CZ20014533A3 - Způsob výroby pojiva a způsob výroby výrobků ze skelné vaty - Google Patents

Způsob výroby pojiva a způsob výroby výrobků ze skelné vaty Download PDF

Info

Publication number
CZ20014533A3
CZ20014533A3 CZ20014533A CZ20014533A CZ20014533A3 CZ 20014533 A3 CZ20014533 A3 CZ 20014533A3 CZ 20014533 A CZ20014533 A CZ 20014533A CZ 20014533 A CZ20014533 A CZ 20014533A CZ 20014533 A3 CZ20014533 A3 CZ 20014533A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
solution
binder
hydroxide
fibers
mineral
Prior art date
Application number
CZ20014533A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ300610B6 (cs
Inventor
Michael Perander
Bob Talling
Bell Jean Le
Original Assignee
Paroc Group Oy Ab
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26160758&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ20014533(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from FI991439A external-priority patent/FI110126B/fi
Priority claimed from FI992124A external-priority patent/FI110618B/fi
Application filed by Paroc Group Oy Ab filed Critical Paroc Group Oy Ab
Publication of CZ20014533A3 publication Critical patent/CZ20014533A3/cs
Publication of CZ300610B6 publication Critical patent/CZ300610B6/cs

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/587Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/02Pretreated ingredients
    • C03C1/026Pelletisation or prereacting of powdered raw materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/42Coatings containing inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B12/00Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Description

ZPŮSOB VÝROBY POJIVÁ A ZPŮSOB VÝROBY VÝROBKŮ ZE SKELNÉ VATY.
Oblast techniky
Předmětem předkládaného vynálezu je způsob výroby pojivá s využitím sypkého minerálního materiálu se sklovitou amorfní strukturou, především odpadního materiálu z výroby skelné vaty, jako výchozí suroviny. Takový nosič je vhodný pro vazbu minerálních materiálů, především pro použití jako pojivá při průmyslové výrobě výrobků ze skelné vaty z minerálních vláken. Dalším předmětem předkládaného vynálezu je způsob výroby výrobků ze sklené vaty využívající zmíněné pojivo pro vazbu minerálních vláken.
Dosavadní stav techniky
Minerální vlákna vyráběná tavením a centrifugací surových minerálních materiálů, jako jsou horniny, struska, sklo, keramika a podobné materiály, jsou široce využívány při průmyslové výrobě koberců a potahů ze skelné vaty určeným hlavně k tepelně a zvukově izolačním účelům především ve stavebnictví. Takové výrobky ze skelné vaty obvykle obsahují pojivá, kterých je známo mnoho různých typů.
Jsou například známy fenolem tvrzené izolační materiály. Fenol je levné a také velmi rychle tvrdící pojivo. Fenolem tvrzené výrobky odolávají teplotám do 250 °C, avšak pokud je teplota po delší dobu udržována na 250 °C dochází k destrukci vazeb. Při vyšších teplotách, 400 °C a více, ztrácí pojivo svou vazebnou schopnost a sílu, teplota velmi rychle vzroste a výrobek selže. Fenolem tvrzené výrobky navíc produkují při přehřívání jedovaté plyny. Dalším a také nej důležitějším nedostatkem je, že přítomnost fenolu ve výrobku způsobí nežádoucí zátěž životnímu prostředí, pokud má být výrobek ze skelné vaty obsahující fenol po použití zlikvidován.
Jako pojivo bylo často používáno také vodní sklo. Vodní sklo je obvykle vyráběno tavením křemičitého písku s uhličitanem sodným nebo draselným za vysoké teploty a poté rozpuštěním velmi jemně rozemletého ztuhlého produktu ve vodě. Vodní sklo lze tedy považovat za ekologicky přijatelnou substanci zahrnující i její použití jako pojivá, např. při výrobě výrobků
• · 9 · • · • 9 9 9 9 9 9 9· 9 9 9 9 .9 9 9 9
• 9 • · 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9*9 9 9 9 9 9 9
zfe skelné vaty. Nevýhodou však je, že výroba vodního skla využívá čisté surové materiály aje energeticky náročná.
Jako pojivo pro výrobky ze skelné vaty je známo také využití směsi vodního skla a jílu, viz. např. patent SE 420 488. Takový výrobek, přestože se vyznačuje dobrou odolností proti vodě a teplu, vykazuje špatnou odolnost proti stlačení, je křehký a drolivý a způsobuje prášení. Na druhé straně, patent EP B 466 754 popisuje použití pojivá vyrobeného z jílu a vodního skla pro výrobu tepelně a vlkostně odolného výrobku ze skelné vaty, který je také schopný snášet krátkodobá vysoká zatížení.
