Herstellung eines Baustoffes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Baustoffes, wie Anstrich, Beschichtung von Platten, Putz, insbesondere Lehmputz, oder dergleichen, aus Wasser und aus Ausgangsstoffen, wobei als Ausgangsstoffe wenigstens Lehm und/oder Ton sowie Fasern und/oder Sand verwendet werden.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vormischung aus Ausgangsstoffen für ein späteres Vermischen mit wenigstens einem zusätzlichen Ausgangsstoff und Wasser zum Herstellen eines Baustoffes, wie Anstrich, Beschichtung von Platten, Putz, insbesondere Lehmputz, oder dergleichen.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Baustoff, wie Anstrich, Beschichtung von Platten, Putz, insbesondere Lehmputz, oder dergleichen, aus Ausgangsstoffen, wobei der Baustoff Ausgangsstoffe mit einer unteren Korngröße und Ausgangsstoffe mit einer oberen Korngröße aufweist und wobei die Ausgangsstoffe wenigstens Lehm und/oder Ton sowie Fasern und/oder Sand sind.

Lehmputz wird als Trockenmischung aus vorwiegend Sanden mit Lehmen, Tonen und geringen Anteilen von biogenen Fasern hergestellt. Nachteilig bei der bisherigen Herstellung von Lehmputzen ist, dass der verwendete Sand industriell gewaschen wird, was dazu führt, dass Feinanteile des Sandes verloren gehen. Um die notwendige Stabilität des Lehmputzes erhalten ist es bekannt, dem Lehmputz beim Herstellen chemische Bindemittel (Klebstoffe) zuzugeben. Nachteilig daran ist jedoch, dass die chemischen Bindemittel negativen Einfluss auf sonstige Eigenschaften des Lehmputzes, wie z.B. Verarbeitbarkeit oder Wasserbindungsfähigkeit haben.

Eine Baustoffmischung aus ungebranntem Lehm und/oder Ton, aus Fasern und weiteren Zuschlagsstoffen sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Baustoffmischung ist aus der EP 0 903 328 B1 bekannt. Gemäß der EP 0 903 328 B1 wird der Baustoff hergestellt, indem Lehm und/oder Ton, Fasern und weitere Zuschlagsstoffe in einem einstufigen Mischverfahren unter Bildung des Baustoffes miteinander vermischt werden. Nachteilig bei diesem einstufigen Mischverfahren, bei dem Fasern und Lehm und/oder Ton beim direkten Herstellen von Baustoffen miteinander vermischt werden, ist, dass die Fasern nur in einem bestimmten Zustand und mit bestimmten Eigenschaften zum Herstellen des Baustoffes verwendet werden können. Gemäß der Lehre der EP 0 903 328 B1 können nur Fasern in der Größenordnung von 5 bis 15 mm verwendet werden.

Die Größe der Fasern sowie deren Eigenschaften haben direkte Auswirkung auf die Eigenschaften des Baustoffes. Da die Fasern bisher nur in begrenzt möglichen Zuständen verwendet werden konnten, konnten in weiterer Folge auch nur resultierende Baustoffe mit dementsprechend begrenzt möglichen Eigenschaften erhalten werden.

Alle genannten Probleme treten gleichermaßen beim Herstellen von Anstrichen, Putzen oder dergleichen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, dass ein Baustoff hergestellt werden kann, der die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Da sich die Erfindung auf Anstriche, Beschichtungen von Platten, Putze oder dergleichen anwenden lässt, ist es zugleich Aufgabe der Erfindung, eine möglichst große Bandbreite an Eigenschaften dieser Baustoffe auf Grund der verwendeten Fasern erhalten zu können.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.

Des Weiteren wird diese Aufgabe gelöst mit einer Vormischung, welche die Merkmale des Anspruches 18 aufweist.

Darüber hinaus wird diese Aufgabe gelöst mit einem Baustoff, welcher die Merkmale des Anspruches 28 aufweist.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass vorhandene Kornarten eines ersten Ausgangsstoffes ermittelt werden, dass die vorhandenen Kornarten mit einer vorgegebenen Verteilung verglichen werden, dass fehlende bzw. nicht ausreichend vorhandene Kornarten ermittelt werden und dass ein weiterer Ausgangsstoff, der die fehlenden bzw. nicht ausreichend vorhandenen Kornarten zumindest teilweise aufweist, mit dem ersten Ausgangsstoff vermischt wird.

