NO116889B

NO116889B -

Info

Publication number: NO116889B
Application number: NO15743765A
Authority: NO
Inventors: Sverre Strand
Original assignee: Sverre Strand
Priority date: 1965-03-29
Filing date: 1965-03-29
Publication date: 1969-06-02

Description

Mineralfiberprodukt. Mineral fiber product.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et mineralfiberprodukt. Mere spesielt vedrører det fremstilling av en mineralfiberplate av den isolerende type, som f. eks. en akustisk eller lydisolerende plate eller en varmeisolerende plate. Produktet kan imid-lertid anvendes til mange andre øyemed. The present invention relates to a mineral fiber product. More particularly, it relates to the production of a mineral fiber board of the insulating type, which e.g. an acoustic or sound-insulating plate or a heat-insulating plate. However, the product can be used for many other purposes.

Isoleringsprodukter fremstilles nu ofte Insulation products are now often manufactured

i plateform fra vegetabilske fibre, særlig trefibre og bagassefibre. De såkalte mine-ralullprodukter eller glassull er også blitt anvendt, innbefattet ullprodukter fremstillet av ovnsslagg fra kalksten og glass. Tendensen nu for tiden, særlig i større byer og kommuner, er at der kreves at de forskjellige materialer, som skal brukes til bygningsøyemed i områder, hvor der fore-ligger en potensiell brannfare, i alt vesentlig skal være ildsikre. Dette har medført at anvendelsen av de vegetabilske fiberholdige isoleringsmaterialer er bortfalt, og har begrenset anvendelsen av mineral-ener glassullplater til slike øyemed, hvor der kreves i alt vesentlig fullstendig brann-sikkerhet. For å oppnå den krevete ildsikkerhet, har det vært nødvendig å gi avkall på andre ønskelige fysikalske egenskaper av produktene, som f. eks. isolerings-verdi, en lett vekt, hensiktsmessig fabrika-sjon og lave omkostninger. in sheet form from vegetable fibres, especially wood fibers and bagasse fibres. The so-called mineral wool products or glass wool have also been used, including wool products made from kiln slag from limestone and glass. The current trend, especially in larger cities and municipalities, is to require that the various materials used for building purposes in areas where there is a potential fire hazard must essentially be fireproof. This has meant that the use of the vegetable fiber-containing insulation materials has been phased out, and has limited the use of mineral glass wool sheets for such purposes, where essentially complete fire safety is required. In order to achieve the required fire safety, it has been necessary to forego other desirable physical properties of the products, such as e.g. insulation value, a light weight, suitable fabrication and low costs.

Et formål for foreliggende oppfinnelse An object of the present invention

er derfor å tilveiebringe et ild-motstandsdyktig mineralfiberprodukt, som er i besiddelse av god varme- og lydisolerings-verdi eller begge deler, og som har en rimelig lav egenvekt og andre av de oven-nevnte ønskete fysiske egenskaper. is therefore to provide a fire-resistant mineral fiber product, which has good heat and sound insulation value or both, and which has a reasonably low specific gravity and other of the above-mentioned desired physical properties.

Et av hovedproblemene ved fremstil- One of the main problems in manufacturing

ling av en mineralfiberisoleringsplate er å tilveiebringe en tilfredsstillende styrke i det ferdige produkt, slik at fabrikasjonen og håndteringen kan utføres uten alt for stor brekasje. De vanlige ildsikre bindemidler, som hydraulisk sement og gips tilveiebringer en hensiktsmessig ild-motstandsevne, men medfører dog dannelsen av et produkt som har mindre enn den ønskete isolerings-verdi. Dessuten er slike produkter vanskelig å fremstille, f. eks. ved fremstilling av gjennomhullete akustiske enheter, hvor der fremstilles mange hundre utborete åp-ninger pr. hver kvadratfot (9,3 dm<2>) av materialet, og hvor ofte kantene av en-hetene er avskrånet og undertiden slisset for å oppta mekaniske feste-elementer. Slike produkter er også meget tunge, og da transportomkostningene er blitt en vesentlig faktor når produkter av denne art føres på markedet, er ikke anvendelse av disse vanlige ildsikre anorganiske bindemidler økonomisk mulig. ling of a mineral fiber insulation board is to provide a satisfactory strength in the finished product, so that the fabrication and handling can be carried out without excessive breakage. The usual fire-resistant binders, such as hydraulic cement and plaster, provide an appropriate fire resistance, but however lead to the formation of a product that has less than the desired insulation value. Moreover, such products are difficult to produce, e.g. in the production of perforated acoustic units, where many hundreds of drilled openings are produced per each square foot (9.3 dm<2>) of the material, and how often the edges of the units are chamfered and sometimes slotted to accommodate mechanical fasteners. Such products are also very heavy, and as transport costs have become a significant factor when products of this nature are brought to the market, the use of these usual fire-resistant inorganic binders is not economically possible.

