CS229673B2

CS229673B2 - Fibre compound material and its manufacturing process

Info

Publication number: CS229673B2
Application number: CS815357A
Authority: CS
Inventors: Peter J Briggs; Kevin Mcaloon
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1981-07-13
Publication date: 1984-06-18
Also published as: US4421815A; FI812171L; EP0044160B1; NO154998B; DD202836A5; DK158941C; CA1163759A; HU183514B; ES8204011A1; NO154998C; IE811512L; US4442164A; IE51160B1; DK158941B; NZ197621A; EP0044161A2; ES8204012A1; DE3163869D1; ZW15281A1; ZA814542B

Description

Vynález se týká vlákenného složeného materiálu v podobně trojrozměrného bloku obsahujícího hmotu spalitelných vláken a anorganický materiál. Vynález se také týká způsobu výroby tohoto vlákenného složeného materiálu.

Vlákna a vlákenné materiály z nich vyrobené jsou notoricky poškozovat-elné nebo zničitelné ohněm. Vlákna, ať již přírodní, nebo umělá, obsahující organické materiály, například vlna, bavlna, umělé hedvábí, acetylcelulóza, polyestery, polyamidy a lignocelulózová vlákna jsou vesměs spalitelná a snadno zápalná. Vlákna nekladou odpor nebo jen málo odporu rozšíření ohně a nezpožďují vznik plamene. Bylo- by zřejmě výhodné, například v textilním, nábytkovém a stavebním průmyslu, kdyby vlákna, a zejména méně nákladná organická vlákna, mohla být zušle-chtěna pro zlepšení jejich žárového výkonu, například odolnosti proti požáru, popřípadě ohni a -schopnosti zpožďovat vznik plamene, pročež byla navržena četná zpracování pro dosažení tohoto výsledku tím, že by -se vlákna povlékla žáruvzdorným materiálem nebo· se v nich uložila nebo že by do struktury vlákna byl začleněn žáruvzdorný materiál. Až dosud nebylo dosaženo žádného uspokojivého rozřešení tohoto problému; zejména nebylo na2 lezeno- žádné řešení, které by kombinovalo uspokojivý žárový výkon spalitelných vláken a přijatelnými finančními náklady, a přitom udržovalo ohebnou povahu vláken a materiálu z nich -zhotovených.

Podle vynálezu sestává anorganický materiál ze šupin chemicky štěpeného vermikulitu.

Vynález také udává způsob pro výrobu shora uvedeného vlákenného složeného materiálu ve tvaru - bloku, který záleží v tom, že -se suspenze šupin vermikulitu nanese na spalitelná vlákna a spalitelná vlákna a šupiny - vermikulitu se tvarují do trojrozměrného bloku, takže jsou spalitelná vlákna povlečena šupinami vermikulitu a jsou spojena dohromady šupinami vermikulitu v jejich styčných bodech.

Podle výhodného provedení vynálezu je množství -spalitelných vláken nejméně 20 hmotnostních procent bloku.

Podle jiného· výhodného provedení vynálezu je množství vermikulitu nejméně 20 hmotnostních procent bloku.

Podle dalšího provedení vynálezu jsou spalitelná vlákna celulózová vlákna.

Podle jiného provedení vynálezu sestává hmota spalitelných vláken z jednotlivých vláken.

Podle ještě jiného provedení vynálezu ob229673 sáhuje hmota spalitelných vláken shluky nebo aglomeřáty vláken.

Účelně je množství vermikulitu až 100 hmotnostních procent spalitelných vláken v bloku.

Je výhodné, když jsou šupiny vermikulitu v podstatě všechny o velikosti pod 50 mikronů.

Způsob podle vynálezu záleží v tom, že se suspenze šupin vermikulitu nanese na spalitelná vlákna a spalitelná vlákna a šupiny vermikulitu se tvarují do trojrozměrného bloku, takže jsou spalitelná vlákna povlečena šupinami vermikulitu a jsou spojena dohromady šupinami vermikulitu v jejich styčných bodech.

