149717. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cement- és betonjavítóanyag előállítására nyers cellulózgyári biszulfitlúgból

Megjelent: 1962. július 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG #*% SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149i717 SZÁM 80. b. OSZTÁLY — SCHU-38. ALAPSZÁM Eljárás cement- és beton-javítóanyag előállítására nyers cellulózgyári biszulfitlúgból Feltalálók: Schütz Mihály vegyészmérnök (30%). Lendvai Jenő vegyészmérnök (30%), Tóth Béla vegyészmérnök (25%), Kováts István vegyészmérnök (15%)« mindannyian Budapest A bejelentés napja: 1961. február 9. A betonjavítóanyagok, az ún. plasztifikátorok, a betonhoz kis mennyiségben hozzáadott felületaktív anyagok, melyek a beton képlékenységét, megdolgozhatóságát fokozzák. Plasztifikátorok nélkül, ugyanez a cél, csak több beton-keverő-víz alkalmazásával érhető el. Ekkor azonban a kapott beton szilárdsága kisebb, vagyis azonos szilárdság eléréséhez több cementre van szükség, mint a plasztifikátorral javított betonban. A plasztifikátor hozzáadása következtében elérhető jobb tömörithetőség révén a betqn szilárdsága, fagyállósága, vízzárósága is növekszik. A plasztifikátorok hatásukat azzal fejtik ki, hogy oldott állapotban a keverővíz felületi feszültségét csökkentik. Ez okból a plasztifikátort tartalmazó keverővíz egyrészt tökéletesebben nedvesíti és szétoszlatja a cementszemcséket, másrészt vékonyabb réteggel vonja be a szilárd szemcsék felületét. Nedvesítő és diszpergáló hatása folytán a cementszemcsék hidratációja tökéletesebb és felületi vízigénye csökken, ami a cement jobb kihasználásával és így a betonnak 20%-ig terjedő szilárdságnövekedésével jár. Ha nem kívánjuk a beton szilárdságát növelni, akkor plasztifikátor hozzáadásával, azonos szilárdság mellett, 10%-ig terjedő cementmegtakarítást érhetünk el. A plasztifikátorok alapanyaga rendszerint a cellulózgyártás melléktermékeként kapott biszulfitlúg, illetve az abból előállított különböző készítmények. Hatóanyaguk főleg a fa ligninjéből a feltárás folyamán keletkező ligninszulfosav, mely a biszulfitlúgban kalciumsó alakjában van jelen. A biszulfitlúgból ismert eljárásokkal előállított plasztifikátorok hátránya, hogy ún. mésztűrésük csekély, azaz a vizes cementpépben azonnal keletkező telített mészhidrátoldat hatására kicsapódnak, ami felületaktivitásukat kedvezőtlenül befolyásolja. Ezek az anyagok ugyanis általában ligninszulfósavas kalciumot és a nyers szulfitlúgban mindig jelenlevő kalciumbiszulfitot tartalmaznak. Ezek a vegyületek lúgos kémhatású közegben, pl. cementpépben közömbös sókká alakulva, oldhatatlan alakban kiválnak. A találmány szerinti eljárás a felsorolt hátrányok kiküszöbölését és szennyező sóktól gyakorlatilag mentes, meszes közegben is oldható ligninszulfonátok előállítását célozza, melyekből az eddigieknél előnyösebb hatású plasztifikáló anyagot állíthatunk elő. A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a biszuifitlúg pH-ját, 70—110 °-on, alkali- és/vagy földalkalifémek és/vagy ammónium hidroxidjával 7—8-ra állítjuk be (semlegesítjük), a képződött csapadék eltávolítása után az oldatot alkáli- vagy földalkáli-fémek és/ vagy ammónium lúgos sóival, célszerűen karbonátokkal, foszfátokkal hozzuk össze, a képződött csapadékot kiülepítjük, végül a tiszta oldatot besűrítjük. E reakció folyamán, a csapadék eltávolítása után oldatban levő ligninszulfósavas kalciumot az alkáli- vagy ammónium lúgos sói (karbonátok, foszfátok stb.) alkáli-, illetve ammónium-ligninszulfonáttá alakítják át. A semlegesítéshez felhasznált hidroxidok menynyisége a szulfitlúg mennyiségének 0,5—4%-a, míg a lúgos sók mennyisége legfeljebb a nyers szulfitlúg 2%-a. A hidroxidokkal való semlegesítés és a lúgos sókkal való kezelés vagy külön-külön, vagy egyetlen munkafolyamatban mehet végbe. A keletkező kalciumkarbonát-csapadék kiülepítése után az oldatot teljesen vagy részben bepároljuk és így sűrített vagy száraz terméket kapunk. A plasztifikátort vagy cementklinker-