Det er blitt foreslått å anvende avis-papirmasse, brukt kraftpapir, og andre lignende fiberholdige materialer, enten alene eller i kombinasjon med harpikser og andre materialer som bindemidler ved fremstillingen av ildforsinkende isoleringsprodukter. Alle disse bindemidler medfører at når de anvendes i passende mengder for å tilveiebringe den ønskete styrke, så fåes der produkter som er mangelfulle med hensyn til ild-motstandsevnen. It has been proposed to use newspaper pulp, used kraft paper, and other similar fiber-containing materials, either alone or in combination with resins and other materials as binders in the production of fire-retardant insulation products. All these binders mean that when they are used in suitable quantities to provide the desired strength, products are obtained which are deficient in terms of fire resistance.

Et annet formål for oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et ild-motstandsdyktig mineralfiberprodukt ved å anvende et spesielt organisk og brennbart bindemiddel, som er i besiddelse av gode fysikalske egenskaper, og som gir den ferdige artikkel en høy strukturell styrke uten at det gis noe vesentlig avkall på ildsikkerheten. Another object of the invention is therefore to provide a fire-resistant mineral fiber product by using a special organic and combustible binder, which possesses good physical properties, and which gives the finished article a high structural strength without any significant sacrifice on fire safety.

Vi har funnet at kraftmasse, hvis den fremstilles og behandles på en slik måte at den har et lavt lignininnhold med et permanganattall under 24 og fortrinnsvis under 16, tilveiebringer et utmerket bindemiddel som også medvirker til dispersjon av mineralfibrene. We have found that kraft pulp, if it is prepared and processed in such a way that it has a low lignin content with a permanganate number below 24 and preferably below 16, provides an excellent binder which also contributes to the dispersion of the mineral fibres.

Det skal anvendes en frisk kraftmasse (virgin kraft pulp) d.v.s. kraftmasse som ikke har vært brukt til fremstilling av papir. Videre er det et viktig trekk at kraftmassen er hydratisert til en middels freeness av 10 eller mindre etter kanadisk standard. Ved den kanadiske standard gås der ved forsøket for å fastslå den såkalte «freeness» ut fra en 3-grams freeness. Fresh kraft pulp (virgin kraft pulp) must be used, i.e. kraft pulp that has not been used for the production of paper. Furthermore, it is an important feature that the kraft mass is hydrated to a medium freeness of 10 or less according to Canadian standards. According to the Canadian standard, the attempt to determine the so-called "freeness" is based on a 3-gram freeness.

Ved å kombinere et bindemiddel, som inneholder en slik spesiell kraftmasse med kunstig formete mineralfibre, som f. eks. glass-ullfibre, mineralullfibre eller blan-dinger av disse fibre, kan der fremstilles et strukturelt sterkt og ildmotstandsdyktig produkt, som lett kan fabrikeres på vanlig fiberplatemaskiner. By combining a binder, which contains such a special power mass with artificially shaped mineral fibres, such as e.g. glass wool fibres, mineral wool fibers or mixtures of these fibres, a structurally strong and fire-resistant product can be produced, which can be easily manufactured on ordinary fiber board machines.

Det har også vist seg at der oppnås forbedrete resultater i ild-motstandsevnen av mineralfiberprodukter, som er sammenbundet med brennbare organiske bindemidler, hvis der i blandingen er innført bentonitt, for dette gir produktet en glasert stiv overflate, når det utsettes for en flamme og opphetning til en temperatur over bløtgjørelsespunktet for mineralfibrene, særlig glassfibre. It has also been shown that improved results are achieved in the fire resistance of mineral fiber products, which are bound together with flammable organic binders, if bentonite is introduced into the mixture, because this gives the product a glazed rigid surface when exposed to a flame and heating to a temperature above the softening point of the mineral fibres, particularly glass fibres.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er derfor å forbedre de ild-motstandsdyk-tige egenskaper av mineralfiberprodukter, som er sammenbundet med brennbare organiske bindemidler ved at der i blandingen er innført bentonitt. A further object of the invention is therefore to improve the fire-resistant properties of mineral fiber products, which are bound together with combustible organic binders by introducing bentonite into the mixture.

Andre formål for oppfinnelsen vil fremgå klarere ved hjelp av den følgende detaljering av oppfinnelsen. Other objects of the invention will appear more clearly with the help of the following detailing of the invention.

Kraftmassen, som anvendes ved oppfinnelsen kan fremstilles fra hårde tre-sorter fra nordlige trakter og bløte tre-sorter fra sydlige trakter, som f. eks. nåle-trær, og massen kan fremstilles ved hjelp av den vanlige sulfatkokeprosess under anvendelse av enten en såkalt «mild kokning» eller en «sterk kokning». Massen kan være bleket eller ubleket, alt etter det som det ferdige produkt skal brukes til. Når der ønskes et ferdig produkt som i alt vesentlig er hvitt, og som ikke skal forsynes med maling, er det naturligvis å foretrekke å anvende blekete fibre. Vanlig kraftmasse, som i almindelighet fremstilles for fremstilling av kraftinnpakningspapir vil imid-lertid ikke gi det ønskete resultat av de årsaker som vil fremgå av det følgende. The kraft pulp, which is used in the invention, can be produced from hard wood species from northern regions and soft wood species from southern regions, such as e.g. coniferous trees, and the pulp can be prepared by means of the usual sulphate boiling process using either a so-called "gentle boiling" or a "strong boiling". The pulp can be bleached or unbleached, depending on what the finished product will be used for. When a finished product is desired which is essentially white, and which is not to be supplied with paint, it is naturally preferable to use bleached fibres. Ordinary kraft pulp, which is generally produced for the production of kraft wrapping paper, will not, however, give the desired result for the reasons that will be apparent from the following.

