Die Erfindung betrifft eine Formulierung zur Herstellung eines selbsthärtenden, Mineralsch- aums umfassend ein hydraulisch abbindendes Bindemittel und ein puzzolanisch abbindendes Bindemittel sowie ein Sulfat, einen Poren aufweisenden Mineralschaum umfassend eine hydraulisch abbindende Komponente und eine Schaumkomponente, ein Bauelement mit einem Bauelementkörper, ein Verfahren zur Herstellung eines selbsthärtenden Mineralschaums nach dem pulverförmige Bestandteile zur Herstellung voranstehender Formulierung in einem Mi- scher zu einem Gemenge miteinander vermischt werden und diesem Gemenge Wasser zur

Bildung eines Slurry zugesetzt wird, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines selbsthärtenden Mineralschaums umfassend eine erste Mischstrecke zur Herstellung eines Slurry aus pulverförmigen Komponenten und Wasser. Aus dem Stand der Technik sind bereits Mineralschäume bekannt. So ist z.B. aus der EP 0 628 523 AI ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmedämmmaterials aus Quarzmehl mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von mindestens etwa 3 m ² /g, Kalkhydrat, Wasser, Schaum und einem, reaktive Aluminate enthaltenden Schnellzement bekannt, bei dem das Wärmedämmmaterial eine Rohdichte von weniger als 250 kg/m ³ aufweist. Aus den Rohstof- fen wird dabei eine gießfähige Rohmischung hergestellt, die in Formen gegossen wird. Die Rohmischung wird in Abhängigkeit von der Gesamtoberfläche der Feststoffe mit einem Gewichtsverhältnis von Wasser/Feststoff (ohne Schaum) von mindestens etwa 1,25 bis etwa 1,85 und einer in Bezug auf den praktisch vollständigen Umsatz des Quarzmehls und der reaktiven Aluminate im Wesentlichen stöchiometrischen Menge an Kalkhydrat mit einer Ober- fläche nach BET von mindestens etwa 15 m ² /g hergestellt. Die in Formen gegossenen Rohlinge werden nach genügender Verfestigung bis auf einen Formboden entformt und auf dem Formboden befindlich autoklaviert. Als Schaum wird ein Tensid- oder ein Proteinschaum verwendet. Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen selbsthärtenden Mineralschaum zu schaffen, der ein Trockengewicht von maximal 300 kg/m ³ aufweist. Diese Aufgabe der Erfindung wird jeweils eigenständig gelöst durch die eingangs genannte Formulierung, bei der das hydraulisch abbindende Bindemittel auf Basis eines Sulfat- Aluminat-Zements (SAC) gebildet ist, umfassend eine Sulfatkomponente und eine Aluminiumkomponente und in einem Anteil von zumindest 50 Gewichtsteilen enthalten ist, durch einen Mineralschaum mit dieser Formulierung, durch ein, den Mineralschaum aufweisendes Bauelement, durch das eingangs genannte Verfahren, bei dem dem Slurry in einer zweiten Mischstufe eine Schaumkomponente zugesetzt und in den Slurry eingemischt wird, und danach der Mineralschaum ausgehärtet wird, sowie durch die Vorrichtung, bei der eine zweite Mischstrecke der ersten Mischstrecke nachgeordnet ist, zur Vermischung des Slurry mit einer Schaumkomponente.

Von Vorteil ist dabei, dass der Mineralschaum ohne erforderliche Autoklavierung hergestellt werden kann, wodurch das Verfahren vereinfacht und Kosten gesenkt werden können. Durch die Verwendung des genannten hydraulisch abbindenden Bindemittels wird zudem der Vor- teil erreicht, dass der Mineralschaum während des Erhärtens nicht bzw. nicht wesentlich schwindet. Es wird damit u.a. erreicht, dass mit dem Mineralschaum versehene Bauelemente, wie z.B. mit diesem zumindest teilweise gefüllte Hohlkammerziegel, einfacher herstellbar sind, indem auf ein Schwundmaß nicht Rücksicht genommen werden muss. Es ist damit auch der Füllgrad von derartigen Bauelementen verbesserbar, wodurch deren Wärmedämmung an sich insgesamt verbessert werden kann. Zudem kann damit ein Mineralschaum erreicht werden, der bis ca. 1150 °C auch Brandschutzeigenschaften aufweist.

Vorzugsweise beträgt der Anteil des Sulfat- Aluminat-Zements an der Formulierung zumindest 60 Gewichtsteile, insbesondere zumindest 70 Gewichtsteile, wodurch die Eigenschaften des Mineralschaums weiter verbessert werden können.

Die Angabe, dass der Sulfat-Aluminat-Zement eine Sulfatkomponente und eine Aluminiumkomponente enthält, bedeutet im Rahmen der Erfindung nicht zwingend, dass es sich hierbei um unterscheidbare Phasen des Zementes handelt, sondern soll lediglich verdeutlichen, dass im Sulfat-Aluminat-Zement S0 ₄ bzw. S0 ₃ und Aluminium enthalten sind.

