DE1914323A1 - Vermiculit-Mischungen,deren Herstellung und Verwendung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

Dr. D. Thomson

Dipl.-Chem.

H. Tiedtke

Dipl,-lng.

G. BüMbic

Dipl.-Chem.

1 .QI / O O Q

8000 MÜNCHEN 2

TAL 33

TELEFON 0811/226894 TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT

München 20. März 1969 case 6l 508 / T 3052

"*■

/„

Mandoval Limited London / Großbritannien

Vermiculit-Mischungen, deren Herstellung und Verwendung

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue aus Vermiculit hergestellte Mischung, Verfahren zur Herstellung dieser neuen Mischung und auf deren Verwendungen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist.als neue Mischung ein delaminierter aufgeblätterter Vermiculit vorgesehen.

Der delaminierte aufgeblätterte Vermiculit soll schuppenförmige Teilchen aufweisen. Das Dimensionsverhältnis von Schuppenbreite zu Schuppendicke soll Vorzugs-

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weise mindestens ^>:1 und insbesondere 4:1 oder mehr betragen. Der Begriff "schuppig" ist in "British Standard "812" definiert.

Natürlicher Vermiculit und aufgeblätterter Vermiculit sind bereits bekannte Handelsartikel.

Vermiculit ist ein Naturmineral der Glimmerfamilie. Im abgebauten Zustand besteht Vermiculit aus Schuppen, enthaltend mikroskopische Wasserteilchen. Eine typische chemische Analyse dieses Vermiculits ist nachstehend angegeben .

"Chemische Analyse

SiO2	59,57 %
TiO2	1,25
Al2O-J	12,08
Pe2O3.	5,45
FeO	1,17
MnO	0,50
MgO	25,57
CaO	1,46
Na2O	0,80
K2O	2,46
H2O+105°C	5,18
H2O-1050C	6.02
CO2	0,60
P2°5	0,15

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19U323 5 -·?-

Li2	0
ZrO	2
Cr2 VoO	•ζ -
NiO
CoO
BaO
Cl
P .

0,05 nichts

0,03 0,02 nichts 0,02 0,18

Beim plötzlichen Unterwerfen unter hohe Temperaturen (700° - 1 100⁰C) blättern die Schuppen des rohen Vermiculite unter Ausdehnung.auf ein Vielfaches ihres ursprünglichen Volumens infolge der Bildung von Dampfauf, der die Blättchen der Schuppen beiseite drückt, wenn er ausgetrieben wird.

Aufgeblätterter Vermiculit besteht aus akkordeonartigen Körnern, enthaltend Millionen von winzigen Luftschichten, denen aufgeblätterter Vermiculit seinen hohen Isolierungswert und sein leichtes Gewicht verdankt.

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Wenn aufgeblätterter Vermiculit einer Mahlung unter üblichen Bedingungen unterworfen wird, kann das Material •.unter Umständen zu einem Pulver in Form eines feinen Mehls reduziert werden. Wenn dieses Verfahren, das in,;irgendeiner üblichen technischen Mahlvorrichtung durchgeführt werden kann, gestoppt wird, bevor die pulverartige Stufe erreicht ist, zeigt eine Prüfung, daß eine Verminderung bezüglich aller Dimensionen der aufgeblätterten Vermiculitteilchen bewirkt worden ist. Wenn jedoch der aufgeblätterte Vermiculit in einer geeignetaiVorrichtung, z.B. einer Hammermühle, bei extrem niedrigen Belastungen gemahlen wird, ist es anstelle einer Verminderung aller.Teilchen-•dimensionen möglich, ihn . zu Teilchen, enthaltend eine relativ geringe Anzahl von Blättchen, zur Herstellung der neuen Mischung von "delaminiertem aufgeblättertem Vermiculit" zu zerteilen.

Nachstehend wird diese Ausführungsform der Erfin-.dung anhand von Figuren näher erläutert, wobei Fig. 1 schematisch · ■ · das Verfahren der

Aufblätterung eines Stücks rohen Vermiculite · zeigt,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines großen Stücks aufgeblätterten Vermiculits zeigt,

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Fig. J die Art zeigt, in welcher aufgeblätterter Vermiculit in Bezug auf eine ebene Fläche zur Aufschichtung neigt,

Pig. 4 schematisch ' das Verfahren zur Delaminierung. eines Stücks aufgeblätterten Vermiculits zeigt,

Pig. 5 ein Stück ' delaminierten ade geblätterten Vermiculit zeigt und

. Fig. 6 die Art zeigt, in der delaminierter aufgeblätterter .Vermiculit zur Aufschichtung in Bezug auf eine ebene Fläche neigt.