Podstata vynálezu
Cílem předkládaného vynálezu je poskytnout snadný a ekonomicky proveditelný způsob přípravy pojivá, které vykazuje výtečné vazebné a žáruvzdorné vlastnosti a je přijatelné z hygienického hlediska a z hlediska použití. Pojivo podle předkládaného vynálezu může být navíc snadno vyráběno z levných a snadno dostupných surových materiálů nebo vedlejších produktů. Důležitou předností je, že pojivo vyrobené podle předkládaného vynálezu nepředstavuje pro životní prostředí ekologickou zátěž, protože obsahuje pouze takové složky, které jsou již v přírodě přirozeně přítomny.
Předmětem tohoto vynálezu je tedy způsob výroby pojivá, zahrnující kroky:
- rozpuštění sypkého minerálního materiálu vyznačujícího se sklovitou amorfní strukturou ve vodném roztoku vedoucí k tvorbě roztoku obsahujícího nukleované a re-precipitovaně částice materiálu, stabilizace takto získaného roztoku vedoucí k tvorbě koloidního roztoku o požadované velikosti částic, a případně upravení obsahu sušiny v koloidním roztoku.
Výchozím materálem pro výrobu pojivá může být materiál ze skelné vaty, především recyklovamý odpadní materiál z výroby skelné vaty, jak je podrobněji popsáno níže.
Dalším aspektem tohoto vynálezu je způsob výroby výrobků ze skelné vaty, využívající pojivo připravené podle předkládaného vynálezu, zahrnující kontakt pojivá s minerálními vlákny vedoucí k vazbě vláken a k tvorbě výrobku ze skelné vaty.
Podle postupu preferovaného v předkládaném vynálezu sypký minerální materiál představuje odpadní produkt získaný při výrobě skelné vaty. Takový odpadní materiál je produkován ve velkém množství, obvykle 20 až 30 hmot. % vžhledem k výchozímu surovému materiálu, ve formě přádního odpadu, nevyužitých vláken ze zamítnutých výrobků (preι.
• · · · · · · · · • · · · · · · · · · · ·· ···· spotřebitelské produkty). Vhodným zdrojem materiálu jsou také různé stavby určené k demolici, kde bylo použito skelné vaty například k tepelné izolaci (post-spotřebitelské produkty). Takový odpadní materiál je již jemně rozmělněný, obvykle ve vláknité formě, a může tak být použit přímo, nebo může být rozmělněn do jemnější formy vedoucí k tvorbě produktu s velkým specifickým povrchem, jako je 0,4 m2/g nebo vyšší, např. až 25 m2/g, a tedy s dobrou rozpustností ve vodných roztocích. Vlákna získaná při výrobě skelné vaty mívají obvykle průměr 0,5 až 20 pm, častěji 2 až 15 pm, nejlépe 3 až 5 pm, měřeno pomocí OM nebo SEM s využitím vhodné metody (např. Koenig et al., Analytica Chimica Acta 1993, 280, 289 až 198; Christensen at al., Am. Ind. Hyg. Assoc. 54, May 1993), a délku 0,5 až 50 mm, častěji 2 až 20 mm, nejlépe 3 až 10 mm.
Vodný roztok může být roztok alkalický, jako je roztok hydroxidu alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, uhličitanový nebo hydrogenuhličitanový roztok, především roztok hydroxidu sodného, hydroxidu draselného, hydroxidu lithného nebo roztok hydroxidu amonného. Pro snadné rozpuštění takových surových minerálních materiálů, které jsou špatně rozpustné v neutrálních roztocích je preferován 0,1 až 2 molární roztok alkalické látky, nebo roztok vyznačující se hodnotou pH v rozmezí 10 až 14.
Vodný roztok může být také kyselý, jako jsou vodné roztoky okyselené přidáním anorganické nebo organické kyseliny, jako je HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, kyselina mravenčí, kyselina octová, kyselina propionová nebo jakékoliv jiná vhodná anorganická nebo organická kyselina. pH Roztoku je vhodně upraveno. Při nízkých hodnotách pH dochází k velmi rychlému rozpuštění minerálního materiálu a velmi rychlé tvorbě gelu, kdy je doba tvorby gelu závislá na hodnotě pH, nižší pH roztoku vede k rychlejší tvorbě gelu. Dobrého rozpuštění pro široké spektrum materiálů je dosaženo při pH v rozmezí hodnot 0 až 6. Koncentrace použité kyseliny může být-v závislosti na typu kyseliny v rozmezí 0,1 až 10 M, častěji 0,5 až 5 M.
Podle preferovaného postupu je rozpuštění surového materiálu prováděno při zvýšené teplotě, například při teplotě 80 až 100 °C, za současného míchání, což vede k usnadnění procesu rozpouštění. Rozpouštění může trvat po dobu 1 až 2 hodin, až po dobu 20 hodin v závislosti na typu použitého rozpouštěcího média a na množství pevné fáze v roztoku.
