CS233065B1

CS233065B1 - Cellular flat insulation building element

Info

Publication number: CS233065B1
Application number: CS307083A
Authority: CS
Inventors: Josef Pridal; Vladimir Franc; Josef Knezek; Jiri Brandstetr
Original assignee: Josef Pridal; Vladimir Franc; Josef Knezek; Jiri Brandstetr
Priority date: 1983-05-02
Filing date: 1983-05-02
Publication date: 1985-02-14

Abstract

Vynález se týká izolačních materiálů připravovaných z vodní suspenze složek. Účelem vynálezu je získat materiál o vysokých tepelnč-izolačních vlastnostech s vysokou tuhosti a houževnatosti při nízké objemové hmotnosti. Tohoto účelu je dosaženo tím, že prvky obsahují 50 až 85 % hmot. expandovaného perlitu, 5 až 35 % hmot. vláknitého podílu, 0,2 až 10 % hmot. polymerové disperze, 0,5 až 5 % hmot. hydrofobizačpího prostředku a 0,5 až 5 % hmot. síranu hli- * nitého.The invention relates to insulating materials prepared from an aqueous suspension ingredients. The purpose of the invention is to obtain a material with high thermal-insulating properties with high rigidity and toughness at a low density. This purpose it is achieved by containing the elements 50 to 85 wt. expanded perlite 5 to 35 wt. fiber fraction, 0.2 % to 10 wt. polymer dispersions 0.5 to 5 wt. a hydrophobic agent and 0.5 to 5 wt. sulphate * nitého.

Description

(54) Lehčený plošný izolační prvek(54) Lightweight flat insulating element

Vynález se týká izolačních materiálů připravovaných z vodní suspenze složek. Účelem vynálezu je získat materiál o vysokých tepelnč-izolačních vlastnostech s vysokou tuhosti a houževnatosti při nízké objemové hmotnosti. Tohoto účelu je dosaženo tím, že prvky obsahují 50 až 85 % hmot. expandovaného perlitu, až 35 % hmot. vláknitého podílu, 0,2 až 10 % hmot. polymerové disperze,The invention relates to insulating materials prepared from an aqueous suspension of components. The purpose of the invention is to obtain a material with high thermal insulation properties with high rigidity and toughness at low bulk density. This is achieved in that the elements contain 50 to 85 wt. % expanded perlite, up to 35 wt. 0.2 to 10 wt. polymer dispersions,

0,5 až 5 % hmot. hydrofobizačpího prostředku a 0,5 až 5 % hmot. síranu hli* nitého.0.5 to 5 wt. % of a hydrophobizing agent and 0.5 to 5 wt. aluminum sulphate.

233 Οβ5233 Οβ5

Vynález se týká lehčeného plošného izolačního prvku připravovaného z vodné suspenze složek.The invention relates to a cellular sheet insulating element prepared from an aqueous suspension of components.