Im Rahmen der Erfindung kann als Kornart die Kornform ermittelt werden. Bei z.B. Sand kann zwischen fünf Konrformen unterschieden werden. Diese können zwischen scharfkantig (a) und stark gerundet (e) liegen. Für Lehmputz geeigneter Sand, insbesondere Quarzsand, sollte idealerweise rundkantig (c) sein. Wird nach Ermittlung der Kornform festgestellt, dass Kornformen zwischen (b) und (d) fehlen bzw. nicht ausreichend vorhanden sind, so kann ein weiterer Ausgangsstoff, z.B. auch entsprechend aufbereiteter Quarzsand, zum Herstellen des Baustoffes zugegeben werden, der diese Kornformen aufweist. Im Rahmen der Erfindung kann als Kornart auch die Korngröße, insbesondere in Form einer Korngrößenverteilung und/oder die Sieblinie, ermittelt werden. Die Angabe der Sieblinie erfolgt in Form eines Diagramms mit logarithmischer Korngröße auf der x-Achse und der Menge in Gew.-% auf dery-Achse. Diejenigen Korngrößen, die durch den ersten Ausgangs- stoff nicht oder nicht ausreichend abgedeckt sind, werden durch Zugabe eines weiteren Ausgangsstoffes, der gegebenenfalls extra diesbezüglich aufbereitet wurde, ausgeglichen.

Grundsätzlich besteht Lehm aus Sand (> 0,63 μm), Schluff (> 2 μm) und Ton (< 2μm). Für eine bessere Verarbeitbarkeit, längere Wasserbindungsfähigkeit bzw. nachträgliche Benetzbarkeit und Weiterverarbeitbarkeit sowie für die physikalische Stabilität ist es für Baustoffe wie z.B. Lehmputze notwendig, von 0 bis 2 mm eine geschlossene Sieblinie anzustreben, was mit dem mathematischen Modell der optimalen Hohlraumausfüllung (möglichst alle Durchmesser von Körnern führen zur größtmöglichen Raumfüllung) darstellbar ist.

Die Korngrößenverteilung sollte für Feinputz idealerweise von 0 bis 2 mm gehen und für Grobputz von 0 bis 4 mm. Der für die Herstellung von Putzen verwendete Sand, insbesondere Quarzsand, als erster Ausgangsstoff weist jedoch zwischen 0 und ca. 63 μm kaum Anteile auf, da diese Feinanteile, welche für Kalkputz stören, bei der industriellen Waschung herausgewaschen werden. Industriell gewaschener und gesiebter Sand zum Herstellen von Putzen weist eine Korngröße hauptsächlich von ca. 63 μm bis 2 mm (für Feinputz) und von ca. 63 μm bis 4 mm (für Grobputz) auf.

Um auf die Zugabe von chemischen Bindemitteln verzichten zu können wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ermittelt, ob im ersten Ausgangsstoff Teilchen mit Korngrößen von 0,1 μm bis 0,1 mm, insbesondere bis 63 μm vorhanden sind. Ist dies nicht der Fall bzw. sind nicht ausreichend Teilchen mit den gewünschten Korngrößen in diesem Bereich vorhanden, werden dem ersten Ausgangsstoff Feinanteile mit einer entsprechenden Korngröße von 0,1 μm bis ca. 63 μm zuzugeben. Die erforderlichen Feinanteile können beispielhaft ca. 18 Gew.-% der Baustoffmischung ausmachen. Als Feinstoff sind Lehm, insbesondere ungebrannter Lehm, und/oder Ton und/ oder Schluff und/oder Fasern, insbesondere ein Faserbrei, bevorzugt. Tone können sehr kleine Korngrößen zwischen ca. 0,1 μm und ca. 2 μm haben. Schluff kann Korngrößen zwischen 2 μm und ca. 63 μm haben.

Ein wesentlicher Effekt de Erfindung liegt darin, dass durch Ermittlung der Kornform und/oder Korngröße und/oder der Korndichte wenigstens eines ersten Ausgangsstoffes weitere Ausgangsstoffe derart ausgewählt werden können, dass der herzustellende Baustoff eine besonders hohe Korndichte aufweist. Unter Korndichte wird nicht die Materialdichte eines Korns verstanden sondern das Schüttgewicht eines Ausgangsstoffes bzw. einer Mischung von Ausgangsstoffen pro Volumeneinheit. Bezogen auf die Korngröße bedeutet dies, dass die Korndichte größer ist, wenn die zwischen größeren Teilchen gebildete Hohlräume durch entsprechend kleinere Teilchen aufgefüllt werden. Bezogen auf die Kornform bedeutet dies, dass sich z.B. runde oder sehr eckige Körner nicht so gut zusammenlegen, sich also nicht so gut verdichten lassen, wie eine Mischung davon. Das Erreichen einer höheren Korndichte hat wiederum den Effekt, dass die physikalische Stabilität, welche ein wesentliches Kriterium z.B. eines echten Lehmputzes darstellt, deutlich erhöht wird.

