DE2452378B2 - Platten- oder strangfoermiges bauteil - Google Patents

Platten- oder strangfoermiges bauteil

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DE2452378B2 DE19742452378 DE2452378A DE2452378B2 DE 2452378 B2 DE2452378 B2 DE 2452378B2 DE 19742452378 DE19742452378 DE 19742452378 DE 2452378 A DE2452378 A DE 2452378A DE 2452378 B2 DE2452378 B2 DE 2452378B2
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Description

a) ein Gewichtsverhältnis MgCl:Holzfüllstoff von 1:3 bis 1:4,
b) ein Gewichtsverhältnis MgCh:Holzfüllstoff von 1:8 bis 1:12,
c) einen Gehalt von, bezogen auf den HolzfüUstoff, 2 bis 8 Gewichtsprozent inaktiver Kieselgur und ao
d) einen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff, 1 bis 5 Gewichtsprozent Wasserglas
aufweist.
2. Bauteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von, bezogen auf Holzfüllstoff, bis zu 3 Gewichtsprozent Talkum und/oder bis zu 5 Gewichtsprozent Gesteinsmehl.
3. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzfüllstoff überwiegend aus Holzspänen mit einer Teilchenlänge von höchstens 20 mm besteht.
4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Strangpreßstruktur mit im wesentlichen quer zur Pr^ßrichtung liegenden Holzspänen.
5. Bauteil in Plattenform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Flachpreßstruktur mit im wesentlichen parallel zu den Plattenflächen liegenden Holzspänen.
6. Bauteil in Platitenform nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Plattenfläche mit einer wasserfesten Beschichtung versehen ist.
7. Verfahren zur Herstellung von platten- oder strangförmigen Bauteilen mit bleibender Maßhaltigkeit, bei welchem man eine Mischung aus Holzfüllstoff, anorganischem Füllstoff, gebranntem Magnesit und wäßriger Magnesiumchloridlösung unter Verpressen in der Wärme aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß 100 Gewichtsteile überwiegend aus Spänen bestehender, getrockneter Holzfüllstoff mit 30 bis 40 Gewichtsteilen feinteiligem, gebranntem Magnesit, 2 bis 8 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur, 1 bis 5 Gewichtsteilen Wasserglas, einer wäßrigen 8 bis 12 Gewichtsteile MgCh enthaltenden Lösung sowie einer den Wassergehalt dieser Lösung einschließenden Gesamtmenge von 3Ci bis 60 Gewichtsteilen Wasser vermischt, die erhaltene Mischung verformt und nachfolgend unter Verpressen 3 bis 15 min bei Temperaturen zwischen 120 und 220° C ausgehärtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf den Holzfüllstoff, noch bis zu 3 Gewichtsprozent Talkum und/oder bis zu 5 Gewichtsprozent Gesteinsmehl eingemischt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in einer Flachpreßform zu Spanplatten ausgehärtet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor dem Einführen in die Flachpreßform auf einen Wassergehalt von 20 bis 30% eingestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung auf einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 16°/o eingestellt, dann kontinuierlich in einen beheizten Strangpreßkanal eingeführt und in diesem bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,1 bis 1 m/min ausgehärtet und der austretende Strang nachfolgend zerlegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzfüllstoff unter Durchmischen mit einer den Magnesit, die Kieselgur und das Wasserglas enthaltenden wäßrigen Mischung und einer konzentrierten wäßrigen Flüssigkeit mit einem Gehalt von 28 bis 42 g/l MgCh besprüht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung vor dem Einführen in den Strangpreßkanal 10 bis 60 min gelagert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man überwiegend aus Holzspänen mit einer Teilchenlänge von höchstens 20 mm bestehenden auf einen Wassergehalt von unter 5% getrockneten Holzfüllstoff verwendet.
Gegenstand der Erfindung ist ein platten- oder strangförmiges Bauteil mit bleibender Maßhaltigkeit aus einer unter Verpressen in der Wärme ausgehärteten Mischung aus feinteiligem gebranntem Magnesit, überwiegend spanartigem Holzfüllstoff, anorganischem Füllstoff und wäßriger Magnesiumchloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgO:MgCh von 3:1 bis 4:1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Es sind bereits zahlreiche Verfahren zur Herstellung von Steinholz-Bauteilen bekannt, bei denen feinteiliger, gebrannter Magnesit mit einer doppelten bis 3fachen Volumenmenge Holzfüllstoff und wäßriger Magnesiumchloridlösung vermischt und die erhaltene Masse verformt und durch Pressen verdichtet wird. Die auf diese Weise hergestellten Steinholzplatten erfordern jedoch eine sehr lange Aushärtzeit und sind auch nicht hinreichend maßhaltig.
