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Wärmeisolierendes Material und Verfahren zu seiner Herstellung Die
Erfindung bezieht sich auf eine neue Art von wärmeisolierenden Materialien und auf
verbesserte Zusammensetzungen und Herstellungsverfahren derselben.
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Ein Ziel der Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Art von
Isoliermaterialien zu schaffen, die bei hochtemperierten Oberflächen anwendbar und
formbeständig sein und eine geringe Wärmeleitfähigkeit und niedrige scheinbare Dichte
besitzen sollen und aus denen die gesamte Isolation soll bestehen können. Ein weiteres
Erfindungsziel besteht darin, ein Isoliermaterial zu schaffen, das ohne den geringsten
Verlust oder Minderung seiner sonstigen wünschenswerten Eigenschaften in trockenem
Zustand fest und auch feuchtigkeitsbeständig sein muß. Weitere Erfindungsziele sind
aus der nachstehenden Schilderung zu entnehmen. Demgegenüber wird erfindungsgemäß
eine neue Art von Isoliermaterial geschaffen, das primär von anorganischer Zusammensetzung
und gegen hohe Temperaturen beständig ist und sich durch eine lose, offene Faserstruktur
kennzeichnet, in der die Fasern unregelmäßig angeordnet und durch ein System von
fortlaufenden, kapillaren Lufträumen voneinander getrennt oder im Abstand gehalten
werden. Dieses Isoliermaterial ist formbeständig, und bei einer scheinbaren Dichte
von 0,Z94. kg/qdm nähert sich die Wärmeleitfähigkeit C dieses neuen Erzeugnisses
dem Wert o,oooa. Die Fasern sind an ihren Kreuzungs- und Berührungsstellen miteinander
verbunden, aber nicht durch einschließende, flüssige oder solche Bindemittel, die
aus einer Flüssigkeit in den festen Zustand übergegangen sind und daher dazu neigen,
die Fasern zusammenzuziehen und für die Lufträume runde,
einschließende
Begrenzungen zu geben. Die synthetisch geformten und kristallisierten Fasern sind
vielmehr durch direktes, eigenes Zusammenwachsen der Fasern untereinander und durch
Vereinigung mit anderen vorgeformten organischen Fasern oder anorganischen faserigen
Kristallen ähnlichen Wesens und Verhaltens, z. B. Asbest, verbunden.
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Bei der grundsätzlichen Betrachtung dieser Erfindung wurde gefunden,
daß reaktionsfähige Stoffe, insbesondere anorganischer Art, die Kristallwuchs von
Faserstruktur zu bilden vermögen, dazu gebracht oder zugelassen werden können, solche
Faserformen vorherrschend, wenn nicht ausschließlich, und vollständig zu bilden,
und zwar durch Schaffung eines geeigneten Verteilungszustandes der Reagenzien und
durch verhältnisrichtiges Zumischen von vorgeformten feinzerteilten Fasern oder
Nädelchen (d. h. solchen Fasern, die eine charakteristische, fein unterteilte Faserstruktur
bereits besitzen oder vor oder während der Reaktion zu entwickeln vermögen, wie
später im näheren ausgeführt werden soll), die im überfluß freie, feine Faserenden
aufweisen, welche als Zentren für den allerersten Kristallisationsbeginn der faserbildenden
Reaktionsstoffe dienen und die Umwandlung letzterer in feine, getrennte, faserige,
kristalline Form sichern oder fördern.
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Diese vorgeformten, aktivierenden Fibern oder Nädelchen, die also
gleichzeitig den Kristallisationsbeginn der selbst zur Bildung von Faserprodukten
fähigen Reaktionsstoffe auslösen und deren Entwicklung zur Kristallform steuern,
können organischer oder anorganischer Natur sein.
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In letzterem Falle können bei passender Verteilung die vorgeformten
Fasern und die aus den faserbildenden Reagenzien stammenden, sich abscheidenden
Kristalle unter sich kristallisieren und sich unter Bildung einer zusammenhängenden,
aber faserförmig unterteilten Anhäufung von räumlich getrennten, faserigen Kristallen
innig vermischen.
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In der Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck Nadelverformung
auf eine Behandlung von natürlichem Fasermaterial, wie Asbest, durch die die Bündel,
in denen sie gewöhnlich aufgefunden werden, in Längsrichtung in solchem Ausmaß aufgeteilt
werden, daß die entstehenden einzelnen Faserfäden an ihren Enden oder über die Gesamtlänge
hinweg eine Querschnittsdimension von o, i bis 3,u nach Dicke oder Breite aufweisen.
Ausmaß und Art der Durchführung können unter anderem durch das verwendete Fasermaterial,
durch die Art der verwendeten Apparatur, durch die Viskosität des Mediums, in dem
die Behandlung durchgeführt wird, und durch die Wirksamkeit der Behandlung geregelt
werden.
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Der Ausdruck Nädelchen, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen
verwendet wird, bezeichnet Faserteilchen, wie sie durch Nadelverformung entstehen,
die durch Querschnittsdimensionen von o,i bis 3 ,u Dicke oder Breite an ihren Enden
bei Längen verschiedener Größenordnung gekennzeichnet sind. Beispielsweise gibt
es A im Falle vollständiger Nadelverformung von Asbest in einem niedrigviskosen
Medium wie Luft oder verdünnter wäßriger Aufschlämmung Nädelchen von io bis iooola,
bei denen die oben angegebenen Dimensionen über die Gesamtlänge hinweg vorhanden
sind, B im Falle teilweiser Nadelverformung von Asbest, wie z. B. beim Zerschlagen
der Faser in stärker konzentrierten Suspensionen (mit i bis io Gewichtsprozent),
Nädelchen mit typischer Länge von ioo bis Zoo ,u, gewöhnlich im Gemisch mit einem
kleinen Anteil an Fasern der Größenordnung A, und C im Falle einer Nadelverformung
durch sehr schnelle Wirbelaktion auf eine hohe Asbestkonzentration, d. h. i bis
io Gewichts-Prozent, in einem flüssigen Medium wie Wasser, wie sie in der Apparatur
nach Fig.2 erreicht wird, Nädelchen mit einem kleinen Anteil von Fasern der Größenordnung
A und einem größeren Anteil von Fasern mit Längen über iooo ,u, die fernerhin durch
abgescheuerte bzw. ausgefranste Enden gekennzeichnet sind und eine Vielzahl von
getrennten Faserfädchen mit im einzelnen Endquerschnittsdimensionen von o,i bis
3,u Dicke oder Breite darstellen.
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Die Viskosität der entstehenden wäßrigen Aufschlämmung, verglichen
mit derselben Konzentration der vorhandenen Festkörper, ist ein Maß für den Grad
der erzielten Nadelverformung.
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Wie oben erwähnt wurde, können die vorgeformten, feinzerteilten, nadelförmigen
Fasern organischer Natur sein. In diesem Falle sind sie zwar fähig, demselben physikalischen
Zweck der Kristallisationsauslösung an ihren freien Enden und getrennter Bildung
und Weiterwachsens in anorganische Faserkristalle zu dienen, sie werden jedoch nicht
mit ihnen im Sinne einer Kontinuität der eigenen physikalischen Struktur kohäsiv
integrieren, obwohl sie infolge physikalischer Adhäsion, insbesondere an ihren freien
Enden, einen gewissen Grad von Integration darbieten mögen.
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In allen drei Fällen mit vorgeformten anorganischen oder organischen
Fasern können jedoch die sich als Reaktionsgut aus den anwesenden Reagenzien bildenden
Kristalle auch untereinander an ihren anfänglichen Berührungspunkten zusammenwachsen
und somit durch das Gesamtvolumen der sie enthaltenden Dispersion hindurch eine
durchgehende Fasermasse bilden. Die Festigkeit des sich so ergebenden, durchgehenden
Fadensystems ist die Summe der Eigenzugfestigkeiten der Kristalle selbst und der
anorganischen oder organischen Fasern, die bei der Bildung der Faserkristalle als
Keime dienten.
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In jedem Falle besteht das System aus molekular gelösten und/oder
kolloidal verteilten Reagenzien, die das Reaktionsvermögen besitzen, anorganische
Kristalle von charakteristischer, feiner Nadelform oder Fasereigenschaften und pisangähnlichen
Wachstumsgewohnheiten (ähnlich Distelwollkronen) zu bilden, welche dazu veranlaßt
werden, einzeln solche Reaktion durchzumachen und solche Wachstumsgewohnheiten an
zahlreichen, in drei Dimensionen voneinander getrennt verteilten Punkten, oftmals
in Büscheln eines kreisradialen Kristalls, zu entwickeln, von wo aus sie frei sind
und erhalten bleiben, um sich während ihrer Reaktionsdauer nach allen Richtungen
hin durch das flüssige Dispersionsmedium zu erstrecken. Dieses Wachstum wird vorzugsweise
nur durch Berührung mit ähnlichen, sich unter ähnlichen Auslösungs- und Wachstumsbedingungen
bildenden Kristallen gehindert,
worauf sie am Berührungspunkt zusammenwachsen
können. Sie können auch die Oberfläche der vorgeformten Fasern berühren und gegebenenfalls
am Berührungspunkt oder an den Berührungspunkten durch Adhäsion unter Bildung fester
Faserkristalle zusammenwachsen. In jedem solchen Wachstumsfalle werden die flüssige
Phase und die daraus folgenden Viskositäten und sie begleitenden Meniskusbildungen
nicht durch Verfestigung erhalten, sondern durch die Abscheidung des Eigenkristallwuchses
der faserbildenden Reagenzien und normalerweise durch ein Gel ersetzt, was infolgedessen
sehr viel weniger Platz einnimmt.