Für Lehmputz ist nicht wie bei anderen keramischen Produkten der Schmelzpunkt oder Aluminiumgehalt des Tons wichtig, sondern ein Mix aus quellfähigen Kristallen und wenig quellfähigen Kristallen. Bei diesen Kristallen ist der Erhalt des Kristallwassers sehr wichtig und daher eine Erhitzung über 120 ⁰ C zu vermeiden Als Testverfahren eignet sich die Spektralanalyse, mit welcher der CEC- Wert (Cation Exchange Capacity), der zwischen 4,5 und 5 liegen muss, ermittelt wird. Der Ton sollte möglichst kalkfrei (Kalziumanteil < 1 %) sein, da sonst die Bindekraft reduziert wird.

Von der Gesamttonmenge sollte eine Gewichtsanteil von ca. 30 bis 50 % an Mehrschichttonmineralien bestehen, z.B. Smektit, Montmorillonit, Verminkulit, etc.. Die Funktion dieser Mehrschichttonminerale ist die erhöhte Bindekraft, die Druckfestigkeit und durch die große spezifische Oberfläche die Wasseradsorptionsfähigkeit (an Kornoberfläche gebundenes Wasser) von mehreren 100 % zu gewährleisten. Der weitere Gewichtsanteil sollte aus Zwei- und/oder Dreischichttonmineralien bestehen, z.B. Illit, Kaolit, Geodit, etc.. Die Funktion dieser Tonminerale ist die Stabilisierung des Baustofffes und die geringere Quellungs- und Schwindungsfähigkeit.

Wenn Ton zur Verwendung als weiterer Ausgangsstoff aufbereitet wird, insbesondere getrocknet und gemahlen, so ist darauf zu achten, dass die Temperatur 120 °C nicht übersteigt, da sonst das Kristallwasser austritt.

Um einen vorwiegend physikalisch gebundenen Lehmputz herzustellen ist die richtige Mischung aus Fein-, Mittel- und Grobstoffen wichtig. Im Rahmen der Erfindung wird daher ebenfalls ermittelt, wie die Korngrößen im ersten Ausgangsstoff Teilchen im Bereich von ca.

0,1 mm bis ca. 2 mm oder bis ca. 4 mm verteilt sind. Wird dabei festgestellt, dass Teilchen mit einer Korngröße in diesem Bereich fehlen bzw. nicht ausreichend vorhanden sind, wird dem ersten Ausgangsstoff ein weiterer Ausgangsstoff mit einer Korngröße von ca. 0,1 mm bis ca. 2 mm oder bis ca. 4 mm zugegeben. Hierzu wird vorzugsweise als weiterer

Ausgangsstoff Fasern, insbesondere ein Faserbrei, und/oder Sand und/oder Ton verwendet. Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Fasern haben vorzugsweise eine

Länge (die Länge der Fasern wird als deren Korngröße verstanden) von 1μm bis 3 mm. Sie können auch eine Länge von 4 mm oder mehr aufweisen. Der dem ersten Ausgangsstoff zugegebene weitere Ausgangsstoff kann im Rahmen der Erfindung auf die Korngrößen der fehlenden bzw. nicht ausreichend vorhandenen Korngrößen aufbereitet, insbesondere getrocknet und/oder gemahlen, werden.

Vorzugsweise weisen die Ausgangsstoffe zusammen einen Wassergehalt von weniger als 5 Gew.-%, insbesondere von weniger als 3, 5 Gew.-%, auf. Zum Herstellen des Baustoffes werden diese mit Wasser vermischt.

Im Rahmen der Erfindung können als Fasern pflanzliche Fasern, vorzugsweise rein biogene Fasern, insbesondere Typha-, Hanf-, Flachs-, Kenaf- oder Nesselfasern, und/oder synthetische Fasern verwendet werden. Ebenfalls können Füllstoffe und/oder Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Maiskoben, Stroh, Schilf, Kieselsäure, mineralische Stoffe, Tierhaaren, Marmorsand, Eisenoxyd, Pigmente oder andere mineralische oder organische Stoffe als zusätzlicher Ausgangsstoff verwendet werden. Ebenfalls können auch Dispergiermittel als zusätzlicher Ausgangsstoff verwendet werden.

