DE2829759A1

DE2829759A1 - Masse auf mineralfaserbasis

Info

Publication number: DE2829759A1
Application number: DE19782829759
Authority: DE
Inventors: Emile Baes; De Leverghem Marc Della Faille; Jean-Pierre Navez
Original assignee: Redco NV SA
Current assignee: Redco NV SA
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1979-01-18
Also published as: NO782278L; NL7806958A; FR2396832B1; DD137683A5; ES471449A1; GR63559B; SE7807652L; BE868711A; GB2001371A; JPS5440819A; IT1096928B; PT68255A; US4249991A; IT7825431A0; DK307678A; FR2396832A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Materialien auf Mineralfaserbasis,insbesondere von Materialien, in denen die Fasern durch einen geringen Anteil eines organischen Bindemittels in einer zusammenhängenden Struktur gehalten werden^und auf gehärtete Produkte, die daraus erhalten werden. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Massen auf der Grundlage von solchen Materialien, auf Verfahren zu deren Herstellung sowie

25 auf deren Verwendung.

Die erfindungsgemäßen Massen eignen sich für die Anwendung und Verarbeitung nach den Verfahren, die den Herstellern von Asbestpappe bzw. -karton bekannt sind und im wesentlichen darin bestehen, daß eine Suspension der festen Bestandteile hergestellt wird und daß das Suspensionsmittel aus der Suspension entfernt wird, nachdem diese, insbesondere in Form von mehreren aufeinanderfolgenden, übereinanderliegenden Schichten, auf einen filtrierenden Träger abgesetzt worden ist.

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Deutsche Bank (München) Kto 51/61070

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In derPraxis wird im allgemeinen folgendermaßen vorgegangen: Die Fasern, die anderen mineralischen Bestandteile der Masse und das organische Bindemittel werden mit einer beträchtlichen Menge Wasser vermischt, um eine flüssige Suspension zu bilden, die, gegebenenfalls nach Verdünnen mit Wasser, zur Beschickung von einem oder mehreren Behältern eingesetzt wird. In jedem Behälter dreht sich ein teilweise eingetauchtesτ zylinderförmiges Sieb, durch das die Suspension entnommen und in die Drehbewegung des Siebes einbezogen wird, während überschüssiges Wasser durch die Löcher des Siebes hindurch abläuft. Die Suspension wird durch das Sieb in Form einer feuchten, dünnen Schicht auf ein endloses Förderband aufgebracht. Das Förderband läßt das mitgerissene Wasser ebenfalls durchlaufen. Die auf diese Weise gebildete Schicht wird bei jeder Umdrehung des endlosen Bandes auf einen sog. Formatzylinder übertragen. Die aufeinanderfolgenden Schichten wickeln sich um diesen Zylinder herum und schichten sich dabei aufeinander auf. Wenn auf dem Zylinder die gewünschte Dicke erreicht ist, wird die ganze Anordnung der Schichten mittels einer Vorrichtung zur Abnahme der Anordnung von dem Zylinder aufgeschnitten _u"_nd in Form einer Platte bzw. Tafel gesammelt.. Die Platte bzw. Tafel besteht nach der Beendigung der Trocknung und der Härtung des Bindemittels im wesentliehen aus den Fasern und den anderen Bestandteilen, die in einer zusammenhängenden, Karton, Pappe bzw. Filz genannten Struktur gehalten werden. Ein sehr geringer Anteil des organischen Bindemittels kann zur Gewährleistung der Kohäsion ausreichen ,weshalb es möglich ist, die strengen Normen zu beachten, die für Hitzeschutzschilder diesen Anteil auf die Größenordnung von 3 Gew.-% beschränken. Die Produkte, die man erhält, haben außerdem den Vorteil einer guten Zugfestigkeit, wodurch es möglich wird, ihnen durch Formstanzen der Platten bzw. Tafeln verschiedene Formen zu geben.

