用于由可模制組合物制成的材料的強(qiáng)化件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于由可模制組合物組成的材料的強(qiáng)化件，優(yōu)選為用于建筑材料的強(qiáng)化件，其中，大麥芒(4)和種子的風(fēng)散種子(1)，優(yōu)選為香蒲種子的風(fēng)散種子，是作為所述強(qiáng)化件中的構(gòu)件存在的，所述風(fēng)散種子包含莖纖維(2)、以及由此分支出來(lái)的側(cè)向纖維(3)，所述風(fēng)散種子(1)的側(cè)向纖維(3)通過(guò)所述大麥芒(4)彼此相連，所述大麥芒(4)的重量比為所述風(fēng)散種子(1)的重量比的約0.1倍至約2倍，例如，約0.5倍至約1倍。本發(fā)明還涉及一種包含所述強(qiáng)化件的建筑材料，以及所述建筑材料的制備方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于由可模制組合物制成的材料的強(qiáng)化件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種用于由可模制組合物制成的材料的強(qiáng)化件。還可以從可再生材料提供所述的用于由可模制組合物制成的材料的強(qiáng)化件。

【背景技術(shù)】
[0002]例如，從DE4000162C2中可以得知，香蒲種子的風(fēng)散種子能夠用于強(qiáng)化陶瓷組合物。從DE4000162C2中還可以得知，在混合物中能夠使用各種可再生原材料。但是，這里的材料并不一定能夠獲得所需的強(qiáng)度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種強(qiáng)化件，通過(guò)該強(qiáng)化件，材料能夠獲得所需的強(qiáng)度。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有這樣的強(qiáng)化件的建筑材料，并給出所述建筑材料的制備方法。
[0004]具體而言，通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中的技術(shù)特征，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的。從屬權(quán)利要求給出的是優(yōu)選的實(shí)施方案。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于由可模制組合物制成的材料的強(qiáng)化件?？赡Ｖ平M合物具體為建筑材料。大麥芒和風(fēng)散種子，優(yōu)選為香蒲種子，是作為強(qiáng)化件中的構(gòu)件存在的。香蒲(cattails)也經(jīng)常被稱為T(mén)ypha(學(xué)名)。已知其有很多品種。學(xué)名為“Typhaangustifolia”的“窄葉香蒲”品種和學(xué)名為“Typha latifolia”的“寬葉香蒲”品種，在本申請(qǐng)中是重要的。此處的風(fēng)散種子具有莖纖維和從莖纖維中分支出來(lái)的側(cè)向纖維(lateralfibers) ο側(cè)向纖維也經(jīng)常被稱為側(cè)枝(side arms)。通過(guò)大麥芒,風(fēng)散種子的側(cè)向纖維彼此相連。重要的是大麥芒和風(fēng)散種子的重量比能夠適當(dāng)?shù)乇舜似ヅ洹?br> [0006]實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，大麥芒的重量比應(yīng)為風(fēng)散種子的重量比的約0.1倍至約2倍。當(dāng)重量比為風(fēng)散種子的重量比的約0.5倍至約I倍時(shí)，能夠獲得特別有利的條件。
[0007]在此有必要進(jìn)一步闡釋該強(qiáng)化件的作用機(jī)制。大麥芒天生具有芒刺，風(fēng)散種子的側(cè)向纖維能夠擠入到該芒刺中。這導(dǎo)致側(cè)向纖維之間彼此相連。各個(gè)風(fēng)散種子的側(cè)向纖維在此發(fā)生了連接。但是，具體而言，在不同風(fēng)散種子的側(cè)向纖維之間也發(fā)生了連接。這產(chǎn)生了相當(dāng)大的連接的結(jié)構(gòu)，其形成了一個(gè)穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀物?？赡Ｖ平M合物制成的材料能夠通過(guò)這種方法得到很好的強(qiáng)化。但是，由于大麥芒的剛度將使組合物的結(jié)構(gòu)變得破碎，因此，不應(yīng)當(dāng)存在太多的大麥芒。如果存在太多的大麥芒，大麥芒的一部分將會(huì)不合要求地從模制組合物中伸出來(lái)。理解這些關(guān)系，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定一個(gè)合理的大麥芒和風(fēng)散種子的重量比，是有必要的。
