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DE2726279A1 - Verfahren zur herstellung von flaechigen produkten, insbesondere wellplatten oder anderen profilplatten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von flaechigen produkten, insbesondere wellplatten oder anderen profilplatten

Info

Publication number
DE2726279A1
DE2726279A1 DE19772726279 DE2726279A DE2726279A1 DE 2726279 A1 DE2726279 A1 DE 2726279A1 DE 19772726279 DE19772726279 DE 19772726279 DE 2726279 A DE2726279 A DE 2726279A DE 2726279 A1 DE2726279 A1 DE 2726279A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
binder
synopal
fibers
inorganic material
finely divided
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772726279
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Kristian Kobs Kroeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DK272976A external-priority patent/DK142868B/da
Priority claimed from DK314576A external-priority patent/DK314576A/da
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2726279A1 publication Critical patent/DE2726279A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0608—Dry ready-made mixtures, e.g. mortars at which only water or a water solution has to be added before use
    • C04B40/0616—Dry ready-made mixtures, e.g. mortars at which only water or a water solution has to be added before use preformed, e.g. bandages
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48—Clinker treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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  • Toys (AREA)

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING
PATENTANWÄLTE
Dr.-Ing. von Kreisler f 1973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln
Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln
Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden
Di. J. F. Fuc's. Köln
Dipl.-Chum. Alck von Kreislet, Köln
Dipl.-Clmm. Carola Keller, Köln
Dipl.-Ing. G. Soiling, Köln
Ke/Ax
8. Juni 1977
5 KÖLN 1 ,
Dl ICHMANNHAUS AM HAUPlIiAHNHOF
Karl Kristian Kobs KrjzSyer, Engtoften 3, DK-8260 Viby J. (Dänemark)
Verfahren zur Herstellung von flächigen Produkten, insbesondere Wellplatten oder anderen Profilplatten
709852/0836
Telefon: !02 2H 2145 41-4 Telex: 888 2307 dopo A ■ Tel«grcimm: Dompatent Köln
"1 "
Verfahren zur Herstellung von flächigen Produkten, insbesondere Wellplatten oder anderen Profilplatten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flächigen Produkten, vorzugsweise Wellplatten oder anderen Profilplatten.
Es ist bekannt, Platten, z.B. Wellplatten, die beispielsweise etwa 10 % Asbest und etwa 90 % Zement enthalten, herzustellen, indem das Gemisch aus Asbest und Zement mit der zum Abbinden und Härten erforderlichen Wassermenge gemischt und die erhaltene Masse vorzugsweise in einer Form zum gewünschten Produkt geformt wird, worauf man sie abbinden und härten läßt.
Platten oder ähnliche Produkte dieser Art werden seit vielen Jahren in der Bauindustrie, beispielsweise für Dacheindeckungen, verwendet, weil sie billig und verhältnismäßig stark sind. Die bekannten Platten haben jedoch verschiedene Nachteile. Asbest ist beispielsweise ein Material, das Asbestose verursachen kann, und aufgrund dieser Gefahr ist es erwünscht, die Verwendung und Verarbeitung von Asbest enthaltenden Materialien zu vermeiden. Die Platten haben den weiteren Nachteil, daß sie aufgrund des hohen Gehalts an hydratisiertem und abgebundenem Zement die unangenehme Eigenschaft aufweisen, daß sie im Falle eines Brandes in hohem Maße Blasen bilden und zu Bruchstücken zerbrechen, wodurch das Gebäude, in dem sie verwendet werden, schnell zerstört werden kann. Ferner bedeutet dies eine Gefahr für die Feuerwehrmänner, die den Brand bekämpfen.
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Die bekannten flächigen Produkte werden normalerweise in Formen zum gewünschten Profil geformt. Im allgemeinen können sie nur aus der Form genommen werden, wenn das Abbinden oder Härten im wesentlichen vollendet ist. Die Produktionsleistung pro Form ist daher verhältnismäßig gering.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Platten mit der gleichen oder mit höherer Festigkeit als übliche Asbestzementplatten, jedoch ohne Asbest oder mit wesentlich geringerer Asbestmenge und ohne oder im wesentlichen ohne die genannten Gefahren im Falle eines Brandes herzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein einfaches, wirksames und mit niedrigen Kosten verbundenes Verfahren zur Herstellung dieser Platten verfügbar zu machen.