Pro řadu aplikací v izolační technice jsou zapotřebí samonosné deskové izolační prvky o dobré manipulační pevnosti, tuhosti a nízké stlačitelnosti, vyznačující se dále co nejnižší hmotností a tepelnou vodivostí. Náleží sem příkladně izolační jádra sendvičových konstrukcí, izolační vložky do panelů, střešní izolace atd. Pro uvedené účely se s výhodou používají izolace na bázi pěnových umělých hmot. Jejich nevýhodou je obecně vysoká hořlavost a omezená surovinová základna spolu s vysokou cenou základní suroviny - ropy na světových trzích. Jiným druhem izolace, který možno uvažovat pro daný účel, jsou výrobky z umělých anorganických vláken, jako jsou minerální vlna, skleněná vlákna a^pod. Rohože a plstě z těchto anorganických vláken jsou sice nehořlavé, ale nejsou samonosné, vykazují při nízkých objemových hmotnostech malou tuhost a vysokou stlačitelnost a pro některé účely nejsou vhodné. Desky z anorganických vláken se vyznačují dostatečnými pevnostmi a nízkou stlačitelnosti, avšak jejich objemová hmotnost je poměrně vysoká při horších tepelně izolačních vlastnostech. Jsou známy rovněž výrobky z peřlitu a anorganických či organických pojivj v prvém případě se jako pojivá používají cement, sádra, keramická pojivá apod., ve druhém příkladně syntetické pryskyřice nebo asfalt. Jejich nedostatkem je vesměs relativně vysoká objemová hmotnost, nízká pevnost a houževnatost, značná potřeba pojivá aj.For many applications in insulation technology, self-supporting board insulating elements of good handling strength, stiffness and low compressibility are required, further characterized by the lowest weight and thermal conductivity. These include, for example, insulating cores of sandwich structures, insulating inserts for panels, roof insulation, etc. Foam plastics insulations are preferably used for this purpose. Their disadvantage is generally high flammability and limited raw material base together with high price of basic raw material - oil on world markets. Another type of insulation that can be considered for this purpose is artificial inorganic fiber products such as mineral wool, glass fibers and the like. Mats and felts of these inorganic fibers, although non-combustible, are not self-supporting, exhibit low stiffness and low compressibility at low bulk density and are not suitable for some purposes. The inorganic fiber plates are characterized by sufficient strengths and low compressibility, but their bulk density is relatively high with poor thermal insulation properties. Articles of perlite and inorganic or organic binders are also known. In the first case, cement, gypsum, ceramic binders and the like are used as binders, in the second case, for example, synthetic resins or asphalt. Their drawbacks are generally relatively high bulk density, low strength and toughness, considerable need for binder, etc.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny u lehčeného plošného izolačního prvku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje-50 až 85 hmot.';» expandovaného peřlitu, 5 až 35 hmot. % vláknitého podílu, 0,2 až 10 hmot.% polymerové disperze, 0,5 až 5The above-mentioned drawbacks are eliminated with the lightweight sheet insulating element according to the invention, which consists in containing from 50 to 85% by weight of expanded foam, 5 to 35% by weight. 0.2 to 10 wt.% of the polymer dispersion; 0.5 to 5 wt

233 085 hmot.% hydrofobizačního prostředku a 0,5 až 5 hmot.% síranu hlinitého. Kromě těchto složek mohou takto připravené prvky obsahovat až 10 hmot./í» škrobu, znazovatělého škrobu nebo jeho derivátů o zlepšené pojivé mohutnosti, snížené teplotě mazovatění apod. Jako vláknitý podíl je v závislosti na požadované objemové hmotnosti a požární odolnosti účelné použít buničinu anebo anorganická vlákna, s výhodou skleněná vlákna, případně jejich směsi. Z polymerových disperzí je možno použít akrylátové kopolymerní disperze, polyvinylacetátové latexy, styren- butadienové latexy apod. Ve výrobku plní funkci pojivá} v případě použiti škrobu jako hlavní pojivé složky zlepšuje malé množství polymerové disperze fixaci experlitu ve výrobku a potlačuje sklon k prášení. Jako hydrofobizaóní prostředek je účelné použít rozrušitelnoú parafinovou disperzi, srážející se síranem hlinitým anebo asfaltové suspenze, silikony apod.233,085 wt.% Hydrophobizing agent and 0.5 to 5 wt.% Aluminum sulfate. In addition to these components, the elements thus prepared may contain up to 10% w / w starch, perishable starch or derivatives thereof with improved binding power, reduced lubricating temperature, etc. Pulp or inorganic fibers may be useful as fiber fraction depending on the required bulk density and fire resistance. fibers, preferably glass fibers, or mixtures thereof. Among the polymer dispersions, acrylate copolymer dispersions, polyvinyl acetate latexes, styrene-butadiene latexes and the like can be used. In the product, the binder functions when starch is used as the main binder component, a small amount of polymer dispersion improves expert fixation in the product. As a hydrophobizing agent, it is expedient to use an erodible paraffin dispersion precipitating with aluminum sulfate or asphalt suspensions, silicones and the like.

Předností izolačního prvkg podle vynálezu je poměrně vysoká tuhost a houžavnatost při nízké objemové hmotnosti, dosahované použitím vhodné vláknité výztuže vedle vlastni pojivé složky. Je tím umožněna příprava manipulovatelných výrobků o vysokých topelně-izolačních vlastnostech a objemové hmotnosti až pod 100 kg/m . Použití polymerové disperze, latexu, omezuje prášivost výrobku při manipulaci a opracování.The advantage of the insulating elements according to the invention is the relatively high rigidity and toughness at low bulk density, achieved by using a suitable fiber reinforcement in addition to the binder component itself. This makes it possible to prepare manipulable products with high thermal insulation properties and bulk density up to 100 kg / m. The use of a polymer dispersion, latex, limits the dustiness of the product during handling and processing.