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Das Fasermaterial in der erfindungsgemäßen Masse ist ein synthetisches Mineralfasermaterial, womit alle Fasermaterialien bezeichnet werden, die industriell nach Verfahren hergestellt werden, bei denen ein mineralisch"¹'; Material, im allgemeinen auf Siliciumdioxid- oder Silicatbasis, geschmolzen wird, das selbst von natürlicher oder synthetischer Herkunft sein kann. Das geschmolzene Material wird üblicherweise entweder durch Verstrecken, wobei durch darauffolgendes Zerschneiden Fasern mit einer bestimmten, gleichmäßigen Länge hergestellt werden können, oder durch Zentrifugieren (Abschleudern) oder Zerblasen verarbeitet, Wobei man in diesen Fällen wfollen erhält, in denen die Fasern sehr variable Dimensionen haben.

Eine erfindungsgemäße Masse enthält vorteilhafterweise 5 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines solchen synthetischen Mineralfasermaterials, vorzugsweise auf Silicatbasis, mindestens 4 Gew.-% Ton und mindestens 0,5 Gew.-% eines organischen Bindemittels, bezogen jeweils auf das Gesamtgewicht der Trockenbestandteile. Die Masse kann außerdem Zusätze in Form von mineralischen Materialien, die nicht zu den Tonen gehören, sowie einen geringen Anteil organischer Fasern, insbesondere Cellulosefasern, enthalten, und zwar in einer solchen Menge, daß der gesamte Anteil an organischem Material (das Bindemittel eingeschlossen) 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der in der Masse enthaltenen Trockensubstanz, nicht überschreitet.

Das Mineralfasermaterial ist in der erfindungsgemäßen Masse vorzugsweise in einer Menge von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% enthalten. Das Verhältnis der Länge der Fasern zu deren Durchmesser beträgt im allgemeinen mindestens 10/1 oder mehr, wobei vorzugsweise die Länge zwischen 0,1 mm und 100 mm und der Durchmesser zwischen 0,1 μπι und 40 μΐη variiert. Man kann insbesondere Glasfasern oder Glaswolle

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verwenden, die vorteilhafterweise im Hinblick darauf, daß sie in einem wäßrigen Medium dispergierbar sind, aus den im Handel erhältlichen, technischen Qualitäten ausgewählt werden. Jedoch werden diesen Materialien die Fasermaterialien auf Silicatbasis in Form von Fasern oder Wollen, insbesondere Keramikfasern oder Keramikwolle, die im wesentlichen aus Aluminiumsilicat bestehen, Gesteinswolle, die außerdem beträchtliche Mengen von ErdalkalisiliQaten enthält, Hochofenschlackenwolle, Schlackenwolle oder irgendwelche Mischungen solcher Materialien, vorgezogen. Die bevorzugten Materialien haben eine Faserlänge zwischen 0,1 mm und 50 mm. Insbesondere haben entsprechend ihrer Verfügbarkeit im Handel die Fasern der Mineralwollen wie Glaswolle, Gesteinswolle, der Hochofenschlackenwolle oder namentlich der Schlackenwolle und die Keramikfasern vorzugsweise eine mittlere Länge zwischen 0,1 mm und 15 mm, und die Glasfasern vorzugsweise eine Länge zwischen 3 mm und 25 mm, wobei die Glasfasern einen Durchmesser in der Größenordnung von 10 ρ bis 20 μπι und die Mineralwollen einen mittleren Faserdurchmesser in der Größenordnung von 1 μπι bis 10 μπι haben.