[0008]在DE4000162C2中，第8欄的示例6提供了風(fēng)散種子和大麥芒作為用于可模制組合物的強(qiáng)化件，還提供了一種壤土灰泥組合物。但是，其提出的是6.5重量份的大麥芒和1.5重量份的香蒲種子的風(fēng)散種子。如此高比例的大麥芒產(chǎn)生了上述問(wèn)題，所以沒(méi)有得到最理想的強(qiáng)化件。這只能通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的重量比范圍才能獲得。
[0009]給出精確的最佳重量比，是沒(méi)有用處的。此處所討論的材料是天然產(chǎn)物，其總是有一定程度的波動(dòng)。由于這個(gè)原因，僅僅給出最佳重量比的范圍是可能的。另外，是否遵守精確的重量比也是不重要的。大的偏差,例如DE4000162C2(第8欄的示例6)中給出的數(shù)值，顯然是要避免的。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，大麥芒是以長(zhǎng)度為約2mm至約4cm的碎片的方式存在的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大麥芒以長(zhǎng)度為約4-8mm的碎片的方式存在，是特別有益的。在這些相當(dāng)小的大麥芒碎片的情況下，所得到的大麥芒與風(fēng)散種子的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在三維結(jié)構(gòu)上更有效。此外，因?yàn)槌Ｒ?guī)的螺旋輸送由于扭力而使得更長(zhǎng)的顆粒破碎，所以大麥芒的該碎片也使得以這種方式強(qiáng)化的組合物的機(jī)械搬運(yùn)更加容易。
[0011]在一個(gè)實(shí)施方案中，莖纖維的長(zhǎng)度為約3_、和/或側(cè)向纖維的長(zhǎng)度為約10_。不言而喻的是，給定值的50%的波動(dòng)是可能的。至于莖纖維的長(zhǎng)度，必須考慮到將種子的長(zhǎng)度加到莖纖維的長(zhǎng)度。
[0012]在特別合適的香蒲(其物種為寬葉香蒲)種子的風(fēng)散種子的情況下，莖纖維的長(zhǎng)度由長(zhǎng)度為約2mm的種子以及所附的長(zhǎng)度為2.5mm的纖維束組成。長(zhǎng)度為約8.5mm的側(cè)向纖維由此分支出來(lái)。使用這些風(fēng)散種子能夠取得好的結(jié)果。
[0013]本發(fā)明提供了一種具有上述強(qiáng)化件的建筑材料，例如一種灰泥混合物。對(duì)建筑物的需求可持續(xù)地增加了對(duì)具有高比例的可再生原材料的建筑材料的需求。由于這個(gè)原因，也存在對(duì)具有由上述生物可再生材料組成的強(qiáng)化件的建筑材料、優(yōu)選為灰泥混合物的需求。具體在灰泥混合物的情況下，已發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化件是非常重要的。沒(méi)有強(qiáng)化件或者沒(méi)有足夠強(qiáng)化件的灰泥混合物存在如下問(wèn)題:在涂抹了濕的灰泥混合物之后的灰泥混合物干燥期間，灰泥中形成了裂縫。肉眼可見(jiàn)這些裂縫是不合要求的，并且這些裂縫有時(shí)削弱了灰泥的保護(hù)作用。因此，灰泥混合物的可用性和可接受性決定性地取決于在干燥期間沒(méi)有裂縫產(chǎn)生。為了消除裂縫，現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)常建議的是將灰泥以多個(gè)層次的方式涂抹、和/或在灰泥中引入編織網(wǎng)。這使得需要許多操作，所以在灰泥中引入強(qiáng)化件來(lái)避免產(chǎn)生裂縫，是非常有利的。一個(gè)優(yōu)選的方面涉及國(guó)家史跡名錄上的建筑物，這是因?yàn)槠溆袝r(shí)僅被允許涂抹一層灰泥，從而使得涂抹多層灰泥混合物的替代方法被排除在外。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述建筑材料為包含粘土的灰泥混合物。它可以是，例如，壤土(loam)灰泥。正如人們所知，壤土是沙、粉土和粘土的混合物。但是，也有具有非常高比例的粘土的灰泥，從而使得通常不能再是所謂的壤土灰泥。使用此處所述的強(qiáng)化件，也能夠很好地強(qiáng)化這樣的灰泥混合物。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述建筑材料為礦物灰泥和/或合成樹(shù)脂灰泥。這樣的灰泥在市場(chǎng)上是非常常見(jiàn)的，并且在長(zhǎng)期穩(wěn)定性、隔熱和視覺(jué)外觀方面具有良好的性倉(cāng)泛。