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Das vorherrschende-Merkmal der reaktionsfähigen Masse besteht also
darin, daß den Reagenzien durch die verteilten Enden der nadelförmigen Fasern so
viele und bestimmt verteilte Punkte dargeboten werden, an denen die Anfangsreaktion
und die anschließende Kristallbildung stattfinden kann, daß die Kristallisation
und das Wachstum jeder kristallinen Faser im wesentlichen eindimensional und im
Querschnitt von im wesentlichen nur kolloidalen Dimensionen, und zwar beide für
sich, sind, und fernerhin in der Berührung und dem Zusammenwachsen mit anderen.
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Erfindungsgemäß wurde also gefunden, daß reaktionsfähige Materialien,
die die Eigentümlichkeit haben, Erzeugnisse von Faserkristallwuchs zu bilden, eine
feinfaserige Kristallmasse zu bilden streben, falls sie Bedingungen unterworfen
werden, unter denen sich solche Erzeugnisse bilden und solche Faserkristalle von
weit getrennten und verteilten Auslösungs- oder Ursprungspunkten aus frei wachsen
und mindestens während eines wesentlichen Wachstumsabschnittes verteilt sein können.
Diese Kristalle schließen einen großen Anteil von Räumen oder Lücken ein, vereinigen
sich direkt mit diesen Ursprungspunkten, verbinden sich mit anderen Fasermaterialien
(ohne Ein- oder Umschließen anderer und andersartiger Bindemittel, wie Klebbinder,
Kohäsionsvereinigungenusw.), bleiben mehr durch feine, längliche, fortlaufende Kapillarräume
als durch umschlossene kugelförmige Lufträume mit festen, einander gegenüberstehenden
Flächen voneinander getrennt und zeigen daher eine niedrige scheinbare Dichte, vergleichsweise
hohe Druck- und Zugfestigkeit, niedrige Wärmeleitfähigkeit und, umgekehrt, hohe
Wärmeisolierungseigenschaften.
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Es wurde gefunden, daß beispielsweise Kalk und Kieselsäure, wenn sie
in feinverteiltem und miteinander reagierbarem Zustand, z. B. als wäßrige Lösung
oder kolloidale Suspension, von aktivem oder ungelöschtem Kalk und aktiver oder
hydratisierter Kieselsäure, vorliegen, bestrebt sind, z. B. bei direkter Anwendung
von Hitze und Druck, miteinander unter Bildung von hydratisiertem Calciumsilikat
zu reagieren, das zur Bildung von geeigneten nadel- oder faserförmigen Kristallen
fähig ist.
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In normalen Kalk-Kieselsäure-Gemischen, wie z. B. bei Sand-Kalk-Ziegeln,
hat das Fertigerzeugnis eine hohe scheinbare Dichte von beispielsweise 1,92 kg/qdm.
Die Reaktion bleibt auch unter diesen Bedingungen mehr oder weniger unvollständig,
weil viel von der Kieselsäure nicht zur Reaktion mit dem Kalk verfügbar ist. Palls
der Kalk in Form von ungelöschtem oder hydratisiertem Kalk oder Kalkmilch und insbesondere
mit hohem Anteil von aktivem, z. B. zuckerlöslichem Kalk angewendet wird, wird die
Reaktion bezüglich Aktivität und Vollständigkeit zunehmend gefördert. Wenn die Kieselsäure
fein zerteilt ist, ist sie reaktionsfähiger, aber auch ihr chemischer Zustand ist
von Bedeutung. Vorzugsweise wird sie in Form von aktiver Kieselsäure, z. B. Diatomeenerde
oder hydratisierter Kieselsäure, angewendet. Die Reaktion wird durch Wasser, Dampf,
Druckerhöhung usw. und auch durch den Zustand des Kalkes, wie bei der geregelten
Hydratisierung von Kalk bei der Herstellung von Kalkmilch höchster Aktivität, ausgelöst
und gefördert. Die Reaktion zwischen Kalk und Kieselsäure kann erfindungsgemäß so
gefördert werden, daß eine praktisch vollkommene Umwandlung beider in eine Calciumsilikatmasse
erfolgt, von der ein beträchtlicher Teil in Form von getrennten, nadelförmigen Kristallen
und einer neuartigen Molekularform von hydratisiertem Calciumsilikat vorliegt. Es
wurde nun gefunden, daß die Verteilung dieser nadel- oder faserartigen Kristallform
durch die Anwesenheit geeigneter, vorgeformter, dispergierter, nadelförmiger Faserteilchen
oder Nädelchen, wie oben gekennzeichnet, z. B. Asbest, Papierfasern od. dgl., gefördert
und geregelt werden kann. Weiterhin neigt die Kristallisation dazu, von solchen
auseinanderliegenden Ausgangspunkten aus, die durch die freien und vorzugsweise
frischgebrochenen Enden der vorgeformten Fasern dargeboten werden, nach außen weiterzuwachsen.
Dadurch werden die gebildeten Faserkristalle verteilt und durch ihr eigenes Wachstum,
und durch die nadelförmige Natur der vorgeformten Fasern als auch durch das Wasser
(und den Dampf), in und aus dem sie sich bilden, in Verteilung gehalten. Nach dem
Abdampfen des restlichen Dampfes und Wassers aus der Masse der geformten und voll
auskristallisierten, feinen Nädelchen werden die Lücken durch Luft besetzt. (Außerdem
tritt auch eine äußerst starke Schrumpfung des sich für gewöhnlich bei der Reaktion
bildenden Gels ein.) Im Endergebnis enthält somit die Masse als Ganzes ein beträchtliches
Luftvolumen, so daß die scheinbare Dichte dementsprechend niedrig, und zwar beträchtlich
geringer als die der schweren, mittleren oder leichten, bis heute bekannten Isoliermaterialien
ist.
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Die vorgeformte faserige oder nadelförmige Komponente, die zu solcher
Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet ist, kann, wie bereits angegeben,
organischer oder anorganischer Herkunft oder Zusammensetzung sein und wird dementsprechende
Eigenschaften und Nützlichkeiten aufweisen. Bezüglich ihrer Querschnittsdimensionen
liegt sie in der kolloidalen Größenordnung, nämlich von unter i bis 3 JL, während
ihre Längendimensionen zwar die kolloidalen Dimensionen wesentlich überschreiten,
aber immer noch im Verhältnis zu unbehandelten Fasern von kleiner Größenordnung,
z. B. io bis iooop, ioo bis 2ooo ,u und über iooo ,u, sind. Derartige Fasern sind
daher fähig, in einem flüssigen Medium,. wie Wasser, zu dispergieren und einen solchen
Dispersionszustand über eine beträchtliche Zeitspanne
hinweg ohne
merklichen GleichmäBigkeifsverlüst und ohne freiwilliges Entwässern oder Flüssigkeitsabsonderung
durch Schwere beim Stehen zu bewahren.
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Eine solche Nadelverformung von Asbest oder anderen Fasern auf einen
Querschnitt von weniger als 3 ,u und auf Längen von mindestens dreifachem Durchmesser
hat eine gewisse Verteilungsbedeutung, nämlich Es sei angenommen, daß jede Faser
gerade 3 ,u im Durchmesser und io,A Länge besitzt. Sie können sich in bezug auf
ihre Enden, die als Zentren zur Auslösung der Anfangskristallisation der Calciumhydrosilikatnadeln,
-prismen oder -fasern dienen sollen, kreuz und quer packen oder verteilen. Da sie
aber feste Körper sind, werden sich niemals zwei dieser Fasern in derselben Ebene
kreuzen, sondern sich aufstapeln. Der Abstand zwischen den freien Endflächen dieser
gekreuzten Nädelchen wird ungefähr 3 Y2- A oder ein wenig mehr betragen. Nun würde
eine dazwischentretende, dritte vorgeformte Faser oder Nadel bei engster dreidimensionaler,
unregelmäßiger Anordnung in bezug auf die beiden ersten senkrecht zu ihnen stehen.
Ihre Fläche würde dann 2,u oder weniger als die Faserdicke von zumindest einer Fläche
der beiden anderen Nadeln entfernt sein.
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Daher stehen sich bei Fasern, deren Länge nicht größer als etwa das
Dreifache ihres Durchmessers ist, die ausgesetzten, gebrochenen und daher kristallisationsaktiven
und -auslösenden Flächen einander näher, als die Querschnittsdimension ihrer eignen
freien Enden beträgt. Daher wird ein auf einer solchen Endfläche wachsender Kristall
dazu neigen,. sich mit einem auf einer ähnlichen, benachbarten Faserendfläche wachsenden
Kristalle bereits zu vereinigen, bevor er um dieselbe Strecke nach außen heraus
gewachsen ist, um die er seitwärts über die Fläche hinwegwuchs. Dies ist diejenige
Kristallisationsart, die Pulver im Gegensatz zu Fasern entstehen läßt.
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In dieser Beziehung ist es auchinteressant und bedeutungsvoll, zu
beachten, daß in angenäherter Beziehung eine Pülpe oder Aufschlämmung von Nadeln
in Wasser von i Gewichtsprozent bei Asbest mit dem spezifischen Gewicht 2,5 einem
Volumenprozentgehalt von ungefähr 0,4 °/o` entspricht. Das bedeutet, daß in iooo
cß der Aufschlämmung bzw. in einem Würfel von io ;ü Kantenlänge 4 c,y Asbest entsprechend
einer Asbestfaser von i ,u Querschnitt und 4 ,u Länge vorhanden ist.