Die Aufgaben, die die Erfindung sich stellt, werden durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein trockenes Gemisch aus feinteiligem anorganischem Material, einem hydraulischen Bindemittel und einer geringen Menge eines organischen hitzehärtbaren Bindemittels in einer Kugelmühle mahlt, bis das feinteilige anorganische Material die gewünschte Kornfeinheit angenommen hat, während gleichzeitig die Komponenten gleichmäßig verteilt sind, das Gemisch unter der Einwirkung von Wärme und Druck in die gewünschte Plattenform bringt und das erhaltene selbsttragende flächige Produkt mit Wasser behandelt und hierdurch das hydraulische Bindemittel abbindet und aushärtet.
Der Erfindung liegt die Erfahrung zugrunde, daß der Gehalt an Zement oder einem anderen hydraulischen Bindemittel verringert werden kann, wenn ein verhältnismäßig grobkörniges anorganisches Material und eine geringere
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Menge eines organischen Bindemittels anstelle von Asbestfasern verwendet werden, und daß das Produkt in sehr kurzer Zeit unter Einwirkung von Wärme und Druck zu einem selbsttragenden Produkt geformt werden kann, das durch Zusatz von Wasser als Folge der Reaktion zwischen dem hydraulischen Bindemittel und dem Wasser abbindet und aushärtet.
Durch die Erfindung werden nicht nur die vorstehend genannten Brandgefahren und nachteiligen Einflüsse auf die Umgebung ausgeschaltet, sondern auch erhebliche verfahrenstechnische Vorteile erzielt. Der Herstellungsgang für eine Produkteinheit ist sehr kurz, da das Produkt nach wenigen Minuten oder nach noch kürzerer Zeit entformt werden kann. Die abschließende Behandlung mit Wasser und das Abbinden und Aushärten können außerhalb der eigentlichen Produktionsanlage ohne wesentlichen Aufwand an Apparaturen und Arbeitskraft durchgeführt werden.
Das Mengenverhältnis zwischen anorganischem feinteiligern Material, hydraulischem Bindemittel und organischem hitzehärtbarem Bindemittel kann in weiten Grenzen variiert werden, jedoch enthält das Trockengemisch gemäß der Erfindung vorzugsweise 50 bis 88 Gew.-% feinteiliges anorganisches Material, 40 bis 10 Gew.-% hydraulisches Bindemittel und 10 bis 2 Gew.-% organisches hitzehärtbares Bindemittel. Besonders vorteilhaft ist die folgende Zusammensetzung, mit der gute Formbarkeit und gute Festigkeit erzielt werden: 70 bis 82 Gew.-% feinteiliges anorganisches Bindemittel, 25 bis 15 Gew.-% hydraulisches Bindemittel und 5 bis 3 Gew.-% anorganisches hitzehärtbares Bindemittel.
Bevorzugt als hydraulisches Bindemittel für die Zwecke der Erfindung wird Zement, z.B. Portlandzement oder
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-XJ-
Rapidzement, jedoch können gegebenenfalls auch andere hydraulische Bindemittel, beispielsweise Sorelzement (Magnesiumoxidzement), Aluminiumzement und Gips, verwendet werden.
Als feinteiliges anorganisches Material wird feinteiliges kristallisiertes blasiges Glas bevorzugt. Ein Material dieser Art kann auf die in der GB-PS 992 782 beschriebene Weise hergestellt werden und ist unter der Handelsbezeichnung "Synopal" im Handel. Dieses feinteilige Synopal, das durch Mahlen des blasigen Glases in der Kugelmühle hergestellt wird, weist eine große Zahl von Hohlräumen oder Vertiefungen in der Oberfläche auf, die eine wirksame Haftung oder Verankerung mit einem anorganischen oder organischen Bindemittel ermöglichen.
Anstelle von feinteiligem Synopalglas können für die Zwecke der Erfindung Hochofenschlacken oder gemahlene Zementklinker mit einer Teilchengröße von 0 bis 1 mm verwendet werden. Diese Zementklinker können in üblicher Weise, beispielsweise im Drehofen, hergestellt werden und haben die teilweise amorphe Struktur, die für diese Klinker charakteristisch ist.
Es wurde ferner gefunden, daß als feinteiliges anorganisches Material vorteilhaft Zementklinker verwendet werden können, die zur Steigerung der kristallinen und keramischen Struktur einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen worden sind. Gemäß der Erfindung liegt die Teilchengröße der Klinker zwischen 0 und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0 und 0,5 mm.
Diese weitere Wärmebehandlung wird vorzugsweise durch erneutes Erhitzen auf wenigstens 1OOO°C, insbesondere im Drehofen, nach dem Abkühlen der Klinker auf Raumtemperatur durchgeführt. Die Zementklinker können bei-
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spielsweise über eine Zeit von etwa zwei Stunden allmählich auf etwa 1O5O°C erhitzt werden, worauf die Temperatur allmählich auf etwa 50O0C gesenkt und das Produkt anschließend auf Raumtemperatur gekühlt wird. Als Alternative kann die Dauer des Erhitzens bei der üblichen Herstellung des Zementklinkers über einen längeren Zeitraum, beispielsweise 30 Minuten, fortgesetzt und/oder die Heizzone in eine höhere Lage im Ofen verlegt werden.