Im übrigen zeigte sich, daß die Verwendung eines synthetischen Fasermaterials, das aus einer Kombination von Mineralfasern oder -wollen auf Silicatbasis vom Typ der Keramikwolle oder Keramikfasern, Gesteinswollen, Hochofenschlackenwollen oder Schlackenwollen mit Glasfasern besteht, in dem die Glasfasern vorzugsweise in einer Menge der Größenordnung von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-l, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Masse, enthalten sind, besonders vorteilhaft ist. Durch das Vorhandensein dieser Glasfasern wird die Zugfestigkeit der fertigen Platten bzw. Tafeln erhöht und wird im Verlauf der Herstellung der Platten bzw. Tafeln dem frischen Produkt vor der Härtung des Bindemittels eine bessere Festigkeit ver-

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liehen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält die Masse ein Mineral auf Silicatbasis mit nadeligem Kristallbau, vorteilhafterweise in einer Menge von 10 Gew.-% bis 60 Gew.-%. Bei diesem Mineral kann es sich insbesondere um Wollastonit handeln. Dieses Mineral wird vorzugsweise so gewählt, daß bei den Nadeln das Verhältnis der Länge zum Durchmesser zwischen 5/1 und 40/1 liegt, wobei eine mittlere Korngröße zwischen 5 μπι und 10 μπι bevorzugt wird. Die Verwendung eines solchen Minerals führt zu einem Material mit einer sehr guten Dimensionsstabilität, bei dem es das Fehlen einer Schrumpfung bzw. Schwindung bei hoher Temperatur erlaubt, an eine Härtung ohne Deformation zu denken.

Der Ton ist in der erfindungsgemäßen Masse vorteilhafterweise in einer Menge von 5 Gew.-% bis 90 Gew.-%, vorzugsweise von 10 Gew.-% bis 70 Gew.-%, enthalten.

Die hier für den Ton angegebene Menge bezieht sich, wie auch die Mengen der anderen Bestandteile, auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz. Jeder Tontyp kann verwendet werden, jedoch werden Kaolin und die sog. kaolinitischen Tone, die 20 Gew.-% bis 90 Gew.-% Kaolin enthalten, bevorzugt. Man kann sich auch mit einem Tonanteil in der Größenordnung von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% begnügen und mineralische Zusätze, insbesondere gemahlenen Quarz, der den Vorteil hat, den Selbstkostenpreis herabzusetzen und die Herstellung der Platten bzw. Tafeln zu erleichtern, oder gegebenenfalls Kieselgur, Perlit, Flugasche, Diatomeenerde, Glimmer und andere feinverteilte, natürliche Mineralien, in einer Menge von 5 Gew.-% bis 45 Gew.-% in die Masse einschließen.

Das organische Bindemittel kann in allen Mengen-Verhältnissen zwischen 0,5 Gew.-% und 8 Gew.-% in die Masse

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eingemischt werden. Vorzugsweise wird sein Anteil jedoch auf Werte zwischen T Gew.-% und 5 Gew.-%, insbesondere auf Werte in der Größenordnung von 3 Gew.-%, beschränkt, damit die fertigen Produkte die gleichen Anforderungen hinsichtlieh der Entflammbarkeit und der Wirksamkeit des Wärmeschutzes erfüllen, die an Asbestkartons bzw. -pappen gestellt werden.

Für Anwendungszwecke, bei denen ein größerer Anteil an organischen Materialien geduldet wird, ist es jedoch von. Vorteil, die Menge des Bindemittels auf Werte mit der Größenordnung von 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% .zu begrenzen, und in diesem Fall organische Fasern, insbesondere Gellulosefasern, in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 7 Gew.-%, vorzugsweise von 1 Gew.-I bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz der Masse, in die Masse einzumischen.

Alle üblichen, organischen Bindemittel, insbesondere die Stärken, die Dextrine, die Poyvinylacetate und ganz allgemein alle natürlichen oder synthetischen Leime, die als Lösung oder als Emulsion in Wasser eingesetzt werden, können einzeln oder in Form von Gemischen verwendet werden. Anscheinend werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn das Bindemittel wenigstens zum Teil aus Stärke besteht. Außerdem hat man dann den Vorteil, daß man gleichzeitig eine kaltlösliche Stärke und eine Stärke, die zur Erzielung von Ioneneigenschaften an ihrer Oberfläche, die zu einem Flokkungseffekt führen, behandelt worden ist, verwenden kann.