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Wenn diese Faser in der Mitte ihres zugeordneten io c,u-Würfels angeordnet
wäre, würde sie an jeder Seite 4,5,u uud an ihren Enden 3,u von den Würfelwänden
Abstand haben. Daher hätte sie einen Wasserfilm um sich, dessen Dicke an den Faserseiten
das Mehrfache ihres Durchmessers und an den Faserenden etwa Faserlänge betrüge.
Wenn die nächsten Nachbarfasern in ähnlichen, benachbarten io ß-Würfeln entsprechend
und parallel zur ersten Faser angeordnet wären, würden sie seitwärts g ,u und endwärts
6 ,u (oder etwas zwischen diesen Werten) bei senkrechter oder winkliger gegenseitiger
Verdrehung entfernt sein.
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Falls die Fasern länger als 4,u wären, wären in einer x °/oigen Aufschlämmung
natürlich weniger davon vorhanden." Dasselbe gilt, falls sie im Querschnitt größer
wären. So würde z. $. ein Nädelcheri von 2 ,u Dicke, 2,u Breite und 8 A Länge einen
Inhalt von 32 cIu besitzen und einen Raum entsprechend acht ioy-Würfeln oder einem
Würfel von 2o - 2o - 2o ,u oder 8ooo cA beanspruchen. In einem solchen Würfel würde
es aber größere Abstände besitzen, also z. B. von den nächsten ähnlich und parallel
angeordneten Nädelchen seitwärts 18A und endwärts i2 A. Es würde daher freier
und bereiter sein, sich aus der Aufschlämmung abzusetzen bzw. zu entwässern. Das
ist die Eigenart von wäßrigen Aufschlämmungen von längerem oder weniger entfasertem
Asbest oder anderen faserigenAnhäufungen oderAufschlämmungen.
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Wenn andererseits bei gleichbleibendem Faserquerschnitt von z. B.
i X iA die Konzentration z. B. durch Verdoppelung der Faserlänge von 4 A auf 8 ,u
auf 2 Gewichtsprozent erhöht wird, dann nähern sich bei der oben angegebenen Verteilung
die Enden solcher Nadeln einander bis auf 4,u, während ihr seitlicher Abstand im
Mittel derselbe bleibt.
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Wenn die Fasern gleichbleibend i X i,Y X 4,u lang, aber in
größerer Menge, z. B. zu 4 Gewichtsprozent in der Aufschlämmung vorhanden sind,
so daß beispielsweise vier von ihnen parallel zueinander in gleichem Seitenabstand
im oben angenommenen io M-Würfel angeordnet sind, dann werden sie durch Wasserfilme
von nur 4,u voneinander und von 4,u von in benachbarten ioA-Würfeln ähnlich angeordneten,
parallelen Nädelchen getrennt.
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Wenn die Nädelchen noch seitlich zu quellen vermögen, dann würde sich
natürlich dieser Abstand noch weiter verkleinern. Daher ist eine 4°/oige Aufschlämmung
von Nädelchen allgemein die Grenze für die freie Bearbeitung von Papier oder Asbest
in großem Maßstabe. Pülpen aus Chrysotilasbest pflegen zu quellen und nehmen bei
Konzentrationen von 4 bis 6 Gewichtsprozent einen festen, gelartigen Zustand an.
Daher liegt bei dieser Pülpe die freie Bearbeitungskonzentration bei etwa i °/ä.
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Das heißt mit anderen Worten, daß in einer wäßrigen Aufschlämmung
vorgeformter Asbest- (oder Papier-) Fasern oder Nädelchen, die die Faser in einer
Dicke von 2 bis 6 A-umgebenden Wasserfilmen von den Fasern fest adsorbiert oder
festgehalten zu sein scheinen und einander so stark abstoßen, daß die gleichmäßige
Verteilung der Fasern über das gesamte Wasservolumen hinweg, in dem sie aufgeschlämmt
sind, bewirkt und aufrechterhalten wird, obwohl sogar die nadelförmigen Fasern nicht
quellen.
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Unter diesen Umständen kann ein Hydrolysieren oder Quellen dieser
nadelförmigen, dispergierten Fasern stattfinden oder gefördert werden, wie es bei
manchen Asbestarten, z. B. Chrysotilasbest, oder bei feinzerteilten organischen
Fasern, wie Cellulose und ihren Derivaten, der Fall ist. Hierdurch werden das Dispergieren
und die Haltbarkeit solcher Dispersionen gefördert. Aber auch nichtquellende Asbestfasern
vorgeschriebenen Ausmaßes, z. B. bolivianischer Blauasbest oder afrikanischer Amosit,
dispergieren ebenfalls in großen Wassermengen und bleiben ohne freiwilliges Absetzen
wesentliche Zeitspannen über dispergiert, so daß sie ebenfalls für die Zwecke dieser
Erfindung geeignet sind. Die entscheidenden Merkmale für einen
für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeigneten Zustand des Fasermaterials scheinen
also darin zu bestehen, daß die Fasern zahlreiche freie Enden, im Querschnitt fast
kolloidale Ausmaße und ausreichende Länge besitzen, so daß sie beim Einmischen in
ein Flüssigkeitsvolumen unter Verdünnung auf beispielsweise i bis 5 °/a ein freies
und gleichmäßiges Dispergieren gestatten und fördern, daß sie innerhalb der Flüssigkeit
oder des flüssigen Gemisches eine regellose Anordnung annehmen und behalten, wobei
ihre freien Enden vorherrschend voneinander getrennt sind und an diesem entfernten
Punkt den Kristallisationsbeginn derart auslösen, daß die fortschreitende Kristallbildung
bezüglich Gestalt oder Wachstum von diesen entfernten Punkten aus zu fasermäßiger
Form veranlaßt wird, womit sie sich von der Kristallisation an dicht benachbarten,
festen Flächen oder Punkten unterscheidet, die in Dispersionen feinzerteilter Pulver
auftritt, bei denen die drei Dimensionen jedes Teilchens annähernd gleich groß sind.
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Es muß besonders beachtet werden, daß die freien Enden der vorgeformten,
nadelförmigen Fasern, gleichgültig, ob sie anorganisch und kristallin oder organisch
und nicht kristallin sind, freie Flächen von frischem Bruch zum Unterschied von
Flächen natürlicher und daher stabilerer Bildung bieten. Daher wirken sie aktiv
als Auslösungszentren für die Kristallisation von faserkristallbildenden Stoffen
in Lösung oder Dispersion. Da diese freien Enden begrenzte oder sogar kolloidale
Dimensionen besitzen, sind auch die Ausmaße der (Zucht-)Kristalle, deren Bildung
sie auf sich auslösen, entsprechend begrenzt: Fremdkristallbildung über die natürlichen
Seitenflächen der vorgeformten Fasern oder Kristalle hinaus wird, sofern überhaupt,
nicht so sehr gefördert wie die einmal begonnene Kristallisation radial auswärts
von diesen abgebrochenen Enden weg. Außerdem wäre jede Kristallisation von den Faserseitenwänden
aus der Adhäsion unterworfen, während das Kristallwachstum von den Endflächen dieser
abgebrochenen Fasern aus Kohäsionskräfte oder Valenzkräfte interatomarer Bindung
in sich schließt.
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Während die Endstruktur solcher vorgeformter, organischer oder anorganischer
Fasern nicht als endgültig und wohlbestimmt angesehen werden kann, wird im allgemeinen
angenommen, daß feinzerteilte organische Fasern, z. B. aus Cellulose, normaler Herstellung
aus noch feineren und kleineren, häufig als Mizellen bezeichneten Einheiten von
ebenfalls Fasercharakter bestehen, d. h. daß sie im Vergleich zu ihren Querschnittsdimensionen
lang sind. Es ist gleichfalls bezüglich anorganischer oder mineralischer Fasern,
z. B. Asbest, bekannt, daß die gebildeten Fasermassen ein hohes Spaltvermögen in
zwei Richtungen besitzen, woraus sich eine leichte Aufteilung der Masse in lange,
faserkristallinische Nadeln ergibt. Obwohl der Endgrad der so erzielbaren Aufteilung
nicht ermittelt worden ist, weiß man, daß er in beiden Ouerrichtungen bis zu äußerst
kleinen Ausmaßen getrieben werden kann. Obwohl bei solcherBearbeitung die Länge
solcher feinen Fasern infolge Bruchs ebenfalls unvermeidlicherweise beträchtlich
verkleinert wird, bleibt ihnen der Fasercharakter und kann mit solcher Wirkung aufrechterhalten
werden, daß sie, wie oben beschrieben, ihre Querschnittsdimension wesentlich übersteigende
Längen aufweisen.
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Als eine Grundursache für diesen Fasercharakter von Asbest wird die
Tatsache betrachtet, daß die Silicium- und die zugeordneten Sauerstoffatome in Kettenanordnung
längs der Faserkristalle verknüpft und vereinigt sind. Diese Vereinigung ist von
der Größenordnung von Primärvalenzen und gibt daher der Faser in Längsrichtung eine
beträchtliche Zugfestigkeit im Gegensatz zur Schwäche der Querverbindung zwischen
den Fasern. Beachtlich ist jedoch, daß bei einem Querbruch der einzelnen oder endgültigen
Faser ein Bruch in der atomaren Silicium-Sauerstoffkette des Kristallaufbaus eintritt.