Je preferováno rozpuštění výchozího minerálního materiálu v roztoku vedoucí k tvorbě roztoku obsahujícího oxid kovu, který obsahuje 5 až 60 hmot. % sušiny, což představuje vhodnou koncentraci pro následné využití roztoku jako pojivá. Poté, co je materiál úplně rozpuštěn, dochází k nukleaci materiálu a k re-precipitaci vedoucí k tvorbě koloidního roztoku o požadované velikosti částic. Následné stabilizace kolidního roztoku je dosaženo tvorbou elektrostatických odpudivých sil mezi částicemi. Elektrostatické odpuzování mezi částicemi
f kolidního roztoku může být dosaženo přídavkem vhodných iontů k roztoku nebo změnou pH. Pokud je třeba, může být pro ovlivnění viskozity přidána nebo odstraněna voda, např.odpařováním.
Stabilizace lze také dosáhnout s použitím povrchově aktivních látek a polymerů, především neionogenních. Neionogenní povrchově aktivní látky a polymery mohou být v některých případech preferovány, protože nejsou tak citlivé k prostředí, které obsahuje vysoké koncentrace elektrolytů a dalších chemických sloučenin, především pokud je iontová síla prostředí vysoká. Příklady polymerů jsou polyethylenoxid a polyethylenglykol, příklady povrchově aktivních látek jsou nepolymerované fenoly Tween a Spán. Obvykle jsou povrchově aktivní látky a polymery používány v množstvích 0,5 až 2,5 hmot. %, vztaženo na celkový obsah sušiny v roztoku.
Při alkalických hodnotách pH bývá koloidní roztok stabilnější a je pozorováno zvýšení průměrné velikosti částic v roztoku. Při udržování koloidního roztoku po vhodnou dobu v oblasti alkalického pH nebo při zvýšení hodnoty pH z přibližně neutrální na pH 10 je dosaženo zvýšení průměrné velikosti částic, které je méně výrazné pokud roztok obsahuje navíc soli. V přítomnosti přiměřených množství solí, jak jsou anorganické soli, např. chorid sodný, mají částice koloidního roztoku tendenci se shlukovat za tvorby gelů, které precipitují. Ke stejné tvorbě gelu dochází také pokud jek roztoku přidána kyselina, kdy jek tvorbě gelu vhodné pH v rozmezí hodnot 2 až 7.
Ovlivňováním pH může být tedy koloidní roztok udržován ve formě roztoku nebo přeměněn na gel. Gel může být rozpuštěn a stabilizován pomocí intenzivního mixování a zvýšení pH a poté opět přiveden do původního stavu pomocí snížení pH nebo přídavkem elektrolytu.
Podle předkládaného vynálezu je tedy možné připravit koloidní roztok obsahující především oxid křemičitý ve směsi s dalšími oxidy kovů pocházejících z výchozího minerálního materiálu, jako je oxid vápenatý, oxid hořečnatý, oxid hlinitý, případně další oxidy kovů v menších množstvích. Je také možné ovlivnit reakční podmínky, jako je pH, k dosažení koloidních roztoků o požadované velikosti částic. Koloidní roztoky oxidu křemičitého obvykle mívají velikost primárních částic 1 až 1000 nm, avšak pro účely předkládaného vynálezu je vhodná velikost částic v rozmezí 10 až 100 nm. Takto připravené koloidní roztoky mohou být přeměněny na gel ihned po jejich tvorbě, nebo, jak je preferováno, těsně před aplikací pojivá na minerální vlákna. Koloidní roztok může být ná gel přeměněn také zahříváním nebo odpařováním vody během formování konečného výrobku.
Pokud je pojivo využíváno při výrobě skelné vaty, může být výroba výrobků ze skelné vaty a přidávání pojivá vyrobeného podle předkládaného vynálezu prováděno v klasické aparatuře. Pojivo může být přidáno ve formě roztoku skrz trysky k vláknům v reakční komoře klasické výrobní linky. K tvrzení materiálu obsahujícího pojivo dochází ihned nebo později při pokojové nebo při zvýšené teplotě.
Roztok pojivá může dále, pokud je vyžadováno neboje nezbytné, obsahovat další tvrdící, modifíkační, prach vázající a/nebo hydrofobní prostředky.
K rozprašování roztoku pojivá a aditiv obvykle dochází ihned po tvorbě vláken, především v reakční komoře. Toto je výhodné, protože vata je v tomto bodě v panenském stavu, není zkontaminována a vyznačuje se dobrou adhesivitou.