Vorzugsweise ist die Sulfatkomponente ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Calzi- umsulfat, a- oder ß- Halbhydrat oder Dihydrat von Calziumsulfat, Anhydrit, Natriumsulfat, Eisen-(II)-sulfat, Magnesiumsulfat sowie Mischungen und Derivate daraus. Es werden damit Hydratphasen während der Erhärtung des Mineralschaums erzeugt, die im Laufe der Zeit einer Phasenumwandlung unterliegen, wobei die Festigkeit zunimmt. Die Aluminiumkomponente ist bevorzugt ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Aluminiumoxid (A1 ₂ 0 ₃ ), Aluminiumhydroxide, Aluminiumsilikate, Aluminate sowie Mischungen und Derivate daraus. Es kann damit das Erstarrungsverhalten und die Abbindezeit positiv beeinflusst werden. Das Verhältnis der Sulfatkomponente zur Aluminiumkomponente kann gemäß einer Ausfüh- rungsvariante ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 4 : 10 und einer oberen Grenze von 20 : 30. Es wird damit erreicht, dass die Abbindezeit des Slurry nicht so lange dauert, dass die Gefahr besteht, dass der zugegebene Schaum zusammenfällt und damit die Porosität des Mineralschaums verringert wird. Es wird also durch das Einhalten des Verhältnisses der beiden Komponenten in diesem Bereich die Verarbeitung vereinfacht.

Insbesondere kann zur weiteren Verbesserung dieses Verhaltens das Verhältnis der Sulfatkomponente zur Aluminiumkomponente ausgewählt sein aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 6 : 12 und einer oberen Grenze von 13 : 22, vorzugsweise aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 10 : 18 und einer oberen Grenze von 12 : 24.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften kann die Formulierung zusätzlich Si0 ₂ - Partikel in einem Anteil von maximal 10 Gewichtsteilen enthalten. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Si0 ₂ -Partikel jedoch maximal 7,5 Gewichtsteile, insbesondere maximal 7,5 Ge- wichtsteile.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante enthält die Formulierung spezielle Si0 ₂ -Partikel in Form von so genanntem Silica fumed. Es handelt sich hierbei um ein reaktives Si0 ₂ , durch das das Brandbeständigkeitsverhalten des Mineralschaums verbessert werden kann, indem durch Verbrauch von Energie für Reaktionen das SiO? eine„kühlende" Wirkung hat. Insbesondere werden kohlenstofffreie Si0 ₂ -Partikel mit einem Reinheitsgrad von mindestens 97 % verwendet. In einer Ausführungsvariante dazu ist vorgesehen, dass die Si0 ₂ -Partikel eine BET- Oberfläche zwischen 5 m ² /g und 35 m ² /g aufweisen, um damit die Reaktivität zu erhöhen. Bevorzugt weisen die Si0 ₂ -Partikel eine Partikelgröße von maximal 45 μπι auf, wobei insbesondere der Anteil des Grobkorns auf maximal 2 % beschränkt ist und der Rest der Si0 ₂ - Partikel eine Partikelgröße von maximal 1 μπι, vorzugsweise maximal 0,3 μιη, aufweisen.

Vorzugsweise weisen die Si0 ₂ -Partikel eine BET-Oberfläche zwischen 10 m ² /g und 25 m ² /g auf, insbesondere zwischen 16 m ² /g und 20 m ² /g. Die Formulierung kann weiters zumindest einen so genannten Hochleitstungsverflüssiger enthalten um das Theologische Verhalten des aus der Formulierung gebildeten Slurry zu beeinflussen, sofern die Zugabe von Silica fumed, welches ebenfalls eine verflüssigende Wirkung aufgrund der kugelförmigen Gestalt der Partikel aufweist, nicht allein für diesen Zweck ausreichend ist, wobei der Anteil auf maximal 3 Gewichtsteile beschränkt ist. Insbesondere wenn Silica fumed in der Formulierung enthalten ist wird der Anteil des Hochleistungsverflüssigers auf maximal 0,5 Gewichtsteile, vorzugsweise maximal 0,3 Gewichtsteile, beschränkt.

Vorzugsweise ist der Hochleistungsverflüssiger ein Polycarboxylatether bzw. ein Derivat hiervon, um damit den Wasseranteil des Slurry reduzieren zu können, sodass weniger Wasser für das Abbinden zur Verfügung steht und damit die gewünschten Phasen sicherer entstehen.

Es ist weiters möglich, dass der Formulierung zur Stabilisierung des Slurry und damit zur besseren Verarbeitbarkeit des Slurry zumindest ein Verdicker in einem Anteil von maximal 0,5 Gewichtsteilen zugesetzt wird. Vorzugsweise ist der Verdicker in einem Anteil von ma- ximal 0,25 Gewichtsteilen, insbesondere maximal 0,02 Gewichtsteilen, zugesetzt.

Bevorzugt ist der Verdicker ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Hydroxymethylpropy- lcellulose, Methylhydroxyethylcellulose sowie Mischungen und Derivate daraus, da damit im Rahmen der durchgeführten Tests für die Erfindung gefunden wurde, dass diese Verdicker in Hinblick auf Verarbeitung bessere Eigenschaften, wie z.B. die Rheologie, die Dispergierung der Feststoffe, oder den Wasserbedarf und das Wasserrückhaltevermögen aufwiesen. In Hinblick auf die Verarbeitbarkeit des Slurry wurde auch gefunden, dass Verbesserungen eintreten, wenn der Anteil des Verdickers maximal 70 % des Anteils des Hochleistungsver- flüssigers beträgt. Es ist weiters möglich, dass der Formulierung Fasern in einem Anteil von maximal 3 Gewichtsteilen, insbesondere maximal 1 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,3 Gewichtsteilen, zugesetzt werden, um die Biegezugfestigkeit des Mineralschaums zu verbessern. Es kann damit aber auch die Schaumkomponente stabilisiert werden. Zudem können z.B. Zellulosefasern Wasser speichern, welches im Abbindeprozeß benötigt wird, wobei dieses physikalisch„ge- bundene" Wasser hinsichtlich der Erhärtung des Mineralschaums besser beherrschbar ist. Cel- lulosefasern können auch als Verdicker eingesetzt werden.

