DD256508A1 - METHOD FOR PRODUCING ASBEST-FREE SILICATE-LINED MINERAL FIBER PLATES - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von asbestfreien, silikatgebundenen Mineralfaserplatten. Erfindungsgemaess wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dass als Geruest- und Bewehrungskomponente Zellstoff und als Bindemittel ein speziell aufbereitetes Natriumsilikat eingesetzt wird.The invention relates to a process for the production of asbestos-free, silica-bound mineral fiber boards. According to the invention, the technical object is achieved by using wood pulp as the skeleton and reinforcement component and by using a specially prepared sodium silicate as the binder.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung asbestfreier Mineralfaserplatten, indem ein festes, speziell aufbereitetes Silikatbindemittel zum Einsatz kommt.The invention relates to a process for producing asbestos-free mineral fiber boards by using a solid, specially prepared silicate binder.

Die mit der Erfindung hergestellten asbestfreien Mineralfaserplatten können in Wohnungs-, Industrie- und Landwirtschaftsbau als großflächige Bauplatten aber auch für Brandschutzverkleidungen und als Dämmaterial angewendet werden.The asbestos-free mineral fiber boards produced by the invention can be used in residential, industrial and agricultural construction as large-scale structural panels but also for fire protection panels and as insulating material.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei den bekannten Herstellungsverfahren der Mineralfaserplatten werden Gesteins- und Schlackenwolle, Asbest und Kieselgur als Gerüst- bzw. Bewehrungskomponente und gebrannter Magnesit oder Magnesiumoxid als Bindekomponente in Verbindung mit Magnesiumsulfat eingesetzt.In the known manufacturing process of mineral fiber boards rock and slag wool, asbestos and diatomaceous earth are used as scaffolding or reinforcement component and burned magnesite or magnesium oxide as a binder component in conjunction with magnesium sulfate.

Entsprechend dem üblichen „Naßverfahren" werden für die magnesitgebundenen Mineralfaserplatten in einem Turbolöser die Füllstoff- und Bindekomponenten gemischt und zu einer pumpfähigen Fasersuspension aufgeschlossen. Das Rohvlies wird auf geeigneten Entwässerungsmaschinen hergestellt. Die mittels Vakuum abgesaugte Flüssigkeit wird in den Kreislauf zurückgeführt. Das hergestellte Rohvlies wird in den Heizpressen ausgehärtet und in Trockenkammern nachgetrocknet.In accordance with the usual "wet process", the filler and binder components for the magnesite-bonded mineral fiber plates are mixed in a turbocharger and digested into a pumpable fiber suspension The raw nonwoven fabric is produced on suitable dewatering machines The vacuum-evacuated liquid is recirculated Hardened in the heating presses and dried in drying chambers.

Die aus der Fach- und Patentliteratur bekannten und zur Anwendung gekommenen Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserplatten sind bisher alle durch die Haupt-und Teilkomponente Asbest, Perlit, Kieselgel, Magnesiumoxid, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid gekennzeichnet.The processes known from the specialist and patent literature for the production of mineral fiber boards have hitherto all been characterized by the main and subcomponent asbestos, perlite, silica gel, magnesium oxide, magnesium sulfate, magnesium chloride.

Nach DD-WP 82087 ist ein Mineralfaserplatte mit einem hohen Anteil an Asbest und auf der Binderbasis Magnesiumoxid, wobei der Anteil an Gesteins- und Schlackenwolle mengenmäßig gleich dem Anteil an Asbest ist, bekannt.According to DD-WP 82087 is a mineral fiber board with a high content of asbestos and on the binder base magnesium oxide, wherein the proportion of rock and slag wool in terms of the amount of asbestos is known.

Natriumsilikat wird als Zusatz zur Verbesserung der Temperaturbeständigkeit sowie der Wasser- und Wetterbeständigkeit verwendet. Charakteristisch und nachteilig ist für diese Platten der hohe Asbest-und MgO-Gehalt sowie der Einsatz von Perlit.Sodium silicate is used as an additive to improve temperature resistance as well as water and weather resistance. Characteristic and disadvantageous for these plates is the high asbestos and MgO content and the use of perlite.

Die dargestellten Absaugzeiten von 8-10min und die Heizpressentaktzeiten von 100min sind zu lang und kommen für eine praktische Anwendung nicht in Betracht.The shown suction times of 8-10min and the heating press cycle times of 100min are too long and are not suitable for a practical application.

Von den angewandten Verfahren zur Herstellung von Bau-, Faser- und Spanplatten ist bekannt, daß bisher zur Vermeidung von Klebeerscheinungen als Trennmittel Öle, Wachse, Fette und deren Emulsionen verwendet wurden. Diese Trennmittel wirken sich negativ auf die Oberflächenbeschaffenheit für die weitere Veredelung aus.From the methods used for the production of construction, fiber and chipboard is known that so far to avoid sticking phenomena as release agents oils, waxes, fats and their emulsions were used. These release agents have a negative effect on the surface finish for further processing.

