182936. lajstromszámú szabadalom • Eljárás épületelem előállítására
1 182 936 2 dioxiddal keményített termékeket előállítani, azonban — mint már említettük - ezek a próbálkozások nem vezettek eredményre az ezeknél az eljárásoknál szükséges hosszú karbonáttá alakítási idő miatt. Az ismert eljárásoknál ha a mésztestet 10—100% CO2 tartalmú széndioxid atmoszférában kezelték, a tartózkodási idő tíz órától néhány napig terjedt. Az ilyen hosszú tartózkodási idők azt jelentik, hogy az eljárást szakaszosan kell megvalósítani, ez pedig a költségeket jelentősen megnöveli. A találmány szerinti eljárásnál a karbonáttá alakítás meglepően nagy sebességgel végezhető. A találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén 28% és 100% széndioxidtartalmú térben már 0,5 és 2,5 óra alatt teljes karbonátosodást érünk el. Az ilyen nagy sebességek lehetővé teszik, hogy a karbonáttá alakítást automatizált alagútban, folyamatosan és kis költséggel valósítsuk meg. Eljárásunknál a tapasztalt kivételesen nagy karbonátosodási sebesség a porozitás mértékének és az ehhez tartozó cellulózszál-tartalomnak köszönhető. A porozitás mértékének és a cellulózszál-tartalomnak kellő megválasztása esetén nagy áteresztőképességű testet (például mésztestet) kapunk, és a testen, illetve terméken a kívánt fizikai tulajdonságokat érjük el. Kísérleteink bizonyítják, hogy adott porozitású lemezeknél a cellulózszál-tartalomnak milyen fontos a szerepe a karbonátosodási sebesség növelése szempontjából. Kísérleteink során olyan lemezt készíttetünk, amely — 15% újságpapírrostból, 84% hidratált mészből, 0,5% „E” üvegszálból és 0,5% polipropilén-szálból állt (ezek a százalékok a szuszpendált nyers szilárdanyagra vonatkoznak). Szűrés és sájtolás után a mésztest porozitása 39% volt. Ezt a testet 100% CO2 -vei egy óra alatt alakítottuk karbonáttá, ami a hidratált mésznek körülbelül 80%-os átalakulását jelenti. Egy második lemezt is készítettünk, amelyben a szuszpendált nyersanyag 5%-a újságpapírból, 94%-a oltott mészből, 0,5%-a „E” üvegszálból és 0,5%-a propilénszálból állt. Szűrés és sajtolás után a porozitás 36% volt. Ezt a testet 100% CO2 tartalmú gáztérben kezeltük egyr óráig, és ilyen kezelés mellett a hidratált mésznek körülbelül 30%-a alakult át. A csupán 5% cellulózszálat tartalmazó lemez tehát sokkal lassabban karbonátosodott, mint a 15% cellulózszálat tartalmazó lemez. Egy harmadik lemezt is készítettünk, amely csupán hidratált mészből állt és cellulózt nem tartalmazott. A porozitás ebben az esetben 42% volt Ezt a lemezt a fentiekhez hasonlóan karbonáttá alakítottuk, azonban nem sikerült megállapítani a karbonátosodási sebességet, mert a testben mikrorepedések keletkeztek és a test széttöredezett. Ebből kitűnik, hogy cellulóz jelenléte nélkül a karbonáttá alakulás sebessége nem csökken, és hogy a porozitás és cellulózszálak kombinációjának fontos szerepe van. Abban az esetben ugyanis, ha a lemez porozitása a megadott tartományban van ugyan, de nem tartalmaz cellulózszálakat, az eredmény nem kielégítő. Széndioxiddal keményített mészfestékre vonatkozó korábbi közlemények rámutatnak annak fontosságára, hogy a karbonáttá alakítást célszerű részben szárított testen (ahol a pórusok nincsenek teljesen vízzel töltve) végezni. A találmány szerinti eljárásnál a karbonáttá alakítani kívánt lemezek kezdeti nedvességtart alma olyan, hogy a pórustérfogatnak körülbelül 50%-a van vízzel töltve, azaz a pórusok 40-60%-a (előnyösen 