CZ20032693A3 - Vlákny vyztužené cementové kompozitní materiály používající chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností - Google Patents

Description

Vlákny vyztužené cementové kompozitní materiály používající chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností

Oblast techniky

Tento vynález se v jednom provedení týká chemického ošetření celulózo vých vláken pro dodání zlepšené dispergovatelností a vyztužovací účinnosti vláknům ve vlákny vyztužených kompozitních materiálech. Zejména se tento vynález v jednom provedení týká celulózovými vlákny vyztužených cementových kompozitních materiálů používajících chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností, včetně způsobů ošetření vláken, složení prostředků, způsobů výroby a finálních výrobků se zlepšenými materiálovými vlastnostmi, které s tím souvisejí.

Dosavadní stav techniky

Vlákny vyztužené cementové výrobky, jako například stavební tabule, panely, desky a střešní krytiny, se ve stavebnictví používají již více než jedno století. Vyztužovací vlákna používaná ve stavebních výrobcích zahrnují azbestová vlákna, celulózová vlákna (viz např. australský patent č. 515151, U.S. patent č. 6 030 447), kovová vlákna, skelná vlákna a jiná přírodní nebo syntetická vlákna. V posledních letech použití azbestových vláken podstatně pokleslo následkem zdravotních důsledků spojených s vystavením se vlivu a vdechování azbestových vláken. Životaschopnou alternativu poskytla dřevní celulóza, která se stala jedním z převládajících vláken, používaným v komerčních, vlákny vyztužených stavebních materiálech, protože to je účinné, levné, obnovitelné přírodní vyztužovací vlákno, hodící se pro obvyklé vláknocementové výrobní postupy, včetně postupů autoklávových.

Nicméně celulózou vytužené vláknocementové materiály mohou mít v chování nedostatky, například nižší vyztužovací účinnost, nižší pevnost a tuhost následkem chabé disperze a nerovnoměrné distribuce vláken v cementové směsi. Tyto nedostatky jsou z větší části důsledkem hydrofilní povahy celulózových vláken. Všeobecně se ví, že celulózová vlákna jsou především polysacharidy, obsahující pěti- nebo šestiuhlíkové cukry, které mají více hydroxylových a karboxylových funkčních skupin. Tyto funkční skupiny propůjčují vláknům silný sklon tvořit vodíkové mezivláknové a vnitrovláknové vazby. Vodíkové vazby mezi vlákny mají často za následek tvorbu shluků nebo chuchvalců vláken. Shluky vláken se v cementové směsi obtížně dispergují a to dokonce i s pomocí vířivých rozvlákňovacích a ······ · · ······

9 · ·«·· * ♦ · · 9 9 · · t • · * · · ««-·· · • · # · · ···*

9 9 99 9 99 9 9 9 99

-2rafinačních postupů, jak popisuje australský patent č. 515151. Tyto shluky vláken se ještě hůře dispergují v suchých a polosuchých postupech, jako jsou extruze, lisování, postup Magnani a odlévání. Kromě toho vodíkové vazby mezi různými hydroxylovými skupinami téhož vlákna podporují kudrnatění vláken nebo tvoření klubíček, což rovněž může mít za následek nižší vyztužovací účinnost.

Když se například vlákna suší při postupu tváření tabulí, tak vodíkové vazby uvnitř a mezi celulózovými molekulami jsou dostatečně silné, takže úplnou disperzi nebo rozvláknění vysušených vláken mechanickými prostředky je mimořádně obtížné docílit. Použití chabě dispergovaných nebo rozvlákněných vláken ve vláknocementových kompozitních materiálech má obvykle za následek nerovnoměrnou distribuci vláken a nižší vyztužovací účinnost, což následně vede k nižší pevnosti, tuhosti a deformaci ve finálním vláknocementovém výrobku.

Proto, aby se docílila určitá úroveň vyztužení, je potřeba podstatně více vláken pro vyrovnání nerovnoměrné distribuce vláken v cementové matrici, což může významně zvýšit materiálové náklady.

Řada odkazů v dosavadním stavu techniky popisuje způsoby zlepšení disperze vláken v cementové směsi. Všechny tyto odkazy však směřují k použití mechanického působení na přetržení vazeb mezi vláken. Například Nutt v U.S. patentu č. 3 753 749 popisuje mletí nebo jinou mechanickou přípravu vláken před tím, než je lze do betonové směsi rovnoměrně distribuovat. Soroushian v U.S. patentu č. 5 989 335 popisuje použití mechanického působení na snížení vazeb mezi vlákny, takže vlákna lze dispergovat v obvyklých betonových směsích.

Jednou nevýhodou použití mechanických prostředků na přetrhání mezivláknových vazeb je to, že jakmile se mechanicky dispergovaná vlákna vloží do betonové směsi, mohou se vodíkové vazby mezi vlákny znovu vytvořit a způsobit opětovné shlukování vláken ve směsi.

V papírenském průmyslu byl směrován výzkum k chemickému ošetření celulózových vláken snižujícímu rozvlákňovací energii, která je na rozvláknění vlákniny potřebná. Jelikož vysoká energie je typicky třeba na rozvláknění vlákniny se silnými mezivláknovými vodíkovými vazbami, byla snaha oslabit ve vláknině vodíkové mezivláknové vazby přidáním organických a/nebo anorganických chemikálií nazývaných činidla omezující provázání vláken (debondery), aby se nároky na rozvlákňovací energii snížily. Činidla omezující provázání vláken jsou typická povrchově aktivní činidla, ale mohou to být rovněž anorganická plnidla.

Takto ošetřená vlákna byla vyvinuta především pro výrobu plen a sanitárních ubrousků.

• · · · · · • · » • · · « · ♦ ·

• · ·

-3Až dosud tato chemicky ošetřená vlákna se používala výlučně v papírenském průmyslu pro snížení rozvlákňovací energie během rozvlákňovacího postupu, jako je například kladivové mletí. Nebyla motivace pro použití těchto chemicky ošetřených vláken pro zlepšení dispergování vláken, jelikož dispergování vláken se papírenského průmyslu obecně netýká, neboť většina papírenských postupů, například Fourdrinier, válcový (Hatschek) a postup dvousítový používají velmi zředěné suspenze vláken. Konzistence vláken v těchto suspenzích jsou typicky od 0,01 % do 4 %. Při tak nízkých konzistencích voda rozruší většina mezivláknových vodíkových vazeb, přičemž zbývající shluky vláken lze snadno dispergovat mechanickými prostředky, například vířivým rozvlákňováním, přečerpáváním, rozvločkováním a rafinancí.

Ze špatného dispergování vláken vznikají vážné problémy ve výrobě vlákny vyztužených cementových kompozitních materiálů, zejména když dlouhá vlákna se použijí v suchém nebo polosuchém postupu, kdy dispergování vláken je ještě obtížněji docílitelné. Vláknocementová směs má typicky obsah tuhých látek 30 % až 80 % hmotnostních v suchém nebo polosuchých postupech, jako jsou extruzní, odlévací a lisovací postupy. Při tak vysokých koncentracích tuhých látek nelze dispergování vláken docílit ředěním, rozpouštěním nebo mícháním. Následkem toho shluky nebo chuchvalce špatně dispergovaných vláken často vedou k vážným vadám ve finálním výrobku, včetně významných ztrát mechanických vlastností. Vysoká alkalita vodného vláknocementového systému (pH obvykle vyšší než 10) rovněž podporuje vodíkové vazby mezi vlákny, což může působit, že se vlákna v cementové směsi obtížnější dispergují než ve většině obvyklých papírenských systémů, kde vlákninová suspenze je typicky kyselá nebo neutrální.

Proto jsou třeba vlákna, která se snadno dispergují a rovnoměrně distribuují ve vlákny vyztužených kompozitních stavebních materiálech. Rovněž jsou potřeba vlákny vyztužené stavební materiály se zlepšenou distribuci vláken a vyztužovací účinností a materiálové prostředky a postupy pro jejich výrobu.

• · · · · · * · ·

-4Podstata vynálezu

Jistá výhodná provedení tohoto vynálezu poskytují stavební materiál obsahující vyztužovací vlákna, kde alespoň část vláken je chemicky ošetřena tak, aby se podstatné zlepšila dispergovatelnost vláken. V jednom provedení jsou vlákna alespoň částečně ošetřena dispergátorem tak, že vlákna zůstanou v podstatě dispergována ve směsi i po mechanickém míšení vláken, čímž se podstatně sníží výskyt nového shlukování nebo tvorby chuchvalců vláken. Dispergátor výhodně váže hydroxylové skupiny na povrchu vláken, takže v podstatě inhibuje vázání mezi hydroxylovými skupinami jiných vláken, čímž podstatně omezuje mezivláknové vodíkové vazby. V jednom provedení dispergátor fyzicky blokuje hydroxylové skupiny, takže v podstatě zabraňuje vázání hydroxylových skupin jednoho vlákna s hydroxylovými skupinami na jiném vlákně a/nebo na různých místech téhož vlákna. V jiném provedení dispergátor obsahuje alespoň jednu funkční skupinu, která se chemicky váže na hydroxylové skupiny na povrchu vláken takovým způsobem, že v podstatě zabraňuje vázání hydroxylových skupin jednoho vlákna s hydroxylovými skupinami na jiném vlákně a/nebo na různých místech téhož vlákna. Dispergátory zahrnují, ale nikoli s omezením jen na tyto, organické a/nebo anorganické chemikálie, například povrchově aktivní činidla a činidla omezující provázání vláken, které činí povrch vláken více hydrofobními a proto více dispergovatelnými ve vodném prostředí.

