DE7436845U

DE7436845U - Platten- oder strangförmiges Bauteil

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Publication number: DE7436845U
Application number: DE7436845U
Authority: DE
Original assignee: VERTH J
Current assignee: VERTH J
Priority date: 1974-11-05
Publication date: 1975-09-25

Description

DIPL.-CHEM. dr. HARALD STACH

PATENTANWALT

2 HAMBURG 1 · ADENAUERALLEE 30 · TELEFON (0411) 34 45 23

Aktenzeichen; G 7k 36 845.9

Anmelder: Joachim zur Verth, Hamburg

Platten- oder strangförmiges Bautail

Die Erfindung betrifft ein platten- oder strangförmiges Bauteil mit bleibender Maßhaltigkeit aus einer unter Verpressen in der Värme ausgehärteten Mischung aus über- iegend spanartigem Holzfüllstcff, anorganischem Füllstoff, /einteiligem, gebranntem Magnesit und wässriger Magnesiumchloridlösung.

Es sind bereits zahlreiche "Varfahren zur Herstellung von Steinholz-Bauteilen bekannt, bei denen feinteiliger, gebrannter Magnesit mit einer doppelten bis dreifachen Volumenmenge Holzfüllstoff und wässriger Magnesiumchloridlösung vermischt und die erhaltene Masse verfort und durch Pressen verdichtet wird. Die auf o'ese Weise hergestellten Steinholzplatten erfordern jedoch eine sehr lange Aushärtzeit und sind auch nicht hinreichend maßhaltig.

Zur Vermei· .tag dieser Nachteile sind verschiodene abgewandelte Verfahren bekannt geworden, die jedoch in der Praxis zu keinem durchschlagenden Erfolg geführt haben. So ist aus der deutschen Patentschrift 808 57O ein Verfahren zur Herstellung von Steinholzplatten bekannt, bei welchem man eine Mischung aus Magnesit und Füllstoffen in einem Gewichtsverhältnis von 3 "°is ^s 1 >»it ^{nur so} wenig Anmachflüssigkeit vermischt, daß die Masse vor dem Pressen noch zusammenhängend pulvrig ist und beim Pressen keine oder nur wenig Anmachflüssigkeit abgibt, D e erhaltene Masse wird dann unter einem Druck von 20 bis 40 kg/cic verpreßt und dabei unter liruck bis zum Siedepunkt der Anmechflüssigkeit erhitzt. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und liefert nur

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Stelnholzpliitten hoher Dichte, die weder selbsttragend noch schraubfKbi(S sind.

Aue der deutschen Patentschrift 2 O35 265 ist ferner eine selbsttragende, achraubfähige, nicht brennbare Steinholz-Bauplatte mit bleibender Maßhaltigkeit bekannt, die aus ein«r ohne Yerpressen ausgehärteten Mischung aus natürlichem und synthetischen Magnesit» feinteiliges Holzfüllstoffen und ein«»r Magneaiumchloridlösung von 10 bis 15° Be besteht und¹ ein Gewichteverhältnis MgOtHolzfttllstoff vom 1:1 bis 1:1,5, «in Gewichtsverhältnis MgO:MgCl₂ von 2 bis k und ein Gewichteverhaltnis Holzfüllstoff zu MgCl₃ von 2 bis 6 aufweist und gegebenenfalls 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 etwa 2- bis 2,7-fachen Volumenmenge Magnesiumchloridlösung von 10 bis 15°Be und, bezogen auf Magnesit, einer 4,5- bis 6,2-fachen Volumenmenge Holzfüllstoff zu einer plastischen Masse vermischt, diese etwa Ί5 bis 90 Minuten der Quellung überlassen, dann verformt, in der Form ohne Vorpressen mindestens vier Stunden bei Temperaturen zwischen 30 und 40°C vorgetrocknet, dann entformt und mindestens Zh Stunden bei Temperaturen zwischen 5° und 50 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 zu schaffen, die unter starker Verkürzung der Aushärtzeiten eine rasche, kontinuierliche Fertigung ermöglichen, im Aussehen den herkömmlichen Spanplatten entsprechen, jedoch dennoch nicht brennbar und feuerhemmend im Sinne der DIN-Norm U1O2 sind.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist das platten- oder strangför mige Bauteil der eingange genannten Art erfindungsgeaäß dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Mischung!

