FIBRE MIXTURE FOR REINFORCING MATERIALS SUCH AS HYDRAULIC BINDERS, USE OF THIS MIXTURE AND FORMED OBJECTS OBTAINED BY USING THIS MIXTURE

Abstract: 1. A mixture of polyacrilnitrile and polyvinylalcohol fibres as reinforcing fibres for materials setting after the molding thereof, specifically for hydraulically setting materials, characterized in that said mixture of fibres comprises 50-90% polyacrilnitrile fibres and 50-10% polyvinylalcohol fibres.

Description: Fasermischung für die Verstärkung von Werkstoffen, insbesondere für die Verstärkung von hydraulischen Bindemitteln, Verwendung der Mischung und unter Verwendung der Mischung hergestellte Formteile Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fasermischung zur Herstellung von faserverstärkten Werkstoffen, wie z.B. von hydraulisch abbindenden Materialien, insbesondere eines Zementmaterials, welches als Verstärkungsfasern Polyacrylnitrilfasern und Polyvinylalkoholfasern enthält. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung solcher Fasermischungen bei der Herstellung von Formkörpern nach der Formgebung aushärtenden Werkstoffen. Die Polyacrylnitrilfasern werden nachstehend jeweils als PAN-Fasern und die Polyvinylalkoholfasern als PVA-Fasern bezeichnet. Es ist allgemein bekannt, dass sich aus wässerigen Aufschlämmungen, bestehend z.B. aus Asbest und Zement, mit Hilfe von Entwässerungsmaschinen, z.B. Hatschek-Maschinen oder mittels Injetionsverfahren auf verschiedenste Weise geformte Bauteile, wie Dachplatten, Wellplatten, Rohre oder Gartenartikel herstellen lassen. Solche Bauteile konnten sich während der letzten Jahrzehnte einen dominanten Platz unter den Baumaterialien sichern. In den letzten Jahren wurde 1 doch zunehmend klar, dass der wichtigste Rohstoff zur Herstellung dieser Produkte, nämlich Asbest, aus den verschiedensten Gründen wie Verfügbarkeit, preisliche Entwicklung sowie wegen gesundheitlicher Aspekte nicht mehr lange für diesen Einsatz zur Verfügung stehen wird. Auf der einzigartigen Eigenschaftskombination von Asbestfasern beruhen nicht nur die bekannten ausgezeichneten Gebrauchseigenschaften von Asbestzement, vielmehr bilden sie auch die Grundlage des weltweit verbreiteten Hatschek-Entwässerungsverfahrens. All die oben erwähnten Umstände setzten seit einigen Jahren eine intensive Forschungstätigkeit in Gange weiche zur Aufgabe hatte, Ersatzfasern zu finden, weiche in den bestehenden Produktionsprozessen der Entwässerungsverfahren den Asbest vollkommen ersetzen können. Es zeigte sich jedoch sehr rasch, dass keine einzige Faserart auffindbar war, welche sämtliche positiven Eigenschaften von Asbest in sich vereinigte. Es sind vor allem folgende Eigenschaften, die Asbest zugleich als ausgezeichnete Prozess- und als Ver stärkungsfaser auszeichnen: - hohe spezifische Oberfläche - gute Dispergierbarkeit - ausgezeichnete chemische Beständigkeit - hohes Zementrückhaltevermögen - gutes Vlisbildungsvermögen - hohe Zugfestigkeit - hoher Elastizitätsmodul - geringe Bruchdehnung Als Prozesshilfsmittel zeigt Asbest eine ausgezeichnete Verteilbarkeit in einer wässerigen Zementaufschlämmung. Während des Entwässerungsschrittes vermag Asbest dank des guten Filtrationsvermögcns und der guten Zementaffinität den Zement im entstehenden Verbindstoff zurückzuhalten. Im