SE449991B - Sett att framstella ett fiberforsterkt hydrauliskt hardnande material med ingen eller lag halt av asbest - Google Patents

Description

449 991 __ 2 veckling uppsluta de i naturen förekommande asbestfibersorterna, varvid uppslut- ningsgraden icke får överskrida ett visst mått, eftersom annars avvattnings- eller driftsvårígheter kan uppträda vid rundsiktmaskinen.

Utöver asbestuppslutningen är även den rätta sammansättningen av de skilda asbestfibersorterna, exempelvis längd, talkinnehåll etc, av grundläggande betydelse för maskinens driftsätt och kvaliteten hos den produkt som skall fram- ställas.

Beredningen av asbestmaterialet och blandningen av de skilda asbestsor- terna inverkar på ett avgörande sätt på produktionsförloppet och slutproduktens kvalitet. Det är endast genom att behärska dessa parametrar som det är möjligt att erhålla väderleksbeständiga produkter med goda mekaniska egenskaper. For- men av materialbehållaren för rundsíkten liksom de däri inbyggda.materialomrö- rarna spelarflikaledes en viktig roll för asbestfibrernas fördelning i skikten lik- som för fiberriktningen hos asbesten i den färdiga produkten. Fiberfördelningen i skiktet har en avsevärd betydelse för det ekonomiska utnyttjandet av asbestfibrer- na, eftersom vid dåliga geometriska förhållanden ifråga om materialbehållaren och omrörningsverksamheten det förefinns risk för hopklumpning av asbest i skik- tet, och härigenom försämras den regelbundna fiberarmeringen i produkten. Vida- re utgör dylika asbesthopsamlingar en olägenhet ifråga om produktens förhållande i områden som är utsatta för frost och för adhesionsförhållandet ifråga om färg- skikt.

Vid avvattningen av asbestcementskiktet på filten måste, allt efter bered- ningen av fibrerna, det vanligen i skilda vakuumlådor härskande vakuet anpassas på rätt sätt. Om detta icke är fallet, så kan exempelvis cementpartiklar rivas ut ur skiktet eller skiktet avvattnas i otillräcklig grad, och vid lindningen uppstår då dåliga produkter.

Under lindningsförloppet kommer i allmänhet genon ytterligare press- ning den uppstående produktenatt avvattnas ännu en gång. Det därvid använda trycket måste anpassas efter skiktets vattenhalt liksom efter upplindningens vägg- tjocklek. Om detta icke är fallet, så uppkommer hållfasthetsproblem eller för- sämrad kvalitet vid produkter som utsatts för felaktig pressning.

Förutom a'lla dessa maskintekniska detaljer och inställningar på produk- tionsvägarna, som är nödvändiga för att säkerställa ett framgångsrikt processför- lopp, grundar sig dessa kända sätt på asbestfibrernas förträffliga affinitet och fil- terverkan, d. v. s. cementkvarhållningsförmåga i förhållande till cementet. För- utom denna goda cernentfiltreringsverkan hos asbestfibrerna tjänar dessa även samtidigt so'n armerande fibrer i den hydratiserade slutprodukten.

Mot dessa båda fördelaktiga egenskaper hos asbestfibrerna står en helt specifik olägenhet. De genom naturen betingade fysikaliska egenskaperna, sär- skilt den lågabrottöjningen, åstadkommer att rena asbestcementprodukter uppvi- sar en viss sprödhet. 'Denna egenskap visar sig genom en begränsad slagseghet. 3 449 991 Man har därför icke underlåtit att söka efter nya fibrer, so'n skulle kunna leda till mera flexibla slutprodukter då de användas som cementarmeringsfibrer. l ett patent från år 1951 för framställning av asbestcementprodukter (DE- PS 878. 918) anges förstärkning av cement medelst fibermaterial, exempelvis cellulosa eller liknande organiska eller oorganiska fibrer. Under senare år har i detta sammanhang otaliga naturliga eller syntetiska fibrers lärnplighet som ce- mentarmeringsfibrer provats. Det har exempelvis gjorts försök med bomull, si- den, ull, polyamidfibrer, polyesterfibrer, polypropylenfibrer och oorganiska fib- rer, exempelvis glasfibrer, stålfibrer, kolfibrer etc.

