DE594257C - Verfahren zur Herstellung waermeisolierender und schalldichter Baustoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung waermeisolierender und schalldichter BaustoffeInfo
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Description
rar. ind. Cigendom
.2 4APR. 1934
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wärmeisolierenden und
schalldichten porösen Baustoffen in Form von körnig-pulverigen Massen oder Blöcken, Platten
und ähnlichen Formkörpern unter Verwendung von Alkalisilikaten..
■ Es ist bereits vorgeschlagen { worden, ' Wärmeschutzmassen aus Alkalisilikaten herzustellen, zu welchem Zwecke die wasserhaltigen Alkalisilikate zunächst vorgetrocknet· und dann zweckmäßig in Formen auf höhere Temperaturen von etwa 200 bis 5000 erhitzt werden, so daß durch die entweichenden Wasserdämpfe das gegebenenfalls auch mit Füllstoffen versetzte Wasserglas aufgebläht und ein poröses Material aus wasserfreiem Alkalisilikat erhalten wird. . Die auf diese Weise hergestellten porösen Alkalisilikatprodukte haben jedoch den Nach-
■ Es ist bereits vorgeschlagen { worden, ' Wärmeschutzmassen aus Alkalisilikaten herzustellen, zu welchem Zwecke die wasserhaltigen Alkalisilikate zunächst vorgetrocknet· und dann zweckmäßig in Formen auf höhere Temperaturen von etwa 200 bis 5000 erhitzt werden, so daß durch die entweichenden Wasserdämpfe das gegebenenfalls auch mit Füllstoffen versetzte Wasserglas aufgebläht und ein poröses Material aus wasserfreiem Alkalisilikat erhalten wird. . Die auf diese Weise hergestellten porösen Alkalisilikatprodukte haben jedoch den Nach-
ao teil, daß sie verhältnismäßig leicht löslich sind, so daß sie für viele Zwecke, für welche
eine Dauerhaftigkeit des Materials auch bei Einfluß von Feuchtigkeit erforderlich ist,
nicht brauchbar sind.
Um diesen Nachteil zu beheben, hat man auch schon vorgeschlagen, die in der genannten
Weise aus Wasserglas hergestellten ... porösen Steine oder ähnlichen Formkörper in Chemikalien, wie CalciumchloridlÖsungen,
einzutauchen, durch welche das lösliche Silikat in das unlösliche umgewandelt wird, und
die gebildeten löslichen Salze dann auszuwaschen. Auf diese Weise werden durch den
chemischen Umsatz poröse Formkörper erhalten, die aus einer unlöslichen Siliciumverbindung
in porösem Zustande bestehen. Um diese Formkörper gegen die Aufnahme von Feuchtigkeit zu schützen, ist auch schon
vorgeschlagen, sie mit einem Überzug aus geschmolzenem Paraffin, Wachs oder Kautschuk,
Guttapercha oder Lösungen von Harzen oder ähnlichen Stoffen zu versehen. Dieses Verfahren ist durch den genannten
erforderlichen chemischen Umsatz zwecks Gewinnung unlöslicher poröser Siliciumverbindungen
jedoch sehr langwierig und kostspielig.
Um das Aufblähen der gegebenenfalls mit Füllstoffen, wie Tonerde, Kieselgur, Asbest,
Sägemehl o. dgl., versetzten Wasserglaslösungen beim Erhitzen zu verbessern, ist
ferner vorgeschlagen worden, dem Wasserglas eine gewisse Menge Kochsalzlösung beizumischen,
wodurch erreicht werden soll, daß das Aufblähen und Auflockern der Masse
beim Erhitzen nicht nur durch das Verdampfen des Wassers erfolgt, sondern auch durch das Zerplatzen der Kochsalzkristalle.
Die auf diese Weise erhaltenen Produkte ■haben jedoch in erhöhtem Maße den Nachteil,
daß sie verhältnismäßig leicht wasserlöslich sind. Außerdem ist die Zellstruktur
in diesen Produkten sehr unregelmäßig, und sie sind ferner sehr zerbrechlich.