a) ein Ge^ xchtsverhältnis MgOjHolzfüllstoff von 1t3 bis 1:4 vorzugsweise 1:3#2 bis 113»5»

b) ein Gewichtsverhältnin MgOtMgCl₂ von 3t1 bis 4:1, vorzugsweise 3,2M bis 3,6:1,

c) ein Gewichtsverhältnis MgCl₂tHolzfüllstoff von 1:8 bis 1:12, vorzugsweise 1x9 bis 1:11,

d) ein Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff, 2 bis 8, vorzugsweise 4 bis 6 Gew.% inaktiver Kieselgur,

e) einen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstofr,

1 bis 5* vorzugsweise 2 bis 4 Gew.$ Wasserglas aufweist und

f) sowohl echraubfähig als auch nicht brennbar und feuerhemmend (OTN 4102) ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bauteil einen zusätzlichen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff, bis zu 3» vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.$ Talkum und/ oder bis zu 5t vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew.^ Gesteinsmehl auf. Der Holzfüllstoff besteht vorzugsweise überwiegend aus Holzspänen mit einer TeilchenlrSiige von höchstens 20

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bauteil eine Strangpreßstruktur mit einem starken Anteil an im wesentlichen quer zur Preßrichtung liegenden Holzspänen auf. Andererseits umfaßt die Erfindung auch Bauteile mit einer Plachpreßstruktur mit einem starken Anteil an im wesentlichen parallel zu den Plattenflächen liegenden Holzspäaen.

Die Herstellung der Bauteile der verstehend genannten Art mv£olgt-±n der Weise, daß man 1OO Gewichtsteile überwiegend aus Spänen bestehenden, getrockneten Holzfüllstoff axt 30 bis 40, vorzugsweise 32 bis 36 Gewichtsteilen

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feinteiligem, gebranntem Magnesit, 1 bis 8, vorzugsweise k bis 6 Gewichtsteilen inaktiver Kieselgur, 1 bis 5» vorzugsweise 2 bis k Gewicntsteilen Wasserglas, einer wässrigen Flüssigkeit mit einem Gehalt von 8 bis 12, vorzugsweise 9 bis 11 Gewichtsteilen MgCl sowie einer den Vassergehalt dieser Flüssigkeit einschließenden Gesamtmenge von 30 bis 60, vorzugsweise kO bis 50 Gewichtsteilen Wasser vermischt, die erhaltene Mischung verformt und nachfolgend unter Vorpressen 3 bis 15 Minuten bei Temperaturen zwischen 120 und 220°C, vorzugsweise 16O bis 190°C aushärtet. Dabei kann vorteilhaft, bezogen auf den Holzfüllstoff, noch bis zu 3, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.# Talkum und/oder bis zu 51 vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew.# Gesteinsmehl mit eingemischt werden. Bei der Herstellung der Mischung wird zweckmäßig der Holzfüllstoff mit einer fließfähigen, wässrigen Mischung der übrigen Bestandtsile vermischt. Dabei kann man den Holzfüllstoff zur Vermeidung einer unerwünschten vorzeitigen Reaktion zwischen dem Magnesiumchlorid und dom Wasserglas mit einer den gebrannten Magnesit, die Kieselgur und das Wasserglas enthaltenden wässrigen Mischung und einer von dieser getrennt zugegebenen, das Magnesiumchlorid enthaltenden, konzentrierten, wässrigen Flüssigkeit vermischen. Dies kann vorteilhaft so durchgeführt werden, daß man den 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 k2 g/l MgCl₂ besprüht.

