CS214566B1

CS214566B1 - Tvarovatelné prvky z anorganických vláken

Info

Publication number: CS214566B1
Application number: CS516480A
Authority: CS
Inventors: Josef Pridal; Vladimir Franc; Jaromir Snuparek; Jan Kyral
Original assignee: Josef Pridal; Vladimir Franc; Jaromir Snuparek; Jan Kyral
Priority date: 1980-07-21
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1982-05-28

Abstract

Vynález se týká izolačních požárně ochranných i žáruvzdorných prvků z anorganických vláken, jako minerálních hlinitokřemičitých a pod., jež mohou být snadno přizpůsobeny zakřivením izolovaných povrchů a jsou .tudíž vhodné v závislosti na druhu použitých anorganických vláken, příkladně pro izolaci kruhových ventilačních průduchů bytových jader, jako ochrana klasických žáruvzdorných vyzdívek průmyslových pecí, případně jejich náhrada a pod. Prvky jsou připravovány z vodných suspenzí anorganických vláken a disperze elastického, termoreaktivního kopolymeru.

Description

Vynález se týká tvarovatelných prvků z -anorganických vláken, jež mohou být snadno přizpůsobeny zakřivením izolovaného povrchu. Zejména se týká papíru a měkkých, ohybatelných plstí, určených v závislosti na druhu použitých vláken pro izolační, a požárně ochranné účely. Speciálně se týká papíru a měkkých ohybatelných plstí, připravovaných mokrým způsobem ze zředěných vodných suspenzí anorganických vláken, pojiv a případně dalších přísad.

Pod pojmem anorganická vlákna se rozumí přírodní vlákna, jako azbest, anebo umělá vlákna, jako minerální, skleněná, hlinitokřemičitá a podobně. Tato umělá vlákna se připravují rozvlákňováním tavenin příslušného složení, a to odstředivými způsoby, foukáním stlačeným vzduchem anebo parou, kombinací odstředivého způsobu a foukání a podobně. Umělá anorganická vlákna jsou důležitým materiálem v řadě oborů, zejména v oblasti tepelných izolací, požárně ochranných hmot, novodobých žáruvzdorných vyzdívek a podobně. Pro uvedené účely še používají bud ve formě volné vlny, anebo především jako rouna, plstě; desky, tvarovky, ;atd., zhotovované za použití různých technologických procesů. .,

Umělá anorganická vlákna se obecně vyznáěují hladkým povrchem a nejsou schopna asimilovat vodu a želatinizovat tak, jako vlákna organická, jmenovitě celulozová. Nejsou rovněž sama schopna vytvářet pevné mezivláknové vazby. Pro dosažení potřebné soudržnosti a požadovaných pevnostních vlastností výrobků jie proto velmi důležité použití pojiv. Z hlediska požadavků technologického procesu a optimálních fyzikálněmechanických parametrů výrobků, je pak velmi důležitá schopnost zachycení pojivá na vláknech a jeho rovnoměrné rozložení v celé hmotě vzhledem k jeho optimálnímu využití a snížení potřebných množství, dosažení homogenity vlastností výrobků a maximální pevnosti mezivláknových spojů.

Výrobky stejnoměrných vlastností s homogenním rozložením přítomných složek a dokonalým zplstěním vláken, což je podmínkou dosažení rovnoměrné kvality konečných produktů, lze připravit mokrým způsobem — obdobou papírenské technologie — odvodňováním silně zředěných vodných suspenzí, obsahujících vlákna, pojivá a další potřebné složky.

Pro přípravu tvarovatelných, ohybatelných a elastických prvků je třeba použít pojivá, poskytujícího dostatečně ohebný a pružný film. Nelze použít příkladně škrobová pojivá, používaná obvykle pří mokrém způsobu výroby desek z anorganických vláken: Tato pojivá poskytují tuhé výrobky, vykazující jen malý vratný průhyb, jež se při dalším ohýhání lámou. Účelné je aplikovat vodné disperze syntetických pryskyřic — latexy, které je třeba volit nejen podle druhu a cha214 S 8 6 rakteru filmu, vznikajícího po vysušení, ale rovněž zejména podle vhodnosti z hlediska technologického procesu tváření ze silně zředěných suspenzí, jmenovitě citlivosti vůči obsahu iontů v průmyslové vodě čí mechanickému působení během přípravy, míchání a čerpání suspenzí, možnosti srážení a zachycování na vláknech, minimálního sklonu k nalepování na technologické zařízení, dosažení co pejvyšší retence koagulátu ve struktuře anorganických vláken v průběhu odvodňování a maximální čistoty podsítových vod.