Som nevnt ovenfor er det blitt fast-slått at lignin-innholdet i kraftmassen, As mentioned above, it has been established that the lignin content in the pulp,

målt ved dets permanganat-tall har en meget vesentlig virkning på styrken av measured by its permanganate number has a very significant effect on the strength of

det ferdige mineralfiberprodukt. Med en the finished mineral fiber product. With a

kraftmasse, som har et permanganat-tall av 29.6, f. eks., (vanlig kraftmasse for fremstilling av innpakningspapir) oppviste en prøveplate, som inneholdt 72 % glassull-fibre, 16 % kraftmasse og 12 % fyllstoffer, kraft, which has a permanganate number of 29.6, for example, (ordinary kraft for the manufacture of wrapping paper) showed a test plate, which contained 72% glass wool fibres, 16% kraft and 12% fillers,

en bruddstyrke eller bruddmodul (modulus of rupture) av 14.1 kg pr. cm<2>, mens en på identisk måte fremstillet prøveplate av den samme sammensetning, men med kraftmasse med et permanganat-tall av 5.3 oppviste en bruddstyrke av 33 kg pr. cm<2>. Dette a breaking strength or modulus of rupture (modulus of rupture) of 14.1 kg per cm<2>, while an identically produced test plate of the same composition, but with kraft mass with a permanganate number of 5.3, showed a breaking strength of 33 kg per cm<2>. This

betyr at for produkter, som krever en høy strukturell styrke kreves der mindre av kraftmassen med lavt permanganat-tall for å få den ønskete styrke, og da dette materiale er brennbart, kan den mengde som anvendes, holdes ved en lav verdi, når der skal fremstilles et means that for products that require a high structural strength, less of the power mass with a low permanganate number is required to obtain the desired strength, and as this material is flammable, the amount used can be kept at a low value, when is produced a

ikke brennbart produkt. Fortrinnsvis anvendes en kraftmasse med et permanganat-tall av 16 eller mindre, skjønt for enkelte non-flammable product. Preferably, a kraft pulp with a permanganate number of 16 or less is used, although for some

øyemed kan man anvende en masse med with the eye, you can use a lot of

et permanganat-tall så høyt som 24. Opti-male resultater synes å oppnåes når permanganat-tallet er omkring 5. Permanganat-tallet av kraftmassen kan bestem-mes i overensstemmelse med den fremgangsmåte som er angitt i United States a permanganate number as high as 24. Optimum results seem to be obtained when the permanganate number is about 5. The permanganate number of the kraft pulp can be determined in accordance with the method indicated in the United States

Department of Agriculture, Forest Service, Department of Agriculture, Forest Service,

Forest Proucts Laboratory, Bulletin No. Forest Products Laboratory, Bulletin No.

R19, med titel «Methods for the Chemical R19, entitled "Methods for the Chemical

Analysis of Pulps and Pulpwoods», revidert i september 1939. Analysis of Pulps and Pulpwoods', revised September 1939.

Sammenbindingsevnen av anvendt kraftpapir er endog mindre enn den for The binding ability of used kraft paper is even less than that of

den rå kraftmasse som anvendes ved fremstillingen, og dette skyldes, antas det, lim-ingen og tørkingen av fibrene under fremstillingen av papiret. I ethvert tilfelle kan slike fibre ikke med godt resultat anvendes istedenfor den nevnte nye eller friske kraftmasse, selvom den opprinnelige kraftmasse kan ha hatt et lavt permanganat-tall. For å adskille slike materialer, som tidligere er blitt anvendt ved fremstilling av mineralfiberprodukter fra de produkter som anvendes ved foreliggende oppfinnelse, skal den foreliggende masse her betegnes som en ny eller frisk (virgin) kraftmasse. the raw kraft pulp used in the manufacture, and this is believed to be due to the gluing and drying of the fibers during the manufacture of the paper. In any case, such fibers cannot be used with good results instead of the aforementioned new or fresh kraft pulp, even though the original kraft pulp may have had a low permanganate number. In order to separate such materials, which have previously been used in the manufacture of mineral fiber products from the products used in the present invention, the present pulp shall be referred to here as a new or fresh (virgin) kraft pulp.

Som tidligere nevnt har det vist seg at hydratiseringsgraden av den nye friske kraftmasse, målt ved dens Canadian 3-gram freeness, i tydelig grad påvirker verdien av dette materiale som en bindemiddelkomponent i et mineralfiberprodukt. Prøver har vist at ettersom den kanadiske 3-gram freeness av kraftmassen nedsettes, så øker bruddstyrke og strekkstyrken av mineralfiberproduktet. Etter at den kanadiske 3-gram freeness er blitt redusert til en verdi av størrelsen 10, øker det ferdige produkts strukturelle styrke omvendt pro-porsjonalt med synkningen i freeness, og der oppnåes eksepsjonelt sterke mineralfiberprodukter, hvor den kanadiske 3-gram freeness er 5 eller mindre. Den fortrinnsvis anvendte praksis er å redusere freeness til omtrentlig 0, og det er ingen fordel ved å redusere freeness til endog under en slik faktor, skjønt der er ingen kjent standard-fremgangsmåte for å fastslå en freeness som er lavere enn 0. As previously mentioned, it has been shown that the degree of hydration of the new fresh kraft pulp, measured by its Canadian 3-gram freeness, clearly affects the value of this material as a binder component in a mineral fiber product. Tests have shown that as the Canadian 3-gram freeness of the kraft pulp is reduced, the breaking strength and tensile strength of the mineral fiber product increases. After the Canadian 3-gram freeness has been reduced to a value of size 10, the structural strength of the finished product increases inversely proportional to the decrease in freeness, and exceptionally strong mineral fiber products are obtained, where the Canadian 3-gram freeness is 5 or less. The preferred practice is to reduce the freeness to approximately 0, and there is no advantage in reducing the freeness to even below such a factor, although there is no known standard procedure for determining a freeness lower than 0.

