CS208621B1 - Isolation elements for high temperatures - Google Patents

Isolation elements for high temperatures Download PDF

Info

Publication number
CS208621B1
CS208621B1 CS858879A CS858879A CS208621B1 CS 208621 B1 CS208621 B1 CS 208621B1 CS 858879 A CS858879 A CS 858879A CS 858879 A CS858879 A CS 858879A CS 208621 B1 CS208621 B1 CS 208621B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
fibers
weight
binder
high temperature
carpet
Prior art date
Application number
CS858879A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Josef Pridal
Vladimir Franc
Original Assignee
Josef Pridal
Vladimir Franc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Pridal, Vladimir Franc filed Critical Josef Pridal
Priority to CS858879A priority Critical patent/CS208621B1/en
Publication of CS208621B1 publication Critical patent/CS208621B1/en

Links

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Description

(54) Izolační prvky pro vysoké teploty(54) Insulating elements for high temperatures

Vynález se týká izolačních prvků z anorganických vláken, odolných vůči vysokým teplotám. Zejména se týká plstí a izolačních desek z minerálních, případně hlinitokřemičitých vláken.The present invention relates to insulating elements of inorganic fibers resistant to high temperatures. In particular, it relates to felt and insulation boards of mineral or aluminosilicate fibers.

Jsou známy izolační plstě, polotuhé a tuhé desky z anorganických vláken, pojených organickými pojivý, obvykle tvrditelnými syntetickými pryskyřicemi, termoplasty, bitumenem, škrobem apod.Insulating felt, semi-rigid and rigid sheets of inorganic fibers bonded with organic binders, usually curable synthetic resins, thermoplastics, bitumen, starch and the like are known.

Škrobové pojivá se používají zejména při výrobě tuhých desek z vodné suspenze vláken a pojiv, event. dalších přísad; syntetické pryskyřice se vesměs aplikují ve formě vodných roztoků či emulzí nástřikem na vlákna, případně prolivem předem vytvořeného rouna vláken.Starch binders are used in particular in the manufacture of rigid boards from an aqueous suspension of fibers and binders. other ingredients; the synthetic resins are generally applied in the form of aqueous solutions or emulsions by spraying onto the fibers or by pouring the preformed web of fibers.

Nevýhodou těchto izolačních materiálů je použití tepelně málo odolných organických pojiv, které se v případě použití vláknitých prvků k izolacím v prostředí se zvýšenou teplotou rozkládají či vyhořívají a zanechávají málo soudržný koberec vláken, snadno porušovaný mechanickými vlivy. Rozrušování organických pojiv znemožňuje tak efektivní využití poměrně vysoké tepelné odolnosti samotných anorganických vláken v důsledku ztráty soudržnosti a pevnostních vlastností prvků. Nevýhodou je dále uvolňování hořlavých plynů a dýmů při rozkladu pojiv.The disadvantage of these insulating materials is the use of low-temperature-resistant organic binders which, when used as fibrous elements for insulations in elevated temperature environments, decompose or burn and leave a poorly cohesive carpet of fibers easily damaged by mechanical influences. Thus, the destruction of organic binders makes it impossible to efficiently utilize the relatively high thermal resistance of the inorganic fibers themselves due to the loss of cohesion and strength properties of the elements. Another disadvantage is the release of flammable gases and fumes during the decomposition of the binders.

Dále byla pro výrobu anorganických vláknitých izolací navržena a používají se některá anorganická pojivá; zejména se uplatnil koloidní kysličník křemičitý, připravovaný převážně deionizací vodných roztoků alkalických křemičitanů a stabilizací vzniklého sólu SiO2 obvykle přísadou malého množství alkálií, anebo hydrolysou alkylsilikátů. Výhodou pojivá na bázi koloidního kysličníku křemičitého je, že zachovává své pevnostní vlastností i při teplotách značně nad 1000 °C a hodí se tedy zejména k pojení hlinitokřemičitých vláken; další výhodou je vysoká chemická odolnost takto pojených izolací.In addition, some inorganic binders have been proposed and used for the production of inorganic fiber insulation; in particular, colloidal silicon dioxide, prepared predominantly by deionization of aqueous solutions of alkali silicates and stabilization of the resulting SiO 2 sol, usually by addition of small amounts of alkali or by hydrolysis of alkyl silicates, has been used. The advantage of the colloidal silica binder is that it retains its strength properties even at temperatures well above 1000 ° C and is therefore particularly suitable for bonding aluminosilicate fibers; another advantage is the high chemical resistance of the bonded insulation.