Zur wirtschaftlichen großtechnischen Herstellung der Bauteile wird die Mischung kontinuierlich in einen beheizten Strangpreßkanal eingeführt, in diesem bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 m/min ausgehärtet uLd der austretende Strang nachfolgend zerlegt. Um eine störungsfreie Fertigung sicherzustellen werden die Holzfüllstoff getrocknete Holzspäne

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mit einem Wassergehalt von unter 5 %, vorzugsweise 2 bis k fb verwendet und die Mischung vor dom Einführen in den Strangpreßkanal 10 bis 60 Minuten, vorzugsweise 20 bis 30 Miauten gelagert. Die Mischung wird vor dem Einführen in den Strangpreßkanal zweckmäßig auf βinan Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 16 $, vorzugsweise 7 bis 10 ^ eingestellt.

Statt dessen kann die Mischung auch in einer Flachpreßform zu Spanplatten ausgehärtet werden, wobei vor dem Einführen in die Flachpreßform zweckmäßig ein Wassergehalt von 20 bis 30 °fo eingestellt wird.

Die orfindungsgemäßen Bauteile entsprechen im Aussehen den herkömmlichen» durch Kunstharzkleber oder dergleichen gebundenen Spanplatten, sind dabei jedoch nicht brennbar und feuerhemmend im Sinne der DIN-Norm k102 (ergänzende Bestimmungen sowie Brandversuch gemäß Blatt 2, Seiten 3 und k) und lassen sich auf einfache

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Weise bei sehr kurzer Aushärtzeit von unter 15 Minuten kontinuierlich herstallen. Die erhaltenen Bauplatten sind dann sofort einsatzfähig, besitzen bleibende Maßhaltigkeit und hohe Bruchfestigkeit and können wie Holz gesägt, genagelt und geschraubt werden. Dabei ist es insbesondere höchst überraschend, daß derartige, zu etwa 70 Gev.# aus Holzspanen bestehende Bauteile selbst nach 30minütiger Beflamraung mit Temperaturen von etwa 10OO 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.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispielea weiter erläutert·

Beispiel

Zur kontinuierlichen Herstellung von magneaiazementgebunde»en Spanplatten mittels einer Strangpreßanlage wurden 100 kg- kristallisiertes Magnesiumchlorid-Hexahydrat (HgCl₂-Gehalt etwa 50 Gew.*) mit 20 g auf 65°3 erwärmtest. Wasser unter atändigem Rühren vermiaoht. In dia erhaltene, im wesentlichen klare Lösung wurden dann 1 kg Quarzmehl und k kg feinteiligea Talkumpulver eingemischt·

Getrennt davon wurden 100 kg gebrannter natürlicher Magnesit (d«O,89) mit 100 kg Wasser, 15 kg fain gebrannter inaktiver Kieselgur (Reifenqualitat) und 8 kg Natronvaasarflaa (BASF 37/39, 37,5 Bi) unter ständigem Rühren verflacht»

Id aina tti«nhtrommel wurden pro Minuta 16 kg getrocknet· H»lsaplna mit einer Teilehenlänga von höchatans 18 mm und aina· Peuchtigkeitacehalt von k% kontinuierlich eingeführt« Avf dia Hol>ar>äne in dar Miachtrommal wurden

dur^h mit Düsen versehene Schleudervorrichtungen jeweils getrennt pro Minute h kg der Talkum und Quarz enthaltenden ,wässrigen MagnesiumchloridlSsung und 12 kg der den Magnesit, die Kieselgur und das Wasserglas enthaltenden Mischung aufgesprüht. Die Mischung vurde aus der Mischtrommel mit einem Feuchtigkeitsgehalt von kO bis kk^> kontinuierlich ausgetragen, dann 20 bis 30 Minuten in einem Bunker zwischengelagert, aus diesem mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 16# abgezogen, in einem Trockentunnel auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10$& getrocknet und dann einer Strangpresse zugeführt, die einen 2,10 m langen Preßkanal aus Stahlblech^aweist. Dieser vurde mit Heißdampf auf eine Temperatur von 18O°C erhitzt· Die zugeführte Mischung wurde mittels eines Preßstempels in den 1250 mm breiten und 19 an 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 ■"■ 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 *on 784 kg/m³, eine Biegezugfestigkeit von 16O kg/cm und eine Querzugfestigkeit von über 100 kg/cm Die erhaltenen Spanplatten waren ferner bleibend Maßhaltig, zeigten keinerlei Verwerfungen oder AusblUhungen und auch nach längeres Eintauohen Im Vasser keine merkliche Quellung.