Inom byggmaterialframställningsindustrin har det redan angivits några sätt för framställning av träförstärkta cementprodukter. Exempel härpå har angi- vits i: DE-PS 585. 581, DE-PS 654.433, DE-PS 818. 921, DE-PS 9_l5.3l7,GB-PS 252.906, GEB-PS 455. 571, SE-OS '13139/68, SE-PS 60. 225 och 'CH-PS 216.902.

De i dessa patent beskrivna sätten arbetar emellertid utan undantag med en minimal mängd vatten, som erfordras för det hydrauliska bindemedlets hård- nande. Teknologin för blandning av cement, träspån och vatten, liksom framställ- ningen av byggnadsmaterial av dessa blandningar, skiljer sig helt från ett Hat- schek-förfarande, som arbetar med förtunnade vattenuppslamningar. Den i de nyssnämnda patenten beskrivna förbehandlingen av trämaterialet med skilda mine- ralsalter tjänar här endast för att stabilisera eller mineralisera träets genom vattnet svällbara cellulosabeståndsdelar. Mineralsalterna kan även tjäna till att blockera i träet förhandenvarande skadliga ämnen, som stör cementets hårdnande, så att det säkerställas en god förbindelse mellan trä och cement.

Efter de tidigare ingående beskrivna tekniska svårigheter som kan uppträ- da vid de inom industrin utbredda avvattningsmaskinerna vid framställning av as- best-cementprodukter, _ är det tydligt att det enbart genom att ersätta asbestfibrer med andra fibrer är praktiskt taget omöjligt att medelst samma metoder och med redan förefintliga anordningar framställa tekniskt tillfredsställande fiberförstärkta cementprodukter. Dessa förslag har därför icke heller kunnat förverkligas i en industriell produktion.

Som ett av de största problemen med andra än asbestfibrer uppträder all- tid en dålig fördelning av fibrerna i cement-vattenuppslamningen. Fibrerna skil- jer sig från blandningen och bildar nystan eller virrvarr. Den dåliga cementkvar- hållningsförmågan hos de flesta fibrer har även omöjl iggjort en teknisk produk- tion. Vidare inskränker sig hållfasthetsbidraget från många syntetiska fibrer i cementprodukten till ett minimum, eftersom framför allt vid hydrofoba, organis- ka fibrer förefinns en dålig vidhäftning i cement-matrix. Det har emellertid fast- ställts att vid ytterligare förefintlighet av en reducerad mängd asbest är dock en framställning av fiberförstärkta produkter enligt förefintliga avvattningsförfaran- den möjlig (GB-PS 855. 729). Tillsats av en mängd asbest av O, 5 till 5 % möjlig- 449 991 “_ 4 gör att organiska och oorganiska fibrer låter sig fördelas bättre i en cement- vattenuppslamning, varvid samtidigt även säkerställes en tillräcklig cementkvar- hållningsverkan vid avviattningsförloppet.

För att förbättra fibrernas vidhäftning i cementmassan har föreslagits att införa fibrillerade polyamidfilmer (US-PS 3. 591. 395). I den ryska tidskriften "Polim. Stroit. Mater.", 1975, 152-7, (C.A. åé, 7766/Z (1977)) beskrivs att fibrer med rektangulärt tvärsnitt uppvisar en förbättrad vidhäftningsförmåga. Yt- terligare uppfinnare beskriver termoplastiska fibersektioner, som vid fiberändar- na förtjockats genom påsmältning, så att likaså skall ske en förbättring av för- ankringen av dessa fibrer i cement-matrix (Ja-AS 7.403. 7407). I DE-OS 2819 794 föreslås att medelst speciellt modifierade polypropylenfibrer med två skilda sek- tionslängder framställa fiber-förstärkta cementplattor. Som framställningssätt införes avvattningsförfaranden, varvid blandningen av polypropylen-fibersektioner förblandas med cellulosafibrer och med en del av cement-vattenuppslamningen in- nan den för bearbetningsprocessen erforderliga koncentrationen av det fasta mate- rialet inställes. Detta förfarande inskränker sig emellertid till insättanclet av speciellt modifierade polypropylenfibrer med definierade blandningar av skilda fibersektionslängder. Andra fibrer kan icke användas för detta ändamål.

Av skilda orsaker strävar man emellertid efter att i inom asbest-cement- industrin förberedda produktionsanläggningar framställa fiberförstärkta cement- produkter med goda mekaniska egenskaper, vilka kan framställas utan hjälp av någon som helst asbesttillsats och under användning av vanliga fibrer.

