DK149428B - Fremgangsmaade til fremstilling af fiberforstaerkede formgenstande - Google Patents

Description

149428

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af fiberforstærkede formgenstande med en grundmasse af hærdet uorganisk bindemiddel, véd hvilken der først fremstilles en vandig pulp af forstærkningsfibre og reten-5 tionsfibre indeholdende et fiberdispergeringsmiddel, hvorefter der fremstilles en vandig opslæmning af forstærkningsfibre, retentionsfibre, hydrauliske uorganiske bindemiddel-partikler og eventuelt andre additiver, indeholdende mere vand end nødvendigt for at sikre hydratisering af det uorga-10 niske bindemiddel ved suspendering af de hydrauliske uorganiske bindemiddelpartikler og eventuelt andre additiver i den vandige pulp, eventuelt under yderligere tilsætning af vand, hvorpå der fremstilles grønne formgenstande ved afvanding af opslæmningen, hvorefter de grønne formgenstande hærdes.

15 Anvendelsen af en række forskellige fibre ved frem stillingen af fiberforstærkede formgenstande, som f.eks. plader til anvendelse som byggematerialer, er kendt. Et af de vigtigste eksempler på produkter af denne type er asbestcementprodukter .

20 De mest anvendte metoder til fremstilling af sådanne produkter er Hatschek- og Magnanimetoden.

Fælles for disse to metoder og andre mindre hyppigt anvendte metoder såsom Head Box metoden og Fourdrinier metoden er, at de omfatter de tre ovenfor nævnte trin: Først 25 fremstilles en vandig opslæmning af cementpartikler og asbestfibre, derpå fremstilles grønne formgenstande ved afvanding ved frasugning af overskydende vand, og derefter hærdes de grønne formgenstande til de færdige produkter, f.eks. ved varmehærdning, autoklavering eller ved stuetemperatur.

30 Ved Magnanimetoden arbejder man med en opslæmning med et relativt lavt vægtforhold mellem vand og tørstof (i det følgende betegnet "v/t forhold"), sædvanligvis af størrelsesordenen 1-2. Denne ret tykke opslæmning anbringes direkte på en endeløs filterdug, og plader af Ønsket form fremstilles 35 ved afvanding tilvejebragt ved kombineret sugning og komprimering.

2 149428

Ved Hatschekmetoden fremstilles en vandig udgangsopslæmning med et v/t forhold på ca. 2. Herefter fortyndes opslæmningen ved tilsætning af en vandmængde svarende til ca.

5-10 gange udgangsopslæmningens volumen. Den færdige opslæm-5 ning indføres i en Hatschekmaskine, hvor det faste materiale optages fra et slambad ved hjælp af en roterende sigtecylin-der, som overfører materialet til en filterdug, der er i konstant bevægelse, hvor materialet yderligere afvandes. Materialet føres derpå som et tyndt lag over på en roterende cylin-10 der, kaldet formatvalsen. Når tilstrækkeligt mange tynde lag er viklet på formatvalsen, fjernes materialet som grønne plader, der kan formes og komprimeres inden hærdningen.

Asbestfibre har særlige egenskaber, som gør dem velegnede til disse fremgangsmåder. Ikke alene frembyder de gode 15 forstærkningsegenskaber i det færdige produkt, men de udviser også fremragende egenskaber under pladefremstillingsprocesserne.

Forskellige begrænsninger i brugen af asbestfibre har imidlertid nødvendiggjort udviklingen af alternative fiber-20 forstærkede materialer, som kan fremstilles på de maskiner, der anvendes ved fremstillingen af asbestcementprodukter, men som er forstærket med asbestfrie fibre. Forskellige fibre har været foreslået som erstatning for asbestfibre, f.eks. glasfibre, stålfibre, og naturlige og syntetiske organiske fibre.

25 Imidlertid har ingen af de forsøg, hvor man har søgt at erstatte asbestfibre med kun én slags fibre af anden type, været fuldstændig vellykkede.

Der opstår ofte betydelige problemer under fremstillingsprocessen, da det har været vanskeligt at tilvejebringe 30 en tilnærmelsesvis homogen fordeling af fibrene i opslæmningen; således udviser både glasfibre, cellulosefibre og en række plastfibre en udpræget tilbøjelighed til at klumpe sig sammen i stedet for at fordele sig jævnt i opslæmningen. Tilbøjeligheden til dannelse af klumper vokser især meds Falden-35 de v/t forhold, stigende fiberkoncentration samt tiltagende fiberlængde og -elasticitet. Ved Hatschekmetoden kan en inhomogen fiberfordeling i den færdige opslæmning vise sig ved dannelse af skyer med højere fiber— og bindemiddelpartikel- 3 149428 densitet. Disse skyer medfører problemer under overførslen til den roterende sigtecylinder.

Et andet problem optræder under afvandingen, hvor f.eks. glasfibre og de fleste plastfibre ikke er i stand til 5 at tilbageholde bindemiddelpartiklerne, som derfor frasuges sammen med vandfasen. Denne ringe retentionsevne kommer også til udtryk i en inhomogen pladestruktur, som ved Hatschek-metoden kan føre til delaminering af de grønne eller hærdede plader * 10 Både ved Magnani- og Hatschekmetoden bevirker den dår lige retention endvidere en ringere plasticitet hos de grønne plader, hvilket vanskeliggør en efterfølgende formgivning, og desuden en tilbøjelighed til fugtbevægelser i de grønne plader, der kan føre til dannelse af mikrorevner allerede under 15 hærdningen.

Endelig kan færdigproduktets kvalitet blive utilfredsstillende. Glasfiberforstærkede cementplader kan således udvise gode begyndelsesstyrker, men grundet kemisk nedbrydning af glasfibrene i den alkaliske grundmasse forringes styrke-20 egenskaberne ofte katastrofalt på kort tid. Cementplader forstærket med spundne plastfiber, f.eks. af nylon eller polyolefin, udviser ofte ringe styrke, hvilket formentlig skyldes dårlig forankring af fibrene i grundmassen. Inhomogen fiberfordeling kan vise sig ved, at fiberne rager ud gennem pla-25 dernes overflade, hvilket medfører nedsat vejr- og frostbe-standighed.

Det er endvidere blevet foreslået at forbedre opslæmningens egenskaber ved tilsætning af diverse additiver, såsom organiske flokkuleringsmidler, dispergeringsmidler, befugt-30 ningsmidler, fortykningsmidler og plastificeringsmidler.

Herved kan visse problemer elimineres, men ofte med den pris, at andre problemer bliver desto mere udtalte.

For eksempel er det muligt at tilvejebringe en bedre bindemiddelretention ved tilsætning af flokkuleringsmidler 35 til opslæmningen. Til gengæld er der risiko for dannelse af fine gennemgående afvandingskanaler i færdigproduktet, hvilket medfører dårligere styrkeegenskaber. F.eks. foreslås det i GB patentansøgning nr. 2 035 286 at anvende en kombination 4 149428 af findelte silicaholdige materialer med lille partikelstørrelse, fortrinsvis mindre end 10 micron, og et flokkulerings-middel som en belægning på glasfibre og i en opslæmning af cementpartikler og glasfibre til fremstilling af glasfiber-5 forstærkede cementbundne produkter med højstyrke.