Kraftmassen, som har det ønskete lave permanganat-tall, kan hydratiseres til den ønskete grad ved anvendelse av vanlig maskineri, som f. eks. en Jordan-mølle. Maskinen kan reguleres og drives slik at kraftmassen, som produseres vil bli hydratisert på en passende måte, og dette kan fastslåes ved den vanlige Canadian freeness-prøve-metode under anvendelse av en 3-grams prøve. Denne prøve er almindelig brukt i papirindustrien og er beskrevet i TAPPI Standard Specification T 227-m50, korrigert i oktober 1950. Når kraftmassen skal leveres til mineralfiberproduktfabrik-ken eller en produsent av slike kraft-materialer, skal det maksimale middels permanganat-tall av massen angis, og massen kan leveres som våte flak, som lufttørre plater eller i andre former. De våte flak eller lufttørre plater dispergeres fortrinnsvis i varmt vann av ca. 38° C, så-ledes at der fåes en konsistens av ca. 5 %. Dette slam kan mates direkte til Jordan-møllen for å hydratiseres. Etter hydrati-sering til en kanadisk 3-gram freeness av 10 eller mindre, er kraftmassen ferdig til bruk. Det kan betegnes som en frisk kraftmasse med et middels permanganat-tall av 24 eller mindre, og hydratiseres til en middels kanadisk 3-gram freeness av 10 eller mindre. The kraft pulp, which has the desired low permanganate number, can be hydrated to the desired degree by using ordinary machinery, such as e.g. a Jordan mill. The machine can be regulated and operated so that the pulp produced will be properly hydrated, and this can be determined by the usual Canadian freeness test method using a 3-gram sample. This test is commonly used in the paper industry and is described in TAPPI Standard Specification T 227-m50, corrected in October 1950. When the kraft pulp is to be delivered to the mineral fiber product factory or a producer of such kraft materials, the maximum mean permanganate number of the pulp shall is specified, and the mass can be supplied as wet flakes, as air-dry sheets or in other forms. The wet flakes or air-dry plates are preferably dispersed in warm water of approx. 38° C, so that a consistency of approx. 5%. This sludge can be fed directly to the Jordan mill to be hydrated. After hydration to a Canadian 3-gram freeness of 10 or less, the power mass is ready for use. It can be described as a fresh power pulp with a medium permanganate number of 24 or less, and hydrates to a medium Canadian 3-gram freeness of 10 or less.

Kraftmassen kan være den eneste bindemiddelkomponent for mineralfiber-platen. Når omkostningene er en faktor av betydning, kan andre materialer delvis erstatte kraftmassen. Mel kan med godt resultat anvendes som en bindemiddel-bestanddel sammen med kraftmassen, som f. eks. ubleket hvetemel, som er kjent som «Pillsbury Amazon Second Clear», som har The kraft mass can be the only binder component for the mineral fiber board. When costs are an important factor, other materials can partially replace the power mass. Flour can be used with good results as a binder component together with the kraft mass, such as e.g. unbleached wheat flour, which is known as "Pillsbury Amazon Second Clear", which has

et rått protein-innhold av ikke mindre enn 14 %, rått fettinnhold av ikke mindre enn a crude protein content of not less than 14%, crude fat content of not less than

2.5 %, et rått fiberinnhold av ikke mere enn 1.5 % og et kvelstoffritt ekstrakt av ikke mindre enn 67 %. Tapioka-stivelse, potetstivelse og lignende kan også anvendes som et partielt bindemiddel. Bindemidler av harpikstypen, som f. eks. fenol-formaldehyd-harpiksdispersjoner kan delvis tilsettes kraftmassen, enten alene eller sammen med et eller flere av de andre nevnte bindemidler. 2.5%, a crude fiber content of not more than 1.5% and a nitrogen-free extract of not less than 67%. Tapioca starch, potato starch and the like can also be used as a partial binder. Binders of the resin type, such as phenol-formaldehyde resin dispersions can be partially added to the kraft pulp, either alone or together with one or more of the other binders mentioned.

Når det ferdige produkt skal ha et «strøket» finish-belegg er det å foretrekke å anvende noe mel eller en annen stivelse sammen med kraftmassen, for stryknings-egenskapene forbedres ved tilstedeværelsen av stivelse. For andre øyemed kan andre modningsmidler innføres på den i teknik-ken vanligvis kjente måte. When the finished product is to have an "ironed" finish coating, it is preferable to use some flour or another starch together with the kraft mass, because the ironing properties are improved by the presence of starch. For other purposes, other ripening agents can be introduced in the manner usually known in the art.