Nevýhodou použití koloidního kysličníku křemičitého je, že při aplikaci na vlákna nástřikem může docházet k předčasnému odpaření kapalné fáze a ztrátě pojivých vlastností dříve, než-li proběhne vytvoření napojeného stlačeného koberce vláken; dále se projevuje zejména při vnášení prolivem anebo formování z vodné suspenze sklon k migraci pojivá v napojeném koberci vláken během sušení z vláknité struktury k povrchu a vytváření tvrdého povrchového povlaku, zatímco střed izolace zůstává měkký a nedostatečně propojený. Tato nehomogenita v důsledku migrace pojivá závisí na několika faktorech, m. j. na způsobu a rychlosti vysoušení a velikosti částic SiO2 v koloidním roztoku. Nerovnoměrné rozložení pojivá způsobuje nehomogenitu vlastností izolace, rozlupčivost atd. a je obecně nežádoucí.A disadvantage of using colloidal silicon dioxide is that spray application of the fibers may result in premature evaporation of the liquid phase and loss of binding properties prior to formation of the bonded compressed fiber mat; furthermore, the tendency to migrate the binder in the bonded fiber carpet during drying from the fiber structure to the surface and to form a hard surface coating is particularly pronounced when pouring through the sliver or forming from the aqueous suspension while the center of the insulation remains soft and insufficiently interconnected. This inhomogeneity due to the migration of the binder depends on several factors, including the method and rate of drying and the particle size of the SiO 2 in the colloidal solution. Uneven distribution of the binder causes inhomogeneity of the insulation properties, flaking etc. and is generally undesirable.

Bylo navrženo potlačit migraci částic koloidního kysličníku křemičitého přísadou některých solí, jež převádějí koloidní SiO2 v gel; tento pojivý systém však není výhod208 621It has been proposed to suppress the migration of colloidal silica particles by the addition of some salts that convert colloidal SiO 2 into a gel; however, this binder system is not an advantage208 621

208 621 3 ný při recirkulaci pojivá a při vyšších koncentracích se obtížně zpracovává. Rovněž pojivý efekt je relativně nízký.208 621 binder is recycled and difficult to process at higher concentrations. Also, the binding effect is relatively low.

Výše uvedené nevýhody odstraňují izolační prvky pro vysoké teploty z anorganických vláken podle vynálezu, jehož podstata je v tom, že obsahují 0,8 až 51,8 hmotnostních procent pojivá, sestávajícího z 25 až 99,75 hmotnostních °/o kysličníku křemičitého o koloidní velikosti částic a z 0,25 až 75 hmotnostních % antimigračního prostředku a případně z dalších přísad jako jsou organická pojivá, anorganické jemné dispersní látky, hydrofobizační a fungicidní prostředky. Antimigračním prostředkem mohou být ve vodě rozpustné ethery celulózy, případně polyvinylalkohol.The above-mentioned disadvantages overcome the high temperature insulating elements of the inorganic fibers according to the invention, characterized in that they contain 0.8 to 51.8 weight percent binder consisting of 25 to 99.75 weight percent colloidal silica from 0.25 to 75% by weight of the antimicrobial agent and optionally other additives such as organic binders, inorganic fine dispersants, hydrophobizing agents and fungicides. The antimicrobial may be water-soluble cellulose ethers or polyvinyl alcohol.

