CH392053A - Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern zu   Wärmeisolier- und/    oder Schalldämpfzwecken aus einer wässrigen Suspension oder Emulsion eines bei Zimmertemperatur im Wasser schnell kristallisierenden oder erstarrenden Materials, in Mischung mit einem   Kunststoff    als Verstärkungsmittel.



   Schaumkörper mit niedriger Dichte aus Gips oder Beton sind bekannt. Um dem fertigen Körper Porenstruktur zu geben, wird der Ausgangsmasse in der Regel ein Treibmittel zugesetzt, oder es wird ein verhältnismässig grobkörniges Material benutzt, in welchem die einzelnen Körner durch Zusatz einer verhältnismässig geringen Menge an Bindemittel miteinander verbunden werden, so dass Hohlräume zwischen den einzelnen Körnern entstehen. Es ist ferner bekannt, Schaumkunststoffkörper mit Zusatz von Gips oder Zement herzustellen, um die Festigkeit und Feuerwiderstandsfähigkeit dieser Körper zu verbessern. Schaumkunststoffkörper dieser Art sind aber zufolge des umständlichen Herstellungsverfahrens und des hohen Kunststoffgehaltes verhältnismässig teuer.



   Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beheben und Schaumkörper unter Verwendung von Wassersuspensionen, beispielsweise aus Gips und einer geringen Menge an Kunststoff, in billiger Weise herzustellen und den Körpern leicht verschiedene Formen und Eigenschaften geben zu können.



   Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Suspension oder Emulsion ein schaumbildendes Mittel zugesetzt, und dass Luft oder Gas in die fertiggemischte Masse eingeführt wird, so dass diese in einen schaumartigen Zustand mit darin befindlichen Blasen oder Zellen verwandelt wird, wonach die Schaummasse zu einem Schaumkörper geformt und durch mindestens eine im Verhältnis zur Dicke des Schaumkörpers dünne Schicht aus einem Bewehrungsmaterial bewehrt wird.



   Die Menge des die Schaumbildung fördernden Materials, z. B. eines flüssigen Detergents, kann sehr gering sein und beträgt in der Praxis nur etwa 0,5 bis 1 Gewichtsprozent der Masse. Die zum Erreichen der gewünschten hohen Festigkeit der Masse während des Erstarrens erforderliche Kunststoffmenge ist ebenfalls gering und beträgt etwa 1 bis 2 Gewichtsprozent. In Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften des fertigen Körpers kann aber die Kunststoffmenge innerhalb weiter Grenzen verändert werden. Als verwendbare Kunststoffarten können z. B.



  Wassersuspensionen oder -emulsionen aus Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Melamin,   Karbamidharz,    Phenolharz usw. erwähnt werden.



   Für gute Schalldämpfeigenschaften ist es von Bedeutung, dass die Zellen des Schaumkörpers miteinander in offener Verbindung stehen. Das kann erreicht werden, wenn die Zellenwände beim Trocknen teilweise zerbrechen und Öffnungen mit unscharfen Kanten bilden. Dies wird dadurch herbeigeführt, dass der Anteil der Kunststoffemulsion in der Massenmischung verhältnismässig niedrig gehalten wird (etwa 8 Gewichtsprozent). Wird dagegen der grösste Wert auf eine gute Wärmeisolierung des Körpers gelegt, so muss der Anteil an Kunststoff wesentlich erhöht werden, damit die Zellen geschlossen bleiben, was eine Vorbedingung für eine gute Wärmeisolierung ist.



   Eine erhebliche Verbesserung der Festigkeit des Schaumkörpers wird erzielt, wenn er mittels einer oder mehrerer im Verhältnis zur Stärke des Schaumkörpers dünnen Schichten von im voraus angefeuchtetem oder nassem Papier, anderem Fasermaterial, Textilmaterial oder sonstigen durch die Anfeuchtung quellendem Materials bewehrt wird, das in nassem Zustand auf  und/oder in die noch nicht erstarrte Masse angebracht wird. Das angefeuchtete Papier oder dergleichen   schrumpft    beim Trocknen und wird gespannt und haftet am Schaumkörper, wodurch eine Vorspannung in ihm entsteht, so dass der Bewehrungseffekt in gleicher Weise wie in vorgespanntem Beton erhöht wird.

   Das Befeuchten des Papiers oder dergleichen kann mit Wasser erfolgen; eine besonders gute Wirkung erzielt man jedoch, wenn das Papier oder dergleichen in einer Kunststofflösung oder Kunststoffemulsion, die beispielsweise von der gleichen Art ist wie die im Schaumkörper selbst angewandte, aufgeweicht und gegebenenfalls imprägniert wird.