Tilsætning af organiske fortyknings- og dispergerings-midler kan påvirke det hydrauliske bindemiddels hærdeevne i uheldig retning, hvorved det bliver nødvendigt at tilsætte hærdningsacceleratorer; men da procesvandet af miljømæssige 10 årsager recirkuleres, er det vanskeligt at holde koncentra tionerne af disse additiver på de ønskede værdier.

Sammenligner man asbestfibres egenskaber med de foreslåede erstatningsfibres, ses det, at asbestfibrenes egenskaber er specielle i mindst tre henseender: For det første har 15 asbestfibrene et specifikt overfladeareal, som er langt større end de fleste typer erstatningsfibres. For det andet udviser asbestfibrene langt større variation i størrelse end erstatningsfibrene. For det tredje har asbestfibrene hydrofile egenskaber, som langt overstiger de fleste af de foreslåede 20 erstatningsfibres.

Formentlig spiller alle disse egenskaber en vigtig rolle for den lethed, hvormed man kan fremstille og håndtere de grønne asbestcementplader.

Derfor er det blevet foreslået at erstatte asbestfi-25 brene ikke med én, men med to typer fibre, forstærkningsfibre, der fungerer som forstærkningselementer i den hærdede plade, og retentionsfibre, der typisk er ca. 1/10 så lange som forstærkningsfibrene og fortrinsvis er fibrillerede og har hydrofil karakter.

30 På grund af retentionsfibrenes store specifikke over flade dannes en gitterstruktur, der sikrer en jævn fordeling af bindemiddelpartiklerene. Under bortsugningen af det overskydende vand ved fremstillingen af de grønne plader fungerer denne gitterværksstruktur som et filter, der dels hindrer, 35 at bindemiddelpartikleren bortsuges sammen med vandfasen, og dels hindrer, at bindemiddelpartiklerne trækkes bort fra forstærkningsfibrenes overflade. Hydrofile retentionsfibre sikrer endvidere en passende vandretention i de grønne plader.

5 149428 F.eks. omtaler DE OS 28 19 794 en fremgangsmåde til fremstilling af fiberforstærkede formgenstande med cellulosefibre som retentionsfibre og en særlig type polypropylenfibre som forstærkningsfibre. Ved denne fremgangsmåde foretrækkes 5 det at dispergere fibrene i en del af cementbindemidlets dispersion, og først herefter tilsætte resten af bindemidlet.

Ved fremstillingen af en udgangsopslæmning kan der imidlertid ved både Magnani- og Hatschekmetoden opstå problemer grundet dannelse af klumper. Ved Hatschekmetoden kan der opstå yder-10 ligere problemer grundet dannelsen af de ovenfornævnte skyer i den færdige opslæmning.

I beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 4926/78 foreslås disse problemer løst ved, at man udsætter opslæmningen for en mekanisk forskydningspåvirkning i et snævert 15 område mellem to overflader, der bevæger sig ved høj hastighed i forhold til hinanden. Det omtales videre, at inkorporeringen af et fint fyldstof såsom silicastøv bestående af sfæriske partikler med specifikt overfladeareal på ca.

Λ 25m'/g i opslæmningen forbedrer dennes forarbejdelighed.

20 Da behandlingen med mekanisk forskydning er en energi krævende ekstra arbejdsgang, som forårsager stærkt slid, og da tilsætningen af det fine silicastøv ofte forårsager filtreringsproblemer ved Magnanimetoden og dårlig retention ved Hatschekmetoden, er det ønskeligt at finde andre løsninger på 25 problemet med dannelse af klumper.

I Europapatentansøgning nr. 0 012 546 foreslås tilsætning af ball-clay til en opslæmning af cementpartikler, forstærknings- og retentionsfibre som et middel til reduktion af krympning af de grønne plader under cementens hærdning.

30 Endelig er det fra belgisk patentskrift nr. 855729, eks. 7, og fra beskrivelsen til fransk patentansøgning nr.

2387920, kendt at udføre en forbehandling af de polymerfibre og retentionsfibre, som skal indgå i en afvandet cementmatrix sammen med en papir- eller cellulosepulp. Fra beskrivelsen 35 til den danske patentansøgning nr. 551/80 er det kendt at udføre denne forbehandling af nævnte polymer- og retentionsfibre med en vandig opslæmning af uorganiske kolloider, som udfældes i opslæmningen. Først herefter iblandes cementen i U 9428 6 opslæmningen, som formes under afvanding, f.eks. på en Hat-schekmaskine.

Det grundliggende problem med på enkel måde at undgå dannelse af fiberklumper i opslæmningen og tilvejebringe en 5 opslæmning med fremragende afvandingsegenskaber står imidlertid stadig tilbage at løse.

Fra beskrivelsen til dansk patentansøgning nr.

2685/80, der har prioritet fra den 11. februar 1980, og som blev almindelig tilgængelig den 12. august 1981, kendes en 10 fremgangsmåde til fremstilling af fiberarmerede cementplader ved Hatschekmetoden. Disse plader er armeret med bomuldsretentionsfibre og forstærkningsfibre af polyethylen og indeholder desuden ler, såsom betonit, og/eller kolloid silica.

Ved denne fremgangsmåde dispergeres bomulds- og polyethylen-15 fibrene i vand ved hydrapulpning, og derpå tilsættes cementen og leret og/eller den kolloide silica.

Det har nu overraskende vist sig, at ovennævnte problem kan løses ved en modificeret fremstilling af opslæmningen.

20 Den foreliggende opfindelse angår således en frem gangsmåde til fremstilling af fiberforstærkede formgenstande med en grundmasse af hærdet uorganisk bindemiddel, ved hvilken der først fremstilles en vandig pulp af forstærkningsfibre og retentionsfibre indeholdende et fiberdispergerings-25 middel, hvorefter der fremstilles en vandig opslæmning af forstærkningsfibre, retentionsfibre, hydrauliske uorganiske bindemiddelpartikler og eventuelt andre additiver, indeholdende mere vand end nødvendigt for at sikre hydratisering af det uorganiske bindemiddel ved suspendering af de hydrauliske 30 uorganiske bindemiddelpartikler og eventuelt andre additiver i den vandige pulp, eventuelt under yderligere tilsætning af vand, hvorpå der fremstilles grønne formgenstande ved afvanding af opslæmningen, hvorefter de grønne formgenstande hærdes, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at der som 35 fiberdispergeringsmiddel anvendes mindst 0,5 vægtprocent kolloide raffinerede nåle- eller pladeformede lerpartikler med Λ et specifikt overfladeareal større end 75m /g og en tykkelse på ca. 0,012 micron og/eller mindst 4 vægtprocent kolloide U9428 7 partikler af naturligt ler med et overfladeareal på mindst p 25m /g, hvilke kolloide partikler af naturligt ler tilsættes som en vandig opslæmning, idet vægtprocent er angivet som tørstof pr. total mængde tørstof i blandingen.

5 På tale som hydrauliske, uorganiske bindemidler kom mer: Portlandcement, aluminiumoxidcement, cementtyper indeholdende granuleret højovnsslagge, såsom slaggecement,

Portlandhøjovnscement og supersulfateret cement, puzzolancement indeholdende en af de nævnte cementtyper 10 og/eller kalk og naturlige eller kunstige puzzolaner såsom kieselgur, trass, santorinjord, flyveaske og det førnævnte silicastøv.