Výhodou izolačních prvků pro vysoké teploty podle vynálezu je, že jsou rovnoměrně propojeny a nevykazují migraci použitého pojivá na bázi koloidního roztoku kysličníku křemičitého. Další výhodou je, že nedochází ke gelaci přítomného koloidního roztoku kysličníku křemičitého a změně pojivých vlastností před vysušením, takže je možno s výhodou pojivo recirkulovat. Výhodou použitého pojivého systému je dále, že při nanášení na vlákna nástřikem nedochází k předčasnému odpaření vody a ztrátě pojivých vlastnosti před vytvořením koberce vláken.The advantage of the high temperature insulating elements according to the invention is that they are uniformly interconnected and do not show the migration of the binder based on the colloidal silica solution used. A further advantage is that the colloidal silica solution present does not gelate and the binding properties do not change before drying, so that the binder can preferably be recirculated. Another advantage of the binder system used is that spray application of the fibers does not prematurely evaporate the water and lose the binding properties before forming the fiber carpet.

Je účelné používat sóly kysličníku křemičitého, připravované deionizací roztoků vodního skla o velikosti částic řádově 10-9 až 10-8 m, neutralizované před aplikací vhodnou kyselinou, např. sírovou.It is expedient to use silica soles prepared by deionization of water glass solutions having a particle size of the order of 10 -9 to 10 -8 m, neutralized prior to application with a suitable acid, such as sulfuric acid.

Jako antimigračního prostředku je výhodné používat ve vodě rozpustných, vysoce viskozitních látek, jež vedle antimigračního účinku mají schopnost zadržovat vodu a zabraňovat předčasnému vysychání pojivého systému ve vláknité struktuře; jmenovitě jsou to vodorozpustné ethery celulózy, jako methylceluloza, karboxymethylceluloza, hydroxyethylceluloza. Je rovněž možno použít polyvinylalkohol a další vodorozpustné, vysokoviskozní polymery, dále algináty a pod.As antimicrobial agent, it is preferable to use water-soluble, highly viscous substances which, in addition to the antimicrobial effect, have the ability to retain water and prevent premature drying of the binder system in the fibrous structure; namely, water-soluble cellulose ethers such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose. It is also possible to use polyvinyl alcohol and other water-soluble, high-viscosity polymers, alginates and the like.

Pro zvýšení manipulačních pevností výrobku je možno použít přísadu látek, rozpustných nebo dispergovatelných , ve vodě, jež vykazují vysoké pojivé účinky v systému vláken, jako je fenol-formaldehydový resol, předem upravený obvyklým způsobem amoniakem a síranem amonným, dále močovinoformaldehydové pryskyřice, škrob anebo Škrobový maz, silikonové pryskyřice, polyvinylacetátové, akrylátové anebo styren-butadienové latexy, roztoky či disperze nízkomolekulárních, polymerovatelných látek a pod., případně jejich kombinace.In order to increase the handling strength of the product, an additive of water-soluble or dispersible substances which exhibits high bonding properties in the fiber system, such as phenol-formaldehyde resol, pretreated in conventional manner with ammonia and ammonium sulfate, urea-formaldehyde resins, starch or starch wax, silicone resins, polyvinyl acetate, acrylate or styrene-butadiene latexes, solutions or dispersions of low molecular weight, polymerizable substances and the like, or combinations thereof.

Z hlediska ovlivnění porozity, tepelnětechnických vlastností, tuhosti, objemové hmotnosti a pod. výsledných prvků je možno .do vláknité struktury zavádět některé anorganické, jemně disperzní látky, jako kaolin, bentonit, halloysit a pod. Dle potřeby je možno dále zavádět hydrofobizační prostředky na bázi alkylsilanolátů, stearátů, anebo parafinových emulzí, případně fungicidní prostředky na bázi pentachlorfenolátu, organických sloučenin cínu a pod.In terms of affecting porosity, heat-technical properties, stiffness, bulk density and the like. Inorganic finely dispersed substances such as kaolin, bentonite, halloysite and the like can be introduced into the fiber structure. If desired, hydrophobizing agents based on alkylsilanolates, stearates or paraffin emulsions, or fungicidal agents based on pentachlorophenolate, organic tin compounds and the like can also be introduced.