Als Abwandlung kann man Flockungsmittel wie die Polyacrylamide und andere bekannte Polyelektrolyte in einer Menge mit der Größenordnung von 0,005 Gew.-% bis 0,05 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Bestandteile der Masse im trockenen Zustand, in die Masse einmischen.

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282975S Die Erfindung erstreckt sich natürlich auf die Materialien, die man nach irgendeinem Herstellungsverfahren aus der vorstehend beschriebenen Masse erhält. Im allgemeinen ist diese Masse für alle Herstellungsverfahren besonders geeignet, bei denen eine Suspension hergestellt und der Überschuß der Flüssigkeit durch nitrierende Wände, die zur Stützung der Suspension dienen oder diese enthalten, hindurch abfließen gelassen wird. Dabei wird jedoch das vorstehend erwähnte Herstellungsverfahren für Kartons bzw. Pappen bevorzugt, bei dem das Bindemittel durch Trocknung an der Luft oder besser noch durch Erhitzen in einem Trockenofen gehärtet wird. Das fertige Produkt hat hinsichtlich der Trockensubstanz eine analoge Zusammensetzung wie die für die Ausgangsmasse angegebene , wobei der Feuchtigkeitsgrad unter 5 Gew.-%, vorzugsweise unter 1 Gew.-%, liegt. Das Produkt kann gegebenenfalls vor der Härtung des Bindemittels geformt und zugeschnitten werden, kann aber genauso gut als ebene Platte oder Tafel oder in irgendwelchen anderen geeigneten Formen verkauft werden, die nachher geformt und bearbeitet werden.

Das erfindungsgemäße Material vom Karton- bzw. Pappentyp hat eine gute Zugfestigkeit und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe Temperaturen. Das Material

-2 hat im allgemeinen eine Zugfestigkeit,-die höher als 1,96 MNm ist und insbesondere in der Größenordnung von 2,45 bis

_2
6,86 MNm liegt, und eine Dichte in der Größenordnung von 0,5 bis 1,3, vorzugsweise von 0,9 bis 1,2. In dieser bevorzugten Ausführungsform hat das Material eine beachtliche Dimensionsstabilität, die sich bei der Prüfung der linearen Schwindung nach 24 h bei 1 000⁰C in einer unter 2 % liegenden Dehnung äußert»

Es ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Materials, daß der Ton darin ein mineralisches

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Bindemittel darstellt, dessen Effekt sich mit dem Effekt des organischen Bindemittels verbindet, wodurch gewährleistet wird, daß die mechanische Festigkeit von der Umgebungstemperatur bis zu Temperaturen in der Größenordnung von 1 1OO°C aufrechterhalten wird. Das organische Bindemittel spielt eine wesentliche Rolle beim Zusammenhalt bzw. der Kohäsion des Produkts im Verlauf seiner Herstellung, während seiner Umwandlung und Verarbeitung und immer dann, wenn es bei einer relativ niedrigen Temperatur verwendet wird, z.B. wenn das Produkt in Form eines Hitzeschutzschildes vorliegt, das Temperaturen ausgesetzt wird, die 500⁰C nicht überschreiten. Die Funktion des organischen Bindemittels bleibt bis zu Temperaturen erhalten, die zumindest einem Beginn des Sinterns des in der Masse enthaltenen Tons entsprechen. Dies führt dazu, daß der Ton, wenn das Produkt erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, z.B. im Fall einer starken Erhitzung, die die Verbrennung des organischen Bindemittels zur Folge hat, die Funktion dieses organischen Bindemittels übernimmt, wodurch die mechanische Festigkeit des Materials sichergestellt wird, das auch seine Form und seine Eigenschaft als Hitzeschutzschild beibehält.

