DD140449A1 - Artificial resin-enriched calcium sulphate binder for cell core plates - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Calciumsulfat-Bindemittels unter Zusatz von Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat mit gleichbleibender Verarbeitungskonsistenz, während einer Zeit von mehr als 30 min nach dem Anmachen mit Wasser und einer Aushärtung innerhalb von 24 h. Die Aufgabenstellung wird durch den Einsatz von 100 Masseteilen feingemahlenem, natürlichem Anhydrit und 21 bis 34 Masseteilen Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat und 1 bis 3 Masseteilen Anreger und mindestens 0,3 Masseteilen Härter erreicht, wobei zur normalen Verarbeitungskonsistenz ein Wasseranteil von ca. 25 Masseteilen, bezogen auf die Trockenraischung, benötigt wird und der entstehende Gipsbrei einen pH-Wert von 4 bis 6 besitzt. In diesem Falle wird die Hydratation von Anhydrit II sowie die Polykondehsatioh des Harzes optimal gestaltet. Das Material wird zum wirtschaftlichen Verkleben von Stoffen, insbesondere von Glasvlies auf Papierwaben, als Basis für die Herstellung von leichten Mehrschichtelementen verwendet.Process for the preparation of a calcium sulfate binder below Addition of urea-formaldehyde precondensate with constant Processing consistency, during a time of more than 30 min after mixing with water and hardening within 24 h. The Task is through the use of 100 parts by mass finely ground, natural anhydrite and 21 to 34 parts by weight Urea-formaldehyde precondensate and 1 to 3 parts by weight of stimulator and reaches at least 0.3 parts by weight of hardener, being normal Processing consistency a water content of about 25 parts by weight, based on the dry mix, is needed and the resulting Gypsum pulp has a pH of 4 to 6. In this case will the hydration of anhydrite II and the polycarbonate hardness of the resin optimally designed. The material becomes economical bonding of substances, in particular glass fleece on paper honeycomb, as a basis used for the production of light multilayer elements.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Kunstharzvergütetes Calciumsulfat-Bindemittel für ZellenkernplattenResin-modified calcium sulfate binder for cell core plates

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Kunstharzimprägnierte Papierzellenkernplatten werden durch ein kunstharzvergütetes Calciumsulfat-Bindemittel beiderseits mit Glasfaservlies fest verbunden. Dadurch wird die Möglichkeit zur Herstellung von leichten Sandwichkonstruktionen geschaffen« -Resin-impregnated paper cell core plates are firmly bonded by a resin-quenched calcium sulfate binder on both sides with glass fiber fleece. This creates the possibility of producing lightweight sandwich constructions «-

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Nach dem Patent DT 1fr. 825 521 "Herstellung von Bauelementen aus Anhydrit und plastischen Massen" wird ein Verfahren zur Herstellung von wasserfesten Bauelementen aus Anhydrit mit Wasser und Abbindebeschleunigern beschrieben, wobei dem Anhydrit Kunstharze zugeführt werden» Durchgeführte Untersuchungen ergaben, daß dieses Verfahren nicht ausreicht, um einen Kleber herzustellen, der .ohne zwischenzeitliche Reinigung der Formgebungseinrichtung in einer Arbeitsschicht mindestens 30 Minuten lang eine konstante Verarbeitungskonsistenz aufweist und nach ca» 24 Stunden zu einer wasserbeständigen Verbindung zwischen Glasvlies und Wabe führt» _; Fach dem DDR-Patent Wr. 53 604 "Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels aus Kalziumsulfat und Carbamidharz" wird ein Bindemittel sur rationellen und fabrik·?· mäßigen Vorfertigung leichter Bauelemente beschrieben» Als Calciumsulfatkomponente wurde der zu über 95% ausCharacteristic of the known technical solutions According to the patent DT 1fr. No. 825,521 "Production of components from anhydrite and plastic masses" describes a process for producing water-resistant components of anhydrite with water and setting accelerators, in which synthetic resins are added to the anhydrite. "Investigations have shown that this method is not sufficient to produce an adhesive. without intermediate cleaning of the shaping device in a working layer has a constant processing consistency for at least 30 minutes and after about 24 hours leads to a water-resistant connection between the glass fleece and the honeycomb "_; Subject to the GDR patent Wr. 53 604 "Process for the preparation of a binder of calcium sulphate and carbamide resin" is described as a binder for the rational and factory prefabrication of light components ». The calcium sulfate component was over 95%