Vorzugsweise weisen die Fasern eine Länge von maximal 50 mm, insbesondere maximal 30 mm, auf und sind insbesondere ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Zellulosefasern, Ba- saltfasern, Glasfasern, insbesondere alkaliresistente Glasfasern, Polypropylenfasern, sowie Mischungen daraus.

Fasern größerer Länge, also beispielsweise mit einer Länge zwischen 3 mm und 50 mm, insbesondere zwischen 3 mm und 30 mm, vorzugsweise zwischen 3 mm und 12 mm, wobei de- ren Durchmesser vorzugsweise zwischen 13 μπι und 25 μπι, vorzugsweise zwischen 13 μπι und 18 μπι beträgt, werden vornehmlich dann zugegeben, wenn die Biegezugfestigkeit erhöht werden soll. Fasern bis zu einer Länge von 0,1 mm, vorzugsweise bis zu 30 μπ , und insbesondere einem Durchmesser von bis zu 2 μπι, vorzugsweise bis zu 1,5 μπι, werden hingegen bevorzugt aus Theologischen Gründen zugesetzt.

Der Formulierung kann zur Verbesserung der Rheologie zumindest eine Verarbeitungshilfe aus einer Gruppe umfassend ein Alkalikarbonate, Alkalisulfate, Fruchtsäuren zugesetzt sein, beispielsweise als Verzögerer. Um den Anteil an Sorptionsfeuchte in dem fertigen Mineralschaum zu reduzieren, kann vorgesehen werden, dass zumindest ein Hydrophobierungsmittel zugesetzt wird, insbesondere zur Massehydrophobierung der Formulierung. Der Anteil des Hydrophobierungsmittels an der Formulierung kann dabei bis zu 3 Gewichtsteile, vorzugsweise bis zu 1 Gewichtsteil, betragen.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante der Formulierung kann vorgesehen sein, dass die- se zuschlagstofffrei, d.h. füllstofffrei ist, also keine nichtreaktiven Bestandteile enthält, wodurch das Raumgewicht des Mineralschaums weiter gesenkt werden konnte.

Vorzugsweise ist die Schaumkomponente durch einen Proteinschaum und/oder einen Tensid- schaum gebildet. Es kann damit das Schäumungsverhalten besser kontrolliert werden als bei der Methode des direkten Aufschäumens mit einem Treibmittel. Insbesondere die Porengröße und die Porenverteilung kann damit beeinflusst werden, und kann damit der Wärmeleitwert bzw. das Schallabsorptionsvermögen des Mineralschaums besser eingestellt werden.

Vorzugsweise beträgt der Anteil der Schaumkomponente pro m ³ Slurry zwischen 30 kg/m ³ und 70 kg/m ³ , insbesondere zwischen 40 kg/m ³ und 60 kg/m ³ , da damit eine Verbesserung der Eigenschaften des Mineralschaums beobachtet werden konnte

Zur Stabilisierung des Schaums während des Einmischens in den Slurry aus der Formulierung mit Wasser kann der Schaumkomponente ein Tensid zugesetzt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsvariante weist der Mineralschaum einen Porenanteil von zumindest 70 %, insbesondere zwischen 80 % und 95 % auf. Durch diesen hohen Anteil an Poren kann nicht nur das Dämmverhalten an sich verbessert werden, sondern ist damit auch ein geringeres Raumgewicht des Mineralschaums erreichbar.

Dabei weisen die Poren vorzugsweise einen Durchmesser von maximal 0,5 mm, insbesondere maximal 0,25 mm bzw. maximal 0,1 mm, auf, um einerseits ein positives Dämmverhalten zu erreichen und um andererseits die mechanische Stabilität des fertigen Mineralschaums zu verbessern.

Es können der Schaumkomponente auch Luftporenbilder, wie z.B. Alkylpolyglykolether, Al- kylsulfate oder -sulfonate, zugesetzt werden, u.a. um die Stabilität des Schaums zu verbessern. Gemäß einer Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schaumkomponente vor dem Zusetzen zu dem Slurry in einem Schaumgenerator mit Wasser und gegebenenfalls Verarbeitungshilfsstoffen versetzt wird, wodurch deren Verarbeitbarkeit, insbesondere die Stabilität des Schaums während des Vermischens mit dem Slurry, verbessert werden kann. Es kann dazu in der Vorrichtung zur Aufschäumung der Schaumkomponente ein Schaumgenerator angeordnet sein, in dem ein mit Wasser versetztes Protein mit einem Gas, insbesondere Luft, aufgeschäumt wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert.

Es zeigt in schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines selbsthärtenden Mineralschaums.

Einführend sei festgehalten, dass die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Herstellung eines selbsthärtenden, Mineralschaums 2.