Die EP-PS 114965, DD-WP 41286 beinhalten Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle-Wärmedämmplatten mit Kali- bzw. Natronwasserglas flüssig in Verbindung mit anderen Füllstoffen und Oberflächenbehandlungen.EP-PS 114965, DD-WP 41286 include methods of making mineral wool thermal insulation panels with liquid potassium or soda glass in conjunction with other fillers and surface treatments.

Im DD-WP 54930 wurde eine Mineralwolleplatte mit einer festen Außenhaut z.B. mit Blech, Plaste, Folie, Sperrholz, Tapete, Lacke, Al-Folie, Papier entwickelt, dabei wurde diese Außenhaut nach dem Plattenherstellungsprozeß auf die Mineralwolleplatte geklebt.In DD-WP 54930, a mineral wool panel having a solid outer skin, e.g. with sheet metal, plastic, foil, plywood, wallpaper, paints, Al foil, paper developed, while this outer skin was glued to the mineral wool plate after the plate-making process.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von asbestfreien Mineraifaserplatten zu entwickeln, indem ein festes Silikatbindemittel zum Einsatz kommttind der gesundheitsschädigende Gerüst- und Bewehrungsstoff Asbest durch einen anderen physiologisch unbedenklichen Stoff substituiert wird.The aim of the invention is to develop a process for the production of asbestos-free mineral fiber plates by using a solid silicate binder is the health-damaging skeleton and reinforcing material asbestos is substituted by another physiologically acceptable substance.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer asbestfreien Mineralfaserplatte zu entwickeln, indem ein festes, speziell aufbereitetes Silikatbindemittel zum Einsatz kommt, weiterhin der gesundheitsschädigende Gerüst- und Bewehrungsstoff Asbest durch einen anderen physiologisch unbedenklichen Stoff substituiert wird und die in der Heißpressung eingesetzten üblichen, für die Silikatbindemittel ungeeigneten Trennmittel wie Wachse, Öle, Fette, Paraffine durch andere geeignete Trennmittel zu ersetzen sind. Die Erfindung löst die Aufgabe folgendermaßen:The invention has for its object to develop a method for producing asbestos-free mineral fiber board by a solid, specially prepared silicate binder is used, continue the health-damaging scaffold and reinforcing material asbestos is substituted by another physiologically acceptable substance and in the hot pressing used customary, for the silicate binder unsuitable release agents such as waxes, oils, fats, paraffins are replaced by other suitable release agents. The invention solves the problem as follows:

Als neuartiges Einkomponenten-Bindemittel wird ein festes auf ein spezifisches Kornspektrum aufgemahlenes Natriumsilikat verwendet.As a novel one-component binder, a solid sodium silicate ground to a specific grain spectrum is used.

Es wurde gefunden, daß das Natriumsilikat in einem Körnungsbereich von 0,1-0,5mm mit einem Anteil an Über-und/oder Unterkprn von etwa 10% zur Erreichung von Festigkeit >3,5 MPa bis>5_r5MPa angewendet werden muß.It has been found that the sodium silicate must be used in a range of 0.1-0.5 mm with a proportion of over and / or underflow of about 10% to achieve strength> 3.5 MPa to> 5 _r 5MPa.

Das neuartige Silikatbindemittel wird in der Verarbeitungsstufe der Heißpressung aus der inaktierten Form der schwerlöslichen Verbindung in die aktive Form der löslichen Verbindung überführt und gelangt anschließend durch den Entzug von Wasser in Form von Dampf zur Aushärtung unter Bildung von Polykieselsäuren.The novel silicate binder is converted in the processing stage of hot pressing from the inactivated form of sparingly soluble compound in the active form of the soluble compound and then passes through the withdrawal of water in the form of steam to cure to form polysilicic acids.

Durch Einsatz eines Minderzellstoffes mit einer Aufmahlung <50° SR vorzugsweise 25-35° SR als Gerüst- und Bewehrungsstoff kann auf den Einsatz des gesundheitsschädigenden Stoffes Asbest verzichtet werden.By using a low-grade pulp with a milling <50 ° SR preferably 25-35 ° SR as scaffolding and reinforcement material can be dispensed with the use of the harmful substance asbestos.