Zum Herstellen des Baustoffes können nach Ermittlung von fehlenden bzw. nicht ausreichend vorhandenen Kornarten des ersten Ausgangsstoffes weitere Ausgangsstoffe direkt mit dem ersten Ausgangsstoff vermischt werden (z.B. Putzmaschinen Knauf PTF G4/G5). Alternativ dazu kann nach Ermittlung von fehlenden bzw. nicht ausreichend vorhandenen Kornarten des ersten Ausgangsstoffes eine Vormischung umfassend Lehm und/oder Ton sowie Fasern und/oder Sand erstellt werden, die Ausgangsstoffe beinhaltet, welche die fehlenden bzw. nicht ausreichend vorhandenen Kornarten zumindest teilweise aufweist. Diese Vormischung wird in einem späteren Schritt mit dem ersten Ausgangsstoff, insbesondere Sand und/oder Ton, zum Herstellen des Baustoffes vermischt. In beiden Varianten werden die Ausgangsstoffe werden noch mit Wasser vermischt.

Die erfindungsgemäße Vormischung (auch Premix genannt) beinhaltet insbesondere Ausgangsstoffe mit einer Korngröße von 0,1 μm bis ca. 2 mm oder bis ca. 4 mm. Die länge der Fasern, welche als Korngröße der Fasern verstanden wird, liegt insbesondere zwischen 1μm bis 3 mm. Sie können auch eine Länge von 4 mm oder mehr aufweisen.

Die Vormischung hat als prozesstechnischen Vorteil, dass die Fasern besser handhabbar sind. Es hat sich gezeigt, dass zerkleinerte Fasern in einer Vormischung besser verteilt werden können, was zu einer gleichmäßigeren Wasserleitfähigkeit des später hergestellten Baustoffes, z.B. ein Lehmputz, führt. Mit einer solchen Vormischung können Faserzustände und -eigenschaften erzielt werden, die in einem einstufigen Mischprozess, d.h. beim Zusammenbringen von Lehm und/oder Ton mit Fasern beim direkten Herstellen von z.B. Baustoffen, nicht erzielt werden können. Durch entsprechende Lager- und Vorratshaltung der Vormischung können zu einem späteren Zeitpunkt je nach Anforderung sofort und flexibel unterschiedlichste Baustoffe, Anstriche, Putze oder dergleichen hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Vormischung hat demnach den Vorteil, dass mit ihr eine besonders große Bandbreite an Eigenschaften des Baustoffes auf Grund der verwendeten Fasern erzielt werden können. Zudem hat die Vormischung den Vorteil, dass eine besonders hohe Korndichte des herzustellenden Baustoffes bewirkt werden kann.

In weiterer Folge kann die erfindungsgemäße Vormischung für die industrielle Erzeugung von Baustoffmischungen, Putzen und Anstrichen verwendet werden, wobei sie z.B. Baustoffmischungen mit unterschiedlichen neuartigen Eigenschaften ermöglicht und/oder bestehende Eigenschaften verstärkt. Bei der Weiterverarbeitung zum Endprodukt können weitere Materialien, insbesondere Sand und Wasser, zugegeben und mit der Vormischung vermischt werden.

Ein besonderer wirtschaftlicher Vorteil der Vormischung ist, dass weltweit erhältlicher Industriesand, der wie oben ausgeführt gewaschen und daher ab einer Korngröße von ca.

63 μm lieferbar ist, zu einem hochwertigen Baustoff, z.B. ein Lehmputz, verarbeitet werden kann, indem die fehlenden oder nicht ausreichend vorhandenen Teilchen mit einer

Korngröße von insbesondere kleiner als 63 μm eingemischt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vormischung können auch bestimmte fehlende oder nicht ausreichend vorhandene Komformen ergänzt werden.

Wenn die Vormischung insbesondere zum Ergänzen von Feinstoffen verwendet wird, kann der Gewichtsanteil der Vormischung nur ca. 2 bis 5 %, vorzugsweise 3 %, der baustoffmischung (ohne Wasser) ausmachen, wobei Sand ca. 84 % und Ton ca. 13 % dieses Gewichtes ausmachen.

Naturbaustoffe weisen oft einen stark überwiegenden Gewichtsanteil (z.B. über 80) an Sand auf, weshalb die Herstellung von Naturbaustoffen dann entweder in der Nähe eines großen Sandaufkommens erfolgt oder einen aufwendigen Transport von Sand bedingt. Da zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vormischung eben kein Sand zwingend benötigt wird, kann die Vormischung unabhängig von logistischen Problemen betreffend die Sandverarbeitung erfolgen.