Det har nu överraskande visat sig, att det är möjligt att genom kombina- tion av två slag av allmänt på. marknaden erhållbara fibrer med skilda egenskaper, í det följande betecknade som armeringsfibrer och filterfibrer, direkt på de före- fintliga maskinerna komma fram till fullkomligt asbestfria produkter, som visar sig vara överlägsna de vanliga asbestcementprodukterna såväl ifråga om skilda mekaniska egenskaper som även ifråga om arbetshygienen. Ett väsentligt känne- tecken på den föreliggande uppfinningen består däri, att på båda slagen fibrer bil- das ett åtminstone svårlösligt överdrag, exempelvis av två salter, som när de sammanföras kan alstra ett olösligt salt, genom att fibrerna föras samman med en lösning av ett första, vattenlösligt salt och att det andra saltet blandas ihop med denna fiber-saltlösningssuspension. Genom denna förbehandling av fibrerna möjliggöres att vid en vanlig avvattningsmaskin av Hatschek-typ uppstår ett fel- fritt skikt ur en cement-fiberuppslamning.

För enkelhetens skull kommer i den föreliggande beskrivningen cement att anges som föredraget bindemedel. Alla andra hydrauliskt hårdnande binde- medel kan emellertid användas i stället för cement.

Sättet enligt uppfinningen kan anges på följande sätt: Med filterfibrer för- stås allmänt fibersystem som icke lämnar något nämnvärt bidrag till den 'egentliga 449 991 förstärkninglen av cementen. Dessa fibrers huvuduppgift består i att vid avvatt- ningen av fiber-cementuppslamningen kvarhålla cementet i sammansättningen.

Inom den vanliga asbestcementproduktionen löses denna uppgift av asbest- fibrerna, vilka samtidigt även tjänar som förstärkningsfibrer. För sättet enligt den föreliggande uppfinningen lämpade filterfibrer utgöras exempelvis av cellulo- safibrer av alla slag, exempelvis i form av massa, slipmassa, makulatur, trä- mjöl, cellulosahaltigt avfall från avfallsanläggningar etc. Man kan emellertid även använda ullfibrer, siden eller "Fibride" av exempelvis polypropylen. Även- så kan man använda filterfibrer på Oorganisk bas, såsom kaolin- eller stenull, vid sättet enligt den föreliggande uppfinningen.

I den efterföljande tabellen I har sammanställts några värden för cement- kvarhållningsförmågan hos skilda filterfibrer. Filtreringsförsöken har utförts medelst en Hatschek-maskim Hatschek-maskinen tíllfördes en vattenhaltig upp- Slamning med 72 g/liter cement och 8 g/liter filterfibrer. Utsugningsanordningen i avvattningsdelen inställdes på sådant vis att fiber-cementskiktet från maskinen uppvisade en restvattenhalt av 30 %. Prov uttogs från maskinens återgångsvatten och däri bestämdes slamhalten genom filtrering med en filter-sug. Vägningen av fällningen skedde efter torkning vid ll0°C under 6 timmar.

T a b e l 1 I.

Cementkvarhållningsförmågan hos olika filterfibrer vid beskickning på en l-latschek-maskin _ Cementkvarhållningsförmåga i procent Filterñbertyp av det beskickade cementet Rockwool Lapinus Typ 793176 88 Rockwool DI - 70 Makulatur, utan glanspapper 71 Makulatur/cellulosa KHBX = 4 : I 65 Hostapulp EC~5300 93 Hostapulp R-830 86 Asbest (analog med exempel 1) 72 För att underlätta den likformiga fördelningen av dessa filterfibrer i ce- mentuppslamningen underkastas de enligt den föreliggande uppfinningen en förbe- handling, som kommer att anges närmare i det följande. Filterfibrernas koncen- tration i hela cement-fiberblandningen varierar från 2 volymprocent upp till 20 volymprocent. Den beror i hög grad på materialet och uppgår företrädesvis från 8 volymprocent upp till 15 volymprocent.

