SE509781C2 - Förfarande vid preparering av växtfiber som utgör armering i cement och/eller gipskomposition - Google Patents

Description

N O! 509 781 av kolhydrater vid stråets insida en negativ effekt vid ”härdning” av cement- blandningen. I Då cement utröres med vatten bildas en plastisk massga.

Stelningen beror på att fasta, vattenhaltiga silikat av aluminium och kalcium bildas. Vid stelningsprocessen, betecknad som__l_i¿í_1¿ utvecklas värme, och i snabbt hårdnande bruk kan terape- raturen bli hög I Växtfiber, halm av vete har nyttjats som byggnadsmaterial, på så sätt att det impregnerats for att undgå att ruttna och därefter utíts in i en cementslur- ry, exempel på sådana byggnader finns i USA. Andra områden där halm nyttjas är till skivmaterial, t.ex. den svenska produkten STRAMIT, som var tillverkad av renord halm som impregnerats for att motstå forruttnelse och pressats till skivor under upphettning till ca 280 °C.

Agnar till ris har med gott resultat utvecklats för att nyttjas som del av isoleringsmaterial i cementblandning vid Institute E. Torroja de la Construcción y del Cemento, Madrid, Spain (Salas et al. 1986). Bästa resultat uppnåddes efter det att agnarna blötlades under 24 timmar i en 5% lime lösning.

Det mest förekommande organiska fibern, av trä, blötläggs generellt i en CaCh lösning. Träfibern blandas i en inixei' med cement/ vatten under sakta ro- tation. Mixturen fylls kontinuerligt i moduler, formar, formar tillverkade av ma- sonit i botten och sidopartier, till en höjd som är dubbla höjden av modulen. Des- sa moduler stackas på varandra, ca 20 stycken, och pressas ihop av en vikt vid modulernas topp. Efter ca 24 timmar plockas träullsskivan ur sin modul. En au- tomat for skivor producerar ca 40 - 150 m3 skivor per skift, beroende av investe- ringens storlek.

Vid tillverkning av halmbaserade cement produkter så fórbehandlas hal- men traditionellt med CaClz lösning, ca 5%, (5 kg per 100 kg H20), blötläggning under 24 till 48 timmar, för att minimera kolhydradernas negativa inverkan vid vidhäftning mot cementblandningen. Viktsförhållande halm till lösning omkring 1 till 10. CaClg lösning kan nyttjas 3 - 4 behandlingar. Moduler fylls med cement Nr 6, växtfiber + slipmedel 10 15 509 781 halm mix och har härdat efter ca 24 timmar. De kan lagerläggas vertikalt eller horisontellt.

Vid avlägsnande av sockerarter, vaxartade beläggningar finns fler alterna- tiv att tillgå exempelvis; a/ kokande vatten med 1% citronsyra; b/ kokande vatten med NaCl eller CaClg, Den nackdel som föreligger vid nyttjande av syror är att växtfibern måste skölj as i vattenbad och citronsyran neutraliseras med kalk. Vid nyttjande av NaCl eller CaClz, är koktiden 2- 10 minuter. Del är en kostsam och ej produktionsvänlig process att nyttja kemiska medel som växtfiber måste kokas i för att avlägsna olika typer av föroreningar.

Vid tillverkning av cementbaserade byggnadselement innehållande växtfi- ber tex. träull, med nuvarande teknik är produktíonstiden för härdning alldeles för lång, vilket medför låg produktivitet om inte kostbara investeringar genomfö- TGS. l-lalm från vete är att betrakta som gratis råvara i många utvecklingslän- der, men är svär att förädla till byggnadselement med acceptabel hållfasthet. _ Timmer och sågade plank som byggnadsmaterial, är i många länder olämp- liga på grund av klimatet och skadeinsekter. Trä eller material ord av träbi- produkter såsom träfiberskivor, spånskivor är enkla inaterial att bygga ined ge- nom att man med enkla handverktyg, såg- hammare etc, kan hopfoga och anpas- sa materialen till en byggnadskoiistruktion.