45-55%-a) tartalmaz vizet. A nedvességtartalomnak a karbonáttá 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 alakítás előtti megváltoztatása hozzájárni a találmány szerinti eljárásnál kialakuló nagy karbonátosodási sebességhez. A találmány szerinti eljárásnál — mint már említettük - két hulladékanyagot használunk. Ezek közül a hulladék-újságpapír a terméket jelentősen erősíti, az eredmények egyenlők a jelentősen költségesebb más cellulózforrások anyagával kapott eredményekkel vagy ezeknél jobbak (1. ábra). A találmány szerinti eljárással készített termék könnyen alakul át karbonáttá és ezért lehetővé válik széndioxidot kis százalékban tartalmazó füstgázok használata is. A költségek csökkentése érdekében ajánlatos megfelelő aggregátumokat is bevinni a szuszpenzióba. A követelményeknek megfelelő aggregátum ugyanolyan jellegű finomra őrölt karbonát (például CaCO3) lehet, mint amilyet a kész lap, illetve lemez vágj' más test tartalmaz. Abban az esetben, amikor a nagy szilárdságú lap készítéséhez kalciumoxidot ésjvagy hidroxidot használunk, az erőit kalciumkarbonát lehet az aggregátum, amelynek részecskemérete előnyösen 297 nm és 74 fim között van. Az anyagokat oly módon keverjük, hogy a kalciumkarbonát és a kalciumhidroxid aránya a szuszpenzióban legföljebb 2 :1 nagyságú. Más megfelelő aggregátum a tüzelőanyagok elégetésekor kapott porított hamu (szálló hamu) is. Aggregátumként lehet őrölt üvegsalakot is alkalmazni. Ha kuszáit nemezlapot készítünk, ezt általában a kívánt alakzatra tömörítjük anélkül, hogy széttörne. Ezt formálhatjuk közvetlenül présszerszámban, azonban a akíthatjuk szállítószalagon is és ekkor a szállítószalagon viló továbbítás közben sajtoljuk. Szükség lehet a kuszáit nemezlap széttörésére is, ha például előkészítő hengeren külön rétegeket készítünk. Hyen esetekben a kuszáit nemezlap szilárdságának növelésére üvegszálakat adagolunk a szuszpenzióhoz. A szuszpenzióban az üvegszál előnyös mennyisége a szárazanyag súlyának 0,5— 5,0 súly%-a. Főként alkáliáknak ellenálló üvegszálakat alkalmazunk. Ez az üvegfajta előnyös, azonban alkalmazhatók olcsóbb „E” típusú üvegszálak is. A találmány szerinti eljárásnál üvegtől eltérő szálakat, szálfajtákat is alkalmazhatunk. Ilyen szálak például azok, amelyeknek Young-modulusa 200—300 kg/mm2. Ebbe a csoportba tartoznak például a polipropilén szálak. Azt találtuk, hogy kis mennyiségű (például 0,1-5 súly%) polipropilén szálnak a szuszpenzióba való bevitele nagymértékben növeli alapok szegezhetőségét. A szegezhetőség megállapításakor abból a megfigyelésből indulunk ki, hogy szegezéskor a nagy ütőszilárdságú lapok kevésbé törnek, mint a kisebb ütőszilárdságú lapok, A 7. ábra a Joule-ban négyzetméterenkénti ütőszilárdságot tünteti föl 0,0, 0,5, 1,0 és 2,0% polipropilén szálat tartalmazó lapokra. Az ábrából kitűnik, hogy 0,5%-nyi vagy ennél nagyobb mennyiségű ilyen szál adagolása esetén az ütőszilárdság jelentősen javul. Ha a szuszpenziót kuszáit nemezlappá alakítjuk, a formílást megfelelő anyagnak szuszpenzióhoz adása nagymértékben meggyorsítja (így a szálak és a hidroxid a lehető legegyenletesebb eloszlásban maradnak a kész lapban), továbbá növeli a szűrés termelékenységét is. Ha kalciumhidroxid van a szuszpenzióban és a szálak hulladék-újságpapírból származnak, árkor a flokkuláló előnyösen valamely nagy molekulasúlyú anionos polielektrolit, amelynek mennyisége az anyagok száraz súlyára számítva 0,1 -0,5 súly% lehet. 6