Såsom armeringsfibrer kan man använda alla kända oorganiska och orga- niska armeringsfibrer, såsom fibrer av glas, stål, kol, aramid, polypropylen, 449 991 _. 6 polyvinylalkohol, polyester, polyamid, polyakryl etc. För att armeringsfibrerna skall på rätt sätt fylla sin uppgift i produkter med hög hållfasthet, exempelvis kor- rugerade plattor 0 s v, så erfordras förutom en draghållfasthet av åtminstone 6 g/den en så liten brottöjning som möjligt, i allmänhet mindre än l0 %. För pro- dukter med mindre anspråk är även andra fibrer, exempelvis av lump och trasor, användbara. Armeringsfibrerna förefinns i cement-fiberblandningen i en mängd av från 0, 5 till 20 voly-znpräcazeíxlf:lföfïellgäldglsyvnilsrff-âçitå till 8 volymprocent. Arme- ringsfibrerna inblandas företrädesvis med sektionslängder av från 4 till 25 mm, varvid såväl likformigt långa enkelfibrer som även en blandning av olika långa fib- rer kan komma till användning. Lika väl kan även 'nalda fibrer användas. Enkel- fibrernas titer kan variera inom ett brett område, men titer från 0, 5 till 6 dtex föredragas. Armeringsfibrerna fördelas vanligen likformigti cementmassan. I specialfall, exempelvis vid formdelar, kan på sådana ställen som är särskilt ut- satta för inverkan av mekaniska krafter anbringas ytterligare fiberförstärkningar, exempelvis i form av fiberskikt, garn, linor, nät, väv etc som lindas in eller in- läggas.

Armeringsfibrer med runda tvärsnitt liksom med orunda tvärsnitt, exem- pelvis fibrer med rektangulära eller flerlobtvärsnitt, kan användas. Vidare kan såväl armeringsfibrer av ett enda slag som även blandningar av olika armerings- fibrer komma till användning. Fibrerna kan även genom kända efterbehandlingar eller förseende med skikt förutom den enligt den föreliggande uppfinningen skedda behandlingen även särskilt göras cementkombinerbara.

Förbehandlingen enligt uppfinningen, som gynnar fördelningen och förhål- _ landet av fibrerna i den förtunnade cementuppslamningen omfattar förbehandlingen av filterfibrerna och armeringsfibrerna med medel som bildar ett oorganiskt och i vatten åtminstone svårlösligt överdrag.

Särskilt lämpade medel för genomförande av fiberförbehandlingen utgöras av oorganiska föreningar, av vilka exempelvis den första föreningen först bringas i beröring med fibrerna i form av en vattenlösning, och samtliga föreningar rea- gerar med varandra under bildande av åtminstone en olöslig förening i och/eller på fibrerna.

Lämpliga fi-berförbehandlingar kan exempelvis ske medelst följande sys- tem: Järnsulfat-kalciumhydroxid, järnsulfat-bariurnhydroxid, järnklorid-kalcium- hydroxid, zirkonsulfat-kalciumhydroxid eller medelst olika borater. En särskilt lämplig förbehandling består i utfällning av aluminiumhydroxid och kalciumsulfat på fibrerna genom behandling av fibrerna med en lösning av aluminiumsulfat i vat- ten och tillsats av kalciumhydroxid.

Förbehandlingen sker i allmänhet genom besprutning, doppning eller ge- nom att på liknande sätt bringa fibrerna i beröring med en vattenlösning av den lösliga reaktionsdeltagaren med efterföljande tillsats av den eventuellt använda W 7 449 991 andra reaktionsdeltagaren.

Behandlingen, exempelvis utfällningen av kalciumsulfat och aluminium- hydroxid ur aluminiumsulfat och kalciumhydroxid, åstadkommer den likformiga fördelningen av de enskilda fibrerna i cement-fiberuppslamningen. Förbehand- lingen av de båda fiberslagen kan ske skilt och samtidigt eller efter vartannat i gemensamt bad.