Eine Untersuchung des natürlichen Vermiculits zeigt, daß er wie Glimmer ein schuppenartiges Material ist, das sich aus Blättchen zusammensetzt. Eine Aufolätterung durch Erhitzung bewirkt eine Auftrennung dieser Blättchen, jedoch nicht in einem derartigen Ausmaß, daß die ganze Struktur verlorengeht. Das Verfahren der Aufblätterung ist . schematisch ' in Fig. 1 gezeigt. Es ist wichtig, sich zu vergegenwärtigen, daß beim Verfahren der Aufblätterung der Oberflächenbereich der Blättchen nicht geändert wird, sondern nur der Abstand zwischen' ihnen.

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In Pig. 2 ist eine nach einer Photographie hergestellte Zeichnung eines großen Stücks aufgeblätterten Vermiculits gezeigt. Wie in dieser Zeichnung gezeigt ist, ist die Länge C dieses Teilchens beträchtlich größer als die Dimensionen a und b der Blättchen. Dies hat die Wirkung, daß es beim Fallenlassen oder bei andersartiger Aufbringung auf eine recht ebene Fläche die Eigenart annimmt, daß seine Bestandteile, die Blättchen, vertikal oder etwa vertikal zur - Fläche angeordnet sind, gegen die es zu liegen kommt. Dies ist in Fig. 3 gezeigt. Daher sind irgendwelche Beschichtungen, die unter Verwendung dieser Form von Vermiculit hergestellt wsrden, porös, da Fluida sowohl Flüssigkeit als auch Gas - durch oder in die Teilchen dringen körnen. Diese Tatsache kann zum Vorteil ausgenutzt werden. Z.B. bewirkt die Zugabe von aufgeblättertem Vermiculit zu Putz, daß er Wasser zurückhält, und macht somit seine Aufbringung auf eine stark- absorbierende Oberfläche, z.B. Beton, durchaus möglich. Jedoch ist andererseits jede auf diese Weise hergestellte Beschichtung porös und gestattet daher sowohl Flüssigkeiten als auch Gasen, sie zu durchdringen. Infolge'des Gehalts an leeren Räumen ist sie ferner als Isolierungsmedium zu verwenden. Diese Beschichtungsform ist nicht neu.

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. 19U323

Das Delaminierungsverfahren und das Produkt d Verfahrens gemäß der Erfindung werden in den Figuren K und 5 dargestellt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden die Dimensionen der Kanten der Blättchen - außer einem geringen Grad bei der Delaminierung nicht verändert. Indem Vermiculit bezüglich seiner Größe durch Siebung der Schuppen (im allgemeinen im Bergwerk) klassiert- wird, bedeutet dies, daß das delaminierte aufgeblätterte Produkt etwa die gleiche Größe wie die ursprünglichen Vermiculitschuppen aufweist '. Ferner sind diese Blättchen, wie die Figur zeigt, noch aufgeblättert (eine weitere Erhitzung blättert es im allgemeinen nicht weiterauf) und behaltenauf diese Weise die thermischen Isolierungseigenschaften des Ausgangsmaterials in gewissem Maß bei. Jedoch geht der bedeutendere Unterschied aus einem Vergleich der Figuren 2 und 5 hervor. Aus diesen schema'tischen Darstellungen ist ersichtlich, daß - während die Randdimensionen a und b die gleichen oder von der gleichen Größenordnung sind - die Dickepausdehnung c in Fig . 2 sehr viel e als die Dickenausdehnung d in'Fig. 5 ist. Dies hat die bedeutende Kon- li/ sequenz, daß dre Blättchen, wenn sie auf eine ziemlich ebene Fläche fallengelassen oder auf andere Weise aufgebracht werden, die Eigenart- annehmen, daß ihre Schichten parallel oder im wesentlichen parallel zur · Fläche angeordnet sind.