Durch die Verfahren ist es ferner möglich, ganz oder teilweise kristallisierte und/oder in Keramik überführte Zementklinker zu erhalten, obwohl diese eine etwas gröbere Kristallgröße und hierdurch eine geringere Festigkeit aufweisen, als sie durch Kühlen und Wiedererhitzen erreichbar ist.
Die Untersuchung des Zementklinkers vor und nach dem vorstehend genannten Wiedererhitzen ergab ein kristallisiertes Produkt mit verhältnismäßig kleinen Kristallen und zeigte, daß die Klinker, die nach der Behandlung aufgrund der Kristallisation keine Klinker im üblichen Sinne des Wortes mehr waren, eine erheblich gesteigerte Druckfestigkeit erworben hatten, wie dies später in Beispiel 28 veranschaulicht wird.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das trockene Gemisch in zwei Stufen gemahlen, wobei das organische hitzehärtbare Bindemittel in der ersten Stufe zusammen mit dem anorganischen Material gemahlen wird, bis die Teilchen die gewünschte Zerteilung angenommen haben, und das hydraulisch erhärtende Bindemittel in der zweiten Stufe zugesetzt wird, worauf das Mahlen fortgesetzt wird, bis die Bestandteile gleichmäßig verteilt sind.
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Hierbei ist es zweckmäßig, eine aus den feinsten Teilchen bestehende Fraktion, vorzugsweise die Fraktion von 0 bis 50 um des gemahlenen Gemisches aus der ersten Stufe zu entfernen, bevor das Gemisch mit dem hydraulischen Bindemittel gemischt und in der zweiten Stufe gemahlen wird. Es ist somit möglich, eine gute Verteilung der Teilchengröße der Komponenten, d.h. eine ideale Feinheitscharakteristik zu erzielen, wobei das hydraulische Bindemittel, das feinkörnig ist, die entfernte feinste Fraktion ersetzt. Wenn der wärmebehandelte Zementklinker als feinteiliges Material verwendet wird, kann das hydraulische Bindemittel einen weiteren Ausgleich für eine durch die Kristallisation verursachte etwaige Verringerung der hydraulischen Festigkeit schaffen. Ein solches Material ist sehr dicht und hat eine hohe Festigkeit, auch wenn der Gehalt an anorganischem hydraulischem Bindemittel und organischem hitzehärtbarem Bindemittel verhältnismäßig niedrig ist.
Das zugesetzte Material wirkt als Gleitmittel beim Formungsvorgang vor dem Erstarren und Erhärten und bewirkt somit eine besonders dichte Zusammenlagerung.
Das trockene, in der Kugelmühle gemahlene Gemisch kann in einer Form unter Einwirkung von Wärme und Druck während einer kurzen Zeit, z.B. in wenigen Minuten, geformt werden. Das Produkt kann dann unmittelbar aus der Form genommen werden, da es als Folge der darin enthaltenen geringen Menge des organischen hitzehärtbaren Bindemittels, das die anorganischen Teilchen abbindet, bis das hydraulische Bindemittel nach der Behandlung mit Wasser erstarrt und erhärtet ist, selbsttragend und formbeständig ist. Nach dem abschließenden Aushärten hat das Produkt seine volle Festigkeit erreicht.
Die Wasserbehandlung kann durchgeführt werden, indem
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■'ZA-
Wasser dem Gemisch während des Mahlens zugesetzt und/oder das Produkt in Wasser getaucht wird. Anstelle der Behandlung mit Wasser kann gemäß der Erfindung auch eine Behandlung mit Wasserdampf vorgenommen werden.
Als Beispiele geeigneter hitzehärtbarer Bindemittel sind Phenolharze, Epoxyharze, Harnstoffharze und Melaminharze zu nennen. Ein organisches thermoplastisches Bindemittel kann gemäß der Erfindung zugesetzt werden; vorzugsweise werden 1/3 bis 3 Teile Bitumen pro Teil des organischen hitzehärtbaren Bindemittels verwendet. Die Anwesenheit des Bitumens erhöht die Wasserfestigkeit des Produkts und senkt die Herstellungskosten.