Podle výhodného provedení způsobu podle vynálezu se vytvoří suspenze s^^í^H^'telných vláken a šupin vermikulitu a suspenze se tvaruje do bloku.

Podle dalšího provedení vynálezu se do suspenze zavede plyn před jejím vytvořením do bloku.

Vermikulitem se míní všechny materiály, známé minerologicky a obchodně jako vermikulit, včetně chloritových vermikulitů.

Výrazem šupiny vermikulitu, jak je zde užíván, se míní nepatrné částečky vermikulitu získané chemicky rozštěpením vermikulitu na částice nebo šupiny mající vysoký stranový - poměr. Tak například vermikulitové šupiny získané chemickým rozštěpením jsou tenké -destičky, získané chemickým rozštěpením vermikulitu a mající tloušťku menší než 0,5 mikronů, obvykle menší než 0,05 mikronů a s výhodou menší než 0,005 mikronu a mající stranový poměr, tj. délka nebo šířka dělená tloušťkou, nejméně 10, s výhodou nejméně 100 a ještě výhodněji nejméně 1000, například 10 000.

Vlákenné složené . materiály podle vynálezu jsou ve tvaru trojrozměrného bloku, čímž se míní trojrozměrný útvar značné tloušťky na rozdíl od jednotlivých vláken nebo listových tvarů vlákenných materiálů, což jsou v zásadě dvojrozměrné konstrukce.

V bloku mohou být spalitelná vlákna jednotlivá vlákna, nebo skupiny vláken a jsou opecně nahodile orientována, i když je zřejmé, že není vyloučen určitý stupeň orientace . spalitelných vláken.

Je třeba poznamenat, že ve vlákenném složeném bloku mohou být vlákna spojitá, tj. filamentární nebo nespojitá, tj. staplová, nebo to mohou být skupiny nebo aglomeráty vláken.

Hmotnostní podíl vermikulitových šupin nanesený na vlákenný složený materiál se může změnit v širokých mezích, jež závisejí například na zamýšlené odolnosti vlákenného složeného materiálu proti teplotě plamene a na žádaném stupni zaehovalosti konstrukce složeného materiálu před jeho vystavením žáru a po něm. Obecně zvětší zvýšení hmotnosti vermikulitových šupin na vlákenném· ‘složeném materiálu žárový vý kon bloku i tepelné podmínky, které blok vydrží. Bylo však pozorováno, že obecně velmi tenké povlaky vermikulitových šupin, například o tloušťce menší než 1 mikron, na spalitelných vláknech bloku nebo na shlucích spalitelných vláken bloku je všechno, čeho- je zapotřebí pro zvýšení výkonu spalitelných vláken v žáru a při vysokých teplotách. Jako vodítko lze uvést, že zavedení vermikulitových šupin do· -složeného bloku bude obvykle od 0,05 do 100 hmotnostních procent spalitelných vláken, typicky od 0,1 do 20 hmotnostních procent. Lze užít větších množství vermikulitových šupin, než právě udáno, a je zřejmé, že složený útvar může obsahovat stejně mnoho nebo dokonce více vermikulitových šupin než spalitelných vláken; množství spalitelných vláken v takové struktuře má být však nejméně 15 %, s výhodou nejlépe 20 hmotnostních procent složeného bloku.

Množství vermikulitových šupin nanesených na spalitelných vláknech bude - do určité míry ovlivňovat stupeň poškozeníspalitelných vláken, když vlákenný složený materiál se vystaví plamenu nebo teplotám nad bodem tavení spalitelných vláken. Spalitelná vlákna povlečená pouze šupinami vermikulitu velmi tence, mohou zuhelnatět nebo dokonce úplně shořet v nechráněných plamenech, zatímco zvýšení tloušťky povlaku zvyšuje odolnost spalitelných vláken vůči poškození plamenem. Podobně tavitelná spalitelná vlákna tence povlečená, mohou být plamenem nebo vysokou teplotou roztavena, zatímco zvýšení tloušťky povlaku zvyšuje odolnost spalitelných vláken vůči - roztavení. Ve většině praktických aplikacích vynálezu je pravděpodobnost, že spalitelná vlákna složeného- bloku -se poškodí nebo dokonce úplně shoří nebo se roztaví plamenem nebo vysokými teplotami, zejména na povrchu bloku. Avšak vzdor tomu· nejsou izolační vlastnosti a žárový výkon vlákenného složeného materiálu vážně poškozeny, zejména pokud jde o hráz proti ohni a - o vlastnosti vlákenného složeného materiálu zpožďující vliv plamene.