Příprava izolačních prvků pro vysoké teploty podle vynálezu se může provádět příkladně tak, že se na vlákna, případně předem upravená ve formě rouna, nanáší nástřikem tryskami za rozvlákňovacím uzlem, anebo prolivem pojivo dle vynálezu. Případně je možno nanášet'rovněž organická pojivá dle bodu 5 vynálezu, nejlépe ze skupiny syntetických pryskyřic, a to ve směsi s koloidním roztokem kysličníku křemičitého a antimigrační přísadou, anebo separátně tak, aby k míšení docházelo až v průběhu nástřiku či polevu. Je rovněž možno vnášet pojivo dle vynálezu prolivem do předem vytvořeného koberce, připraveného odvodněním vodné suspenze vláken a případně organických pojiv, jemně disperzních látek a přísad, anebo je možno rozmíchat vlákna v přebytku pojivá dle vynálezu za případného přidání organických pojiv, nejlépe škrobových, evt. jemně disperzních látek a přísad a vzniklou suspenzi odvodnit na některém vhodném zařízení jako v sítových formách, na sítovém bubnu, anebo horizontálním sítovém stroji, přičemž podsítové vody se mohou použít k rozmíchání dalšího podílu vláken. Ve všech případech se vytvořené rouno, obsahující pojivý systém dle vynálezu, po případném předlisování podrobuje sušení evt. vytvrzení, formátování a dle potřeby broušení, povrchové úpravě a pod.The preparation of the high temperature insulating elements according to the invention can be carried out, for example, by spraying the fibers according to the invention onto the fibers, optionally pretreated in the form of a fleece, by spraying with nozzles downstream of the fiberizing knot. Alternatively, the organic binders according to clause 5 of the invention, preferably from the group of synthetic resins, can be applied in admixture with a colloidal silica solution and an anti-migration agent, or separately so as to be mixed during the spraying or glaze. It is also possible to incorporate the binder according to the invention by pouring it into a preformed carpet prepared by dewatering an aqueous suspension of fibers and optionally organic binders, finely dispersing substances and additives, or to mix the fibers in excess binder according to the invention with optional addition of organic binders, preferably starch. of the finely dispersed substances and additives and the resulting suspension dewatered on some suitable equipment such as sieve forms, sieve drum, or horizontal sieve machine, whereby the sieve water may be used to mix an additional fiber fraction. In all cases, the formed web comprising the binder system of the invention is subjected to an evt drying after pre-pressing, if necessary. curing, formatting and, if necessary, grinding, surface treatment, etc.

Příklady:Examples:

1. 400 g minerální vlny bylo rozmícháno ve 20 1 5% neutralizovaného koloidního roztoku kysličníku křemičitého, obhasujícího přísadu 200 g karboxymethylcelulozy. Neutralizace byla provedena zředěnou kyselinou sírovou na pH cca 7. Suspenze byla odvodněna na laboratorním odsávacím zařízení; mokrý koberec o rozměru 30X30 cm vykazoval po odsátí přebytečného roztoku hmotnost 1101 g. Po vysušení byla získána měkká deska objemové hmotnosti 185 kg/m3 a pevnosti v tahu za ohybu 0,19 MPa, jež nemění své vlastnosti při působení vysokých teplot až do počátku spékání minerální vlny.1. 400 g of mineral wool were mixed in 20 l of a 5% neutralized colloidal silica solution containing 200 g of carboxymethylcellulose. The neutralization was carried out with dilute sulfuric acid to a pH of about 7. The suspension was dewatered on a laboratory suction apparatus; 30X30 cm wet carpet weighed 1101 g after sucking off the excess solution. After drying, a soft board with a density of 185 kg / m 3 and a flexural strength of 0.19 MPa was obtained. sintering mineral wool.