Zur Vermeidung dieser Nachteile sind verschiedene abgewandelte Verfahren bekannt geworden, die jedoch in der Praxis zu keinem durchschlagenden Erfolg geführt haben. So ist aus der deutschen Patentschrift 8 08 570 ein Verfahren zur Herstellung von Steinholzplatten bekannt, bei dem man eine Mischung aus Magnesit und Füllstoffen in einem Gewichtsverhältnis von 3 bis 4:1 mit nur so wenig Anmachflüssigkeit vermischt, daß die Masse vor dem Pressen noch unzusammenhängend pulvrig ist und beim Pressen keine oder nur wenig Anmachflüssigkeit abgibt. Die erhaltene Masse wird dann unter einem Druck von 20 bis 40 kg/cm2 verpreßt und da-
bei unter Druck bis zum Siedepunkt der Anmachflüssigkeit erhitzt. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und liefert nur Steinholzplatten hoher Dichte, die weder selbsttragend nodi schraubfähig sind.
Aus der deutschen Patentschrift 20 35 265 ist ferner eine selbsttragende, schraubfähige, nicht brennbare Steinholz-Bauplatte mit bleibender Maßhaltigkeit bekannt, die aus einer ohne Vorpressen ausgehärteten Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesit, feinteiligen Holzfüllstoffen und einer Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15° Be besteht und ein Gewichtsverhältnis MgO:Holzfüllstoff von 1:1 bis 1:1,5, ein Gewichtsverhältnis MgO:MgCh von 2 bis 4 und ein Gewichtsverhältnis Holzfüllstoff zu MgCh von 2 bis 6 aufweist und gegebef,enfalls zusätzlich eine höchstens dem Magnesitgehalt entsprechende Volumenmenge inaktive Kieselgur enthalten kann. Zur Herstellung dieser Steinholz-Bauplatten wird eine feinteilige Mischung aus natürlichem und synthetischem Magnesit mit einer 2- bis2,7fachen Volumenmenge Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15° Be und, bezogen auf Magnesit, einer 4,5- bis 6,2fachen Volumenmenge Holzfüllstoff zu einer plastischen Masse vermischt, diese 45 bis 90 min der Quellung überlassen, dann verformt, in der Form ohne Verpressen mindestens 4 h bei Temperaturen zwischen 30 und 40° C vorgetrocknet, dann entformt und mindestens 24 h bei Temperaturen zwischen 50 und 60° C getrocknet. Die so erhaltenen Steinholz-Bauplatten haben sich zwar durchaus bewährt, erfordern jedoch bei ihrer Herstellung relativ lange Aushärtzeiten, die einer kontinuierlichen Fertigung hinderlich sind.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, platten- oder strangförmige Bauteile der eingangs genannten Art sowie Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die eine rasche, kontinuierliche Fertigung ermöglichen, wobei die Bauteile im Aussehen den herkömmlichen Holzspanplatten ähneln, jedoch schraubfähig, nicht brennbar und feuerhemmend im Sinne der DIN-Norm 4102 sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das platten- oder strangförmige Bauteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das ausgehärtete Bauteil:
a) ein Gewichtsverhältnis MgCl:Holzfüllstoff von 1:3 bis 1:4,
b) ein Gewichtsverhältnis MgCh:Holzfüllstoff von 1:8 bis 1:12,
c) einen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff, 2 bis 8 Gewichtsprozent inaktiver Kieselgur und
d) einen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff, 1 bis 5 Gewichtsprozent Wasserglas
aufweist.
Das Bauteil kann zweckmäßig noch, bezogen auf den Holzfüllstoff, bis zu 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gewichtsprozent Talkum und/oder bis zu 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gewichtsprozent Gesteinsmehl enthalten. Der Holzfüllstoff besteht vorzugsweise überwiegend aus Holzspänen mit einer Teilchenlänge von höchstens' 20 mm.
Das Bauteil kann eine Strangpreßstruktur mit weitgehend im wesentlichen quer zur Preßrichtung liegenden Holzspänen oder eine Flachpreßstruktur mit weitgehend im wesentlichen parallel zu den Plattsnflädien liegenden Holzspänen aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von platten- oder strangförmigen Bauteilen mit bleibender Maßhaltigkeit, bei welchem man eine Mischung aus Holzfüllstoff, anorganischem Füllstoff, gebranntem Magnesit und wäßriger Magnesiumchloridlösung unter Verpressen in der Wärme aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß
ίο 100 Gewichtsteile überwiegend aus Spänen bestehender, getrockneter Holzfüllstoff mit 30 bis 40 Gewichtsteilen feinteiligem, gebranntem Magnesit, 2 bis 8 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur, 1 bis 5 Gewichtsteilen Wasserglas, einer wäßrigen 8 bis 12 Gewichtsteile MgCh enthaltenden Lösung sowie einer den Wassergehalt dieser Lösung einschließenden Gesamtmenge von 30 bis 60 Gewichtsteilen Wasser vermischt, die erhaltene Mischung verformt und nachfolgend unter Verpressen 3 bis 15 min bei Tem-
ao peraturen zwischen 120 und 220° C ausgehärtet wird.