Vlákenné -složené materiály se . zhotoví tím, že -se šupiny vermikulitu nanesou na spalitelná vlákna nebo -shluky spalitelných vláken a smíšená spalitelná vlákna a - šupiny vermikulitu se tvarují do bloku. Obvykle se šupiny vermikulitu nanesou ze suspenze v nosné kapalině, kterou -může být například - organická kapalina nebo voda - nebo jiné vodné prostředí. S výhodou může být -suspenze- získána v postupu použitém pro chemické rozštěpení vermikulitu použita přímo pro vytvoření vlákenného -složeného materiálu. Je-li - však žádáno, mohou být šupiny vermikulitu v podobě volně tekoucího suchého prášku, jak je popsáno například v evropském patentním spisu číslo 1311 Bl, suspendovány v jakékoliv vhodné

229873 nosné kapalině pro nanesení na vlákenný podklad. Obsah šupin v 'suspenzi není kritický a může kolísat v širokém rozmezí; lze užít jakékoliv stabilní suspenze. Obsah vcrmikulitu v suspenzi bude typicky až do· 40 hmotnostních % suspenze, avšak pro výrobu velmi tenkých povlaků na spalitelných vláknech bloku může být pouze několik málo procent, ' například 2 hmotnostní procenta. S výhodou bude obsah pevných látek suspenze, tj. šupin vermikulitu, pro' většinu aplikací 10 až 40 hmotnostních %.

Po nanesení suspenze na vlákennou hmotu se hmota zavede do formy a nosná kapalina suspenze použitá pro nanesení vermikulitu se odstraní, obvykle odpařením, aby šupiny vermikulitu zůstaly uloženy, s výhodou jako' souvislá vrstva, na vlákcnném podkladu. Je-li žádáno, může se přebytečná nosná kapalina nechat odtéci z vlákenného složeného materiálu před zahřátím vlákenného složeného materiálu za účelem odstranění zbytkové nosné kapaliny. Teplota, při které se suspenze přenáší na vlákenný podklad, může být jakákoliv teplota až do bodu varu nosné kapaliny, ovšem za předpokladu, že spalitelná vlákna jsou za takových teplot 'stálá.

Suspenze nebo kal, jak může být také nazvána, může být nanesena na vlákenný podklad jakoukoliv známou technikou. Včetně nakartáčování, tj. natření, rozprášení, rozetření, škubání, ' roztírání nožem, povlékání stisknutím, povlékání válcem, povlékání ponořením a impregnace. Pro pracovníka je jednoduchou záležitostí zvolit hustotu suspenze a nanášecí techniku vhodné pro nanášení žádoucího množství vermikulitu na vlákenný podklad.

Je-li žádáno, může být suspenze vermikulitových šupin spojena s plynem pro vytvoření pěny k nanášení na vlákenný podklad, takže obsah vermikulitu ve výsledném složeném materiálu může být přítomen jako buňková matice nebo pevná pěna. Výhodnou technikou pro tvoření bloků ze spalitelných volných vláken záleží ve vytvoření těstovité suspenze spalitelných vláken a vermikulitových šupin a uvedení těsta do formy ve tvaru bloku. V takovém případě může suspenze spalitelných vláken obdržet vermikulitové šupiny, že 'se spalitelná vlákna suspendují v suspenzi vermikuliiových šupin nebo že se vermikulitové šupiny suspendují v suspenzi spalitelných vláken nebo že se smísí suspenze spalitelných vláken a suspenze vermikuliiových šupin. U této techniky může být malé množství organického pojivá, například kaučukový latex nebo polymerový latex, zahrnuto do suspenze, aby se zlepšila manipulovatelnost. s výslednou rohoží.