Es wurde nun gefunden, daß die Löslichkeit der porösen Alkalisilikate wesentlich
verringert und in den erhaltenen Produkten die Zellstruktur verbessert werden kann,
wenn den Alkalisilikaten vor dem Erhitzen auf höhere Temperaturen ein Stoff zugesetzt
wird, der weniger alkalisch ist, als die Alkalisilikate es sind, und welcher deren Blähvermögen
nicht beeinflußt. Erfindungsgemäß werden für den genannten Zweck die Alkaliborate
.benutzt. Durch diese Zusatzstoffe werden ferner poröse Produkte erhalten, welche
bei etwa gleichbleibendem spezifischem Gewicht Zellen viel geringerer und gleichmäßigerer
Größe enthalten, als sie bei alleiniger
ίο Verwendung der Alkalisilikate erzielt werden
können. Das erhaltene Produkt hat ferner eine größere -mechanische Festigkeit, bessere
isolierende Eigenschaften und eine geringere Neigung, Feuchtigkeit 'und Kohlendioxyd
aufzunehmen als die lediglich aus Alkalisilikaten hergestellten Produkte.
Die Erfindung besteht also in der bevorzugten Ausführungsform in der Herstellung
eines schalldichten und wärmeisolierenden Materials, das aus Alkaliboraten und Alkalisilikaten
hergestellt wird. Obgleich die genaue chemische Zusammensetzung des Produktes bisher noch nicht festgestellt werden
.konnte, so ist doch anzunehmen, daß eine gewisse Menge Alkaliborosilikate neben Alkalisilikaten und Alkaliboraten.vorhanden ist.
Das verlangte Produkt kann in verschiedener Form erhalten werden,' und auch das
Herstellungsverfahren kann verschiedenartig sein.
Wesentlich ist, daß das benutzte Rohmaterial aus einer konzentrierten Lösung aus
Alkaliboraten und Alkalisilikaten oder aus Alkaliborsilikaten besteht.Diese Lösung kann
auf verschiedene Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann zu diesem Zwecke ein
Alkalisilikat, wie Natriumsilikat, in wässeriger Lösung mit sehr hohem Gehalt an Na2O
mit Borsäure teilweise neutralisiert werden.
Ferner kann ein Borat, wie handelsüblicher Borax, entweder in fein verteilter Form oder
in Form einer Lösung einer Alkalisilikatlösung zugesetzt werden. Selbstverständlich
kann an Stelle von Borax auch irgendein anderes Borat benutzt werden!
Es kann ferner ein Alkalisilikat durch
Trocknen in einen glasartigen, festen Stoff übergeführt werden, welcher noch Io bis 30 %
Wasser enthält, und es kann dann ein gepulvertes Borat, wie Borax, dem gepulverten,
glasartigen, festen Stoff zugesetzt und damit vermischt werden.
Es kann ferner auch ein Boratsilikatgemisch zu einem glasartigen, festen Stoff, j
der 10 bis 30% Wasser enthält, getrocknet werden und dann gegebenenfalls in kleine
Stücke zerbrochen werden.
Der Na,O-Gehalt des Natriumsilikats kann
der der handelsüblichen Natriumsilikatlösungen sein, in welchen das Verhältnis von
Na2O zu SiO2 gewöhnlich etwa 1 13,25 he- :
trägt; wird dagegen Borsäure an Stelle von Borat benutzt, so soll der Na2O-GeIIaIt hinreichend
höher sein, damit die Borsäure neutralisiert wird.
Die in der obengenannten Weise hergestellten Stoffe können dann, je nach dem verlangten
Produkt, in verschiedener Weise weiterverarbeitet werden.
70 B e i sp iel ι
Das, wie es oben angegeben ist, erhaltene Material kann in eine Form gebracht werden
und darin unmittelbar allmählich auf höhere Temperaturen erhitzt werden, so daß unter
Austreibung des Wassergehaltes entweder Blöcke oder andere Gegenstände in gleichmäßig
poröser Form erhalten werden.
Wenn das Material in Form einer Lösung vorliegt, so kann es zunächst 'durch Verdampfen
und Trocknen in einen glasartigen, festen Stoff übergeführt und dann entweder in derselben Vorrichtung oder in einer besonderen
Form zwecks Vertreibung des restlichen Wassergehaltes auf höhere Temperaturen erhitzt werden, so daß in der Masse
die verlangte Porosität erzielt wird. ■ .
9° B eisρiel 3
Der glasartige, feste Stoff, der eine wesentliche Menge Wasser enthält, kann auf beliebigen
Grad zerkleinert werden, und das . Material kann dann in einem kontinuierlich
arbeitenden Ofen, welcher mit Rührvorrichtungen versehen ist oder selbst bewegt werden
kann, erhitzt werden, so daß ein körniges isolierendes Material erhalten wird.
T-. .
Wenn Platten oder Blöcke hergestellt werden sollen, so kann die glasige Masse als
solche in einer geeigneten Form erhitzt werden, so daß große zusammenhängende Massen
isolierenden Materials erhalten werden, welche keine Bindemittel enthalten.