Vorteilhaft können, bezogen auf den Holzfüllstoff, noch bis zu 3, vorzugsweise 0,5 bis 7 Gewichtsprozent Talkum und/oder bis zu 5, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gewirhtsprozent Gesteinsmehl mit eingemischt we-den. Zweckmäßig wird der Holzfüllstoff mit einer fließfähigen wäßrigen Mischung der übrigen Bestandteile vermisdit. Dabei kann man den Holzfüllstoff zur Vermeidung einer unerwünschten vorzeitigen Reaktion zwischen dem Magnesiumchlorid und dem Wasserglas mit einer den gebrannten Magnesit, die Kieselgur und das Wasserglas enthaltenden wäßrigen Mischung und einer von dieser getrennt zugegebenen, das Magnesiumchlorid enthaltenden, kon-2:entrierten, wäßrigen Flüssigkeit vermischen. Dies kann vorteilhaft so durchgeführt werden, daß man dem Holzfüllstoff unter Durchmischen einerseits mit einer den Magnesit, die Kieselgur und das Wasserglas enthaltenden wäßrigen Mischung und andererseits mit einer konzentrierten wäßrigen Flüssigkeit mit einem Gehalt von 28 bis 42 g/l MgCh besprüht. Nach einem zur großtechnischen Fertigung geeigneten Verfahren wird die Mischung kontinuierlich in einen beheizten Strangpreßkanal eingeführt, in diesem bei einer Vorsdiubgeschwindigkeit von 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 m/min ausgehärtet und der austretende Strang nachfolgend zerlegt. Um eine störungsfreie Durchführung des Verfahrens sicherzustellen, werden als Holzfüllstoff getrocknete HoIzspäne mit einem Wassergehalt von unter 5°/o, vorzugsweise 2 bis 4% verwendet und die Mischung vor dem Einführen in den Strangpreßkanal 10 bis 60 min, vorzugsweise 20 bis 30 min gelagert. Die Mischung wird vor dem Einführen in den Strangpreßkanal zweckmäßig auf einen Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 16%, vorzugsweise 7 bis 10%> eingestellt.
Bei einem zur Anwendung auf bestehenden Anlagen zur Herstellung von kunstharzgebundenen Spanplatten geeigneten Verfahren wird die Mischung in einer Flachpreßform zu Spanplatten ausgehärtet, wobei die Mischung vor dem Einführen in die Flachpreßform zweckmäßig auf einen Wassergehalt von 20 bis 30% eingestellt wird.
Die erfindungsgemäßen Bauteile ähneln im Aussehen den herkömmlichen, durch Kunstharzkleber od. dgl. gebundenen Spanplatten, sind dabei jedoch nicht brennbar und feuerhemmend im Sinne der DIN-Norm 4102 (ergänzende Bestimmungen sowie
Brandversuch gemäß Blatt 2, S. 3 und 4) und lassen sich auf einfache Weise bei sehr kurzer Aushärtezeit von unter 15 min kontinuierlich herstellen. Die erhaltenen Bauplatten sind dann sofort einsatzfähig, besitzen bleibende Maßhaltigkeit und hohe Bruchfestigkeit und können wie Holz gesägt, genagelt und geschraubt werden. Dabei ist es insbesondere höchst überraschend, daß derartige, zu etwa 70 Gewichtsprozent aus Holzspänen bestehende Bauteile selbst nach 30minütiger Beflammung mit Temperaturen von etwa 1000° C nicht nur nicht verbrennen, sondern auf der von der Flamme abgewandten Seite nur eine erstaunlich geringe Temperaturerhöhung zeigen und nach der Beflammung noch eine hinreichende mechanische Widerstandsfähigkeit besitzen.
Beispiel
Zur kontinuierlichen Herstellung von magnesiazementgebundenen Spanplatten mittels einer Strangpreßanlage wurden 100 kg kristallisiertes Magnesiumchlorid-Hexahydrat (MgCh-Gehalt etwa 50 Gewichtsprozent) mit 20 kg auf 65° C erwärmtem Wasser unter ständigem Rühren vermischt. In die erhaltene, im wesentlichen klare Lösung wurden dann 1 kg Quarzmehl und 4 kg feinteiliges Talkumpulver eingemischt.