Vlákenné složené bloky podle vynálezu jeví zlepšení žárový výkon a dobrou odolnost proti vysoké teplotě ve srovnání s odpovídajícím materiálem vytvořeným z nezpracovaných spalitelných vláken. Tak spaB, litelná vlákna, která jsou svou povahou hořlavá, mohou být učiněna odolnými proti ohni a zpožďovat vznik plamene, zatímco organická spalitelná vlákna, která tají při nízkých teplotách, mohou být zkvalitněna na vyšší výkon ' při teplotě. Obecným znakem vynálezu je, že chování v ohni a tepelné vlastnosti bloků vyrobených, ze spalitelných vláken se zlepší tím, že se do nich začlení vermikulitové šupiny.

Jak bylo shora uvedeno, je vsrmikulit nejvýhodněčí materiál. Příčina 'této ' výhodnosti záleží v tom, že kromě toho, že uděluje vlákenným složeným materiálům dobrou odolnost v ohni a dobré chování při vysokých teplotách, jeví vermikulit téměř samojediný mezi nerosty, přicházejícími dosud v úvahu, znamenité samoulpívající vlastnosti. Po odstranění vody nebo jiné nosné kapaliny ze suspenzí vermikulitových šupin ulpívají šupiny na sobě za vytvoření poměrně silné vrstvy vermikulitu a vlákenné složené materiály, obsahující vermikulitové šupiny, využívají této samoulpíající vlastnosti nanesených šupin v tom smyslu, že se zlepší pevnost a trvanlivost vlákenného složeného materiálu, Nanesené vermikulitové lamely působí jako lepidlo pro spojování spalitelných vláken nebo vlákenných shluků vlákenné hmoty dohromady nebo/a pro spojení vlákenného složeného materiálu s jinými materiály, například pro vytvoření laminátů.

Jinou výhodou umožněnou povlečením spalitelných vláken bloků vermikulitovými šupinami, je okolnost, že spalitelná vlákna dostanou vlastnost zpožďování vzniku plamene. Avšak plamen má sklon se rozšiřovat po povrchu šupinového povlaku a je-li žádáno, mohou být do vlákenného složeného materiálu vloženy přísady zpožďující vznik plamene, například halogenované sloučeniny, kysličník antimonitý, aluminiumtrihydrát, boritany a fosforečnany. Tak lze například plamenům zabránit v šíření po vlákenném složeném materiálu, i když spalitelná vlákna, která jsou skutečně ve styku s plamenem, mohou být uvnitř vlákenného složeného' materiálu spálena nebo roztavena.

Vlákenné složené bloky shora popsané a obsahující nemodifikované povlaky se šupinami vermikulitu jsou užitečnými materiály pro velmi rozmanité aplikace. Avšak u aplikací, kde vlákenný složený materiál má být vystaven vlivu tekuté vody, doporučuje se modifikovat povlaky tak, aby vlákenný složený materiál měl zlepšenou stabilitu ve vodě. Nemodifikované povlaky mají sklon se rozpadat v 'tekuté vodě; avšak je lze snadno modifikovat, aby se staly stabilní v tekuté vodě. Složené materiály, obsahující vermikulitové šupiny, mohou být účiněny stabilními ve vodě zpracováním roztokem, například nasyceným roztokem soli hořčíku, například chloridu horečnatého, při vysoké teplotě nebo tím, že se do susfpeze vermikulitových šupin, nanesené na ' vlákenný podklad, vpraví látka zlepšující stabilitu ve vodě. Vhodné látky zlepšující stabilitu ve vodě jsou částicové sloučeniny nepatrně rozpustné ve vodě a mající ve vodě zásaditou reakci, například kysličník vápenatý a kysličník hořečnatý.