Um die mechanischen Eigenschaften weiter zu verbessern und beispielsweise hohe Zugfestigkeit, hohe Schlag-Zähigkeit und/oder erhöhte Flexibilität zu erzielen, ist es gemäß der Erfindung zweckmäßig, dem Gemisch außerdem anorganische Fasern, vorzugsweise Glasfasern oder Fasern aus kristallisiertem Glas, zuzusetzen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn die Fasern in gesonderten Schichten im flächigen Produkt, insbesondere in den Oberflächenschichten konzentriert sind.
Die Fasern können in bekannter Weise, z.B. durch Aufsprühen oder Rieseln, in das Produkt eingearbeitet werden. Hierzu kann eine übliche, nach dem Trockenverfahren arbeitende Papiermaschine verwendet werden. Die Fasern können auch auf die Oberflächen des Produkts als gesonderte Schicht, die anorganische Fasern, feinteiliges anorganisches Material und eine geringe Menge eines organischen hitzehärtbaren Bindemittels enthält, aufgebracht werden, worauf das laminierte Material zu Platten gepreßt wird, während zum Aushärten des organischen Bindemittels erhitzt wird.
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Besonders vorteilhaft als äußere Faserschicht ist das sogenannte Synopalpapier, das nach dem in der britischen Patentanmeldung 1967/76 beschriebenen Verfahren hergestellt wird. Gemäß der Erfindung kann das Synopalpapier auch wie folgt hergestellt werden:
Körniges Synopal wird in der Kugelmühle auf eine mittlere Korngröße von etwa 70 tun gemahlen. Nach Zusatz von 10 Gew.-% Phenolharz wird ungefähr weitere 100 Minuten gemahlen. Dann werden 33 Gew.-% Synopalwolle zugesetzt, worauf weitere 5 Minuten in der Kugelmühle gemahlen wird. Hierdurch werden die Synopalfasern auf eine durchschnittliche Länge von 3 mm verkürzt. Aus dem hierbei erhaltenen Gemisch wird in einer Trockenpapiermaschine eine flockige Schicht gelegt, die bei 90°C, d.h. unterhalb der Härtetemperatur des organischen Bindemittels, zu einem "Papier" mit festem Zusammenhalt gewalzt wird. Dieses Synopalpapier kann auf die Oberfläche des das hydraulische Bindemittel enthaltenden Gemisches gelegt werden, worauf das Ganze gemäß der Erfindung unter Hitzeeinwirkung zu Platten gepreßt wird. Die flockige Schicht kann auch in einem Arbeitsgang unmittelbar auf die Oberfläche der das hydraulische Bindemittel enthaltenden Gemische abgelegt werden, worauf die Schichten gemäß der Erfindung unter Einwirkung von Hitze zu Platten gepreßt werden.
Eine weitere Möglichkeit bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Synopalpapier besteht darin, die flockige Schicht in größerer Dichte abzulegen und bei einer Temperatur oberhalb der Härtetemperatür des organischen Bindemittels zu walzen, wobei flächige Produkte mit hoher Schlagzähigkeit erhalten werden.
Bei Verwendung einer Oberflächenschicht aus Fasermateri-
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al in der oben beschriebenen Weise ist es bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung möglich, eine tragende Schicht aus üblichem Beton zu verwenden, in dem die Korngröße des Zuschlagmaterials nicht wesentlieh größer ist als 1 nun.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die flächigen Produkte aus einem Gemisch, das nur ein feinteiligen anorganischen hitzehärtbaren Bindemittel enthält, d.h. ohne Verwendung des hydraulisch erhärtenden Bindemittels hergestellt werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert. In diesen Teilen verstehen sich die Teile als Gewichtsteile, falls nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Ein Gemisch von 10 Teilen pulverförmigem Phenolharz, 10 Teilen pulverförmigem Bitumen und 80 Teilen Synopalteilchen wurde in der Kugelmühle auf eine Teilchengröße von 0 bis 800 pm gemahlen. Die Fraktion mit der Korngröße 0 bis 50 tun wurde entfernt und das restliche Gemisch mit 30 Teilen Zement pro 100 Teile des gemahlenen Gemisches gemischt. Das pulverförmige Produkt wurde in einer Form, die 2 Minuten auf 170C erhitzt wurde, unter
2
einem Druck von 50 kg/cm zu einer Wellplatte gepreßt. Die gepreßte Platte wurde aus der Form genommen und 3 Stunden in Wasser getaucht, worauf sie der Aushärtung überlassen wurde.
Beispiel 2
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch unter einem Druck von 150 kg/cm gepreßt wurde. Als Produkt wurde eine Platte mit höherer Biegefestigkeit, jedoch niedrigerer Schlagzähigkeit erhalten.
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Beispiel 3
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt,
2 wobei jedoch 30 Sekunden unter einem Druck von 150 kg/cm gepreßt und die Platte anschließend 5 Minuten bei 170C gehalten wurde.