Daher werden hierbei die entsprechenden Kohäsions- und Valenzkräfte von Silicium
und Sauerstoff, die die Zugfestigkeit des Faserkristalls in Längsrichtung gebildet
haben, frei und für physikalische oder chemische Bindung an der Bruchfläche bloßgelegt.
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Erfindungsgemäß werden diese abgebrochenen und daher freien Faserkristallflächen
durch die oben gekennzeichnete Nadelverformung stark vervielfältigt und in einem
großen (Wasser-)Volumen verteilt und bilden und geben daher aktive Kristallisationszentren
von zumindest gleicher (oder viel größerer) Menge als die Erzeugnisse von aktivem
Kalk und aktiver Kieselsäure (und Wassser), die auf ihnen durch chemische Vereinigung
als feine, nadel- oder faserförmige Kristalle von hydratisiertem Calciumsilikat
sich bilden und aufwachsen sollen. Es liegt dabei in der Natur dieses Kristallwachstums,
daß der wachsende Silikatkristall eine Silicium-Sauerstoff-Kette bilden wird, die
eine genaue Fortsetzung der Silicium-Sauerstoff-Kette der durch Nadelverformung
zertrennten, feinen Asbestfaserkristalle bildet. Dabei werden sie durch die regellose
Anordnung der langen, feinen Nädelchen selbst in regelloser Verteilung voneinander
getrennt gehalten und veranlaßt, selbst ähnliche, lange Faserkristalle zu bilden.
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Infolgedessen ergibt die Bildung und das Weiterwachsen solcher Faserkristalle
an den Enden der vorgeformten Fasernädelchen und ihre Vereinigung mit diesen und
untereinander eine zusammengewachsene Fasermasse, deren Festigkeit nicht durch die
Haftfestigkeit von Bindemitteln untereinander oder zwischen ihnen und den vorgeformten
(organischen oder anorganischen) Fasern, sondern durch die integrale Zugfestigkeit
der Kohäsionskräfte der Kristallfaserstrukturen selbst bestimmt ist. Wenn sich nämlich
zwei wachsende Faserkristalle treffen und sich ihre Durchdringung durch beiderseitige
Kristallisation aus chemischer Reaktion bildet, so ist das Erzeugnis ein einheitliches
Gebilde von eigener, chemischer Kohäsionsfestigkeit und kein auf äußerer Berührung,
Inklusion oder Adhäsion beruhendes.
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Wenn daher beispielsweise die obenerwähnte feinzerteilte, reaktionsfähige
Kieselsäurekomponente und feinverteilter oder gelöster Kalk, z. B. als Kalkwasser,
in einer sehr großen Wassermenge verteilt und die Teilchen oder die Lösung in diesem
weiten Dispersionszustand mit feinen, nadelförmigen Asbestfasern zusammengebracht
werden, dann werden bei der dann
bewirkten Reaktion untereinander
zu hydratisiertem Calciumsilikat dessen nadelartige Kristalle dazu veranlaßt und
gezwungen werden, länger und feiner zu wachsen und in dem gesamten Volumen, in dem
die Reaktionsteilnehmer und Keimpunkte während der Reaktion aufgeschlämmt waren,
eine feinzerteilte, verfilzte Faserkristalhnasse zu bilden. Fernerhin werden die
sich absondernden und bildenden Kristalle während ihres Wachstums sich in beträchtlichem
Ausmaß an den Berührungspunkten von zwei oder mehreren wachsenden Kristallen vereinigen
und dadurch verflechten und ein verstricktes, offenes Gitterwerk von beständiger
Anordnung und Struktur bilden. Nach Vollendung der Kristallisation und des Kristallwachstums
und anschließender Entfernung des Rest-Wassers und aller wasserhaltigen Gele, deren
Vorhandensein wirklich beobachtet wurde, zwischen ihnen weist die Masse ungezählte
Lücken oder Lufträume zwischen den Fasern und durch die Gelfihne hindurch auf, die
eher fortlaufend dem Wesen nach kapillar und miteinander verbunden, als vollständig
durch ein festes Medium umgeben oder umschlossen sind, wie dies bei den zusammenhängenden
Bindemittel- oder Wandstrukturen der Fall ist, die für den Aufbau der bisher bekannten
Isoliermaterialien kennzeichnend und eigentümlich sind.
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Fernerhin kann bei Verwendung eines Gels oder einer voluminösen dispersen
Phase zwecks Eihaltung' oder Förderung der Zerteilung der Reagenzien und der während
der Reaktion wachsenden Fasern die Reaktionsmasse auf gleichbleibender Dichte, Zusammensetzung
und Zerteilung gehalten und über beliebig zur Reaktionsvollendung notwendige oder
geeignete Zeitdauer hinweg bewahrt werden. Sie kann gleichzeitig unter leichter
Bewegung einem freien, flüssigen oder plastischen Fluß oder dergleichen unterworfen
werden, wobei sie in irgendwelche gewünschte Form oder Ausmaße umgewandelt werden
kann. Wenn die geformte Masse dann in Ruhe gelassen wird, kann die Mischung wieder
in den Gelzustand versetzt und zur Reaktion zugelassen oder irgendwelchen geeigneten
Bedingungen unterworfen werden, um ihre Reaktion auszulösen, zu fördern und zu vollenden,
durch die Fasernädelchen von hydratisiertem Calciumsihkat durch die ganze Charge
hindurch gebildet werden, welche infolgedessen den ihr aufgezwungenen Formen, Ausmaßen
und Raummassen entspricht. Die zum Teil oder vollständig entwickelte kristallinische
Masse kann für besondere Zwecke und Ergebnisse geänderten oder gänzlich verschiedenen
Behandlungen unterworfen werden. So kann sie beispielsweise aus den formgebenden
Mitteln herausgenommen und die Reaktion in einem anderen Behälter durch Zeitverlängerung,
höhere Temperaturen, Drücke od. dgl., je nach dem Falle mit oder ohne Trocknung,
beendet werden. Die Entwicklung der Kristalle und die Vollendung der Reaktion aller
Bestandteile der Gesamtcharge kann aber gewünschtenfalls auch in den ursprünglichen
formgebenden Mitteln vor Entfernung aus denselben durchgeführt werden. In jedem
Falle kann schließlich Restfeuchtigkeit auf irgeneine passende Weise entfernt werden,
und das geformte Erzeugnis ist dann gebrauchsfertig. Das Gel, das während der Reaktion
entstanden oder der Charge zugesetzt sein kann, kann in die Kristallbildungsreaktion
eintreten oder nicht. Im ersteren Falle kann anschließendes Formen oder Ausgießen
der Masse die Kristallbildung unterbrechen und infolgedessen die endgültige potentielle
Festigkeit des Erzeugnisses verringert werden. Wenn das Gel jedoch eine Ergänzung
zur kristallbildenden Mischung und Reaktion ist, kann das Formen und Ausgießen der
Gehnasse ohne Beeinträchtigung des Kristallbildungsaufbaus und der Festigkeit des
kristallisierten Erzeugnisses durchgeführt werden, falls diese Maßnahmen durchgeführt
und beendet werden, bevor ein wesentliches Zusammenwachsen von Kristallen eingetreten
ist.
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Ein kennzeichnendes Merkmal einer solchen, getrennte Einzelkristalle
bildenden Reaktion besteht darin, daß die Nadeln aus hydratisiertem Calciumsilikat
bei ihrer Bildung aus dem die Reagenzien tragenden Aufschlämmungsmedium von Natur
aus einen beträchtlich kleineren Raum als das Gesamtvolumen der Masse einnehmen,
in der sie sich bilden. Das Erzeugnis ist daher typischerweise aus einem Fadensystem
oder Netzwerk aus vereinigten Kristallen von im Querschnitt feinen, im wesentlichen
kolloidalen Ausmaßen zusammengesetzt, und nach praktisch vollendeter Reaktion zwischen
Kalk und Material aus Siliciumdioxyd besteht der hauptsächliche oder vorzugsweise
allein zurückbleibende Bestandteil der Chargenmasse aus Wasser oder Dampf, die beide
zum Schluß durch Trocknen praktisch ausgetrieben und durch Luft ersetzt werden.
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Wenn andere als die obenerwähnten Materialien im Reaktionsgut vorgesehen
werden, um beispielsweise als Äufschlämmungsmedium oder Gel oder für andere Zwecke
zu dienen, so können sie darin enthalten bleiben. So kann z. B. feinzerteilte Fasercellulose
in Form von Päpierpülpe gleichzeitig als nadelförmige Faser und als Gel dienen.
In diesem Falle bleiben die Cellulosefasern natürlich selbst nach dem Austreiben
des Wassers und des Dampfes zwischen den Kristallnadeln. des hydratisierten Calciumsilikats
zurück. Obgleich zwar durch die Cellulose die wärmeisolierenden Eigenschaften der
Masse bei Raumtemperatur erhöht werden mögen, neigen sie doch dazu, bei der Temperatur
des kochenden Wassers oder darüber herabgesetzt zu werden, oder die Cellulose neigt
dazu, sich z. B. durch Verkohlen zu verändern und aus den sie zunächst aufnehmenden
Räumen herauszufallen. Daher bildet ein solches Material kein geeignetes ständiges
Zusatzmittel für wärmeisolierende Stoffe, die für sehr hohe Temperaturbeanspruchungen
dienen sollen, obwohl sie dazu dienen können, die verteilte Bildung der Kristallisation
von Nadeln aus hydratisiertem Calciumsilikat in gemischter, regelloser Faserform
ünd als eine integrierte Masse für den Gebrauch bei mittlerer und niedriger Temperatur
zu fördern.