_ 2 - 1-7 O W £U_ 2 - 1-7 O W £ U

Anhydrit bestehende "Alaungipsbinder" in Kombination mit Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat verwendet. Dieser Alaungipsbinder wird durch sehr energieintensives, wenig mechanisier- und kontrollierbares doppeltes Brennen aus sehr reinem und selektiertem Gipsstein hergestellt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß nach diesem Verfahren hergestellte Mischungen aus Alaungipsbinder und Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensat einen sehr stark schwankenden Y/asseranspruch zur Erzielung der gewünschten Verarbeitungskonsistenz besitzen. Damit ist die Mechanisierung des Misch- und Verarbeitungsprozesses nicht zu realisieren. Auch führen diese Mischungen unter den günstigsten Bedingungen nur dann zu einem festen Verbund zwischen Glasvlies und Waben, wenn Erhärtungszeiten von 7 Tagen je Beschichtung eingehalten werden. Durchgeführte Untersuchungen ergaben als einen weiteren Nachteil die ungenügende Haftung des Glasvlieses auf den Waben bei Feuchteeinwirkung. Damit ergeben sich negative Auswirkungen auf das Festigkeitsverhalten der Leichtbauplatte.Anhydrite existing "Alaungipsbinder" used in combination with urea-formaldehyde precondensate. This Alaungipsbinder is made by very energy-intensive, little mechanized and controllable double burning of very pure and selected gypsum stone. In practice, it has been found that mixtures of Alaungipsbinder and urea-formaldehyde precondensate prepared by this process have a very variable Y / asseranspruch to achieve the desired processing consistency. Thus, the mechanization of the mixing and processing process can not be realized. Also, under the most favorable conditions, these mixtures only lead to a firm bond between the glass fleece and the honeycomb if hardening times of 7 days per coating are maintained. Investigations carried out showed as a further disadvantage, the insufficient adhesion of the glass fleece on the honeycomb in case of exposure to moisture. This results in negative effects on the strength behavior of the lightweight board.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist eine solche Stoffkombination zu schaffen, bei der der Alaungipsbinder durch eine wesentlich weniger energie- und.kostenaufwendige Calciumsulfatkomponente ersetzt wird, die eine konstante Verarbeitungskonsis-'tenz von 200 mm -geprüft mit dem Vicatring- von mindestens 30 Minuten gestattet und nach 24 Stunden Lagerung auch im Stapel von ca. 40 übereinanderliegenden Platten ausgehärtet ist und bei mindestens fünfzehnstündiger Wasserlagerung das Glasvlies nicht von der Wabe abgezogen bzw. abgedrückt werden.kann, ohne daß die freie Glasvliesfläche zerstört wird.It is to provide such a combination of materials, in which the Alaungipsbinder is replaced by a much less energy and. Kostenwünstige calcium sulfate component, which allows a constant processing consistency 'of 200 mm-tested with the Vicatring- of at least 30 minutes and after 24 hours Storage is cured in the stack of about 40 superimposed plates and at least fifteen-hour storage of water, the glass fleece can not be deducted from the honeycomb or abgeschrückt.kann without the free glass fleece surface is destroyed.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Alaungipsbinder weist auf Grund von Unterschieden in der Struktur und im Chemismus des eingesetzten Gipsßteines sowie der ungenügend kontrollierbaren Brennbedingungen starke Schwankungen in der Körnung undAlaungipsbinder has due to differences in the structure and in the chemistry of the gypsum used and the insufficient controllable firing conditions large fluctuations in the grain size and