2. 400 g hlinitokřemičitých vláken bylo rozmícháno ve 20 1 30% neutralizovaného koloidního roztoku kysličníku křemičitého, obsahujícího přísadu 300 g hydroxýethylcelulozy. Mokrý koberec, získaný odvodněním získané suspenze, vykazoval hmotnost 1398 gramů. Po vysušení byla získána tvrdá deska objemové hmotnosti 260 kg/m3, vykazující rovnoměrné propojení na řezu. Pevnost v tahu za ohybu činila 2,9 MPa; deska neměnila své vlastnosti až do teplot nad 1200 stupňů Celsia, kdy počalo docházet k větším objemovým změnám.2. 400 g of aluminosilicate fibers were mixed in 20 l of a 30% neutralized colloidal silica solution containing 300 g of hydroxyethylcellulose. The wet carpet obtained by dewatering the suspension obtained weighed 1398 grams. After drying, a hard plate having a density of 260 kg / m 3 was obtained, showing uniform bonding on the section. The flexural tensile strength was 2.9 MPa; the board did not change its properties up to temperatures above 1200 degrees Celsius, when larger volume changes began to occur.

3. 400 g minerální vlny, 55 g kaolinu a 25 g bentonitu bylo rozmícháno ve 20 13. 400 g of mineral wool, 55 g of kaolin and 25 g of bentonite were mixed in 20 l

208 621208 621

15%, neutralizovaného sólu S1O2, obsahujícího přísadu 200 g karboxymethylcelulozy. Vysušením odvodněného koberce byla získána tuhá deska objemové hmotnosti 440 kg/m1 * 3, vykazující pevnost v tahu za ohybu 1,7 MPa, odolávající působení teplot do 700 stupňů Celsia bez podstatnějších změn.15% neutralized sol S1O 2 containing additive 200 g of carboxymethyl cellulose. By drying the dewatered carpet, a rigid board having a bulk density of 440 kg / m < 3 > was obtained, showing a flexural strength of 1.7 MPa, resisting temperatures of up to 700 degrees Celsius without substantial changes.

4. Na volnou minerální vlnu byl nastříkán rozprašovaný 10% neutralizovaný sol SiO2, obsahující přísadu 1,5 hmot. % hydroxyethylcelulozy. Z vlny byl vyformován koberec, přilisován a vysušen. Byla získána měkká plsť soudržná v žáru.4. Sprayed 10% neutralized SiO 2 sol containing 1.5 wt. % hydroxyethylcellulose. The carpet was formed from wool, pressed and dried. Heat-cohesive soft felt was obtained.

5. Na volnou minerální vlnu byl nastříkán rozprašovaný roztok, obsahující 10 % koloidního SiO2, cca 5 % fenol-formaldehydového resolu a 1,5 % hydroxyethylcelulozy, připravený z 30% neutralizovaného sólu S1O2, dvojnásobného objemu fenol-formaldehydového resolu o koncentraci cca 8 %, předem upraveného obvyklým způsobem amoniakem a síranem amonným a uvedeného etheru celulózy. Po nastříkání roztoku byl z vlny upraven koberec, přilisován, vložen mezi dvě ocelové desky a vysoušen při teplotě 105 °C, později cca 150 °C. Byla získána tuhá plst objemového hmotnosti 157 kg/m3, soudržná i po vyhoření organického pojivá.5. Spray solution containing 10% colloidal SiO 2 , approx. 5% phenol-formaldehyde resol and 1.5% hydroxyethylcellulose prepared from 30% neutralized S1O 2 sol, twice the volume of phenol-formaldehyde resol at a concentration of approx. 8%, pretreated in the usual manner with ammonia and ammonium sulfate and said cellulose ether. After spraying the solution, the wool was treated with carpet, pressed, sandwiched between two steel plates and dried at 105 ° C, later about 150 ° C. A solid felt of a density of 157 kg / m 3 was obtained, cohesive even after the organic binder had burnt out.