Jeden výhodný prostředek stavebního materiálu vyrobený ve shodě s výhodnými provedeními tohoto vynálezu obsahuje cementové pojidlo, výhodně portlandský cement; plnivo (agregát), výhodně oxid křemičitý, který může být jemně mletý, jestliže má být autoklávován; celulózová vlákna, alespoň některá z celulózových vláken s povrchy alespoň částečně ošetřenými dispergátorem, aby povrchy byly hydrofobní a aby vlákna byla snadněji dispergovatelná; a jedno nebo více aditiv. V jednom provedení dispergátor obsahuje hydrofilní funkční skupinu a hydrofobní funkční skupinu, kde se hydrofilní skupina trvale nebo dočasně váže na hydroxylové skupiny na povrchu vlákna v přítomnosti vody nebo organického rozpouštědla takovým způsobem, aby v podstatě zabránila hydroxylovým skupinám vázání se na jiné hydroxylové skupiny. Hydrofobní skupina se usadí na povrchu vlákna a odpuzuje vodu a jiná hydrofobně ošetřená vlákna. Dispergátory výhodně tvoří od 0,001 % do 20 % hmotnostních sušiny vláken. V jednom provedení celulózová vlákna obsahují individualizovaná - na jednotlivá vlákna rozdělená vlákna, přičemž lignin je z vláken chemicky odstraněn.

-5Způsob výroby vlákny vyztuženého kompozitního stavebního materiálu s použitím popsaných prostředků znamená další provedení tohoto vynálezu. Jedno výhodné provedení obsahuje poskytnutí celulózových vláken a ošetření alespoň části celulózových vláken dispergátorem. Dispergátor fyzikálně blokuje a/nebo chemicky váže alespoň některé hydroxylové funkční skupiny na povrchu vláken, čímž podstatně zmenšuje mezi vláknové vodíkové vazby a působí, že vlákna jsou ve směsi více dispergovatelná. V dalším provedení celulózová vlákna obsahují chemicky ošetřené jemnovláknité vlákniny, používané v papírenském průmyslu pro snižování rozvlákňovací energie. Chemicky ošetřená vlákna mají zlepšenou dispergovatelnost a mísí se s cementovým pojidlem a dalšími přísadami na vláknocementovou směs. Vláknocementová směs se tváří na vláknocementový výrobek předem zvoleného tvaru a velikosti. Vláknocementový výrobek se vytvrdí, takže se vytvoří vlákny vyztužený kompozitní stavební materiál.

Některé ze shora uvedených kroků lze vypustit nebo lze použít přídavné kroky, v závislosti na konkrétním použití. Krok ošetření vláken dispergátorem výhodně obsahuje ošetření vláken anorganickými sloučeninami, organickými sloučeninami nebo jejich kombinací s použitím technik zahrnujících ošetření rozprašování za sucha nebo roztokem, ačkoli jsou proveditelné i další způsoby nanášení dispergátorů, například povlékání a impregnace. V jednom provedení se každá z těchto technik výhodně provádí v přítomnosti vody nebo organického rozpouštědla. Krok míšení chemicky ošetřených vláken s přísadami, pro vytvoření vláknocementové směsi výhodně obsahuje míšení chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností s necelulózovýmí materiály, jako jsou například cementové pojidlo, plnivo a aditiva v souladu s výhodnými prostředky, popsanými v tomto dokumentu. V dalším provedení se chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností rovněž použijí s obvyklými neošetřenými celulózovými vlákny, plstnatými vlákny a/nebo přírodními anorganickými vlákny a/nebo syntetickými vlákny spolu s dalšími přísadami. Výrobní postup může být jakákoli existující technologie, například extruze, lisování, odlévání, vstřikovací lisování, tváření multisítovým postupem, postup Hatschek atd.

Použití chemicky ošetřených vláken podle výhodných provedení zlepšuje dispergování vláken a vyztužovací účinnost ve stavebním materiálu, což následně zlepšuje klíčové mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu. V jednom provedení začlenění chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností ve stavebním materiálu zvyšuje modul pevnosti (MOR - modulus of rupture) o více než 5 % a/nebo zvyšuje tuhost alespoň o 5 %

-6výhodněji o 20 % a/nebo zvyšuje deformaci o více než 5 % a/nebo zvyšuje pevnost v tahu ve směru Z alespoň o 5 %, výhodněji o více než 10 % v porovnání se stavebním materiálem vyrobeným s rovnocenným prostředkem bez chemicky ošetřených vláken. Kromě toho bude možná potřeba méně celulózových vláken na výrobu kompozitních materiálů, které mají v podstatě tytéž fyzikální a mechanické vlastnostmi, protože chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností v podstatě předcházejí potřebě přidávat další vlákna do cementové směsi na vykompenzování tvorby shluků nebo chuchvalců. Tyto a další výhody budou zcela zřejmé z následujícího popisu ve spojitosti s doprovodnými obrázky.

Stručný popis obrázků

OBR. 1 objasňuje a vysvětluje na příkladu průběh postupu jednoho provedení ošetření vláken dispergátory v roztoku;

OBR. 2 objasňuje a vysvětluje na příkladu průběh postupu několika provedení ošetření vláken dispergátory použitím postupu rozprašování za sucha;

OBR. 3 objasňuje a vysvětluje na příkladu průběh postupu jednoho provedení výroby vlákny vyztužených cementových kompozitních materiálů obsahujících chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností;

OBR: 4 je graf, který objasňuje klíčové mechanické a fyzikální vlastnosti vláknocementových stavebních materiálů vyrobených s chemicky ošetřenými vlákny se zlepšenou dispergovatelností podle jednoho výhodného provedení a vláknocementových materiálů vyrobených s obvyklými, neošetřenými vlákny.

Podrobný popis výhodných provedení

Výhodná provedení tohoto vynálezu se obecně týkají chemického ošetření celulózových vláken pro propůjčení zlepšené dispergovatelností vláken a použití těchto chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností v cementových, vlákny vyztužených kompozitních stavebních materiálech. Rovněž jsou popsány způsoby postupů chemického ošetření vláken pro jejich snadnější dispergovatelnost, prostředky kompozitních materiálů, které používají tato chemicky ošetřená vlákna a zlepšení mechanických a fyzikálních vlastností finálního kompozitního materiálu.

Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností jsou obecně definována tak, že zahrnují vlákna, která se snadněji distribuují ve směsi, například v cementové matrici a která zůstanou v podstatě rovnoměrně dispergována dokonce i po zastavení mechanického míšení. Na rozdíl od vláken, která jsou dispergována především mechanickými prostředky, tato chemicky ošetřená vlákna po začlenění do směsi zůstávají ve směsi po zastavení míchání v podstatě dispergována bez nové tvorby shluků nebo chuchvalců.

Vlákna se zlepšenou dispergovatelností

V jednom provedení se tento vynález týká použití chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností do cementových, celulózovými vlákny vyztužených stavebních materiálů. Chemicky ošetřená vlákna obecně zahrnují vlákna, která jsou ošetřena jednou nebo více chemickými sloučeninami (dispergátory), která vláknům zabraňují v tvorbě mezivláknových vazeb. V jednom výhodném provedení dispergátory váží hydroxylové funkční skupiny na povrchu vláken buď fyzikálním blokováním polohy nebo chemickým vázáním na hydroxylové skupiny, takže v podstatě brání hydroxylovým skupinám vázat se na hydroxylové skupiny sousedních vláken. Dispergátory lze použít pro propůjčení zlepšené dispergovatelností jak dlouhým, tak i krátkým celulózovým vláknům. Dlouhá vlákna jsou v tomto dokumentu definována jako vlákna s váženým průměrným délky delším než 1 mm a krátká vlákna jsou definována jako vlákna s váženým průměrem délky kratším než 1 mm. Výhodná provedení tohoto vynálezy lze použít pro vlákna, ale nikoli s omezením jen na tyto, s váženým průměrem délky od 0,01 do 7,0 mm.

Dispergátorové chemikálie a celulózová vlákna pro ošetření vláken

Chemikálie vybrané pro zlepšení dispergovatelností vláken jsou výhodně chemikálie, které působí, že povrch vláken se stává hydrofobnější a/nebo že se významně sníží výskyt mezivláknových vazeb a tak se vlákna stanou podstatně snadněji dispergovatelnými.

