DE3223178C1

DE3223178C1 - Verfahren zur Herstellung von mit mineralischen Stoffen beschichteten organischen Fasern

Info

Publication number: DE3223178C1
Application number: DE3223178A
Authority: DE
Inventors: Otto-Everhard 3394 Langelsheim Zuske
Original assignee: Fels Werke Peine Salzgitter; Fels-Werke Peine-Salzgitter 3380 Goslar De GmbH; Fels-Werke Peine-Salzgitter 3380 Goslar GmbH
Current assignee: Fels Werke GmbH
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1984-03-22

Description

Als reaktionsfählger Mineralstoff kann außer Gips Zement einzeln oder in geeigneter Kombination eingesetzt werden. Besondere Farbwlrkungen der beschichteten organischen Fasern können vorteilhaft dadurch erzielt werden, daß die Mlschung vor der Aushärtung des Mineralstoffs oder der Mineralstoffe pigmentiert wird.
Die farbgebenden Pigmente können während der Tränkung der Fasern oder auch noch während des Preßvorgangs zugesetzt werden.
Es hat sich gezeigt, daß ein besonders zweckmäßiges Verfahren für die Feinzerkleinerung der getrockneten Masse darin besteht, daß erfindungsgemäß die Feinzerkleinerung der getrockneten Masse spanabhebend und zerrupfend durchgeführt wird, Insbesondere mit Hilfe von Schlelfvorrichtungen, wodurch sich eine flockige Masse der beschichteten organischen Fasern ergibt, die sich besonders gut weiterverarbeiten läßt und besonders dauerhafte und wirksame Eigenschaften bei Verwendung als Zuschlag- und/oder Füllstoff für weiterverarbeitbare Massen aufweist.
Das Verfahren der Erfindung wird prinzipiell in folgender Weise durchgeführt: Die organischen Fasern werden in einer Suspension aus einem oder mehreren gewünschten reaktionsfähigen natürlichen und/oder synthetischen Mineralstoffen und Wasser mit diesen innig und homogen vermlscht. Die jeweiligen Anteile von Wasser und Mineralstoff bzw. Mineralstoffen werden je nach den Mineralstoffen wie auch in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Faserlänge der organischen Fasern gewählt.
Das so erzielte Gemenge wird einem geeigneten Preßvorgang unterworfen, dessen Ergebnis eine plastische Masse ist. Dabei wird insbesondere überschüssiges Wasser entfernt und eine erste Haftung der Beschichtung an der organischen Faser erreicht. Während des Preßvorgangs kann die Aushärtung der die Beschichtung bildenden Mineralstoffe beginnen.
Die eigentliche teilweise oder vollständige Aushärtung des Mineralstoffs oder der Mineralstoffe erfolgt vor oder In dem anschließenden gesteuerten Trocknungsprozeß.
Ist die Masse nach dem Trocknungsvorgang erstarrt, so wird die getrocknete Masse feinzerkleinert, insbesondere durch spanabhebendes Zerkleinern und Zerrupfen beispielsweise mittels Schlelfvorrichtungen. Das Ergebnis ist eine flockige Masse aus den beschichteten Fasern.
Diese flockige Masse kann dann als Zuschlag- und/oder Füllstoff in den geschilderten weiterverarbeltbaren Massen und Putzen eingesetzt werden.
Eine besonders vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird Im folgenden näher erläutert: Es werden 45 Vol.-% Cellulosefasern mit 55 Vol.-% handelsüblichen gebrannten Glpses in einem Gemenge mit mindestens der stöchlometrisch erforderlichen Wassermenge homogen und Innig gemischt, wobei gleichzeitig eine Intensive Tränkung der Cellulosefasern erzlelt wird.
Die hierbei entstandene Mischung wird einem Preßvorgang bei einem Druck von 15 bis 30 N/mm2 unterworfen, wodurch eine plastische Masse entsteht.
Diese plastische Masse bindet anschließend ab und wird auf dem Wege der Trocknung für die mechanische Zerkleinerung vorbereitet. Ist die Masse in gewünschtem Maß getrocknet, so wird diese getrocknete Masse mit Hilfe von Schleifvorrichtungen spanabhebend und zerrupfend zu einer flockigen Masse feinzerklelnert. Diese Zerkleinerung wird zweckmäßig derart durchgeführt, daß sich überwiegend beschichtete Fasern von einer Länge von nicht mehr als 2 mm ergeben.
Untersuchungen zeigten, daß die hierdurch erreichte Beschichtung der Cellulosefasern mit Glpskrlstallen einen festen Verbund mit den Faseroberflächen elngegangen war. Das entstandene Produkt weist folgende wesentliche Eigenschaften auf: Sehr schwer entflammbar.
Kristallwassergehalt: ca. 12X pH-Wert: ca. 7,2 Farbe: grau alkalibeständig.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von mit einem oder mehreren mineralischen Stoffen beschichteten organischen Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß ein inniges Gemenge aus organischen Fasern, reaktionsfähigen natürlichem und/oder synthetischem Mineralstoff und Wasser erzeugt wird, daß danach dieses Gemenge einem Preßvorgang unterworfen und das zu einer plastischen Masse gepreßte Gemenge nach erfolgter teilweiser oder vollständiger Aushärtung des Mineralstoffs oder der Mineralstoffe getrocknet wird und daß schließlich die getrocknete Masse feinzerkleinert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als reaktionsfähige Mineralstoffe außer Gips Zement einzeln oder in geeigneter Kombination eingesetzt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge vor der Aushärtung des Mineralstoffs oder der Mineralstoffe pigmentiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinzerkleinerung der getrockneten Masse spanabhebend und zerrupfend, insbesondere mit Hilfe von Schleifvorrichtungen, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 45 Vol.-% Cellulosefasern mit 55 Vol.-,oÓ handelsüblichen gebrannten Gipses vermengt und mit wenigstens der stöchiometrisch erforderlichen Wassermenge homogen gemischt und getränkt werden, daß das so erzielte Gemenge bei einem Druck von 15 bis 30 Nimm2 zu einer plastischen Masse gepreßt wird, daß die plastische Masse auskristallisiert und einem Trocknungsprozeß unterworfen wird und daß danach die trockene Masse durch Schleifen zu einer flockigen Masse feinzerkleinert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Felnzerkleinerung derart durchgeführt wird, daß überwiegend beschichtete Fasern von einer Länge von nicht mehr als 2 mm erzeugt werden.
7. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellten beschichteten organischen Fasern als Zuschlag- und/oder Füllstoff für weiterverarbeitbare Massen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit einem oder mehreren mineralischen Stoffen beschichteten organischen Fasern.