Při pojení latexy je tudíž třeba přihlížet k řadě vlastností, aby se dosáhlo vyváženosti všech uvedených faktorů. Zejména je obtížná aplikace latexových pojiv pro výrobu vysoce ohebných či rolovatelných prvků na zařízeních, jež neumožňují pracovat s velkou výškou pátoku.

Uvedené nevýhody odstraňují tvarovatelné prvky z anorganických vláken, připravované odvodňováním, formováním a vysoušením vodné suspenze složek podle vynálezu, jehož podstata je v .tom, že tvarovatelné prvky z - anorganických vláken sestávají z '91,0 až 99,5 hmotnostních % anorganických vláken a 0,5 až 9,0 hmotnostních °/o pojivá na bázi zasíťovaného elastického kopolyraeru ve formě dispreze, sražené síranem hlinitým. Pojivém může být disperze karboxylovaného styren-butadienového kopolymeru s obsahem styrenu pod 50 %, s výhodou v rozmezí 25 až 45 %, vztaženo na sušinu, případně termoreaktivní kopolymerní disperze, obsahující 70 až 88 hmotnostních °/o butylakrylátu, 3 až 11 hmotnostních % akry loni trilu, 5 až 15 hmotnostních °/o ethylenglykoldimethakrylátu, 0,5 až 6 hmotnostních % íN-methyloakrylamidu a 0,1 až 4 hmotnostní % termoreaktivního monomeru, vztaženo na sušinu. Jako termoreaktivní monomer lze použít kyselinu akrylovou, případně kyselinu methakrylovou. Tvarované prvky z anorganických vláken tnohou obsahovat do 0,1 hmotnostního % flokulantu na bázi polyakryiamidu.

Výhoda prvků podl© vynálezů spočívá v tom, že vykazují vysokou elastičnost a ohybatelnost bez porušování, a to i při přípravě na odvodňovacím zařízení s malou výškou nátoku, tj. při relativně malém sklonu síta. Nízká hodnota teploty skelnatění použité póly měrní disperze spolu s částečným zesilovánímpři sušení podmiňují dosažení požadovaných charakteristik, výrobku — elastičnost/nelepivost, potřebnou pevnost a podobně. Další výhodou je, že v průběhu procesu přípravy nedochází k nežádoucím jevům předčasné koagulace latexu či nalepování na zařízení/ během odvodňování po přísadě síranu hlinitého zůstává pojivo v jemně rozptýlené formě homogenně zachyceno ve vláknité struktuře při relativně dobré reíencl a čistotě podsítových vod, která může být dále zvýšena přísadou flokulantů na bázi polyakrylamidu. Po výstupu ze sušárny jsou prvky nelepivé a nevyžadují chlazení před další manipulací, příkladně navíjením.

Tvarovatelné prvky dle vynálezu, připravené s použitím minerální vlny je možno používat s výhodou k izolacím zakřivených po- . vrchů při požadovaných malých tloušťkách izolace, pro. požárně ochranné účely, příkladně izolaci kruhových ventilačních průduchů bytových jader a podobně. Papír a plstě připravené z hlinitokřemičitých vláken jsou určeny jako ochrana klasických žáruvzdorných vyzdívek průmyslových pecí· či jako jejich náhrada v odlehčených pecích nového typu, jako izolační vložky mezi žáruvzdornou vyzdívkou a kovové díly pecí, například rotačních pecí.

Při přípravě tvarovatelných prvků dle vynálezu jse postupuje tak, že se anorganická vlákna rozmíchají v přebytku vody na, suspenzi o 'Koncentraci 0,01- až 6,0 °/o. Do získané suspenze se dávkuje příslušné množství latexu a po promíchání se provede srážení 10 % roztokem síranu hlinitého v množství přibližně 1 % síranu, vztaženo ne sušinu 'a odvodnění suspenze na sítovém odvodňovacím zařízení. Před odvodněním a nejlépe před dávkováním latexu se provede separace granálií. Použije-li se přísada polyakrylamidu, dávkuje se jako silně zředěný roztok do suspenze krátoe před odvodňováním.

Vynález bude podrobněji vysvětlen na příkladech.