V jednom provedení se dispergátor připojí na povrch vlákna takovým způsobem, že dispergátor fyzikálně blokuje hydroxylové skupiny na povrchu vláken od styku se sousedními vlákny, čímž významně oslabuje účinky vodíkových vazeb mezi hydroxylovými skupinami sousedních vláken. V dalším provedení dispergátor obsahuje funkční skupiny, které se chemicky vážou na hydroxylové skupiny na povrch vláken a zabraňují tvorbě vodíkových vazeb s hydroxylovými skupinami druhých vláken. Chemikálie, které se jako dispergátory • · • · »

-8použijí ve výhodných provedeních postupů ošetření vláken, zahrnují, ale nikoli s omezením jen tyto:

• polyaminové sloučeniny • kationtové kvarterní aminové sloučeniny včetně alkyltrimethylových kvartemích amonných solí, dialkyldimethylových kvartemích amonných solí, benzylakylchloridy, ethoxylované kvartení amonné soli, propoxylované kvarterní amonné soli atd.

• kationtová, aniontová a neiontová povrchově aktivní činidla;

• kombinace kationtových a neiontových povrchově aktivních činidel nebo aniontových a neiontových povrchově aktivních činidel;

• komerčně dostupné chemikálie, které jsou obecně známé v papírenském průmyslu jako činidla omezující provázání vláken plstnaté vlákniny, jako jsou Berocell 587K, 584, 509, 509HA a 614 od EKA Chemicals lne., Marietta, GA, USA; EMCOL CC-42 od Witco Chemicals lne., Greenwich, Connecticut, USA; a Quaker 3190 a 2028 od Hercules lne., Kalamazoo, Michigan, USA;

• alkylalkoxylsilany, alkoxylsilany a organosilanhalogenidy.

Kromě toho jsou ve výhodném postupu ošetření vláken použitelné jako dispergátory i další komerčně dostupné chemikálie, jako například povrchově aktivní činidla a činidla omezující provázání vláken. Bude oceněno, že shora uvedený přehled chemických sloučenin jsou jen názorné příklady látek, které lze použít pro ošetření vláken pro získání zlepšené dispergovatelnosti. Dispergátory jsou rovněž další organické a anorganické sloučeniny nebo jejich kombinace, v závislosti na konkrétních vlastnostech potřebných pro specifické použití vláknocementového materiálu.

Celulózová vlákna, která se použijí pro chemické ošetření dispergátorem, se připraví různými rozvlákňovacími postupy. V rozvlákňovacím postupu se dřevo nebo jiné ligfnocelulózové suroviny, například kenaf, sláma, bambus atd., přemění na vláknitou hmotu přetrháním vazeb uvnitř struktury lignocelulózových materiálů. Tento úkol se uskuteční chemicky, mechanicky, tepelně, biologicky nebo kombinacemi těchto ošetření. Na základě chemikálií použitých při postupu se chemické rozvlákňovací způsoby třídí na způsoby sodný, kraftový, AQ-kraftový, AQ-sodný, kyslíkové odligninování, kraft-kyslíkový, rozpouštědlový a sulfitové rozvlákňování, paroexplozní a jakékoli další rozvlákňovací techniky. V některých provedeních se celulózová vlákna oddělují na jednotlivá vlákna rozrušením vazeb mezi • · · # » ·

ligninem a celulózovými složkami. Lignin, který působí jako lepidlo držící celulózu a herní celulózu pohromadě a zajišťující mechanickou pevnost dřeva, se rozruší a rozpustí chemickými reakcemi. Tyto chemické reakce pro individualizaci vláken - oddělení na jednotlivá vlákna - se provádějí v reaktoru, často nazývaném vařák, při teplotách 150 až 250 °C po dobu 3 minut až 3 hodin.

Celulózová vlákna, použitá pro ošetření dispergátorem, jsou nerafinované/nefibrilované nebo rafinované/fibrilované celulózové vlákniny vyrobené různými rozvlákňovacími technikami ze zdrojů včetně, nikoli však s omezením jen na tyto, bělené, nebělené a polobělené celulózové vlákniny. Celulózové vlákniny se připraví z měkkého dřeva, tvrdého dřeva, zemědělských surovinových materiálů, recyklovaného starého papíru nebo z jakékoli další formy lignocelulózových materiálů.

Kromě toho se používají ošetřená celulózo vá vlákna, například plněná vlákna, popsaná ve spoluprojednávané přihlašovatelově přihlášce FIBER CEMENT COMPOSITE MATERIALS USING CELLULOSE FIBERS LOADED WITHINORGANIC AND/OR ORGANIC SUBSATNCES - VLÁKNOCEMENTOVÉ KOMPOZITNÍ MATERIÁLY POUŽÍVAJÍCÍ CELULÓZO VÁ VLÁKNA PLNĚNÁ ANORGANICKÝMI A/NEBO ORGANICKÝMI LÁTKAMI, číslo 09/969 957, podané 2. října 2001 a/nebo tříděná vlákna, popsaná ve spoluprojednávané přihlašovatelově přihlášce FIBER CEMENT COMPOSITE MATERIALS USING SIZED CELLULOSE FIBERS - VLÁKNOCEMENTOVÉ KOMPOZITNÍ MATERIÁLY POUŽÍVAJÍCÍ TŘÍDĚNÁ CELULÓZO VÁ VLÁKNA, číslo 09/969 742, podané 2. října 2001 a/nebo pesticidem ošetřená vlákna, popsaná ve spoluprojednávané přihlašovatelově přihlášce FIBER CEMENT COMPOSITE MATERIALS USING BIOCIDE TREATED DURABLE CELLULOSE FIBERS - VLÁKNOCEMENTOVÉ KOMPOZITNÍ MATERIÁLY POUŽÍVAJÍCÍ PESTICIDEM OŠETŘENÁ TRVANLIVÁ CELULÓZOVÁ VLÁKNA, číslo 09/969 964, podané 2. října 2001. Každá z těchto přihlášek je v celistvosti začleněna do odkazů tohoto dokumentu.

Ošetření vláken

Pro ošetření celulózových vláken se použijí různé způsoby s jedním nebo více dispergátory. Výhodný způsob ošetření vláken obecně obsahuje následující kroky, prováděné v různém pořadí:

• disperze vláken/rozvláknění;

• fibrilace (mechanický prostředek pro zvýšení povrchové plochy vláken);

• kondicionování vláken (odvodnění, sušení nebo zředění);

• ošetření jedním nebo více dispergátory;

• odstranění zbytkového/nadbytečného dispergátoru; a • kondicionování chemicky ošetřených vláken (sušení, zvlhčení nebo dispergování).

Některé z těchto kroků lze vynechat nebo mohou být žádoucí nějaké jiné kroky. Způsob ošetření vláken se provádí různými prostředky, včetně, nikoli však s omezením na tyto, ošetřením ve vodných roztocích nebo roztocích organických rozpouštědel a/nebo ošetřením vakuovým nebo tlakovým rozprašováním dispergátorů na suchá nebo mokrá celulózová vlákna.

Ošetření vláken v roztoku

Obr. 1 objasňuje provedení výhodného postupu 100 ošetření vláken, který se provádí v roztoku. Postup 100 začíná krokem 102, ve kterém se neošetřená celulózová vlákna dispergují, rozvlákňují (individualizují) a/nebo fibrilují. Na tomto stupni se vlákna dispergují mechanickým rozrušením alespoň některých mezi vláknových vazeb, aby se vlákna navzájem oddělila. Tento dispergační krok 102 však typicky neposkytuje vlákna s dostatečnou dispergovatelností, která by při začlenění do cementové matrice zůstala v podstatě rovnoměrně distribuována. Alespoň některé z mezivláknových vazeb, které byly rozrušeny mechanickým působením během dispergačního kroku 102, mají sklon se ve směsi obnovit, jakmile skončí mechanické míšení a tím vyvolat ve směsi obnovenou tvorbu shluků nebo chuchvalců vláken, •· ···· ·* ··*·

-11Kromě toho lze oddělení vláken na jednotlivá vlákna lze provést chemickým rozvlákňovacím postupem. Jako možnost bude oceněno, že při provádění tohoto výrobního postupu není chemické rozvlákňování nutné. To proto, že chemické oddělování na jednotlivá vlákna se často děje při výrobě vláken, která potom poskytuje kupujícímu vlákna ve standardních tabulích nebo rolích vlákniny. Postup 100 lze rovněž použít na vlákna, která nejsou chemicky individualizována. Proto v jednom provedení individualizace vláken zahrnuje jenom mechanickou separaci vláken z tabulí nebo rolí, například mletím v kladivovém drtiči nebo jinými způsoby.