Beispiel 4
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde unter Verwendung von 3 Teilen pulverförmigem Phenolharz, 3 Teilen pulverförmigem Bitumen und 94 Teilen Synopalteilchen wiederholt.
Beispiel 5
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde unter Verwendung von 10 Teilen pulverförmigem Phenolharz, 3 Teilen pulverförmigem Bitumen und 87 Teilen Synopalteilchen wiederholt, wobei das gemahlene Bitumen nach dem Mahlen in der Kugelmühle zugesetzt wurde.
Beispiel 6
Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch' wurde wiederholt, wobei jedoch gleichzeitig mit dem gemahlenen Phenolharz 1 Teil Spiritus, den man vor der Zugabe des gemahlenen Bitumens abdampfen ließ, zugesetzt wurde.
Beispiel 7
Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch gleichzeitig mit dem gemahlenen Phenolharz 1 Teil Spiritus, den man vor der Zugabe des gemahlenen Bitumens abdampfen ließ, zugesetzt wurde.
Beispiel 8
Der in Beispiel 3 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch gleichzeitig mit dem gemahlenen Phenolharz
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- rf -
1 Teil Spiritus zugesetzt wurde.
Beispiel 9
Zementklinker, denen 1 % Gips zugesetzt worden war, wurden in der Kugelmühle mit 3 % Phenolharz auf eine maximale Korngröße von 800 pm gemahlen. Hierbei wurden etwa 25 % Material mit der Feinheit von Zement, d.h. unter etwa 100 pm, gebildet. Das Gemisch wurde dann 1 Minute bei 170°C unter einem Druck von 100 kg/cm zu einer Platte von 60 χ 60 χ 0,7 cm gepreßt. Die Platte wurde in Wasser gehalten, bis sie etwa 10 % Wasser aufgenommen hatte, und dann der Erhärtung bei Raumtemperatur überlassen.
Beispiel 10
Der in Beispiel 9 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch 10 % Wasser vor dem Pressen zugesetzt wurden und die gepreßte Platte nicht in Wasser getaucht wurde.
Beispiel 11
Der in Beispiel 9 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch 10 % Wasser vor dem Pressen zugesetzt wurden und die gepreßte Platte etwa 30 Minuten in Wasser getaucht wurde.
Beispiel 12
Der in Beispiel 9 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch 5 % Bitumen anstelle von 3 % Phenolharz zugesetzt wurden.
Beispiel 13
Ein Gemisch von 65 Gew.-Teilen Synopalteilchen von 0 bis 2 mm Korngröße, 32 Gew.-Teilen Portlandzement und 3 Teilen Phenolharz wurde in der Kugelmühle 2 Stunden gemahlen, wobei das Produkt auf eine Korngröße von 0 bis
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800 um zerkleinert wurde. Das Gemisch wurde in einer Form eine Minute unter einem Druck von 50 kg/cm bei einer Temperatur von 160C gepreßt. Die gepreßte Platte wurde 3 Stunden in Wasserdampf gehalten.
Beispiel 14
Der in Beispiel 13 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch das gemahlene trockene Gemisch zu einer Platte geformt wurde, auf die in einer üblichen Trockenpapiermaschine beiderseits eine Schicht von Synopalfasern, denen während der Verkürzung der Fasern, der sogenannten Defibration, 10 % Melaminharz zugesetzt worden waren, aufgebracht wurde. Anschließend wurde das Produkt gepreßt und in der beschriebenen Weise nachbehandelt.
Beispiel 15
Der in Beispiel 14 beschriebene Versuch wurde unter Verwendung von Gesteinsfasern anstelle von Synopalfasern wiederholt.
Beispiel 16
Der in Beispiel 14 beschriebene Versuch wurde unter Verwendung von Glaswolle anstelle von Synopalfasern wiederholt.
Beispiel 17
Die in den Beispielen 14, 15 und 16 beschriebenen Versuche wurden wiederholt, wobei jedoch anstelle von MeIaminharz 10 % pulverförmiges Phenolharz, dessen Korngröße zu einem wesentlichen Teil unter 100 um lag, den Fasern zugesetzt wurden.
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Beispiel 18
Die in den Beispielen 14, 15 und 16 beschriebenen Versuche wurden wiederholt, wobei jedoch den Fasern 50 % Synopalteilchen einer Größe von 0 bis 100 um zugesetzt wurden.
Beispiel 19
Die in Beispiel 17 beschriebenen Versuche wurden wiederholt, wobei jedoch den Fasern 50 % Synopalteilchen einer Größe von 0 bis 100 um zugesetzt wurden.