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Dies ist in Pig. 6 gezeigt. · Daher können Beschichtungen mit diesem Material hergestellt werden, die nicht porös sind, da diese Blattchen, wenn sie in großer Menge verwendet werden, sich überlappen und aneinander anliegen und einen fast kontinuierlichen Film bilden, der im wesentlichen parallel zu der "Fläche ist. Durch Verwendung eines geeigneten Bindemittels kann diese-Schicht so hergestellt werden, daß sie recht dicht einer Oberfläche, z.B. einer Oberfläche-von p'yrophorer frisch freigelegter Kohle in einem Bergwerk, anhaftet und diese wirksam gegen .ein Eindringen sowohl von Gas als auch von Flüssigkeit abdichtet. Durch die Verwendung eines besonderen Bindemittels kann eine Beschichtung hergestellt werden, die sich ausdehnen und zusammenziehen kann, ohne daß Risse durch sie auftreten; diese Beschichtungsform kann' auf Oberflächen verwendet werden, die einer langsamen thermischen Bewegung unterworfen sind, z.B. bei einem Kraftwerkkessel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von delaminiertem aufgeblättertem Vermiculit vorgesehen, bei dem aufgeblätterter Vermiculit in einer Mühle unter Erzeugung einer einfachen Scherwirkung auf die aufgeblätterten Vermiculitteilchen behandelt wird.

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Die verwendete Mühle ist vorzugsweise eine Hammermühle des nachstehend beschriebenen Typs..

Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß aufgeterter Vermiculit in fast Jedem Typ technischer Mühlen delaminiert werden kann, die eine einfache Sdrehwirkung aus-.üben und auf die auf diese Weise hergestellten Schuppen die geringsteArbeitsleistung ausüben. Gemäß der Erfindung wird die Verwendung einer Hammermühle für diesen Zweck vorgezogen, die unter derartigen Bedingungen betrieben wird, daß ein Minimum an Zerkleinerungswirkung auf die Teilchen ausgeübt wird, und zwar entweder dadurch, daß sie von mehr als einem Hammer getroffen werden oder durch Abrieb zwischen den Teilchen. Um dies zu erreichen, wird die Mühle unter niedrigen Belastungsbedingungen, wobei sfch zu jedem Zeitpunkt wenig Material in der Mühle befindet, und so betrieben, daß die Hammer beträchtlich langsamer rotieren, als es im allgemeinen üblich.ist.

Der Mühlentyp, der gemäß der·Erfindung bevorzugt verwendet wird, ist eine Hammermühle des schematisch in den Figuren 7 und 8 gezeigten Typs, wobei

Fig. 7 schematisch das Prinzip der Hammermühle zeigt und

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7ο

Pig. 8 den Typ des Siebs zeigt, durch das das Produkt aus der Mühle abgezogen wird.

Wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, befindet sich in einer Mählkammer 10 ein Rotor 11, mit dem verschiedene Hammer 12 verbunden sind. Die Verbindung ist nicht starr ,und die Hammer können sich in Bezug auf den Rotor bewegen; wenn "sich der Rotor dreht, bewirkt die Zentrifugalkraft, daß sie eine im wesentlichen radiale Orientierung annehmen, jedoch mit einem schmalen Zwischenraum zwischen dem Hammerkopf 1J> und der "Mahlkammer. Die obere Hälfte 1OA der "Mahlkammer ist im allgemeinen fest (sie ist im allgemeinen zur Instandhaltung, Reinigung usw. entfernbar), während der„untere Teil 1OB ein Sieb ist, oft mit einem fischgrätenartigen Muster. Dies ist ausführlicher in Fig. 8 gezeigt. Das Material wird in die Mühle durch das Rohr 14 eingeführt; die einfachste Art besteht in einer Zufuhr mittels Schwerkraft aus einem ■VorTrichter. ..- Dieses System ist etwas unkontrollierbar; im allgemeinen wird eine Vorrichtung mit einer archimedischen Schnecke verwendet, deren Geschwindigkeit variierbar ist.