Im Gegensatz zum bekannten einstufigen Mischverfahren, bei dem im Mischer oftmals Probleme z.B. hinsichtlich Homogenität auftreten, die direkte Auswirkungen auf die Qualität des Baustoffes haben, traten bei praktischen Versuchen bei der Zugabe der erfindungsgemäßen Vormischung (die gegebenenfalls als Konzentrat zugegeben werden kann) keinerlei derartige Probleme mehr auf. Die Weiterverarbeitung der Vormischung zum Endprodukt erfolgte ohne die in der Praxis sonst aufgetretenen Schwierigkeiten. Im Rahmen der Erfindung können die Fasern beispielsweise mit bereits geringer Größenordnung in die Vormischung eingebracht werden oder können erst während des Vermischens mit Lehm und/oder Ton beim Herstellen der Vormischung zerkleinert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden pflanzliche Fasern, vorzugsweise rein biogene Naturfasern (insbesondere Typha-, Hanf-, Flachs-, Kenaf-, Nesselfasern oder ähnliche biogene Fasern) eingesetzt. Im Rahmen der Erfindung können weitere mögliche Füllstoffe wie Stärke, Maiskoben, Stroh, Schilf, Kieselsäure, mineralische Stoffe oder Tierhaare der Vormischung beigemengt werden. Beispielsweise können Typhafasern zu einem Faserbrei mit einer Faserlänge von 1 μm bis 3 oder 4 mm verarbeitet. Der Faserbrei wird mit Ton und/oder Schluff und Sand (Kabelsand) vermischt. Wenn Schluff bereits mit Kabelsand zugesetzt wird, dann werden nur die fasern und der Ton gemischt.

Vorteilhafterweise können bestimmte Fasern durch Beimengung von Dispergier-Hilfsmitteln aufquellen. Die Fasern verändern so gezielt ihre Eigenschaften (z.B. eine Erhöhung der Reißfestigkeit).

Alternativ oder zustätzlich zur Verwendung von rein biogenen Fasern können für die Vormischung auch synthetische Fasern, Stoffe / Komponenten / Bestandteile verwendet werden, wobei diese Art der Vormischung nicht für Naturbaustoffe auf Basis von Sand zum Einsatz kommt, sondern für Endmischungen von Baustoffen, Putzen und Anstrichen auf Basis Kalk, Zement oder Gips (oder ähnlichem) verwendet wird.

Eine beispielhafte Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vormischung herzustellen, kann wie folgt dargestellt werden:

Grundsätzlich können zum Herstellen der Vormischung Mischer sowie Schneid- und/oder Trenn- und/oder Abrassions- und/oder Mahlwerkzeuge verwendet werden.

Zur Herstellung der Vormischung kann ein Dissolvermischer verwendet werden, der die Möglichkeit einer automatischen Zufuhr von mehreren (für die automatische Verarbeitung geeigneten Stoffen) vorsieht. Diese Stoffe können einzeln oder hintereinander verwogen und in den Mischbereich dosiert werden. Des weiteren kann eine Handeingabe mit Wiegezelle, sowie ein Flansch für die Zubringung eines Luft-Faserstromes vorgesehen sein. Prinzipiell könnte für die Herstellung auch eine Maschine verwendet werden, die eine Art Mischer (Horizontal- oder Vertikalläufer), Planetendissolvermischer, Häcksler, Mixer oder ähnliches darstellt.

Die Rohstoffe, Fasern, Kolben, Lehm etc. werden gleichzeitig, in bestimmter Reihenfolge oder in Zwischenstufen in den Mischbehälter gefüllt (Behältervolumen geht von ca. 5Ol bis 20001). Anschließend werden die Inhaltsstoffe im Behälter durch rotierende Werkzeuge (z.B. horizontal oder/und vertikal laufende Klingen, Scheibenläufer, Messerköpfe oder ähnliches) vermengt und gegebenenfalls zerkleinert, wobei die Rotationsgeschwindigkeit von langsam laufend bis hin zum Schnellläufer regelbar ist.

Bei der Faserzugabe z.B. der Typhafaser (eine Art Schilfkolben) können die geschnittenen Kolben im Gegensatz zum eingangs genannten einstufigen Mischverfahren zum Herstellen eines Baustoffes komplett vorgewogen und beigemengt werden. Durch die rotierenden Messer werden die Kolben und die Samen gleichermaßen zerkleinert, wobei die Faserlänge hier durch die Art der verwendeten Zerkleinerungswerkzeuge (z.B. Scheibenläufer, Messerkopf, etc.) sowie durch die Dauer der Bearbeitung definiert wird.

Die Faserlänge und die Bearbeitungszeit stehen je nach Faserart in direktem Zusammenhang.