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述建筑材料包含香蒲葉的葉顆粒。此處主要是窄葉香蒲的葉子。添加這些葉子能夠改善隔熱。與許多其它可再生原材料相比，這些葉子全然不包含二氧化硅。這使得這些葉子能夠用鋒利的刀具進(jìn)行切割，從而能夠提供具有小的表面面積的清晰輪廓的顆粒。這導(dǎo)致對(duì)粘合劑的需求的降低，進(jìn)而降低了強(qiáng)度的減弱。本發(fā)明的包含強(qiáng)化件的建筑材料能夠解決強(qiáng)度進(jìn)一步減弱的問(wèn)題。當(dāng)所述強(qiáng)化件中使用了香蒲種子的風(fēng)散種子時(shí)，甚至當(dāng)所用的風(fēng)散種子來(lái)自寬葉香蒲而所述葉子通常得自窄葉香蒲時(shí)，在所預(yù)期的生物相容性方面也不存在問(wèn)題。
[0017]為了制備如上所述的建筑材料，以下方法是適合的。首先必須選擇建筑材料。之后必須提供大麥芒。然后將大麥芒與種子(優(yōu)選香蒲種子)的風(fēng)散種子混合。在此處，如上所述，大麥芒的重量比為風(fēng)散種子的重量比的約0.1倍至約2倍。隨后進(jìn)行與所選擇的建筑材料的混合。通常進(jìn)行的是與建筑材料的干混料的混合。先使用特別設(shè)計(jì)的混合裝置在實(shí)際的工業(yè)規(guī)模上混合各個(gè)組分，以及僅在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行與水的混合，通?？赡苁歉欣摹＿@會(huì)改進(jìn)混合效果，降低運(yùn)輸成本(因?yàn)樗皇且脖仨氝\(yùn)輸?shù)?，以及具有更好的耐久性(因?yàn)楦苫炝暇哂懈玫哪途眯?。但是，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，上述步驟的順序并不是絕對(duì)必要的。也可以理解的是，例如，在建筑材料的干混料中加入風(fēng)散種子，將其與水混合，再隨后加入大麥芒。
[0018]在大麥的收獲過(guò)程中，正在收割的農(nóng)作物經(jīng)常直接進(jìn)入田地中的聯(lián)合收割機(jī)。在許多情況下，使用的是大麥芒的碎片，而不是整個(gè)大麥芒。聯(lián)合收割機(jī)中通常具有芒破碎機(jī)(awn breaker) ?所收獲的大麥芒在其中被破碎,從而得到大麥芒的碎片。在上文所述的方法中，使用的是大麥芒的碎片，而不是整個(gè)大麥芒。例如，在灰泥混合物必須涂抹很薄的情況下，碎片而非整個(gè)大麥芒的優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)。整個(gè)大麥芒在此時(shí)將會(huì)以肉眼可見(jiàn)地不合要求的方式伸出來(lái)。
[0019]在所述制備方法的一個(gè)實(shí)施方案中，具有所期望長(zhǎng)度的碎片的比例通過(guò)篩分得以提高。例如，在上述聯(lián)合收割機(jī)的芒破碎機(jī)中進(jìn)行的破碎中，形成了不同長(zhǎng)度的大麥芒的碎片。恰當(dāng)?shù)暮Y分使的可以挑選出那些不具有所期望的長(zhǎng)度的大麥芒，以便留下所期望的長(zhǎng)度的大麥芒。
[0020]在所述方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，使風(fēng)散種子不能發(fā)芽。這能夠通過(guò)加熱和/或輻射風(fēng)散種子(更精確的是位于風(fēng)散種子中的種子)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另一種可能的是(例如)通過(guò)噴水或空氣噴射，將種子從風(fēng)散種子中移除出來(lái)。這保證了在可模制組合物中，即通常在建筑材料中，不會(huì)發(fā)生不合要求的植物生長(zhǎng)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]借助于如下附圖，將詳細(xì)描述本發(fā)明的更多細(xì)節(jié)。在附圖中:
[0022]圖1圖示地示出了三個(gè)風(fēng)散種子，其側(cè)向纖維與大麥芒碎片相連；
[0023]圖2更詳細(xì)地示出了一個(gè)風(fēng)散種子；以及
[0024]圖3更詳細(xì)地示出了一個(gè)大麥芒。