Beim Betrieb dreht sich der Rotor im gezeigten Sinn. Auf diese Weise werden die aufgeblätterten Vermiculitteilchen, sobald sie in die Mühle eintreten, von einem der Hämmer geschlagen; dadurch werden die Blättchen

Tl

-u-

getrennt, die danach - infolge der durch den Hammerschlag verliehenen tangentialen Geschwindigkeit - durch die Siebschlitze fallen. Die Beschickungsgeschwindigkeit wird derart eingestellt, daß erstens ein mehrfaches Zusammenstoßen eines gegebenen Teilchens mit den Hämmern nicht ' eintritt und daß zweitens nicht genügend Material in der Mahlkammer zu irgendeinem Zeitpunkt für den tangentialen einem Teilchen gegebenen Impuls vorliegt, um zu bewirken, daß es ein anderes Teilchen stößt und auf diese Weise einen Abrieb zwischen den Teilchen bewirkt. Diese beiden Bedingungen werden erzielt, wenn eine derartige Mühle von der üblichen Art zur Pulverherstellung verwendet wird.

Zur Erläuterung sind Vergleichsbedingungen für die Herstellung von delaminiertem aufrSebj-dttertem Vermiculit und für die Herstellung von Vermiculitpulver in der gleichen Mühle nachstehend angegeben:

(a) Mühle: "Mikro Pulverizer Nr.ISH," hergestellt von.

Mikropul Ltd., England.

(b) Mühlentyp: Rotationshammermühle (wie schematisch in

Fig. 7 dargestellt)]mit einem Kammerdurchmesser von 20,3 cm (8"); der Zwischenraum zwischen den Hämmern und dem Gehäuse beträgt etwa 0,025 cm (.010"). Die untere

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ORIGINAL INSPECTED

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-IrS-

Hälfte der Mahlkammer ist ein fischgrätenmusterartiges Sieb (schematisch dargestellt • . in Fig. 8); die Zufuhr zur Mühle erfolgt

mittels eines Trichters und einer archimedischen Schnecke. Sowohl die Zufuhrgeschwindigkeit als auch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Mühle (Upm) und die Siebschlitzgröße können variiert werden.

(c) Betriebsbedingungen.

(i) Beschickung: aufgeblätterter Vermiculit von nomi-

nell 3,18 bis 4,7β mm (1/8" bis 3/Ϊ6") (ii) Mühleneinstellungen.

zur Delaminierung für Pulver

Beschickungsgeschwin- ■-digkeit in kg/h(lb/hr.)

Siebschlitze in mm

Mühle U.p.m. (r.p.m.)

(400)

4,76 χ 12,7
(3/16" χ 1/2")

2 880

(iii) Produkte, Sieb'analyse (Gew-.-$).

544 (1 200)

4,76 χ 12;7 (3/16" χ 1/2")

9 000

Durchgang
(passing ^

	76 mm (3/l6	Delaminierung.	nach	',Pulver .	nach
	Maschen	vor	'100	vor	100 .
4,	ti	) 100	98,3	100	100
7	ti	92,8	46,8	92,8	100
14	It	24,8	24,3	24,8	100
25	4,0	11,5	4,0	97,0
52	1,2	1,2

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Siebe: Standard gemäß BSS 410.

Es ist au bemerken;, daß ein 7-Maschensieb ein viereckiges Loch mit einer Seitenlänge von J5, l8 mm (1/8") und einer Diagonalen von etwa 4/76 mm (3/l6") aufweist; bei einem 14-Maschensieb beträgt die Seitenlänge 1,59 mm (l/l6") und die Diagonale 2,38 mm (3/52"). Daher ergeben sich aus diesen Werten als klare Folgerungen:

(a) es werden nur etwa 12 % Pulver gebildet;

(b) 33ur etwa 25 $ der Blättchen sind bezüglich ihrer Größe sehr stark reduziert worden, da sie_;-um.4urchein 4„76 öim-Sieb (3/l6") su gehen, ursprünglich 4,76 x 4,76 mm (3/l6";3c. :3/l6 ) oder weniger messen mußten; tatsächlich waren 20 % kleiner als 5,lS x 3,18 mm (l/8 χ 1/8) (d.h.., sie passierten ein 14-, jedoch nicht ein ZS-Mascbensieb).

Gemäß noch einer weiteren Aus führung s'forrti

der Erfindung wird eine Dichtungs- bzw. Beschichtungsmisciiung geschaffen, die ."delaminierten aufgeblätterten Vermicuiit · und ein Bindemittel oder Bindemittel enthält.

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1SU323

Vorzugsweise ist ein Füllstoff ©der sind Füllstoffe in der Mischung enthalten.