Die Zugabe von Lehm und/oder Ton oder anderen Stoffen in den Mischbehälter, erfolgt entweder über eine automatische Zufuhr (z.B. über Förderschnecke oder Einblasen des Materials) oder von Hand. In jedem Fall wird jeder Inhaltsstoff vor der Zugabe oder im Mischbehälter gewogen, um so das Verhältnis der Komponenten gewährleisten zu können. Dadurch werden die Inhaltsstoffe der Vormischung gewichtsmäßig erstmalig genau erfasst und ermöglichen so ein exakte Dosierung der Zusatzstoffe in das Endprodukt (dem Baustoff, Putz, Anstrich oder ähnliches).

Die Ausbringung der fertigen Mischung (oder eines Zwischenschrittes) erfolgt über eine Schleuse und wird mittels einer geeigneten Einrichtung (Förderband, Schneckenförderer, Ausblasen, etc.) ausgebracht und in einem geeigneten Behältnis gelagert.

Eine derart hergestellte Vormischung kann beispielsweise folgende Eigenschaften aufweisen:

- Die Konsistenz der Vormischung reicht von watte- bzw. vliesähnlich (bei größerer Faserlänge) bis zu körnig bzw. pulverförmig (bei „Zerkleinern bzw. Zerschlagen der Faser").

- Faserlänge von 1 μm bis 200 mm.

- Die Vormischung kann auch in pastöser Form produziert werden. - Die Vormischung ist lagerfähig.

Im Rahmen der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass ein reiner Faserbrei in Pulverform, mit oder ohne Zusatzstoffe als Vormischung erzeugt wird. Die Verhältnisse der Gewichtsanteile in der Vormischung von Lehm und/oder Ton : Faser können beispielsweise zwischen 0,8 : 1 und 10 : 1 liegen, wobei etwaige Zusatz- oder Füllstoffe hier nicht berücksichtigt sind. In der erfindungsgemäßen Vormischung ist eine Vielfalt an Mischungsverhältnissen möglich.

Allgemeine Vorteile der erfindungsgemäßen Vormischung für eine spätere Erzeugung von Endprodukten wie Baustoffen, Putzen, Anstrichen oder dergleichen können wie folgt zusammengefasst werden:

- Die mengenmäßige Zusetzung der Bestandteile der Vormischung in das Endprodukt ist prozesstechnisch eindeutig dosierbar und damit protokollierbar und rückverfolgbar. - Die Bestandteile der Vormischung können unter Verwendung von Standard-Mischern (Trocken- und Nassmischer, die in der Baubranche üblich sind) gleichmäßig homogen in das Endprodukt eingemischt werden.

- Die gleichmäßige, homogene Mischung der Baustoffe und damit die Qualität und in Folge die Sicherheit, bei der Endverarbeitung ein hochwertiges Ergebnis zu erzielen, wird deutlich erhöht.

- Durch die gezielte Optimierung der Vormischungen werden die Eigenschaften der Endmischung (Baustoffe, Putze und Anstriche) verbessert (z.B. Verbesserung der Elastizität-, Trocknungsgeschwindigkeit-, Hafteigenschaften am Untergrund, Verhinderung von Rissbildung, etc.) Erfindungsgemäß werden Materialeigenschaften des Endproduktes verändert bzw. verstärkt, die mit den bisherigen, einstufigen Mischvorgängen nicht erzielt werden können.

- Gesichertes Verarbeiten der Endprodukte (Baustoffe, Putze und Anstriche) durch Standardmaschinen, wie sie von Verarbeitern bereits verwendet werden, z.B. Putzmaschinen Knauf PTF G4/G5. - Bei Verwendung von rein biogenen und biologisch abbaubaren Inhaltsstoffen der

Vormischung (Naturfaser, Lehm, Ton, etc.) bleibt die baubiologische Eigenschaft erhalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen.

Je nach den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes (des Baustoffes, Putzes bzw. Anstriches) werden die Inhaltsstoffe der Vormischung variiert, und mit unterschiedlichen Verfahren hergestellt. Es ist besonders hervorzuheben, dass für eine Baustoff-Endmischung die ein 100%-ig biogenes und biologisch abbaubares Naturprodukt darstellt, auch für die Vormischung nur Inhaltsstoffe verwendet werden die diesem Anspruch gerecht werden.

Material / Inhaltsstoffe der Vormischunq

Ein Hauptbestandteil einer solchen Vormischung ist die Naturfaser. Hier wird hauptsächlich die Typhafaser verwendet, es können jedoch andere Fasern verwendet oder zugesetzt werden wie z.B. Hanf, Bast, Schilf, oder ähnliches. Die Typhafaser wird je nach gewünschter Konsistenz der Vormischung entweder als vom Kolben gelöster Flugsamen der Mischung zugeführt (erforderlich wenn die Faserlänge von bis zu 20mm möglichst erhalten bleiben soll - Watte bzw. Flies ähnliche Konsistenz), oder aber noch am Kolben anhaftend (ist vorwiegend bei der Produktion von Kurzfaser-Vormischungen möglich - körnige bzw. feine, pulverförmige Konsistenz).