Roztok pojivá může být rozprášen na povrch vaty pomocí pojivových trysek v centrifuze, kdy je možné použít jak vnější, tak centrální rozprašovače. Je také možné použít dva nebo více různých roztoků, tak že případná modifíkační a/nebo přídavná tvrdící činidla jsou nanášena pomocí jednoho nebo více rozprašovačů a roztok pojivá je nanášen pomocí zvláštního rozprašovače.
Ačkoliv je také možné aplikovat roztok pojivá v něklerém z následných kroků výroby izolačního materiálu, například rozprašováním na primární tkaninu na běžícím pásu, nebo až v pozdější fázi. Je také možné ve zvláštní nebo v pozdější fázi aplikovat dodatečné pojivo vedoucí k získání materiálu se zvýšenou odolností a/nebo pevností. Aplikací dalších přísad lze udělit materiálu speciální vlastvosti.
Množství vody nanesené na vatu společně s pojivém je upravováno na jedné straně v závislosti na viskozitě vhodné pro účely aplikace a na druhé straně v závislosti na správné vlhkosti zabraňující prášení. Odpařování vody z vaty v reakční komoře vede ke zvyšování viskozity pojivá naneseného na vlákna, čímž si primární tkanina může po dlouhou dobu zachovat svou elasticitu a pevnost.
Obsah poj ivau běžných izolačních výrobků je obvykle 1 až 15 hmot. %, např. 1 až 5 hmot. %, vztaženo na hmostnost sušiny, ale je přirozeně možné použít vyšší i nižší množství v závislosti na požadovaném produktu a reaktivitě pojivá.
Pří výrobě izolačních desek jsou desky vhodným způsobem vyřezány z minerální tkaniny, která je obvyle připravena křížovým, skládáním primární tkaniny na požadovanou tloušťku a následným vytvrzením.
Podle preferovaného způsobu jsou minerální vlákna tvrzena za pokojové teploty, například mezi kovovými deskami. Takové desky budou pružnější, protože pomalu tvrzené vláknité jádro je pružnější a elastičtější, než vláknité jádro tvrzené za vysoké teploty.
Podle dalšího preferovaného postupu je sekundární tkanina o požadované tloušťce ponechána v nevytvrzeném stavu a uschována v netvrdícím prostředí, např. v plastovém obalu
L ξ í1 při vhodné teplotě po omezenou předem určenou dobu. Takový izolační materiál je používán přímo pro izolační účely na místech, která nejsou snadno přístupná a mají nevhodný tvar. Po instalaci je izolace vytvrzena při převládající teplotě. Je relativně snadné připevnit izolační materiál nebo rohož vhodné tloušťky na různá těžko přístupná tělesa a místa. Tvrzení nevyžaduje jakékoliv speciální měřící přístroje nebo vybavení, protože k němu dochází spontánně za převládající teploty.
Tato metoda je také vhodná pro aplikace foukané vaty, kdy je nevytvrzený materiál roztrhán na malé plášti a po aplikaci je vata vytvrzena při převládající teplotě.
Mohou být použity také další přísady, jako dodatečná tvrdící, modifikační, prach vázající a hydrofobizující činidla.
Podle předkládaného .vynálezu může dodatečné tvrdící činidlo zahrnovat anorganické soli a sloučeniny, vhodné kyseliny, estery, alkoholy nebo jejich směsi. Anorganické soli mohou být například soli hořečnaté, hlinité nebo vápenaté. Použitelnou kyselinou je například kyselina fosforečná. Pro upravení skladovací doby mohou být použita pufrovací tvrdící činidla. Jako další tvrdící činidlo může být použita směs výše uvedených tvrdících činidel.
V případě, kdy je pojivo připraveno rozpuštěním minerálního materiálu v alkalickém roztoku, jako je roztok hydroxidu sodného, vedoucí k tvorbě produktu typu vodního skla, ale obsahujícího další oxidy kovů, mohou být jako příměsi použita různá modifikační činidla, jako jsou organické a anorganické polymery, celulóza a silikony, jako jsou silikonové organické polymery. Mohou být také použity monomery zpolymerované např. změnou pH nebo zvýšením teploty během tvrzení. Zmíněná modifikační činidla mají společnou tu vlastnost, že netvoří film. Pomocí .modifikačních činidel lze dosáhnout zvýšení adhesivity na povrch vláken, zlepšení elastických vlastností, odolnosti proti vodě, odolnosti proti karbonizaci pojivá atd.
Mohou být také použity prach vázající prostředky jako jsou alkoholy, polyoly, film tvořící polymery, gelující polymery, vosky, pryskyřice, oleje, tuky, parafíny atd. Úkolem prach vázajících prostředků je vázat dohromady všechen prach nebo vázat jej na hlavní matrici buď fyzikálně (film tvořící) nebo chemicky (povrchově aktivní vlastnosti). V případě, kdy je využíváno vysokoteplotního tvrzení, mohou být použity tavící prach vázající prostředky, např. stearáty, nebo tvrdící prach vázající prostředky tvořící film na povrchu matrice. Množství prach vázajících prostředků vykazuje zároveň hydrofobizující účinek.
