SE427106B - Sett for framstellning av en lerduva genom sammanpressning av ett gipshaltigt material i en form - Google Patents

Description

7802316-5 Genom DE patentskrift 270 236 är kända lerduvor, vilka som huvud- komponent innehåller natur- eller företrädesvis konstgödsel. Ler- duvorna framställes genom tillsättning av vatten och eventuellt ett lämpligt bindemedel, exempelvis gips, cement eller magnesia, och olika fyllmedel och förstärkare.

Genom FR patentskrift 1 527 087 är vidare känd användningen av flygaska som retardator vid bindningen av gips. Den tillsatta mängden utgör 40-60 vikt-%, företrädesvis 50 vikt-%. Genom denna åtgärd kan bindningstiden förlängas från ca 15 min. för ren gips till ca 1 timme för en blandning innehållande 60 % flygaska, vil- ket gör materialet lämpat för tillverkning av t.ex. gipsplattor.

Slutligen är dessutom genom CH patentskrift 368 740 känt ett sätt att tillverka byggnadsmaterial på basis av fibrer av olika slag och mineraliska bindemedel innehållande gips, vid vilket en upp- slamning av fibrer, gips och ett stort vattenöverskott åstadkommas. Ändamålet med föreliggande uppfinning är nu att åstadkomma en miljövänlig, ogiftig lerduva, som har till användningsområdet avpassade styrkeegenskaper och skörhetsegenskaper, och som inte heller är behäftad med de nackdelar, som de vanliga hittills kända lerduvorna har.

Det har visat sig, att detta kan uppnås med sättet enligt upp- finningen, som är kännetecknat av att en blandning omfattande gips, CaSO4 x 1/2 H20, en mängd vatten, som överstiger den för gipsens bindning nödvändiga mängden med minst 100 vikt-%, flyg- aska och ev. kalciumkarbonat och/eller tungspat samt ett eller flera av tillsatsämnena ytaktiva medel, organiska bindemedel, bindningsreglerande medel och sprödhetsgivande medel, underkastas en sådan sammanpressning i en till en temperatur av 100 - 160°C uppvärmd form, att den mängd vatten som föreligger i överskott i förhållande till den för gipsets bindning nödvändiga mängden åtminstone delvis utdrives ur formen, varefter lerduvan uttages.

Uppfinningen grundar sig på det överraskande faktum, att man genom användning av en stor mängd vatten, som överstiger den som krävs för gipsets bindning med minst 100 vikt-%, isynner- 7802316-5 het 100 - 200 vikt-%, helst 105 - 115 vikt-%, kan uppnå en homo- gen blandning av de ingående beståndsdelarna, som lätt kan uppde- las i portioner med en efter normerna för lerduvornas vikt av- passad storlek, och som mycket lätt kan överföras till på lämp- ligt sätt utformade formverktyg, som är uppvärmda till en tempera- tur av 10O - 160°C och kan vara försedda med ett antal små öpp- ningar, som tillåter att överskottsvattnet under sammanpressning- en kan helt eller delvis utdrivas, till övervägande delen i form av vattenånga.

Eftersom 100 g CaSO4 x 1/2 H20 kräver 18,6 g vatten till bind- ningen under bildning av CaS04 x 2 H20, innebär detta alltså att vattenmängden företrädesvis utgör 37 viktprocent av gipsmängden, särskilt 37 - 56 %, helst 38 - 40 viktprocent.

Genom FR patentskrift 1 345 259, DE patentskrift 812 414 och DE utläggningsskrift 1 001 174 är förut känt att använda gips, sär- skilt i form av anhydrit, i blandning med olika andra ämnen, där gipsen bindes eller för anhydritens vidkommande rekristallise- ras i närvaro av vatten eller vattenånga, till framställning av formkroppar av olika typ, vanligtvis byggnadsmaterial.

Icke i någon av dessa skrifter omtalas lerduvor, och tvärtemot framhäves att de framställda produkterna uppvisar förbättrad me- kanisk styrka jämfört med liknande blandningar. När det gäller lerduvor är det såsom tidigare nämnts bl.a. svårt att undvika att duvorna får en alltför stor mekanisk styrka, och de i dessa skrifter angivna blandningarna är således icke lämpade för fram- ställning av lerduvor, liksom deras sammansättning och framställ- ning avviker från den som användes vid föreliggande uppfinning.

Den använda blandningen kan förutom vatten t.ex. omfatta ca 45 - 55 viktprocent gips, ca 1 - 25 viktprocent flygaska, och totalt upp till ca 5 viktprocent av följande tillsatsmedel: ytaktiva medel, organiska bindemedel, bindningsregulatorer och sprödhets- givande medel.