Aufgrund dieser Tatsache erstreckt sich die Erfindung auch auf gehärtete Produkte, die man aus den erfindungsgemäßen Materialien vom Karton- bzw. Pappentyp durch Härtung, im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 1.050⁰C und 1 200⁰C über eine Zeit in der Größenordnung von 2 h bis 3 d, erhalten kann. Auf diese Weise kann man insbesondere poröse, keramische Platten bzw. Tafeln mit einer Schichtstruktur erhalten, die eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber chemischen Agen ,ien, insbesondere Säuren, aufweisen und z.B. zum Bau von inneren Schutzverkleidungen für Öfen eingesetzt werden können. Des weiteren können diese gehärteten Produkte in sehr verschiedenen

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Formen realisiert werden, wobei in diesem Fall die Formung durchgeführt wird, wenn sich das Material noch im Zustand einer ausreichend feuchten Pappe (bzw. eines solchen Kartons) befindet. Die Massen, die ein Mineral mit nadeliger Struktur wie z.B. Wollastonit enthalten, eignen sich besonders für diesen Anwendungszweck.

Die Erfinduna wird nachstehend durch spezielle Anwendungsbeispiele näher erläutert. Wenn nichts anderes angegeben ist, beziehen sich die Angaben in Gew.-% auf das Gesamtgewicht der in die Zusammensetzung der Produkte eintretenden Trockensubstanz, jedoch ist in die Zahlen, die sich auf die Polyvinylacetat-(nachstehend mit PVA abgekürzt)-Emulsionen beziehen, das Wasser der Emulsion mit eingeschlossen.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer Gesteinswolle mit dem Warenzeichen "Rockwoll" als Faöermaterial und unter Zusatz von Glasfasern werden Platten eines Materials auf Mineralfaserbasis hergestellt, die in einer zusammenhängenden Struktur gehalten werden.

Folgende Masse wird verwendet: Gew.-%

Gesteinswolle, mittlere Faserlänge 1,2 mm 38,62

Gesteinswolle, mittlere Faserlänge 0,4 mm 6,43

Glasfasern, Typ E (6 mm) 1,29

Cellulosefasern: Kraftzellstoff, ungebleicht 2,06

Kaolinitischer Ton (Kaolingehalt 63 %) 28,96

Glimmer 6,43

Gemahlener Sand 11,58

Polyvinylacetat-Emulsion in Wasser (50 % PVA) 2,06

Lösliche Stärke 2,56

Flockungsmittel: amphoterer Polyelektrolyt O,O1

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Die Fasern werden in einem Behälter, der mit einem Rührer ausgerüstet ist, durch den eine starke Turbulenz gewährleistet ist, über einen Zeitraum von 10 min in Wasser dispergiert. Der Ton, die Zusätze und die organischen Bindemittel (PVA-Emulsion und Stärke) werden hinzugefügt. Bevor das Gemisch in einen mit einem Stopfen versehenen Behälter, der mit einem langsamen Schraubenrührer ausgerüstet ist, gepumpt wird, wird es noch 10 min lang gerührt. Das Gemisch wird mit einem Gehalt von 100 g Trockensubstanz pro i hergestellt.

Die auf diese Weise erhaltene Suspension wird mittels einer Pumpe oder durch die Wirkung der Schwerkraft einem Raum zugeleitet, der mit einem rotierenden Sieb ausgerüstetrist. Auf der Oberfläche des rotierenden Siebs bildet sich eine Schicht des Materials. Das Material wird durch das Sieb auf ein Transportband abgesetzt. Das Transportband wiederum setzt das Material auf einem in Umdrehung befindlichen Zylinder ab. Wenn durch die Aufstapelung der aufeinanderfolgenden Schichten auf dem Zylinder die gewünschte Dicke erreicht ist, wird das verdichtete, plattenförmige Produkt von diesem Zylinder abgenommen und einem Trockner zugeführt.

Das Produkt wird nach dem Verlassen des Trockners in Form einer Platte des Materials erhalten, die weniger als 5 % Feuchtigkeit enthält. Gegebenenfalls wird die Trocknung fortgesetzt, bis der Feuchtigkeitsgehalt unter 1 % liegt. Je nach den Anwendungszwecken, für die das Produkt vorgesehen ist, kann das getrocknete Produkt jede geeignete Nachbehandlung erfahren.