Vorzugsweise "beträgt der Durchschnitt der größten Dimension des delarainierten aufgeblätterten Vermieulits 6j35 mm (one-quarter of an inch) oder weniger*

Eine derartige Diühtungsmischung sollte,, um fcesiinlseh brauchbar zu. seih, insbesondere zur Vervyendung in Bergwerken^ im Idealfall die nachstehend angegebenen Eigenschaften aufweisen.

1. Eine gute Adhäsion gegenüber verschiedenen Substratoberflächen (Gestein, Kohle, Stahl/ Holz, Kunststoffe usw.), die etwas Oberflächenstaub aufweisen können.

2. Nicht brennbar, z.B. beim Test gemäß BS 1953. "

3. Hohe Undurchlässigkeit, insbesondere gegenüber Gasen.

4. Nicht-Bruch-Eigenschaften beim Schlag, z.B. beim Passieren von Maschinen, und gute Abriebfestigkeit.

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is

5. Gute Dimensionsstabilität, β. Guter Feuerschutz.

7. .Keine Gefährdung der Gesundheit vor, während oder nach einer Anwendung.

8. Variable Abbindezeit von fast momentan , bis zu mehreren Stunden.

9. Gute Beständigkeit gegen Masser, d.h., während esgegen Wasser nicht undurchlässig ' sein muß, darf·es durch Wasser nicht zersetzt werden.

Diese Mischung kann auf zwei verschiedene Arten bei Arbeitsweisen im Bergbau verwendet werden. Erstens kann sie zusammen mit einem geeigneten System auf die Innenflächen eines Abbaus als Dichtungsmittel aufgebracht ■ werden. Wenn dieses Material auf diese Weise verwendet wird, bewirkt es in scharfern Gegensatz zu den bekannten Dichtungs- bzw. Beschichtungsmitteln eine„Beschichtung von geringer Permeabilität gegenüber Sauerstoff (oder Luft) und Grubengasen. Der im größten Umfang verwendete Typ der bekannten Materialien ist ein solcher auf Basis von Gips; Beschichtungen auf Basis des Materials gemäß der Erfindung sind 6- bis lo-mal weniger durchlässig gegenüber Sauerstoff.

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Zweitens wird, wo es erforderlich wird, einen Abbau abzudichten, z.B. wenn ein Brand in einem Bergwerk stattgefunden hat; oder gebräuchlicher, zur Regulierung der Belüftungsluft ein Verschluß bzw. Pfropfen gebildet. Die _v neue Mischung kann für Verschlüsse verwendet werden, und falls gewünscht können weitere Materialien zur Grundbe-Schichtungsmischung hinzugegeben werden, um die erforder-P liehen Festigkeitseigenschaften zu liefern.. Der Verschluß muß in der Lage sein, irgendeine Explosion, die stattfinden kann, aufzunehmen, ohne daß der Verschluß entweder aufbricht oder sich in Längsrichtung in den Ab-

Ϊ -

bau bewegt-

Bei den nachstehend angegebenen Ansätzen wird die Abkürzung D.e.v. für delaminierten aufgeblätterten Vermiculit verwendet.

Beschichtungsansatz

Grundmischungj Bindemittel: 1 Volumenteil

veträglieher Füllstoff; ο bis

3 Volumenteile

B*e-v^ i.l bis 6 Volumenteile.

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Das Bindemittel kann gewöhnlicher Portlandzement, weißer Portlandzement, sulfatbeständiger Portlandzement, schnellhärtender Portlandzement, Calciumoxyd (lime) oder Tonerdezemerit ' . .. ^ . (wobei im Fall von Calciumoxyd Festigkeit nur im Lauf der Zeit entwickelt wird) oder eine Mischung einiger der vorstehend' angeführten Stoffe sein.

Der Füllstoff kann irgendein geeignetes verträgliches Material sein, das die Abbindeeigenschaften, insbesondere die Zeit, nicht merklich nachteilig beeinflußt, wie gemahlene Kreide oder Kalkstein·, pulverisierte Asche oder Flugasche-und Kalk; gegebenenfalls kann ferner ein Füllstoff zur Verbesserung der Reflexionsstärke, wie Glas (glass ballotini), oder ein Farbstoff oder ein Pigment einverleibt sein.