For oppnåelse av de beste resultater skal i det minste ca. seks deler av kraftmassen være tilstede for hver hundre deler av totale faste komponenter i produktet, og i almindelighet vil der ikke kreves mere enn 16 deler av kraftmassen for å fremstille et produkt av den ønkete styrke med den nødvendige ildsikkerhet. Ytterligere mengder av kraftmassen og andre organiske bindemidler kan anvendes, men i så fall gir man avkall på noe av ildsikkerheten. Mengden av tilsatte bindemiddelbestanddeler vil bero på mengden av den spesielle tilblandete nyfremstillete kraftmasse, det middels permanganat-tall for massen og hydratiseringsgraden, såvel som de ønskete fysikalske egenskaper som det ferdige produkt skal ha. De tilsatte bindemiddelbestanddeler kan overstige kraftmassen i vekt, og i almindelighet under nedsettelse av styrken eller andre fysio-logiske egenskaper, men dog ofte under oppnåelse av en reduksjon av omkostningene. Gode resultater oppnåes med omtrent like deler av kraftmassen og de tilsatte bindemiddelbestanddeler, som f. eks. mel. Dette skal klargjøres i de spesielle eksempler som skal anføres i det følgende. To achieve the best results, at least approx. six parts of the power mass be present for every hundred parts of total solid components in the product, and in general no more than 16 parts of the power mass will be required to produce a product of the desired strength with the required fire safety. Additional amounts of the kraft mass and other organic binders can be used, but in this case some of the fire safety is waived. The amount of added binder components will depend on the amount of the specially mixed newly manufactured kraft pulp, the average permanganate number for the pulp and the degree of hydration, as well as the desired physical properties that the finished product must have. The added binder components can exceed the kraft mass in weight, and in general with a reduction in strength or other physiological properties, but often with the achievement of a reduction in costs. Good results are achieved with approximately equal parts of the kraft mass and the added binder components, such as e.g. flour. This must be clarified in the special examples that will be given below.

Med hensyn til anvendelsen av bentonitt, er det å foretrekke å innføre dette materiale i produktet, særlig når produktet skal tilfredsstille visse krav til ildsikkerhet, som f. eks. Federal Specification SS-A-118a. Som bemerket ovenfor antas det at bentonitt smelter med eller i det minste mekanisk forsterker mineralfibrene ved påvirkning av en flamme og opphetning av overflaten til et punkt over mine-ralfibrenes mykningspunkt. Dette er særlig merkbart når der anvendes glassfibre, og det tjener til å gjøre det område, som utsettes for en flamme stivt og fast, og hindrer at materialet faller sammen, hvil-ket vil utsette andre deler av bygningen for ilden. Når der anvendes bentonitt, og produktet fremstilles med vanlig fiber-flatefremstillingsutstyr, som f. eks. en Fourdrinier-maskin, antas det at endel av betonitten vandrer til overflaten av det ferdige produkt under platefremstillingen, og med den frilagte overflate av platen som er rik på bentonitt, vil der dannes en hård, glasert overflate, når produktet utsettes for en direkte flamme. Mengden av bentonitt, som innføres, vil variere alt etter det øyemed som det ferdige produkt skal brukes til, og også alt etter den fremgangsmåte som anvendes ved fremstillingen av produktet. Når der anvendes en Fourdrinier-maskin, som arbeider med relativt fortynnet slam av de platedannende komponenter, er ca. 5.4 kg av bentonitt i en total-charge med en tørrvekt av 45.4 kg omtrent det maksimum som kan anvendes, hvis der skal oppnåes en hurtig platedannelse. Dette skyldes det faktum at bentonitt sveller opp meget sterkt ved opp-sugning av fuktighet, og dette reduserer dreneringshastigheten og medfører at vannfjernelsen blir vanskelig ved høy fremstillingshastighet. Som nevnt ovenfor er anvendelsen av bentonitt ikke vesentlig for fremstilling av produktet ifølge oppfinnelsen, men det er en viktig faktor for å få et ildsikkert produkt, som vil tilfredsstille de gjeldende Federal Specifications for et ikke brennbart perforert lydisolerende materiale. With regard to the use of bentonite, it is preferable to introduce this material into the product, especially when the product must satisfy certain fire safety requirements, such as e.g. Federal Specification SS-A-118a. As noted above, it is believed that bentonite fuses with or at least mechanically reinforces the mineral fibers by exposure to a flame and heating the surface to a point above the softening point of the mineral fibers. This is particularly noticeable when glass fibers are used, and it serves to make the area exposed to a flame rigid and firm, and prevents the material from collapsing, which would expose other parts of the building to the fire. When bentonite is used, and the product is produced with ordinary fiber surface production equipment, such as e.g. a Fourdrinier machine, it is believed that some of the bentonite migrates to the surface of the finished product during plate making, and with the exposed surface of the plate rich in bentonite, a hard, glazed surface will form when the product is exposed to a direct flame . The amount of bentonite that is introduced will vary according to the purpose for which the finished product is to be used, and also according to the method used in the production of the product. When a Fourdrinier machine is used, which works with relatively diluted sludge of the plate-forming components, approx. 5.4 kg of bentonite in a total charge with a dry weight of 45.4 kg is about the maximum that can be used, if rapid plate formation is to be achieved. This is due to the fact that bentonite swells up very strongly when absorbing moisture, and this reduces the drainage rate and means that water removal becomes difficult at a high manufacturing speed. As mentioned above, the use of bentonite is not essential for the production of the product according to the invention, but it is an important factor in obtaining a fireproof product, which will satisfy the current Federal Specifications for a non-flammable perforated sound-insulating material.