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Das mit der vorstehend beschriebenen Masse erhaltene Material hat folgende Eigenschaften:

Dichte 0,9

_2 Zugfestigkeit 2,16 MNm J_ zu den Fasern

_2 2,75 MNm // zu den Fasern

Wärmeleitfähigkeit /^ = 468,6 J/h.m.°C

Die Prüfung der Zugfestigkeit wird durchgeführt, indem entweder in einer Richtung, die mit der bevorzugten Orientierung der Fasern in dem Material einen rechten Winkel bildet (J- zu den Fasern) oder in einer zu dieser bevorzugten Orientierung parallelen Richtung (// zu den Fasern) ein Zug ausgeübt wird. Der Grund für diese bevorzugte Orientierung liegt in der für die Herstellung des Materials angewandten Verfahrensweise, wobei die in Suspension befindlichen Fasern auf einen filtrierenden Träger, der sich in Bewegung befindet, abgesetzt werden.

Beispiel 2

Folgende Masse wird nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben verwendet:

Gew.-6

Gesteinswolle, mittlere Faserlänge 1,2 mm 61,88

Kaolinitischer Ton 31

Cellulosefasern: Kraftzellstoff, ungebleicht 3,6

PVA-Emulsion (50 %-ig) 1,7

Lösliche Stärke 1,7

Flockungsmittel: amphoterer Polyelektrolyt 0,012

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Das erhaltene Material hat folgende Eigenschaften:

Dichte
Zugfestigkeit

Wärmeleitfähigkeit

0,9

-2

3,14 MNm J- zu den Fasern

4,12 MNm // zu den Fasern λ = 506,3 J/h.m.°C

Beispiel 3

Folgende Bestandteile werden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben verwendet:

Gew.-%

15 Keramikfasern (Typ "Fiberfrax) Glasfasern, Typ E (6 mm) Kaolin

Kaolinitischer Ton (Kaolingehalt 53 %)

50 %-ige Emulsion von PVA in Wasser 20 Modifizierte kationische Stärke

26
2,4

20
1,8 1,8

Die modifizierte Stärke (ein Produkt von Schölten) wird in Form einer in der Wärme hergestellten, 8 %-igen Lösung in Wasser in die Materialzufuhrleitung der Maschine eingeführt.

Das Material, das man nach der Trocknung erhält, stellt ein Hitzeschutzschild dar, das durch Formstanzen geformt werden kann. Dieses Material erfüllt die Anforderungen, die von den DIN-Normen an Asbestpappen gestellt werden (DIN 3752), und ist außerdem gegenüber Temperaturen von bis zu 1 100⁰C unter Aufrechterhaltung seiner zusammenhängenden Struktur und seiner mechanischen Beständigkeit, wobei eine gute Zugfestigkeit einbegriffen ist, beständig.

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1 Das Produkt hat folgende Eigenschaften:

Dichte 1,05

Zugfestigkeit:

nach 7 d bei 20°C und

_2 einer relativen 4,31 MNm JL zu den Fasern Feuchtigkeit von 60 % 5,30 MNm // zu den Fasern

_2 nach 3 h bei 500°C 2,35 MNm X. zu den Fasern

_2 3,24 MNm // zu den Fasern

nach 3 h bei 1 000°C 2,84 MNm -L zu den Fasern

_2 3,14 MNm // zu den Fasern

Lineare Schwindung bei 1 000°C 2,4 % bei 1 100⁰C 2,8 %

Wärmeleitfähigkeit λ = 518,8 J/h.m.°C Löslichkeit in 20 %-iger Salzsäure : 3,3 % Gewichtsverlust

Glühverlust bei 800°C 9,5 5 %

₂₀ Kohlenstoffgehalt 1,15 %

Beispiel 4

Nach dem Verfahren der vorangehenden Beispiele wird 25 folgende Masse verwendet:

Gew.-%

Keramikfasern, mittlere Länge 2 mm

Glaswolle, mittlere Faserlänge 3 mm 2Q Cellulosefasern Kaolinitischer Ton Attapulgit (Zusatzstoff) Wollastonit ( mittlerer Durchmesser 6,6 μπι) Kaltlösliche Stärke Dextrin

Flockungsmittel (amphoterer Polyelektrolyt)

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1	4	4
	4
	2	6
1	6	009
1	8
44,



1
0,
o,

" ¹⁷ " 2829753

Das Material, das man erhält, hat folgende Eigenschaften:

Dichte 0,94

Zugfestigkeit nach 7d bei

—2 20°C und einer relativen 3,53 MNm // zu den Fasern

Feuchtigkeit von 60 % 2,55 MNm _L zu den Fasern

_2 Zugfestigkeit nach 3 h bei 2,75 MNm // zu den Fasern

1 000°C 2,35 MNm"² JL zu den Fasern

Lineare Schwindung

nach 24 h bei 800°C : 0,1 % (Dehnung) nach 24 h bei 1 000°C : 0,9 % (Dehnung) nach 24 h bei 1 100°C : 1,2 % (Dehnung)

Wärmeleitfähigkeit "λ = 523,0 J/h.m.°C Glühverlust nach 24 h bei 1 100°C: 7,8 % Kohlenstoffgehalt: 1,05 %

	Beispiel 5	Gew.-%
20		25
	Folgende Masse wird verwendet:	1,4
		43
25	Keramikfasern	8,2
	Glasfasern	20
	Kaolin (Typ: China clay)	1,8
	Kaolinitiseher Ton	0,6
	Gemahlener Sand
30	Kationische modifizierte Stärke
	Kaltlösliche Stärke

Bei einer Variante dieses Beispiels werden zu dieser Masse 3 kg Cellulose pro 100 kg der Mischung hinzugefügt-

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Die Materialien, die man nach den Verfahren der vorangehenden Beispiele erhält, haben folgende Eigenschaften:

Dichte 0,95 Zugfestigkeit nach 7 d bei

20⁰C und einer relativen 3,53 MNm J_ zu den Fasern

Feuchtigkeit von 60 % 4,61 MNm // zu den Fasern

Wärmeleitfähigkeit Ί\ = 493,7 J/h.m.°C

Kohlenstoffgehalt 2,07 %

Das Material hat die bemerkenswerte Eigenschaft, daß es im feuchten Zustand bei einer Plattendicke von 5 mm mit einem Krümmungsradius von 3 cm gebogen werden kann. 15

Beispiel 6

Die Masse, die man verwendet, enthält: Gew.-%

Gesteinswolle, mittlere Faserlänge 0,85 mm 40

Kaolin (China clay) 32 Kaolinitischer Ton 8,3

Wollastonit 17,2 Lösliche Stärke (nichtionisch) 1

Kationische Stärke 1,5

Das plattenförmige Material wird nach dem Verfahren der vorhergehenden Beispiele hergestellt.

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Beispiel 7

In der Masse des vorstehend beschriebenen Beispiels 4 werden die Keramikfasern und die Glaswolle insgesamt durch Gesteinswolle mit einer mittleren Faserlänge von 1,2 mm ersetzt. Andererseits hat der Wollastonit,
der verwendet wird, eine mittlere Korngröße von 8,2 μπι
und ein Verhältnis Länge/Durchmesser von 13/1 bis 15/1. Das Material, das man erhält, hat analoge Eigenschaften wie das Material von Beispiel 4, es ist jedoch merklich billiger.

Beispiel 8

Das in Beispiel 7 erhaltene Material vom Pappentyp wird in der Form von mehrschichtigen Platten mit einer Dicke von 8 mm in einen kontinuierlich betriebenen Ofen gebracht, in dem es 24 h lang auf 1 150°C erhitzt wird. Auf diese Weise erhält man poröse Platten mit einer Schichtstruktur, die eine große Säurebeständigkeit zeigen.