I allmänhet behandlas fibrerna med en lösning som alltefter den använda föreningens löslighet uppvisar en koncentration av från 2 till 30 % och företrädes- vis en koncentration av l0 %. Räknat på fibervikten användes i allmänhet ungefär till 50 viktprocent och företrädesvis 10 till 20 % och särskilt ungefär 15 % av den första komponenten. Den andra komponenten användes med fördel i stökiometriskt överskott, som kan uppgå till det trettiofaldiga eller mera. Det föredrages ett trefaldigt till trettiofaldigt överskott, särskilt ett tjugofaldigt överskott. -l-lydrofoba armeringsfibrer, såsom polypropylenfibrer, polyamidfibrer, polyesterfibrer etc kan före den enligt uppfinningen avsedda fiberförbehandlingen förses med hydrofíla organiska utrustningar. Dylika utrustningar kan erhållas i handeln från olika tillverkare på grundval av akrylater, epoxiföreningar, isocyana- ter etc och kan genom tillför-ande eller besprutning anbringas på fibrerna eller skikten. Härdningen av dylika överdrag sker antingen medelst katalysatorer och/ eller värmebehandlingar. Ävenså kan man använda hydrofoba armeringsfibrer som innehåller oorga- niska tillsatser, såsom bariumsulfat, kalciumkarbonat, kalciumsulfat, talk, titan- dioxid o s v, vilka tillföras till fibrerna före spinningen.

Med för uppfinningen lämpade hydrauliskt hårdnande bindemedel förstås material som innehåller ett oorganiskt cement och/eller ett oorganiskt binde- eller klistermedel, som härdas genom hydratisering. Såsom särskilt lämpade binde- medel, som härdas genom hydratisering, kan inräknas exempelvis portlandcement, aluminatsmältcement, järnportlandcement, trasscement, ceinent av masugnsslagg, gips, vid autoklavbehandling uppstående kalciumsilikater, liksom kombinationer av de enskilda bindemedlen.

De förbehandlade fibrerna, det hydrauliskt hårdnande bindemedlet, vatten och ytterligare vanliga tillsatsmedel, såsom fyllnadsmaterial, färgämnen o s v, blandas på vanligt sätt till en uppslamning, som medelst vanliga avvattningsanord- ningar, exempelvis lindningsmaskiner, kontinuerliga avvattningsanläggningar, så- som monostränganläggningar, rundsiktar, viror, injektionsanläggningar eller fil- terpressar, bearbetas till de önskade föremålen, såsom plattor, korrugerade plattor, rör, takskiffer och formas på känt sätt för hand, eller maskinellt forma- de formstycken av alla slag, samt lämnas på vanligt sätt att hårdna. i Den föreliggande.uppfinningen skall genorn de följande exemplen beskri- vas närmare, varvid dessa exempel icke avser att på något sätt inskränka uppfin- 449 991 __ 8 ningen. Ehuru uppfinningen är av särskilt värde för framställning av asbestfria produkter, är det emellertid även 'nöjligt att ersätta en del av armeringsfibrerna med asbestfibrer.

Om icke annat anges avser procentangivelserna i de efterföljande exemp- len viktprocent. För en fackman är det enkelt att allt efter materialets använd- ningsändamål ändra exemplen genon lämpligt val av fibrer och/eller förfarings- stegen och anordningarna.

Exempel 1 (ämförelseexernpel: asbestcement) Asbest grad 4 härstamwiande från Kanada och asbest grad 5 härstamman- de från Ryssland har i förhållandet 1:3 utsatts för behandling i en kollergång till- sammans med 40 viktprocent vatten under 30 minuter. 153 kg (torr-vikt) av denna asbestblandning har införts i en snabbgående vertikalblandare, i vilken förefanns 1, 5 m3 vatten, och där uppslutits under 10 minuter. Efter att överpumpning skett till en horisontalblandare har tillblandats 1 ton portlandcement med en specifik yta av från 3000 till 4000 cmz/g. Det erhållna asbestcementslammet har pumpats till ett omrörningskar och från detta har skett en fördelning till en l-Iatschek-maskin.

På denna maskin har medelst sju varv av formatvalsen framställts plattor med en tjocklek av 6 mm och dessa har pressats mellan oljade plåtar under 45 minuter i en stapelpress vid ett specifikt presstryck av 250 bar till en tjocklek av 4, 8 rim.

Provning skedde efter en hårdnadstid av 28 dagar, sedan plattorna bevattnats under ännu 3 dagar. Försöksresultaten har sammanställts i tabellen II.

Exempel Z (Jämförelseexempel: endast filterfibrer) I en kollergång behandlades träslip under 15 minuter med 50 % av en 10 % aluminiumsulfatlösning. _ Den på detta sätt behandlade-.träslipen lagrades därefter under åtminstone 3 dagar för att ytterligare förstärka verkan. 102 kg av den på detta sätt förbehandlade träslipen behandlades i 1 m3 vatten under 10 minuter i en Solvo-malningsmaskin. I anslutning härtill förtunnades denna suspension till 2, 5 m3 och därtill sattes 15 kg alxrniniumsulfat som en 20%-ig vattenlösning.