Största säkerheten för att duvan får en sådan skörhet, att den kan slås i stycken av ganska få hagel men ändå är tillräckligt p7ao2s16-5 tung och stark för att tåla utkastningen erhålles emellertid, om det användes en blandning innefattande ca 45 - 55 viktprocent gips, en mängd vatten som utgör en stor mängd i förhållande till den'för gipsets bindning nödvändiga mängden, 1 - 5 viktprocent flygaska och totalt upp till ca 5 viktprocent av ytaktiva medel, organiska bindemedel, bindningsreglerande medel och sprödhetsgivande medel och vidare ca 1 - 5 viktprocent kalciumkarbonat och ca 20 - 30 viktprocent tungspat.

Denna blandning kan med fördel åstadkommas genom att tillsatsäm- nena upplöses eller uppslammas i vatten, varefter tungspat, flyg- aska och krita iblandas under omrörning, varpå gips iblandas.

Den blandning, som hittills givit de bästa resultaten, består av ca 50 viktprocent gips, ca 20 viktprocent vatten, ca 3 viktprocent_ flygaska, ca 25 viktprocent tungspat, ca 3 viktprocent krita och totalt ca 3 viktprocent av nämnda tillsatsämnen, där dessas in- bördes viktsförhållanden är ungefär 15 viktdelar ytaktivt medel, viktdelar organiskt bindemedel, 0,5 viktdelar bindningsregle- rande medel och 3 viktdelar sprödhetsgivande medel.

Vid sättet enligt uppfinningen kan man arbeta med relativt lågt tryck, såsom 75 - 200 kp/cmz, och mycket korta bearbetningstider på från ca 1 sekund upp till några få, t.ex. 5 sekunder.

Den med sättet enligt uppfinningen framställda lerduvan är ome- delbart efter framställningen utomordentligt formstabil och kan så att säga omedelbart staplas. I Eventuellt kan man försätta denïför framställningen av lerduvan beredda blandningen med ett ogiftigt pigment, innan den underkas- tas sammanpressning i formen." För att säkerställa ett processförl0PP, som möjliggör en problem- fri produktion men ändå med höga produktionshastigheter av en miljövänlig,-giftfri produkt med de för lerduvor önskade egen- skaperna, nämligen en så avpassad hårdhet, att de a ena sidan kan motstå de mekaniska påverkningarna under en transport och från den använda utkastningsapparaten, men a andra sidan är så 7802316-st spröda eller sköra, att de splittras när de träffas av hagel, användes enligt uppfinningen såsom nämnts vidare små mängder av en rad tillsatsämnen.

För att dels underlätta blandningen av beståndsdelarna och dels lerduvans urtagning ur formen tillsättes således ett eller flera ytaktiva medel, t.ex. anjonaktiva nedbrytbara medel, såsom alkyl- arylsulfonater eller sulfaterade fettalkoholer och/eller brun såpa.

Ytterligare tillsatsämnen är organiska bindemedel, såsom benlim, PVA-lim eller motsvarande ogiftiga produkter, t.ex. på animalisk eller vegetabilisk basis.

För att möjliggöra en tillfredsställande bindningshastighet, som å ena sidan är så långsam att den tillåter en intim blandning av utgångsmaterialen och en problemfri uppdelning i portioner och överföring till formverktygen och å den andra sidan är så snabb, att den bildade lerduvan får en sådan mekanisk styrka att den kan vidaretransporteras och om så önskas staplas eller på annat sätt lagras i anslutning till produktionen och den eventuella målning- en, tillsättes enligt uppfinningen ytterligare små mängder bind- ningsreglerande medel.

Således kan med fördel tillsättas ett eller flera bindningshämman- de medel, såsom citronsyra, borax, eller andra retardatorer, t.ex. keratin.

För att balansera de bindningshämmande medlens verkan tillsättes om så önskas ett bindningsfrämjande medel. Det inbördes förhållan- det mellan dessa medel kan fastläggas av fackmannen genom försök, och den ena eller den andra av de tvâ typerna kan således i gräns- fallen uteslutas.

För att säkerställa att den färdiga lerduvan har den erforderliga skörheten eller sprödheten, så att den lätt splittras, när den träffas av ett eller flera hagel, tillsättes enligt uppfinningen vidare ett sprödhetsgivande medel. Ett särskilt'lämpligt medel av denna typ har visat sig vara rågips eller alun, eftersom det bidrar till att göra lerduvan hård och spröd och vidare verkar 7802316-5 *som bindningsfrämjande medel.