V jednom provedení se neošetřená celulózová vlákna se získají v suché formě (tabule nebo role) nebo ve vlhké formě (vlhké tabule a v kontejnerech). Výhodně se neošetřená vlákna mechanicky dispergují na konzistenci 1 % až 6 % hmotnostních na vlákninovou suspenzi ve vířivém rozvlákňovači, což rovněž přispěje k částečné fibrilaci vláken. Další fibrilace se docílí použitím rafinéru nebo série rafmérů. Po dispergování se potom vlákna ťibrilují v rozmezí 0 až 800 stupňů CSF (Canadian Standard Freeness - Kanadský standard stupně mletí), výhodně 100 až 700 stupňů CSF. Dispergování a fibrilace lze docílit dalšími technikami, například rozvločkováním, mletím a roztrháním. Avšak i použití chemicky ošetřených vláken bez rozsáhlé fibrilace je rovněž přijatelné nebo dokonce i výhodné pro některé výrobky a v některých postupech.

V provedení na OBR. 1 po dispergování vláken v kroku 102 pokračuje postup 100 krokem 104 ve kterém fibrilovaná nebo nefibrilovaná vlákna v formách suspenzí se potom odvodní použitím tlakové filtrace, vakuové filtrace nebo nepřetržitým odstřeďováním na celkový obsah tuhých látek 2 % až 50 % hmotnostních. Další odvodnění vláken se docílí vakuovým odpařovacím sušením, rozprašovacím sušením, vymrazovacím sušením, sušením v sušárně při nízké teplotě a jinými sušicími technikami, které významně nepoškodí integritu vláken. V jednom provedení se odvodněná vlákna důkladně promísí v reakční nádobě použitím dávkovačů, mísičů nebo vířivých rozvlákňovačů jakéhokoli druhu. Jak ukazuje OBR. 1, voda z odvodňovacího kroku 104 se recykluje do vodního hospodářství 104a a vrací se zpět do kroku 102.

Postup 100 potom pokračuje krokem 106. ve kterém se provádí reakce ošetření dispergátorem. Výhodně se připravené dispergátory přidají do reaktoru za neustálého míchání. V jednom provedení obsahují dispergátory povrchově aktivní činidla, například kvartemí fcfc fc

-12• fc ···· • · 9 • · · • fcfc fc * * aminy, polyaminy a jejich kombinace. Výhodně je dávka dispergátorů do 20 % hmotnostních celulózové vlákniny, vztaženo na hmotnost po vysušení. Výhodně dispergátory vážou hydroxy lově skupiny na povrchu vláken, takže zabraňují hydroxylovým skupinám vytvářet vodíkové vazby s hydroxylovými skupinami na sousedních vláknech. Oslabení mezivláknových vazeb a/nebo tvorba hydrofilního oblaku obklopujícího vlákna ošetřená povrchově aktivním činidlem umožňuje snadnější dispergování vláken v roztoku a zabraňuje shlukování vláken po ukončení mechanického míšení. Nicméně jsou reaktorové systémy výhodně vybaveny nějakým druhem míchacího zařízení, které zajišťuje dobrého míšení.

Reakce ošetření dispergátorem se provádějí při teplotě okolí nebo teplotě zvýšené až do 250 °C, výhodněji pod 150 °C. Doba zdržení se mění v závislosti na konkrétním dispergátorů, ale výhodně se pohybuje od 30 sekund do 24 hodin. Použijí se reaktory vsázkově pracující nebo nepřetržitě pracující všeho druhu, ale pro ošetření vláken v tomto provedení jsou výhodné nepřetržitě pracující nebo polospojitě pracující nádrže nebo reaktory s pístovým tokem.

Po dosažení stanovené doby zdržení se zbytkový dispergátor odloučí a odstraní odstředěním nebo filtrací podle kroku 108 postupu 100. V jednom provedení se zbytkové dispergátory recyklují a znovu se použijí. Po reakci se vlákna výhodně suší v nízkoteplotní sušárně, vakuovým odpařením a jinými nedestruktivními sušicími technikami. Ošetřená vlákna se potom začlení do vláknocementových kompozitních materiálů v kroku 110.

Tabulka 1

Podmínky ošetření dispergátorem v některých provedeních

Parametry	Rozmezí	Výhodněji
Procenta vláken v suspenzi (% hmotnostní)	0,01 až 70	0,5 až 10
Stupeň mletí (CSF) po fibrilaci	0 až 800	100 až 700
Dávkování dispergátorů (% na hmotnost vláken)	0,001 až 20	0,01 až 10

Tabulka 1 poskytuje příklady reakčních podmínek ošetření vláken shora popsaným postupem 100. Jsou však možné různé změny a úpravy podmínek zde uvedeného provedení bez vzdálení se duchu vynálezu.

• Φ φφφφ

Μ ♦·<· φ

-13ΦΦΦ ♦ φ φ

ΦΦΦ φ φ φ • φ φ φ φφ φφ

Ošetření vláken rozprašováním za sucha

OBR. 2 objasňuje několik provedení ošetření vláken rozprašováním za sucha.

Postup 200 začíná krokem 202, ve kterém se připraví suroviny pro ošetření. Neošetřená vlákna se získají v různých formách, například jako desky vlákniny (listy) v balících 202a; vlákninové listy v rolích 202b; rozvlákněná (kladivově mletá nebo trhaná) vlákna v balících, kontejnerech nebo silech 202c; fibrilovaná (rafinovaná) suchá nebo polosuchá vlákna v balících, silech nebo kontejnerech 202d; a jiné suché formy celulózových vláken.

Jak ukazuje OBR. 2, v kroku ošetření vláknin ve formě rolí nebo tabulí/listů 202a a 202b se dispergátory rozstřikují na celulózová vlákna, jak ukazují kroky 204a a 204b. Dispergátory reagují s molekulami na povrchu vláken před, během nebo po rozvlákňovacím postupu.

V těchto rozprašovacích systémech se dispergátory vypaří a vypařené chemikálie se stlačí, aby získala dostatečná rozprašovací rychlost. Pro rozprašování dispergátorů v latexových emulzích se použije nosný plyn. Výhodně se hubice vyberou tak, aby se tvořily co možno nejjemnější rozprašované částice.

V jiném provedení tohoto ošetření se dispergátory nanesou na vlákninové desky, role nebo listy ponořením vlákninových roun do roztoku dispergátorů. Po stanovené době zdržení pro umožnění reakce dispergátorů s vlákny se vlákniny individualizují nebo rozvlákní technikami jako je kladivové mletí, roztrhávání, válcové mletí, rozvloěkovávání nebo rafinace. Dispergační reakce a rozvlákňování se rovněž provádí současně s rozstřikováním chemikálií na vlákna během rozvlákňovacího postupu. Jak dále ukazuje OBR. 2, při ošetření rozvlákněných vláken 2002c se dispergátory nastřikují na rozvlákněná vlákna v kroku 204c. Dispergační reakce se nechají probíhat v reaktoru za silného míchání. Ošetření dispergátorem se rovněž provádí v systémech jako jsou rozprašovací sušárny, kladivové mlýny, konvenční komory pro nanášení pryskyřic nebo uzavřené mísící reaktorové nádoby.

V ještě dalším provedení se fibrilovaná celulózová vlákna v suché formě použijí v kroku 204d. Při přípravě suchých fibrilovaných vláken se celulózová vláknina rafinuje použitím obvyklých vířivých rozvlákňovačů, vlákninových rafinérů nebo rozvločkovávačů. Fibrilovaná vlákna se potom odvodní a/nebo suší technikami, jako je sušení rozprašováním nebo sušení vzduchem. Vlhká nebo suchá fibrilovaná vlákna se potom v reaktoru uvedou do styku s požadovanými dispergátory. Ošetření dispergátorem podle těchto provedení se provádí • 4 ···· ·· 4444 • *

-14při teplotě místnosti nebo při zvýšené teplotě při atmosférickém nebo zvýšeném tlaku. Doba zdržení pro ošetření se pohybuje tak, aby vyhovovala postupu a zařízení, výhodně od sekund do 24 hodin. Dávkování dispergátorů je výhodně v rozmezí od 0,001 % do 20 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vysušených vláken. Reakční teplota je do 250 °C, výhodně pod 150 °C.

Jak ukazuje OBR. 2, ošetřená vlákna se následně kondicionují (upravují) v kroku 206. Ošetřená vlákna se kondicionují technikami jako je sušení, zvlhčování a dispergování. Po kondicionování se vlákna dále zpracovávají. Vlákna chemicky ošetřená dispergátorem se dispergují nebo fibrilují. V některých případech se fibrilování nevyžaduje. Chemicky ošetřená vlákna se potom začlení do výroby vláknocementových kompozitních materiálů v kroku 208.

Dispergátory se nanáší v postupu přípravy vláknocementových kompozitních materiálů rovněž přímo, jak bude popsáno podrobněji dále. Dispergátory se výhodně přidávají k vláknům před míšením s dalšími přísadami. V některých provedeních celulózová vlákna použitá pro přípravu chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností jsou individualizovaná celulózová vlákna s částečně nebo zcela úplně odstraněnými ligninovými složkami z buněčných stěn vláken. V jiných provedeních celulózová vlákna jsou neindividualizovaná celulózová vlákna s nedotčenými ligninové složkami.