hydratisierten Endprodukt wirkt sich die hohe Zugfestigkeit verbunden mit dem hohen E-Modul und der geringen Bruchdehnung positiv aus, was den Asbestzement-Produkten die bekannte hohe Biegezugfestigkeit zu verleihen vermag. Da weder natürliche noch synthetisch Fasern mit der Eigenschaftskombination von Asbest gefunden werden konnten, haben die Forschungsanstrengungen zur Suche nach möglichen Ersatzprodukten ergeben, dass entsprechend den beiden Hauptfunktionen von Asbest, Fasermischungen eingesetzt werden müssen, um mit diesen neuen Fasern auf den bestehenden Anlagen Faserzement produzieren zu können (siehe z.B. DE-PS 3 002 484 von Amiantus). Die Filtrationseigenschaften von Asbest können durch Zusätze von Zellstoffen und/oder synthetischen Fibriden in den Fasermischungen simuliert werden. Für die Verstärkungswirkung werden Armierungsfasern eingesetzt. Solche Fasern können organische oder anorganische Hochmodulfasern sein, welche üblicherweise in Schnittlängen 4- 12 mm zugegeben werden. Es gibt wohl kaum eine Synthesefaser, welche nicht schon auf diesen Einsatzzweck hin als Zementverstärkungsfaser überprüft worden wäre. Die meisten Fasern haben sich jedoch aus den verschiedensten Gründen, wie ungenügende chemische Beständigkeit, schlechte Zementaffinität, ungenügende mechanische Eigenschaften, oder wegen des zu hohen Preises, nicht durchsetzen können. Aus dem gesamten Faserangebot haben sich bis heute nur zwei Synthesefasertypen durchsetzen können, welche den Anforderungen einer Zementarmierungsfaser genügen. Eine der Fasern wurde auf der Basis von Polyacrylnitril entwickelt und ist zum Beispiel von der Firma Hoechst (BRD) unter der Handelmarke "Dolan 10" in den Handel gebracht worden (siehe auch CH-PS , Patentanmeldung Nr. 1 919/81 -8). Die andere Faser ist auf der Basis von Polyvinylalkohol aufgebaut und z.B. unter der Marke "Kuralon" bei der Firma Surarai, Japan erhältlich (DE-PS 28 50 337). Die wichtigsten Eigenschaften dieser Fasern sind in Tabelle 1 zusammengestellt. Tabelle 1 Textilmechanische Eigenschaften von für die Zementverstärkung geeigneten Fasertypen: EMI4.1 <tb> <SEP> Fasertyp <SEP> Reissfestigkeit <SEP> Bruchdehnung <SEP> E-Modul <tb> <SEP> cN/dtex <SEP> % <SEP> cN/dtex <tb> <SEP> Polyacrylnitril, <SEP> PAN <tb> <SEP> 6,0 <SEP> - <SEP> 8,5 <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 16 <SEP> min. <SEP> 130 <tb> <SEP> (z.B. <SEP> -Dolan <SEP> 10") <tb> <SEP> Polyvinylalkohol, <SEP> PVA <tb> <SEP> 10 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> 5,5 <SEP> - <SEP> 15 <SEP> min. <SEP> 175 <tb> (z.B. <SEP> "Kuralon") <tb> Der Vergleich der textilmechanischen Eigenschaften der PVA- mit den PAN-Fasern zeigt, dass PVA Fasern die besseren mechanischen Eigenschaften aufweisen. Werden nun 6 min Faserschnitte dieser beiden Typen in einer wässerigen Zementaufschlämmung verteilt und auf einer Filterpresse zu Faserzementplättchen verarbeitet, so zeigt sich an den gemessenen Festigkeiten der Plättchen, dass die besseren Fasereigenschaften auch dem Endprodukt höhere Festigkeiten zu verleihen vermögen (Tab. 2: Tabelle 2 Festigkeitswerte von Faserzement Plättchen, hergestellt auf einer Filterpresse, aus Portlandzement und den Hochmodul fasern auf Basis PVA und PAN EMI5.1 <tb> Fasern <SEP> Biegezugfestigkeit <SEP> Brucharbeit <SEP> Dichte <SEP> Wasseraufnahme <tb> <SEP> (nach <SEP> ISO <SEP> ) <tb> % <SEP> Gew. <SEP> N/mm2 <SEP> kO/m2 <SEP> g/ccm <tb> PAN <SEP> Fasern <tb> 1,0 <SEP> 12,5 <SEP> 0,203 <SEP> 1,982 <SEP> 15,0 <tb> 1,5 <SEP> 14,7 <SEP> 0,457 <SEP> 1,920 <SEP> 14,5 <tb> 2,0 <SEP> 16,0 <SEP> 0,701 <SEP> 1,851 <SEP> 15,7 <tb> PVA <SEP> Fasern <tb> 1,0 <SEP> 14,8 <SEP> 0,652 <SEP> 1,935 <SEP> 14,6 <tb> 1,5 <SEP> 16,1 <SEP> 1,208 <SEP> 1,900 <SEP> 15,1 <tb> 2,0 <SEP> 19,5 <SEP> 1,835 <SEP> 1,863 <SEP> 16,0 <tb> Textilmechanische Eigenschaften der verwendeten Fasern EMI5.2 <tb> <SEP> Zugfestigkeit <SEP> E-Modul <SEP> Bruchdehnung <SEP> Titer <tb> <SEP> cN/dtex <SEP> cN/dtex <SEP> % <SEP> dtex <tb> PAN <SEP> 7,5 <SEP> 150 <SEP> 11 <SEP> 3,0 <tb> PVA <SEP> 12 <SEP> 240 <SEP> 6 <SEP> 2,0 <tb> Die Brucharbeit stellt eine sehr wichtige materialtechnologische Eigenschaft dar. Sie macht Aussagen geber die Sprödheit.respektive die Schlagzähigkeit eines Produktes.In der Praxis kann sich das so auswirken, dass zum Beispiel beim Verlegen von Dachplatten mit verschieden hohen Werten für die Brucharbeit, aber mit identischen Biege festigkeiten, unter der Belastung durch den Dachdecker in einem Fall die Platten ohne orarnung plötzlich brechen (Sprödbruch), im zweiten Fall aber die Belastung durch eine höhere Durchbiegung aufgefangen wird. Die Analyse der Resultate zeigt, dass die PVA-Fasern mit den besseren textilmechanischen Eigenschaften den Faserzementplättchen nicht nur eine höhere Biegezugfestigkeit zu verleihen vermögen, sondern dass auch die Brucharbeit sehr viel höher liegt, als im Falle der PAN Fasern. Die Brucharbeit bei diesen Versuchen ist definiert als die Fläche unter der Spannungs-Dehnungskurve bis zu dem Punkte, wo die maximale Biegezugfestigkeit erreicht wird, d.h. die Platte gerissen ist (Fig. 1). In Kenntnis der Zusammenhänge zwischen den Faserdaten und der resultierenden Produkteigenschaften der Faserzementplatten wäre es einfach, Faserzementprodukte, an welche sehr hohe Anforderungen gestellt werden bezüglich Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit und Brucharbeit, ausschliesslich unter der Verwendung von PVA-Fasern herzustellen. Dieser Lösung stehen aber die hohen Preise für PVA-Fasern entgegen. Wegen der hohen Rohmaterialkosten, verbunden mit einem sehr aufwendigen Fadenherstellungsprozess, liegen die Kosten für die Herstellung von PVA-Fasern etwa 50 bis 100 Ob höher als für PAN-Fasern. Bedenkt man zudem, dass die gegenwärtigen Asbestpreise nur einen Bruchteil der Synthesefaserpreise betragen, so ist es offensichtlich, dass dem Faserpreis eine entscheidende Bedeutung zukommen muss, damit überhaupt noch wirtschaftliche Faserzement-Produkte hergestellt werden können. Es wäre also für die Faserzement-Industrie in höchstem Masse wünschens werft, eine Faser mit den Eigenschaften der beschriebenen PVA-Fasern zu finden, welche aber wirtschaftlich tragbar, d.h. nicht wesentlich teurer als die PAN-Faser ist. Gemäss der für faserarmierte Verbundwerkstoffe gültigen Mischungsregel wäre es zu erwarten, dass im Falle von Faserabmischungen die für den verstärkten Werkstoff resultierenden Festigkeiten, resp. Brucharbeit linear und proportional dem Mischungsverhältnis folgt (Vergl. "Fiber-Reinforced Cement Composites", Technical Report 51.067, The Concrete Society, Terminal House, Grosvenor Gardens, London 1973 und H. Krenchel "Fiber Reinforcement", Akademisk Forlag Copenhagen, 1964). Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass ein sehr hoher Anteil an PVA-Fasern durch billige PAN-Fasern substituiert werden kann, ohne dass im Faser zementprodukt eine Einbusse der positiven Eigenschaften zu beobachten wäre. Die erfindungsgemässe Mischung aus PVA- und PAN-Fasern ist dadurch gekennzeichnet, dass sie möglichst wenig, mindestens jedoch 108 PVA-Fasern enthält. Die erfindungsgemässen Fasermischungen sollen gemäss der nachfolgenden praktischen Versuchsbeispiele noch näher erläutert werden. Als geeignete Fasern für erfindungsgemässe Abmissnungen von PAN- mit PVA-Fasern eignen sich Hochmodul Polyacrylnitrilfasern, welche einen E-Modul von minimum 1.0 cN/dtex, eine Bruchdehnung von höchstens 16% und eine Zugfestigkeit von mindestens 6 cN/dtex aufweisen. Geeignete Polyvinylalkohol-Fasern sind Hochmodul fasern mit folgenden Spezifikationen: E-Modul von mindestens 175 cS/dtex, Bruchdehnung von maximal 158 und eine Zugfestigkeit von minbestens 10 cN/dtex. Beide Faserarten können mit einheitlichen Titern oder als Mischungen von Fasern unterschiedlichen Titers eingesetzt werden. Bevorzugt werden aber Fasern im Bereich von 0.5 - 5.0 dtex angewendet. Die Fasern können entweder zu exakten, einheitlichen Längen geschnitten werden oder aber gemahlen oder in verschiedenen Längen abgemischt vorliegen. Bevorzugt werden die PVA-Fasern in Längen von 4 - 15 mm und die PAN-Fasern in 2 bis 12 mm eingesetzt. Die nachfolgenden Beispiele werden zeigen, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn die eingesetzten PVA-Fasern ca. 1/3 länger als die zugemischten PAN-Fasern sind. Äls mögliche Herstellungsverfahren für Bauteile, in welchen die erfindungsgemässen Fasermischungen eingesetzt werden, eignen sich z.B. Entwässerungsverfahren mittels Rund- oder Langsiebmaschinen, aber auch Monostranganlagen, Injektionsanlagen oder Filterpressen. Mischungen, welche sich für die Verarbeitung auf den erwähnten Anlagen eignen, enthalten in einer wässerigen Suspension neben den erfindungsgemässen Faserabmischungen, auch ein Bindemittel, wie z.B. Zement und gegebenenfalls zusätzliche faserige Stoffe mit Filtereigenschaften sowie verschiedene Füll- oder Zuschlagstoffe. Als Bindemittel eignen sich hydraulische anorganische Bindemittel wie Zement, Gips, Erdalkalisilikate oder Erdalkalialuminate. Es lassen sich aber auch organische Bindemittel wie z.B. Kunstharze verwenden. Als Füllund Zuschlagstoffe eignen sich z.B. Quarzsand, Hochofenschlacke, Flugasche, Puzzolane, Mica, Steinmehl. Als Hilfsfasern, welche dazu dienen, Bindemittel und Füllstoffe auf den Sieben zurückzuhalten, können Zellstoffasern in Form von Sulfatzellstoff, Holzschliff, thermomechanischem Pulp und/oder synthetische Fibride auf der Basis von Kunststoffen, wie z.B. Polyaethylen, eingesetzt werden. Das Retentionsvermögen lässt sich zusätzlich durch den Einsatz von Flockungsmitteln z.B. auf der Basis von Polyacrylamiden weiter verbessern. Produkte, welche sich mit diesen Mischungen auf den Entwässerungsanlagen herstellen lassen, sind z.B. ebene Platten, Wellplatten, Rohre ooer geformte