B ei sp iel 5
Es kann auch eine Sprühtrocknung angewendet werden, zu welchem Zwecke die Lösungen
aus den Alkaliborosilikaten oder Gemische aus den Silikat- und Boratlösungen
in heiße Gase, wie Verbrennungsgase, eingespritzt werden können, wodurch ein fein
zerteiltes isolierendes Material gebildet wird,
■Beispiel 6
Um Teilchen aus glasiger Masse zu erhalten, welche 10 bis 35°/,, Feuchtigkeit enthalten,
kann die gemischte Lösung in heiße Gase eingespritzt werden, deren Temperatur
so geregelt wird, daß ein- fein zerteiltes Material
gewonnen wird, das noch iobis3S°/0
Feuchtigkeit enthält und das dann unter Anwendung von Wärme verformt werden kann.
Die nach den obengenannten Verfahren erhaltenen Produkte können zur Herstellung zahlreicher Gegenstände und von Grundstoffen
benutzt werden. Das oben beschriebene körnige Produkt -kann beispielsweise mit
ίο Asphalt oder einem Asphaltparaffingemisch
oder mit Harzen oder Gummiarten oder mit Celluloseestern behandelt werden. Diese
Mischungen können dann in · irgendeine beliebige Form gebracht und zu Isolierungs-
und Schalldichtungszwecken benutzt werden, und unter gewissen Bedingungen können derartige
Produkte auch ohne Verdichtung Verwendung finden. · Das körnige Produkt ' kann auch mit
Zement, Mörtel oder irgendeinem anderen Bindemittel behandelt werden, so daß plastische
Massen gewonnen werden, die in beliebiger Weise verformt werden können.
Die körnigen Borosilikate können auch mit einem durch Wärme härtbaren Harz, wie den synthetischen Harzen vom Phenolform-"
afclehydtypus, oder anderen Kondensationsprodukten, wie den s>rnthetischen Harzen aus
mehrwertigen Alkoholen und organischen Säureanhydriden o. dgl., behandelt werden,
so daß in der Wärme verformbare plastische Massen erhalten werden.
Wenn das erhaltene Produkt in Form einer Platte oder eines Blockes vorliegt, wie beispielsweise
das nach den Beispielen 1,2 oder 4 erhaltene Produkt, so daß es kein Binde-
.. mittel enthält, so können die Platten wasserdicht gemacht werden, indem sie in an sich
bekannter Weise in Asp'halt, Asphaltemulsionen, Paraffin, Asphaltparaffingemische
. oder andere Wachse, Gummiarten, Harze, Celluloseester, Farbstoffe, Lacke, Gummilösungen,
Gummipasten, thermoplastische -Lacke oder thermoplastische Pasten eingetaucht
oder mit diesen Stoffen bespritzt werden.
Gegebenenfalls kann auch die Platte oder der Block in wasserdichtes Papier oder einen
anderen wasserdichten Stoff eingehüllt wer- · den, oder sie können auch entweder bewehrt
oder vollkommen in Hart- oder Weichgummi, Kunstharze oder Kunstharzplatten, Celluloidestermischungen
oder Celluloidplatten oder Metallbleche eingeschlossen werden, wobei diese Einhüllungen an derartigen Teilstücken
so angeordnet werden können, daß diese leicht miteinander oder auch mit irgendwelchen
anderen Baueinheiten durch Verschrauben o. dgl. verbunden werden können.
Die Platten und Blöcke können auch in geschmolzenes Metall eingetaucht öder damit
bespritzt werden, so daß sie teilweise oder vollkommen damit überzogen werden, oder
sie können auch mit einem Glas überzogen werden, so daß ein ziegelartiges Aussehen
erzielt wird. Die aus diesem Material hergestellten Blöcke können auch durch durchlochtes
Metall oder Metallroste auf der Oberfläche verstärkt werden, oder sie können mit
einem Bindemittel, wie Zement, Mörtel o. dgl., überzogen werden, so daß eine Verstärkung
und ein geeigneter Verputz erzielt wird.
Wenn das körnige Material oder das Material in Blockform mit durch Wärme hartbaren
Substanzen, wie den obenerwähnten Kunstharzen, oder mit einer beim Erhitzen Hartgummi liefernden Rohgumtnischwefelpaste
behandelt wird, so kann das erzielte Produkt unter dem für das benutzte besondere
durch Wärme härtbare Material erforderlichen Druck auf geeignete Temperaturen
erhitzt werden, so daß ein dauerhafter Block mit einem guten Überzug oder Verputz erzielt wird, welcher dann ohne
weitere Behandlung als Baumaterial oder als Material für Möbelschreinereien benutzt werden
kann.