På tale som retentionsfibre kommer: Formalede celiulo-sefibre eller syntetiske organiske fibre, såsom polyethylen-15 eller polypropylenfibre med høj fibrilleringsgrad, såsom Pul- pex fra Solvay et Cie. S. A., Ferlosa fra Montedison, Carifil fra Shell Chemicals og FPE fra Schwarzwalder Textilwerke, fortrinsvis cellulosefibre med en finhed på 20-60° SR i koncentrationer på 0,2-8%, fortrinsvis på 3-8% ved Hatschek-20 metoden og 0,25-4% ved Magnanimetoden, (i begge tilfælde vægtprocent af samlet tørstof).

På tale som forstærkningsfibre kommer: Naturlige og syntetiske organiske eller uorganiske fibre i koncentrationer svarende til 0,2-8% (vægtprocent af tørstof i den vandige op-25 slæmning).

Foretrukne naturlige organiske forstærkningsfibre er cellulosefibre, såsom kraftcellulose, hampcellulose, abaca-cellulose og bomuldscellulose. Foretrukne syntetiske organiske forstærkningsfibre er polyamid-, polyester- og polyole-30 finfibre, især nylon 6, nylon 11, polyethylen- og polypropy-lenfibre, især afskårne, fibrillerede polypropylenfibre med p trækstyrke på mindst 4000 kp/cnr og brudforlængelse på højst 8%, opskårne i længder på ca. 12 mm.

Foretrukne uorganiske forstærkningsfibre er glasfibre 35 og stenuldsfibre.

Foretrukne forstærkningsfibre er cellulosefibre i koncentrationer på 1-7% og de ovennævnte polypropylenfibre i 8 149428 koncentrationer på 0,2-4% (begge vægtprocent af tørstof).

Ved en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes foruden ovennævnte kolloide lerpartikler hydrofile silicapartikler med et specifikt over-

O

5 fladeareal større end 100m /g og en middelpartikeldiameter på ca. 0,012 micron suspenderet i pulpens vandfase.

Foretrukne raffinerede nåle- eller pladeformede ler-partikler er Attagel , et raffineret attapulgus lerprodukt fra Engelhard A.G.

10 De kolloide lerpartikler, der er fremstillet ved sus pendering af naturligt ler i vand, anvendes som vandige opslæmninger af sedimentære lertyper, især ikke-kaolinitiske lertyper, fortrinsvis indeholdende et lerdispergeringsmiddel, såsom natrium hexametaphosfat, natriumpyrophosfat, vandglas, 15 natrium- og kaliumhydroxid og -carbonat, og med et tørstofindhold på ca 40 vægtprocent.

Foretrukne hydrofile silicapartikler er kommercielt p tilgængelige silica-soler såsom Ludox , fra du Pont,

R R

Syton fra Monsanto Co., Nalcoag fra Nalco Chem. Co., og R · 20 Nyacol fra Nyanza Inc., og silicapulvere med lav rumvægt og som findelte geler såsom Cab-0-SilR fra Cabot Corp.,

R R

Syloid fra Davison Div., Grace Co., Santocel fra Mon-

R R

santo Co., Vaylar fra PPG Industries, Aerosil fra

TI

Degussa Inc., og Quso fra Philadelphia Quartz Co.

25 såfremt der medanvendes hydrofile silicapartikler, tilsættes disse i mængder på 0,5 til 8 vægtprocent, og de raffinerede nåle- eller pladeformede lerpartikler tilsættes fortrinsvis i mængder på 0,5 til 2,5 vægtprocent og (eller) de kolloide lerpartikler med et overfladeareal på mindst

O

30 25m /g i form af en vandig opslæmning dannet ved suspension fortrinsvis i mængder på 4 til 20 vægtprocent, i alle tilfælde beregnet som mængden af tørstof i forhold til den totale mængde af tørstof.

De ifølge opfindelsen anvendte kolloide lerpartikler 35 formodes at fungere som uorganiske dispergeringsmidler for fibrene. Det har vist sig, at to-trins fremstillingen af opslæmningen, med suspendering af de kolloide lerpartikler, 9 149428 herefter også benævnt "det kolloide dispergeringsmiddel", i fiberpulpens vandfase (d.v.s. fremstilling og anvendelse af en vandig kolloid opløsning som vandfase i fiberpulpen) i det første trin er essentiel for opnåelse af en tilfredsstillende 5 fiberfordeling i den i næste trin fremstillede opslæmning.

Rækkefølgen for sammenblandingen af komponenterne, d.v.s. vand, retentions- og forstærkningsfibre samt kolloide lerpartikler, i den pulp, der fremstilles i første trin af fremstillingen af den vandige opslæmning, er ikke kritisk.

10 Derimod er effektiv fordeling af de kolloide partikler i vandfasen og grundig sammenblanding af fibrene og den vandige kolloide opløsning vigtige.

Ved en foretrukken udførelsesform for opfindelsen fremstilles den vandige pulp af forstærknings- og retentions-15 fibre indeholdende kolloide lerpartikler suspenderet i vandfasen på følgende måde: Der fremstilles en pulp af retentions- og forstærkningsfibre i vand, herefter tilsættes de kolloide lerpartikler til pulpen, derefter suspenderes de i vandfasen ved omrøring af pulpen, og til slut iblandes even-20 tuelt yderligere forstærkningsfibre i pulpen. De kolloide raffinerede lerpartikler kan tilsættes og suspenderes i vandfasen som et tørt pulver eller som en vandig suspension. De naturlige kolloide lerpartikler tilsættes som vandig opslæmning.

25 I visse tilfælde kan det være ønskeligt at forbedre den færdige opslæmnings afvandingsegenskaber.

Dette kan opnås ved anvendelse af aflange uorganiske partikler med et længde/diameter forhold større end 3, fortrinsvis større end 10, og en diameter mindre end 0,1 mm, 30 fortrinsvis stenuldsfibre eller nåleformede krystaller af

Wollastonit som additiv ved fremstillingen af den vandige opslæmning.

Herved opnås betydeligt forbedrede filtreringsegenskaber uden det styrketab, der følger med tilsætning af flok-35 kuleringsmidler.

På tale som additiver tilsat ved fremstillingen af den vandige opslæmning kommer endvidere f.eks. kendte fyldstoffer, farvestoffer, afbindings- og hærdningsregulatorer og vandtætningsmidler.

149428 ίο Når de grønne formgenstande fremstilles ved Magnani-metoden, kan den vandige opslæmning, hvis vand/tørstofforhold er ca. 1, anvendes umiddelbart i Magnanimaskinen. På grund af en stærkt forbedret fiberfordeling konstateres forbedrede re-5 tentionsegenskaber hos retentionsfibrene. Endvidere kommer opslæmningens fortrinlige egenskaber med hensyn til at fordele, bære og understøtte fibrene, i særdeleshed forstærkningsfibrene, til udtryk ved fin overfladekarakter og gode styrkeegenskaber ved færdigproduktet.

10 Ved anvendelse af Hatschekmetoden fortyndes den vandi ge udgangsopslæmning, hvis vand/tørstof forhold er ca. 2, ca.

5-10 gange med vand. Grundet den forbedrede fordeling af fibrene, i særdeleshed af forstærkningsfibrene, viser opslæm-- ningens forbedrede homogenitet sig ved gode driftskarakteri-15 stika under optagelsesprocessen på sigtecylinderen, under afvandingsprocessen og ved opviklingen på formatvalsen, hvilket resulterer i et fremragende færdigprodukt. .