6. Byl připraven koberec odvodněním suspenze 400 g hlinitokřemičitých vláken a odsátím přebytečné vody; mokrý koberec byl polit 15% neutralizovaným sólem SiO2, obsahujícím 1,5 % polyvinylalkoholu a přebytek roztoku byl odsát. Koberec byl mírně přilisován a vysušen. Objemová hmotnost činila 225 kg/m3, pevnost v tahu za ohybu 1,4 MPa; na řezu vykazoval koberec rovnoměrné propojení.6. A carpet was prepared by draining a suspension of 400 g of aluminosilicate fibers and sucking off excess water; the wet carpet was poured with a 15% neutralized SiO 2 sol containing 1.5% polyvinyl alcohol and the excess solution was aspirated. The carpet was slightly pressed and dried. The bulk density was 225 kg / m 3 , the flexural tensile strength was 1.4 MPa; the carpet showed an even bond on the cut.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Izolační prvky pro vysoké teploty z anorganických vláken a pojivá, vyznačující se tím, že obsahují 0,8 až 51,8 hmotnostních % pojivá, sestávajícího z 25 až 99,75 hmotnostních % kysličníku křemičitého o koloidní velikosti částic a z 0,25 až 75 hmotnostních % antimigračního prostředku a případně z dalších přísad jako jsou organická pojivá, anorganické jemné disperzní látky, hydrofobilní a fungicidní prostředky.CLAIMS 1. High temperature insulating elements of inorganic fibers and binders, characterized in that they contain from 0.8 to 51.8% by weight of a binder consisting of from 25 to 99.75% by weight of a colloidal particle size silica of from 0.25 to 51.8% by weight. 75% by weight of an antimicrobial and optionally other additives such as organic binders, inorganic fine dispersants, hydrophobic and fungicidal agents. 2. Izolační prvky pro vysoké teploty podle bodu 1 vyznačující se tím, že antimigračním prostředkem jsou ve vodě rozpustné ethery celulózy.High temperature insulating elements according to claim 1, characterized in that the anti-migration agent is water-soluble cellulose ethers. 3. Izolační prvky pro vysoké teploty podle bodu 1 vyznačující se tím, že antimigračním prostředkem je polyvinylalkohol.3. The high temperature insulating element according to claim 1, wherein the antimicrobial agent is polyvinyl alcohol.
CS858879A 1979-12-10 1979-12-10 Isolation elements for high temperatures CS208621B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS858879A CS208621B1 (en) 1979-12-10 1979-12-10 Isolation elements for high temperatures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS858879A CS208621B1 (en) 1979-12-10 1979-12-10 Isolation elements for high temperatures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS208621B1 true CS208621B1 (en) 1981-09-15

Family

ID=5436644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS858879A CS208621B1 (en) 1979-12-10 1979-12-10 Isolation elements for high temperatures

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS208621B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI68393C (en) PROCEDURE FOR THE FRAMEWORK OF ASBESTOS PRODUCTS
US4421815A (en) Fibrous composite materials and the production and use thereof
CA1229956A (en) Process for the manufacture of shaped fibrous products
US5837621A (en) Fire resistant glass fiber mats
US2633433A (en) Insulating material
CA1207953A (en) Production of vermiculite products
JPS6077155A (en) Prill of hard inorganic foamed body and manufacture
CA2377019C (en) Method for manufacturing a binder and use thereof
IE871257L (en) Aqueous emulsion as water repellant finish for glass fibre.
JP2778631B2 (en) Rigid, self-supporting soundproof inorganic fiber board and method of manufacturing the same
US2732295A (en) Mftrnn of maktivr mfvfp at
US4485203A (en) Production of vermiculite products and suspension for use therein
CS208621B1 (en) Isolation elements for high temperatures
US3661663A (en) Method of producing siliceous fiber corrosion inhibiting composites
AU620470B2 (en) Paper-like or cardboard-like raw material and process for making it
RU2057095C1 (en) Heat-insulating compound
FI110126B (en) Binder manufacture for forming mineral fiber products, by dissolving glassy particulate mineral in solution, stabilizing to form sol and adjusting dry matter content
JPS63305146A (en) Fiber-reinforced phenolic resin foam and its production
FI110618B (en) Binder manufacture for forming mineral fiber products, by dissolving glassy particulate mineral in solution, stabilizing to form sol and adjusting dry matter content
RU2087443C1 (en) Heat-insulating mass
JPH01118532A (en) Glass fiber sheet for reinforcing phenol resin foam
CS204146B1 (en) Method of producing anorganic insulating elements for high temperatures
CS250368B1 (en) Lightweight fiber insulation elements and manufacturing method
JPS6048477B2 (en) Manufacturing method for insulating lightweight cement products
CS216445B1 (en) A method of making refractory fibrous insulation layers