Beispiel 20
Die in den Beispielen 14, 15 und 16 beschriebenen Versuche wurden wiederholt, wobei jedoch den Fasern anstelle des Melaminharzes 5 % Phenolharz und 5 % Bitumen zugesetzt wurden und ferner 50 % Synopalteilchen einer Größe von 0 bis 100 um zugegeben wurden.
Beispiel 21
Die in den Beispielen 14, 15 und 16 beschriebenen Versuche wurden wiederholt, wobei jedoch den Fasern anstelle des Melaminharzes 10 % Acrylharz zugesetzt wurden und ferner 50 % Synopalteilchen einer Größe von 0 bis 100 um zugegeben wurden.
Beispiel 22
Ein Gemisch von 88 Teilen Synopalteilchen, 10 Teilen Zement und 2 Teilen Phenolformaldehydharz wurde auf die in Beispiel 13 beschriebene Weise hergestellt und zu einer Platte geformt, auf die beiderseits Synopalpapier nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemäß der
Erfindung aufgebracht wurde. Das laminierte Material
wurde eine Minute unter einem Druck von 100 kg/cm bei
einer Temperatur von 1600C gepreßt. Die gepreßte Platte
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wurde 3 Stunden in Wasserdampf gehalten. Aufgrund des niedrigen Gehalts an organischem Bindemittel war das Ergebnis eine billige, nicht-entflammbare Platte.
Beispiel 23
Auf ein Blatt Synopalpapier, das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt worden war, wurde, bezogen auf das Synopalpapier, die 1Ofache Gewichtsmenge Synopalpulver mit 2,5 % Phenolharz aufgebracht. Hierüber wurde wiederum ein Blatt Synopalpapier gelegt, worauf das Ganze 3 Minuten der Hitzehärtung bei 170°i
worfen wurde.
tung bei 170C unter einem Druck von 100 kg/cm unter-
Beispiel 24
Der in Beispiel 23 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß anstelle des Synopalpulvers mit 2,5 % Phenolharz ein Gemisch von 67,5 Teilen Synopalpulver, 20 Teilen Zement, 2,5 Teilen Phenolharz und 10 Teilen Wasser verwendet wurde. Das Ergebnis war eine Platte, die im Verhältnis zum Gesamtgehalt an Fasern und organischem Bindemittel eine sehr hohe Festigkeit hatte und feuerwiderstandsfähig oder sogar feuerfest war.
Beispiel 25
Der in Beispiel 24 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch das Synopalpapier beiderseits mit einer Oberfläche versehen wurde, auf der keine geraden Linien gezogen werden konnten. Dies wurde erreicht, indem die Oberfläche mit abgerundeten Erhöhungen und dazwischenliegenden abgerundeten Vertiefungen versehen wurde, wobei die Erhöhungen und Vertiefungen einen Durchmesser von 6 mm und eine Tiefe von 0,8 mm hatten.
Das Ergebnis war eine Synopalfaserschicht, die hohe
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Festigkeit aufwies und zur Verbesserung der Biegefestigkeit unter Zugbeanspruchung reckbar war.
Beispiel 26
Der in Beispiel 25 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch die Erhöhungen und Vertiefungen einen Durchmesser von 3 mm und eine Tiefe von 0,2 mm hatten.
Beispiel 27
Der in Beispiel 25 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch nur das Synopalpapier auf einer Seite der Platte, die als einwärts oder nach unten gerichtete Seite vorgesehen war, mit der Oberfläche versehen wurde. Normalerweise kann damit gerechnet werden, daß ein Druck oder Schlag von oben oder von außen auf die Platte zur Einwirkung kommt, so daß es im allgemeinen genügt, wenn die nach unten oder einwärts zeigende Seite "gewellt" und reckbar ist.
Beispiel 28
Ein Vergleich wurde zwischen zwei Arten von feinteiligen Materialien, die für die Zwecke der Erfindung verwendbar sind, nämlich gemahlenen Zementklinkern und Zementklinkern, die einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen worden sind, durchgeführt, um die Unterschiede in der Druckfestigkeit festzustellen. Die Druckfestigkeit wurde mit Hilfe des folgenden genormten Tests bestimmt:
Eine Korngrößenfraktion von 5 bis 7 mm wird sauber 5 Minuten auf einem 5 mm-Sieb abgetrennt, worauf 500 g abgewogen und in einen Testzylinder gefüllt werden. Auf die Probe wird ein mit einem 4 kg-Gewicht versehener Kolben gelegt, worauf 25 Schläge mit einem 14 kg-Fallhammer aus einer Höhe von 25 cm ausgeführt werden. Die Probe wird nun auf 5-4-3-2-1 mm-Sieben 5 Minuten getrennt, und die
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Druckfestigkeitszahl wird berechnet, wie durch das folgende Beispiel erläutert:
+ 5
+ 4
+ 3
+ 2
+ 1
-r 1
408 g 31 g
17 ε
11 g 11 g 22 g
81.6%
6.2 = e 18.4 (a+b+c+d+e)
3.4 = d 12.2 (a+b+c+d)
2.2 = c 8.8 (a+b+c)
2.2 = b 6.6 (a+b)
■/+.4 = a 4.4 (a)
500 g
100.0%
50.4
Druckfestigkeitszahl: Es ist zu bemerken, daß die Druckfestigkeit mit kleiner werdenden Werten steigt.
