CZ2003157A3

CZ2003157A3 - Způsob přípravy koloidní silikátové disperze a její použití

Info

Publication number: CZ2003157A3
Application number: CZ2003157A
Authority: CZ
Inventors: Michael Perander; Bell Jean Le
Original assignee: Paroc Group Oy Ab
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2003-05-14
Also published as: US6918954B2; DE60105603T2; PL359070A1; FI20001458A0; DK1292384T3; WO2001097963A2; CN1210096C; EP1292384B2; WO2001097963A3; AU6916201A; DE60105603T3; PL200234B1; EP1292384B1; AU2001269162B2; ES2223885T3; FI110261B; CA2411480C; FI20001458A; NO20026058L; EA200300041A1

Description

Vynález se týká koloidní silikátové disperze, která s výhodou obsahuje nízký obsah alkalických kovů a hliníku. Dále se popisují gely, které vznikly z uvedených disperzí koagulací nebo tvořením gelů. Vynález také popisuje způsob přípravy uvedených disperzí za použití surových materiálů, které obsahují částice silikátových minerálů. Vedle toho vynález popisuje použití disperzí získaných uvedeným způsobem, zvláště jako materiál s vazebnou kapacitou, to je vazebné činidlo, nebo jako vazebnou část v pojivu. Způsoby použití zahrnují použití jako krycí látka nebo pojivo nebo jako vazebná část v krycím nebo adhezivním prostředku.

podle vynálezu zvláště nacházejí použití ve materiálech, zvláště jako pojivá při výrobě skelné vaty nebo ve výrobcích z cementu nebo betonu.

Materiály stavebních

Dosavadní stav techniky

Vodní sklo se vyrábí tradičním způsobem tavením křemičitého písku s uhličitanem sodným nebo draselným při velmi vysokých teplotách a pak následuje rozpuštění jemně rozpojeného tuhnoucího produktu ve vodě. Vodní sklo je proto možné považovat za ekologicky přijatelnou látku, kterou je možné přidávat do stavebních materiálů, kde slouží jako pojivá v produktech ze skelné vaty nebo z cementu. Vodní sklo se také používá jako pojivo v briketách ze surových materiálů, které se používají při výrobě skelné vaty, nebo při výrobě licích forem nebo dutin nebo jako krycí látka a pojivo. Patentový dokument DE 2 804 069 popisuje například způsob výroby izolačního produktu spojením minerálních vláken s vodním sklem.

···· 6t 9 99 ···· • · · ·· 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9

9999 99 999 99 99

Použití vodního skla má jednu nevýhodu, jeho výroba při použití čistých surových materiálů je velmi náročná na spotřebu energie. Další nevýhodou je, že uvedené vodní sklo je vysoce alkalickým produktem, což může způsobit problémy se stabilitou například při použití jako pojivá v produktech z cementu. Vodní sklo má v typickém případě hodnotu poměru R_s(molární poměr oxidu křemičitého/oxidu sodného) je přibližně 1 až 4, přičemž hodnota poměru v případě běžného vodního skla je v typickém případě přibližně 3,3.

Známé je také použití směsi vodního skla s jinými látkami pro různé účely spolu s jílem nebo cementem jako pojivo v případě produktů ze skelné vaty, což se popisuje například v patentovém dokumentu SE 420 488. Takový produkt, ačkoliv vykazuje dobrou odolnost vůči vodě a teplotě neoddává tlaku, je křehký a prašný. Patentový dokument EP B 466 754 na druhou stranu popisuje použití pojivá vyrobeného ze strusky aktivované vodným sklem, které se používá při výrobě produktu ze skelné vaty odolné vůči teplotě a vlhkosti, které je také schopné odolat vysoké teplotě.

Patentový dokument 59 088 popisuje silně alkalické silikátové roztoky používané pro pojící účely zvláště v případě licích forem a dutin. Roztok se připraví rozpuštěním jemně rozpojeného křemičitanového prášku v alkalickém roztoku, přičemž výsledný roztok vykazuje hodnotu R_s 1,6 až 3,5. Takto připravený silikátový roztok obsahuje malé množství hliníku. V typickém případě je obsah hliníku nižší než 2 hmotnostní procenta.

Podstata vynálezu

Vynález popisuje koloidní vodnou silikátovou disperzi, to je sol obsahující silikát, který je vhodný pro použití jako pojivo. Disperzní vazebná část je s výhodou založena na minerálním materiálu a obsahuje křemík a hliník, které jsou ve formě oxidů, ve vhodném poměru, který je vyjádřen jako molární • · · · · · · ·· · · · · • · · · · ·· · poměr mezi křemíkem a hliníkem, to znamená poměr SÍO2/AI2O3. Tak se získá stabilní produkt, který má různé způsoby použití. Poměr mezi moly křemíku a hliníku v disperzi je v rozmezí 2 až 12, to znamená 2:1 až 12:1. Hodnota takového poměru je s výhodou 2,5 až 8 a ještě výhodněji 3,5 až 6.