Kysličník horečnatý je nejvýhodnější látka pro zlepšení stability ve vodě vůbec a kromě toho^ pro zlepšení stability ve vodě složeného materiálu, přičemž tato přísada zvětšuje i pevnost vlákenného složeného materiálu.

Kysličník hořečnatý je zvlášť žádoucí přísadou pro pěnové vermikulitové suspenze obsahující plyn, a používá se pro vytváření vlákenného složeného materiálu tak, že dále zvětšuje pevnost buněčnaté vermikulitové matice složeného materiálu proti 'stlačení. Množství látky zlepšující stabilitu ve vodě bude obvykle až do 15, obvykle 10 hmotnostních %, vztaženo na vermikulitové šupiny.

Nepromokavosti vlákenných složených materiálů, v opaku ke zlepšení jejich stability v tekuté vodě, může být provedeno uvedením prekursoru křemíkového polymeru do suspenze vermikulitových šupin před nanesením suspenze na vlákenný materiál nebo při tomto nanášení, a zpracováním složeného materiálu kyselým plynem v přítomnosti vody pro polymerování prekursoru a vytvoření silikonového polymeru ve vlákenném složeném materiálu. Tak například může být do suspenze zaveden methylsilikonát sodný a výsledný vlákenný složený materiál může být zpracován kysličníkem uhličitým v ' přítomnosti vody, například v průběhu sušení složeného materiálu nebo po usušení složeného materiálu a jeho opětném smočení. Množství prekursoru křemíkového polymeru přidané k suspenzi bude ' obvykle až do asi 5 hmotnostních %, s výhodou asi 2 hmotnostní %, vztaženo na vermikulitové šupiny.

Chemické rozštěpení vermikulitu ' je velmi známé a lze užít kteréhokoliv ze známých chemických štěpících postupů, včetně postupů popsaných pro delaminaci vermikulitu v britských pat. spisech č. 1 016 385, 1 076 78'6, '1 119 305 a 1 585 104 a Beumeisterem a Hahnem v „Micron“ 7 247 [1976], Po vytvoření suspenze šupin vermikulitu se tato suspenze s výhodou vystaví zpracování tříděním za mokra, ve kterém 'se odstraní větší částice vermikulitu. Pro užití v postupu podle vynálezu se suspenze s výhodou třídí za ' mokra na velikost šupin pod 50 mikronů, takže suspenze jeví koloidní vlastnosti. Typické suspenze vermikulitových šupin, získané postupem tříděné za mokra na šupiny pod 50 mikronů, obsahují přibližně 40 % šupin ve velikostním rozmezí 0,4 až 5,0 mikronů.

Takové suspenze jsou výhodné suspenze pro utvoření vlákenných vložených materiálů podle vynálezu. Vlákenné složené bloky ' podle vynálezu mohou být použity ve všech aplikacích, kde se obvykle používá vlákenných bloků a kromě toho umožňují, aby v četných aplikacích byla užita určitá spalitelná vlákna, kde dosud tato spalitelná vlákna byla považována za nepoužitelná, jelikož jeví neuspokojivý žárový výkon, například jsou to vznětlivá nebo/a nízkotavitelná vlákna.

Mezi mnohým použitím vlákenného složeného materiálu podle vynálezu jsou zahrnuty aplikace pro izolaci tepla ' a zvuku a ochrana proti žáru u vznětlivých nebo/a nízkotajících materiálů, jako kaučuku a plastických pěn, listů a filmů, hliníku, dřeva, papíru, lepenky, skla a podobně, jakož i ochrana kovů a tmelovitých materiálů. Pro taková použití mohou být vlákenné složené materiály upraveny jako volný kryt nespojený tis podkladem, avšak bylo zjištěno, že nejlepších výsledků se dosáhne, je-li vlákenný složený materiál připojen k podkladu a tvoří s ním laminát. Vlákenný složený 'materiál může být navrstven s podkladem za použití obvyklého lepidla, ačkoliv ve většině případů umožní přilnavá povaha vermikulitových šupin, uložených 'ze suspenze, upustit od jiných lepidel. Tak například nanesení vlhkého složeného materiálu, tj. vlákenné hmoty plus suspenze vermikulitu, povede často k uspokojivému spojení složeného materiálu s podkladem. Podle jiného provedení může být složený materiál vytvořen in 'šitu na chráněném podkladu.