Die erhaltenen Spanplatten erwiesen sioh bei c**r Nichtbrennbarkeitsprüfung gemäß der DIN-Nor» 4102, ergänzende Bestimmungen, Ziffer 3*2 al· nicht brennbarer trustoff und bei der Prüfung de· Brandverhaiten· gemäß DIN k102„ Blatt 2, Ziffern 3 und 5 la Verbindung »it den Bestimmungen gemäß SOLiS 1960 und den IMOO-Empfehlungen als feuerhemmend gemäß der Feuerwider·tandaklaase F 30. Bei dieaer Prüfung ergab eine aua den Spanplatten

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gebildete 2 χ 2,5 m große Trennwand bei einer 30 Minuten dauernden Beflammung auf der feuer abgewandt en Seite eine auffallend aiedrige Temperaturerhöhung von weniger als 100°C. Nach der Beflammung hielt die Trennwand der vorgeschriebenen Festigkeitsprobe mit einem schweren Stahlkugelpendel stand.

Das vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläuterte Bauteil kann vom Fachmann je nach den Anfoderungen und den verfügbaren Einrichtungen in verschiedener ¥eise zweckentsprechend abgewandelt werden, wobei die Mengenverhältnisse der Bestandteile innerhalb der angegebenen Bereiche unter Berücksichtigung des Verwendungszwecks der Bauteile und der Beschaffenheit der eingesetzten Materialien aufeinander abgestimmt werden sollen. Vielfach is⁴- 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

dipl.-chem. dr. HARALQ STACH

PATENTANWALT

2 HAMBURG 1 · ADENAUERALLEE 3O · TELEFON (0411) 34 45 23

Aktenzeichen; G Tk 36 8^5.9

Anmelder t Joachim zur Verth, Hamburg

1.} Platten- oder strangförraiges Bauteil mit bleibender Maß haltigkeit aus einer unter Vorpressen in der Wärme ausgehärteten Mischung aus überwiegend spanartigem Holzfüllstoff» anorganischem Füllstoff, feinteiligem, gebranntem Magnesit und wässriger Magnesiumchloridlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgehärtete Mischung:

a) ein Gewichtsverhältnis MgOiHolzfüllstoff von 1:3 bis ~\ik₉ vorzugsweise 1x3»2 bis 1x3»5»

b) ein Gewichtsverhältnis MgOxMgCIg von 3*1 bis 4:1, vorzugsweise 3»2t1 bis 3»6:1,

c) ein Gewichteverhältnis MgCl-:Holzfüllstoff von 1:8 bis 1:12, vorzugsweise 1x9 bis 1:11,

d) einen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff,

2 bis 8, vorzugsweise 4 bis 6 Gew.# inaktiver Kieselgur,

e) einen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff,

1 bis 5, vorzugsweise 2 bis 4 Gew.# Wasserglas aufweist und

f) sowohl schraubfähig als auch nicht brennbar und feuerhemmend (DIN 4102) ist.

2.) Bauteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von, bezogen auf den Holzfüllstoff, bis zu 3, vorzugsweise 0,5 bis 1 Gew.% Talkum.

3.) Bauteil nach Anspruoh ΐ oder 2, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von, bezogen auf den Holzfülle off, bis zu 5, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew·^ Geste insmehl·

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k.) Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Holzfüllstoff überwiegend aus Holzspänen mit einer Teilclisnlängss von höchstens 20 mm

besteht.
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5.) Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis k, gekennzeichnet durch eine Strangpreßstruktur mit einem starken Anteil an im wesentlichen quer zur Preßrichtung liegenden Holzspänen.

6.) Bauteil mit plattenförmiger Gestahtl nach einem der Ansprüche 1 bis k, gekennzeichnet durch eine PlachpreßstrtOctur mix, einem starken Anteil an im wesentlichen perallel zu den Plattenflächen liegenden Holzspänen.
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7·) Bauteil in Plattenform nach einem der Ansprüche 1 bis h_t dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Plattenfläcue mit einer nachträglich aufgebrachten, wasser festen Beschichtung versehen ist.