Andra byggnadsmaterial som nyttjas är gipsskivor, men dessa är svårare att bearbeta, exempelvis att fästa tavlor på väggar etc. Gipsmaterial är fuktupp- tagnde och mister sin hållfasthet vått tillstånd.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinningen är att åstadkomma ett for- farande, enligt ingressen till patentkrav 1, vid preparering av växtfiber tex. agnar strå av säd, ris; hampa, jute, kokos,- företrädesvis vetehalmstrå, ag- nar-, att helt eller delvis borttaga växtfibers vaxartade hinna och/eller be- Nr 6, växtfiber + slipmedel Ur 10 lO Un 30 509 781 läggning av företrädesvis sockerarter därtill att öka vidhäftning mellan ce- ment- och/- eller gipskomposition och växtfibers yta där växtfiber ingår som armering i kompositionen, Syftet med uppfinningen, att uppnå en bättre vidhäftning mellan växtfiber yta och cement- och/ eller gips komposition, har uppnåtts genom forbehandling, enligt det självständiga patentkravet l, kännetecknad av att växtfiber och slipmedel anordnas i en tombola, blandare, och därtill att tombolan under rotation är anordnad att blanda växtfiber med slipmedel under det att slipmedel genom nötning, polering, av växtfibers yta avskilja den vaxartade hinnan och annan ytbeläggning från växtfibers yta.

Med tombola avses en behållare, där det exempelvis på mantely- tan är anordnad en öppning med forreglingsbart lock och vid dess cirkulära ändpartier är anordnade axeltappar. Tombolan är roterbart anordnad vid dess axeltappar.

Växtfiber bearbetas mekaniskt i en sk tombola, behållare, genom att b1.a. växtfiber och slipmedel anordnas i behållaren och därtill att tombolan under ro- tation är anordnad att blanda växtfiber med slipmedel under det att slipmedel genom f polering. nötning av växtfibers yta avskilja den vaxartade hinnan och annan ytbeläggning från växtfibers yta. Slipmaterial är företrädesvis olika ber- garter i pulverforrn, tex. kvartsand, men kan även vara malda material av sint- rade eller smälta produkter såsom slagger, glas etc Uppfinningen anvisar hur cementkomposition är anordnad vid tillverkning aV; A/ tex. bärande konstruktioner, balk pelare etc så utgör växtfiber 5- 15 vikts- % av slurrys totalvikt B/ fasadelement; väggar, tak etc så utgör växtfiber 15- 30 vikts- % av slur- rys totalvikt C/ l anordningar där cementkomposition huvudsakligen är anordnad som värmeisolerande eller ljudabsorberande del i huskropp så utgör växtfiber 30 - 50% vikts- % av slurrys totalvikt Nr 6, växtfiber + slipmedel 10 15 '5 ' _ 5 0 9 7 8 1 Uppfinningen anvisar även en slurry av gipskomposition där företrädesvis 5- 50 vikts % utgöres av växtfiber Förfarandet vid förbehandling av växtfiber, företrädesvis vetehalm, agnar, men andra fibrer såsom, ris, hampa, jute mm tillgår så att i en tornbola, blanda- re, anordnas i första växtfiber och slipmaterial i pulverform.

Tombolan matas med växtfiber och slipmaterial sätts i rotation så att inne- hållet blandas väl och därtill att slipmaterialet bringas att polera, nöta av, växt- fiberns ytbeläggning. I tombolan kan äventillsättas vätska, vatten, för att fånga upp resterna av ytbeläggningen. Bearbetningen av växtfiberii sker under tidsin- tervallet 1 till 40 minuter, företrädesvis 15 minuter. under det att tombolan, be- hållaren, roterar med en hastighet intervallet 1 till 250 varv/minut, företrädesvis 50 r/lrn.

Efter bearbetning i tombolan av växtfiberiis yta separeras företrädesvis slipmaterial, vätska och ytbeläggning etc från växtfiber..

För väggelement etc kan cementkompositionen bytas ut mot gips, där gips och växtfiber, vatten blandas till en slurry, och på likartat sätt som för cement- kompositionen så ”uts” slurryn i en form. Den förbehandlade växtfibern ingår företrädesvis med 5- 30 vikts % av slurr§fns totala vikt.