I det følgende illustreres opfindelsen nærmere ved en række eksempler.

20 Der anvendes nedenstående materialer i eksemplerne:

Hydrauliske uorganiske bindemidler.

Portlandcement : Type I, specifik overflade

O

(Blaine) ca. 3300 cm /g.

25 L.A. cement : Portlandcement med lavt alkali indhold, specifik overflade Λ (Blaine) ca. 3000 cm /g· E. cement : En speciel grov Portlandcement, specifik overflade (Blaine) ca.

30 2600 cm2/g.

Puzzolan additiver.

Silicastøv : Fint filterstøv fra elektro- termisk produktion af Si, SiOj*

Indhold: 80-95%, specifik over- 35 flade: ca. 25 cm /g, middel- partikkeldiameter: ca. 0,1 micron.

Flyveaske : Flyveaske fra kraftværk, specifik overflade: ca. 3500 cm /g· 149428 il

Fyldstof.

ASP 400 : Vandig aluminiumsilicat, flade plader, middelpartikkelstørrelses ca. 5 micron.

5 Retentionsfibre.

BO cellulose : Blegede cellulosefibre (Betula) med en formalingsgrad på ca.

20° sRf længde: ca. 1,3 mm, diameter: ca. 30 micron.

10 EO cellulose : Blegede cellulosefibre (Myrtaceae) med en formalingsgrad på ca. 20° SR, længde: ca. 1,0 mm, diameter: ca. 20 micron.

Forstærkningsfibre.

15 AO cellulose : Cellulosefibre (Pinus) (Kraft cellulose), længde: kortere end 4 ram, diameter: ca. 35 micron.

Disse fibre indeholder en finfraktion, der virker som reten- 20 tionsfibre.

Abaca : Cellulosefibre (Musa), længde: ca. 6 mm, diameter: ca. 30 micron.

Bomuld : Afskårne cellulosefibre 25 (Gossypium), længde: ca. 10 mm, diameter: ca. 10-20 micron. Disse fibre indeholder en finfraktion, der virker som retentionsfibre.

CEMFIL : Bundter af alkaliresistente glas- 30 fibre fra Fiberglass Ltd., længde ca. 12 mm, filamentdiameter ca.

10 micron.

Polypropylen : Fibre fremstillet som beskrevet i eksempel 10.

149420 12

Kolloide dispergerings- midler.

p

Attagel Λ 150 : Kommercielt tilgængeligt kol- loidt, nåleformet attapulgus 5 lerprodukt, med specifik over flade: 210 m2/g.

Lerslam Rørdal og Danmark : Kolloide vandige opslæmninger fremstillet af uraffinerede s ed imentære moræne1ertyper, 10 specifik overflade: 25 m /g, tørstofindhold: 40 vægtprocent.

Aerosil R 200 : Kommercielt tilgængeligt alkalistabiliseret kolloidt silica, specifik overflade 200 15 m2/gi middelpartikeldiaraeter: 0,012 micron.

Ludox R HS40 : Alkalistabiliseret silica-sol, silicaindhold: 40%, specifik overflade: 220-235 m2/g» 20 middelpartikeldiaraeter 0,014 micron.

Filtreringshjalpemidler.

NYAD R g : Nåleformede krystaller af

Wollastonit, længde: ca. 22 25 micron, længde/diarneterforhold: 5-15.

Stenuldsfibre : Kommercielt tilgængelige sten uldsfibre (fra Conrock), længde: ca. 0,75 mm, diameter: 5 micron.

30

Fiberforstærkede plader blev fremstillet ved laboratorieforsøg, på en Magnanimaskine i fuld industriel skala, og på en Hatschekmaskine i fuld industriel skala.

13 149428

Laboratorieforsøg:

Fremstillingsprocedure A.

Pulpfremstilling: Der fremstilledes en opløsning af 3,4 g Ca(OH)2 og 5,1 g Ca S04, 2H20 i 1700 ml deioniseret 5 vand. Opløsningen indførtes i et British Pulp Evaluation Apparatus. Ca. 80 g retentions- og forstærkningsfibre, bortset fra polypropylenfibre, tilsattes opløsningen, og blandingen pulpedes i 15 minutter ved 3000 omdr/min. Derpå tilsattes evt. ca. 4 g polypropylenfibre, og den resulterende blanding 10 pulpedes i 2,5 min.

Fremstilling af opslæmning: Den resulterende fiberpulp overførtes til et kar og en opslæmning fremstilledes ved tilsætning af hydraulisk uorganisk bindemiddel og eventuelt puzzo-lanske og andre additiver til den omrørte pulp (285 omdr/min) 15 i en mængde svarende til ialt 1700 g tørstof. Opslæmningen omrørtes 3 min.

Fremstilling af grønne plader: En del af opslæmningen, svarende til 140 g tørstof, pressedes til grønne plader i en Johns-Manville pladepresse ved 15 kp/cm^ i 60 sek.

20 Fremstilling af hærdede plader: De grønne plader hærdedes til hærdede plader på følgende måde: De grønne plader anbragtes på en glasplade og opbevaredes i en fugtighedskasse i 24 timer, relativ fugtighed: ca. 95%, temperatur 25°C. Derefter nedsænkedes pladerne i vand i 6 x 24 timer, temperatur: 25°C.

25 Denne fremgangsmåde anvendtes ved fremstillingen af en opslæmning med et vægtforhold vand/samlet tørstofmængde svarende til ca. 1, hvilket svarede til forholdet ved Magnani-· metoden. Egenskaberne hos en Hatschekopslæmning med et tilsvarende forhold lig med ca. 10, blev undersøgt ved anvendel-30 se af følgende procedure:

Fremstillingsprocedure B♦

Pulpfremstilling: En pulp, indeholdende ca. 20 g fibre i 2000 ml af den ovenfor nævnte opløsning, fremstilledes som beskrevet i fremstillingsprocedure A.

35 Fremstilling af opslæmning: Fiberpulpen overførtes til karret i en Diaf Mixer, og en yderligere mængde af den ovenfor nævnte opløsning tilsattes op til et totalt vandvolumen, svarende til 5000 ml. Den resulterende blanding omrørtes ved 4000 14 149428 omdr/min, og en opslæmning fremstilledes ved tilsætning af hydraulisk bindemiddel og eventuelt puzzolanske og andre additiver til den omrørte pulp i en mængde, svarende til 500 g samlet tørstof. Opslæmningen omrørtes i 6 min.

5 Fremstilling af grønne pladert Portioner af 1300 ml opslæmning afvandedes i et filtreringsapparat, sugetryk 200 mm hg.

De resulterende filterkager pressedes til grønne plader i en

A

Johns-Manville pladepresse ved 15 kp/cmz i 60 sek.

Fremstilling af hærdede plader: Som beskrevet i fremstiΙ-ΙΟ lingsprocedure A.

Der blev fremstillet en række produkter ifølge opfindelsen (forsøgstype O) og en række til sammenligning (forsøgstype S).

Når der blev fremstillet produkter ifølge opfindelsen, 15 skete tilsætningen af det kolloide dispergeringsmiddel i pulpfremstillingsfasen før tilsætningen af polypropylenfibre, og pulpen omrørtes i 2,5 min. efter tilsætning af kolloidt dispergeringsmiddel.