Suspensionen tillsattes därefter med 50 kg pulverformig kalciumhydroxid och en ytterligare bearbetning (malning) under 5 minuter, varefter det skedde en pumpning till en långsamt gående horisontalblandare, i vilken under 15 minuter skedde en reaktion av aluminiumsulfat och kalciumhydroxid.

Efter ompumpning till en cernentblandare tillsattes 1000 kg cement rned en specifik yta av ungefär 3000 till 4000 cmz/g under 10 minuter. För att förbätt- ra flockningen tillsattes därefter 80 g polyakrylamid i form av en 0,2%-ig vatten- lösning. Denna blandning fördes från ett omröringskar till en Hatschek-maskin och bearbetades vidare på det sätt som beskrivits i exempel l.' Resultaten har likaledes sammanställts i tabell II. *u _. 9 449 991 ExemBel 3 Träslip maldes först under l5 minuter i en kollergång tillsammans med 50 % av en l0%-ig aluminiumsulfatlösning. Den på detta sätt behandlade träslipen lagrades därefter under åtminstone 5 dagar för att ytterligare förstärka inverkan.

I en Solvo-malningsmaskin utsattes den för-behandlade träslípen som en 8%-ig sus- pension under 10 minuter för en bearbetning, och detta motsvarar 80 kg träslip i 1 m3 vatten. Denna fibersuspension förtunnades till 2, 5 m3 och det tillsattes 22 kg polyvinylalkoholfibrer (PVA) med en sektionslängd av 6 mm, 2, 3 dtex, och det skedde en malning under ytterligare 5 minuter. I anslutning härtill tillsattes 15 kg aluminiumsulfat som 20%-ig lösning och denna blandning erhöll en tillsats av 50 kg pulverformig kalciurnhydroxid. Efter ytterligare malning under 5 minuter pumpa- des suspensionen över till en långsamt gående horisontalblandare och fick där rea- gera under 15 minuter.

Efter överpumpning till en cementblandare inblandades 100 kg cement med en specifik yta av ungefär 3000 till 4000 cmZ/g. För att erhålla ännu bättre flockning iblandades ytterligare 80 g polyakrylamid i form av en 0,2%-ig lösning.

Den nu föreliggande blandningen fördes till en Hatschek-maskin och bearbetades på det i exempel 1 angivna sättet till plattor. Resultaten har sammanställtsitabell Il.

Exemgel 4 I en Solvo-maskin skedde en malning av 56 kg polypropylenfibrid som 4%-ig suspension under lO minuter. Efter förtunning med vatten till 2, 5 m3 till- fördes 22 kg malda polyakrylnitrilfibrer "Dralon" med en finhet av 2, 2 dtex och bearbetades ytterligare under 5 minuter. I anslutning härtill infördes 15 kg alu- miniumsulfat som 20%-ig vattenlösning och behandlades under 5 minuter genom malning och försattes med 50 kg pulverformig kalciumhydroxid. Denna blandning maldes ytterligare under 5 minuter och pumpades därefter över till en långsamt gående horisontalblandare för ytterligare reaktion under 15 minuter i denna. Ce- menttillsatsen och den ytterligare bearbetningen skedde därefter enligt uppgifterna i exempel Z. Resultaten har likaledes sammanställts i tabell II. 449 991 Tabell ll.

Provningspesultat erhållna för försöksexemplen 1 till 4 Böjnings- Specifik Exem- Armeringsfibrer Filterfibrer Cement hållfast- slagseg- Densi.. pel het 2 het 2 tet 3 Nr vol. % vol. % vol. % N/mm N mm/mm g/cm l Asbest 12 ----' 88 26,5 1,8 1,80 2 ---- Träslip 20 80 14, O O, 3 l, 62 3 Polyvinyl- 4 Träslip 16 80 24, 6 2, 8 l, 70 alkohol 4 Polyakryl- 4 Polypro- 16 80 22, Z 2, 4 1 , 60 nitril pylen- " ' fibrid Det tidigare angivna exemplet 1 är tänkt som ett jämförelseexempel och visar de värden som kan erhållas genom det vanliga förfarandet. Asbestfibrerna övertar här samtidigt rollen som filter- och förstärkningsfibrer. I exempel 2 har de värden angivits som har erhållits när endast cellulosafibrer har införts som fil- terfibrer, varvid redan i detta fall skett en förbehandling enligt uppfinningen av fil- terfibrerna, eftersom utan denna förbehandling produktionen på en Hatschek-mas- kin skulle gå ytterst dåligt.