Artikel wie z.B. Gartenartikel. Die erfindungsgemässen PVA-/PAN-Fasermischungen sollen nachfolgend in einigen Anwendungsbeispielen genauer erklärt werden. a) Herstellung der Faserzementplatten für Versuchs zwecke Die Versuche wurden auf einer Rundsieb-Ent wässerungsmaschine Typ Hatschek durchgeführt. In einem separaten Pulper wurden die Faser Zementaufschiämmungen mit einem Feststoffgehalt von 80 g/l vorbereitet und von dort kontinuierlich in den Stoffkasten einer Hatschekmaschine gepumpt. Kurz vor dem Einlaufen in den Stoffkasten wurden noch 200 ppm eines Flockungsmittels Typ Polyacrylamid zur Verbesserung der Zementretention zudosiert. Auf der maschine wurden mit 22 Umdrehungen der Formatwalze Platten on ca. 6 mm hergestellt, welche zwischen geölten Blechen während 60 Min. in einer Stapelpresse bei einem spezifischen Pressdruck von 250 bar auf eine Dicke von 4,8 mm gepresst wurden. Von allen Varianten wurden auch ungepresste Proben hergestellt und geprüft. Die Abbindungen der Faserzmentplatten erfolgte während 25 Tagen in einer Feuchtekammer von 100 t r.F. bei 200 C. Nachdem die Platten noch zusätzlich während 3 Tagen unter Wasser gelagert worden waren, wurden die Prüfungen in nassem Zustand vorgenommen. Die Versuche, bei welchen Faserzementplatten, bestehend nur aus der erfindungsgemässen Fasermischung und Zement, d.h. ohne Filterhilfsstoffe hergestellt wurden, sind auf einer Filterpresse fabriziert worden. b) Verwendete Mischungen Für Herstellung auf Filterpresse: Portlandzement (es00 Blaine) 100 Teile Fasermischungen 2.0 Teile Für Herstellung im Hatschek-Verfahren: Portlandzement (2800 Blaine) 100 Teile Altpapier (450 SR) 3.5 Teile Polyäthylenfibrid ("Pulpex" E-A, Hercules US4) 2.0 Teile Fasermischungen 2.0 Teile Als Fasermischungen wurden folgende Varianten eingesetzt: P A N 2 1,7 1,3 1,0 0,7 0 Teile P V A 0 0,3 0,7 1,0 1,3 2,0 Teile Die textiltechnischen Eigenschaften der verwendeten Fasern waren: : - PAN Titer 1,5 dtex, Zugfestigkeit 7,2 cN/dtex E-Modul 140 cN/dtex, Bruchdehnung 9 Cc - PVA Titer 2 dtex, Zugfestigkeit 12,5 cN/dtex E-Modul 250 cN/dtex, Bruchdehnung 6,5 t PAN-Fasern und PVA-Fasern wurden in verschiedenen ombinationen in 4 und 6 mm Schnittlängen eingesetzt. Für die Versuche auf der Filterpressse wurden Mischungen, bestehend nur aus Portlandzement und den PVA/PAN-Fasern, in Wasser hergestellt. c) Prüfung der Faserzementplatten Die Prüfung der Versuchsplatten erfolgte mit Hilfe einer Wolpert Prüfmaschine mit Dreipunkt-Auf- lage an Platten von 25 x 25 cm. Die Auflagedistanz betrug 167 mm und die Prüfgeschwindigkeit 26 mm/Min. Die Auswertung der Resultate wurde mit Hilfe eines angeschlossenen Computers vorgenommen. d) Ergebnisse Die Resultate sind in den Tabellen 3 bis 7 zusammen- gestellt. Tabelle 3 Prüfresultate von Faserzement Plättchen mit variablen PVA-PAN-Faser Verhältnissen, hergestellt auf einer Hatschekmaschine. EMI13.1 <tb> <SEP> Fasermischung <SEP> Biegezug- <SEP> Bruch- <SEP> Dichte <SEP> Wasser <tb> PAN, <SEP> 6mm <SEP> PVA, <SEP> 6mm <SEP> festigkeit <SEP> arbeit <SEP> aufnahme <tb> Teile <SEP> Teile <SEP> N/mmê <SEP> kJ/mê <SEP> g/ccm <SEP> % <tb> gepresste <SEP> Platten <tb> <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 22,4 <SEP> 3,047 <SEP> 1,941 <SEP> 12,3 <SEP> <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 21,1 <SEP> 2,799 <SEP> 1,934 <SEP> 11,4 <tb> <SEP> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 21,8 <SEP> 2,884 <SEP> 1,943 <SEP> 10,9 <tb> <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 20,7 <SEP> 2,698 <SEP> 1,928 <SEP> 12,0 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 21,3 <SEP> 2,532 <SEP> 1,919 <SEP> 11,9 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,3 <SEP> 19,0 <SEP> 2,105 <SEP> 1,932 <SEP> 12,4 <SEP> <tb> <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> 17,1 <SEP> 1,108 <SEP> 1,911 <SEP> <RTI ID=13.5> 12,1 <SEP> <tb> ungepresste <SEP> Platten <tb> <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 14,8 <SEP> 4,272 <SEP> 1,555 <SEP> 20,1 <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 14,7 <SEP> 3,820 <SEP> 1,567 <SEP> 19,9 <tb> <SEP> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 14,5 <SEP> 4,133 <SEP> 1,557 <SEP> 19,8 <tb> <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 13,6 <SEP> 3,740 <SEP> 1,539 <SEP> 21,2 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 13,8 <SEP> 4,010 <SEP> 1,500 <SEP> 23,7 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,3 <SEP> 13,1 <SEP> 3,205 <SEP> 1,532 <SEP> 20,8 <tb> <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> | <SEP> 12,4 <SEP> | <SEP> 1,902 <SEP> | <SEP> 1,514 <SEP> | <SEP> 21,9 <tb> Tabelle 4 Prüfresultate von Faserzement-Plättchen mit variabler PVA-PAN-Faser Verhältnissen, hergestellt auf einer Filterpresse: : EMI14.1 <tb> <SEP> Fasermischung <SEP> Biegezug- <SEP> Bruch- <SEP> Dichte <SEP> Wasser <tb> <SEP> PAN, <SEP> 6mm <SEP> PVA, <SEP> 6mm <SEP> festigkeit <SEP> arbeit <SEP> aufnahme <tb> <SEP> Teile <SEP> Teile <SEP> N/mmê <SEP> kJ/mê <SEP> g/ccm <SEP> % <tb> - <SEP> 2,0 <SEP> 14,2 <SEP> 2,603 <SEP> 1,753 <SEP> 19,9 <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 14,4 <SEP> 2,512 <SEP> 1,758 <SEP> 19,8 <tb> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 13,9 <SEP> 2,543 <SEP> <SEP> 1,752 <SEP> 19,7 <SEP> <tb> <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 13,9 <SEP> 2,527 <SEP> 1,754 <SEP> 19,8 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 13,7 <SEP> 2,410 <SEP> 1,732 <SEP> 19,9 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,5 <SEP> 13,1 <SEP> 1,700 <SEP> 1,748 <SEP> 19,6 <tb> <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> | <SEP> 12,2 <SEP> | <SEP> 0,975 <SEP> | <SEP> 1,731 <SEP> | <SEP> 19,8 <tb> Tabelle 5 Prüfresultate von Faserzement Plättchen mit variablen PVA-PAN-Faser Verhältnissen, hergestellt auf einer Hatschekmaschine. EMI15.1 <tb> <SEP> Fasermischung <SEP> | <SEP> Biegezug- <SEP> | <SEP> Bruch- <SEP> | <SEP> Dichte <SEP> | <SEP> Wasser <tb> <SEP> PAN, <SEP> 6mm <SEP> PVA, <SEP> 4mm| <SEP> festigkeit <SEP> j <SEP> arbeit <SEP> i <SEP> aufnahme <tb> <SEP> Teile <SEP> Teile <SEP> N/mmê <SEP> kJ/mê <SEP> g/cmm <SEP> % <tb> <SEP> gepresste <SEP> Platten <tb> - <SEP> 2,0 <SEP> 24,2 <SEP> 3,075 <SEP> 1,935 <SEP> 12,6 <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 23,1 <SEP> 2,418 <SEP> 1,942 <SEP> 11,6 <tb> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 20,4 <SEP> 1,990 <SEP> 1,919 <SEP> 12,0 <tb> <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 19,2 <SEP> 2,001 <SEP> 1,920 <SEP> 11,6 