Densiteten för konstruktioner av cementkomposition varieras beroende på vilket område som kompositionen skall nyttjas, inom 75 - 1200 kg/mß.

Produkter av cement- och/eller gipskomposítion, vid tillverkning av skivma- terial i tjocklekar om ca 12 mm, som ersättning för gipsskivor och spånskivor uppvisar goda egenskaper i fråga om att det är möjligt att spika och skruva i ski- van utan att skivmaterialet spricker. Andra produkter med lägre densitet nyttjas företrädesvis som isoleringsmateria, skivor, i tjocklekar inom företrädesvis inter- vallet 50 till 400 mm.

Vid tillverkning av skivmaterial så tillföras slurry till gjutform som företrä- desvis motsvaras av den slutliga produktens form. Men även slurry kan tillföras i utrymmen i befintlig byggnad genom insprutning av slurry i befintliga utrym- men.

Nr 6, växtfiber + slipmedel 10 509 781 Uppfinningstanken för att nyttja cement- och/ eller gipskomposition be- gränsas ej till dessa mineralier utan andra typer och kombinationer finns inom uppfinningens ram, mineralier i pulverform, innehållande silikater, som i före- ning med vatten som efter stelning innehåller vattenhaltiga sílikater .

Tillsatser till cement etc i form av jäsmedel, míneralier för färgpigment etc ligger inom uppñnningens ram.

För halmstrå eller andra långsträckta fiber kan dessa nyttjas såväl i klippt. i längder inom intervallet 20 till 100 mm, som oklippt utförande. Rörformade växtñber, halm, uppvisar att den företrädesvis krossas under poleringsoperatio- nen i tombolan, men denna krossning kan givetvis utföras med olika former av slagor. Ytterligare sättet på hur växtfiber krossas och klipps upp till anpassade längder är företrädesvis med nyttjande av på marknaden befintlig utrustning men annan och mer ändamålsenlig utrustning kan nyttjas.

För tunna skívmaterial nyttjas med fördel korta växtfibrer strån i längder om 20 mm eller agnar från säd eller ris.

Uppfinningen begränsas ej till den orda beskrivningen utan inom varje område som det är uppenbart för fackmannen är användbar.

Nr 6, växtfiber + slipmedel

Claims (6)

c f .. (>^> 5 Û 9 7 8 1 PATENTKRAV

1. Förfarande vid preparering av växtfiber tex. agnarëstrå av säd, ris; hampa, jute, kokos,- företrädesvis vetehalmstrå, agnar-, att helt eller delvis borttaga växtfibers vaxartade hinna och/eller beläggning av företrädesvis sockerarter därtill att öka vidhäftning mellan cement- ochf- eller gipskomposition och växtfibers yta där växtfiber ingår som armering i kompositionen, kännetecknad av att växtfiber och slipmedel anordnas i en tombola, blandare, och därtill att tombolan under rotation är anordnad att blanda växtfiber med slipmedel

2. Förfarande enligt krav l, kännetecknad av att tombola, med dess innehåll av växtfiber och slipmedel, roterar under en tidsperiod av 1- 40 minuter, företrädesvis 15 minuter, under det att slipmedel genom nötning, polering, av växtfibers yta avskilja den vaxartade hinnan och annan ytbeläggning från växtfibers yta

3. Förfarande enligt krav l, kännetecknad av att tombola roterar med en hastighet inom varvtalsområdet 1 -250 r/m, företrädsevis 50 r/m

4. Förfarande enligt krav 1, kännetecknad av att slipmedel utgöres av tex. kvartssand eller annan bergart í pulverform

5. Förfarande enligt krav 1, kännetecknad av att till blandning av växtfiber och slipmedel anordnas vätska företrädesvis vatten

6. Förfarande enligt krav 4, kånnetecknad av att slipmedel, vätska och rester av ytbeläggning efter bearbetning i tornbolan separeras från växtfibern Nr 6 'växtfiber + slipmedel