Prüfung von Zementklinkern
ohne Erhitzen (amorph) 55.0 45.0% nach Erhitzen von
peratur auf 10500C
(kristallisiert)		 372 74.4 Raumtem
VJl 275 12.8 32.2% 5 39 7.8
4 64 13.2 19.0% 4 37 7.4 25-6%
3 66 5-8 13.2% 3 15 3.0 17.8%
2 29 5.0 8.2% 2 13 2.6 10.4%
1 25 8.2 1 24 4.8 7.4%
* 1 41 + 1 4.8%
500 g
117.6%
500 g
66.0%
Druckfestigkeitszahl: 118 Druckfestigkeitszahl: Durch die Wärmebehandlung wurde somit die Druckfestigkeitszahl um fast die Hälfte erniedrigt.
709852/0816

Claims (29)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von flächigen Produkten,
insbesondere Wellplatten und anderen Profilplatten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein trockenes Gemisch aus einem feinteiligen anorganischen Material, einem hydraulisch erhärtenden Bindemittel und einer geringen Menge eines organischen hitzehärtbaren Bindemittels in einer Kugelmühle mahlt, bis das feinteilige anorganische Material den gewünschten Zerteilungsgrad angenommen hat und die Komponenten gleichmäßig verteilt sind, das Gemisch unter der Einwirkung von
Wärme in die gewünschte Form preßt und die gebildete selbsttragende Platte mit Wasser behandelt und hierdurch das hydraulisch erhärtende Bindemittel erstarren und erhärten läßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein trockenes Gemisch verwendet, das 50 bis
88 Gew.-% feinteiliges anorganisches Material, 40
bis 10 Gew.-% des hydraulisch erhärtenden Bindemittels und 10 bis 2 Gew.-% des organischen hitzehärtbaren
Bindemittels enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als hydraulisch erhärtendes Bindemittel Zement verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges anorganisches Material Teilchen von kristallisiertem blasigem Glas
verwendet.
709ΒΓ;Γ'/0836
ORIGINAL INSPECTED
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges anorganisches Material gemahlene Zementklinker einer Teilchengröße zwischen 0 und 1 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 800 pm, verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges anorganisches Material gemahlene Zementklinker verwendet, die einer weiteren Wärmebehandlung zur Verstärkung der Kristallstruktur und keramischen Struktur unterworfen worden sind und eine Teilchengröße zwischen 0 und 1 mm, vorzugsweise zwischen 50 und 500 pm, haben.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Zementklinker verwendet, die nach vorherigem Kühlen auf Raumtemperatur auf wenigstens 1000 C erhitzt worden sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges anorganisches Material gemahlene Hochofenschlacke einer Teilchengröße zwischen 0 und 1 mm verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das trockene Gemisch in zwei Stufen mahlt, wobei man das organische hitzehärtbare Bindemittel zusammen mit dem anorganischen Material mahlt, bis die Teilchen die gewünschte Zerteilung angenommen haben, und in der zweiten Stufe das hydraulisch erhärtende Bindemittel zusetzt und anschließend das Mahlen fortsetzt, bis die Komponenten gleichmäßig verteilt sind.
7098B7/0836
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem in der ersten Stufe gemahlenen Gemisch des organischen hitzehärtbaren Bindemittels und des feinteiligen anorganischen Materials vor dem Zumischen des hydraulisch erhärtenden Bindemittels und vor dem Mahlen in der zweiten Stufe eine aus den feinsten Teilchen bestehende Fraktion entfernt.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung des gepreßten flächigen Produkts mit Wasser vornimmt, indem man das Produkt in Wasserdampf einführt.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches hitzehärtbares Bindemittel ein Phenolharz, ein Epoxyharz, ein Harnstoffharz oder ein Melaminharz verwendet.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem ein organisches thermoplastisches Bindemittel zusetzt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches thermoplastisches Bindemittel Bitumen verwendet, das in einer Menge von 1/3 bis 3 Teilen pro Teil des organischen hitzehärtbaren Bindemittels zusetzt.