Případně se pro ošetření vláken s použitím shora popsaných způsobů pro propůjčení zlepšené dispergovatelností použiji v některých provedeních tohoto vynálezu některé komerčně dostupné ošetřené jemnovláknité vlákniny, které jsou určeny pro použití v papírenském průmyslu na pleny, sanitární ubrousky, nemocniční podušky a jemnovláknité výrobky pro jedno použití. Tyto v papírenském průmyslu používané ošetřené vlákniny, typicky známé jako ošetřené jemnovláknté vlákniny, typicky obsahují činidla oslabující mezivláknové a vnitrovláknové vazby pro dosažení lepšího rozvláknění vlákniny s nižší energií. Ačkoliv tyto ošetřené jemnovláknité vlákninové výrobky se používají výlučně v papírenství pro snížení rozvlákňovací energie, přihlašovatel zjistil, že některé z těchto vláknin lze přizpůsobit pro použití pro určitá výhodná provedení tohoto vynálezu pro zlepšení dispergovatelností a vyztužovací účinnosti vláken v cementové matrici. Tyto komerční vlákninové výrobky, ale nikoli s omezením jen na tyto, zahrnují:

-1599 999 9 •9 9

9 9 • · · • 9 9 9

99 • Golden Isles EE-100 jakost 4822,4839, Georgia Pacific Co, Atlanta, Georgia, USA;

• NF401, NF405 a CF405, Weyerhauser Co., Tacoma, Washington, USA;

• Rayfloc-J-MX-E, Raynoier, Jesup, Florida, USA; a • Georgetown Supersoft Plus, International Paper Co, Tuxedo, New York, USA.

Prostředek pro výrobu vlákny vyztužených cementových materiálů s použitím chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností

Několik v tomto dokumentu popsaných provedení lze pokrýt následujícím prostředkem:

• 10 % až 80 % hmotnostních cementu (hydraulické pojivo);

• 20 % až 80 % hmotnostních oxidu křemičitého (plnivo);

• 0 % až 50 % hmotnostních činidel pro úpravu hustoty;

• 0 % až 10 % hmotnostních aditiv; a • 0,5 % až 20 % hmotnostních, výhodněji 4 % až 12 % hmotnostních chemicky ošetřených celulózových vláken se zlepšenou dispergovatelností nebo kombinace chemicky ošetřených celulózových vláken se zlepšenou dispergovatelností a/nebo běžných vláken a/nebo přírodních anorganických vláken a/nebo syntetických vláken.

Cementové pojivo je výhodně portlandský cement, ale rovněž to může být, nikoli s omezením jen na tyto, cement s vysokým obsahem oxidu hlinitého, vápno, cement s vysokým obsahem fosfátu a mletý granulovaný vysokopecní struskový cement nebo jejich směsi. Plnivo (agregát) je výhodně mletý křemičitý písek nebo, a to nikoli s omezením jen tyto, amorfní oxid křemičitý, mikrokrystalický oxid křemičitý, aerosol oxidu křemičitého, diatomická zemina, polétavý a zbytkový popel ze spalování uhlí, popel z rýžových slupek, vysokopecní struska, granulovaná struska, ocelářská struska, minerální oxidy, minerální hydroxidy, hlinky, magnezit nebo dolomit, oxidy a hydroxidy kovů a perličky polymerů nebo jejich směsi.

Činidla pro úpravu hustoty jsou organické a/nebo anorganické lehké materiály. Činidla pro úpravu hustoty obsahují plastické duté materiály, skelné a keramické materiály, hydráty křemičitanu vápenatého, mikrokuličky a vulkanické popele včetně perlitu, pemzy a zeolitů v expandované formě. Činidla pro úpravu hustoty jsou přírodní nebo syntetické materiály.

·· ··· · ·· 9111

-16Aditiva obsahují, ale nejsou na tyto omezeny, činidla pro úpravu viskozity, zhášedla, vodovzdorná činidla, aerosol oxidu křemičitého, geotermální oxid křemičitý, zahušťovadla, pigmenty, barviva, plastifikátory, tvářecí činidla, vločkovací činidla, odvodňovací pomocná činidla, pomocná činidla pevnosti za mokra a sucha, silikonové materiály, hliníkový prášek, hlinku, kaolin, trihydrát oxidu hlinitého, slídu, metakaolin, uhličitan vápenatý, wollastonit a emulzi polymerní pryskyřice nebo jejich směsi.

Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností se použijí v rozmanitých kompozitních materiálech, které všechny mají rozdílné podíly cementových pojidel, plniva, vláken (chemicky ošetřených a/nebo obvyklých) a aditiv pro nabytí optimálních vlastností pro konkrétní použití. V jednom provedení kompozitní prostředek obsahuje 0,5 % až 20 % hmotnostních chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností. Kromě toho chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností se mísí s obvyklými chemicky neošetřenými vlákny a/nebo syntetickými polymerovými vlákny v různých podílech. Bude oceněno, že procenta chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností lze měnit v závislosti na požadovaném použití a/nebo postupu. Kromě toho podíl cementového pojidla, plniva, činidel pro úpravu hustoty a aditiv se rovněž mění, aby se získaly optimální vlastnosti pro různá použití, například pro střešní krytiny, desky, přepážky, dlažby, trubky, obklady, podhledy a obkladačkové podklady.

Ve výhodných provedeních tohoto vynálezu, když má být stavební materiál autoklávován, se v prostředku při začlenění chemicky ošetřených, snadněji dispergovatelných vláken používá menší množství cementu. Prostředek pro autoklávované vláknocementové kompozitní materiály v jednom provedení obsahuje:

• 20 % až 50 % hmotnostních cementu, výhodněji 35 % hmotnostních;

• 30 % až 70 % hmotnostních jemně mletého oxidu křemičitého, výhodněji 60 % hmotnostních;

• 0 % až 50 % hmotnostních činidla pro úpravu hustoty;

• 0 % až 10 % hmotnostních aditiv, výhodněji 5 % hmotnostních; a • 0,5 % až 20 % hmotnostních vláken, výhodněji 4 % až 12 % hmotnostních vláken, kde určité procento, až do 100 % vláken, jsou celulózová vlákna ošetřená dispergátory pro zvýšení hydrofobnosti a tím disperze vláken.

·· 9···

9999

-17Případně se pro výrobek vytvrzovaný na vzduchu použije vyšší procento cementu, výhodněji 60 % až 90 % hmotnostních. Ve vzduchem vytvrzovaném provedení se jemně mletý oxid křemičitý nepoužívá, ačkoli oxid křemičitý lze použít jako plnidlo.

Pro mokré postupy mají výhodně chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností stupeň mletí 100 až 700 stupňů CSF s obsahem vlhkosti 0 % až 99 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost po vysušení, měřeno v souladu se způsobem TAPPI T227 om-99.Pro suché nebo polosuché postupy jsou výhodná rozvlákněná vlákna. Cementové pojidlo má měrné povrchy 150 až 400 m /kg a plnivo 300 až 450 m /kg. Měrný povrch cementu i plniva se zkouší podle ASTM C204-96a.

Způsob výroby vláknocementových stavebních materiálů s použitím chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností

Způsob výroby vlákny vyztuženého kompozitního stavebního materiálu s použitím popsaných prostředků představuje další provedení tohoto vynálezu. Výhodný postup výroby vlány vyztuženého kompozitního materiálu s obsahem chemicky ošetřených celulózových vláken se zlepšenou dispergovatelností začíná ošetřením celulózových vláken jedním nebo více dispergátory, ve který se povrch vláken stane v podstatě hydrofobní. Výhodně se hydroxylovým funkčním skupinám na povrchu vláken zabrání v tvorbě vodíkových vazeb s jinými hydroxylovými skupinami a tak se v podstatě omezí výskyt mezivláknových vazeb.

V jednom provedení způsob dále obsahuje mechanické dispergování neošetřených vláken na předvolenou konzistenci, aby se vlákna separovala a tak se usnadnilo chemické ošetřeni povrchu vláken a fibrilaci neošetřených vláken na předvolené rozmezí stupně mletí. Po chemickém ošetření vláken dispergátorem obsahuje výhodný způsob míšení chemicky ošetřených vláken s přísadami, aby se vytvořila vláknocementová směs v souladu s výhodnými prostředky, tváření vláknocementové směsi na vláknocementový výrobek stanoveného tvaru a velikosti a vytvrzení vláknocementového výrobku, aby se vytvořil vlákny vyztužený kompozitní stavební materiál.

Dispergátory se aplikují v kterémkoli ze shora uvedených kroků před tvářením vláknocementové směsi na vláknocementový výrobek a vytvrzením vláknocementového výrobku. Výhodně se chemikálie přidávají k vláknům na počátku, aby chemická reakce měla dostatek času na proběhnutí před míšením vláken s dalšími přísadami pro vytvoření ·· ··♦· ·· ·»·«

-18vláknocementové směsi. V některých provedení se však dispergátor přidává k vláknocementové směsi při míšení vláken s dalšími přísadami. Výhodně zůstávají vlákna ošetřená dispergátory v podstatě dispergována v cementové směsi i po zastavení míchání, čímž se podstatně snižuje výskyt opětovného shlukování nebo tvorba chuchvalců vláken v cementové směsi. Jak bude dále podrobněji popsáno, chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností poskytují finální kompozitový materiál s rovnoměrnější distribucí vláken a zabraňují shlukování vláken nebo tvorbě chuchvalců, které, jak známo, snižují vyztužovací účinnost vláken ve výrobku.