Úkolem hydrofobizuj ících činidel je bránění vstupu vody a vlhkosti do výrobku. Jako hydrofobizující činidla mohou být využity silany, silikony, oleje, rozličné hydrofobní sloučeniny a hydrofobní škrob.
··· · · · · · · • · ···· · · ··· · · · · · · ( V Jako zvláště výhodné prach vázající a hydrofobizující činidlo se ukázal být polybutensilanový prostředek. Polybutenová složka působí jako vazač prachu a silanová složka působí jako hydrofobizující látka.
Mezi jednotlivými skupinami mohou být snášenlivé sloučeniny smíseny předem, ale nesnášenlivé sloučeniny musí být smíseny těsně před aplikací nebo musí být aplikovány pomocí různých trysek.
Pojivo připravené podle předkládaného vynálezu lze také použít k vazbě jiných materiálů, především sypkých minerálních materiálů, hlavně při výrobě briket obsahujících sypký minerální materiál. Takové brikety jsou zvláště výhodné jako výchozí materiál pro výrobu skelné vaty, ačkoliv jsou myslitelné i jiné způsoby využití briket, kde lze využít výtečných vazebných schopností pojivá. Příkladem takového využití může být výroba briket železné rudy při výrobě železa.
Složení sypkého minerálního materiálu využitelného jako surový meteriál pro výrobu takových briket se přirozeně mění v závislosti na zamýšleném využití těchto briket. Pokud mají být brikety určeny k výrobě skelné vaty, je sypký minerální materiál zvolen podle požadovaného chemického složení vyráběných vláken. Odpovídající materiály zahrnují jakékoliv horniny a jiné minerální materiály běžně využívané k těmto účelům jako je křemenný písek, olivínový písek, sklo, čedič, strusky, odpadní materiál z výroby skelné vaty, vápenec, dolomit, wollastonit atd. Brikety jsou vyráběny jednoduchým smísením minerálního materiálu s pojivém a, pokud je třeba, přidáním vody vedoucím ke tvorbě směsi o vhodné tuhosti. Tato směs nebo hmota může být zformována do briket stlačením nebo kompresní vibrací s využitím známých technik a vytvrzena v součinnosti s výrobním procesem nebo později. Proces tvrzení může být urychlen například zahřátím.
Potřebné množství pojivá může být snadno určeno zkušenou osobou. Jako příklad může být zmíněno, že pokud je použito jako pojivo v briketách při výrobě skelné vaty, je množství pojivá v obecně v rozsahu přibližně 1 až 15 hmot %, např. 1 až 5 hmot. %, vypočteno jako hmotnost suché substance na hmotnost suchého produktu, ale je možné použít i vyšší nebo nižší množství v závislosti na požadovaném produktu a reaktivitě pojivá. Pokud je použito jako pojivo v briketách železné rudy, bude množství obvykle v rozsahu přibližně 1 až 15 hmot. %, např. 1 až 5 hmot. %, spočteno jako podíl z celkové hmotnosti vsádky. Podle předkládaného vynálezu jsou získány brikety vyznačující se dobrou pevností, včetně dobré pevnosti v syrovém stavu.
y,
í‘ Příklady provedení vynálezu
Příklad 1:
Pojivo podle předkládaného vynálezu může být připraveno podle následujícího způsobu. 7,5 g běžných vláken skelné vaty o průměru částic 3 až 4 pm a délce vláken 3 až 10 mm, je smíseno se 100 ml 5 M roztoku kyseliny mravenčí. Pro míšení by měl být použit výkonný mixér, aby bylo zajištěno efektivní promísení a urychlení rozpouštěcího procesu. Rozpouštění je obvykle dokončeno během 1 až 2 hodin. Poté, co jsou vlákna kompletně rozpuštěna, je přidáno malé množství polymeru, jako je polyethylenglykol o molekulové hmotnosti 1000 až 10000, přibližně 1 hmot. .% v závislosti na celkovém obsahu sušiny v roztoku. Během přidávání polymeru je roztok stále míchán, aby byla zajištěna stabilizace částic. Upravováním množství polymeru a dobou přídavku, tj. dobou kdy jsou již všechna vlákna rozpuštěna, může být ovlivněna velikost částic koloidního roztoku, což vede k optimálním vazebným schopnostem a schopnostem gelovatění. Koloidní roztok je poté uchováván za stálého míchání, což zajišťuje že polymer je adsorbovaný na povrchu částic.