Opslæmningens og de hærdede pladers fysiske egenskaber 20 blev målt og bestemt som beskrevet nedenfor:

Afprøvningsprocedure:

Filtreringstid: Opslæmning fremstillet i henhold til frem stillingsprocedure A. En mængde opslæmning svarende til 180 g tørstof afvandedes i et filtreringsapparat ved et sugetryk 25 svarende til 200 mm Hg. Et pludseligt fald i sugetryk indikerer afslutningen af filtreringsperioden. Filtreringstiden defineres som den tid, der går, fra sugningen startes, til trykket falder.

Opslæmning fremstillet i henhold til fremstillingsprocedure 30 Bj_ Samme fremgangsmåde som ovenfor, men med anvendelse af 1300 ml opslæmning.

Tørstoftab: Partikelretentionsegenskaberne hos den opslæm ning, der fremstilledes i henhold til fremstillingsprocedure B, blev målt på følgende måde: 3 opslæmningsportioner a 440 g 35 afvandedes i et filtreringsapparat forsynet med en 40 mesh sigte, sugetryk: 30 mm Hg. Tørstofindholdet i filtratet fra-filtreredes filtratet, og vægten af det frafiltrerede materiale blev bestemt. Tørstoftab defineres som forholdet mellem 15 149428 tørstofmængde i filtratet og den samlede tørstofmængde, udtrykt i vægtprocent.

Opslæmningens karakter: Fibrenes tilbøjelighed til at klumpe sig sammen i opslæmningen fremstillet i henhold til fremstil-5 lingsprocedure A bestemtes manuelt ved at gnide opslæmningen mellem fingrene. Opslæmningens egenskaber fik følgende karakterer: "1": Lind opslæmning uden klumper. "2": Små klumper til stede. "3": Store klumper til stede.

10 BT-max tør og våd, 7 dage: De hærdede plader underkastedes bøjningsprøveforsøg, hvorunder prøvernes krumning bestemtes som en funktion af belastningen. Der anvendtes en ZWICK 1474 afprøvningsmaskine med 4-punkts belastning med 190 mm mellem 15 understøtningerne og en 35 mm momentarm. Der blev registreret kraft-/deformationskurver. BT-max angiver den maksimale trækspænding ved bøjning ved maksimal belastning. Efterstillet "våd" angiver, at pladerne blev taget direkte fra hærdningsfasen, og "tør", at de friske hærdede plader blev tørret i 48 20 timer ved 110°C, før de udsattes for bøjningsprøve.

Eksempel 1.

Sammenligning mellem plader fremstillet ifølge opfindelsen og plader fremstillet ifølge den kendte teknik. (Fremstillings-25 procedure A).

Der blev gennemført 5 forsøgsrækker med fremstilling af plader ifølge fremstillingsprocedure A.

I forsøg 1 og 3 fremstilledes pladerne uden tilsætning af noget kolloidt dispergeringsmiddel.

30 I forsøg 2 og 4-5 tilsattes kolloide dispergeringsmid- ler til fiberpulpen ifølge opfindelsen, son beskrevet ovenfor.

Sammensætninger og afprøvningsresultater fremgår af tabel I.

35 Det fremgår tydeligt, at pladerne, fremstillet ifølge opfindelsen, udviser bedre, egenskaber end pladerne, fremstillet til sammenligning.

Pladefremstillingen i forsøg 3 var yderst vanskelig, 16 149428 idet fibrene var ekstremt tilbøjelige til at klumpe sig sammen. Derfor var det nødvendigt at arbejde ved et temmelig højt v/t forhold. Disse problemer dukkede overhovedet ikke op i forsøg 4.og 5.

5

Eksempel 2.

Pladefremstilling ifølge opfindelsen.

Der fremstilles en plade' ifølge fremstillingsprocedure A indbefattende tilsætning af NYAD G til opslæmningen.

10 Sammensætning og forsøgsresultatet fremgår af tabel II.

Eksempel 3.

Virkning af tilsætning af kolloidt dispergeringsmiddel til 15 fiberpulpen sammenlignet med tilsætning af samme materiale til opslæmningen.

Der blev gennemført 4 forsøgsrækker med pladefremstilling ifølge fremstillingsprocedure A.

, I to rækker (ekserapél 7 og 9) tilsattes det kolloide 20 dispergeringsmiddel til fiberpulpen som en vandig opslæmning, d.v.s. ifølge opfindelsen. I de andre to rækker (eksempel 8 og 10) tilsattes det koljoide dispergeringsmiddel ikke ifølge opfindelsen, d.v.s. ikke til fiberpulpen, men til opslæmningen.

25 Sammensætninger og afprøvningsresultater fremgår af tabel III.

Det er åbenbart, at rækkefølgen for blandingen af komponenterne er essentiel for tilvejebringelsen af gode pro-duktegenskaber.

30

Eksempel 4.

Pladefremstilling ifølge opfindelsen.

Der blev gennemført 12 forsøgsrækker med pladefremstilling ifølge fremstillingsprocedure A med forskellige kom-35 .binationer af kolloidt dispergeringsmiddel tilsat til fiber- · pulpen. Forsøg 23-26 viser virkningen af ikke at inkludere noget kolloidt dispergeringsmiddel.

Sammensætninger og forsøgsresultater fremgår af tabel IV.

17 149428

Det fremgår tydeligt, at pladerne fremstillet ifølge opfindelsen, er af overlegen kvalitet.

Eksempel 5.

5 Pladefremstilling ifølge opfindelsen.

To forsøgsrækker gennemførtes med pladefremstilling ifølge fremstillingsprocedure A. I begge rækker tilsattes 20 vægtprocent (på tør basis) lerslam Rørdal til fiberpulpen ifølge opfindelsen, men i forsøg 28 tilsattes slammen 0,025 . 10 vægtprocent af en stærkt kationisk polyacrylamid polyélektro-lyt "XI" fra Ploerger S.A. som flokkuleringsmiddel.

Sammensætninger og afprøvningsresultater fremgår af tabel V.

15 Eksempel 6.

Virkning af tilsætning af fint silicastøv.

Det hører til den kendte teknik at tilsætte opslæmningen fint silicastøv, dvs. silicastøv som defineret ovenfor.

Den grundliggende forskel mellem silicastøv og de kolloide 20 hydrofile uorganiske partikler ifølge opfindelsen blev illustreret gennem de følgende forsøg med pladefremstilling ifølge fremgangsprocedure A.

I det første forsøg, forsøg nr. 29, iblandedes fiberpulpen 2 vægtprocent silicastøv, i det andet forsøg, nr. 30, 25 iblandedes fiberpulpen 2 vægtprocent Attagel 150, i det tredje forsøg, nr. 31, iblandedes fiberpulpen 2 vægtprocent Attagel 150 og opslæmningen tilsattes 2 vægtprocent silicastøv, og i det fjerde forsøg, nr. 32, tilsattes hverken silicastøv eller Attagel 150 til pulp eller opslæmning.

30 Sammensætninger og afprøvningsresultater fremgår af tabel VI.

Resultaterne viser, at tilsætning af silicastøv til pulpen ikke forhindrer klumpdannelse i opslæmningen, sådan som Attagel 150 gør det. Sammenligning mellem forsøg 29 og 32 35 viser en lille stigning i BT-max, tør ved tilsætning af silicastøv, hvilken kan forklares ved silicastøvets fremragende puzzolanske aktivitet.