Einer der wesentlichsten Vorteile der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Mineralschaum 2 nicht autoklaviert werden muss, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dazu weist die Vorrichtung 1 im Kern der Erfindung eine erste Mischstrecke 3 sowie eine dieser in Pro- duktionsrichtung nachgeordnete, zweite Mischstrecke 4 auf. In der ersten Mischstrecke 3 wird aus pulverförmigen Komponenten einer Formulierung zur Herstellung des Mineralschaums 2, welche beispielsweise in Vorratsbehältern 5 vorrätig gehalten werden können, und die über eine Fördervorrichtung 6, beispielsweise eine Förderschnecke, der ersten Mischstrecke 3 zugeführt werden, unter Zusatz von Wasser entsprechend Pfeil 7 ein so genannter Slurry, also eine Mischung aus den festen Komponenten und Wasser, hergestellt. Als Wasser wird üblicherweise normales Leitungswasser verwendet, wobei selbstverständlich auch destilliertes Wasser eingesetzt werden kann. Gegebenenfalls können weitere Zusatzstoffe zur Vermengung mit den pulverförmigen Bestandteilen in die erste Mischstrecke 3 aufgegeben werden, wie dies durch einen strichlierten Pfeil 8 in Fig. 1 angedeutet ist, wobei zumindest einzelne der Zusatzstoffe auch in flüssiger oder dispergierter Form zugesetzt werden können.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Vermengung der pulverförmigen Bestandteile vor der Zugabe des Wassers gemäß Pfeil 7 erfolgt, das heißt, dass zu den Hauptkomponenten der

Formulierung zur Herstellung des Mineralschaums 2 bereits diese Hilfsstoffe bzw. Verarbeitungshilfen zugesetzt und gegebenenfalls diese pulverförmigen Komponenten der Formulierung vorgemischt werden können. Die Mischstrecke 3 ist als Paddel-Mischer oder Pflugschaufelmischer ausgebildet, wobei auch anderer Mischertypen, wie z.B. Freifallmischer, verwendet werden können. Erstgenannte Mischertypen haben jedoch den Vorteil, dass weniger Wasser zugesetzt werden muss - Ziel ist es möglichst wenig Wasser zu verwenden - und dass der Energieverbrauch pro m ³ Slurry relativ gering ist. Zudem kann die Gefahr der Verklebung des Mischers durch diese gerunde- ten Formen reduziert werden. Insbesondere kann diese Mischstrecke 3 Mischorgane 9 aufweisen, die in radialer Richtung versetzt an einer Mischstreckenwelle 10 angeordnet sind. Es können dabei in der Mischstrecke 3 zwischen 2 und 20 Mischorgane 9 angeordnet werden.

Diesem Slurry wird in der Folge ein Proteinschaum und/oder ein Tensidschaum als Schaum- komponente zugesetzt, der in einem Schaumgenerator 11 erzeugt wird. Es wird also der Mineralschaum 2 nach der Erfindung nicht direkt aufgeschäumt sondern erfolgt die Porenbildung des Mineralschaums 2 durch den Zusatz eines eigenen Schaums. Als Schaumkomponente wird dazu ein Proteinschaum und/oder ein Tensidschaum verwendet. Als Protein 12, welches in einem entsprechenden Vorratsbehälter 13 vorrätig gehalten werden kann, wird ein tierisches oder ein pflanzliches Protein oder werden Mischungen daraus verwendet. Insbesondere wird als Protein 12 ein Keratin, vorzugsweise ein hydrolysiertes Keratin, oder ein sojabasiertes Protein eingesetzt, das vorzugsweise alkaliresistent ist. Das Protein kann in einer Menge von bis zu 5 Gewichtsteilen eingesetzt werden. Diesem Protein 12 wird wiederum Wasser, insbesondere destilliertes bzw. gereinigtes Wasser, gemäß Pfeil 14 zugesetzt und wird im Schaumgenerator 11 durch das Einblasen von Luft gemäß Pfeil 15 der Proteinschaum erzeugt. Wie strichliert im Bereich des Schaumgenerators 11 in Fig. 1 dargestellt, können dieser Schaumkomponente ebenfalls Verarbeitungshilfsstoffe, z.B. aus einem Vorratsbehälter 16, zugesetzt werden, wobei es auch möglich ist, dass, für den Fall dass mehrere Verarbeitungshilfsstoffe zugesetzt werden, vorab eine Vermischung dieser Hilfsstoffe erfolgt.

Generell sei angemerkt, dass diese Verarbeitungshilfsstoffe für den Zusatz zur Schaumkomponente pulverförmig oder in gelöster bzw. dispergierter Form zugesetzt werden können.

Die fertige Schaumkomponente wird in der Folge gemäß Pfeil 17 dem aus der ersten Misch- strecke 3 stammenden Slurry gemäß Pfeil 18 zugesetzt, wobei die Zugabe in der zweiten Mischstrecke 4 oder bevorzugt vor der zweiten Mischstrecke 4 erfolgt. Dazu kann dieser Mischstrecke 4 eine Fördervorrichtung 19, z.B. eine Förderschnecke, vorgeordnet sein, wobei es in diesem Fall möglich ist, dass vorerst der Schaum in die Fördervorrichtung 19 eingeführt wird, sodass diese zumindest annähernd vollständig mit dieser gefüllt ist, und danach der Slurry in den Schaum gegeben wird, insbesondere schrittweise, wobei auch mehrere Einfüllöffnungen für den Slurry in die Fördervorrichtung 19 vorhanden sein können. Es ist aber abweichend oder zusätzlich dazu möglich, dass der Slurry erst in der zweiten Mischstrecke 4 dem Schaum zugemischt wird.

Die zweite Mischstrecke 4 ist insbesondere als Paddel-, Schrauben-, Wendelmischer oder statischer Mischer oder in Form von Kombinationen daraus ausgebildet.

Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, dass die beiden Mischstrecken 3, 4 in ei nem einzigen Mischer kombiniert sind, wobei sie auch in diesem Fall voneinander getrennt sind, also hintereinander in diesem Mischer ausgebildet sind.