Pokud je používáno jako pojivo pro výrobu výrobků ze sklené vaty, může být takto připravené pojivo aplikováno nebo rozprášeno na minerální vlákna podle standartních postupů. Pojivo je vytvrzeno a nadbytek vody je odstraněn zvýšením teploty až na asi 150 °C.
Zmíněné pojivo může být také použito jako pojivo v briketách smísením pojivá s jemně rozemletým surovým minerálním materiálem v mixéru například Henschelova typu. Může být výhodné přidat malé množství vody pro tvorbu směsi v lisovatelné formě. Tvrzení je dosaženo zvýšením teploty, ale je také možné využít sušení vzduchem.

Claims (19)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby pojivá vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:
    rozpuštění sypkého minerálního materiálu vyznačujícího se sklovitou amorfní strukturou ve vodném roztoku vedoucí k tvorbě roztoku obsahujícího nukleované a re-precipitované částice materiálu, stabilizace takto získaného roztoku vedoucí k tvorbě koloidního roztoku o požadované velikosti částic, a případně upravení obsahu sušiny v koloidním roztoku.
  2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že sypký minerální materiál je materiál ze skelné vaty z výroby minerálních vláken, jako je přádní odpad, nevyužitá vlákna nebo výrobky nebo post-spotřebitelské výrobky z minerálních vláken.
  3. 3. Způsob podle kteréhokoliv z'předcházej ících nároků vyznačující se tím, že roztok je stabilizován změnou pH nebo změnou elektrolytického charakteru roztoku.
  4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že roztok je stabilizován pomocí povrchově aktivních látek nebo polymerů.
  5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že vodný roztok je roztok alkalický.
  6. 6. Způsob podle nároku 5 vyznačující se tím, že alkalický roztok je roztok alkalického hydroxidu, hydroxidu amonného nebo hydroxidu kovu alkalických zemin, roztok uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu, přednostně vybraný se skupiny obsahující roztoky hydroxidu sodného, hydroxidu draselného, hydroxidu lithného, hydroxidu amonného, hydroxidu vápenatého a hydroxidu hořečnatého.
  7. 7. Způsob podle nároku 5 nebo 6 vyznačující se tím, že alkalický roztok je 0,1 až 2 molární alkalický roztok.
    ·« ·· ·♦ · ·· ·· • · · Β Β · ·· Β · · · • · Β ΒΒΒ*·· » • ΒΒ · · ΒΒΒΒ ·· ·»·· · Β ΒΒΒ · · ΒΒΒΒ
  8. 8. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že vodný roztok je kyselý roztok anorganické nebo organické kyseliny, přednostně vodný roztok obsahující kyselinu vybranou ze skupiny obsahující HC1, HNO3, H2SO4, H3PO4, kyselinu mravenčí, kyselinu octovou a kyselinu propionovou.
  9. 9. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že obsah sušiny ve stabilizovaném koloidním roztoku je v rozsahu 5 až 60 hmot. %.
  10. 10. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že velikost částic koloidního roztoku je v rozmezí přibližně 1 až 1000 nm, přednostně 10 až 100 nm.
  11. 11. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že k rozpouštění dochází při teplotě 80 až 100 °C, přednostně za současného míchání.
  12. 12. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že získaný koloidní roztok je před kontaktem s materiálem určeným k pojení přeměněn na gel.
  13. 13. Způsob podle nároku 12 vyznačující se tím, že tvorby gelu je dosaženo změnou pH a/nebo přídavkem soli.
  14. 14. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků vyznačující se tím, že zahrnuje dodatečný krok kontaktu pojivá se sypkým minerálním materiálem pro účely výroby výrobků ze skelné vaty nebo se surovou minerální briketou pro účely výroby skelné vaty nebo s briketou z železné rudy.
  15. 15. Způsob výroby výrobku ze skelné vaty vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:
    rozpuštění sypkého minerálního materiálu vyznačujícího se sklovitou amorfní strukturou ve vodném roztoku vedoucí k tvorbě roztoku obsahujícího nukleované a re-precipitované částice materiálu, stabilizace takto získaného roztoku vedoucí k tvorbě koloidního roztoku o požadované velikosti částic, a případně upravení obsahu sušiny v koloidním roztoku a kontaktu takto připraveného pojivá s vlákny skelné vaty vedoucí k jejich vazbě.
    0« ·· (V » · ♦ · · · »00 · 0
    0 0 0 0 0 0 ··
    0 0 0 ·
    0 · 0 • 0 0000
  16. 16. Způsob podle nároku 15 vyznačující se tím, že získaný koloidní roztok je před kontaktem s materiálem určeným k pojení přeměněn na gel.
  17. 17. Způsob podle nároku 16 vyznačující se tím, že tvorby gelu je dosaženo změnou pH a/nebo přídavkem soli.