Det er også å foretrekke å innføre i produktet fyllstoffmaterialer, som f. eks. findelt diatomé-jord. Istedenfor diatomé-jord kan der anvendes aluminiumsilikat-pigment, findelt kalksten, utfelt kalsium-karbonat, gips og andre lignende fyllstoffmaterialer eller kombinasjoner av disse. Diatomé-jorden gir overflaten av det ferdige produkt en struktur som er glatt og bløt i motsetning til den vanlige hårde struktur av f. eks. en glassfiberplate. Mengden av fyllstoff som anvendes, vil bero på mange faktorer, innbefattet typen av det ferdige produkt, som skal fremstilles og dets bruksøyemed, fremstillingsutstyret som anvendes og lignende. De mengder som skal tilsettes, er generelt innenfor om-rådet 0 til 30 deler for hver 100 deler av den totale tørre blanding. Når produktet skal anvendes for akustisk øyemed, vil ca. It is also preferable to introduce filler materials into the product, such as e.g. finely divided diatomaceous earth. Instead of diatomaceous earth, aluminum silicate pigment, finely divided limestone, precipitated calcium carbonate, gypsum and other similar filler materials or combinations of these can be used. The diatomaceous earth gives the surface of the finished product a texture that is smooth and soft in contrast to the usual hard texture of e.g. a fiberglass plate. The amount of filler used will depend on many factors, including the type of finished product to be manufactured and its intended use, the manufacturing equipment used and the like. The amounts to be added are generally within the range of 0 to 30 parts for every 100 parts of the total dry mixture. When the product is to be used for acoustic purposes, approx.

20 % fyllstoff være rimelig å anvende som 20% filler be reasonable to use as

en maksimal mengde. Når vekten er et problem, velges ikke findelt kalksten, for dette er et tungt, tett materiale, og vil meget merkbart øke vekten av det ferdige produkt. For de fleste øyemed foretrekkes det å anvende diatomé-jord, særlig når produktet skal formes på vanlige papir-fremstillingsmaskiner, som f. eks. en Fourdrinier-maskin. Produktet er porøst og bløtt, og har en tendens til å øke dreneringshastigheten av massen., slik at en hurtig platedannelse lettes. Dette er særlig fordelaktig når bentonitt anvendes i blandingen. a maximum amount. When weight is a problem, finely divided limestone is not chosen, because this is a heavy, dense material, and will very noticeably increase the weight of the finished product. For most purposes, it is preferable to use diatomaceous earth, especially when the product is to be shaped on ordinary paper-making machines, such as e.g. a Fourdrinier machine. The product is porous and soft, and tends to increase the drainage rate of the mass, so that a rapid plate formation is facilitated. This is particularly advantageous when bentonite is used in the mixture.

Fortrinnsvis tilsettes et lim-materiale til produktet for å gjøre det motstandsdyktig likeoverfor absorbsjon av fuktighet. Når der anvendes glassfibre, er det å foretrekke å anvende et vanlig harpikslim utfelt med alun. Når der anvendes slagg eller kalkstensmineralull eller når der anvendes en blanding av glassull og mineralull, er det å foretrekke å innføre et vokslim. Andre vanlige lim-materialer som f. eks. såkalte «alkaliske limsorter» kan anvendes. Preferably, an adhesive material is added to the product to make it resistant to the absorption of moisture. When glass fibers are used, it is preferable to use a common resin adhesive precipitated with alum. When slag or limestone mineral wool is used or when a mixture of glass wool and mineral wool is used, it is preferable to introduce a wax adhesive. Other common adhesive materials such as e.g. so-called "alkaline adhesives" can be used.

For at oppfinnelsen lett kan utføres i praksis, skal anføres de følgende eksempler, som viser forskjellige sammensetninger: In order for the invention to be easily carried out in practice, the following examples must be given, which show different compositions:

Bemerkning: Alle deler er etter vekt på basis av tørre laste stoffer. Kraftmassen i hvert av eksemplene var bleket, bløt tre-kraftmasse, som. hadde et permanganat-tall av 16 eller mindre og var hydratisert til en kanadisk 3-grams freeness av 10 eller mindre. Note: All parts are by weight based on dry cargo materials. The kraft pulp in each of the examples was bleached, soft wood kraft pulp, which. had a permanganate number of 16 or less and was hydrated to a Canadian 3-gram freeness of 10 or less.

De fysikalske egenskaper av de foran-stående eksempler fremgår av følgende tabell: The physical properties of the above examples are shown in the following table:

Fysikalke egenskaper. Physical properties.