Die Mischungen können aufgebracht werden, indem die flüssige Mischung durch Versprühen oder andere Beschichtung sme t hoden aufgebracht wird. Die Eigenschaften dieser Grundmischung können durch Einverleibung eines oder mehrerer der nachstehend angegebenen Materialien modifiziert werden; jedes von diesen fördert die angegebene Grundfunktion; es können Zusätze von mehr als

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If

einer Gruppe zusammen verwendet werden, wenn sich ihre Eigenschaften ergänzen:

A. Zusätze, beeinflussend die rheologischen Eigenschaften, wie Pumpbarkeit der Mischung und Verhalten in einer Spritzpistole während der Aufbringung: Calciumlignosulfonat, Celluloseäther, Vinsolharze (vertrieben von Hercules Powder Co. )> Alginate, Polyvinylalkohol, Stearate usw. ·

B. Zusätze, beeinflussend die Dimensionsstabilität, welche die. Schrumpfungseigenschaften bei einer Trocknung des Grundmaterials verändern,: Zinkoxyd, gepulverter (natürlicher oder synthetischer) Gips, Eisenspäne oder -staub (vorzugsweise durch ein BSS 200-Maschen-Sieb gehend)_; hartgebrannter Kalk usw.

C. Zusätze, die noch weiter die Gasdurchlässigkeit herabsetzen: z.B. Celluloseäther, Alginate, PoIyvinylalkohol, Stearate, Polyäthylenglykole usw.

Verschlußansatz

Es wird die gleiche Grundmischung verwendet, wobei, gegebenenfalls Zusätze des Typs A, B und C einverleibt

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werden., zu denen ferner eine Masse zugegeben wird, um dem gegossenen Pfropfen meehanische Festigkeit zu verleihen. Zu diesem Zweck kann irgendein Material, das verfügbar ist und adäquate mechanische Eigenschaften aufweist, verwendet' werden, das die Abbindeeigenschaften der Mischung nicht nachteilig beeinflußt, z.B. Flugasche oder pulverisierte Äsohe, zerkleinerte Schlacke, Sand-■fci.es, Kalkstein, Schiefer,, gekörnte Hochofen- oder andere-.me tallurgische Schlacke usw.

Die umfassenden .Wandungen eines derartigen Pfropfens können■zweckmäßig und leicht durch Aufsprühung einer schnellabbindenden Beschiehtungsmischung auf grobes Sackzeug oder Streckmetall -hergestellt werden, die quer über den gesamten Querschnitt des Stollens angeordnet sind.

.Beispiel 1 .

Beschiehtungsmischung auf Basis von Portlandzement:

D.e.v. 4,0 kg

Schlämmkreide (whiting, Snocal ' .

1 ML-Blue Circle) 7,0 kg

Portlandzement (Blue circle) 10,0 kg

Vinsolharz (Hercules Powder Go. ) 0^,005 kg Eisenspäne (insges. durch ein

200-Maschen-Sieb gehend)0,01 kg

Wasser etwa . 2:1 Liter Äbblndezeit: H- bis 6 Stunden.

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Beispiel 2

Beschichtungsraischung auf Basis von Tonerdezement·:

D.e.v. 12,7 kg (28 lbs.)

Elektrozement (Lafarge Cement Co.) 36,3 kg (80 lbs.) Kieselgur . ■ 27,, 2 kg (6.0 los)

Wasser 59 bis 73 Liter (13 bis

l6 gallons)

■ Abbindezeit: 4 bis β Stunden.

Diese beiden Materialien sind zur Sprühaufbringung entweder in Form einer einfachen Schicht oder vorzugsweise in Form eines Mehrfachschichtsystems geeignet. Dies führt zu einer besseren Undurchlässigkeit als die Aufbringung einer einzigen dicken Schicht.

. Beispiel 3

Schnell abbindende Mischungen.

Diese sind bei'der Herstellung von Wandungen für Verschlüsse, beim Füllen von Höhlungen, Verstopfen von. Schußlöchern und mit in sie eingemischtem Material zum Herstellen von Verschlüssen von Nutzen.

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Derartige Mischungen werden recht einfach durch Vermischen der Materialien von Beispiel 1 und 2 erhalten $ gleiche Gewichtsteile führen zu einer sehr kurzen Abbindezeit von 5 bis IO Minuten (in geringer Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen). Die Beziehung zwischen . der Abbindezeit und Mischungsverhältnissen für Zementmischungen dieses Typs ist gut dokumentiert; man vergleiche z.B. T.D. Robson, "High Alumina Cements and Concretes", S. .127 (Constructors Record Ltd, London, 1962).