Krok míšení chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností s dalšími přísadami pro vytvoření vláknocementové směsi výhodně obsahuje míšení chemicky ošetřených vláken s necelulózovými materiály, například s hydraulickým pojidlem, plnivem, činidly pro úpravu hustoty a aditivy v souladu s výhodnými prostředky tohoto vynálezu.

V některých provedeních se chemicky ošetřená vlákna rovněž mísí se syntetickými vlákny spolu s dalšími přísadami. Výrobní postup použije kteroukoli z existujících technologii, například extruzi, lisování, vstřikovací lisování, odlévání a postup Hatschek atd.

OBR. 3 objasňuje výhodný postup 300 výroby vlákny vyztuženého cementového kompozitního materiálu s obsahem chemicky ošetřených celulózových vláken se zlepšenou dispergovatelností. Jak ukazuje OBR. 3, postup začíná krokem 302, ve kterém se celulózová vlákna ošetří dispergátorem, aby nabyla hydrofobnost. Předupravená chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností jsou rovněž použitelná.

Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností se následně zpracují v kroku 304. Zpracovatelský krok 304 typicky obsahuje dispergování vláken a fibrilace.

V jednom provedení se vlákna dispergují na konzistenci 1 % až 6 % hmotnostních ve vířivém rozvlákňovači, kde dojde rovněž k částečné fibrilaci. Další fibrilace se docílí použitím rafinéru nebo série rafinérů. Po dispergování se potom vlákna fibrilují v rozmezí 0 až 800 stupňů CSF (Kanadský standard stupně mletí), výhodněji od 100 do 700 stupňů CSF. Dispergování a fibrilování se rovněž docílí jinými technikami, například kladivovým mletím, rozvločkováním, roztrháním apod. Kromě toho je v některých výrobcích a postupech přijatelné i použití chemicky ošetřených vláken dispergátorem bez fibrilace.

φ · · * φ · φ φ φ · φφ φφ

-19Jak ukazuje OBR. 3, v kroku 306 se chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností poměrově smísí s dalšími přísadami, aby vznikla vodná směs, suspenze nebo pasta. Výhodně se vlákna mísí s cementem, oxidem křemičitým, činidlem pro úpravu hustoty a dalšími aditivy známými mísícími postupy pro vytvoření suspenze nebo pasty.

Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností se budou snadněji dispergovat a distribuovat rovnoměrně ve směsi. Kromě toho vlákna zůstanou v podstatě dispergována i po ukončení mechanického míšení, čímž se sníží výskyt opětovného shlukování nebo tvorby chumáčů vláken. Do mísiče se spolu s chemicky ošetřenými vlákny se zlepšenou dispergovatelností mohou rovněž zamíchat vlákna syntetická.

Postup 300 postupuje krokem 308, ve kterém se směs tváří do surového (tzv. zeleného“) nebo nevytvrzeného polotovaru s použitím řady obvyklých výrobních technik, které jsou kvalifikovanému odborníku známé, jako jsou například:

• extruze;

• postup Hatschek pro desky;

• postup Mazza pro trubky;

• postup Magnani;

• vstřikovací lisování;

• ruční vrstvení;

• lisování;

• odlévání;

• filtrační lisování;

• tváření Fourdrinier;

• multisítové tváření;

• gap hlade tváření;

• gap roll/blade tváření;

• bel-roll tváření;

• jiná další.

Tyto postupy mohou rovněž obsahovat lisovací nebo razící (embosovací) operaci po vytváření výrobku. Výhodněji se nepoužije žádné lisování. Postupové kroky a parametry použité pro dosažení finálního výrobku při použití postupu Hatschek jsou podobné těm, které jsou popsané v australském patentu č. 515151.

·· ···>

··

-20Po kroku 308 se surový nebo nevytvrzený polotovar vytvrzuje v kroku 310. Polotovar se výhodně předtvrzuje až 80 hodin, nejvýhodněji 24 hodin nebo méně. Polotovar se potom vytvrzuje na vzduchu přibližně 30 dní. Výhodněji se předtvrzený polotovar autoklávuje při zvýšené teplotě a tlaku v prostředí nasyceném parou při 60 až 200 °C po dobu 3 až 30 hodin, výhodněji 24 hodin nebo méně. Doba a teplota zvolené pro předtvrzovací a vytvrzovací postup závisí na prostředku, výrobním postupu, zpracovatelských parametrech a finální formě výrobku.

Vlákny vyztužené cementové kompozitní materiály používající chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností

Použití chemicky ošetřených celulózových vláken se zlepšenou dispergovatelností ve vlákny vyztužených kompozitních materiálech zlepší mechanické a fyzikální vlastnosti finálního stavebního výrobku. Vláknocementové výrobky, používající tato chemicky ošetřená vlákna, mají zlepšenou disperzi vláken, zlepšenou vlákno vyztužovací účinnost, zlepšenou tuhost a deformaci. Použití chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností se vyhýbá potřebě přidávání přídavných vláken do kompozitního materiálu na vykompenzování špatné distribuce vláken. Proto je potřeba méně vláken pro dosažení stejných, ne-li lepších fyzikálních a mechanických vlastností finálního výrobku, což může mít za následek významné snížení nákladů. Další žádoucí vlastnosti vláknocementových materiálů s použitím chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností zahrnují zlepšenou odolnost proti vodě a hladší povrchové finiše při použití extruzních, lisovacích nebo odlévacích postupů. Kromě toho dlouhá vlákna, která jsou obecně obtížněji dispergovatelná než krátká vlákna, a proto někdy opomíjená, lze rovněž ošetřit, aby nabyla zlepšenou dispergovatelnost. Chemicky ošetřená dlouhá vlákna se zlepšenou dispergovatelností se v prostředcích použijí pro získání dalších výhod jejich použitím jako vyztužovacího činidla.

• fc fcfcfc· • fc fc·*·

-21• fc • fc • · • · · fcfc

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady názorně dokládají některé z žádoucích vlastností chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností v prostředcích vlákny vyztužených cementových kompozitních materiálů. Bude oceněno, že vláknocementové prostředky jsou vybrány jenom pro účely srovnání a že lze použít různé jiné prostředky bez vzdálení se rámci tohoto vynálezu. Rovněž bude oceněno, že kromě vláknocementových výrobků i další cementové nebo necementové materiály, například polymery, dřevo a další materiály mohou rovněž použít chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností v prostředcích pro zlepšení mechanických a fyzikální vlastností materiálu. Rámec tohoto vynálezu není omezen na cementové kompozitní stavební materiály ani na stavební materiály obecně.

Příklad 1 [0062] V tomto příkladu se dva typy celulózových vláken rozvlákňují v suché formě kladivovým mletím. Jeden typ je činidlem omezujícím provázání vláken ošetřená vláknina Weyerhaeuser jakosti NF401 a druhý typ jsou kontrolní vlákna, což jsou stejná vlákna bez ošetření činidlem omezujícím provázání vláken (Weyerhaeuser jakost NF416). Vláknocementové kompozitní vzorky se vyrobí použitím extruzního postupu. Prostředky pro vzorky A a B jsou stejné s výjimkou použití různých vláken. Prostředek obsahuje 10 % hmotnostních vláken (chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností pro prostředek A a obvyklá neošetřená vlákna pro prostředek B), 10 % hmotnostních hydrátu křemičitanu vápenatého, 1,5 % hmotnostních methylcelulózy, 39,25 % hmotnostních portlandského cementu a 39,25 % hmotnostních mletého oxidu křemičitého. Extrudované vzorky se předtvrdí 12 hodin při 150 °C a potom se vytvrzují autoklávováním při 185 °C po o

dobu 12 hodin. Hustoty vzorků A a B jsou 0,9 g/cm . Některé klíčové fyzikální a mechanické vlastnosti vzorků A a B jsou uvedeny v Tabulce 2.

·«- «··· »· ····

-22·· * ·*·

Tabulka 2

Porovnání klíčových fyzikálních a mechanických vlastností extrudovaných vláknocementových materiálů při použití chemicky ošetřených a snadno dispergovatelných vláken (A) a obvyklých neošetřených celulózových vláken (B)

Fyzikální vlastnosti	Vzorky
A	B (kontrolní)
Modul pevnosti (MOR, MPa)	6,44	5,75
Pevnost v tahu ve směru Z (MPa)	2,33	1,81
Tuhost (KJ/m3)	2,27	0,93

Shora uvedená Tabulka 2 poskytuje názorné porovnání různých mechanických a fyzikálních vlastností vláknocementových výrobků vyrobených z prostředků, které obsahují chemicky ošetřená celulózová vlákna se zlepšenou dispergovatelnosti a výrobků, které obsahují obvyklá neošetřená vlákna. Modul pevnosti (MOR), pevnost v tahu ve směru Z a tuhost se zkoušely podle zkoušky ASTM (American Standard Test Methods) Cl 185-98a nazvané „Standard Test Methods for Sampling and Testing Non-Asbestos Fiber-Cement Fiat Sheet, Roofing and Siding Shingles, and Clapboards - Standardní zkušební metody pro vzorkování a zkoušení neasbestových vláknocementových plochých desek, krytinových a obkladových desek a šindelů“. Kvalifikovaný technický odborník ocení, že specifické hodnoty konkrétních mechanických vlastností se mění s měnící se hustotou po vysušení.