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Andererseits wurde gefunden, da.ß durch Einverleibung gewisser mineralischer
Stoffe, die, wie beispielsweise Chrysotilasbest, gleichzeitig faserig und in der
Lage sind ein Gel zu bilden und ihre nadel- oder faserähnliche Form zu behalten,
eine feinzerteilte, verflochtene Masse aus Faserkristallen von hydratisiertern
Calciumsilikat
und Asbestfaserkristallen entwickelt werden kann, die durch die Masse hindurch eine
feine, zusammenhängende Faserstruktur, eine innige, verflochtene Beziehung zwischen
beiden Faserarten und die Gelstruktur besitzt, die fest, von kleiner spezifischer
Raumerfüllung und Masse, hochtemperaturbeständig und entsprechend der Erhaltung
der feinen, losen und offenen Eigenart der Faserstruktur der Masse als Ganzes von
regelloser Anordnung ist und fernerhin die vereinigte Druck- und Zugfestigkeit beider
endgültiger Einzelfaserbestandteile an sich besitzt.
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Diese feine Faserstruktur der miteinander verkreuzten und verwachsenen
Faserkristalle ist etwas anderes als die umschlossene Art der für die frühere Technik
charakteristischen Bindung von Faser zu Faser durch Befeuchten, Verschmelzen, Imprägnieren
od. dgl. mit flüssigen Bindemitteln oder Imprägniermitteln. Von dem Zusammenwachsen
von feinen kristallinen Fasern unterscheidet sich diese frühere Art durch ihren
zusammenhängenden, stärker verfestigten Aufbau, der von Natur aus eine höhere scheinbare
Dichte besitzt und auch ein größeres Volumen von fester, zusammenhängender Struktur
von Fläche zu Fläche besitzt, durch die die Wärme leichter geleitet und zerstreut
und verloren werden kann. Da gleichzeitig die Lücken und Porenräume der erfindungsgemäß
erzeugten Massen nicht um- oder verschlossen sind, werden die Öffnungen zwischen
den Fasern und den festen Kristallen selbst und ihren Verbindungspunkten untereinander
so vermindert und so fein bemessen, daß lagengerichtete Räume, Körper oder Flächen
für Strahlung oder Fortpflanzung von Luftströmen durch sie hindurch aufgebrochen,
wirksam unterteilt und darin gehindert werden, Wärme zunehmend oder schnell nach
irgendeiner Richtung durch Konvektion, Leitung oder Strahlung durch die Masse als
Ganzes hindurch zu übertragen. Daher liefert dieses System von zusammenhängenden
fadenförmigen, feinen Kristallgebilden und dazwischenliegenden und sie trennenden,
zusammenhängenden, kleinen verengten kapillaren Lufträumen ein Erzeugnis, das als
Ganzes eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und umgekehrt einen hohen Isolierwert und
trotzdem hohen Formbeständigkeitswert, hohe Zugfestigkeit und sehr niedrige scheinbare
Dichte besitzt.
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Nunmehr soll ein typisches Beispiel für die praktische Anwendung der
Erfindung bei der Herstellung von wärmeisolierenden Materialien, insbesondere von
besonders niedriger scheinbarer Dichte und Wärmeleitfähigkeit an Hand der Zeichnungen
beschrieben werden, in denen Fig. i eine schaubildliche Tafel des Arbeitsablaufs
und Fig. 2 eine mehr oder weniger schaubildliche Darstellung von zur Nadelverformung
von Asbestfasern geeigneten Mitteln darstellen.
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Der Asbestbestandteil wird vorzugsweise zuerst in der Weise vorbereitet,
daß man ihn aus dem rohen Abbauzustand auf einen angenäherten Grad von Gleichmäßigkeit
und Reinheit, vergleichsweise frei von nichtfaserigen Mineralien und sonstigen Verunreinigungen,
bringt. Beispielsweise kann der unbehandelte Asbest aus Chrysotilasbestfasern folgender
Größenklassen bestehen: 25 °/o, die gemäß kanadischer Asbestnormen durch 1/,-Zoll-Gitter
gehen und von einem 1/,-Zoll-Sieb zurückgehalten werden, 5o °/o, die von einem io-Maschen-Sieb
(Körnung 2,oo mm) zurückgehalten werden, und 25 °/o, die durch ein io-Maschen-Sieb
(Körnung 2,oo mm) hindurchgehen.
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Diese Asbestfaser wird dann im Kessel i (Fig. i) mit Wasser als flüssigem
Träger vermischt. Bei der Durchführung dieses Arbeitsganges kann eine vergleichsweise
dicke Aufschlämmung wirkungsvoll benutzt werden, indem man beispielsweise mit Hilfe
eines Rührers 2 i bis 5 Gewichtsteile Fasern mit 99 bis 95 Teilen Wasser in gleichmäßige
Mischung bringt. Dann wird die Mischung durch die mit Regelventil versehene Leitung
3 zur Pumpe 5 geleitet, von wo aus sie durch den Auslaß 6, Rohr 7 und Einlaßventil
8 in den Kessel i zurückgeleitet werden kann, wobei das zur Nadelverformungsvorrichtung
io führende Ventil 9 geschlossen bleibt.
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Diese Verformungseinrichtung io besitzt einen beispielsweise Dreiphasenmotor
ii, der eine Welle 12 anzutreiben vermag, die in die geschlossene Kammer 13 hineinreicht
und an ihrem inneren Ende eine kegelförmige Scheibe 1q. mit radialen Rillen 15 auf
ihrer Kegelfläche 16 trägt (s. Fig.2). Diese Kegelfläche befindet sich in genauem
und einstellbarem Abstand von einer kreisrunden Abstrichklinge 17, deren Fläche
parallel zur Fläche der Kegelscheibe 1q. angeordnet und in festgelegter Stellung
festgehalten wird. Der Spielraum zwischen der Kegelscheibe und der Abstreichklinge
liegt in der Größenordnung von o,28 bis o,5i mm. Die Scheibe 14 wird vorzugsweise
mit hoher Umlaufsgeschwindigkeit von beispielsweise 36oo Umdrehungen pro Minute
und unter konstanter Vollast betrieben, wie sie vom Amperemeter 18 (beispielsweise
mit einer Betriebsablesung von 7o Amp. bei dem Motor des vorliegenden Beispiels)
angegeben wird, das als Anzeige für die wirksamste Nadelverformung des Durchsatzes
dient.
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Bei mit voller Geschwindigkeit laufendem Verformungsläufer wird nun
das Ventil 9 geöffnet, das die Aufschlämmung durch das Einlaßrohr und in die Kammer
i9 führt, die sich auf der Regel- oder verjüngten Seite der Scheibe befindet. Danach
tritt die Aufschlämmung in die Kammer 2o, und zwar zunächst durch den Einfluß der
Pumpe 5 und danach durch die von der Rotorscheibe 1q. ausgeübte Fliehkraft, die
sie in und durch den Spaltraum zwischen der Scheibenfläche und der Abstrichklinge
hindurchträgt. Bei dieser Behandlung werden die Asbestfasern verdreht, aufgeschlossen
und voneinander längs ihrer Spaltebenen getrennt und außerdem quer gebrochen, abgescheuert
oder zum Besen gemacht, wodurch eine stark vervielfachte Anzahl von einzelnen, voneinander
getrennten Fasereinheiten an ihren Enden entsteht, die im allgemeinen durch kleine
Durchmesser von z. B. o,i bis 3M und durch ihr Verhältnis von Länge zu Querschnitt
als Fasern gekennzeichnet sind, zum Unterschied von feinen Körnchen mit in allen
drei Dimensionen praktisch gleicher Größenordnung, aber auch von jener Art von Fasern,
deren Länge Verfilzung, Verknotung und Klunkerbildung hervorruft
und
für übermäßig lange Fasern von unbehandeltem oder nicht nadelförmigem Asbest kennzeichnend
ist.
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Die aus der Verformungseinrichtung austretende Aufschlämmung wird
im Raum 2o gesammelt, von wo aus sie in den Auslaß 21 und weiterhin durch Ventil
22 und Leitung 23 in einen zweiten, ebenfalls mit einem Rührer 25 versehenen Kessel
24 gelangen kann.
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Wenn die Gesamtmenge der im Kessel hergestellten Aufschlämmung in
dieser Weise durch die Verformungseinrichtung hindurchgetreten und im Kessel 24
gesammelt ist, wird der Gang der Vorrichtung umgekehrt. Zu diesem Zweck werden die
Ventile q., 8 und 9 in den mit Kessel 1 verbundenen Leitungen geschlossen und dementsprechend
Ventil 26 in Leitung 27, Ventil 28 in Leitung 29, später das nach dem Einlaß
der Verformungseinrichtung =o zu sich öffnende Ventil 30 und dann auch das
Ventil 31 in der vom Verformungseinrichtungsauslaß 21 in den Kanal 1 zurückführenden
Leitung 32 geöffnet. Alle diese Ventile waren vorher geschlossen. -Nun wird der
Aufschlärnmungsansatz durch Betätigen der Pumpe und der Verformungseinrichtung einem
zweiten, dem ersten ähnlichen Behandlungsprozeß bzw. Durchgang unterworfen und dann
in den Kessel 1 gelassen, bis die gesamte Charge in dieser Weise zum zweiten Male
behandelt ist.