Izolační prvek podle vynálezu se připravuje z vodné susΜ V penze složek odvodňováním a formováním na vhodném sítovém od-'odnovacím zařízení^ na^-příklad papírenského typu pro kontinuál ní provoz, anebo ve formách se sítovým dnem pro diskontinuální provoz. Následuje propařování za účelem aktivace škrobového pojivá, sušení a řezání na požadovaný rozměr. Postupuje se příkladně tak, že se vláknitá složka rozmíchá na homogenní suspenzi v zařízení typu holandr anebo hydropulper, načež se vnese polymerová disperze, hydrof obi<zač ní prostředek, expandovaný perlit, připadne škrob a síran hlinitý/ po rozmíchání se obsah přečerpá do zásihtáí nádrže, odkud se uvádí do nátokového zařízení papírenského stroje. Odvodněný koberec se uvádí do sušárny, jejíž prvá část slouží jako propařovací zařízení pro ziuazovatění přítomného škrobu. Je možno použít namísto škrobu vThe insulating element according to the invention is prepared from the aqueous suspension of the components by dewatering and forming on a suitable sieve dewatering device, for example of paper type for continuous operation, or in sieve bottom forms for discontinuous operation. This is followed by steaming to activate the starch binder, drying and cutting to the desired size. For example, the fiber component is mixed to a homogeneous suspension in a Hollander or hydropulper, followed by the addition of a polymer dispersion, hydrophobic agent, expanded perlite, starch and aluminum sulphate, or pumped into the reservoir after mixing from where it is introduced into the inlet device of the paper machine. The dewatered carpet is introduced into an oven, the first part of which serves as a steaming device for feeding the starch present. Can be used instead of starch in

předem připravený škrobový maz, což umožňuje propařovací operacipre-prepared starch sebum, which allows a steaming operation

233 085 vypustit. Je účelné použít případně přísadu vhodného flokulantu pro zlepšení průběhu odvodňování. Jako hydrofobizační prostředek se použije příkladně parafinová disperze, připravená emulgaci parafinu v kyselině olejové zmýdelněnó amoniakem.233 085 deleted. If appropriate, it is expedient to use a suitable flocculant to improve the drainage process. The hydrophobizing agent used is, for example, a paraffin dispersion prepared by emulsifying paraffin in oleic acid saponified with ammonia.

Vynález bude dále pdrobněji objasněn na příkladech různých vzorků izolačních prvků zhotovených podle vynálezu.The invention will be explained in more detail below using examples of various samples of insulating elements made according to the invention.

Příklad 1Example 1

Byla připravena vodná suspenze postupným rozmícháním 60 g (l5%) buničiny, rosvlákněná předem na hodnotu 20°SR, dále 25 g (6,25%) pšeničného škrobu ve formě škrobového mazu, 38 g (9,5%) rozvolněných sekaných skleněných vláken, 7 g (l,75%) parafinové emulze (vztaženo na sušinu), 2Ó0 g (65%) expandovaného perlitu EP 100, 4 ml 50% ní vodné disperze kopolymerního akrylátového latextu (θ,5%), a 8 g (2%) síranu hlinitého ve forměAn aqueous suspension was prepared by successively mixing 60 g (15%) of the pulp, pre-fibrillated to 20 ° SR, followed by 25 g (6.25%) of wheat starch in the form of starch sebum, 38 g (9.5%) of loose chopped glass fibers. , 7 g (1.75%) paraffin emulsion (based on dry matter), 20 g (65%) of expanded perlite EP 100, 4 ml of a 50% aqueous dispersion of copolymer acrylate latex (θ, 5%), and 8 g (2) % of aluminum sulphate in the form

10% ního roztoku, v celkovém objemu 25 1 vody. Suspenze byla odvodněna na laboratorním odsávacím zařízení na desku o rozměrech 33 x 33 cm, která byla po předchozím propaření vysušena při 105 °C, Objemová hmotnost výsledné desky činila 108 kg/m3, pevnost v tahu za ohybu 0,25 MPa. Při ponoření do vody na dobu 24 hodiny vzorky zůstávaly soudržné.Of a 10% solution, in a total volume of 25 L of water. The slurry was dewatered in a laboratory suction apparatus onto a 33 x 33 cm board, which was dried at 105 ° C after previous steaming. The bulk density of the resulting board was 108 kg / m 3, and the flexural strength was 0.25 MPa. Samples remained consistent when immersed in water for 24 hours.