Es besteht weiters die Möglichkeit, dass die erste und/oder zweite Mischstrecke 3, 4 aus einer getrennten Fördervorrichtung 6 bzw. 19 und einem getrennten Mischer bestehen, wobei die Trennung auch lediglich so aussehen kann, dass diese getrennte Antriebe aufweisen, um unterschiedliche Drehzahlen und damit ein besseres Mischergebnis bei möglichst geringem Energieeinsatz zu ermöglichen. In der Folge wird über eine entsprechende Fördereinrichtung 20 das fertige Gemisch aus dem Slurry und der Schaumkomponente aus der zweiten Mischstrecke 4 abgezogen und kann dieses Gemisch in eine entsprechende Form eingefüllt werden, um darin die Selbstaushärtung des Mineralschaums 2 durch die entsprechend ablaufenden, chemischen Reaktionen zu er- möglichen.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Mineralschaum 2 nach der Erfindung beispielsweise in Plattenform, zum nachträglichen Aufbringen auf zu dämmende Bauwerksteile, wie zum Beispiel Wände, ausgebildet sein kann, ebenso besteht die Möglichkeit, dass mit dem Gemenge Bauelemente, insbesondere Hohlkammerziegel, zumindest teilweise gefüllt werden, sodass also in sich gedämmte Bauelemente, beispielsweise mit einer Wärmedämmung versehene Ziegel oder Steine, hergestellt werden können. Es sind aber auch andere Formen und Verwendungen des Mineralschaums 2 möglich, beispielsweise als Brandschutzmaterial, wofür auch höhere Raumgewichte des Mineralschaums 2 von Vorteil sind, als Granulat für Füllun- gen bzw. Schüttungen, als Baumaterial in Steinform, insbesondere als Mauerstein, als Schallschutzmaterial, insbesondere in Kombination mit anderen Werkstoffen, als Zusatz zu einem Mörtel, als Putzträger, generell als Baustoff, zur Klimatisierung von Räumen, in bzw. als Kaminste in(en), etc.. Obwohl in Fig. 1 nicht dargestellt, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass entsprechende Regel- und/oder Steuerorgane und/oder Messorgane innerhalb der Vorrichtung 1 vorhanden sind und können diese Regel- und/oder Steuerorgane und/oder Messorgane selbstverständlich auch EDV-unterstützt betrieben werden. Es besteht weiters die Möglichkeit, dass zur Herstellung des Schaums anstelle von Luft auch andere Gase, wie z.B. N ₂ , C0 ₂ , etc., verwendet werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass dem Protein ein, insbesondere alkalisches, Treibmittel zugesetzt wird, sodass auf die Zugabe eines gesonderten Gases für das Aufschäumen des Proteins verzichtet werden kann oder die Gasmenge reduziert werden kann.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die gewählte Anzahl der Mischorgane 9 in der ersten Mischstrecke 3, wie voran stehend ausgeführt, Vorteile im Hinblick auf die Produkteigenschaften des Mineralschaumes 2 hat. Zwar kann mit einer geringeren oder höheren Anzahl an Mischstäben 9 ebenfalls ein Mineralschaum 2, das heißt ein Slurry, hergestellt werden, allerdings wurde im Rahmen der Erprobung der Erfindung gefunden, dass mit einer Anzahl an Mischorganen 9 aus dem angegebenen Bereich die Produkteigenschaften des Mineralschaums 2 verbessert sind. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der Mischorgane 9 auf eine bestimmte Große der Vorrichtung 1 bezogen ist, das heißt auf einen bestimmten Volumenausstoß an Mineralschaum 2, der bis zu 50 m ³ /h beträgt. Es ist daher möglich, wenngleich noch nicht ausgetestet, dass eine von der angegebenen Anzahl von Mischorganen 9 abweichende Anzahl bei einer anderen Auslegung der Anlage 1 von Vorteil ist. Des Weiteren wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, dass eine Umfangsgeschwindigkeit ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 4 m/s, insbesondere 5,5 m/s, und einer oberen Grenze von 12 m/s, insbesondere 11 m/s, mit der die Mischstreckenwelle 10 der Mischstrecke 3 betrieben wird, für das angegebene Produktionsvolumen ebenfalls Vorteile in Hinblick auf die Produkteigenschaften des Mineralschaums 2 hat. Insbesondere ist dabei von Vorteil, wenn eine Anzahl von 16 Mischorganen 9 bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 6 m/s und eine Anzahl von 4 Mischorganen 9 bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 10 m/s der Mischstreckenwelle 10 angeordnet werden, wobei diese Angaben als untere und obere Grenze eines Bereichs für die Anzahl an Mischorganen 9 in Bezug auf die Umfangsgeschwindigkeit der Mischstreckenwelle 10 zu verstehen sind.

Es sei in diesem Zusammenhang nochmals darauf hingewiesen, dass insbesondere für die erste Mischstrecke 3, aber auch für die zweite Mischstrecke 4, Kombinationen aus verschiedenen Typen von Mischorganen 9 verwendet werden können, beispielsweise 5 Statorstäbe und 4 Paddel-Stäbe als Rotor. Es kann generell eine Kombination aus Stator- und Rotorstäben in den Mischstrecken 3, 4 verwendet werden.