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Diese Arbeitsvorgänge können so oft umgekehrt und wiederholt werden,
wie es für notwendig oder wünschenswert erachtet wird. Meist jedoch haben sich zwei
oder drei Durchgänge als ausreichend erwiesen, um die Fasern auf einen für den Zweck
geeigneten Zerkleinerungsgrad zu bringen.
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Wenn die Aufschlämmung den gewünschten Nadelverformungsgrad erlangt
hat, werden alle vorerwähnten Ventile außer dem Ventil q (oder 26) in der von dem
Kessel mit dem fertigen, nadelverformten Asbestansatz zur Pumpe 5 führenden Rohrleitung
geschlossen und das vom Pumpenauslaß durch die Leitung 34 zum Mischkessel 35 führende
Ventil 33 geöffnet. Durch Betreiben der Pumpe 5 wird dann der ganze Ansatz in einen
zeichnerisch nicht dargestellten Mischer abgeführt.
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Der Mischer ist die normale Horizontalzylindertype mit einem Paar
gegenläufiger Sehneckenmischblätter in Bandform.
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Vor der Einführung der zubereiteten Asbestaufschlämmung in den Mischer
wird feinpulvriger, z. B. =oo Maschen (Körnung 0,149 mm) und feiner, ungelöschter
Kalk mit einer solchen Menge von Wasser von Raumtemperatur befeuchtet, daß eine
freifließende Aufschlämmung von vorzugsweise 71 bis 93°C entsteht. Die verwendete
Wassermenge ist derart, daß im Mischer eine Zusammensetzung von gewünschtem Dichte-,
Verteilungs- und Aufschlämmungsgrad entsteht. Beispielsweise wird die fünffache
Gewichtsmenge Wasser zum ungelöschten Kalk ein wirkungsvolles Ablöschen und Verteilen
und ein genügendes Schlammerzeugnis geben. Wenn der Kalk im Mischer vollständig
hydratisiert und im Wasser verteilt ist, wird die Aufschlämmung der nadelverformten
Asbestfasern hineingepumpt, sorgfältig gemischt und die erforderliche Menge feinzerteiltes
Material aus Siliciumdioxyd, Diatomeenerde od. dgl. in feinpulvrigem, trocknem Zustand
hinzugefügt, und dann wird das Mischen so lange fortgesetzt, bis eine vollständige
und gleichmäßige Zerteilung des Gesamtansatzes erreicht ist.
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Typische Rezeptbeispiele, die nach dem Verfahren nach der Erfindung
hergestellt werden können, sind die folgenden:
| I. |
| Kalk .......................................... 3o Gewichtsprozent
13,6 kg |
| Quarzmehl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . 25 - 11,3 kg |
| Diatomeenerde ..... .......................... 25 - 11,3 kg |
| geschlagener Asbest....................... ..... 15 - 6,8 kg |
| unbehandelter Asbest . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 5 - 2,3 kg |
| Wasser mit Asbest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 35o °/o des Gesamt- |
| festkörpergewichts 159,0 kg |
| Wasser mit Kalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 15o °/o - 68,o kg |
| II. |
| Kalk .......................................... 3o Gewichtsprozent
13,6 kg |
| Diatomeenerde ......... * .ZG*, » * * * * *, - * * .......
50 - 22,3 kg |
| Asbest, hergestellt in der Apparatur nach Fig. 2 .. 2o - 9,1
kg |
| Wasser mit Asbest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . qoo °/o des Gesamt- - |
| festkörpergewichts 181 bis 213 kg |
| Wasser mit Kalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 15o % - 68 bis 59 kg |
| III. |
| Kalk .......................................... 3o Gewichtsprozent
13,6 kg |
| Diatomeenerde ........................... ..... 5o - 22,3 kg |
| Asbest, hergestellt in der Apparatur nach Fig. 2 .. 2o - 9,1
kg |
| Wasser mit Asbest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 8500/0 des - Gesamt- |
| festkörpergewichts 386,o kg |
| Wasser mit Kalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . .
. . . . . . . . . 150% - 68,o kg |
| IV. |
| Kalk ............................ 33 Gewichtsprozent 15,0 kg |
| Quarzmehl..................................... 6o - 27,2 kg |
| Asbest, vollständig nadelverformt, z. B. trocken, in |
| Luft suspendiert.............................. 7 - 3,2 kg |
| Wasser mit Kalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . 15o des Gesamt- |
| festkörpergewichts 68,o kg |
| Wasser ........................................ 1oo° - |
| /0 450 leg |
Der Mischvorgang erfordert für gewöhnlich 3o bis 6o Minuten. Wenn vollständig, wird
das Mischen beendet, die Aufschlämmung wird abgezogen und etwa durch Schwerkraft
in Metallformen oder -schalen oder ähnliche Behälter abgelassen, die vorzugsweise
dünnwandig und gut wärmeleitend sind. Diese Behälter werden dann in eine Kammer
eingesetzt und mit gesättigtem - Frischdampf von 54 kg Druck behandelt, und zwar
wird beispielsweise die Charge 3 Stunden lang auf Temperatur gebracht, dann 12 Stunden
lang auf gleichbleibendem Druck gehalten_ und während mehr oder weniger als 5 Stunden
unter Druckrückgang auf Atmosphärendruck abkühlen gelassen. Es zeigt sich, daß die
geformte Charge in ihrer ursprünglichen Größe und Gestalt ohne Schrumpfung und ohne
merkliche Wasserabscheidung hart geworden ist.
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Das geformte Erzeugnis kann daher aus der Form herausgenommen und
das in ihm enthaltene Wasser durch Trocknen bei 121 bis 177°C entfernt werden. Es
bleibt dann ein Erzeugnis zurück, das Form und Ausmaße, wie sie ihm durch die Form
zugeteilt wurden, und ein Gewicht besitzt, das gleich dem der Festbestandteile der
Reaktionsmischung allein (plus dem gebundenen Kristallwasser, der absorbierten Feuchtigkeit
und dem abscrbierten Wasser, falls vorhanden) ist und aus dem das Dispersionswasser
entfernt worden ist und das daher eine niedrige scheinbare Dichte besitzt.
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Beispielsweise weist ein Erzeugnis, z. B. nach Formel II, eine scheinbare
Dichte von o,176 kg/qdm auf und hat eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr o,ooo2
bei heißseitigen Temperaturen bis zu 65o°C, wenn die kalte Seite sich auf etwa 66°C
befindet. Die scheinbare Dichte kann in Abhängigkeit von der Festkörperkonzentration
in der ursprünglichen Aufschlämmung geregelt werden, aus der das Erzeugnis stammt
und die gehärtet wurde. Und da während des Vorganges keine merkliche Volumenänderung
eingetreten ist, besitzt das Erzeugnis praktisch dieselbe scheinbare Dichte in kg/qdm,
die die Aufschlämmung in Abhängigkeit von seinen Festbestandteilen (plus Kristallwasser
und/oder anderweitig gebundenem Wasser) besaß, wobei lediglich die Zwischenräume
in dem einen Falle mit flüssigem Wasser und im anderen Falle mit Luft gefüllt sind.
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Offensichtlich können für vielerlei Zwecke andere Erzeugnisse hergestellt
werden, indem man Aufschlämmungen von nadelverformtem Asbest bereitet, in denen
seine merklich verlängerte oder andauernde Suspensionskraft ausgenutzt wird. Es
kann somit auch zur Erzielung und Erhaltung der Aufschlämmung von viel schwereren
Materialien und größeren Reagenzanteilen während der Reaktion oder anderer Behandlungen
dienen, gleichgültig, ob das Erzeugnis eine niedrige oder hohe scheinbare Dichte
besitzen soll Bei dieser Erfindung wird sowohl der Grad dei Nwdelverformung als
auch das Verhältnis von kurzer zu langen Fasern geregelt und sie bestimmen ihrerseits
die Eigenschaften, die bei dem Erzeugnis gewünscht werden. In dieser Beziehung unterscheidet
sich die Erfindung grundsätzlich von anderen Versuchen der Technik.
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Beispielsweise wurde festgestellt, daß bei der Herstellung von Baumaterialien
hoher Dichte, die dichter mit festen, verkittenden Reagenzien und Reaktionserzeugnissen
erfüllt sind, vollständig nadelverformter Asbest obenerwähnter Art sehr erwünscht
ist, um die endgültige Biegefestigkeit solcher Erzeugnisse zu erhöhen. Andererseits
wurde gefunden, daß bei der Herstellung von Erzeugnissen niedriger Dichte, die als
formbeständiges Wärmeisolationsmaterial dienen sollen und vergleichsweise schwach
mit festen, verkittenden Reagenzien und Reaktionserzeugnissen erfüllt sind, der
teilweise nadelverformte Asbest obenerwähnter Art im Vergleich zu den Erzeugnissen
bisheriger Art mit niedriger scheinbarer Dichte relativ höhe Biegefestigkeit und
auch eine hohe Restfestigkeit nach anfänglichem Bruch des Kittverbandes zu geben
vermag.