  Diese Kunststoffbehandlung macht das Papier stärker und bewirkt, dass es besser an der Schaummasse haftet.



   Man kann sich mit einem derartigen feuchten Papier oder dergleichen auf der einen Seite der zu bildenden Schaumplatte begnügen, in der Regel ist es jedoch am besten, dass sich zumindest ein Papier auf jeder Seite der Platte befindet, wodurch diese Platte die gleiche Stärke in beiden Richtungen erhält. Die Papierschicht kann auch in die Schaummasse selbst eingelegt werden. Um eine bessere Bindung zu erhalten und das Eindringen des Schalls in das Innere der Platte zu verstärken, kann zumindest das auf der einen Seite (auf der dem Schall zugewandten Seite) angebrachte Papier perforiert sein, und es kann gegebenenfalls in die Platte eingelegt sein, um nicht von aussen sichtbar zu sein.



   Der gemäss der Erfindung hergestellte Schaumkörper kann in einer äusseren Kassette oder einer Hülle, die den Schaumkörper umschliesst, angebracht, oder mit ihr kombiniert werden. Die Kassette kann beispielsweise aus   perforiertem    oder nicht perforiertem Metall, Fasermaterial oder gewöhnlichem Hartgips bestehen. Eine vorteilhafte Ausführung besteht jedoch darin, dass der Schaumkörper aus zumindest zwei miteinander verbundenen Schaummaterialschichten mit unterschiedlicher Härte hergestellt wird, von denen die eine, härtere als verstärkende Aussenschicht für die andere, weichere Schaummaterialschicht dient, wobei ein dünnes Papier oder anderes Bewehrungsmaterial, beispielsweise der oben angegebenen Art, vorzugsweise zwischen der härteren und der weicheren Schaummaterialschicht angebracht wird.

   Beide Schaummaterialschichten können gegebenenfalls etwa das gleiche spezifische Gewicht besitzen, wobei jedoch das härtere Schaummaterial einen höheren Kunststoffgehalt (z. B. etwa 19 Gewichtsprozent) hat als das weichere (z. B. etwa 8 Gewichtsprozent). In diesem Fall ist keine besondere umschliessende Kassette oder Hülle notwendig, und die Platte besteht vollständig aus schalldämpfendem bzw. wärmeisolierendem Material.



   Aus Feuersicherheitsgründen kann es manchmal vorteilhaft sein, der Massenmischung ein weiteres geeignetes Füllmaterial, wie Asbestfasern, Glas- oder Mineralwolle oder dergleichen, zuzusetzen.



   Im folgenden ist ein Beispiel für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben:
Das Schaummaterial wurde aus 2 kg Gips (trokken), 24 g  Melurit  (einem Melaminkunststoff in Pulverform), 2,15 dl   50iger    Polyvinylacetatemulsion (in Wasser), 60 g  Teepol  (einem flüssigen Sulphonat, das als die Oberflächenspannung herabsetzendes Mittel zur Erzielung einer stärkeren Schäumung dient) und 4 1 Wasser zusammengesetzt. Die Pulvermaterialien und die Flüssigkeiten wurden je für sich gemischt, worauf die Pulvermischung der Flüssigkeitsmischung in einem Gefäss zugesetzt und das Ganze kräftig etwa 1-2 Minuten mit einem Schläger zum Einpeitschen von Luft in die Mischung umgerührt wurde. Die Mischung, die stark mit Luft beladen war, wurde in eine Form mit einem in dem Boden eingelegten Papier gegossen. Die Form kann z.

   B etwa wie im britischen Patent Nr. 799 072 dargestellt ausgestaltet sein. Das Papier war im voraus in einer   5-10% igen    Emulsion der einem Gel von Polyvinylacetat in Wasser angefeuchtet und imprägniert worden.



  Durch diese Kunststoffemulsion wird das Papier stärker (um als Bewehrung für die Schaummasse zu dienen), teils durch die ausgefällte Kunststoffschicht und teils durch eine innere Leimung des Papiers zufolge der Imprägnierung. Durch das Anfeuchten schwillt auch das Papier und wird bei der darauffolgenden Trocknung der Platte gespannt, wodurch sich eine vorgespannte Schicht bildet, die den Verstärkungseffekt erheblich erhöht. Die auf diese Weise hergestellte Schaumgipsplatte war innen mit Zellen in der oben angegebenen Weise durchsetzt.



   Nach dem Giessen des Schaummateriales auf das Bodenpapier wurde die Oberfläche geglättet und ein weiteres, in gleicher Weise wie das Bodenpapier angefeuchtetes Papier, auf die Oberfläche angebracht.