  18. 18. Způsob podle nároku 15 vyznačující se tím, že pojivo je přivedeno do styku s vlákny ihned po tvorbě vláken.
  19. 19. Způsob podle nároku 15 vyznačující se tím, že pojivo je aplikováno na tkaninu ze skelné vaty vyrobenou z vláken.
CZ20014533A 1999-06-24 2000-06-20 Zpusob výroby pojiva a jeho použití u výrobku z minerální vaty CZ300610B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI991439A FI110126B (fi) 1999-06-24 1999-06-24 Menetelmä sideaineen valmistamiseksi mineraalivillatuotteita varten ja menetelmä mineraalivillatuotteiden valmistamiseksi
FI992124A FI110618B (fi) 1999-10-01 1999-10-01 Menetelmä sideaineen valmistamiseksi mineraalivillatuotteita varten sekä menetelmä mineraalivillatuotteen valmistamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20014533A3 true CZ20014533A3 (cs) 2002-03-13
CZ300610B6 CZ300610B6 (cs) 2009-06-24

Family

ID=26160758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20014533A CZ300610B6 (cs) 1999-06-24 2000-06-20 Zpusob výroby pojiva a jeho použití u výrobku z minerální vaty

Country Status (26)

Country Link
US (1) US6599388B1 (cs)
EP (1) EP1198630B1 (cs)
KR (1) KR100673074B1 (cs)
CN (1) CN1205368C (cs)
AT (1) ATE418637T1 (cs)
AU (1) AU763762B2 (cs)
BG (1) BG65432B1 (cs)
BR (1) BR0012190A (cs)
CA (1) CA2377019C (cs)
CZ (1) CZ300610B6 (cs)
DE (1) DE60041192D1 (cs)
DK (1) DK1198630T3 (cs)
EA (1) EA003152B1 (cs)
EE (1) EE200100671A (cs)
ES (1) ES2317840T3 (cs)
HR (1) HRP20010953A2 (cs)
HU (1) HUP0202026A2 (cs)
NO (1) NO20016175L (cs)
NZ (1) NZ516192A (cs)
PL (1) PL346134A1 (cs)
RS (1) RS50059B (cs)
SI (1) SI1198630T1 (cs)
SK (1) SK18052001A3 (cs)
TR (1) TR200103695T2 (cs)
UA (1) UA67855C2 (cs)
WO (1) WO2001000916A1 (cs)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI110261B (fi) 2000-06-20 2002-12-31 Paroc Group Oy Ab Menetelmä kolloidisen silikaattidispersion valmistamiseksi
FI123490B (fi) * 2001-12-20 2013-05-31 Paroc Oy Ab Menetelmä mineraalikuituotteen valmistamiseksi
PL212681B1 (pl) * 2002-11-06 2012-11-30 Rockwool Int Sposób wytwarzania sztucznych wlókien szklistych oraz ich zastosowanie
CA2536283A1 (en) * 2003-08-20 2005-03-03 Ajinomoto Co., Inc. Pharmaceutical preparations having an improved solubility
FR2877015B1 (fr) * 2004-10-21 2007-10-26 Commissariat Energie Atomique Revetement nanostructure et procede de revetement.
US20090304938A1 (en) * 2005-10-26 2009-12-10 Thorsten Gurke Polyisocyanate-Based Binder for Mineral Wool Products
KR101083876B1 (ko) 2009-01-19 2011-11-15 김영일 연탄 및 이의 제조 방법
CN102211914B (zh) * 2011-03-15 2012-12-26 武汉广益交通科技股份有限公司 公路韧性路面基层材料固结剂及其制备方法
FI125915B (fi) * 2013-01-16 2016-04-15 Paroc Group Oy Menetelmä mineraalivillaa olevien kapeiden eristyslamellien tuottamiseksi ja asentamiseksi
CN105295766A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 无锡英普林纳米科技有限公司 一种透明水性导电纳米橡胶胶水
CN106120466B (zh) * 2016-07-01 2018-10-30 昆明纳太科技有限公司 耐高温空气过滤纸及其制备方法
GB2565261B (en) * 2017-01-05 2021-05-19 Gent Tim A glass Briquette forming system
BR102019014855A2 (pt) * 2019-07-18 2021-01-26 Fras Le S A resina inorgânica, processo de fabricação de resina inorgânica, material de atrito, processo de fabricação de material de atrito, uso de resina inorgânica, uso de material de atrito, pastilha de freio, lona de freio e sapata de freio
EP4087828B1 (fr) * 2020-01-09 2024-03-13 Saint-Gobain Isover Procédé de fabrication de produits d'isolation à base de laine minérale
EP4060105B1 (en) * 2021-02-26 2024-02-07 Allshield Holding B.V. Watercurable nonwoven sheet material

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3920578A (en) * 1968-06-12 1975-11-18 Du Pont Colloidal silica-based binder vehicles and gels
GB1291567A (en) * 1968-12-16 1972-10-04 Thomas Gordon Mcnish Improvements in or relating to fibrous insulating materials
US3976728A (en) * 1972-03-10 1976-08-24 Foseco International Limited Refractory heat insulating materials
JPS5144542B2 (cs) * 1972-09-28 1976-11-29
DE2460543B2 (de) * 1974-12-20 1978-02-09 Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen Kleber und bzw. oder beschichtungsmasse auf wasserglasbasis
WO1982002844A1 (en) * 1981-02-20 1982-09-02 Bugg John William James Silicate solutions,their production and uses as binders
DE3435642A1 (de) 1984-09-28 1986-04-10 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Vliesstoff
FI891659A (fi) * 1989-04-06 1990-10-07 Partek Ab Foerfarande foer framstaellning av en mineralullsprodukt med god temperaturtaolighet.