Ett exempel med uteslutande en armeringsfiber kan icke angivas, efter- som med undantag för asbestfibrer det icke är möjligt att medelst det bestående lindningsförfarandet därmed framställa endast fiberförstärkta plattor.

Av samma orsak är det icke heller möjligt att angiva exempel på arme- ringsfiber-filterfiber-system utan den enligt uppfinningen angivna förbehandlingen.

Exempel 3 till 5 svarar mot förfarandet enligt den föreliggande uppfinning- en. Det framgår att genom en kombination av armerings- och filterfibrer förstärk- ta cementprodukter kan framställas som är överlägsna de hittills utbredda asbest- cementprodukterna ifråga om slagseghet och samtidigt uppvisar en hög böjnings- hållfasthet. Det separat angivna exempel 5 visar användning av förfarandet enligt uppfinningen för framställning av korrugerade plattor. För en felfri formgivning ställs särskilt höga anspråk på fiber-cementblandningen.

Exempel 5 Träslip och oblekt sekunda cellulosa i förhållandet 1:4 maldes i en koller- gång under 15 minuter med 50 % av en l0%-ig aluminiumsulfatlösning och lagrades i anslutning härtill under 3 dagar. 40 kg (torrvikt) av denna träslip-cellulosa- blandning infördes i en Solvo-rnaskin och förtunnades med vatten till en halt av 8 % fasta ämnen och maldes under 5 minuter. Därefter tillsattes 30 kg pplypropylen- fibrid och 375 liter vatten och maldes ytterligare under 5 minuter. Efter förtun- f» IJ' v. t " 449 991 ningen av denna filterfibersuspension till totalt 2, 5 m3 tillsattes 22 kg polyvinyl- alkoholfibrer med en sektionslängd av 6 mm och 2, 3 dtex och maldes ytterligare minuter. I anslutning härtill tillsattes 15 kg aluminiumsulfat som 20%-ig lös- ning och försattes med 50 kg pulverformig kalciumhydroxid. Efter ytterligare 5 minuters malning pumpades suspensionen in i en långsamt gående horisontalblan- dare och fick där reagera under 15 minuter.

Efter ompnmpning till en cementblandare iblandades 750 kg portlandce- ment och 250 kg snabbcement från Permooser Zementwerke, Wien, med en speci- fik yta av mellan 4000 och 5000 cmz/g, under 10 minuter. För att förbättra flock- ningen iblandades 80 g polyakrylamid i form av en O, 2%-ig lösning. Den nu före- liggande blandningen fördes från ett omröringskar till en Hatschek-maskin och be- arbetades på känt sätt till korrugerade plattor. Det kontrollerades' ständigt att koncentrationen av fasta ämnen i massalådan icke översteg 80 g/liter. Förtun- ningen skedde medelst cirkulationsvatten. Per siktcylinder resulterade en skikt- tjocklek av 0, 35 till 0, 40 mm. Det uppstående skiktet avvattnades mycket val på filt-en. Vakuum måste emellertid åstadkommas mycket försiktigt, eftersom skik- tet annars blev alltför torrt och på formalvalsen uppvisade en benägenhet för la- geravskiljning.

Vattenhalten efter formalvalsen var företrädesvis icke under 28 % föi- att det vid den efterföljande formningen till korrugerade plattor icke skulle uppstå korrugeringssprickor. Under beaktande av det angivna driftsättet lindades 6 till 7 mm tjocka plattor, vilka efter avskärandet från forrnalvalsen fördes till korru- geringssugen.

En del av plattorna fördes direkt från korrugeringssugen mellan korruge- rade plåtar för hårdnande, och efter 10 timmar avlägsnades plåtarna och plattorna fördes till ett lager. Den andra delen av plattorna pressades i en enkelpress med 150 bar under 6 timmar och fick därefter hårdna mellan korrugerade plåtar under timmar och lagrades efter borttagningen av plåtarna under 28 dagar.