149428 18

Det er indlysende, at produkterne fremstillet ifølge opfindelsen er af overlegen kvalitet med hensyn til styrkeegenskaber. Ligeledes har produkterne, fremstillet ifølge opfindelsen, bedre overfladekarakter, fordi pladerne fremstil-5 let i forsøg 30 og 31 har en glat overflade, mens der ved pladerne, fremstillet i forsøg 29 og 32, rager fibre op gennem overfladen.

Pladerne fremstillet i forsøg 30 foretrækkes frem for pladerne fremstillet i forsøg 31, fordi tilsætning af en lil-10 le mængde silicastøv, endog mindre end 1 vægtprocent, forårsager en uønsket mørkfarvning af pladerne.

Eksempel 7.

Sammenligning mellem plader fremstillet ifølge opfindelsen og 15 plader fremstillet ifølge den kendte teknik. (Fremstillingsprocedure B).

Der blev gennemført 12 forsøgsrækker med pladefremstilling ifølge fremstillingsprocedure B.

BO cellulosefibrene havde en formalingsgrad på ca.

20 58° SR efter pulpning.

I tre forsøg (forsøg 33, 39 og 43) fremstilledes plader uden tilsætning af noget kolloidt dispergeringsmiddel.

I andre forsøg tilsattes fiberpulpen kolloidt dispergeringsmiddel som ovenfor beskrevet. Forsøg 38 og 42 illu-25 strerer virkningen af tilsætning af NYAD G og stenuldsfibre til opslæmningen.

Sammensætninger og forsøgsresultater fremgår af tabel VII.

Resultaterne viser, at der opnås en betydelig stigning 30 i pladernes styrke ved tilsætningen af kolloidt dispergeringsmiddel til fiberpulpen.

Den foretrukne filtreringstid er på under 300 sek., og et tørstoftab på ca. 10% er acceptabelt ved den omtalte frem-- stillingsprocedure.

35 Forsøg 41-42 viser effektiviteten af NYAD G som fil trerings forbedrende hjælpemiddel.

19 149428

Eksempel 8»

Forsøg på en Magnanimaskine i fuld målestok.

146 kg AO cellulose og 122 kg BO cellulose pulpedes 3 med 6500 1 vand x 40 mxn. x en 13 m Black Clawson pulper.

Derefter tilsattes 24 kg polypropylenfibre, og pulpen pulpe-5 des i 5 min. Derpå tilsattes 122 kg attagel 150, hvorefter blandingen pulpedes i 10 min. Til sidst tilsattes et kvantum lerslam Rørdal svarende til 974 kg tørt materiale, og pulpen . pulpedes i 5 min.

O

Pulpen overførtes txl et 4 nr F. L. Smxdth røreværk, 10 og Portlandcement, NYAD G og Wollastonit FW200 (Wollastonit-partikler med middellængde på ca. 20 micron, længde/diameter forhold på ca. 3 fra Pargas Kalk AB) tilsattes i kvanta svarende til 80 kg Portlandcement, 10,2 kg NYAD G og 6,8 kg Wollastonit FW200 pr. 107 kg pulp. Den resulterende opslæm-15 ning omrørtes i 15 min. Derpå pumpedes opslæmningen ind i en Magnanimaskine, hvor den afvandedes til bølgeplader.

Pladerne opstabledes og førtes gennem en hærdekanal, hvor de hærdedes af den varme, der udvikledes ved cementens hydratisering. Opholdstiden i hærdekanalen var ca. 7 timer.

20 Efter ca. 4 timer nåedes en temperatur på 100°C. De hærdede plader fjernedes fra formene og lagredes ved 25°c i 7 dage.

Afprøvning.

Pladernes BT-max måltes stort set, som ovenfor 25 beskrevet, men med 3-punkts belastning.

BT-max 1 (med brud parallelt med bølgerne) 8,1 MPa.

BT-max t (med brud vinkelret på bølgerne) 9,3 MPa.

Rumvægt: 1,45 g/cm .

30 Eksempel 9.

Forsøg på en Hatschekmaskine i fuld målestok.

Forsøg Hl.

86 kg abaca cellulose pulpedes i 30 min. med 2500 1

O

vand x en 3 m Solvo pulper. 138 kg BO cellulose pulpedes i

O

35 10 min. med 4000 1 vand i en 7 nr solvo pulper. Den resul terende BO cellulosepulp havde en finhed på 50° SR. De to 3 pulpe overførtes txl en 7 m Solvo pulper og 68 kg Attagel 149428 20 150 iblandedes pulpen. Blandetid: 5 min. Derpå tilsattes et kvantum lerslam Rørdal svarende til 512 kg tørstof, 171 kg stenuldsfibre og 17 kg polypropylenfibre, og blandingen blandedes i 10 min.

5 3383 kg af den resulterende pulp blandedes med 994 kg E. cement til en udgangs Hatschekopslæmning med et v/t for-bold, d.v.s. vand i forbold til samlet tørstofmængde, svarende til ca. 2,1.

Udgangsopslæraningen fortyndedes med vand, så man fik 10 et v/t forhold svarende til ca. 10, og forarbejdedes til plane plader på kendt vis i en Hatscbekmaskine. Pladerne Λ pressedes ved 125 kp/cm i 20 min, og de pressede plader hærdedes og lagredes i 28 dage, som beskrevet i eksempel 8. Afprøvning.

15 Der måltes 2 værdier for pladernes T-max, som beskrev et i forbindelse med laboratorieforsøgene.

BT-max 1 (med brud parallelt med filterdugens retning).

BT-max t (med brud vinkelret på filterdugens retning).

Sammensætning og afprøvningsresultater fremgår af 20 tabel VIII.

Forsøg H2-H5.

Der fremstilledes fire andre pladetyper, som beskrevet ovenfor.

25 Sammensætninger og afprøvningsresultater fremgår af tabel VIII.

Eksempel 10.

Fremstilling af de i eksempel 1-9 anvendte polypropylenfibre.

30 Fibrene fremstilledes på følgende måde:

Der anvendtes GWE 23 polypropylen fra ICI med et smelteindeks på 3 g/10 min. målt ifølge DIN MFI 230/2.16.

Polypropylenen ekstruderedes til en blæst tubulær film i et standard ekstruderings-/strækningsanlæg ved en ekstrude-35 ringstemperatur på 180-220°c» og den tubulære film blev afkølet med køleluft ved 18-20°C og skåret til to filmbånd.

Fra en strækkestation efter ekstruderen ledtes filmen gennem en varmluftsovn med en lufttemperatur på 180°C og en 21 149428 lufthastighed på 25 m/sek. Ved anvendelse af større valsehastighed i strækkestationen efter varmluftsovnen blev filmen strakt i forholdet 1:17. Derpå varmestabiliseredes filmen ved passage gennem en varmluftsovn med en lufttemperatur på 5 180°c og en lufthastighed på 25 m/sek., idet filmhastighe den var ca. 90 m/sek.

Filmtykkelsen var da 20 micron.

Filmen fibrilleredes til fiberfilamenter på fra 2.til 30 dtex ved hjælp af en ReifenhSuser FI-S-0800-03-01 fibril-10 lator med 13 nåle per cm. i hver af to på hinanden følgende forskudte nålerækker anbragt med samme afstand som intervallet mellem to nåle. Fibrilleringsforholdet (= forholdet mellem filmens fremførelseshastighed og fibrillatorvalsens peri-ferihastighed) var 1:3. Derpå påførtes 1 vægtprocent hydrofil 15 avivage (Henkel LW 421) som en 1:9 vandig opslæmning, og fibrene blev afskåret i længder på 12 mm i en stabelskærer.