Vynález dále popisuje způsob přípravy takových disperzí. Materiál tvořený částicemi silikátových minerálů obsahující křemík a hliník v molárním poměru 2 až 12 se rozpustí ve vodném roztoku za vzniku roztoku, který obsahuje částice s jádrem znovu vysrážené z materiálu, které stabilizují roztok za vzniku disperze a s výhodou upravují obsah suché složky v disperzi.

Vynález dále popisuje destabilizaci nebo koagulaci disperze za vzniku gelu. Taková tvorba gelu může probíhat za použití různých metod, které jsou známy v oboru, jako je například změna hodnoty pH disperze nebo přidání elektrolytu, jako je sůl, nebo odstranění vody s disperze.

Vynález dále popisuje použití silikátové disperze podle vynálezu. Uvedená použití zahrnují použití jako pojivo například při produkci skleněné vaty nebo při tvorbě briket ze surového materiálu pro výrobu skelné vaty nebo v briketách tvořených kovovou rudou nebo jako pojivá v licích formách a dutinách. Také je možné použít disperze jako přídavné látky do cementu nebo k cementu, například v betonových produktech, kde uvedené látky zvyšují poměr hliníku, zrychlují vazebný proces a působí jako zpevňující činidlo. Dále se mohou použít jako krycí materiály při aplikacích, kde se tradičně používá vodní sklo nebo křemičitý prach nebo křemičité částice jako aerosol nebo jako popílek. Tyto materiály jsou zvláště vhodné pro přípravu žáruvzdorných vrstev, které na základě vyššího obsahu hliníku v disperzi vykazují zlepšenou stabilitu v porovnání s vysoce alkalickým vodním sklem. Hliník umožňuje zlepšit skelnatost a redukuje krystalizaci silikátového pojidla. Disperze podle vynálezu se mohou také použít jako

žáruvzdorné adhezivní látky, například v případě výroby dřeva, betonu, cihel, skla, kovu, dýh a sádrokartonu. Jsou zvláště vhodná pro lepení laminátů, například pro laminaci vrstev skelné vaty nebo jako pojivá při lepení skelné vaty například na kov, jako jsou kovové plechy. Tak se například vyrábějí stavební panely.

odpadních produktů, disperze vhodné pro

Vynález popisuje přípravu zlepšeného a ekonomicky výhodného silikátového pojivového materiálu, který vykazuje skvělé pojivové vlastnosti, pevnost a nehořlavost, a je také přijatelný z hlediska hygienické nezávadnosti. Navíc pojivo podle vynálezu se může vyrábět z levného a jednoduše dostupného surového materiálu nebo

Jednoduše řečeno umožňuje přípravu požadované účely. Důležitou výhodou je, že disperze podle vynálezu nezatěžuje prostředí, ale obsahuje pouze takové komponenty, které se už v přírodě vyskytují.

Podle výhodného provedení vynálezu disperze narozdíl od tradičního vodního skla má nízký obsah oxidů alkalických kovů, které zvláště tvoří oxidy sodíku a draslíku. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu disperze obsahuje oxidy kovů alkalických zemin, jako jsou oxidy vápníku a/nebo hořčíku a/nebo železa. Takové provedení vynálezu poskytuje zlepšenou rezistenci vůči vodě, což je dáno skutečností, že rozpustnost kovů alkalických zemin je horší než rozpustnost alkalických kovů.

Nízká bazicita činí disperzi vhodnou pro řadu aplikací, kde se požaduje nízká bazicita, například při použití jako pojivá v betonu.

Podle provedení vynálezu koloidní disperze obsahuje křemík a oxid alkalického kovu v molárním poměru moly křemíku ku součtu molů oxidu alkalického kovu. To v podstatě znamená součet molů oxidu sodného a/nebo molů oxidu draselného, který je v rozmezí 10 až 350, s výhodou 15 až 150. Požadovaný molární poměr se získal na základě správné volby počátečního minerálního surového materiálu, který se použije pro přípravu disperze.

Podle dalšího provedení vynálezu disperze obsahuje oxid vápenatý a/nebo oxid hořečnatý a/nebo oxid železa, kde molárni poměr mezi křemíkem a součtem oxidu vápenatého, hořečnatého a železitého je v rozmezí 0,5 až 2, s výhodou 0,6 až 1,5. Oxid železa je ve formě oxidu železnatého. Podle výhodného provedení vynálezu velikost primárních částic disperze je 1 až 1 000 nm, s výhodou 10 až 100 nm.