Für einen Mengenstrom zwischen 5 kg/min, insbesondere 15 kg/min, und 50 kg/min, insbesondere 35 kg/min, an den pulverförmigen Bestandteilen zur Herstellung des Slurry, wird ein Wasservolumen zwischen 150 1/h, insbesondere 300 1/h und 10001/h, insbesondere 500 1/h, der ersten Mischstrecke 3 zugeführt. Dabei konnte wiederum eine Wechselwirkung mit der Anzahl der Mischorgane 9 in der ersten Mischstrecke 3 im Hinblick auf die Produkteigenschaften des Mineralschaums 2 beobachtet werden. Insbesondere von Vorteil ist, wenn bei einer Anzahl von 6 Mischorganen 9 ein Volumenstrom von 250 1/h Wasser und bei einer An- zahl von 18 Mischorganen 9 ein Volumenstrom von 8001/h Wasser den pulverförmigen Bestandteilen der Formulierung zur Herstellung des Slurry zugesetzt wird, wobei auch diese Angaben wieder als untere und obere Grenze eines Bereichs für die Anzahl an Mischorganen 9 in Bezug auf den Wasser- Volumenstrom zu verstehen sind.

Für die Zugabe des Wassers zu den pulverförmigen Komponenten in der ersten Mischstrecke 3 ist es von Vorteil, wenn das Wasser verteilt über mehrere Bereiche der Mischstrecke 3 zugeführt wird, insbesondere über Sprühdüsen. Z.B. können über den Umfang der ersten Mischstrecke 3 verteilt zwischen 2 und 10, insbesondere zwischen 3 und 6, Sprühdüsen angeordnet sein.

Für einen Mengenstrom zwischen 7 kg/min und 40 kg/min Slurry wird ein Volumenstrom von 80 1/min bis 140 1/min Schaumkomponente aus dem Schaumgenerator 11 in die zweite Mischstrecke 4 aufgegeben, beispielsweise für 25 kg min Slurry 1001/min Schaumkomponen- te, sodass die Schaumkomponente beispielsweise einen Anteil zwischen 40 kg und 60 kg pro m ³ nassem Slurry an der Slurry /Schaummischung annimmt. Vorzugsweise hat die Schaumkomponente eine Dichte ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 35 kg/m ³ und einer oberen Grenze von 60 kg/m ³ . Die Umfangsgeschwindigkeit, mit der die zweite Mischstrecke 4 betrieben wird, ist vorzugsweise bei dem voranstehend angegebenen Produktionsvolumen und in Hinblick auf den Volumenstrom an zugesetzter Schaumkomponente, kleiner als jene der ersten Mischstrecke 3. Die Mischorgane der zweiten Mischstrecke 4 sind dabei so angeordnet, dass eine homogene Vermengung innerhalb der Mischstrecke 4 zwischen dem Slurry und der Schaumkomponente erfolgt und die Schaumkomponente schonend mit dem Slurry vermischt wird.

Es kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 und dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Mineralschaum 2 hergestellt werden, der ein Raumgewicht von max. 300 kg/m aufweist, insbesondere ein Raumgewicht zwischen 100 kg/m ³ und 250 kg/m ³ . Dabei bezieht sich diese Angabe auf den vollständig getrockneten Mineralschaum 2. Das Raumgewicht kann beispielsweise auch über die Dichten des Slurry und der Schaumkomponente eingestellt werden. Die Formulierung, aus der der Slurry in der ersten Mischstrecke 3 hergestellt wird, besteht im einfachsten Fall aus einem hydraulisch abbindenden Bindemittel, einem puzzolanisch abbindenden Bindemittel sowie einem Sulfat, wobei das hydraulisch abbindende Bindemittel durch einen Sulfat-Aluminat- Zement (einen Sulfo-Aluminat-Zement) gebildet ist, der eine Sulfat- komponente und eine Aluminatkomponente umfasst und in einem Anteil von zumindest 50 Gewichtsteilen in der pulverförmigen Formulierung enthalten ist. Vorzugsweise beträgt der Gewichtsanteil des Sulfat-Aluminat- Zements an der Formulierung zumindest 60 Gewichtsteile, insbesondere zumindest 70 Gewichtsteile. Ein bevorzugter Bereich in dem der Sulfat- Aluminat-Zement der Formulierung beigemengt ist, liegt zwischen 65 Gewichtsteilen und 75 Gewichtsteilen.

Das puzzolanisch abbindende Bindemittel kann durch ein natürliches oder insbesondere ein synthetisches Puzzolan, beispielsweise Trass, Hochofenschlacke, LD-Schlacke, Metakaolin. Basalt, oder Mischungen hiervon gebildet sein. Der Anteil des puzzolanischen Bindemittels an der Formulierung beträgt bis 40 Gewichtsteile. Ein bevorzugter Bereich an puzzolanisch abbindendem Bindemittel liegt zwischen 10 Gewichtsteilen und 30 Gewichtsteilen.

Als Sulfat wird bevorzugt Kalziumsulfat als Anhydrit, Dihydrat und/oder als a-Halbhydrat verwendet, es können jedoch auch andere Sulfate, wie beispielsweise ein ß-Halbhydrat von Kalziumsulfat ebenso wie Magnesiumsulfat oder Natriumsulfat, verwendet werden. Gegebenenfalls sind auch Mischungen und Derivate hiervon einsetzbar. Der Anteil des Sulfats an der Formulierung beträgt zwischen 5 Gewichtsteilen und 25 Gewichtsteilen. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 10 Gewichtsteilen und 15 Gewichtsteilen. Das zugesetzte Sulfat fungiert unter anderem als Mahlhilfe für die Formulierung, insbesondere wenn diese vor der Zufüh- rung zur ersten Mischstrecke 3 gemahlen wird, bzw. als Beschleuniger. Zudem verbessert es die Grünstandfestigkeit der Slurry/Schaum Mischung.