15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch so mahlt, daß die maximale Teilchengröße des anorganischen Materials nach dem Mahlen 600 bis 800 um beträgt.
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16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem anorganische Fasern, vorzugsweise Glasfasern oder Fasern aus kristallisiertem Glas, zusetzt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern vorzugsweise in gesonderten Schichten des Plattenprodukts konzentriert.
18. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das gemahlene Gemisch zu einem flächigen Produkt formt, das auf einer Seite oder beiderseits mit einer Schicht aus mit einem organischen Bindemittel gemischten anorganischen Fasern versieht und dann das laminierte flächige Produkt unter der Einwirkung von Hitze preßt und gegebenenfalls mit Wasser oder Wasserdampf behandelt.
19. Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als anorganische Fasern Synopalfasern verwendet.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fasern der Oberflächenschicht außerdem ein feinteiliges anorganisches Material zumischt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges anorganisches Material Synopalpulver verwendet.
22. Verfahren nach Anspruch 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man ein plattenförmiges Ausgangsprodukt verwendet, das 67,5 Gew.-Teile Synopalteilchen, 30 Gew.-Teile Zement und 2,5 Gew.-Teile des organischen hitzehärtbaren Bindemittels enthält und etwa
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80 Gew.-% des laminierten Produkts ausmacht, und eine Oberflächenschicht aufbringt, die aus 65 Gew.-Teilen Synopalpulver einer Korngröße von weniger als 100 um, 10 Gew.-Teilen des organischen hitzehärtbaren Bindemittels und 25 Gew.-Teilen Synopalfasern besteht und etwa 20 Gew.-% des laminierten Produkts ausmacht.
23. Verfahren zur Herstellung von Platten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine übliche wässrige Betonmischung, in der die Korngröße der Zuschlagstoffe 1 mm nicht wesentlich übersteigt, in die Form einer Platte bringt, auf die einerseits oder beiderseits eine Schicht aus mit einem organischen Bindemittel gemischten anorganischen Fasern aufbringt, das laminierte Produkt unter der Einwirkung von Hitze preßt und die Platte gegebenenfalls einer Nachbehandlung mit Wasser oder Wasserdampf unterwirft.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man als anorganische Fasern Synopalfasern verwendet.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß man den Fasern in der Oberflächenschicht außerdem ein feinteiliges anorganisches Material zumischt.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteiliges anorganisches Material Synopalpulver verwendet.
27. Verfahren zur Herstellung von Platten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein trockenes Gemisch aus einem feinteiligen anorganischen Material und einer geringen Menge eines organischen hitzehärtbaren Bindemittels in einer Kugelmühle mahlt, bis das feinteilige anorga-709852/0836
nische Material den gewünschten Zerteilungsgrad angenommen hat und das Bindemittel gleichmäßig verteilt ist, und das Gemisch dann unter der Einwirkung von Hitze zur gewünschten Platte preßt.
28. Verfahren zur Herstellung von "Synopal"-Papier für die Verwendung als Deckschicht von hitzehärtbaren plattenförmigen Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß man körniges "Synopal", dem eine geringe Menge eines organischen hitzehärtbaren Bindemittels zugesetzt worden ist, in einer Kugelmühle auf eine mittlere Teilchengröße von etwa 70 um mahlt, die Kugelmühle etwa 100 Minuten betreibt, anschließend "Synopal"-Wolle zusetzt und ungefähr weitere 5 Minuten mahlt und hierdurch die "Synopal"-Fasern auf eine mittlere Länge von etwa 3 mm verkürzt und aus diesem Gemisch in einer üblichen Trockenpapiermaschine eine flockige Schicht bildet, die man bei einer Temperatur unterhalb der Härtetemperatur des organischen Bindemittels zu einem Papierblatt mit festem innerem Zusammenhalt walzt.
29. Verfahren zur Herstellung eines flächigen "Synopal"-Fasermaterials, dadurch gekennzeichnet, daß man körniges "Synopal", dem eine geringe Menge eines organischen hitzehärtbaren Bindemittels zugesetzt worden ist, in einer Kugelmühle auf eine mittlere Teilchengröße von etwa 70 um mahlt, das Mahlen etwa 100 Minuten fortsetzt, anschließend "Synopal"-Wolle zusetzt und ungefähr weitere 5 Minuten mahlt und hierdurch die "Synopal"-Fasern auf eine mittlere Länge von etwa 3 mm verkürzt und dieses Gemisch in einer Form zu Platten der gewünschten Dicke preßt, während es auf eine Temperatur oberhalb der Härtetemperatur des organischen Bindemittels erhitzt wird.
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