Zusammenfassend sei bemerkt, daß das erfindungsgemäße Material für eine Vielzahl von Anwendungszwecken zum Schutz vor Hitze eingesetzt werden kann. Dieses Material behält dank der Kombination eines organischen Bindemittels mit einem mineralischen Bindemittel bei hoher Temperatur eine gute mechanische Festigkeit und hat eine gute Dimensionsstabilität.

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Claims

Patentansprüche

T- Masse auf Mineralfaserbasis für die Anwendung bzw. Verarbeitung in Form einer Suspension in Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens 5 Gew.-% bis 95 Gew.-% eines synthetischen Mineralfasermaterials auf Siliciumdioxid- oder Silicatbasis, mindestens 4 Gew.-% Ton und mindestens 0,5 Gew.-% eines organischen Bindemittels enthält, wobei der Anteil des organischen Materials 8 Gew.—%, bezogen auf das Gesamtgewicht der in der Masse enthaltenen Trockensubstanz, nicht überschreitet.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 10 Gew.-% bis 60 Gew.-% eines Minerals auf Silicatbasis mit nadeliger Kristallform enthält.
3. Masse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-' zeichnet, daß sie 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% Ton, insbesondere Kaolin oder kaolinitischen Ton, und 5 Gew.-% bis 45 Gew.-% inerte mineralische Zusätze enthält.
4. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, des Fasermaterials, 5 Gew.-% bis 90 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 70 Gew.-%, Ton und 1 Gew.-% bis 5 Gew.-% des organischen

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070

Dresdner Bank (München) Kto. 3939844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

ORDINAL IMSPECTHD

Bindemittels, z.B. insbesondere Stärke, enthält.
5. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial im wesentliehen aus Mineralfasern auf Silicatbasis, die aus einem im geschmolzenen Zustand befindlichen mineralischen Material hergestellt worden sind, z.B. aus Keramikfasern, Keramikwolle, Gesteinsfasern, Gesteinswolle, Schlackenfasern, Schlackenwolle, Hochofenschlackenfasern oder Hochofenschlackenwolle, besteht.
6. Masse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial· Glasfasern oder Glaswolle, insbesondere in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz, enthält.
7. Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie organische Fasern, insbesondere Cellulosefasern, je nach der Menge des Bindemittels in einer solchen Menge enthält, daß der Anteil der gesamten organischen Materialien in der Masse unter 8 Gew.-% bleibt.
8. Verfahren zur Herstellung eines asbestfreien Materials auf Mineralfaserbasis, dadurch gekennzeichnet, daß· es im wesentlichen darin besteht, daß man aus einer Masse nach einem der vorhergehenden Ansprüche eine Suspension in Wasser herstellt, daß man das Suspensionsmittel durch einen filtrierenden Träger, auf den das Material abgesetzt wird, insbesondere durch ein sich bewegendes Band, hindurch aus der Suspension entfernt und daß man das organische Bindemittel härtet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch rro zeichnet, daß man nacheinander eine Schicht des n eines in einer Suspension einer Masse nach einem der

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Ansprüche 1 bis 7 in Wasser rotierenden Siebes entnommenen Materials auf die andere Schicht absetzt, daß man das Suspensionsmittel daraus entfernt, indem man es durch den Träger hindurch filtriert, und daß man das Produkt trocknet und dabei das organische Bindemittel härtet.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich das getrocknete Produkt, gegebenenfalls nach der Verformung und Bearbeitung, insbesondere bei einer Temperatur in Höhe von 1 050°C bis 1 200⁰C, nachhärtet.
11. Material in Form eines Kartons oder einer Pappe auf Mineralfaserbasis, erhalten nach dem Verfahren nach Anspruch 8, und mehrschichtiges, gehärtetes Produkt, erhalten nach dem Verfahren nach Anspruch

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