Es können weitere Modifizierungen - dieser - Mischungen hergestellt werden; so ist zur Herstellung einer Wegbettung (entweder für ein Gleis oder für einen Gehweg) eine gewisse mechanische Festigkeit erforderlich. Dies kann dadurch erzielt werden, daß in die zu versprühende Mischung Stapelfaserglas einverleibt und es im System von Beispiel 2 verwendet wird. Dieses Elektrozementsystem entglast das Glas nicht, welches daher seine Festigkeit beibehält. Alternativ kann 'ein Metallnetz oder ein Streck-, metall für diesen Zweck verwendet werden.

Andere Beispiele für Beschichtungs- oder Dichtungsmischungen für andere Verwendungen gemäß der Erfindung werden· nachstehend angegeben. Diese können verschiedene

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Dichtungs- und Isolierungsverwendungen haben.

Grundbeschichtungsansatz

D.e.v.
Tonerde-Bindemittel

Hydraulisches Bindemittel

Füllstoffe

Zusätze. (A, B oder C) Zusatz D

Wasser

5,4 bis 10,9 kg (-12. bis 24 lbs.) 0,45 " 2,27 " '(I bis 5 lbs.)

¹¹ 0,454" (0 bis 1 Ib.) ¹¹ 5Λ " (0 bis 12 lbs.) ¹¹ 0,454" (0 bis 1 Ib.)

¹¹ 2,72 " (0 bis β lbs.) (vgl. nachstehend)

passend, um eine sprühbare Mischung zu ergeben.

Das Tonerde-Bindemittel kann eine der verschiedenen verfügbaren Tonerden sein, z.B. Bentonit, Kieselgur, China Clay, gepulverter Montmorillonit, Fuller's Erde, Nephelit usw.

Das hydraulische Bindemittel wird im allgemeinen ' nur in der äußersten Schicht oder an lokalisierten Stellen verwendet, wo eine gewisse Versteifung (firming up) erforderlich ist; es kann ein Zement vom Portlandtyp, ein Tonerdezement,, eine Mischung derselben (wenn eine schnelle Abbindung erwünscht ist) oder Gips usw. sein.

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Der Füllstoff, kann irgendein Material sein, das mit dem Bindemittelsystem verträglich ist und seine Abbindeeigenschaften, insbesondere die Zeit, nicht nachteilig beeinflußt; so kann es gemahlene Kreide, gemahlener Kalkstein, pulverisierte Asche oder Plugasche o.dgl. sein; gegebenenfalls kann es zur Verbesserung der Reflexionsstärke-Eigenschaften, wenn, es als äußerste Schicht verwendet wird, z.B. Ballotini und ferner einen Farbstoff oder ein Pigment, falls gewünscht, enthalten.

Die Eigenschaften dieser Grundmischung können durch Einverleibung eines oder mehrerer der nachstehend angegebenen Materialien modifiziert werden; Jedes davon fördert die angegebenen Funktionen:

A. Zusätze, beeinflussend die rheologischen Eigenschaften, wie Pumpbarkeit der Mischung und Verhalten in einer Spritzpistole während der Aufbringung: Calciurnlignosulfonat, Sulfitlauge., Celluloseäther, Vinsolharze (Hercules Powder Co. )> Alginate, Polyvinylalkohol oder Stearate,

B. Zusätze, beeinflussend die Dimensionsstabilität, insbesondere die Schrumpfungseigenschaften beim Trocknen des Grundmaterials: Zinkoxyd, Gips, Eisenspäne oder -staub (vorzugsweise durch ein BSS 200-Maschen-Sieb gehend),

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«It

hartgebrannter Kalk usw. . -

C. Die Durchlässigkeit" der Mischung gegenüber Gasen vermindernde Zusätze, z.B. Celluloseether, Alginate, Polyvinylalkohole, Stearate oder Polyäthylenglycole.

D. Die Flexibilität des Bindemittelsystems verbessernde Zusätze: natürliche oder synthetische Kaut- . schuklatices, Acrylharze, Polyvinylalkohol und -acetat, Bitumenemulsion- \ usw.