Ein weiterer Bestandteil ist Lehm - der wiederum eine Mischung aus Tonmineralien und Schluff darstellt. Je nach Qualität und Eigenschaften der Materialien (z.B. Sand) die in der Endmischung des Baustoffes zum Einsatz kommen, werden die Tonmineralien (zwei und mehrschichtige Tonmineralien) und der Schluff ausgewählt. Wird, wie in der industriellen Produktion von Baustoffen, Putzen und Anstrichen üblich, für die Endmischung fraktionierter und gewaschener Sand verwendet so ist der Anteil an Schluff im Lehm zu erhöhen um die Klebeeigenschaften der Endmischung zu verbessern. Wird für die Endmischung geeigneter Sand (mit ausreichend Schluffanteil) verwendet so kann auf die Zugabe von Schluff im Premix verzichtet werden und es können reine Tonmineralien verwendet werden.

Insbesondere wenn die Vormischung für Anstriche verwendet wird, können weitere Zusätze, Füllstoffe und Bindemittel beigemengt werden wie zum Beispiel:

- Marmorsand in unterschiedlichen Farben (als Füllstoff und zur Farbgebung)

- Kieselsäure als Dispergiermittel,

- Stärke (z.B. Mais oder Kartoffelstärke) als Bindemittel

- Eisenoxyd zur Farbgebung, - Mineralische und organische Stoffe

Mischer / Mechanik

Sowohl die Langfaser- wie auch das Kurzfaser- Vormischung werden in einem Mischer (z.B. einem Dissolver) erzeugt. In jedem Fall wird das rotierende Mischwerkzeug entweder vertikal oder mit einem Planetengetriebe durch die zu mischenden Stoffe bewegt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Mischwerkzeuges kann ca. 5 - 50 m/s betragen. Die Einbringung der Materialien erfolgt entweder automatisch, z.B. über Schneckenförderer, wobei der Mischer als Wiegezelle ausgeführt ist, oder aber von Hand. Nach dem Mischvorgang wirddie Vormischung über eine Bodenklappe (oder einen Schieber) aus dem Mischer ausgebracht oder abgesaugt. In vereinfachter Form könnten hierfür auch entsprechende Mixer oder Häcksler verwendet werden.

Beispielhafte Rezepte / Beispielhafte Herstellung Neben der Auswahl der jeweiligen Faser spielt hier auch die Faserlänge eine Rolle. Die Faserlänge wird durch die Art und die Dauer des Mischvorganges oder eines vorgelagerten Zerkleinerungsvorganges bestimmt. Es können Faserlängen von 1μm bis 200 mm verarbeitet, bzw. hergestellt werden. Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Fasern haben vorzugsweise eine Länge von 1 μm bis 3 mm. Sie können auch eine Länge von 4 mm oder mehr aufweisen.

Um Vormischungen mit möglichst kleiner Faserlänge herzustellen wird teilweise Quarzsand zugesetzt. Dessen abrassive Eigenschaft verstärkt das Zerkleinern der Faser während des Mischvorganges. Die Dauer der Mischzeit beeinflusst die Faserlänge direkt. Für die Herstellung von Vormischungen mit langer Faser kann ein stumpfes Mischwerkzeug verwendet werden, dass z.B. mit einer Umfangsgeschwindigkeit von z.B. 10 bis 20m/s durch das Material bewegt wird. Hierbei ist darauf zu achten, dass zuerst die Fasern und dann der Lehm zugegeben werden. Durch das Mischwerkzeug werden die Fasern und der Lehm in eine fließende Wolke versetzt und vermengt. Der verwendete Lehm soll einen hohen Anteil an Tonmineralien und wenig Schluff Anteile aufweisen.