Složený materiál může, je-li žádáno, obsahovat jiné látky, například apretury, maziva a pojivá na vláknech nebo činidla zpožďující vznik ohně nebo plnidla.

Vlákenné složené materiály jsou také ' užitečné v aplikacích, které nevyžadují zpoždění vzniku ohně a dobré tepelné vlastnosti, například jako vyztužující vrstvy pro organické a anorganické materiály, například polymery, kaučuky, plastické hmoty a tmely. Aplikace zahrnující vyztužení organických materiálů vlákny obsahují také plastické hmoty vyztužené sklem.

Vynález bude nyní popsán na příkladech, na které však není omezen a kde bylo použito' následujícího obecného postupu pro přípravu vermikulitových 'suspenzí:

150 dílů vermikulitové rudy, manuovai micron grade, ex-South Africa, bylo protřepáváno s nasyceným roztokem chloridu sodného v hmotnostním poměru 1:2 v nádržce po dobu 30 minut při 80 °C. Tato suspenze se pak odstředí a promyje deionizovanou vodou. Mokrý koláč se přenese do' druhé nádrže, kde se vermikulit promíchává s 1,5N n-butylaminhydrochloridem, poměr kapaliny k pevným 'látkám je 2:1, po 30 minut při 80 °C. Tato suspenze se pak odstředí a promyje deionizovanou vodou přes přenesením vlhkého koláče do botnací nádrže, ve které vermikulit je promícháván v deio229873 nizované vodě. Po nabotnání obsahuje suspenze přibližně 20 % pevných látek a šupiny vermikulitu v nahodilé velikosti v rozmezí 300 — 400 mikronů. Tato suspenze se pak vede mlýnem drtícího typu, který zmenší přibližně 50 % částic na destičky o velikosti menší než 50 mikronů. Tato· rozemletá suspenze se třídí · v odstředivém třídiči přepadového typu a lehčí částice o velikosti síta menší než 50 mikronů se seberou pro použití. Analýza této 18 až 21% suspenze pevných látek fotosedimentometrem a kotoučovou odstředivkou ukáže, že přibližně 40 % částic má velikost, tj. ekvivalentní sférický průměr, 0,4 až 1,0 mikronu. Obsah pevných látek v suspenzi se · snadno nastaví přidáním vody k suspenzi nebo odstraněním vody ze suspenze.

r

Příklad 1

Třísky bukového dřeva, přibližná velikost 12 mm X 2 — 5 mm X 0,5 mm, byly máčeny ve 4% hmotnostní suspenzi vermikulitu, přebytečná voda a suspenze byla odkapána a třísky byly sušeny na vzduchu po dobu 48 hodin. Tyto zpracované třísky byly stlačovány při 70 kg/cm² po dobu 20 minut při teplotě 175 °C pro vytvoření dobře spojeného vzorkového bloku třískové desky. Byl také vyroben kontrolní vzorek dřevotřískové desky za užití stejných třísek bukového dřeva a emulsifikovaného· pojivá, například methylendiisokyanátu.

Vzorky dřevořískových desek o velikosti 15 mm X 15 mm X 3 mm byly pak zahřívány na ocelových miskách při 1075 stup. C. Jak zpracované, tak i nezpracované vzorky byly zapáleny na 18 sekund. Po 12 minutách se nezpracované dřevotřískové desky smrštily na molou hromádku bílého prášku, zatímco dřevotřískové desky zpracované vermikulitem zešedly a částečně se zakroutily Vzhůru, avšak zůstaly neporušené. V^:^]^amným rozdílem bylo·, že ve zpracované dřevotřískové desce byla struktura jednotlivých třísek bukového dřeva stále neporušená a chráněná tenkou vrstvou vermikulitu je povlékající.