Getrennt davon wurden 100 kg gebrannter natürlicher Magnesit (d = 0,89) mit 100 kg Wasser, 15 kg fein gebrannter inaktiver Kieselgur (Reifenqualität) und 8 kg Natronwasserglas (37,5 Be) unter ständigem Rühren vermischt.
In eine Mischtrommel wurden pro Minute 16 kg getrocknete Holzspäne mit einer Teilchenlänge von höchstens 18 mm und einem Feuchtigkeitsgehalt von 4% kontinuierlich eingeführt. Auf die Holzspäne in der Mischtrommel wuiden durch mit Düsen versehene Schleudervorrichtungen jeweils getrennt pro Minute 4 kg der Talkum und Quarz enthaltenden, wäßrigen Magnesiumchloridlösung und 12 kg der den Magnesit, die Kieselgur und das Wasserglas enthaltenden Mischung aufgesprüht Die Mischung wurde aus oer Mischtrommel mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 40 bis 44% kontinuierlich ausgetragen, dann 20 bis 30 min in einem Bunker zwischengel&gert, aus diesem mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 16% abgezogen, in einem Trockentunnel auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10% getrocknet und dann einer Strangpresse zugeführt, die einen 2,20 m langen Preßkanal aus Stahlblech aufweist. Dieser wurde mit Heißdampf auf eine Temperatur von 180° C erhitzt. Die zugeführte Mischung wurde mittels eines Preßstempels in den 1250 mm breiten und 19 rroi hohen Preßkanal eingedrückt und in diesem bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 50 cm/min zu einem endlosen Spanplattenstrang mit einer Breite von 1250 mm und einer Stärke von 19 mm verformt. Der aus dem Preßkanal austretende Strang wurde unmittelbar hinter der Strangpresse zu Spanplatten mit einer Länge von 2500 mm zerschnitten. Die erhaltenen Spanplatten besaßen eine glatte Oberfläche und eine Rohdichte von 784 kg/m3, eine Biegezugfestigkeit von 160 kg/cm2 und eine Querzugfestigkeit von über 100 kg/cm2. D ieerhaltenen Span-
platten waren ferner bleibend maßhaltig, zeigten keinerlei Verwerfungen oder Ausblühungen und auch nach längerem Eintauchen in Wasser keine merkliche Quellung.
Die erhaltenen Spanplatten erwiesen sich bei der Nichtbrennbarkeitsprüfung gemäß der DIN-Norm 4102, ergänzende Bestimmungen, Ziffer 3.2 als nicht brennbarer Baustoff und bei der Prüfung des Brandverhaltens gemäß DIN 4102, Blatt 2, Ziffern 3 und 5 in Verbindung mit den Bestimmungen gemäß SOLAS 1960 und den IMCO-Empfehlungen als feuerhemmend gemäß der Feuerwiderstandsklasse F 30. Bei dieser Prüfung ergab eine aus den Spanplatten gebildete 2 · 2,5 m große Trennwand bei einer 30 min dauernden Beflammung auf der feuerabgewandten Seite eine auffallend niedrige Temperaturerhöhung von weniger als 100° C. Nach der Beflammung hielt die Trennwand der vorgeschriebenen Festigkeitsprobe mit einem schweren Stahlkugelpendel stand.
Das vorstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels erläuterte Verfahren kann vom Fachmann je nach den Anforderungen und den verfügbaren Einrichtungen in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, wobei die Mengenverhältnisse der Bestandteile innerhalb der angegebenen Bereiche unter Berücksichtigung des Verwendungszwecks der Bauteile und der Beschaffenheit d^r eingesetzten Materialien aufeinander abgestimmt werden sollen. Vielfach ist es auch zweckmäßig, die erhaltenen Bauteile an mindestens einer Oberfläche mit einer das Aussehen und/oder die Beständigkeit gegen Witterungseinwirkungen oder chemischen Angriff verbessernden Beschichtung zu versehen, die vorteilhaft aus einem ebenfalls nicht brennbaren Material bestehen kann.

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Platten- oder strangförmiges Bauteil mit bleibender Maßhaltigkeit aus einer unter Verpressen in der Wärme ausgehärteten Mischung aus feinteiligem, gebranntem Magnesit, überwiegend spanartigem HolzfüUstoff, anorganischem Füllstoff und wäßriger Magnesiumdiloridlösung mit einem Gewichtsverhältnis MgChMgCh von 3:1 bis 4:1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgehärtete Bauteil:
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