EP0476176B1 (en) 1990-09-21 1996-12-04 EUROFIBRE S.p.A. Method for constructing panels based on mineral fibres such as glass fibres, rock wool and the like, and panel obtained by the method
DE4122334A1 (de) * 1991-07-05 1993-01-07 Zementanlagen Und Maschinenbau Verfahren und anlage zum behandeln von mineralwolle-abfaellen
FR2742172B1 (fr) * 1995-12-12 1998-01-09 Vetrotex France Sa Procede de fabrication d'un mat de verre et produit en resultant
GB9708831D0 (en) 1997-04-30 1997-06-25 Unilever Plc Suspensions with high storage stability, comprising an aqueous silicate solution and filler material
DE19733133A1 (de) * 1997-07-31 1999-02-04 Wacker Chemie Gmbh Pulverförmige, vernetzbare Textilbinder-Zusammensetzung

Also Published As

Publication number Publication date
CZ300610B6 (cs) 2009-06-24
CA2377019C (en) 2009-10-20
EP1198630B1 (en) 2008-12-24
KR20020022718A (ko) 2002-03-27
NZ516192A (en) 2003-03-28
SI1198630T1 (sl) 2009-06-30
NO20016175D0 (no) 2001-12-18
YU91401A (sh) 2004-07-15
NO20016175L (no) 2002-02-25
SK18052001A3 (sk) 2002-06-04
HUP0202026A2 (en) 2002-10-28
BG106283A (en) 2003-01-31
KR100673074B1 (ko) 2007-01-23
ES2317840T3 (es) 2009-05-01
HRP20010953A2 (en) 2003-04-30
ATE418637T1 (de) 2009-01-15
EE200100671A (et) 2003-02-17
DE60041192D1 (de) 2009-02-05
EA003152B1 (ru) 2003-02-27
CN1358243A (zh) 2002-07-10
TR200103695T2 (tr) 2002-05-21
BR0012190A (pt) 2002-04-16
RS50059B (sr) 2008-11-28
WO2001000916A1 (en) 2001-01-04
EA200200075A1 (ru) 2002-04-25
US6599388B1 (en) 2003-07-29
CA2377019A1 (en) 2001-01-04
UA67855C2 (uk) 2004-07-15
AU5409100A (en) 2001-01-31
BG65432B1 (bg) 2008-07-31
DK1198630T3 (da) 2009-04-14
CN1205368C (zh) 2005-06-08
PL346134A1 (en) 2002-01-28
AU763762B2 (en) 2003-07-31
EP1198630A1 (en) 2002-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20014533A3 (cs) Způsob výroby pojiva a způsob výroby výrobků ze skelné vaty
US7311770B2 (en) Granulated hydrophobic additive for gypsum compositions
CA2411480C (en) Colloidal silicate dispersion, method for its preparation and its use
CN1606535B (zh) 用于生产矿物纤维产品的方法
US10364183B2 (en) Composite comprising a mineral wool comprising a sugar
FI110126B (fi) Menetelmä sideaineen valmistamiseksi mineraalivillatuotteita varten ja menetelmä mineraalivillatuotteiden valmistamiseksi
FI110618B (fi) Menetelmä sideaineen valmistamiseksi mineraalivillatuotteita varten sekä menetelmä mineraalivillatuotteen valmistamiseksi
EP2665591B1 (en) Method for manufacturing a fire retardant composite and composite thus obtained
JP2024504004A (ja) 固体バインダ
JPH04173891A (ja) 耐火性シール材
JP2010132479A (ja) 繊維補強無機質成型体およびその製造方法
WO2001098220A1 (en) Briquette, method for its manufacture and its use

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20000626