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Der nadelförmige Asbest kann auch von Handelssorten von Asbest hergestellt
werden, indem man eine Suspension eines solchen Asbests in einem (gasförmigen oder
flüssigen) Fluidum in einem Instrument oder einer Apparatur behandelt, die die Faser
durch abreibende Wirkung oder durch die Wirbelbewegung des mit hoher Winkelgeschwindigkeit
umlaufenden Fluidums unterteilt. Diese Zerteilung kann durch verschiedene Mühlen
bewirkt werden, die mit Druckluft oder überhitztem Hochdruckdampf als Fluidum zu
arbeiten vermögen; man kann sie aber auch dadurch erzielen, daß eine verdünnte Aufschlämmung
von mehr oder weniger um 5 Gewichtsprozent (1 bis 1o °/o) Asbest in Wasser mit Hilfe
eines oder mehrerer schnell laufender Propellerrührer bewegt oder in einer Papierbreimühle
geschlagen wird. Bei a11 diesen Arbeitsweisen wird jedoch die Behandlung erheblich
stärker durchgeführt und weit länger fortgesetzt, als es sonst bei solchen Verfahren
und Einrichtungen für die Pülpegewinnung, wofür sie hauptsächlich bestimmt sind,
üblich ist, damit der erforderliche Grad der Fasergrößenverringerung und der erforderliche
Anteil von Fasermaterial von den für nadelförmigen Asbest kennzeichnenden Größensorten
erreicht wird. So können z. B. in der gezeigten Apparatur durch verlängerte und
wiederholte - Behandlung aus einer Aufschlämmung von 1 Gewichtsprozent vollständig
nadelförmige Asbestfasern hergestellt werden. Das Reinergebnis solcher
Behandlungen
besteht darin, daß die Nadelbündel oder der Fasergehalt von handelsüblichen Asbestsorten
praktisch in ihre letzten Nädelchen zerlegt werden, ohne dabei aber ihren Fasercharakter
von Länge zu Querschnittsdimensionen zu zerstören.
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In Übereinstimmung mit der- vorliegenden Erfindungslehre sind die
nadelverformten Fasern oder Nädelchen dadurch gekennzeichnet, daß sie fähig sind,
eine vergleichsweise beständige oder statische Suspension in Wasser- zu bilden und
in Konzentrationen von o,z bis 2,5 Gewichtsprozent oder 0,04 bis z Volumprozent
(oder mehr) als solche gegen Absetzen durch Schwerkraft über mehrere Stunden (oder
sogar Tage) hinweg beständig zu sein.
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Eine solche stabile Zerteilung und länger haltbare Aufschlämmung von
feinen, nadelförmigen Fasern bildet daher ein disperses System, in dem zahlreiche
einzigartige Zustände und typisch neue Reaktionen erzielbar sind.
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So können z. B. andere faserige oder körnige Materialien oder feinunterteilte,
feste Reagenzien (oder Lösungen derselben), die nicht fähig sind, in Flüssigkeiten
langlebige Aufschlämmungen zu geben, mit ihnen gemischt werden, wodurch die entstehende
Mischung diese Fähigkeit erlangt, eine gleichmäßige, langlebigere oder beständige,
stabile Aufschlämmung zu bilden und aufrechtzuerhalten, ohne daß über eine wesentliche
Zeitspanne hinweg eine merkliche Abscheidung erfolgt. Demgemäß können auch innerhalb
solcher Aufschlämmungen verschiedene Reaktionen und andere Veränderungen bewirkt
und nacheinander bis zu bestimmten Ausmaßen erstens der Auslösung solcher Reaktion,
zweitens ihrer Förderung und Regelung bis zu beliebiger Stufe oder drittens ihrer
Vollendung geregelt werden. Darüber hinaus können andere Maßnahmen diese aufeinanderfolgenden
Stufen von physikalischer und/oder chemischer Reaktion begleiten oder zwischen sie
eingeschaltet werden, z. B. das Gestalten oder Verformen der Masse vor oder nach
Auslösung der Reaktion oder nach ihrer Förderung bis zu irgendeinem gewünschten
Grade. Fernerhin können auf jeder ausgewählten Betriebsstufe nachträgliche Behandlungen
auf die erzielte Mischung ausgeübt werden, und zwar je nach der Eigenart der so
erzielten Zustände und Eigenschaften und je nach den gewünschten endgültigen Änderungen
oder Ergebnissen.
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So kann man beispielsweise bei den oben beschriebenen, speziellen
Ausführungsbeispielen durch Verwendung von aktivem Kalk und einer reaktionsfähigen
Kieselsäure in etwas mehr als äquimolekularer Menge und durch praktisch vollständige
Durchführung der Reaktion ein neues hydratisiertes Kalksilikat der Zusammensetzung
Ca O - Si 02 - n Hz O gewinnen, das bei der Untersuchung ein neuartiges Röntgendiagramm
zeigt, das es von allen bekannten Kalksilikaten unterscheidet.
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Es wird angenommen, daß in dem stabilen, zusammenhängenden, aber offenen
Fadennetzwerk der aufgeschlämmten Nädelchen, die kennzeichnenderweise in der Lage
sind, sich in dem Wasservolumen, in dem ein solches Netzwerk gebildet ist, in solcher
Anordnung und Verteilung zu erhalten, zahlreiche Reagenzien sowohl in Lösung als
auch in Form fester Körper von kleinen und vergleichsweise langen Ausmaßen zu geregelter,
sowohl chemischer als auch physikalischer Reaktion gebracht werden können.
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So ist z. B. der Kalk in den oben beschriebenen Ansätzen sowohl in
Lösung als auch in kolloidalen bis sichtbaren Teilchengrößen vorhanden. Ebenso ist
die Kieselsäure in feinen Größenordnungen teils als Quarz, teils als gepulverte
Diatomeenerde vorhanden, obwohl Teilchen der letzteren beträchlich größer als die
Fasernädelchen sein können. Die Kieselsäure- vermag auch in Lösung zu gehen. Daher
läßt sich eine Reaktion zwischen gelöstem Kalk und gelöster Kieselsäure voraussagen.
Fernerhin vermag die Kalklösung oder -aufschlämmung infolge der Porosität und Durchdringbarkeit
und auch wegen des amorphen und aktiven Charakters der Kiesel-- säure der Diatomeenerde
deren große Teilchen vergleichsweise frei zü durchdringen. Außerdem ist der aufgelöste
Kalk unter diesen Bedingungen in der Lage, mit dem Vielfachen, z. B. 35 fachen,
seines Molekularäquivalents an Kieselsäure zu reagieren und die entstehende Verbindung
in dem umgebenden wäßrigen Medium zu zerteilen oder aufzulösen. Eine solche Verbindung
kann als eine lange Kette von Silicium und Sauerstoff angenommen oder betrachtet
werden, die an ihren Enden mit einem Molekül Kalk verbunden ist.
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Offensichtlich wird eine solche Reaktion die Kieselsäure oder Diatomeenerde
außerhalb jedes Verhältnisses zur (äqui-)molekularen Menge des vorhandenen Kalkes
schnell und vollständig zerlegen und zumindest vorübergehend auflösen. Die Konzentration
einer solchen in Lösung haltbaren Kalk-Kieselsäure-Verbindung ist jedoch ziemlich
niedrig. Sie sucht sich zurückzuordnen, und dabei scheiden sich Faserkristalle von
Calciumsilikat der Formel CaO - Si02 * nH20 aus und wachsen in oben beschriebener
Weise durch das Volumen der Reaktionsmasse hinweg verteilt weiter. Die hierdurch
frei werdenden Silicium-Sauerstoff.- oder -Kieselsäure-Ketten wiederum können mit
weiterem Kalk unter Bildung von Kalksilikaten verschiedenartiger Zusammensetzung
oder von zusätzlichem, kristallinischem Calciumsilikat reagieren. Solche Kieselsäureketten
oder Kalksilikate neigen auch dazu, in durch die Masse hindurch verteilte Gelgebilde
überzugehen. Diese wiederum können fortschreitend, und zwar je nach den Bedingungen
schneller öder langsamer, in die wachsenden, oben beschriebenen Faserkristallstrukturen
umgewandelt werden und diese dadurch nähren. Wenn jedoch eine solche Kristallbildung
angehalten wird, dann bleibt die Gelstruktur erhalten. Daher wird bei Entfernung
des Wassermediums ein solches Kristallwachstum der Fasern angehalten werden, und
Wärme und Entwässerung dienen dazu, die Gelstruktur auf die vorgeformten Fasernädelchen,
die wachsenden Faserkristalle und zwischen ihnen zusammenfallen zu lassen, wodurch
zwischen den Fasern Lücken geöffnet und durch das Gel selbst hindurch zusammenhängende
und daher durchdringbare Öffnungen geschaffen werden, so daß die typische Struktur
des erhaltenen, neuen Erzeugnisses geschaffen wird.
Weiteres Erhitzen,
Trocknen und Entwässern der Nädelchen, Faserkristalle und Gelstruktur ist von einer
Schrumpfung des absoluten Volumens, einer Härtung und einer Verfestigung eines jeden
und auch ihres Verbandes begleitet, wodurch die integrale, formbeständige und feste
Struktur des Ganzen entsteht, die die früheren Verfahren und Isoliermaterialien
nicht gewährleisten konnten.
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Alle Abänderungen und Anpassungsarten sowohl der Grundprinzipien als
auch der praktischen Anwendungsformen der Erfindung, die im Rahmen oder in Ableitung
des Wirkungskreises und Umfanges der Offenlegung gemacht werden, sollen als überlegt
und hierin beansprucht angesehen werden.