Forsøg Nr. 1 2 j 3 4 5 22

TABEL I

149428

Portland cement L.A. cement E. cement_97,75 95,75 94,5 74,5 90,75

Silicastøv

Flyveaske______ BO cellulose EO cellulose______ AO cellulose 2,0 2,0 5,0 5,0 5,0

Abaca

Bomuld

Polypropylen_i__0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

Attagel 150 2,0 4,0

Aerosil 200 Ludox HS 40 Lerslam Rørdal

Lerslam Danmark 20

NYAD G

Stenuldsfibre______ FORSØGSTYPE S 0 S O 0 V/t i opslæmning (x)__1,0__1,0__1,3__1,05 1,3_

Filtreringstid (sek.) L7__31__9__57__28_

Rumvægt (g/cm3)__1,65 1,72 1,42 1,63 1,52 BT-max våd, 7 dage, MPa 7,3 9,4 6,6 13,2 10,7 BT-max tør, 7 dage, MPa (y) (y)__8,8 15,1 11,3

Ops laamningskarakter__3__1__3__1__1_ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde (y) ej målt

Forsøg Nr. 6 23 149428

TABEL II

Portland cement L. A. cement E. cement__83,75_

Silicastøv

Flyveaske__ BO cellulose EO cellulose___ AO cellulose 2,0

Abaca

Bomuld

Polypropylen__0,25_

Attagel 150 2,0

Aerosil 200

Ludox HS 40

Lerslam Rørdal

Lerslam Danmark NYAD G 12,0

Stenuldsfibre__

FORSØGSTYPE O

y/t i opslæmning (x)__1,0_

Filtreringstid (sek.)__15_

Rumvægt (g/cm3 )__1,65_ BT-max våd, 7 dage, MPa 10,6 BT-max tør, 7 dage, MPa__

Opslæmningskarakter__1_ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde

TABEL III

Forsøg Nr. 7 8 9 10 24 149428

Portland cement L.A. cement E. cement__87,25 87,25 73,75 73,75

Silicastøv

Flyveaske_____ BO cellulose 1,5 1,5 EO cellulose_____ AO cellulose 2,0 2,0 2,0 2,0

Abaca

Bomuld

Polypropylen__0,25 0,25 0,25 0,25

Attagel 150 2,0 2,0

Aerosil 200 Ludox HS 40

Lerslam Rørdal 7,0 7,0

Lerslam Danmark 12 12 NYAD G 12 12

Stenuldsfibre_____

FORSØGSTYPE 0 S 0 S

V/t i opslæmning (x)__1,0 1,0 0,85 0,85

Filtreringstid (sek.)__48__29__49__20_

Rumvægt (g/cm3)__1,58 1,48 1,66 1,53 BT-max våd, 7 dage, MPa 10,4 6,6 12,4 6,2 3T-max tør, 7 dage, MPa____

Opslæmningskarakter_1__3__1__3_ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde 25 149428

TABEL IV

Forsøg Nr. 11 12 | 13J14]15 16 (vægtprocent, tørstofbasis)

Portland cement L.A. cement 70,25 85,5 84,5 E. cement__77,5 89,75 83,5____

Silicastøv

Flyveaske_______ BO cellulose 1,50 1,50 EO cellulose______1,5 1,5 AO cellulose 2,0 1,5 1,5

Abaca

Bomuld 6,0

Polypropylen__0,25 0,25 0,25 0,25 3,0 4,0

Attagel 150 1,25 1,25 3,5

Aerosil 200 Ludox HS 40

Lerslam Rørdal 20,0 10,0 10,0

Lerslam Danmark 8,0 6,0 6,0 NYAD G 12,0 6,0

Stenuldsfibre_______

FORSØGSTYPE 0 0 O O O O

P/t i opslæmning (x)__0,88 1,0__1,0 1,5__0,9 0,9

Filtreringstid (sek.)__18__68__32__86__88__68_

Rumvægt (g/cm3)__1,64 1,66 1,69 1,49 1,54 1,48 BT-max våd, 7 dage, MPa 13,2 9,6 11,7 10,5 10,6 10,7 BT-max tør, 7 dage, MPa__14,8__(j£)__15,4 16,5__13,6 15,1

Dpslamningskarakter_ 1 j 1__1 1__1 1 (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde (y) ej målt

Forsøg Nr. 17 18 18 20 21 22 TABEL IV (fortsat) 26 149428

Portland cement 82,5 L.A. cement 84,25 72,25 84,5 77,5 E. cement______77,75 _

Silicastøv 12,0 5,0 5,0

Flyveaske_______ BO cellulose EO cellulose__1,0 1,5 2,5 1,5___1,5 AO cellulose 1,0 1,0 3,0

Abaca

Bomuld 1,0

Cemfil 5,0

Polypropylen__0,25 3,0__3,0__3,0__0,25__

Attagel 150 1,25 1,25 1,25 2,0 1,0

Aerosil 200 Ludox HS 40

Lerslam Rørdal 7,0 10,0 10,0 10,0 5,0 10,0

Lerslam Danmark NYAD G 6,0 12,0

Stenuldsfibre_______ FORSØGSTYPE O O 0 0 0 0 V/t i opslæmning (x) ·__1,0__1,0__1,0__0,9__1,0__0,8

Filtreringstid (sek.)__33__70__285__60__15__110_

Rumvægt (g/cm3)____1,65 1,62__1,63 1,49__1,56 1,77 BT-max våd, 7 dage, MPa 12,3 13,2 15,4 10,2 11,4 16,7 BT-max tør, 7 dage, MPa___13,3 17,2 17,5 12,6 11,6 17,8

Ops læmningskarakter__1 1_1 1 | 1 I 1_ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde TABEL· IV (fortsat) 27

Forsøg Nr. 23 24 25 26 149428

Portland cement L.A. cement E. cement__74,75 94,75 94,75 97,0__

Silicastøv ASP 400 10,0

Flyveaske______ BO cellulose 4,5 1,25 EO cellulose__1,5__4,5____ AO cellulose 1,5 0,5 0,5 1,5

Abaca

Bomuld

Polypropylen__0,25__0,25__0,25__0,25__

Attagel 150 Aerosil 200 Ludox HS 40 Lerslam Rørdal Lerslam Danmark NYAD G 12,0

Stenuldsfibre______

FORSØGSTYPE S S S S

V/t i opslæmning (x)__0,9__1,2__1,2 1,0___

Filtreringstid (sek.)__8__6__5 7___

Rumvægt (g/cm3)__1,52__1,45__1,45__1,58___ BT-max våd, 7 dage, MPa 7,2 5,8 4,9 5,4 BT-max tør, 7 dage, MPa____8, 5__8,4__7,1__7,6__

Ops læmningskarakter__3_ 3__3 3___ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde

TABEL V

28

Forsøg Nr. 27 28 149428

Portland cement L.A. cement E. cement__74,75__74,75__

Silicastøv

Flyveaske_;____, BO cellulose EO cellulose____ AO cellulose 5,0 5,0

Abaca

Bomuld

Polypropylen__0,25__0,25___

Attagel 150 Aerosil 200 Ludox HS 40

Lerslam Rørdal 20,0 20,0

Lerslam Danmark NYAD G

Kationsk polyelektrolyt "X 1"__-__0,025_____ FORS^GSTYPE O 0 V/t i opslæmning (x)__1,2__1,2__

Filtreringstid (sek.)__49__28___

Rumvægt (g/cm3)__1,63 _1,57__ BT-max våd, 7 dage, MPa 10,2 7,6 BT-max tør, 7 dage, MPa_____

Opslæmningskarakter__1__2__ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde

Forsøg Nr. 29 30 31 32 29 149428

TABEL VI

Portland cement L.A. cement E. cement__._94,25 94,25 92,25 96,25__

Silicastøv 2,0 2,0

Flyveaske________ BO cellulose 1,5 1,5 1,5 1,5 EO cellulose_______ AO cellulose 2,0 2,0 2,0 2,0

Abaca

Bomuld

Cemfil

Polypropylen_____0,25 0,25 0,25 0,25__

Attagel 150 2,0 2,0

Aerosil 200

Ludox HS 40

Lerslam Rørdal

Lerslam Danmark

NY AD G

Stenuldsfilbre______

FORSØGSTYPE S O O S

V/t i opslæmning (x)__1,0 1,0__1,0 1,0___

Filtreringstid (sek.)__17__25__23__9__

Rumvægt (g/cm3)__1,52 1,64 1,63 1,46__- BT-max våd, 7 dage, MPa 7,2 9,0 9,0 6,9 BT-max tør, 7 dage, MPa_____‘__

Opslæmningskarakter_ 3__1__1 3__ (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde 149426

TABEL VII

30

Forsøg Nr. 33 34 35 36 37 38

Portland cement L.A. cement E. cement_ 94,5 92,5 78,5 79,5 78,0 71,0

Silicastøv

Flyveaske_______<_ BO cellulose 4,5 4,5 4,5 4,5 4,0 4,0 EO cellulose_______ AO cellulose 0,5 0,5 0,5 0,5

Abaca 2,5 2,5

Bomuld

Polypropylen__0,5 0,5__0,5__0,5 0,5 0,5

Attagel 150 2,0 2,0

Aerosil 200

Ludox HS 40 1,0

Lerslam Rørdal 15,0 15,0 15,0 15,0

Lerslam Danmark NYAD G

Stenuldsf ilbre_______5,0_

FORSØGSTYPE S O O OOO

V/t i opslæmning (x)__10__10__10__10__10__10_

Filtreringstid (sek.)__48__64__441__331 146___145_ Tørstoftab (%) (xx)__6,5__7,6__6,8__7,0 6,9__4,8_

Rumvægt (g/cm3)__1,42 1,44 1,57__1,55 1,48 1,36 BT-max våd, 7 dage, MPa 5,4 7,0 11,5__10,7 11,2__9,5 (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde (xx) efter vægt 31

Forsøg Nr. 39 40 41 42 43 44 TABEL VII (fortsat) 149428

Portland cement L.A. cement E. cement__96,0 94__86__76__84,5 69,5

Silicastøv

Flyveaske______10__10 BO cellulose 3,0 3,0 3,0 3,0 4,5 4,5 EO cellulose_______ AO cellulose 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Abaca

Bomuld

Polypropylen__0,5__0,5__0,5__0,5__0,5__0,5

Attagel 150 222

Aerosil 200 Ludox HS 40

Lerslam Rørdal 8 8

Lerslam Danmark 15 NYAD G 10 S tenulds f ilbre________

FORSØGSTYPE SO 0 O SO

V/t i opslæmning (x)__10__10__10__10__10__10

Filtreringstid (sek.)__60__93__353__189__48 371 Tørstof tab (%) (xx)__9,1 10,4 11,2 8,3 5,3 8,7

Rumvægt (g/cm3)__1,48 1,52 1,60 1,50 1,34 1,52 BT-max våd, 7 dage, MPa__5,5 7,4__8, 7__8,0__3,8 9,5 (x) vægtforhold vand/samlet tørstofmængde (xx) efter vægt 32

TABLE VIII

149423

Forsøg Nr. Hl H2 H3 H4 H5 (vægtprocent, tørstofbasis)

Portland cement L.A. cement E. cement_ 71_86_76_79,5_69,5_

Silicastøv

Flyveaske_____ BO cellulose SR50 4 4 4 4,5 4,5 EQ cellulose________________ AO cellulose 0,5 0,5

Abaca 2,5 2,5 2,5

Bomuld

Polypropylen_0,5_0,5_0,5_0,J5_0,5_

At tagel 150 2 2 2

Aerosil 200 Ludox HS 40

Lerslam Rørdal 15 15 15 15

Lerslam Danmark NYAD G 10

Stenuldsfibre_5_5_ FORSØGSTYPE 000 00

Rumvægt, g/cm3_1,63_1,63_1,46_1,49 1,70_ BT-max 1, 28 dage, MPa 19,2 14,2 11,0 12,6 15,1 BT-max t, 28 dage, MPa 26,2 18,8 17,1 19,0 18,2_

Claims (3)

149428 PATENTKRAV .

1. Fremgangsmåde til fremstilling af fiberforstærkede formgenstande med en grundmasse af hærdet uorganisk binde-5 middel, ved hvilken der først fremstilles en vandig pulp af forstærkningsfibre og retentionsfibre indeholdende et fiber-dispergeringsmiddel, hvorefter der fremstilles en vandig opslæmning af forstærkningsfibre, retentionsfibre, hydrauliske uorganiske bindemiddelpartikler og eventuelt andre additiver, 10 indeholdende mere vand end nødvendigt for at sikre hydrati-sering af det uorganiske bindemiddel ved suspendering af de hydrauliske uorganiske bindemiddelpartikler og eventuelt andre additiver i den vandige pulp, eventuelt under yderligere tilsætning af vand, hvorpå der fremstilles grønne formgen-15 stande ved afvanding af opslæmningen, hvorefter de grønne formgenstande hærdes, kendetegnet ved, at der som fiberdispergeringsmiddel anvendes mindst 0,5 vægtprocent kol-loide raffinerede nåle- eller pladeformede lerpartikler med A et specifikt overfladeareal større end 75m /g og en tykkel- ! 20 se på ca. 0,012 micron og/eller mindst 4 vægtprocent kolloide partikler af naturligt ler med et overfladeareal på mindst A 25m /g, hvilke kolloide partikler af naturligt ler tilsættes som en vandig opslæmning, idet vægtprocent er angivet som tørstof pr. total mængde tørstof i blandingen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som fiberdispergeringsmiddel foruden 0,5-2,5 vægtprocent af de nåle- eller pladeformede lerpartikler og/ eller 4-20 vægtprocent af de kolloide lerpartikler med et overfladeareal på mindst 25m2/g endvidere anvendes 0,5-8 30 vægtprocent af kolloide hydrofile silicapartikler med et specifikt overfladeareal større end 100m /g og en middelpartikeldiameter på ca. 0,012 micron suspenderet i pulpens vandfase.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1-2, kendetegnet 35 ved, at der som forstærkningsfibre anvendes cellulose-, polyamid-, polyester- og polypropylenfibre tilsat i en mængde svarende til 0,2-8 vægtprocent tørstof i den vandige opslæmning.