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Kristallausbildung auf« Zur Erreichung einer bestimmten den Verarbeitungsbedingungen angepaßten Konsistenz sind sehr unterschiedliche Anmachwassermengen notwendig, was für den Arbeitsablauf hinderlich ist· Durch den Einsatz eines weniger energie- und kostenintensiveren feingemahlenen Anhydrits aus natürlichen Anhydritstein wird eine gleichbleibende Körnung geschaffen, die aus weitgehend einheitlich ausgebildeten Kristallformen besteht und somit auch einen gleichbleibenden Wasseranspruch zur Erzielung einer konstanten Arbeitskonsistenz schafft. Infolge des schwankenden und zum Teil sehr hohen Wasseranspruchs sowie wechselnder Anteile an gebildeten freien Kalk besitzen Mischungen aus Alaungipsbinder und Harnstoff -Formaldehyd-Harz ungünstigere Erhärtungsbedingungen. Vom Anmachwasser werden je nach Beschaffenheit des Alaungipsbinders nur ca. 20 bis 50% zur Hydratation benötigt, dadurch hemmt das überschüssige Wasser den Prozeß der Polykondensation des Harzes und muß durch einen langwierigen Trokkenprozeß ausgetrieben werden. Das Produkt besitzt dann auch nach mehrtägiger Trocknung einen ungenügenden Grad. der Aushärtung des Harzes und ist nicht wasserbeständig. Gleichfalls können größere Mengen an gebildeten freien Kalk im Alaungipsbinder die Aushärtung des Harnstoff-Formaldehyd -Harzes, die nur im saueren Bereich mit genügender Geschwindigkeit abläuft, behindern. Es ist gemahlener Anhydritstein mit einem durchschnittlichen Rückstand auf dem Sieb 0,5 mm von kleiner 0,1%, auf dem Sieb 0,25 von bis y/o und auf dem Sieb 0,1 mm von 7 bis 15% und der Rest unter 0,1 mm liegen darf, einzusetzen. Dadurch wird der zur Erreichung der Verarbeit.ungskonsistenz erforderliche . Wasseranspruch wesentlich gesenkt, und liegt nur ca. 5 bis 10% über den zur Hydratation des Anhydrit II notwendigen Anteiles. Der Prozeß der.Polykondensation wird wesentlich günstiger beeinflußt, die Aushärtung früher und vollständiger abgeschlossen und eine wasserbeständige Mischung erreicht» Die Mischung aus gemahlenen Anhydrit und Harnst off-Formaldehyd~Harz führt zu einer optimalen Aushärtung und wasserbeständigen Mischung, wenn durch Zusätze derCrystal formation to "To achieve a certain consistency adapted to the processing conditions very different Anmachwassermengen necessary, which is a hindrance to the workflow · By using a less energy and more costly finely ground anhydrite from natural anhydrite a consistent grain is created, consisting of largely uniformly formed crystal forms exists and thus creates a consistent water claim to achieve a constant work consistency. Due to the fluctuating and sometimes very high water content and changing proportions of free lime formed mixtures of Alaungipsbinder and urea-formaldehyde resin have unfavorable hardening conditions. Depending on the nature of the Alaungipsbinders from mixing water only about 20 to 50% needed for hydration, thereby inhibiting the excess water the process of polycondensation of the resin and must be expelled by a lengthy drying process. The product then has an insufficient degree even after several days of drying. the curing of the resin and is not water resistant. Likewise, larger amounts of free lime formed in the Alaungipsbinder can hinder the curing of the urea-formaldehyde resin, which proceeds only in the acidic range with sufficient speed. It is ground Anhydritstein with an average residue on the sieve 0.5 mm of less than 0.1%, on the sieve 0.25 from to y / o and on the sieve 0.1 mm from 7 to 15% and the rest under 0.1 mm may be used. As a result, the required to achieve the processing consistency. Water requirement significantly reduced, and is only about 5 to 10% above the necessary for the hydration of the anhydrite II share. The process of polycondensation is much more favorably affected, curing is completed earlier and more completely, and a water-resistant mixture is achieved. The mixture of milled anhydrite and urea-off-formaldehyde resin results in optimum hardening and water-resistant mixing when added by additives

Bereich des angemachten Breies zwischen 4 und.6,5 eingestellt wird· Dies.ist durch Anwesenheit sauer reagierender. Salze, wie ζ·Β· Ammoniumchlorid, Sulfate des Eisens, Aluminiums, Zinks.u.a. in Zusatzmengen von mindestenz 0V3 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, zu erreichen«. Diese Salze werden während des Mischvorganges der Pestsubstanzen bzw. dem Anmachwasser zugegeben· Synthetischer Anhydrit ist verfahrensgemäß einsetzbar, wenn ein gleichmäßiger Wasseranspruch durch eine abgestimmte Körnung die notwendige Verarbeitungskonsistenz sichert·Range of the prepared slurry is set between 4 and 6.5. · This is acidic due to presence. Salts such as ζ · Β · ammonium chloride, sulfates of iron, aluminum, Zinks.u.a. in addition amounts of at least 0V3% by weight, based on the total mixture. These salts are added during the mixing process of the substances or the mixing water. Synthetic anhydrite can be used according to the method if a uniform water requirement by a coordinated grain size ensures the necessary processing consistency.