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In Ergänzung dieser Offenlegung und Beschreibung sei darauf hingewiesen,
daß die so beschriebene beständige, sich selbsterhaltende Aufschlämmung von o,i
Gewichtsprozent bzw. 0,04 Volumprozent nadelförmigem Asbest ein sehr offenes Netzwerk
darstellt, bei dem jede Faser von einem Vielfachen ihres Volumens an Wasser umgeben
ist, daß aber bis zu diesem Verdünnungsgrad hinauf das jede Faser umgebende Wasser
mit ihr derart verbunden ist, daß Faser und Wasser als eine Einheit wirken. Sie
wirken auf eine ähnliche Faser und deren Begleitwasser genügend anziehend und abstoßend,
um diese genaue Abstandsbeziehung auch gegen die Schwerkraft, sei es Auftrieb oder
Absetzen, zu bewirken und zu erhalten. Wenn jedoch eine solche Aufschlämmung weiterhin
scharf mit Wasser verdünnt wird, so zerbricht die Aufschlämmung, die Fasern schwimmen
nach oben, wobei unten klares Wasser zurückbleibt, und bilden eine auf dieser Wasserschicht
schwimmende Deckschicht, die eine Aufschlämmung von der gleichen (oder etwas höheren
als der) Grenzkonzentration vor solcher Verdünnung enthält.
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Daher stellt dieser Verdünnungsgrad die Grenze der Dichte der Wasserhülle
um die Fasern dar, der jede Faser von benachbarten fernzuhalten und freie Bewegungen
der Fasern zu- oder gegeneinander zu verhindern vermag, wobei diese Wasserzuordnung
auch den freien Wasserumlauf zwischen benachbarten Fasern verhindert, der Absonderung
durch Absetzen oder Aufschwimmen verursacht. Andererseits ist die Wasserhülle mit
den Fasern nicht fest genug verbunden, um ein bequemes Abfiltrieren oder Abziehen
desselben aus der Fasermasse und damit ein Zusammentreten der Fasern zu verhindern.
Das System ist also mit anderen Worten eine diskontinuierliche Fasersuspension,
die so lange stabil und beständig ist, wie das Wassermedium erhalten bleibt, aber
kein Gel, geschweige denn ein kontinuierliches Gel, selbst bei dem etwas quellenden
Chrysotilasbest.
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Daher sind in diesem offenen Fasernetzwerk oder -gittersystem die
Reagenzien als feinzerteilte Festkörper oder in kolloidaler oder echter Lösung zu
dispergieren in der Lage, ohne die Gitterstruktur oder Suspension zu zerstören.
Beispielsweise sind sowohl Kalk als auch Diatomeenerde zu einer solchen Aufteilung
zu kolloidaler Größenordnung und zur Bildung echter Lösung fähig. Wenn oder insoweit
die Reagenzien in letzterem Zustand vorliegen, reagieren sie schnell und bilden
einen verdünnten, gelatinösen Niederschlag von hydratisiertem Calciumsilikat. Infolge
seines dispersen, verdünnten Zustandes ist dieser gelatinöse Niederschlag beweglich
und wird an die nadelförmigen Asbestfasern herangezogen. Er paßt sich frei an die
Außenflächen der Fasern an und bildet um jede derselben eine Hülle aus gelatinösem,
hydratisiertem Calciumsilikat. Diese Hülle umgibt daher jede Faser innerhalb der
Wasserhülle, die jeder Faser zugeordnet ist und sie umgibt und trotzdem noch weiterhin
wirksam bleibt, um die mit dem Gel aus hydratisiertem Calciumsilikat überzogenen
Fasern in ihrer weiträumigen Verteilungsbeziehung zu erhalten.
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Daher durchdringen die gelösten Reagenzien die Wasserhülle dieser
Fasern, und es baut sich direkt auf jeder Faser ein gelatinöser Niederschlag auf,
ohne die trennenden Wasserhüllen um jede Asbestfaser zu schädigen oder zu zerstören.
Diese bleiben daher ständig in ihrer ursprünglichen Abstandsbeziehung und behalten
dauernd gleiches Volumen und gleiche Gestalt, in dem ursprünglichen Netzwerk oder
Gittersystem, das sie in der Wasserdispersion allein bildeten.
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Diese Reaktionen von Auflösung und Vereinigung von Kalk und Kieselsäure,
z. B. in Form von Diatomeenerde, verlaufen bei gewöhnlicher Temperatur. Durch Temperaturerhöhung
werden die Reaktionen beschleunigt, wobei auch entweder durch direkte Kristallisation
aus der Lösung oder durch Umwandlung des gelatinösen Niederschlags in ein Gel bis
zur Bildung deutlicher Kristallformen hydratisiertes Calciumsilikat in Kristallform
auftritt. Diese Kristallbildungen nach der Erfindung sind aber weiter oben im einzelnen
beschrieben worden.
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Eine solche Auflösung, Reaktion und Ausfällung von Reagenzien und
getrennte Ablage von gelatinösen Niederschlägen kann auch unabhängig von den Fasern
erfolgen und innerhalb des Massevolumens Klümpchen oder Kolonien von Gelen und Kristallen
bilden, ohne dabei die Erhaltung der ursprünglich in reinem Wasser geschaffenen
Dispersion der nadelförmigen Fasern zu stören. Daher umgeben die gelatinösen Hüllen
von hydratisiertem Calciumsilikat die zusammenhängend verteilten, nadelförmigen
Asbestfasern und wachsen von ihnen weiter, und gleichzeitig bilden sich auch im
wäßrigen Medium Klümpchen eines gelatinösen Niederschlags von hydratisiertem Calciumsilikat
unabhängig und entfernt von den Fasern.
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Die Kristalle von hydratisiertem Calciumsilikat können sich direkt
aus der Lösung bilden, und/oder es kann ein Weiterkristallisieren durch Umwandeln
des gelatinösen Niederschlags in kristalline Form stattfinden. Die gelatinösen Niederschläge,
insbesondere auf den Fasern neigen dazu, sich zu Gelen von größerer Kohäsions- und
Adhäsionsfestigkeit, kleinerem Volumen und höherer Dichte als im ursprünglichen
Zustand zu verfestigen.
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Hierbei vereinigen sie sich um die Fasern herum und ziehen sich zusammen;
wobei sie in gleichem Maße zunehmende Räume von offenem Wasser zwischen benachbarten
Fasern zurücklassen, da die Fasern weder nackt noch bei Bedeckung mit gelatinösen
oder gelartigen Hüllen irgendeine Neigung zeigen,
einander direkt
zu berühren, solange ein ausreichendes, relatives Volumen des wäßrigen Mediums um
sie herum und zwischen ihnen erhalten bleibt.
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Infolgedessen besteht der Ansatz als Ganzes anfänglich aus dispergierten,
nadelförmigen Fasern mit nachträglich eingelagertem, feinzerteiltem Kalk und Diatomeenerde
in feinzerteilter Form, in kolloidaler Suspension und in Lösung. Die Reaktion erzeugt
getrennte, gelatinöse Niederschläge, welche einerseits sich um die voneinander getrennten
Fasern herum ansammeln und jede von ihnen mit einer Hülle umgeben und andererseits
unabhängig von den Fasern Kolonien bilden. Sie können aus Kieselsäure, Kalk oder
hydratisiertem Calciumsilikat bestehen. Sie bilden sich bei normaler Temperatur
und wachsen mit der Zeit und mit zunehmenden Temperaturen. Bei erhöhten Temperaturen
bilden sich auch innerhalb der Masse sowohl aus der Lösung als auch aus den gelatinösen
Niederschlägen Kris calie von hydratisiertem Calciumsilikat, und zwar auf den Fasern
oder fern von ihnen. Während solcher Reaktionen und Wachstumsvorgänge behalten die
Fasern ihre ursprünglichen gegenseitigen Abstandsbeziehungen, und daher bleiben
bei der Verfestigung der gelatinösen Niederschläge an ihren Fasern und ebenso bei
der Ausscheidung der Kristalle aus den Zwischenräumen diese allein von Wasser besetzt.
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Nach Vollendung dieser Reaktion läßt man das Wasser verdampfen und
entweichen. Hierbei nehmen die zurückbleibenden gelatinösen Niederschläge-oder Gelhüllen
um .die Fasern, die bereits zu echten Gelen zusammengeschrumpft sind, eine poröse
Struktur, dann submikroskopische Kristallform an und entwickeln infolgedessen größere
Kohäsions-, Adhäsions--und Gesamtfestigkeit.
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Die unabhängigen Klümpchen oder Kolonien der sich zwischen und unabhängig
von den Fasern bildenden gelatinösen Niederschläge befeuchten die Faser nicht mit
einem Ausbreitungsmeniskus, berühren sie aber unter Verlust des sie trennenden Dispersionswassers
letztlich in formbeständigen Massen, die zu praktisch eindimensionalen Fasern werden,
wenn sie anhaften und unter Entwässern weiter zu steifen Gelen zusammenschrumpfen.
Die gelartigen Hüllen um die nadelförmigen Fasern und die so gebildeten gefällten
Gelfasern können durch anschließende Behandlung kristallisiert werden oder nicht,
in beiden Fällen jedoch verstärken sie die Kristallformen, die, wie vorstehend beschrieben,
durch direkte Ausscheidung aus der Lösung zwischen den Nädelchen entstanden sind,
und bilden ein integrales Netzwerk und eine verfestigte Struktur.
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So wird schließlich die Gesamtmasse eine integrale, offene Fasermasse
von niedrigem Gewicht, niedriger Wärmeleitfähigkeit und hoher Zugfestigkeit, die
sowohl gegen Wasser als auch gegen hohe Temperaturen beständig ist. Dies macht sie
als geformtes, selbsttragendes Wärmeisolationsmaterial von niedriger scheinbarer
Dichte geeignet, das zur Verwendung bei hohen Temperaturen und zur Herstellung vollständiger
Wärmeisolationsanlagen einheitlicher Zusammensetzung und aus einem Stück geeignet
und ausreichend ist.