Die Sulfatkomponente des Sulfat-Aluminat-Zements ist bevorzugt ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Kalziumsulfat, a- oder ß-Halbhydrat oder Dihydrat von Kalziumsulfat, Anhydrit, Natriumsulfat, Eisen-(II)-Sulfat, Magnesiumsulfat, sowie Mischungen und Derivate daraus. Der Anteil der Sulfatkomponente an dem Sulfat-Aluminat-Zement beträgt bis zu 20 Gewichtsteile. Die Aluminiumkomponente des Sulfat-Alumiant-Zements kann ausgewählt werden aus einer Gruppe umfassend Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxide, Aluminiumsilikate, Aluminate sowie Mischungen und Derivate daraus. Der Anteil der Aluminiumkomponente an dem Sulfat- Aluminat-Zement beträgt bevorzugt bis zu 30 Gewichtsteile.

Im Zuge der durchgeführten Test zu der Erfindung wurde gefunden, dass ein Verhältnis der Sulfatkomponente zur Aluminatkomponente ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 4 : 10 und einer oberen Grenze von 20 : 30 vorteilhafte Auswirkungen im Hinblick auf das Wärmedämmverhalten des Mineralschaums 2 hat. Durch die Einhaltung dieser Verhältnisse konnte auch die Grünstandfestigkeit des noch nicht erhärteten Mineralschaums 2 verbessert werden, wodurch die Verarbeitung des Mineralschaums 2 vereinfacht werden kann.

Die pulverförmigen Bestandteile der Formulierung, also das hydraulisch abbindende Binde- mittel, das puzzolanisch abbindende Bindemittel sowie das Sulfat, weisen in der Hauptmenge bevorzugt eine Teilchengröße von bis zu 40 μπι und maximal 17 % größere Teilchen auf. Durch die Einhaltung dieses Mahlgrades der pulverförmigen Hauptbestandteile der Formulierung kann die Herstellung des Slurrys verbessert werden, insbesondere kann damit auch positiv auf die Porigkeit und den Volumenanteil der Poren im Mineralschaum 2 Einfluss genom- men werden.

Neben diesen Hauptbestandteilen der Formulierung, das heißt dem hydraulisch abbindenden Bindemittel, dem puzzolanisch abbindenden Bindemittel, welches unter anderem auch als Ersatz für einen Anteil des Sulfat-Aluminat-Zementes eingesetzt wird, sowie des Sulfats, be- steht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass dieser Formulierung weitere, insbesondere pulverförmige, Zusatzstoffe und Hilfsstoffe beigemengt werden, wobei jedoch in der bevorzugten Ausführungsvariante diese Formulierung keine nicht reaktiven Füllstoffe enthält, also sämtliche Bestandteile reaktiv sind. Als zusätzlicher Bestandteil kann die Formulierung Si0 ₂ -Partikel in einem Anteil von maximal 10 Gewichtsteilen enthalten. Insbesondere wird dabei ein so genanntes Silka fumed als Si0 ₂ eingesetzt, wobei in der bevorzugten Ausführungsvariante dieses Si0 ₂ eine BET- Oberfläche zwischen 10 m ² /g, vorzugsweise 16 m ² /g, und 30 m ² /g, vorzugsweise 20 m ² /g, aufweist.

Das puzzolanische Bindemittel weist bevorzugt einen Blaine-Wert zwischen 3000, insbeson- dere 4000, und 6000, insbesondere 5400, auf.

Der Sulfat-Aluminat-Zement weist bevorzugt einen Blaine-Wert zwischen 4000, insbesondere 5000, und 7000, insbesondere 6000, auf. Bezüglich der Wirkungsweisen bzw. der Gründe für den Zusatz dieser Hilfsstoffe bzw. Verarbeitungshilfen sei generell auf voran stehenden Ausführungen verwiesen.

Die Formulierung kann weiters, insbesondere zur Reduktion des Wasseranteils, zumindest einen Hochleistungsverflüssiger in einem Anteil von maximal 1 Gewichtsanteil enthalten, wobei bevorzugt dieser Hochleistungsverflüssiger ein Polycarboxylatether ist.

Des Weiteren kann der Formulierung zumindest ein Verdicker in einem Gewichtsanteil von max. 0,5 Gewichtsteilen zugesetzt sein, wobei dieser Verdicker bevorzugt ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Hydroxymethylpropylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, sowie Mischungen und Derivate daraus.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante beträgt der Anteil des Verdickers maximal 70 % des Anteils des Hochleistungsverflüssigers. Weiters können die Rheologie verbessernde Hilfsmittel, wie z.B. Mittel zur Reduktion der

Viskosität, zugesetzt werden, um ein Absinken der Festkomponenten im Slurry zu vermeiden.

Es besteht weiters die Möglichkeit, dass der Formulierung Fasern in einem Anteil von maximal 3 Gewichtsteil zugesetzt werden, wobei diese Fasern in einer bevorzugten Ausführung, wenn sie zur Verbesserung der Theologischen Eigenschaften verwendet werden, eine Länge von maximal 200 μπι aufweisen können und insbesondere ausgewählt sein können aus einer Gruppe umfassend Zellulosefasern, Basaltfasern, Glasfasern, insbesondere alkaliresistente Glasfasern, Polypropylenfasern, sowie Mischungen daraus. Fasern die zur Verbesserung der Biegezugfestigkeit zugegeben werden, weisen hingegen eine Länge von bis zu 50 mm, insbesondere zwischen 3 mm und 12 mm auf.

Zur Vermeidung von Wiederholungen sei an dieser Stelle angemerkt, dass generell auch auf voranstehende Ausführungen bezüglich der einzelnen Komponenten der Formulierung bzw. des Slurry, der Schaumkomponente oder der Slurry /Schaumkomponente Mischung verwiesen sei.