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 18,9 <SEP> l <SEP> 1,820 <SEP> 1,923 <SEP> 11,2 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,3 <SEP> 17,5 <SEP> | <SEP> 1,221 <SEP> 1,917 <SEP> 11,8 <tb> | <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> | <SEP> 17,1 <SEP> | <SEP> 1,108 <SEP> | <SEP> 1,911 <SEP> | <SEP> 12,0 <tb> <SEP> ungepresste <SEP> Platten <tb> <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 15,0 <SEP> 4,519 <SEP> 1,550 <SEP> 22,6 <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 14,7 <SEP> 4,059 <SEP> 1,541 <SEP> 22,4 <tb> <SEP> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 14,2 <SEP> 3,465 <SEP> 1,528 <SEP> | <SEP> 21,9 <tb> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 13,4 <SEP> 2,968 <SEP> 1,536 <SEP> 20,4 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 13,1 <SEP> 2,436 <SEP> 1,532 <SEP> 20,4 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,3 <SEP> 12,7 <SEP> 2,150 <SEP> 1,521 <SEP> 21,3 <tb> <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> 12,4 <SEP> 2,100 <SEP> 1,514 <SEP> 21,9 <tb> Tabelle 6 Prüfresultate von Faserzement Plättchen mit variablen PVA-Faser Verhältnissen, hergestellt auf einer Filterpresse. EMI16.1 <tb> <SEP> Fasermischung <SEP> Biecezua- <SEP> Bruch- <SEP> Dichte <tb> PAN, <SEP> 6mm <SEP> PVA, <SEP> 4mm <SEP> fetigkeit <SEP> arbeit <SEP> aufnahm <tb> Teile <SEP> Teile <SEP> N/mmê <SEP> kJ/mê <SEP> g/ccm <SEP> % <tb> - <SEP> 2,0 <SEP> 14,8 <SEP> 2,429 <SEP> 1,807 <SEP> 18,7 <tb> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 15,3 <SEP> 2,510 <SEP> 1,823 <SEP> 17,7 <tb> <SEP> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 14,0 <SEP> 2,010 <SEP> 1,779 <SEP> 18,6 <tb> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 13,5 <SEP> 1,619 <SEP> 1,785 <SEP> 18,2 <tb> <SEP> 1 > 3 <SEP> 0,7 <SEP> 12,9 <SEP> 1,327 <SEP> 1,761 <SEP> 18,8 <SEP> <tb> <SEP> 1m7 <SEP> 0,3 <SEP> 12,5 <SEP> 0,902 <SEP> 1,750 <SEP> 18,7 <tb> 2,0 <SEP> - <SEP> 12,4 <SEP> 0,945 <SEP> 1,747 <SEP> 18,9 <tb> <SEP> . <SEP> I <SEP> <tb> Tabelle 7 Erfindugsgemäss hergestellte Faserzement- Plättchen mit variablen PVA- PAN - Faser Verhältnissen, hergestellt auf einer Hatschekmaschine. EMI17.1 <tb> Fasermischung <SEP> Biegezug- <SEP> Bruch- <SEP> Dichte <SEP> Wasser <tb> PAN, <SEP> 4mm <SEP> PVA, <SEP> 6mm <SEP> festigkeit <SEP> arbeit <SEP> aufnahme <tb> Teile <SEP> Teile <SEP> N/mmê <SEP> kJ/mê <SEP> g/cmm <SEP> % <tb> gepresste <SEP> Platten <tb> <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 22,6 <SEP> 3,331 <SEP> 1,938 <SEP> 12,2 <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 22,8 <SEP> 3,115 <SEP> 1,933 <SEP> 12,1 <tb> <SEP> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 22,1 <SEP> 3,101 <SEP> 1,941 <SEP> 11,0 <tb> <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 22,0 <SEP> 2,987 <SEP> 1,931 <SEP> 11,5 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 21,3 <SEP> 2,605 <SEP> 1,929 <SEP> 12,3 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,3 <SEP> 18,2 <SEP> 1,980 <SEP> 1,937 <SEP> 12,0 <tb> <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> 15,3 <SEP> 0,972 <SEP> 1,942 <SEP> 11,1 <tb> ungepresste <SEP> Platten <tb> <SEP> - <SEP> 2,0 <SEP> 15,1 <SEP> 4,657 <SEP> 1,548 <SEP> 22,3 <tb> <SEP> 0,3 <SEP> 1,7 <SEP> 