Det inbördes förhållandet mellan de ovannämnda fyra typerna tillsatsämnen kan variera inom den övre gränsen på maximalt ca 5 viktprocent av den totala blandningen inom vida gränser beroende på de konkret använda medlen, men en särskilt gynnsam kombination uppnås såsom nämnts, när deras inbördes viktförhâllanden i den i krav 1 eller ovan angivna ordningsföljden är ungefär 15 : 10 : 0,5 : 3, dvs 15 viktdelar ytaktivt medel, 10 viktdelar organiskt bindemedel, 0,5 viktdelar bindningsreglerande medel och 3 vikt- delar sprödhetsgivande medel. 3 Uppfinningen illustreras närmare med nedanstående exempel.

Exempel 1 för framställning av lerduvor användes en blandning med följande sammansättning: 7 7 íviktprocent ca gips (CaSO4 x 1/2 H20) 48,44 tungspat (BaSO4) _ 24,29 krita (CaCO3) 2,43 flygaska - 3,03 vatten 19,13 lösligt anjonaktivt medel (ca 7 % vattenhaltig "SULFONOL") 0,24 brun såpa (43 % vattenuppslamning) 1,18 organiskt bindemedel 0,97 retardator (keratin) 0,05 rågips (CaSO4 x 2 H20) 0,31 ^v100,07 Tillsatsämnena uppslammades i vatten, varefter tungspat, flygaska och krita iblandades under omrörning och slutligen tillsattes gips, Efter gipstillsatsen och omblandningen erhölls en mjuk, homogen massa med en konsistens, som påminner om modellera. Denna massa pressades genom ett rör med en diameter, som lämpligen kan ligga inom intervallet 23 - 80 mm, varefter avskars skivor med en vikt på ca 120 g styck. Dessa skivor överfördes till formverktygets veo2s16-sd 'I undre del och pressades därefter under ett tryck på 75 - 200 kg/ cm2 under en tid på 1 - 2 sekunder till den önskade formen.

Formverktyget var uppvärmt till ca 130 - 160°C och under press- ningen avgick ca 10 g vatten, till största delen i form av vatten- ånga. Därefter öppnades formen och lerduvan uttogs, företrädesvis med hjälp av utstötningsorgan.

En formstabil lerduva erhölls med en färdigvikt av 110 g, som vid lagring och eftertorkning avger ytterligare ca 6 - 8 g vatten, varefter den har den för lerduvor önskade konstanta vikten av ca 102 - 106 g.

Exempel 2 I tabellen nedan anges recept pâ blandningar av råmaterial, som användes för tillverkning av lerduvor enligt uppfinningen.

De olika tillsatsämnena suspenderades i vatten, varpå kalcium- karbonatkomponenterna och eventuellt tungspat och flygaska blan- dades i under omröring och till sist blandades gipset i. Omrö- ringen fick fortgå, tills en mjuk, homogen massa erhållits. Detta material delades upp i portioner om ca 115 g. Portionerna över- fördes till ett formverktyg för lerduvor och sammanpressades vid ett tryck av 60 till 100 kp/cmz, företrädesvis ca 75 mg/cm2 under en tid av 0,3 till 2 sekunder, till den önskade formen.

Formverktyget uppvärmdes till omkring 125 till 135°C och under sammanpressningen avgick ca 3 till 4 g vatten, huvudsakligen i form av ånga. Därefter öppnades formen och lerduvan uttogs.

Man erhöll en lerduva med stabil form och en vikt av ca 110 till 112 g, vilken när den fick stå och torka avgav ytterligare ca 6 till 8 g vatten, varefter den hade en konstant vikt av ca 102 g, som är den önskvärda vikten för lerduvor. 7802316-5 Tabell Lerduverecept (beståndsdelar i vikt-%) c-:ips 48,50 48,43 48,66 48,78 53,91 53,84 Tungspat ' 24,25 25,06 24,33 12,20 - - Kalk 2,43 2,42 2,43 14,63 18,87 18,84 Marmormjöl - - - - ~ - Flygaska 3,03 3,03 3,65 3,66 4,31 4,31 Glycerol 0,19 0,22 0,22 0,22 0,24 0,30 Ytaktivt medel A (7% vattenlösning) 0,24 0,27 0,27 0,27 10,30 0,37 Mjuk tvål 1,19 1,32. 1,33 1,33 1,47 - 1,81 Retardator 0,05 0,05 0,05 0,05 _ 0,06 0,07 Vatten 19,15 18,72 18,57 18,62 20,57 20,46 P.v.A.-1im ' 0,97 0,48 0,49 0,24 0,27 - 100% 100% 100% 100% 100% 100% Ovannämnda exempel kan överföras på produktion i större skala, och processen är beroende på de mycket kortvariga enskilda opera- tionerna särskilt väl lämpad för kontinuerlig produktion, varvid man dessutom genom inrättning av lämpligt utformade stationer för de enskilda behandlingsstegen kan producera flera lerduvor åt gången.