Eine derartige durch Wärme härtbare Masse, wie sie unter Verwendung des körnigen
Produktes und eines durch Wärme härtbaren Materials erhalten wird, kann zum Formen ganzer Gegenstände, wie Eisschränke,
Teilwände usw., bei welchen eine Isolation von Wichtigkeit ist, benutzt werden.
In gleicher Weise können, wenn Blöcke aus dem Material benutzt werden, dieselben
entweder von Anfang an in die Form eines fertigen Gegenstandes, beispielsweise eines
Eisschrankes, gebracht werden, oder ein der- Ί00
artiger Schrank kann aus mehreren einzelnen Blöcken· hergestellt werden, der dann mit
Metall, einem durch Wärme härtbaren Material, Gummi, Schwefelgummipaste o. dgl. überzogen und bei Verwendung eines durch
Wärme härtbaren Materials oder einer Schwefelgummipaste unter geeignetem Druck
erhitzt werden kann, so daß ein fertiger Schrank oder ein anderer Gegenstand mit
einer gehärteten Oberfläche erzielt wird. no
Bei der Herstellung des neuen Materials können dem ursprünglichen Silikatboratgemisch
vor dem Trocknen und Erhitzen in an sich bekannter Weise auch Faser- oder VerstärkTingsstoffe zugesetzt werden, so daß
nach der Fertigstellung die Faserstoffe der fertigen Masse durchgängig einverleibt sind
und diese somit verstärkt wird. Dieses faserige Material kann aus irgendeinem anorganischen
Stoff, wie Asbest, Glaswolle usw., bestehen, oder es kann auch metallisch sein und beispielsweise in Form eines Draht-
geflechtes oder von Metallwolle benutzt werden.
Bei - der Herstellung des Materials kann Alkalisilikat in beliebiger handelsüblicher
Beschaffenheit benutzt werden. Je niedriger aber das Verhältnis von Na2O zii SiO2 in
dem Silikat ist, umso dichter ist das erzielte Produkt und um so geringer ist die Neigung,
Feuchtigkeit zu absorbieren. ίο Die Menge des Borats, welche zugesetzt
wird, kann praktisch innerhalb · des ganzen Bereiches, ausgehend von einem Gemisch,
das nur eine sehr geringe Menge Borat enthält, bis zu einem solchen, das nur eine kleine
Menge Silikat enthält, liegen.
Unter den gegebenen Preisbedingungen wird jedoch, da die Borate teurer sind als
die Silikate, die Boratmenge gewöhnlich kleiner sein als die Silikatmenge. Eine so
kleine Boraxmenge von i°/0 beispielsweise
. hat jedoch bereits eine wahrnehmbare Wirkung auf das Gefüge des Materials, und bei
iobisi5°/o zeigt sich eine sehr vorteilhafte
Wirkung. Höhere Prozentsätze verbessern das Gefüge noch mehr, und die für einen bestimmten
Zweck anzuwendende Menge ist daher nur abhängig vom Preis und den verlangten
Eigenschaften.
Bei der Herstellung der porösen Alkalisilikatboratbaustoffe
kann deren, scheinbares . spezifisches Gewicht auch dadurch stark verändert
werden, daß die Menge des glasigen Materials in der Form geregelt wird, so daß
für das den Raum der Form ausfüllende aufgetriebene Material nach dem Erhitzen und
dem Vertreiben des Wassers jedes gewünschte spezifische Gewicht von 0,05 aufwärts
bis fast zu dem tatsächlichen spezi-• fischen Gewicht des -Glases selbst erzielt
werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Form benutzt wird, die so eingerichtet
ist, daß die Feuchtigkeit aus ihr leicht entweichen kann, aber das Material selbst
durch die Wandungen der Form festgehalten wird. Die Blöcke haben jedoch immer ein
gleichmäßig poröses Gefüge, unabhängig von dem ins Auge gefaßten spezifischen Gewicht.
Je höher das spezifische Gewicht verlangt wird, um so mehr müssen natürlich die
Formen verstärkt werden, da der beim Aufblähen während des Entweichens der Feuchtigkeit
erzeugte Druck sehr bedeutend ist.
Unter dem Ausdruck Alkaliboratsilikat ist ganz allgemein das Material gemeint,
welches Alkaliborate und Alkalisilikate enthält.