Obsah suché hmoty může kolísat v závislosti na uvažované aplikaci, ale v řadě případů obsah suché hmoty je vyšší než 1 %, což je v rozmezí 5 a 60 hmotnostních procent. Obsah suché hmoty disperze se může upravit odstraněním vody, například odpařením nebo přidáním vody vhodným způsobem.

Jak se vysvětluje dále v textu, disperze podle vynálezu se může jednoduše převést na gel, například použitím fyzikálně chemického způsobu, jako je odstranění elektrostatické repulze mezi disperzními částicemi změnou pH nebo přidáním elektrolytu nebo povrchově aktivního činidla. Tvorba gelu se může také provést sušením disperze.

Vynález dále popisuje způsob přípravy uvedené disperze zahrnující kroky rozpuštění částic minerálního materiálu obsahujícího křemík a hliník v molárním poměru 2 až 12 ve vodném roztoku, který obsahuje znovu srážené částice s jádrem, stabilizace takto získaného roztoku za vzniku disperze, která má požadovanou velikost částic a úprava obsahu suché hmoty disperze.

Materiál tvořený částicemi minerálů se s výhodou používá jako počáteční materiál, který vykazuje sklovitou amorfní strukturu. Taková sklovitá struktura vykazuje lepší rozpustné vlastnosti ve srovnání s krystalickou strukturou a tvoří se například, když se surové minerální materiály taví a tvoří

vlákna při vysoké teplotě. Vhodný surový materiál je tak materiál skelné vaty a produkt minerálních vláken, jako je například odpad nebo vedlejší produkt při výrobě minerálních vláken, jako je přádní odpad, nepoužitá vlákna nebo produkty, stejně jako použité minerální vlákna.

Minerální materiál vhodný pro použití jako počáteční materiál obsahuje oxid křemičitý v množství představující 35 až 45 % hmotnosti a oxid hlinitý v množství představující 8 až 25 % hmotnosti.

Podle výhodného provedení vynálezu materiál tvořený minerálními částicemi s nízkou bazicitou obsahuje (vyjádřeno jako % hmotnosti)

oxid	křemičitý	35 až 45
oxid	hlinitý	10 až 25
r₂o		0,2 až 3,
kde	symbol R představuje	sodík nebo draslík.	Takový

materiál může dále obsahovat (vyjádřeno jako % hmotnosti) oxid vápenatý 12 až 35 oxid hořečnatý 6 až 20 oxid železnatý (celkové železo) 2 až 10.

Vhodný typ minerálního materiálu je dále materiál obsahující následující sloučeniny (vyjádřeno jako % hmotnosti)

oxid	křemičitý	35 až 45
oxid	hlinitý	8 až 13
r₂o		0,2 až 1,
kde	symbol R představuje	sodík nebo draslík. Takový

materiál může dále obsahovat (vyjádřeno jako % hmotnosti) oxid vápenatý 30 až 40 oxid hořečnatý 5 až 11 oxid železnatý (celkové železo) 0,1 až 1.

Toto složení odpovídá typickému složení produktu struskové vaty. Výhodný počáteční materiál pro přípravu disperze může být produkt nebo vedlejší produkt získaný při výrobě struskové vaty.

• 9 999 9

Inkluze oxidů kovů alkalických zemin má další výhodu. Poskytuje materiály vhodné pro vodu odpudivé krycí vrstvy a pojivá. Taková inkluze je důležitá například, když se používá v případě briket, jako jsou brikety surového materiálu při produkci skelné vaty nebo rudné brikety, stejně jako při výrobě vodě odolných a stabilních krycích vrstev a pojiv.

Počáteční materiál používaný pro tvorbu disperze je s výhodou ve formě materiálu skelné vaty, který se speciálně získal jako vedlejší produkt nebo odpad při produkci skelné vaty, jak se uvádí shora v textu. Pak se může vybrat materiál, který vykazuje optimální a požadované složení pro přípravu disperzí podle vynálezu. Takové odpady vznikají ve velkém množství. V typickém případě v množství až 20 až 30 % hmotnosti počátečního surového materiálu ve formě přádního odpadu, zmetků a nepoužívaných vláken zmetkových vláknitých produktů. Jeden aplikovatelný zdroj materiálu jsou různé rozebrané stavební konstrukce, kde se používala skelná vlna, jako je například tepelná izolace. Takový odpadní materiál je jemně rozpojen, v typickém případě se vyskytuje ve formě vláken, a mohou se pak použít samostatně nebo v jiném případě se mohou rozdělit až na dokonce jemnější formu za vzniku produktu s velkou povrchovou plochou, jako je například 0,4 m²/g nebo větší, například až 25 m²/g. Tento materiál se pak dobře rozpouští ve vodném roztoku. Vlákna získaná při produkci skelné vaty mají průměr 0,5 až 20 gm, obvykle 2 až 15 gm, jako například 3 až 5 gm, což se měřilo OM nebo SEM za použití vhodné metody popsané v publikaci Koenig et al. , Analytica Chimica Acta 1993, 280, 289-298, Christensen et al., Am. Ind.