Vormischunq-Tvpe: Watte. Vlies 1 Gewichtsanteil Faser (gelöste Typhafaser) 2 bis 5 Gewichtsanteil Ton

0,1 bis 0,4 Gewichtsanteil Schluff (kann auch entfallen)

Zuerst wird die Faser in den Mischbehälter eingefüllt. Anschließend werden Ton und Schluff in den angegeben Verhältnissen beigemengt und der Behälter dicht verschlossen. Dann wird ein Mischwerkzeug, z.B. ein Scheibenläufer für 3 bis 5 Minuten (bei einer

Chargengröße von ca. 35 kg) mit einer Umfangsgeschwindigkeit von z.B. 10-20 m/s durch das Material bewegt. Die Typhafaser bleibt in einer Länge von ca. 5 bis 15mm erhalten. Für diese Art von Vormischung ist der Tonanteil unbedingt erforderlich, da ansonsten eine Verknotung und damit eine Klumpenbildung der Faser bei der Erzeugung der Vormischung auftritt. Diese Klumpen lösen sich dann beim Endmischen zum Endprodukt nicht auf und reduzieren die Qualität des fertigen Baustoffes erheblich da keine homogene Mischung erzielt wird..

Vormischunq-Tvpe: pulverförmiq 1 Gewichtsanteil Faser (Typhafaser am Kolben)

0.5 bis 10 Gewichtsanteil Ton

0,5 bis 5 Gewichtsanteil Schluff

0,1 bis 0,9 Quarzsand

0.1 bis 0,5 Gewichtsanteil Hanf (optional) Fasern, Tonmineralien und Schluff werden in den angegeben Verhältnissen in den Mischbehälter eingefüllt und der Behälter dicht verschlossen. Für den Mischvorgang wird vorzugsweise ein scharfes Mischwerkzeug (Messerkopf, Scheibenmesser, o.a.) im Material bewegt. Die Mischzeit für eine Chargengröße von ca. 35 kg. beträgt von ca. 20 bis 150 Sekunden. Die Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeuges kann 20 bis 30 m/s betragen. Die Fasern werden auf eine Größe von ca. 0,5 bis 3 mm zerkleinert.

Vormischunα-Type: feinst pulverförmiq

1 Gewichtsanteil Faser (Typhafaser am Kolben) 0.5 bis 10 Gewichtsanteil Ton

0,1 bis 2 Gewichtsanteil Schluff

0,1 bis 0,9 Quarzsand (ungewaschen, franktioniert)

0,1 bis 0,5 Stärke (Kartoffel oder Maisstärke) (optional) ca. 0.1 Gewichtsanteil Hanf (optional)

Fasern, Tonmineralien und Schluff sowie die optionalen Zusatzstoffe werden in den angegeben Verhältnissen in den Mischbehälter eingefüllt und der Behälter dicht verschlossen. Für den Mischvorgang wird vorzugsweise ein scharfes Mischwerkzeug

(Messerkopf, Scheibenmesser, o.a.) für im Material bewegt. Die Mischzeit für eine Chargengröße von ca. 35 kg. kann ca. 1/2 bis 3 Minuten betragen. Die

Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeuges beträgt 25 bis 40 m/s. Die Fasern werden auf eine Größe von ca. 1 μm bis 1 mm zerkleinert.

Vormischunqs-Type: Anstrich pulverförmiq 2 Gewichtsanteil Faser (Typhafaser am Kolben)

0.5 bis 5 Gewichtsanteil Ton 0,1 bis 1 Marmorsand 0,1 bis 0,5 Stärke (Kartoffel oder Maisstärke) (optional)

Fasern, Tonmineralien und Marmorsand sowie der optionale Zusatzstoff werden in den angegeben Verhältnissen in den Mischbehälter eingefüllt und der Behälter dicht verschlossen. Für den Mischvorgang wird vorzugsweise ein scharfes Mischwerkzeug (Messerkopf, Scheibenmesser, o.a.) im Material bewegt. Die Mischzeit für eine Chargengröße von ca. 35 kg. kann ca. 1/2 bis 3 Minuten betragen. Die Umfangsgeschwindigkeit des Werkzeugeskann 20 bis 30 m/s betragen. Die Fasern werden auf eine Größe von ca. 0,2 bis 1 mm zerkleinert.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und gegebenenfalls mit der erfindungsgemäßen

Vormischung lässt sich ein vorwiegend physikalisch gebundener Baustoff, insbesondere ein Lehmputz, herstellen, der eine durchgehende Korngrößenverteilung aufweist. Dies bewirkt direkt eine bessere Verarbeitbarkeit, längere Wasserbindungsfähigkeit bzw. bessere nachträgliche Benetzbarkeit und bessere Weiterverarbeitbarkeit sowie eine bessere physikalische Stabilität. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Baustoffes liegt darin, dass er eine besonders hohe Korndichte aufweist, was seine physikalische Stabilität deutlich erhöht.

Im Rahmen der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass der Baustoff ausgehend von ca. 0,1 μm oder 1 μm bis ca. 2 mm (Feinputz) oder ca. 4 mm (Grobputz) eine durchgehende Korngrößenverteilung aufweist.