Ausführungsbeispielembodiment

Das kunstharzvergütete Calciumsulfat-Bindemittel für die zweiseitige Beschichtung von Papierzellenkernplatten mit Glasfaservlies wird hergestellt, indem 100 Masseteile des Feststoffes des kunstharzvergüteten Bindemittels zu 25 Masseteilen Wasser gegeben werden und fünf Minuten. bis zur Erreichung einer homogenen Masse gerührt wird. Dieser Brei hat ein.Fließmaß, ermittelt mit dem Vicatring, von 195 bis 215 mm, ohne daß sich über einen Zeitraum von 40 Minuten hinweg diese Konsistenz ändert. Der Ver-steifungsbeginn, ermittelt mit Messerschnitt, liegt ca. zwischen ein und zwei Stunden, d'ie Masse ist nach 20 Stunden soweit verfestigt, daß die vorerst einseitig beschichteten Papierzellenkernplatten auf der Rückseite ebenfalls zum Verbund gebracht werden können. Diese Platten halten nach dem Aushärten einer mehrstündigen direkten Wasserlagerung stand. Kuchen, die z,B. zur Ermittlung des Versteifungsbeginnes-hergestellt werden und zwischen 20 und 30 Stunden ausgehärtet sind, zeigen nach mehrtägiger Lagerung in Wasser keinerlei Auflösungserscheinungen bzw* Schmiereffekte* Die Biegezugfestigkeiten ie: 2The resin-quenched calcium sulfate binder for two-sided coating of paper cell core plates with glass fiber nonwoven fabric is prepared by adding 100 parts by mass of the resin-cured binder solid to 25 parts by mass of water and for five minutes. is stirred until it reaches a homogeneous mass. This slurry has a flow rate determined by the Vicat ring of 195 to 215 mm without changing this consistency over a period of 40 minutes. The stiffening beginning, determined with knife cut, lies approximately between one and two hours, the mass is solidified after 20 hours so far that the one-sided coated paper cell core plates on the back can also be brought together. After curing, these plates withstand several hours of direct water storage. Cake, the z, B. to determine the beginning of stiffening and are cured for between 20 and 30 hours, show after several days of storage in water no signs of dissolution or * Lubricating effects * The flexural tensile strengths ie: 2

ο liegen über 150 kp/cm und die ies Druckfestigkeiten über.ο are over 150 kp / cm and their compressive strengths exceed.

340 kp/cm nach den PrüfbeStimmungen "Modifizierte Gipse". Diesen positiven Eigenschaften wird man gerecht nach340 kp / cm according to the test conditions "modified plasters". These positive qualities are just after

Beispiel 1: · "Example 1: · "

24s7 Masseteile Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat 0,3 Masseteile Ammoniumchlorid und/oder 0,3 Masseteile Aluminiumsulfat24s7 parts by weight of urea-formaldehyde condensate 0.3 parts by weight of ammonium chloride and / or 0.3 parts by weight of aluminum sulfate

75 Masseteile einer Mischung bestehend aus75 parts by weight of a mixture consisting of

- 97,5 Masseteile Anhydritstein gemahlen- 97.5 parts by weight ground anhydrite stone

- 1,2 Masseteile Eisen-II-sulfat- 1.2 parts by weight of ferrous sulfate

1.2 Masseteile Kaliumsulfat1.2 parts by weight potassium sulfate

Beispiel 2jExample 2j

24,5 Masseteile Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat24.5 parts by weight of urea-formaldehyde condensate

0,5 Masseteile Ammoniumchlorid oder Aluminiumsulfat 75 Masseteile einer Mischung bestehend aus0.5 parts by weight of ammonium chloride or aluminum sulfate 75 parts by weight of a mixture consisting of

- 97j5 Masseteile Anhydritstein gemahlen- 97j5 mass parts of anhydrite stone ground

1.3 Masseteile Zinksulfat1.3 parts by weight of zinc sulfate

- 1,2 Masseteile Kaliumsulfat- 1.2 parts by weight of potassium sulfate

Beispiel 3: ·Example 3: ·

19*6 Masseteile Harnstoff-Pormaldehyd-Kondensat ...0,4 Masseteile Ammoniumchlorid oder Aluminiumsulfat 80 Masseteile einer Mischung bestehend aus19 * 6 parts by weight of urea-pormaldehyde condensate ... 0.4 parts by weight of ammonium chloride or aluminum sulfate 80 parts by weight of a mixture consisting of

