170801. lajstromszámú szabadalom • Eljárás cement idomdarabok gyártására
170801 aceton-formaldehid gyantaoldatból álló keverék, mely előnyösen katalizátort is tartalmaz, fúrólyuk falinak lezárására és tömítésére, továbbá vékony fallal rendelkező részek előállítására és felületi bevonatként alkalmazható. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása cement idomdarabok gyártására, melyekhez szervetlen adalékanyag keverhető és az eljárás folyamán a szilárdulás vagy keményítés jelentősen gyorsabban megy végbe az eddigieknél. A végszilárdság elérésekor pedig az idomdarabok jobb hajlító szilárdsággal és a víz hullámzással szemben jobb keresztirányú húzószilárdsággal (ami a vízállóság egyik mértéke) rendelkezik. A feladatot a találmány szerinti eljárással úgy oldjuk meg, hogy a cementet aceton-formaldehid-gyanta vizes vagy vizes-alkoholos oldatával keményítjük vagy szilárdítjuk emelt hőmérsékleten, de legalább 30 °C-on. Az érlelés vagy szilárdítás 30—200 C° közötti hőmérsékleten hajtható végre. Általában ismert, hogy cement-tartalmú anyag keményítése vagy kötése exoterm folyamat és ennélfogva nem lehet hevítéssel gyorsítani. Igen meglepőnek találtuk, hogy a kötési időt jelentősen le lehet rövidíteni azáltal, hogy a cementet aceton-formaldehid-gyanta (a továbbiakban röviden AF-gyanta) vizes vagy vizesalkoholos oldatával péppé keverjük és az így nyert pépet melegítjük. Ezek a kész idomdarabok jóval nagyobb hajlítószilárdsággal rendelkeznek, mint azok az idomdarabok, melyekből az AF-gyantát kihagytuk. A 30 C° alatti hőmérsékleten, tehát a szokásos szobahőmérsékleten és szabadtéri hőmérsékleten azonban a keményítés vagy szilárdulás nem gyorsul meg jelentősen az AF-gyantának a cementhez való adagolásával és a végszilárdság alacsonyabb, mint a nem modifikált cementből készült idomdaraboké. A keményítés vagy szilárdítás előnyösen 60 és 170 C° között végezhető előnyösen, különösen pedig 140— 170 C°-on. Két óra szilárdulás után az idomdarabok hajlítószilárdsága jelentősen meghaladja a nem modifikált cementből készültekét. Magasabb hőmérsékleten való szilárdítási vagy érlelési folyamatot 24 órán át lehet folytatni, a szilárdulási idő további két órával való növelése általában további hajlítószilárdság növekedést eredményez. Gazdasági szempontból hosszabb kötési idő nem ajánlatos. Ha nagyobb vastagságú idomdarabokat kell előállítani, vagy ha sorozatgyártásnál minimális állási vagy ciklusidővel kell dolgozni, a szilárdítási folyamatot 150 kp/cm2 (1 kp —A technikai atmoszféra) (150 atmoszféra) nyomás alkalmazásával is lehet végezni. 10—100, előnyösen 30—50 súlyrész AF-gyantát — a gyanta szilárd anyag tartalmát alapul véve —lehet 100 súlyrész cementhez adni. Úgy találtuk, hogy a 20—100 C°-on alkálikusan kondenzált gyanták, melyekben az aceton és a formaldehid 1: l,54ől 1: 5 mól arányban van, igen jó eredményeket adnak. A gyantát 30—90 súly%-os vizes vagy vizes-alkoholos oldat formájában alkalmazzuk. Metanol, propanol, isopropanol, butanol (és hasonlóak a megfelelő alkoholok. 60 %-os oldatokat használunk. Tiszta AF-gyanta alkalmazása helyett olyan AF-gyantát is alkalmazhatunk, melybenaz aceton egy részét (kb. 25% -ig) egy másik, a formaldehiddel reakcióképes monomerrel helyettesíthetjük. Ilyen monomerek pl. karbamidot, fenolt és 5 szubsztiuált fenolt tartalmaznak. Bármilyen fajta cementet, pl. Portland cementet, kohósalak cementet, szulfátcementet vagy Sorrel cementet lehet alkalmazni. Gyakorlatilag bármilyen szilárd, szervetlen anyag mérsékelten darabos formában 10 megfelelő adalékanyag. Adalékanyagként általában homokot alkalmazunk. A találmány egyik további kiviteli alakjában finoman aprított faanyagot keverünk a cementbe, mielőtt 15 azt az aceton-formaldehid gyanta oldattal péppé keverjük, így olyan idomdarabokat nyerünk, melyek a cement-aceton-formaldehid-gyanta-keverék jelenléte következtében a hajlítóigénybevétellel, a mechanikus és atmoszferikus behatásokkal szemben nagy ellenálló-20 képességgel rendelkeznek, de egyúttal lényegesen kisebb fajsúlyúak és szegezhetők. H. S. Deppe „A eementkötésű forgácslapok előállítása és alkalmazása" című, a Holzzentralblatt (Stutt-25 gart) 49. és 50. számában megjelent írásában közli, hogy a cement idomdarabok fajsúlya jelentős mértékben csökkenthető és sajátos mechanikai tulajdonságok, mint pl. korlátozott szegezhetőség, kölcsönözhetők az elemeknek cement és faforgács keverék alkalmazásával. 30 Úgy találtuk azonban, hogy ezek — a cement idomdarabokhoz hasonló — idorndarabok túl lassan szilárdulnak. Ha a szilárdítási folyamatot növelt hőmérsékleten hajtották végre, a megszilárdult lemezek a gyártás után szétestek. 35 Meglepően úgy találtuk azonban, hogy a kívánt eredményeket érhetjük el, ha aceton-formaldehid-gyanta oldatokat keverünk a cement és finoman aprított fa keverékekbe. Ez annál is inkább meglepő volt, mivel az 40 aceton-formaldehid-gyanta önmagában a faforgács megkötésére nem képes. A farészecskék forgács, rost, por vagy hasonló alakban használhatók fel. Előnyösen 20—200 súlyrésznyi 45 finoman aprított fát használunk fel az elemek kívánt tulajdonságaitól függően. A találmány szerinti eljárás ezen foganatosítási módjánál 30—90 súly%-os vizes oldat formájában keverünk be AF-gyantát, előnyösen 40—60% súly%-os oldatban, 20—100 vagy több súly-50 résznyi mennyiségben 100 súlyrész cementhez, a fa aránya és a kívánt tulajdonságoktól függően. Vizes alkoholos AF-gyaritát is felhasználhatunk farészecskék hozzákeverése esetén, bár a vizes oldatok 55 is előnyösen alkalmazhatók. Úgy találtuk, hogy különösen előnyös víz hozzákeverése a cementet alapul véve 1—^50 súlyrésznyi mennyiségben, az AF-gyanta oldatban jelenlevő vízmennyiségen felül. 60 Szervetlen adalékanyagokat is tartalmazhat a cement-fa előkeverék. Azbeszt szálak alkalmazása előnyös, mivel a finoman aprított fa által kölcsönzött tulajdonságokat ez nem befolyásólja károsan. A találmányt a következő példák kapcsán ismertet-65 jük közelebbről. 2