Příklad 2Example 2

Byla připravena ca 2% ní vodná suspenze složek, obsahující qa sušinu 30% buničiny, 3% škrobu, 6% akrylátového kopolymeru vnášeného ve formě disperze, 57% expandovaného perlitu, 2% parafinové emulze (na sušinu) a 2^ síranu hlinitého. Po odvodnění, propaření a vysušení vykazovala získaná deska objemovou hmotnost 121 kg/m3, pevnost v tahu za ohybu 0,28 MPa.A ca 2% aqueous suspension of ingredients was prepared, containing qa 30% pulp dry matter, 3% starch, 6% acrylic copolymer introduced as a dispersion, 57% expanded perlite, 2% paraffin emulsion (dry matter) and 2% aluminum sulfate. After dewatering, steaming and drying, the board obtained had a bulk density of 121 kg / m 3, a bending tensile strength of 0.28 MPa.

Příklad 3Example 3

Byla připravena přibližně 1,5% ní vodná suspenze složek, obsahující na-sušinu 25% rozvolněných sekaných skleněných vláken, 8% akrylátového kopolymeru ve formě disperze, 6l% expandovaného perlitu, 4% asfaltové suspenze (na sušinu) a 2% síranu hlinitého. Po odvodnění a vysušení vykazovala získaná deska objemovou hmotnost 118 kg/m3, pevnost v tahu za ohybu 0,2 MPa.An approximately 1.5% aqueous suspension of ingredients was prepared containing dry matter of 25% disintegrated chopped glass fibers, 8% acrylic copolymer dispersion, 6% expanded perlite, 4% asphalt suspension (dry matter) and 2% aluminum sulfate. After dewatering and drying, the board obtained had a bulk density of 118 kg / m 3, a bending tensile strength of 0.2 MPa.

233 085233 085

Izolační prvky podle vynálezu vykazují vysokou tuhost a soudržnost při relativně nízké objemové hmotnosti, dále dobrou manipulační a nášlapovou pevnost a nízkou stlačitelnost. Jsou nehořlavé a jejioh příprava vychází z tuzemských nedefioitních surovin. Objemovou hmotnost a součinitel tepelné vodivosti možno regulovat v závislosti na druhu a zrnitosti použitého expandovaného perlitu,jakož i vláknité složce; nízké hodnoty poskytuje expandovaný perlit EP 100 dle ČSN a sulfátová buničina, rozvlákněná na 10 30 °SR anebo sekaná skleněná vlákna, rovnoměrně rozvolněná ze svazků.The insulating elements according to the invention exhibit high rigidity and cohesion at a relatively low bulk density, good handling and tread strength and low compressibility. They are non-flammable and its preparation is based on domestic non-deliquent raw materials. The bulk density and thermal conductivity coefficient can be controlled depending on the type and grain size of the expanded perlite used as well as the fiber component; low values are provided by expanded perlite EP 100 according to ČSN and kraft pulp pulled to 10 30 ° SR or chopped glass fibers evenly loosened from bundles.

233 085233 085

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A cellular insulating sheet prepared from an aqueous suspension of components comprising 50 to 85% by weight expanded perlite, 5 to 35% by weight fibrous fraction, 0.2 to 10% by weight polymer dispersion, 0.5 % to 5% by weight of the hydrophobizing agent; and 0.5 to 5% by weight of aluminum sulfate.

2. The expanded sheet insulating element according to claim 1, further comprising up to 10% by weight of starch or its derivatives.

3. The cellular insulating element according to claim 1, characterized in that the fiber portion is formed of pulp, preferably

ground to 10 to 30 degrees SR.