- 97 Masseteilen Anhydritstein gemahlen- Milled 97 parts by weight of anhydrite stone

- 2 Masseteilen Eisensulfat- 2 parts by weight of iron sulphate

- 1 Masseteil Kaliumsulfat- 1 part by weight of potassium sulfate

Beispiel 4:Example 4:

16,7 Masseteile Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat .0,3 Masseteile Ammoniumchlorid oder Aluminiumsulfat 83 Masseteile einer Mischung bestehend aus16.7 parts by weight of urea-formaldehyde condensate .0.3 parts by weight of ammonium chloride or aluminum sulfate 83 parts by weight of a mixture consisting of

- 98-Masseteilen Anhydritstein gemahlen- 98 parts by weight ground anhydrite stone

1,1 Masseteilen Eisen-II-sulfat1.1 parts by weight of ferrous sulfate

- 0,9 Masseteile Kaliumsulfat- 0.9 parts by weight of potassium sulfate

Claims (3)

Erfindungsanspruch .Claim of invention. 1. Verfahren zur. Herstellung eines: kunstharzvergüteten Calciumsulfat-Bindemittels für den Verbund von Papierzellenkernplatten mit Glasfaservlies mit konstanter Verarbeitungskonsistenz: auf der Basis von Anhydrit IX als Calciumsulfatkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß: 100 Masseteile eines zu mindestenz 95% aus Anhydrit II bestehenden gemahlenen, natürlichen Anhydrit mit einem durchschnittlichen Rückstand auf dem Sieb 0,5 μ von kleiner ^,1%, auf dem Sieb 0,25 von 1 bis Jfo und auf dem'Sieb 0_fi mm von 7 bis 15% mit 21 bis 34 Masseteilen Harnstoff -Formaldehyd-Vorkondensat sowie Anreger- und Härterstoffe einer solchen Zusammensetzung beigemischt werden, die nach dem Anrühren der Gesamtmischung in Wasser einen ρχτ-Wert zwischen 4 und 6,5 ergib't.1. Method for. Preparation of a resin-quenched calcium sulphate binder for the composite of paper core sheets with glass fiber fleece with constant processing consistency: based on anhydrite IX as calcium sulphate component, characterized in that: 100 parts by mass of a ground, natural anhydrite consisting of at least 95% of anhydrite II with an average Residue on the sieve 0.5 μ of smaller ^, 1%, on the sieve 0.25 from 1 to Jfo and on the sieve 0 _f i mm of 7 to 15% with 21 to 34 parts by mass of urea-formaldehyde precondensate and Excipients and hardeners are admixed to such a composition, which gives a ρχτ value between 4 and 6.5 after stirring the total mixture in water. 2« Verfahren nach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß als Anregerstoffe die Sulfate des Eisens, Zinks und Aluminiums einzeln oder im Gemisch mit Kaliumsulfat in einer Menge von 1 .bis 3 Masseteilen zugegeben werden.2 «method according to item 1, characterized in that as excitants, the sulfates of iron, zinc and aluminum are added individually or in admixture with potassium sulfate in an amount of 1 to 3 parts by weight. 3. Verfahren nach Punkt Ti, dadurch gekennzeichnet, daß als Härter Ammoniumchlorid und/oder Aluminiumsulfat in einer Menge von mindestens °,3 Masseteilen, bezogen auf 100 Masseteile der·Gesamtmischung verwendet werden.3. The method according to point Ti, characterized in that are used as curing agent ammonium chloride and / or aluminum sulfate in an amount of at least °, 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total mixture. 4. Verfahren nach den Punkten 1 bis 3, dadurch dekennzeichnet, daß¹ die Anregerstoffe und der Härter den Peststoffen trocken zugemischt, bzw. dem Anmachwasser zugegeben werd en.4. The method according to items 1 to 3, characterized dekennzeichnet that the Anregerstoffe ¹ and the curing agent admixed with the Peststoffen dry, and added to the mixing water is shipped s. -7.-JM1977-AÜ ''J-.:* -7.-JM1977-AÜ '' J-.:*