15,2 <SEP> 4,450 <SEP> 1,551 <SEP> 22,0 <tb> <SEP> 0,7 <SEP> 1,3 <SEP> 14,8 <SEP> 4,522 <SEP> 1,550 <SEP> 21,9 <tb> <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 14,8 <SEP> 4,186 <SEP> 1,542 <SEP> 22,6 <tb> <SEP> 1,3 <SEP> 0,7 <SEP> 14,1 <SEP> 3,475 <SEP> 1,553 <SEP> 21,9 <tb> <SEP> 1,7 <SEP> 0,3 <SEP> 12,9 <SEP> 2,497 <SEP> 1,561 <SEP> 20,7 <tb> <SEP> 2,0 <SEP> - <SEP> 11,7 <SEP> 1,303 <SEP> 1,568 <SEP> 19,9 <tb> Textilmechanische Eigenschaften der verwendeten Fasern in Tabelle 7. PAN, 4 mm Titer 3,0 dtex, Zugfestigkait 7,2 cN/dtex E-Nodul 152 cN/dtex, Bruchdehnung 9,8 % PVA, 6 mm Titer 2,0 dtex, Zugfestigkeit 12,5 cN/dtex E-Modul 250 cN/dtex, Bruchdehnung 6,5 .

Claims: Patentansprüche 1. Mischung aus Polyacrilnitril- und Poiv- vinylalkoholfasern als Armierungsfasern für nach der Formgebung aushärtende Werkstoffe, insbesondere für hydraulisch abbindende Materialien, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermischung 50 - 905 Polyacrilnitrilfasern und 50 - 10% Polyvinylalkoholfasern enthält. 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PAN-Fasern einen E-Modul von mindestens 130 cN./dtex, eine Bruchdehnung von höchstens 16% und eine Festigkeit von mindestens 6 cN/dtex aufweisen. 3. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die PVA-Fasern einen E-Modul von mindestens 175 cS/dtex, eine Bruchdehnung von höchstens 15% und eine Festigkeit von mindestens 10 cN/dtex aufweisen. 4. Mischung nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten PVA- und PAN-Fasern Titer von 0.5 - 10 dtex aufweisen. 5. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der PAN-Fasern im Bereich von 2 bis 12 mm liegt. 6. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der PVA-Fasern im Bereich von 4 bis 15 mm liegt. 7. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bevorzugte Verhältnis der Schnittlängen der PVA-, resp. der PAN-Fasern 4:3 bis 3:2 beträgt. 8. Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungsfasermischung noch Zuschlagstoffe, wie Zellstofffasern und/oder synthetischen Pulp als Prozessshilfen enthält. 9. Mischung nach Anspruch 8, in Kombination mit Füllstoffen bzw. Zuschlagstoffen, wie Quarzsand, amorphe Kieselsäure, Hochofenschlacken, Flugaschen, Puzzolane, Kalkstein und Glimmer. 10. Verwendung der Mischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 9, für die Verstärkung von hydraulischen Bindemitteln, wie Zement, Gips, Erdkalisilikaten oder Erdalkalisilikaten oder Erdalkalialuminaten. 11. Verwendung nach Anspruch 10, zur Herstellung von faserverstärkten Formteilen, wie z.B. Platten, Wellplatten oder Rohren, wobei mit sämtlichen Mischungsbestandteilen eine verdünnte wässTige Aufschlämmung hergestellt und diese in die gewünschte Form und danach zum Abbinden gebracht wird. 12. Formteile , wie z.B. Platten, Wellplatten oder Rohre, hergestellt unter Verwendung eines Armierungsfasergemisches nach einem der Ansprüche 1 - 9. 13. Formteile nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese 1 - 5%, vorzugsweise 1,5 2,5 cm der Armierungsfasermischung enthalten.

Inventors: MEIER, PETER, DR., STUDINKA, JOSEPH, DR.
Applicants: AMETEX AG, ETERNIT-WERKE LUDWIG HATSCHEK AG, REDCO SA, S.A. FINANCIERE ETERNIT
Application year: 1985
Main classification: C04B16
IPC codes: C04B16