Přikladl

Byla připravena suspenze hlinitokřemičitých vláken o koncentraci 1,5 hmotnostní °/o, do níž byl přidán kopomylerní karboxylovahý anionický styren — butadienový latex s obsahem 42 hmotnostních % styrenu, o teplotě skelnatění — 3O⁰C a sušině 43 · hmotnostních %, v množství 2 % sušiny, vztaženo na vlákna. Po promíchání byla sus-

Claims

1. Tvarovatelné prvky z anorganických vláken, vyznačující se tím, že sestávají z 91,0 až 99,5 hmotnostních % anorganických vláken a 0,5 až 9,0 hmotnostních °/o pojivá na bázi zesilovaného elastického kopolymeru ve formě disperze, srážené síranem hlinitým.

2. Tvarovatelné prvky z anorganických vláken podle bodu 1, vyznačené tím, že pojivém je disperze karhoxylovaného styrenbutadienového kopolymeru s obsahem styrenu pod 50 °/o, is výhodou v rozmezí 25 až 45 %, vztaženo na sušinu.

3. Tvarovatelné prvky z anorganických vláken podle bodu 1, vyznačené tím, že pojivém je termoreaktivní kopolymerní disperze, obsahující 70 až 88 hmotnostních % butylakrylátu, 3 až 11 hmotnostních penze vysrážena přídavkem roztoku síranu hlinitého a polyakrylamidu, odvodněna a mokrý koberec vysušen při teplotě 145°C. Byla získána ohebná plst objemové hmotnosti 210 kg.m^-3, rovnoměrně propojená, při současné vysoké čistotě podsítových vod. Příklad 2

Byla připravena suspenze hlinitokřemičitých vláken o koncentraci 1 hmotnostního 0/o, do níž byl přidán kopolymerní termoreaktlvní latex o složení 81 hmotnostních °/o butylakrylátu, 5 hmotnostních % akrylonitrílu, 4 hmotnostních % N-methyloakrylamídu, 8 hmotnostních % ethylenglykoldimethakrylátu a 2 hmotnostní %' kyseliny akrylové, v množství 4 ^l0/o sušiny, vztaženo na vlákna. Po promíchání, srážení a separaci granálií byla suspenze vysrážena přídavkem roztoku síranu hlinitého a polyakrylamidu, uvedena do .nátokové skříně papírenského stroje a odvodněna na papír o tloušťce. 2 mm, jenž byl kontinuálně vysoušen při teplotě 14O⁰C a navíjen na zásobní roli. Podsitové vody vykazovaly malý obsah nezachycených pevných složek, výrobek býl vysoce elastický, homogenní, s rovnoměrným rozložením hmoty, nelepivý. Plošná hmotnost činila 480 g.m'^-2.

Příklad 3

Byla připravena suspenze hlinitokřemičitých vláken o koncentraci 1 hmotnostního %, do níž byl přidán termoreaktivní kopolymerní butylakrylátový latex o složení uvedeném v příkladu 1, v množství 3 % sušiny, vztaženo na vlákna. Po promíchání a separaci granálií byla suspenze vysrážena přídavkem roztoku síranu hlinitého v množství cca 1,3 hmotnostní % a uvedena do nátoku papírenského stroje; odvodněním a vysušením při teplotě 14O°C byla získána elastická plst o tloušťce 8 mm, jež byla navíjena na zásobní roli. Čistota podsítových vod byla. obdobná, jako v příkladě 2, výrobek byl rovnoměrně propojený, vysoce soudržný; objemová hmotnost činila 200 kg.iri!³., vynálezu' % akrylonitrilu, 5 až 15 hmotnostních °/o ethylenglykoldimethakrylátu, 0,5 až 6 hmotnostních % 'N-methylolakrylamidu a 0,1 až 4 hmotnostní °/o termoreaktívního monomeru, vztaženo na sušinu.

4.. Tvarovatelné prvky z anorganických vláken podle bodu 3, vyznačené tím, že termoreaktivním monomerem je kyselina, akrylová.

5. Tvarovatelné prvky z anorganických vláken podle bodu 3, vyznačené tím, žé termoreaktivním monomerem je kyselina, methakrylová.

6. Tvarovatelné prvky z anorganických vláken podle bodu 1 až 5, vyznačené tím, že obsahují do 0,1 hmotnostní % flokulantu. na bázi polyakrylamidu.