Jak ukazuje Tabulka 2, modul pevnosti (MOR), pevnost v tahu ve směru Z a tuhost jsou všechny vyšší pro vláknocementové materiály vyrobené s chemicky ošetřenými vlákny se zlepšenou dispergovatelnosti. Zejména tuhost a namáhání jsou fyzikální vlastnosti, které jsou vysoce ovlivněny stupněm dispergování vláken. Proto lze stupeň dispergování vláken měřit nepřímo porovnáním hodnot deformace a tuhosti kompozitů vyrobených s a bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelnosti. Vlákna, která jsou lépe dispergována, se projeví vyšší hodnotou deformace a tuhosti na jednotku hmoty vláken přidaných do finálního výrobku. Jak ukazuje Tabulka 2, toto provedení vynálezu zvyšuje MOR přibližně o 12 %, pevnost v tahu ve směru Z přibližně o 28 % a tuhost přibližně o 144 % ve srovnání s rovnocenným prostředkem, který se vyrobí bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelnosti. Rovnocenný prostředek se v tomto dokumentu definuje jako takový, ve kterém výhodná chemicky ošetřená celulózová vlákna se zlepšenou dispergovatelnosti se ·· ····

-23nahradí rovnocenným procentem celulózových vláken, která nejsou ošetřena dispergátorem v souladu s provedeními podle tohoto vynálezu. Tabulka 2 ukazuje, že vláknocementové materiály vyrobené s chemicky ošetřenými vlákny mají lepší fyzikální a mechanické vlastnosti než vláknocementové materiály z rovnocenných prostředků, ale vyrobených s obvyklými neošetřenými vlákny.

Příklad 2

OBR. 4 názorně objasňuje porovnání klíčových mechanických a fyzikálních vlastností extrudovaných, vlákny vyztužených cementových kompozitních materiálů vyrobených s a bez chemicky ošetřených vláken. Vzorek C se připraví s chemicky ošetřenými vlákny se zlepšenou dispergovatelností (činidlem omezujícím provázání vláken ošetřená vlákna Weyerhaeuser, jakost NF405), přičemž vzorek D obsahuje normální vlákninu (Weyerhaeuser, jakost CF416). Vzorky mají stejné složení s výjimkou použitých vláken: 10 % hmotnostních ošetřených vláken (NF405), 10 % vláken CF416. Vlákna se rozvlákní kladivovým mletím. Vzorky se připraví extruzí a zkouší se MOR, pevnost v tahu ve směru Z a energie tuhosti podle zkoušky ASTM (American Standard Test Methods) Cl 185-98a nazvané „Standard Test Methods for Sampling and Testing Non-Asbestos Fiber-Cement Fiat Sheet, Roofing and Siding Shingles, and Clapboards - Standardní zkušební metody pro vzorkování a zkoušení neasbestových vláknocementových plochých desek, krytinových a obkladových desek a šindelů“. Jak ukazuje Tabulka 4, extrudované, vlákny vyztužené kompozitní materiály vyrobené s chemicky ošetřenými vlákny se zlepšenou dispergovatelností vykazují 18% zlepšení MOR, 7% zlepšení pevnosti v tahu ve směru Z a 200% zlepšení tuhosti v porovnání s extrudovanými vlákny vyztuženými kompozitními materiály z rovnocenného prostředku, ale bez chemicky ošetřených vláken.

Příklad 3

V tomto příkladu jsou prostředky vzorků E a F v podstatě stejné s výjimkou různých použitých vláken: 9 % hmotnostních vláken (chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností nebo obvyklých neošetřených vláken); 10 % hmotnostních hydrátu křemičitanu vápenatého, který se v jednom provedení použije jako činidlo pro úpravu hustoty; 1,5 % hmotnostních methylcelulózy, která se v jednom provedení použije jako aditivumčinidlo pro úpravu viskozity; 39,75 % hmotnostních portlandského cementu; a 39,75 % • · · · · ·

-24hmotnostních mletého oxidu křemičitého. Ve vzorku E použitá vlákna se chemicky ošetří emulzí povrchově aktivního činidla, směsí 50 : 50 di(hydrogenovaný lůj)dimethylamoniumchloridu (číslo podle CAS 61789-80-8) a alkyl-benzyl-dimethylamoniumchloridu (číslo podle CAS 61789-72-8) technikou rozprašování za sucha. Celková dávka dispergátoru je 0,06 % hmotnostních na hmotnost vysušených vláken. Ošetření se provede při teplotě okolí před rozvlákněním. Vlákna použitá ve vzorku F jsou obvyklá neošetřená vlákna. Vzorky vláknocementových kompozitních materiálů se potom tváří extruzí. Extrudované vzorky se předtvrzují 12 hodin při 150 °C a potom se vytvrzují autoklávováním 12 hodin při 185 °C. Některé klíčové fyzikální a mechanické vlastnosti jsou uvedeny v Tabulce 3.

Tabulka 3

Porovnání klíčových fyzikálních a mechanických vlastností extrudovaných vláknocementových materiálů při použití chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností a obvyklých celulózových vláken

Fyzikální vlastnosti	Vzorky
E	F (kontrolní)
MOR/hmotnost vláken (MPa/kg)	0,68	0,61
Deformace/hmot. vláken (pm/m-kg)	501	465
Tuhost/hmotn. vláken (KJ/m3-kg)	0,27	0,13

Shora uvedená Tabulka 3 poskytuje názorné porovnání klíčových mechanických a fyzikálních vlastností vláknocementových výrobků, které obsahují chemicky ošetřená celulózová vlákna se zlepšenou dispergovatelností a výrobků, které obsahují obvyklá neošetřená vlákna. Vzorky jsou připraveny z rovnocenných prostředků s výjimkou typu použitých vláken. Průměrné hodnoty tuhosti a deformace se stanoví tříbodovou zkouškou ohybu podle zkoušky ASTM (American Standard Test Methods) Cl 185-98a, nazvané „Standard Test Methods for Sampling and Testing Non-Asbestos Fiber-Cement Fiat Sheet, Roofing and Siding Shingles, and Clapboards - Standardní zkušební metody pro vzorkování a zkoušení neasbestových vláknocementových plochých desek, krytinových a obkladových desek a šindelů“. Toto provedení vynálezu zvyšuje MOR na kg použitých vláken přibližně o 11 %, deformaci na kg použitých vláken přibližně o 7 % a tuhost na kg vláken přibližně o 100 %. Hodnoty deformace a tuhosti na kg použitých vláken jsou příznačné pro míru vyztužovací účinnosti vláken. Zlepšení vyztužovací účinnosti vláken se typicky odráží ve • 0 • · 0 ·

• 0 0 · • · · · 0 • 0 0 0 0 • 0«0 00 00

-25vyšších hodnotách deformace a tuhosti na kg přidaných vláken. Proto výsledky v Tabulce 3 ukazují, že přidání chemicky ošetřených vláken zlepšuje vyztužovací účinnost vláken v materiálu, jelikož hodnoty deformace a energie tuhosti na kg vláken přidaných k materiálům vyrobeným z chemicky ošetřen vláken jsou vyšší než hodnoty u materiálů vyrobených s rovnocennými prostředky bez chemicky ošetřených vláken.

Shrnutí [0068] Obecně bude oceněno, že výhodná provedení tohoto vynálezu, zejména chemické ošetření celulózových vláken začleněných do vláknocementového stavebního materiálu, mají proti dosavadnímu stavu techniky několik výhod. Tyto materiály, vyrobené v souladu s výhodnými postupy a prostředky, mají lepší disperzi vláken a vyšší vyztužovací účinnost vláken, proto vyžadují menší dávky vláken pro dosažení požadovaných fyzikálních a mechanických vlastností. Kromě toho zlepšená vyztužovací účinnost vláken rovněž vede k zlepšeným fyzikálním a mechanickým vlastnostem, jako jsou například vyšší modul pevnosti, vyšší pevnost v tahu ve směru Z, vyšší tuhost, vyšší deformace a lepší pevnost mezivrstvových vazeb. Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností rovněž zlepšují odolnost proti vodě a hladkost povrchu finálních výrobků a snižují náklady na použití vláken.