Příklad 2

Celulózové vlákna v podobě sekané rohože o velikosti přibližně 0,6 m2 byla usušena a pak za sucha rozptýlena v mlecím robotu pro domáctnost.

Suspenze vermikulitových · · šupin tříděná ' za mokra pod 50 mikronů (532,9 g, 19 hmotnostních procent suspenze; 101,25 g vermikulitu) byla míšena s deionizovanou vodou, 246 g a povrchově aktivním činidlem Forafac, 0,5 g v mixéru Kenwood Chef, vybaveného šlehacím nástavcem při nastavení rychlosti 4, po dobu 20 minut. Šlehači nástavec byl pak nahrazen hnětacím nástavcem a rozptýlená celulózová vlákna o hmotnosti 101,25 g byla míchána do suspenze po do bu 25 minut při nastavené rychlosti · 4. Podle hmotnosti desetiprocentní kaše z kysličníku hořečnatého (10,1 g) ve vodě byla tak přidána k suspenzi a zamíchávána do suspenze po 30 sekund, po kteréžto době byla suspenze okamžitě odlita do formy o rozměrech přibližně 15 cm X 15 cm X 5 centimetrů. Po 30 minutách byl výsledný vlákenný blok vyňat z formy a sušen přes noc v peci při 80 °C. Suchý blok měl hustotu 205,4 kg/m³.

Suchý blok byl umístěn přímo do plamene Bunsenova horáku. Byla pozorována emise kouře, avšak blok nehořel a nebyla žádná známka prohoření po třech minutách. Vzorek byl z plamene odstraněn po 3 minutách a bylo pozorováno, že nastalo určité zuhelnatění vláken na exponovaném povrchu bloku, ačkoliv blok podržel svou celistvost.

Pro srovnání byl zhotoven vlákenný blok rozptýlením vzorku (69 g) stejných · celulózových vláken 949 g do vody a zavedením suspenze do stejné formy za umožnění volného odteku vody. Po sušení přes noc byl blok umístěn do plamene Bunsenova hořáku. Blok se ihned vznítil a snadno a rychle hořel, až byl plamenem úplně zničen.

Příklad 3

Za použití postupu popsaného v příkladu 2 s tou výjimkou, že bylo užito šlehacího nástavce к mixéru pro vmíšení celulózových vláken a přidání vláken se provádělo po období 6 minut místo 25 minut, byl zhotoven následující vlákenný blok:

Celulózová vlákna* (Hardwood) 40,5 g Suspenze vermikulitových lamel 853 g (162,5 g vermikulitu) Forafac (povrchově aktivní činidlo) 0,5 g

Voda 264 g

Kysličník hořečnatý 16,2 g * Celulóza byla připravena jejím rozptýlením v 1 litru vody v domácím robotu, načež následoval odtok volné vody. Celulózová vlákna použitá pro vytvoření bloku obsahovala 129 g zbytkové vody.

Po vyjmutí z formy byl blok sušen při 130 stupních · Celsia po dobu 30· minut, načež následovalo zahřívání v mikrovlnné peci po dobu 5 minut, a potom zahřívání při 120 °C přes noc.

Suchý blok měl hustotu 119 kg/m³ a jeho faktor K byl určen jako 0,059 W/MK.

Blok připravený podobně, avšak sušený při 70 °C po· ·dobu 48 hodin, měl hustotu 129 kg/m³.

Příklad 4

Vlákenný blok byl vyroben z následujících složek za použití postupu popsaného v přidání kaše

40,5 g

162 g vermikulitu 0,225 g

393 g 16,2 g příkladu 2 s tou výjimkou, že bylo použito šlehacího nástavce mixéru pro zamíchávání vláken po období 20 minut a směs byla míchána po dobu 1 minuty po kysličníku horečnatého:

Celulózová vlákna*

Vermikulitová suspenze 15 %

Forafac Voda

Kaše kysličníku horečnatého ve 162 g vody *Celulózová vlákna byla připravena máčením celulózy ve vodě po dva dny, načež následovalo rozptýlení ve 2 litrech vody v robotu, zbavení disperze vody a usušení vláken.