Im letzten Fall muß Sorgfalt angewendet werden, daß die Stabilisatoren der Latexsysteme nicht die Abb.indeeigenschaften der Mischung verschlechtern. Da..diese ferner im allgemeinen' mit einer Feststoffkonzehtration von etwa 50 fo vorliegen, ist weniger Wasser erforderlich. Diese werden in der vorstehend angegebenen Grundmischung in einer Menge von 0 bis 2,72 kg (0 bis 6 lbs.) zugegebener Feststoffe verwendet; wenn, daher ein Latex 40 Gew.-Feststoffe enthält, sind 4,54 kg (10 lbs.) erforderlich, um eine Zugabe von l,8l kg (4 lbs.) Latex vorzusehen.

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it - * -

• Beispiel 4

Beschichtung für eine Stahloberfläche, die einer hohen Wärmebewegung unterworfen ist: z.B. ein Kraftwerkskessel.

D.e.v. 9*3 kg (20,4 lbs.)

Bentonit . ' 2,0 kg ( 4,4 lbs.) Natriumcarboxymethy!cellulose 0,068 kg (Q", 15 lbs.) Wasser etwa 45,5 Liter (10 gallons)

Diese Mischung wird durch Sprühen aufgebracht, vorzugsweise als Mehrschichtsystem.

Beispiel 5

Beschichtung mit verminderter Gasdurchlässigkeit und härterer Oberflächenbeschaffenheit (finish)' .

D.e.v. "7,94 kg (17,5 lbs.)

Bentonit 0,91 kg (2,0 lbs.)

Weißmittel (whiting) 5,1 kg (l'l,25 lbs.)

Natriumcarboxymethylcellulose 0,11 kg (0,25 lbs.) Wasser etwa 4-1 Liter (9 gallons).

9 Π § S & 1 / 1 ^r> <M

19Ί4323

Wenn eine sehr dicke Schicht gewünscht ist, kann jeder dieser Stoffe auf ein Drahtnetz oder Streckmetall oder auf eine dünne Paserglasunterlage aufgebracht werden. Alternativ kann eine gewisse mechanische Festigkeit erhalten werden, indem Stapelfaserglas in die Mischung eingeschlossen wird.

8 0 3Si ; / 1 5 4 1

Claims (14)

Patentansprüche

1. Neue Mischung aus delaminiertem aifgeblättertem Vermiculit.

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Schuppenform aufweist, wobei das Verhältnis der Schuppenbreite zur Schuppendicke mindestens 3ί1 beträgt.

5· Verfahren zur Herstellung von delaminiertem aufgeblättertem Vermiculit, dadurch gekennzeichnet, daß man aufgeblätterten Vermiculit in einer Mühle behandelt, die eine einfache ' Scherwirkung auf die aifgeblätterten Vermiculitteilchen ausübt.

4. Verfahren nach Anspruch.5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mühle eine Hammermühle verwendet.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den auf geblätter ten Vermiculit kontinuierlich '"; der Mühle mittels einer Archimedes-Schnecke zuführt.

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ORIGINAL INSPECTED

Xt · - - se -

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man das Produkt aus der Mühle über-' ein' . Schlitzsieb entfernt. ·

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn- . zeichnet, daß man eine Mühle mit einem.Sieb verwendet, bei dem die Schlitze fischgrätenmusterartig angeordnet sind.

8. Dichtungs- oder Beschichtungsmischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie delaminierten aufgeblätterten Vermiculit zusammen mit einem geeigneten Bindemittel oder geeigneten Bindemitteln enthält.

9· Dichtungs- oder Beschichtungsmischung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Füllstoff oder Füllstoffe enthält.

10. Dichtungs- oder Beschichtungsraischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchschnitt die größte Dimension der delaminierten aufgeblätterten Vermiculitteilchen 6,35 mm (one quarter inch) oder weniger beträgt.

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4914323

-ai

11. Dichtungs- oder Beschichtungsmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß sie als Bindemittel ein. Tonerdebindemittel ent hält.

12. Dichtungs- oder Beschichtungsmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß sie als Bindemittel ein hydraulisches Bindemittel enthält.

13. Dichtungs- oder Beschichtungsmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff gemahlene Kreide, gemahlenen Kalkstein, pulverisierte Asche, Flugasche oder Kalk enthält.

14. Dichtungs- oder Beschichtungsmischung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Bindemittel einen Zement vom Portlandtyp, einen Tonerdezement oder Gips enthält.

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