Claims (1)
- Patentansprüche:i. Wärmeisolierender und schalldichter Baustoff in Form von körnig-pulverigen . Massen oder von Blöcken, Platten 11. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß er aus wasserfreien, porösen Alkaliboratsilikaten besteht.2. Baustoff in Form von Blöcken, Platten u. dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus porösen, wasserfreien Alkaliboratsilikaten hergestellten Formkörper mit einem wasserdichten Stoff, wie Asphalt, Paraffin, Kautschuk, Harzen, Celluloseestern, Metallenu. dgl., oder mit einem Bindemittel, wie Zement o. dgl., überzogen sind.3. Baustoff in Form von Blöcken, Platten u. dgl. nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper aus porösen, wasserfreien Alkaliboratsilikatkörnchen bestehen, die in einem Bindemittel, wie Zement, oder Harzen, Paraffin, Celluloseestern u. dgl. eingebettet sind.4. Baustoff in Form von Blöcken, Platten u. dgl. nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper aus den Alkaliboratsilikaten durch Faserstoffe, wie Asbest, oder durch Metalloder Glaswolle oder Metallarmierungenu. dgl. verstärkt sind.5. Verfahren zur Herstellung der wärmeisolierenden und schalldichten Bau- yo stoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Alkalisilikat, Alkaliborat oder Borsäure und Wasser zur Trockne gebracht und unter solchen Bedingungen erhitzt wird, daß die Feuchtigkeit daraus entfernt und in der Masse die verlangte Porosität erzielt wird.6. Verfahren zur Herstellung des wärmeisolierenden und schalldichten Baustoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegebenenfalls mir Faser- oder anderen \rerstärkungsstoffei:. wie Asbest, versetzte Alkalisilikatlösuni; so weit zur Trockne eingedampft wird. 10s daß sie noch 10 bis 35 0Z0 Wasser enthalt und daß das erhaltene Produkt dann zerkleinert, mit gepulvertem Alkaliborat versetzt und die Mischung dann in Form-Ja erhitzt wird.7. Verfahren zur Herstellung des wärmeisolierenden und schalldichten Baustoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegebenenfalls mit Faserstoffen o. dgl. versetztes Gemisch aus einer Alkalisilikatlösung und einem Alkaliborat durch Trocknen in eine glasige, feste Masse mit einem Wassergehalt von 10 bis 35% übergeführt und die Masse dann in einer Form erhitzt wird.iS. Verfahren zur Herstellung des wärmeisoHeronden und schalldichten Bau-Stoffes in Form von Körnchen oder Kugelchen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus einem Alkalisilikat und einem Alkaliborat durch Trocknen in eine glasige, feste Masse mit einem Wassergehalt von io bis 35 °/o übergeführt, die Masse- zerkleinert und unter Rühren erhitzt wird, bis die Körnchen wasserfrei sind.9. Verfahren zur Herstellung des wärmeisolierenden und schalldichten Baustoffes in Form von Körnchen oder Kügelchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine konzentrierte Lösung aus einem'Alkaliborat und einem Alkalisilikat in heiße Gase, wie Verbrennungsgäse, eingespritzt wird.10. Verfahren nach Ansprüche), dadurch gekennzeichnet, daß eine konzentrierte Lösung aus einem Alkalisilikat und einem Alkaliborat in heiße Gase eingespritzt wird, deren Temperatur so bemessen ist, daß ein fein zerteiltes Material mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 35 °/0 erhalten, wird und daß dann durch Erhitzen der. Masse die Feuchtigkeit entfernt wird.11. Verfahren zur Herstellung derwärmeisolierenden und schalldichten Baustoffe beliebigen spezifischen Gewichtes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 3u daß die mit Alkaliborat gemischten Alkalisilikatlösungen durch Trocknen in einen glasigen, festen Körper mit einem Wassergehalt von 10 bis 35°/o übergeführt werden und daß die Masse dann in einer festen Form, aus der das restliche Wasser während des Aufblahens als Dampf entweichen kann, in welcher aber die treibende Masse auf einem vorbestimmten Volumen gehalten wird, erhitzt wird.12. Verfahren nach Anspruchs,6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Formkörper durch Tauchen oder Streichen mit einem wasserdichten und gegebenenfalls durch Wärme härtbaren Überzug versehen oder mit einem Bindemittel überzogen werden.13. Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene körnige Produkt mit einem beliebigen, gegebenenfalls mit Verstärkungsstoffen versetzten Bindemittel vermischt und die Masse dann einer Formgebung unterzogen wird.
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- 1931-09-28 FR FR725172D patent/FR725172A/fr not_active Expired
- 1931-10-07 DE DEE41893D patent/DE594257C/de not_active Expired
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Also Published As
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US2047016A (en) | 1936-07-07 |
FR725172A (fr) | 1932-05-07 |
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