Es Ist bekannt, organische Fasern, z. B. Cellulosefasern mit einer Länge bis ungefähr 3 mm, die chemisch gebleicht oder auch unbehandelt sein können, als Füllstoff in Bitumenmassen, Dichtungsmassen, Farben, Kleber-Spachtelmassen und Putzen zu verwenden. Es ist auch bekannt, vorgefertigte Mischungen aus Cellulosefasern und mineralischen Stoffen, z. B. Kaolinpulver, herzustellen und solche Mischungen als Füllstoff den vorerwähnten Massen und - Putzen zuzusetzen. Solche Mischungen dienen unter anderem zur Verbesserung der Benetzbarkeit der Faser mit Bindemitteln sowie zur Erhöhung der Viskosität und der Konsistenz von weiterverarbeitbaren Massen oder Putzen.

Bisher wurden die mineralischen Stoffe auf die organischen Fasern dadurch aufgebracht, daß die mineralischen Stoffe mit Hilfe von Walzenmühlen an die Fasern angepreßt wurden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Zumischbarkeit und die Möglichkeit der Beschichtung der organischen Fasern mit den mineralischen Stoffen bei diesen bekannten Verfahren erheblich begrenzt ist. Insbesondere lösten ~ sich die angepreßten mineralischen Stoffe bereits vor der Weiterverarbeitung bzw. während des Verarbeitungsprozesses wieder von der Faser. Es ergab sich daraus eine unzureichende Verzahnung mit dem jeweiligen Bindemittel in der Masse und damit eine nur unzureichende Beeinflussung der Viskosität und Konsistenz dieser Masse. Auch hat sich gezeigt, daß die in bekannter Weise behandelten organischen oder Cellulosefasern weiterhin leicht entflammbar waren, was die Anwendungsmögllchkeit insbesondere in der Bautechnik erheblich einschränkte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dessen Hilfe die organischen Fasern mit den mineralischen Stoffen derart innig und dauerhaft verbunden werden können, daß die Faser elastisch bleibt und trotzdem eine gute Haftung und ein fester Verbund zwischen Faser und mineralischer Beschichtung erreicht wird, der sowohl vor der Weiterverarbeitung als auch während des Verarbeitungsprozesses erhalten bleibt. Die Fasern sollen daher eine dauerhaft strukturierte Oberfläche erhalten. Bei Verwendung der beschichteten Fasern als Zuschlag-und/oder Füllstoff für weiterverarbeitbare Massen soll eine bessere Verzahnung mit den jeweiligen Bindemitteln innerhalb der weiterverarbeitbaren Masse und somit eine genau beherrschbare Beeinflussung der Eigenschaften dieser weiterverarbeitbaren Masse, insbesondere von deren Viskosität und Konsistenz erreicht werden.

Zugleich soll die leichte Entflammbarkeit der so beschichteten Fasern weitestgehend verringert oder ganz beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung vor allem dadurch gelöst, daß ein inniges Gemenge aus organischen Fasern, reaktionsfähigem natürlichem und!oder synthetischem Mlneralstoff und Wasser erzeugt wird, daß danach dieses Gemenge einem Preßvorgang unterworfen und das zu einer plastischen Masse gepreßte Gemenge nach erfolgter teilweiser oder vollständiger Aushärtung des Mineralstoffs oder der Mineralstoffe getrocknet wird und daß schließlich die getrocknete Masse felnzerkleinert wird. Es hat sich gezeigt, daß hierdurch an den organischen Fasern eine haltbare strukturierte kristalline Oberfläche aus den mineralischen Stoffen entsteht, die vor der Weiterverarbeitung der beschichteten Fasern bzw. während ihres Verarbeitungsprozesses erhalten bleibt ebenso wle die Elastizität der beschichteten organischen Fasern. Untersuchungen haben gezeigt, daß die erfindungsgemäß erzielte Beschichtung der organischen Fasern einen festen Verbund mit der Faseroberfläche eingeht. Bei Verwendung als Zuschlag- und/oder Füllstoff für weiterverarbeitbare Massen, erweist sich dieser als haltbar und führt zu einer innigen Verzahnung mit den jeweiligen Stoffen der weiterverarbeitbaren Masse und damit zu einer genau beherrschbaren Beeinflussung von deren Eigenschaften, Insbesondere von deren Viskosität und Konsistenz.