【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示出了香蒲種子的三個(gè)風(fēng)散種子I。每個(gè)風(fēng)散種子都具有一個(gè)莖纖維束2。多個(gè)側(cè)向纖維3從每個(gè)莖纖維束2中分支出來(lái)。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖1是非常簡(jiǎn)要的，例如，圖1沒(méi)有示出側(cè)向纖維3也是可以指向下方的，即，從圖2中可以清晰地看到的指向種子5的方向。這些側(cè)向纖維3，也被稱為側(cè)枝，與大麥芒的碎片4的芒刺相結(jié)合。這實(shí)現(xiàn)了各個(gè)側(cè)向纖維3的連接。從而形成了一個(gè)不同于風(fēng)散種子3的穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀物。該網(wǎng)狀物之后能夠使貧礦物組合物(lean mineral composit1ns)增強(qiáng)到保持韌性以及在濕法養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下抵抗大量應(yīng)力的這樣的程度。
[0026]圖2更詳細(xì)地示出了香蒲種子的單一風(fēng)散種子。能夠看見(jiàn)種子5。其與莖纖維束2相連接。在此處，種子5的長(zhǎng)度為約2_，莖纖維束2本身的長(zhǎng)度為約2.5mm。從那里分支出獨(dú)立的側(cè)向纖維3。側(cè)向纖維3的一般長(zhǎng)度為8.5mm。
[0027]圖3示出了大麥芒的一個(gè)單獨(dú)的碎片4。大麥芒的碎片4非常適合用于連接側(cè)向纖維3，這是因?yàn)樗鼈兊拿⒋叹哂械膫?cè)向纖維能夠容易地?cái)D入香蒲種子的形狀。在擠入點(diǎn)7，側(cè)向纖維3通過(guò)擠入而在芒刺6處連接在一起。
[0028]附圖標(biāo)記列表:
[0029]I香蒲種子的風(fēng)散種子
[0030]2莖纖維束
[0031]3側(cè)向纖維
[0032]4大麥芒碎片
[0033]5風(fēng)散種子的種子
[0034]6 芒刺
[0035]7擠入點(diǎn)
【權(quán)利要求】
1.一種用于由可模制組合物制成的材料、具體為用于建筑材料的強(qiáng)化件，其中，大麥芒(4)和種子、優(yōu)選為香蒲種子的風(fēng)散種子(I)作為所述強(qiáng)化件中的構(gòu)件存在，所述風(fēng)散種子具有莖纖維(2)、以及由此分支出來(lái)的側(cè)向纖維(3)，所述風(fēng)散種子(I)的所述側(cè)向纖維(3)通過(guò)所述大麥芒(4)彼此相連，所述大麥芒(4)的重量比為所述風(fēng)散種子(I)的重量比的約0.1倍至約2倍，例如約0.5倍至約I倍。
2.如權(quán)利要求1中所述的強(qiáng)化件，其特征在于，所述大麥芒是以長(zhǎng)度為約2mm至約4cm、例如約4-8mm的碎片的方式存在的。
3.如前述任一權(quán)利要求中所述的強(qiáng)化件，其特征在于，所述莖纖維(2)的長(zhǎng)度為約3mm、和/或所述風(fēng)散種子(I)的側(cè)向纖維(3)的長(zhǎng)度為約10mm。
4.一種建筑材料、例如灰泥混合物，具有如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求中所述的強(qiáng)化件。
5.如權(quán)利要求4中所述的建筑材料，其特征在于，所述建筑材料為包含粘土的灰泥混合物。
6.如權(quán)利要求4或5中所述的建筑材料，其特征在于，所述建筑材料為礦物灰泥和/或合成樹(shù)脂灰泥。
7.如權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的建筑材料,其特征在于,所述建筑材料包含香蒲葉的葉顆粒。
8.—種如權(quán)利要求4-7中任意一項(xiàng)所述的建筑材料的制備方法，其包括以下步驟: 選擇建筑材料； 提供大麥芒⑷； 將所述大麥芒(4)與所述種子的風(fēng)散種子(I)混合，其中所述大麥芒的重量比為所述風(fēng)散種子(I)的重量比的約0.1倍至約2倍； 與所選擇的建筑材料混合。
9.如權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于，在混合前破碎所述大麥芒，以使得所述大麥芒以碎片(4)的形式存在。
10.如權(quán)利要求9中所述的方法，其特征在于，具有所期望長(zhǎng)度的碎片(4)的比例通過(guò)篩分得以提聞。
11.如權(quán)利要求8-10中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使所述風(fēng)散種子(I)不能發(fā)芽。
【文檔編號(hào)】C04B28/00GK104254503SQ201380021806
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】西奧·格魯斯肯斯科, 馬丁·科魯斯, 沃納·思尤厄考恩 申請(qǐng)人:弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)