Blok vyjmutý z formy byl usušen přes noc při teplotě 80 °C a poskytl suchý blok o hustotě 140 kg/cm^{1 2 3 4 5 6 7} a s faktorem К rovným 0,063 W/MK.

Shora uvedený postup byl opakován, až na to, že vlákna byla promíchávána do suspenze po dobu 25 minut. Suchý blok měl hustotu 140 kg/m³.

Příklad 5

Piliny (120 g] byly přidány do 19% sus penze vermikulitových šupin ve vodě (316 g suspenze) a směs byla šlehána v mixéru Kenwood Chef po dobu 5 minut, pak nalita do formy o rozměrech přibližně 15 cm X X б cm a sušena ve formě přes noc při 100 ⁹C. Blok měl hustotu 352 kg/m³

Druhý blok byl vytvořen stejně jako shora za užití 90 g pilin místo 120 g. Hustota suchého bloku byla 332 kg/m³.

Bloky byly umístěny v plamenu Bunsenova hořáku. V každém případě bylo pozorováno, že piliny na bloku dotýkaném plamenem hořely, i když rychlost hoření byla pomalá ve srovnání s blokem slisovaných pilin a šíření plamene po povrchu bylo pomalé. I když piliny byly spáleny, blok podržel svou celistvost v plameni.

Příklad 6

Postup popsaný v příkladu 2 byl opakován s tou výjimkou, že suspenze vermikulitových šupin nebyla tříděna za mokra před použitím odstraněním částic o velikosti větší než 50 mikronů, nýbrž byla prostě nastavena na 19 hmotnostních procent obsahu pevných látek.

Suchý blok měl hustotu 250 kg/m³. Výkon bloku v plamenu Bunsenova hořáku byl podobný jako výkon bloku popsaného v příkladu 2.

Claims

předmět vynálezu

1. Vlákenný složený materiál v podobě trojrozměrného bloku obsahující hmotu spalitelných vláken a anorganický materiál, vyznačující se tím, že anorganický materiál sestává ze šupin chemicky štěpeného vermikulitu.
2. Vlákenný složený materiál poule bodu 1, vyznačující se tím, že množství spalitelných vláken je nejméně 20 hmot, procent bloku.
3. Vlákenný slcžaný materiál podle bodu 1, vyznačující se tím, že množství vermikulitu je nejméně 20 hmot, procent bloku.
4. Vlákenný složený materiál .podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že spalitelná vlákna jsou celulózová vlákna.
5. Vlákenný složený materiál podle kteréhokoliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že hmota spalitelných vláken sestává z jednotlivých vláken.
6. Vlákenný složený materiál podle kteréhokoliv z bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že hmota .spalitelných vláken obsahuje shluky nebo aglomeráty vláken.
7. Vlákenný složený materiál podle bodu

3, vyznačující se tím, že množství vermikulitu je až 100 hmot. % spalitelných vláken v bloku.
8. Vlákenný složený materiál podle kteréhokoliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že šupiny vermikulitu jsou v podstatě všechny o velikosti pod 50 mikronů.
9. Způsob výroby vlákenného složeného materiálu v podobě bloku podle bodu 1, vyznačující se tím, že se suspenze šupin vermikulitu nanese na spalitelná vlákna a spalitelná vlákna a šupiny vermikulitu se tvarují do trojrozměrného bloku, takže jsou spalitelná vlákna povlečená šupinami vermikulitu a jsou spojena dohromady šupinami vermikulitu v jejich styčných bodech.
10. Způsob podle bodu 9, vyznačující se tím, že se vytvoří suspenze spalitelných vláken a šupin vermikulitu a suspenze se tvaruje do bloku.
11. Způsob podle bodů 9, 10, vyznačující se tím, že do suspenze se zavede plyn před jejím vytvořením do bloku.