Det vil sees fra tabellen ovenfor at meget høye bruddmoduler og strekkstyrker oppnåes selv med produkter av rimelig lav egenvekt. Produktet ifølge eksempel V, som kan fremstilles til en gjennomhullet akustisk veggflis, har f. eks. en egenvekt av mindre enn 0.336 kg. pr. liter, men en bruddmodul av 23.9 kg. pr. cm-. It will be seen from the table above that very high modulus of rupture and tensile strength are achieved even with products of reasonably low specific gravity. The product according to example V, which can be made into a perforated acoustic wall tile, has e.g. a net weight of less than 0.336 kg. per litres, but a modulus of rupture of 23.9 kg. per cm-.

Det materiale som fremstilles ifølge eksempel V har vist seg å tilfredstille kra-vene i Federal Specification SSkA-118a, datert 12. februar 1948, punkt E-3-a, for et ikke brennbart akustisk materiale, når dette prøves i overensstemmelse med prøve-metoden F-3-c. En offisiell brannprøve med dette materiale er blitt utført av River-bank Laboratories of the Armour Research Foundation, Geneva, Illinois. The material produced according to example V has been shown to satisfy the requirements of Federal Specification SSkA-118a, dated 12 February 1948, point E-3-a, for a non-combustible acoustic material, when this is tested in accordance with test method F-3-c. An official fire test with this material has been conducted by the River-bank Laboratories of the Armor Research Foundation, Geneva, Illinois.

Hvor det er av viktighet å fremstille et ikke brennbart materiale, som på enkelte områder, hvor materialer skal an-bringes som kan klassifiseres som ildforsinkende, kan der anvendes større mengder av bindemiddeldelene som nyfremstillet kraftmasse og mel, og der fåes produkter av større strukturell styrke, skjønt for de fleste byggematerial-øyemed, hvor der kreves isolering, vil et produkt med en bruddmodul av over 17.5 kg. pr. cm<2> være tilfredsstillende, og alle materialene i de ovenfor anførte eksempler er av en slik klasse. Where it is important to produce a non-combustible material, such as in certain areas, where materials are to be placed that can be classified as fire retardant, larger quantities of the binder components such as newly produced kraft pulp and flour can be used, and products of greater structural strength are obtained , although for most building material purposes, where insulation is required, a product with a modulus of rupture of over 17.5 kg will. per cm<2> be satisfactory, and all the materials in the examples given above are of such a class.

Ved fremstillingen av materiale i hen-hold til den foretrukne fremgangsmåte In the production of material according to the preferred method

ifølge oppfinnelsen under anvendelse av en sammensetning av eksempel V som typisk, tilføres den ønskete mengde vann, fortrinnsvis opphetet til ca. 38° C til et blandekar, og til dette tilsettes den hydra-tiserte friske kraftmasse i slamform fra Jordan-møllen. Ved tilsetning av kraft-massebestanddelene til vannet før tilsetningen av glassfibrene eller andre mineral-fiberkomponenter forenkles fordelingen eller dispersjonen av en slik komponent i slammet. Det er å foretrekke at vannet er på den sure side med en pH av 4—5, og der kan tilsettes alun til vannet for å regu-lere pH til en slik verdi. Når det hvite vann fra platefremstillingsprosessen resirkuleres fra formningsmaskinen til blandingskaret, vil det naturligvis oppvise en pH innenfor denne grense eller meget nær den. according to the invention, using a composition of example V as typical, the desired amount of water is added, preferably heated to approx. 38° C to a mixing vessel, and to this is added the hydrated fresh pulp in sludge form from the Jordan mill. By adding the kraft-mass components to the water before the addition of the glass fibers or other mineral fiber components, the distribution or dispersion of such a component in the sludge is simplified. It is preferable that the water is on the acidic side with a pH of 4-5, and alum can be added to the water to regulate the pH to such a value. When the white water from the plate manufacturing process is recycled from the forming machine to the mixing vessel, it will naturally have a pH within this limit or very close to it.