Försök med lerduvor med ovan angivna sammansättning har visat, :att de efter att ha träffats av hagel splittras i ett stort an- tal bitar, som efter bara nàgra få dygn eller veckor, allt be- roende på väderleken, är nedbrutna, varvid kraftig nederbörd givetvis främjar nedbrytningen. Även om bitar av en ituskjuten lerduva skulle bli uppätna av ett djur, medför de ingen risk för djurets hälsa, eftersom beståndsdelarna är absolut ogiftiga.

För att erhålla goda ballistiska egenskaper och en förbättrad upp- tagning av hagel, som avfyras mot duvan, kan dennas översida i större eller mindre utsträckning förses med försänkningar, t.ex. i form av sfäriska kalotter. Detta illustreras närmare på rit- ningen, där fig. 1 visar en föredragen utföringsform av lerduvan enligt uppfinningen sedd uppifrån, och fig. 2 visar tvärsnitt efter linjen I - I genom den lerduva, som är visad i fig. 1. 7802316-5 Lerduvan, som visas i fig. 1 och 2, omfattar en cirkulär skiva, vars ovansida har ett kantparti 1 med en trappstegsformad profil, en upptill konvex profildel 2 och ett cirkulärt nedsänkt område 3. Ovansidan på den konvexa profildelen 2 är försedd med ett stort antal tättliggande försänkningar 4, som har formen av sfäriska kalotter. Lerduvans undersida bildar ett hålrum 5. Under utkastningen av lerduvan tjänar kantpartiet på den trappstegs- formade profilen till att styra lerduvan under dess rörelse längs kastautomatens kastarm. Under inverkan av kastarmen bibringas lerduvan en kraftig rotation omkring skivans centrumlinje.

Claims (6)

7802316-sim" 10 Patentkrav

1. Sätt för framställning av en lerduva genom sammanpressning av ett gipshaltigt material i en form, k ä n n e t e c k n a t av att en blandning omfattande gips, CaSO4 x à H20, en mängd .vatten, som överstiger den för gipsens bindning nödvändiga mängden med minst 100 viktprocent, flygaska och eventuellt kalcium- karbonat och/eller tungspat samt ett eller flera av tillsats- ämnena ytaktiva medel, organiska bindemedel, bindningsregle- rande medel och sprödhetsgivande medel, underkastas en sådan sammanpressning i en till en temperatur av 100 - 160°C uppvärmd form, att överskottsmängden vatten i förhållande till den för gipsets bindning nödvändiga mängden åtminstone delvis utdrives ut formen, varpå lerduvan uttages.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en bland- ning användes, vilken förutom vatten omfattar ca 45 - 55 vikt- procent gips, ca 1 - 25 viktprocent flygaska, och totalt upp till ca 5 viktprocent tillsatsämnen.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att en bland- ning användes, som förutom vatten omfattar ca 45 - 55 viktpro- cent gips, 1 - 5 viktprocent flygaska, och totalt upp till ca 5 viktprocent tillsatsämnen, vidare ca 1 - 5 viktprocent kal- ciumkarbonat och ca 20 - 30 viktprocent tungspat.

4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den an- vända blandningen består av ca 50 viktprocent gips, ca 20 vikt- procent vatten, ca 3 viktprocent flygaska, ca 25 viktprocent tungspat, ca 3 viktprocent krita och totalt ca 3 viktprocent tillsatsämnen.

5. Sätt enligt krav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t av att de i ~ blandningen ingående tillsatsämnenas inbördes viktförhâllande är 11 ungefär 15 viktdelar ytaktivt medel, 10 viktdelar organiskt bindemedel, 0,5 viktdelar bindningsreglerande medel och 3 viktdelar sprödhetsgivande medel.

6. Sätt enligt krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av att sammanpressningen sker med ett tryck på ca 75 - 200 kp/cmz under en tidrymd av från 1 till högst 5 sekunder. 7802316-st