Chemicky ošetřená vlákna podle výhodných provedení tohoto vynálezu mají oslabené mezivláknové a vnitrovláknové vodíkové vazby a proto se ve směsi snadněji dispergují. Po dispergování do směsi mají chemicky ošetřená vlákna sklon zůstat dispergována a jsou v podstatě méně náchylná k obnovenému shlukování a ke tvoření chumlů, když se mechanické míšení zastaví. Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností se snadněji a rovnoměrněji distribuují do cementové matrice, čímž se vylučuje potřeba vyššího dávkování vláken, aby se špatné dispergování vláken vykompenzovalo. V jednom provedení má použití chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností za následek 5 % snížení dávky vláken přidaných do stavebního materiálu, přičemž jsou stále dosaženy tytéž fyzikální a mechanické vlastnosti. Chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností mají rovněž lepší dispergovatelnost ve všech typech vodných roztoků. Kromě toho ošetření celulózových vláken dispergátory umožní použití jak dlouhých, tak i krátkých vláken v mokrých a polomokrých postupech výroby vláknocementových kompozitních materiálů.

• ·

• · · • · · • · · · • · · • · ·

-26Bude oceněno, že vláknocementové prostředky jsou vybrány jen pro porovnávací účely a že různé jiné prostředky lze použít bez vzdálení se rámci tohoto vynálezu. Kromě vláknocementových výrobků mohou i další materiály použít v prostředcích chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností pro zlepšení mechanických a fyzikálních vlastností materiálu. Rovněž bude oceněno, že několik ošetření vláken, například třídění vláken, pesticidní ošetření vláken a vsazování vláken lze kombinovat s ošetřením dispergátorem, aby se získala ošetřená vlákna a vláknocementový kompozitní materiál s ještě žádanějšími vlastnostmi.

Výhodná provedení mají použitelnost v řadě aplikací stavebních materiálů, včetně, ale nikoli s omezením jen na krytiny, dlažby, vnější a vnitřní panely, stropní desky, potrubí, obkladačkové podklady, obklady, podhledy a přepážky. Nicméně bude oceněno, že rámec použitelnosti výhodných provedení rovněž obsahuje, ale nikoli s omezením jen na tyto, nestavební výrobky a/nebo materiály s necementovými matricemi. Provedení názorně objasněná a popsaná shora jsou poskytnuta jen jako příklady určitých výhodných provedení tohoto vynálezu. Kvalifikovaný technický odborník může provést různé změny a úpravy těchto zde předložených provedení, aniž by se vzdálil duchu a rámci tohoto vynálezu.

Claims (31)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Stavební materiál obsahující vlákna, vyznačující se tím, že alespoň část vláken je alespoň částečně ošetřena dispergátorem, aby se vytvořila chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností, kde se dispergátor váže na hydroxylové skupiny na povrchu vláken, takže v podstatě inhibuj e vázání mezi hydroxylovými skupinami jiných vláken, čímž podstatně omezuje mezivláknové vodíkové vazby, takže chemicky ošetřená vlákna se snadněji dispergují ve stavebním materiálu.
2. 2. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že se dispergátor váže na hydroxylové skupiny téhož vlákna, čímž podstatně omezuje vnitrovláknové vodíkové vazby.
3. 3. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že se dispergátor fyzikálně blokuje vázání hydroxylových skupin s hydroxylovými skupinami jiných vláken.
4. 4. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dispergátor obsahuje alespoň jednu funkční skupinu, která se chemicky váže na hydroxylové skupiny na povrchu vláken takovým způsobem, že v podstatě zabraňuje hydroxylovým skupinám vázat se s hydroxylovými skupinami jiných vláken.
5. 5. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dispergátor obsahuje povrchově aktivní činidlo, které propůjčuje vláknům zlepšenou dispergovatelnost ve vodném prostředí.
6. 6. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dispergátor obsahuje organické sloučeniny vybrané ze skupiny skládající se z polyaminových sloučenin, kationtových, kvarterních aminových povrchově aktivních činidel, kationtových povrchově aktivních činidel, aniontových povrchově aktivních činidel, neiontových povrchově aktivních činidel, alkylalkoxylsilanů, alkoxylsilanů a organosilanhalogenidů nebo jejich směsí.
7. 7. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dispergátor tvoří 0,001 % až 20 % hmotnostních hmotnosti sušiny vláken.

   • · · · • · · · · ·

   -288. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dispergátor obsahuje činidlo omezující provázání vláken .
8. 9. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že vlákna jsou celulózová vlákna.
9. 10. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje polymerní matrici, kde chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností jsou do polymerní matrice začleněna.
10. 11. Stavební materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje cementovou matrici, kde chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností jsou do cementové matrice začleněna.
11. 12. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna jsou celulózová vlákna.
12. 13. Stavební materiál podle nároku 12, vyznačující se tím, že celulózová vlákna jsou individualizovaná vlákna.
13. 14. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna tvoří 0,5 % až 20 % hmotnostních hmotnosti stavebního materiálu.
14. 15. Stavební materiál podle nároku 14, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna tvoří 4 % až 12 % hmotnostních hmotnosti stavebního materiálu.
15. 16. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností zvyšují tuhost stavebního materiálu o 20 % v porovnání se stavebním materiálem vyrobeným s rovnocenným prostředkem bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností.
16. 17. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností zvyšují deformaci stavebního materiálu o více než 5 % v porovnání se stavebním materiálem vyrobeným s rovnocenným prostředkem bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností.

    -2918. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností zvyšují modul pevnosti stavebního materiálu o více než 5 % v porovnání se stavebním materiálem vyrobeným s rovnocenným prostředkem bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností.
17. 19. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností zvyšují pevnost v tahu ve směru Z stavebního materiálu o více než 10 % v porovnání se stavebním materiálem vyrobeným s rovnocenným prostředkem bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností.
18. 20. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností snižují dávku vláken ve stavebním materiálu o 5 % v porovnání se stavebním materiálem vyrobeným s rovnocenným prostředkem bez chemicky ošetřených vláken se zlepšenou dispergovatelností.
19. 21. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností obsahují vlákna s délkou váženého průměru délky delší než 1 mm.
20. 22. Stavební materiál podle nároku 11, vyznačující se tím, že obsahuje vláknocementový prostředek obsahující 20 % až 80 % hmotnostních cementu, 20 % až 80 % hmotnostních plniva, 0,5 % až 20 % hmotnostních vláken a 0 % až 50 % aditiv.
21. 23. Způsob výroby stavebního materiálu, vyznačující se tím, že se zajistí vlákna;

    alespoň část vláken se ošetří dispergátorem na chemicky ošetřená vlákna se zlepšenou dispergovatelností, kde dispergátor propůjčuje vláknům zlepšenou dispergovatelnost ve vodné fázi;

    chemicky ošetřená vlákna se smísí s pojidlem a dalšími přísadami na směs; směs se vytváří na výrobek stanoveného tvaru a velikosti; a výrobek se vytvrdí na vlákny vyztužený kompozitní stavební materiál.

    • 0 ···· • 00 · · · · · • ♦ · · 0 00·· 0 • · · · 0 0 0 · 0 • · * 0 0 0 ·«· « · 0 0

    -3024. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se zajistí celulózová vlákna.
22. 25. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se vlákna ošetří roztokem obsahujícím povrchově aktivní činidla.
23. 26. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se vlákna ošetří použitím 0,001 % až 20 % hmotnostních dispergátorů na hmotnost vláken.
24. 27. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se vlákna ošetří chemickým vázáním dispergátorů na povrch vláken tak, že dispergátor v podstatě blokuje alespoň část hydroxylových skupin na povrchu vláken.
25. 28. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se při ošetření vláken použije postup rozprašování za sucha pro nanášení dispergátorů na povrch vláken.
26. 29. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se při míšení chemicky ošetřených vláken s plnidlem mísí chemicky ošetřená vlákna s cementovým pojidlem, čímž se vytvoří vláknocementová směs.
27. 30. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se při míšení chemicky ošetřených vláken s plnidlem mísí chemicky ošetřená vlákna s polymemím pojidlem.
28. 31. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se při zajištění vláken provede rozvláknění vláken.
29. 32. Způsob podle nároku 23, vyznačující se tím, že se při zajištění vláken lignin z vláken chemicky odstraní, aby se vlákna individualizovala.
30. 33. Způsob podle nároku 29, vyznačující se tím, že se při tváření vláknocementové směsi na výrobek použije extruze, lisování, postup Hatchek a jiné postupy.

    -3134. Způsob výroby stavebního materiálu, vyznačující se tím, že se vlákna, která jsou chemicky ošetřena dispergátorem, mísí s pojidlem a dalšími přísadami na směs;

    směs se vytváří na výrobek stanoveného tvaru a velikosti; a výrobek se vytvrdí na vlákny vyztužený kompozitní stavební materiál.
31. 35. Způsob podle nároku 34, vyznačující se tím, že se při míšení vláken, která jsou chemicky ošetřena dispergátorem, mísí plstnaté vlákniny s cementovým pojidlem a dalšími přísadami a vytvoří se vláknocementová směs.