Die üblichen Trennmittel wie Wachse, Öle, Paraffin, die für die silikatbindemittelhaltigen Platten ungeeignet sind, werden durch eine Beschichtung der Rohplatte vor der Heißpressung mit Papier, Folie oder ähnlichen wärmebeständigen Materialien ein- bzw. zweiseitig bei gleichzeitiger Erzielung eines dekorativen und versiegelnden Effektes der Plattenoberfläche ersetzt.The usual release agents such as waxes, oils, paraffin, which are unsuitable for the silicate binder-containing plates are by a coating of the raw plate before hot pressing with paper, foil or similar heat-resistant materials one or two-sided while achieving a decorative and sealing effect of the plate surface replaced.

Es wurden auch Trennmittel gefunden wie Polytetrafluorethylen, Silikonkautschuk, Silikonlackglasgewebe, bei deren ' Anwendung die Plattenoberflächen eine glatte, harte Beschaffenheit aufweisen. In diesem Falle sind die Trennmittel mit einem temperaturbeständigen Klebemittel auf die Umlaufbleche und Heizplatten aufzukleben.Separating agents have also been found, such as polytetrafluoroethylene, silicone rubber, silicone varnish glass cloths, in the use of which the board surfaces have a smooth, hard texture. In this case, the release agent with a temperature-resistant adhesive to stick to the circulation plates and heating plates.

Das eingesetzte Neutralisationsmittel MgSO₄ und der anschließende Nachtrocknungsprozeß bewirken, daß die sich einstellende Alkalitätin den Grenzen bis zum pH-Wert 10 eingehalten wird. Durch den Zusatz von CO₂ in die Trocknungsluft kann dieser Neutralisationsprozeß begünstigt werden.The neutralizing agent MgSO _{4 used} and the subsequent post-drying process ensure that the resulting alkalinity is maintained within the limits up to pH 10. By adding CO ₂ in the drying air this neutralization process can be favored.

Durch Einsatz eines geeigneten Hydrophobierungsmittels werden die Gebrauchswerteigenschaften der Mineralfaserplatte hinsichtlich des Verhaltens gegenüber Feuchte und Wasser positiv gestaltet. Der Einsatz in sogenannten Feucht- und Naßräumen (Bad, Toilette usw.) ist damit für Wand-und Deckenverkleidungen möglich.By using a suitable hydrophobing agent, the utility properties of the mineral fiberboard are made positive in terms of moisture and water performance. The use in so-called wet and wet rooms (bathroom, toilet, etc.) is thus possible for wall and ceiling coverings.

Die Herstellung der Mineralfaserplatten ist auch ohne Hydrophobierungsmittel möglich.The production of mineral fiber boards is also possible without water repellents.

Diese Platte ist für den Innenausbau geeignet.This plate is suitable for interior work.

Ausführungsbeispiel 1 .Embodiment 1.

Für die Herstellung von 1 m²20mm Mineralfaserplatte werden eingesetzt:For the production of 1 m ² 20mm mineral fiber board are used:

8,8-9,5kg Basaltwolle (1,5% Feuchte, 25% Schmelzperlen)8.8-9.5kg basalt wool (1.5% moisture, 25% melted pearls)

2,3-1,7kg Zellstoff2.3-1.7kg pulp

5,6-5,8kg Wasserglas fest (erfindungsgemäße Körnung)5.6-5.8kg water glass solid (granulation according to the invention)

0,2-0,3kg MgSO₄ 0,2-0,3kg MgSO ₄

551 Wasser551 water

0,06kg Aluminiumstearat.0.06kg aluminum stearate.

Das Verhältnis des Gerüst- und Bewehrungsstoffes zu Mineralwolle beträgt 1:3,83 bis 1:5,59.The ratio of the framework and reinforcing material to mineral wool is 1: 3.83 to 1: 5.59.

Der Aufschluß der Faserstoffe kann 2stufig oder einstufig in Turbolöser erfolgen bei einer Gesamtrührzeit von 7 min. Die Vliesbildung erfolgtauf Vakuum-Entwässerungsmaschinen, die Saugzeiten liegen bei <1 min und haben jedoch keine technologische Bedeutung.The digestion of the fibrous materials can take place in two stages or in one stage in turbochargers with a total stirring time of 7 min. The web formation takes place on vacuum dewatering machines, the suction times are <1 min and have however no technological meaning.

Die Aushärtung der Platten erfolgt in Heizpressen vorzugsweise bei 150-170°C und die Nachtrocknung in Durchlauftrocknern. Mit der o.g. Rezeptur und den genannten Bedingungen werden Platten mit folgenden Kennwerten hergestellt.The curing of the plates is carried out in heating presses preferably at 150-170 ° C and the final drying in continuous dryers. With the o.g. Recipe and the conditions mentioned plates are produced with the following characteristics.