Brotthållfasthetsprovningen efter 28 dagar på en korrugerad plattprofil 7 med en längd av 2, 5 m och en tjocklek av 6 mm i vattnat tillstånd gav vid 2/3-upp- läggning för en opressad korrugerad platta 3600 N vid en densitet av l, 30 g/cm3.

För en pressad korrugerad platta erhölls en brottbelastning av 6200 N vid en den- sitet av 1, 45 g/cm3.

Såsom jämförelse visade en korrugerad asbestcementplatta med samma form och tjocklek vid en identisk provningsanordning i opressat tillstånd en brott- belastning av 5100 N vid en densitet av l, 62 g/cm3. Den pressade asbestcement- plattan gav en brottbelastning av 7000 N vid en densitet av l, 80 g/cm3.

Frostprovningen gav för en pressad asbestfri korrugerad platta 500 cyk- ler och för den opressade plattan 300 cykler, som uthärdades utan skador (+40°C/ -4OOC i vatten, 8 cykler per dag). Frostprovningen av den pressade vanliga kor- rugerade asbestcementplattan gav 320 cykler och av den opressade korrugerade plattan 180 cykler fram till uppträdandet av det första skiktsärskiljandet.

Claims (10)

449 991 “" 12 P A T E N T K R A V

1. Sätt att framställa ett fiberförstärkt hydrauliskt hârdnande material med ingen eller låg halt av asbest, vid vilket ett haydrauliskt bindemedel blandas med fibrer och vatten för att bilda ett slam, som ut- sättes för en avvattningsmetod, k ä n n e t e c k n a t därav, att e de nämnda fibrerna omfattar 2 till 20 volymprocent, räknat på de fasta äm- nena, som bindemedelkvarhållande filterfibrer och 0,5 till 20 volymprocent, räknat på de fasta ämnena, såsom armeringsfibrer, varvid båda dessa fibrer utsättas för en behandling för att höja deras dispergerbarhet i slammet genom att på fibrernas yta avsättes en förening som är i huvudsak olöslig i vatten, och att vatten tillsättes i större mängd än vad som erfordras för bindemedlets hårdnande. I

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att behand- lingen av fibrerna omfattar en avsättning genom fällning av åtminstone en reaktionsprodukt i och/eller på fibrerna genom att fibrerna bringas i be- röring med en vattenlösning av en första förening, varefter de på detta sätt behandlade fibrerna bringas i beröring med en andra förening, som reagerar med den första föreningen för att giva den nämnda reaktionspro- dukten.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e cv k n a t av att som filterfibrer användas oorganiska och/eller organiska fiberartade ma- terial, som vid en tillsats i en mängd av 0,8 % till en vattenhaltig 7,2%-ig cementdispersion kvarhåller åtminstone 60 % av cementen efter av- vattning av denna dispersion på en avvattningsmaskin,

4. Sätt enligt något eller nâgra av kraven 1 till 3, k ä n n e- t e c k n a t av att som armeringsfibrer användas oorganiska eller organiska konstfibrer valda inom den grupp som utgöres av stâlfibrer, glasfibrer, kolfibrer, polyvinylalkoholfibrer, polypropylenfibrer, viskos- fibrer, akrylfibrer, fenolformaldehydhartsfibrer, polyesterfibrer, aroma- tiska och alifatiska pyloamidfibrer eller blandningar därav.

5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att arme- ringsfibrerna utsättas för en töjning av högst 1 % genom en dragpàkän- ning av 1 g/den. /J

6. Sätt enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a t av att armeringsfibrerna vid en brottöjning av högst 10 % uppvisar en i brotthållfasthet av åtminstone 6 9/den.

7. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 till 6, k ä n n e- 449 991 13 t e c k n a t ' av att de båda fiberslagen tillsättas slammet skilda från varandra.

8. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 till 7, k ä n n e- t e c k n a t av att fibrerna innan de inblandas i slammet allt efter slaget förbehandlas skilda eller blandade.

9. Sätt enligt ett eller flera av kraven 1 till 7, k ä n n e- t e c k n a t av att fibrerna förbehandlas i slammet.

10. Sätt enligt ett eller flera av kraven l till 9, k ä n n e- t e c k n a t av att förbehandlingen av fibrerna sker med aluminium- sulfat, järnsulfat eller järnklorid i vattenlösning och anslutande ut- fällning med kalciumhydroxid eller bariumhydroxid eller genom behandling med borater.