Glassfibrene kan være Owens-Corning Fiberglass Corporation's T.W.F. grad av glassull med en middels fiberdiameter av 0.012 mm til 0.15 mm og med en overveiende mengde av fibre lenger enn 1.2 cm og opp til 5 cm eller en betydelig større lengde. Glassfibrene skal innføres i slammet på en omhyggelig måte for å undgå en for sterk oppbrytning av fibrene, men tilstedeværelsen av enkelte fine, korte fibre i massen er ønskelig. Etter at mineralfiberkompo-nenten er blitt innført i slammet, kan de andre bestanddeler tilsettes, innbefattet bentonitten, diatomé-jord og mel. Den fortrinnsvis anvendte prosess er å fremstille et slam av bentonitt og diatomé-jord eller andre fyllstoffkomponenter. Dette kan oppnåes ved å irøre disse bestanddeler i koldt vann og tilsette betonitten langsomt for å få en god dispersjon. Der kan fremstilles en 378 liters dispersjon ved å tilsette 22.7 kg. bentonittog 22.7 kg.diatomé-jord til 3511iter vann ved 21° C. Melslammet kan fremstilles på en lignende måte, og en tilfredsstillende avmåling er ca. 0.9 kg. mel til 3.78 liter av slammet. Etter at der er oppnådd en jevn dispersjon av disse forskjellige komponenter med kraftmassen og mineralfibrene, avmåles harpikset eller vokslim-materialet og alunutfelningsmidlet i blandingskaret. Vanlig praksis kan anvendes ved fremstillingen og tilsetningen av lim-bestanddelene. Det ferdige slam, som dannes på denne måte, vil ha en pH av ca. 4.7—4.8, og kan reguleres ved tilsetning av vann til en konsistens av ca. 2.5 %. Det tilføres derpå til maskinkassen for platefremstillingen. The glass fibers may be Owens-Corning Fiberglass Corporation's T.W.F. grade of glass wool with an average fiber diameter of 0.012 mm to 0.15 mm and with a predominant amount of fibers longer than 1.2 cm and up to 5 cm or a significantly greater length. The glass fibers must be introduced into the sludge in a careful manner to avoid too strong a breakdown of the fibers, but the presence of some fine, short fibers in the mass is desirable. After the mineral fiber component has been introduced into the sludge, the other components can be added, including the bentonite, diatomaceous earth and flour. The preferred process used is to produce a slurry of bentonite and diatomaceous earth or other filler components. This can be achieved by stirring these ingredients in cold water and adding the betonite slowly to obtain a good dispersion. A 378 liter dispersion can be produced there by adding 22.7 kg. bentonite and 22.7 kg diatomaceous earth to 3511 liters of water at 21° C. The flour slurry can be prepared in a similar way, and a satisfactory measurement is approx. 0.9 kg. flour to 3.78 liters of the sludge. After an even dispersion of these different components has been achieved with the kraft pulp and mineral fibres, the resin or wax glue material and the alum precipitant are measured out in the mixing vessel. Common practice can be used in the preparation and addition of the adhesive components. The finished sludge, which is formed in this way, will have a pH of approx. 4.7—4.8, and can be adjusted by adding water to a consistency of approx. 2.5%. It is then fed to the machine box for plate production.

Der kan fremstilles et tilfredsstillende produkt ved å anvende en vanlig fiberplate Fourdrinier-maskin, men andre maskin-typer kan anvendes, innbefattet en våt-formningsenhet, slik som beskrevet i U.S. A satisfactory product can be produced using a conventional fiberboard Fourdrinier machine, but other types of machines can be used, including a wet forming unit, such as described in U.S. Pat.

patent nr. 2.481.486. Patent No. 2,481,486.

Det er viktig, i tilfelle der i binde-midlet anvendes mel eller annen stivelse It is important in cases where flour or other starch is used in the binder

å holde produktet ved en temperatur av to keep the product at a temperature of

ca. 76° C og under relativt høyt fuktighets-forhold for først å gelatinere stivelsen. about. 76° C and under relatively high humidity conditions to first gelatinize the starch.

Etter at gelatineringen er bevirket, kan After the gelatinization has been effected,

platen tørkes omtrent på samme måte som the plate is dried in much the same way as

andre fiberholdige isoleringsmaterialer. other fibrous insulating materials.

Den fortrinnsvis anvendte prosess er å The preferably used process is to

undgå opphetning av selve produktet til avoid heating the product itself to

en temperatur over ca. 104° C for der vil a temperature above approx. 104° C for there will

da bli et styrketap, hvis temperaturer over then become a loss of strength, if temperatures above

denne verdi overskrides sterkt. Det er et this value is greatly exceeded. It is a

meget kjent faktum naturligvis at opp-hetningsovnen vil anta en temperatur, som very well-known fact, of course, that the heating furnace will assume a temperature, which

er langt høyere enn denne verdi. Det ve-sentlige poeng er at der skal undgåes høy-ere temperatur i selve platen. is far higher than this value. The essential point is that higher temperatures in the plate itself must be avoided.

Uttrykket «kunstig fremstillete mineralfibre», som her er anvendt, skal tjene The term "artificially produced mineral fibres", as used here, shall serve

til å omfatte fibre av glassull, slaggull, to include fibers of glass wool, beaten gold,

kalkstensull og lignende, såvel som blan-dinger herav, og omfatter ikke naturlige limestone wool and the like, as well as mixtures thereof, and does not include natural

mineralfibre, som asbest-fibre, som ikke mineral fibres, such as asbestos fibres, which are not

tilveiebringer tilfredsstillende resultater, provides satisfactory results,

når de kombineres med de andre bestanddeler i overensstemmelse med oppfinnelsen. when combined with the other ingredients in accordance with the invention.

Claims

1. Fire-resistant mineral fiber product containing a main weight-

amount of artificially produced mineral fibers and as a binder for this kraft pulp, characterized in that the kraft pulp is fresh kraft pulp with an average permanganate number of 24 or less.

2. Product as stated in claim 1, characterized in that the kraft mass is hydrated to an average freeness of below 10, preferably below 5, especially approximately 0 according to Canadian standards.

3. Product as stated in claim 1 or 2, characterized in that the kraft pulp has a medium permanganate number below 16.

4. Product as stated in one of the preceding claims, characterized in that the kraft mass has added a mineral filler containing bentonite, preferably 10-13 kg of bentonite in a total charge of components that have a dry weight of 100 kg.

5. Product as stated in one of the preceding claims, characterized in that the kraft mass is from 6 to 16% calculated on a total dry matter basis.