Rohdichte 900 kg/m³ Bulk density 900 kg / m ³

Biegefestigkeit 5,5MPaBending strength 5.5 MPa

Dicke 20 mmThickness 20 mm

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Für die Herstellung von 1 m²10 mm Mineralfaserplatte werden eingesetzt: 4,6-5,0kg Basaltwolle (1,5% Feuchte, 25% Schmelzperlen) 1,2-1 ,Okg Zellstoff For the production of 1 m ² 10 mm mineral fiber board are used: 4.6-5.0 kg basalt wool (1.5% moisture, 25% melt pearls) 1.2-1, Okg pulp

2,8-3,0 kg Wasserglas fest (erfindungsgemäße Körnung) 0,15-0,2 kg MgSO₄ 551 Wasser 0,06kg Aluminiumstearat.2.8-3.0 kg water glass solid (granulation according to the invention) 0.15-0.2 kg MgSO ₄ 551 water 0.06 kg aluminum stearate.

Das Verhältnis des Gerüst- und Bewehrungsstoffes zu Mineralwolle beträgt 1:3,83 bis 1:5. Die Herstellung erfolgt analog einer 20mm dicken Platte. Folgende Kennwerte werden erreicht:The ratio of the framework and reinforcing material to mineral wool is 1: 3.83 to 1: 5. The production is analogous to a 20mm thick plate. The following characteristics are achieved:

Rohdichte 1000 kg/m³ Bulk density 1000 kg / m ³

Biegefestigkeit 3,5 MPaBending strength 3.5 MPa

Dicke 10mm.Thickness 10mm.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer asbestfreien, silikatgebundenen Mineralfaserplatte gekennzeichnet dadurch, daß die Platte folgende Zusammensetzung aufweist:1. A process for producing an asbestos-free, silica-bound mineral fiber board characterized in that the plate has the following composition: a) Gesteins- oder Schlackenwolle mit einem Anteil von 50-52%, wobei der Schmelzperlengehalt <25% beträgt.a) rock or slag wool with a proportion of 50-52%, the melt pearl content being <25%. b) Zellstoff in Form von Minderzellstoff mit einem Anteil von 14—16% bei einem Aufmahlungsgrad von 25-35° SR.b) pulp in the form of minor pulp in a proportion of 14-16% at a degree of milling of 25-35 ° SR. c) Natriumsilikat in fester Form, aufgemahlen mit einem Körnungsbereich von 0,1-0,5 mm, wobei der Gehalt an Über- und/oder Unterkorn höchstens 10% betragen sollte, mit einem Anteil von 32-34%.c) Sodium silicate in solid form, ground with a particle size range of 0.1-0.5 mm, the content of oversize and / or undersize particles should not exceed 10%, with a content of 32-34%. d) Magnesiumsulfat als Neutralisationszusatz zum Ansatzwasser in einer Konzentration von ungefähr 20g/l, so daß der MgSO₄-Anteil in der Platte <1 % beträgt sowied) magnesium sulfate as neutralization additive to the approach water in a concentration of about 20g / l, so that the MgSO ₄ content in the plate is <1%, and e) Aluminiumstearat als Hydrophobierungsmittel in einer Menge von ungefähr 60g/m² Platte und in folgender Weise hergestellt wird:e) aluminum stearate is prepared as a hydrophobing agent in an amount of about 60g / m ² plate and in the following manner: a) das Bindemittel Natriumsilikat wird in Siebtrommelmühlen im angegebenen Körnungsband aufbereiteta) the binder sodium silicate is prepared in sieve drum mills in the specified Körnungsband b) die Bestandteile miteinander gemischtb) the ingredients mixed together c) das Rohvlies entwässert sowie beidseitig mit Folie versehenc) dewatering the raw fleece and provided with foil on both sides d) durch Heißpressung der Platte über 120°C wird das Natriumsilikat aktiviertd) by hot pressing the plate above 120 ° C, the sodium silicate is activated e) durch Zusatz von Kohlendioxid zur Trocknungsluft der Aushärteprozeß begünstigt.e) favors the curing process by adding carbon dioxide to the drying air. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die erfindungsgemäße Platte auf Grund des hohen Anteils an nichtbrennbaren Bestandteilen die brandschutztechnischen Kennwerte analog derasbesthaltigen Mineralfaserplatten erreicht.2. The method according to claim 1, characterized in that the plate according to the invention achieves the fire protection characteristics analogous derasbesthaltigen mineral fiber boards due to the high proportion of non-combustible components. 3. Verfahren nach Anspruch 1-2, gekennzeichnet dadurch, daß der Einsatz von Aluminiumstearat als Hydrophobierungsmittel in der Mineralfaserplatte entsprechend den technischen Anforderungen erfolgt.3. The method according to claim 1-2, characterized in that the use of aluminum stearate as a hydrophobing agent in the mineral fiber board according to the technical requirements.