182555. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ásványtartalmú bevonattal ellátott, lignocellulóz tartalmú formatestek előállítására
1 182555 2 A találmány tárgya javított eljárás ásványtartalmú bevonattal ellátott lignintartalmú formatestek előállítására lignoeellulóztartalmú apríték ásványi eredetű szervetlen kötőanyagokkal való megkötése és az így kapott keverék strukturált termékké alakítása útján. A találmány szerinti eljárással előállított formatestek nagyszilárdságúak és lángállók. A 2175568 és 2837435 számú amerikai egyesült államokbeli, továbbá az 1089777 számú nagy britanniai szabadalmi leírásokból olyan eljárások váltak ismertté, amelyekkel cementtel szilárdított töltőanyagként lignoeellulóztartalmú anyagot tartalmazó termékek állíthatók elő. Ezeknél az eljárásoknál különböző összetételű cementeket használnak, és mindhárom leírásban utalnak arra, hogy a lignocellulóztartalmú töltőanyagokkal készült termékeknek csekély a szilárdságuk a lignoeellulóztartalmú anyagban jelenlevő olyan komponenseknek köszönhetően, mint a gyanták, viaszok, zsírok és facukrok. Ezek a komponensek ugyanis a lignoeellulóztartalmú anyag szemcséiből a cementbe migrálnak és hátrányosan befolyásolják az utóbbi kötését, illetve keményedését. Ennek a nehézségnek a kisküszöbölésére ezekben a szabadalmi leírásokban a lignoeellulóztartalmú anyagnak olyan előkezelését ismertetik, amelynek során a lignocellulóztartalmú anyagot egy alkálifém-hidroxid vizes oldatával kezelik, majd a kezelt anyagot mossák és szárítják. Ugyanakkor ismeretes, hogy ásványi cementkompozíciókban közömbös vagy csak kismértékben reakcióképes hígító- vagy töltőanyagként hasznosíthatók az ammónium-, alkálifém-, alumínium- és króm-ortofoszfátok, -pirofoszfátok vagy -polifoszfátok, magnézium-oxiddal együtt. így például a 3525632 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan gyorsan kötő ásványi cementkompozíciót ismertetnek, amely foszforsavat és hígítóanyagként foszfátokat és magnézium-oxidot tartalmaz. Hasonló összetételű és kemencefal, illetve kemencebélés javítására alkalmas kompozíciókat ismertetnek a 3278320, 3285758, 3413385 és 3475188 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban. Ugyancsak hasonló összetételű és például repedt beton, fa, kerámia, vakolat vagy gipszvakolat javítására (így például megrepedezett utak javítására vagy betonutak hiányzó részeinek pótlására) alkalmas kompozíciókat ismertetnek a 3821006 és a 3879209 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban. Végül az 1568507 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból olyan eljárás vált ismertté, különösen trópusi klímában hasznosítható plasztikus formatestek, például vasúti talpfák előállítására, amelynek végrehajtása során laza szerkezetű rostos szerves anyagot konzerválószerrel, például egy alkalmas fenol-származékkal telítenek, az így kondicionált anyagot szárítják, majd magnézium-klorid-oldattaltelítik és kalcinált magnezitet adnak hozzá. Ugyanakkor külön elkészítik finoman porított szilícium-dioxid és finoman porított kalcinált magnezit keverékét, majd ezután a kapott keveréket az előzőekben említett, kondicionált szerves anyagból és magnezitből álló keverékhez adják, az ekkor kapott keveréket olyan mennyiségű magnézium-klorid-oldattal nedvesítik, hogy plasztikus konzisztenciájú keveréket kapjanak, 5 és végül az így előkészített anyagot kívánt alakra öntik. Célul tűztem ki olyan nagyszilárdságú és tűzálló formatestek előállítását, amelyek lignoeellulóztartalmú anyagokból és ásványi kötőanyagból állnak, és ez a kétféle anyag egységes szerkezetet ad. Célul tűztem ki 10 továbbá olyan előállítási eljárás kidolgozását, amelynek segítségével a formatestek sűrűsége és porozitása széles határok között változtatható. Felismertem, hogy a fenti célkitűzések biztosíthatók, ha 15 (i) a lignoeellulóztartalmú anyag fragmenseit 1 súlyrésznyi fragmensre vonatkoztatva 0,26—1,8 súlyrész foszfor-pentoxidot tartalmazó vizes ammóniumpolifoszfát-oldattal vagy pedig porított ammóniumpolifoszfáttal és vízzel, továbbá ásványi kötőanyag- 20 ként a fragmensek egy súlyrésznyi mennyiségére vonatkoztatva összesen 0,93—5 súlyrész legfeljebb 149 [.un szemcseméretű agyonégetett magnézium-oxiddal és kalcium-oxiddal és /vagy -karbonáttal és/ vagy magnézium-karbonáttal és ásványi töltőanyagokkal, 25 illetve ezen belül a fragmensek egy súlyrésznyi menynyiségére vonatkoztatva 0,05—3,0 súlyrész agyonégetett magnézium-oxiddal keverem össze, majd (ii) a kapott keveréket formatestté alakítom és (iii) a formatestet 10 °C és 105 °C közötti hőmérsék- 30 létén érlelem. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében az (i) lépésben agyonégetett magnézium-oxidként és kalcium-oxidként és /vagy -karbonátként és/ vagy magnézium-karbonátként és 35 ásványi töltőanyagként agyonégetett magnéziumoxid és őrölt dolomit 1:3 és 1:59 közötti súlyarányú keverékét használom. A találmány szerinti eljárás (ii) lépésében a formázás végezhető atmoszférikus nyomáson 0,34 kg/cm3 vagy 40 ennél kisebb sűrűségű formatestek előállítása céljából, vagy pedig tömörítő nyomás alatt, például legfeljebb 12-105 Pa nyomást alkalmazva. Például zárt, pórusmentes felületű csövek vagy cserepek előállítása céljából alkalmazható forgatásos öntés is. 45 Amikor a lignoeellulóztartalmú anyag fragmensei a vizes ammónium-polifoszfát-oldattal vagy az ammónium-polifoszfát és víz keverékével, illetve az ásványi kötőanyaggal érintkeznek, akkor az utóbbiból az agyonégetett magnézium-oxid reakcióba lép az ammó- 50 nium-polifoszfáttal. A reakció eredményeképpen kialakuló gél kitölti a fragmensek pólusait és réseit. A gél ezután gyorsan rigid, kőszerű anyaggá szilárdul, szorosan tapadva a fragmensekhez és ezáltal összekötve azokat. A kötéserősség nem csökken semmiféle 55 olyan anyag hatására, amely a lignoeellulóztartalmú anyag fragmenseiből az ásványi kötő részbe migrál. A találmány szerinti eljárásban a legkülönbözőbb lignoeellulóztartalmú anyagok, például fás növények rostjai, törzsei, oldalágai és szárai, továbbá erdő- és 60 mezőgazdasági maradékanyagok hasznosíthatók. Ezek 3