  Nachdem das obere Papier aufgelegt war, wurde der Deckel der Form herabgeklappt und mit schwachem Druck gegen das obere Papier gepresst. Das Ganze liess man ca. 10-11 Minuten stehen, worauf die immer noch feuchte Platte gehandhabt werden konnte. Die Platte wurde umgewendet, so dass die glatte Papierfläche nach unten kam und wurde in dieser Lage auf der Innenseite eines herabklappbaren Deckels einer anderen Form befestigt, in die die für die Hülle oder Kassette bestimmte Gipsmasse bereits eingegossen war (die ebenfalls Kunststoff enthalten kann, um auf der Aussenfläche härter zu werden). Vorher war die Form mit Olein geschmiert worden, damit sich der Gips besser lösen kann.

   Diese zweite Form bestand ausser aus dem herabklappbaren Deckel und einem ebenfalls herabklappbaren Seitenrahmen, aus einem Unterteil mit einem unbeweglichen Träger mit einer grossen Anzahl Kernstifte für die Perforierung der Kassette und mit einem in senkrechter Richtung beweglichen, entsprechend der Zahl und Lage der Stifte perforierten Boden, durch den die Stifte je nach der gewünschten Dicke etwas herausragten. Nach dem Eingiessen des Kassettengipses wurde der Deckel auf diesen herab  geklappt. Der Deckel trug wie erwähnt die noch nicht getrocknete Schaumplatte mit ihrer noch nicht getrockneten Papierschicht. Die mit dem nicht perforierten Papier versehene Fläche der Schaumplatte wurde in die Kassettengipsmasse und auf die Kernstifte gedrückt, die durch den Kassettengips und dieses Papier sowie ein Stück in die Schaummasse hineindrangen.

   Dadurch, dass die Stifte selbst das Papier perforieren, werden in diesem um jedes Loch aufwärts gebogene Kanten gebildet, wodurch das Haften des Papiers in der Schaummasse weiterhin verbessert wird. Dadurch, dass das Papier immer noch feucht oder nass war und einen äusseren Belag aus geklebter Kunststoffemulsion besass, haftete es am Kassettengips auch beim Erhärten desselben. Beim Herabdrücken des Deckels (und beim Heraufdrücken des Formbodens) wurde der Kassettengips um die Schaumplatte gedrückt und bildete darum eine Kassette. Das ganze liess man ca. 6 Minuten kristallisieren und es bildete sich dann eine Einheit, die bei etwa   50-60     C während 8 Stunden in einer   Trockenanlage    getrocknet wurde.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern zu Wärmeisolier- und/oder Schalldämpfzweeken aus einer wässrigen Suspension oder Emulsion eines bei Zimmertemperatur im Wasser schnell kristallisierenden oder erstarrenden Materials, in Mischung mit einem Kunststoff als Verstärkungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Suspension oder Emulsion ein schaumbildendes Mittel zugesetzt, und dass Luft oder Gas in die fertiggemischte Masse eingeführt wird, so dass diese in einen schaumartigen Zustand mit darin befindlichen Blasen oder Zellen verwandelt wird, wonach die Schaummasse zu einem Schaumkörper ge iormt und mindestens durch eine im Verhältnis zur Dicke des Schaumkörpers dünne Schicht aus einem Bewehrungsmaterial bewehrt wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper mit im voraus angefeuchtetem oder nassem Papier, oder einem Faser-, Textil- oder einem anderen durch das Anfeuchten quellendem Material bewehrt wird, das in nassem 7ustande auf oder in die noch nicht erstarrte Masse angebracht wird, wonach das Ganze getrocknet wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewehrungsmaterial mit einer Kunststofflösung oder suspension oder -emulsion angefeuchtet oder damit imprägniert wird.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, zur Herstellung von Schaummaterialplatten, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewehrungsmaterial in der Form von angefeuchtetem Papier auf der einen Seite oder auf beiden Seiten der herzustellenden Platte angebracht wird, und dass wenigstens das auf einer Seite angebrachte Papier perforiert und etwas innerhalb der Oberfläche der Platte eingelegt ist.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumkörper aus wenigstens zwei miteinander vereinigten Schaummaterialschichten verschiedener Härte hergestellt wird, wobei eine härtere Schicht als verstärkende Oberflächenschicht für die weichere Schicht dient und das Bewehrungsmaterial vorzugsweise zwischen der harten und der weichen Schicht angebracht wird.

   PATENTANSPRUCH II Schaumkörper, hergestellt nach Patentanspruch I.