Weitere Verarbeitungshilfsstoffe sind Alkalikarbonate, wie z.B. Li ₂ C0 ₃ , Alkalisulfate, Fruchtsäuren, wie z.B. Zitronensäure, oder Weinsäure, die jeweils in einem Anteil von bis zu 2 Gewichtsteilen enthalten sein können.

Bevorzugt weist die Formulierung auch ein Hydrophobierungsmittel auf in einem Anteil von maximal 1 Gewichtsteile, um damit die Wasseraufnahme des fertigen Mineralschaums 2 zu reduzieren, sodass damit auch eine geringere Reduktion des Wärmedämmverhaltens, das heißt der Wärmeleitfähigkeit, durch Wasseraufnahme erreicht werden kann.

Der Schaumkomponente kann zur Verbesserung der Standzeit des Schaums auch ein Tensid beigemengt werden, wobei der Anteil des Tensids an der Schaumkomponente vorzugsweise maximal 10 Gewichtsteile beträgt.

Es können auch aus dem Stand der Technik bekannte Netzmittel, insbesondere in einem Anteil bis 0,2 Gewichtsteile, und hochviskose Stabilisatoren, insbesondere in einem Anteil bis 0,02 Gewichtsteile, der Schaumkomponente zugesetzt werden, um die Vermischung mit dem Slurry zu verbessern.

Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Mineralschaum 2 weist Poren auf, die einen Durchmesser von maximal 1 mm aufweisen und in einem Anteil am Mineralschaum von 80 % vorhanden sein können.

Im Zuge von durchgeführten Tests wurden folgende beispielhaft angegebene Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Formulierung für den Slurry gemäß Tabelle 1 hergestellt. Dabei wurde als puzzolanisch abbindendes Bindemittel Metakaolin für die Beispiele 1 bis 7 und Basalt für die Beispiele 8 bis 15 eingesetzt. Als Sulfat wurde α-Halbhydrat von Calciumsulfat für die Beispiele 1 bis 9 und das Dihydrat von Calziumsulfat für die Beispiele 10 bis 15 eingesetzt. Die Schaumkomponente wurde entsprechend den Angaben in Tabelle 2 zusammengesetzt, wobei als Protein hydrolysiertes Keratin für die Beispiele 1 bis 15 verwendet wurde. In der Folge wurden die Slurry/Schaum Zusammensetzungen entsprechend Tabelle 3 hergestellt, wobei die lfd. Nummer jeweils entsprechend den Beispielen in den Tabellen 1 und 2 entspricht. Sämtliche Angaben zu den Zusammensetzungen in den Tabellen sind als Gewichtsteile bezogen auf die gesamte Formulierung (Tabelle 1) bzw. bezogen auf die Slurry/Schaum Mischung (Tabelle 2) zu verstehen.

Es sei angemerkt, dass im Rahmen der Erfindung auch Zusammensetzungen mit den anderen voranstehend genannten Stoffen hergestellt wurden. Die erhaltenen Werte für die gemessenen Eigenschaften des Mineralschaums 2 liegen im Bereich der angegebenen Werte lt. Tabelle 3, sodass auf die Wiedergabe dieser Beispiele verzichtet wird, da dies den Rahmen dieser Be- Schreibung sprengen würde.

Von diesen Zusammensetzungen wurde die Wärmeleitfähigkeit gemäß EN 1946-2 gemessen, ebenso wie die Druckfestigkeit bei einer Beanspruchung des Mineralschaums 2 mit 0,1 MPa bis 0,5 MPa und sind die entsprechenden Werte in Tabelle 3 angegeben.

Tabelle 1: Slurryzusammensetzung

Nr SAC Puzzolan Sulfat Hilfsstoffe Wasser

1 40 40 25 5 35

2 50 40 25 5 35

3 50 30 15 2 25

4 50 30 15 2 35

5 55 20 10 5 35

6 60 20 10 5 30

7 70 20 15 8 30

8 70 20 12 6 30

9 70 15 10 6 25

10 70 15 10 7 25 11 70 10 10 7 20

12 75 10 10 8 20

13 75 10 15 8 20

14 75 5 10 9 20

15 80 5 10 10 18

Tabelle 2: Schaumzusammensetzung

Nr Protein Wasser Hilfsstoffe

1 1 60 0

2 1 55 0,2

3 1 50 0,2

4 1 45 0,2

5 1 40 0,2

6 2 60 0,2

7 2 40 0,2

8 2 20 0,5

9 3 60 0,5

10 3 50 0,5

11 3 40 0,5

12 3 30 0,5

13 3 20 1

14 4 60 1

Tabelle 3: Slurry/Schaumzusammensetzung

Bezüglich der verwendeten Hilfsstoffe sei auf voranstehende Ausführungen verwiesen.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass die Zugabe der Schaumkomponente zum Slurry neben der beschriebenen und bevorzugten kontinuierlichen Verfahrensweise auch diskontinuierlich erfolgen kann.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine mögliche Ausführungsvariante der Vorrichtung 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellte Ausführungsvariante derselben eingeschränkt ist. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

1 Vorrichtung

2 Mineralschaum

3 Mischstrecke

4 Mischstrecke

5 Vorratsbehälter

6 Fördervorrichtung

7 Pfeil

8 Pfeil

9 Mischorgan

10 Mischstreckenwelle

11 Schaumgenerator

12 Protein

13 Vorratsbehälter

14 Pfeil

15 Pfeil

16 Vorratsbehälter

17 Pfeil

18 Pfeil

19 Fördereinrichtung

20 Fördereinrichtung