Hyg. Assoc. (54), May 1993 a délku 0,5 až 50 mm, v obvyklém případě 2 až 20 mm, jako například 3 až 10 mm.

Vodný roztok je kyselý roztok, jako je vodný roztok okyselený přidáním anorganické nebo organické kyseliny, jako je kyselina chlorovodíková, dusičná, sírová, fosforečnanová, mravenčí, octová, propionová nebo jiná vhodná anorganická nebo • · » · organická kyselina. Hodnota pH roztoku je vhodně upravena. Nízká hodnota pH je výsledkem rychlého rozpuštění minerálního materiálu za vzniku gelu. Doba tvorby gelu je závislá na hodnotě pH. Nižší hodnota pH vede k rychlejší tvorbě gelu ve srovnání s vyšší hodnotou pH. Dobré rozpouštěcí vlastnosti širokého rozmezí minerálních materiálů se získají při hodnotě pH od 0 do 6. Koncentrace kyseliny, v závislosti na použité kyselině, může být 0,1 až 10 M, jako například 0,5 až 5 M.

Vodný roztok může také být alkalický roztok, jako je například roztok hydroxidu alkalického kovu nebo hydroxidu kovu alkalických zemin, roztok uhličitanu a hydrogenuhličitanu, zvláště roztok hydroxidu draselného a litného nebo roztok hydroxidu amonného. Takový roztok je s výhodou 0,1 až 2 molární s ohledem na alkalické činidlo nebo má hodnotu pH 10 až 14. V tomto roztoku se minerální surový materiál málo rozpustný v neutrálním roztoku jednoduše rozpustí.

Při alkalickém pH má disperze tendenci být stabilní a velikost částic se zvětšuje. Udržováním disperze v alkalickém prostředí po vhodný časový úsek nebo zvýšením hodnoty pH z prostředí neutrálního na pH 10 dojde ke zvětšení velikosti částic. Zvětšení je méně nápadné, pokud roztok obsahuje sole. Jestliže je přítomno dostatečné množství solí, jako jsou anorganické sole, například chlorid sodný, částice mají tendenci agregovat a vzniká gel, který se sráží. Stejná tvorba gelu probíhá, jestliže pH roztoku je kyselé, přičemž hodnota pH přibližně mezi 2 a 7 je vhodná pro tvorbu gelu.

Udržováním pH je možné udržet stádium disperze nebo disperze může přecházet na gel. Gel se může dispergovat a stabilizovat mícháním a zvýšením pH a pak může nastat opětná tvorba gelu snížením hodnoty pH nebo přidáním elektrolytu.

Materiály tvořené částicemi obsahující hliník, zvláště takové, které obsahují přibližně 10 až 25 % hliníku vztaženo k hmotnosti, se v obecném případě relativně špatně rozpouštějí • «·· • · · · · · v neutrálním roztocích, ale vykazují lepší rozpustnost v kyselém nebo alkalickém prostředí, tak vznikají alkalické disperze obsahující rozpuštěný křemík a hliník v požadovaném poměru. Když se rozpouští materiál v kyselém roztoku, je výhodnější organická kyselina ve srovnání s anorganickou. To způsobuje skutečnost, že anorganické kyseliny mohou tvořit nerozpustné solné sraženiny, například s vápníkem a hořčíkem, které jsou obsaženy v počátečním materiálu. Některé anorganické kyseliny jsou vysoce korozivní a proto nejsou vhodné pro uvedené účely.

Rozpuštění surového materiálu se s výhodou provádí při zvýšené teplotě, jako je teplota 80 až 100°C za současného míchání, což umožňuje proces rozpouštění. Rozpouštění probíhá po dobu 1 až 2 hodin až 20 hodin v závislosti na používaném rozpouštěcím médiu a obsahu pevných částic v roztoku.

V roztoku se s výhodou rozpustí takové množství počátečního minerálního materiálu, aby vznikl roztok obsahující oxidy kovů, jejichž obsah přesahuje 1 %, s výhodou 5 až 60 % hmotnosti suché hmoty, což je vhodná koncentrace pro následné použití jako pojivo. Když se rozpouštění dokončí, tvoří se jádra a materiál se sráží za vzniku disperze s požadovanou velikostí částic. Následné stabilizace disperze se dosahuje v roztoku vytvořením elektrostatické odpudivosti částic. Elektrostatické odpudivosti mezi částicemi se dosáhne například zavedením vhodných iontů do roztoku nebo změnou hodnoty pH roztoku. Jestliže je třeba, je možné přidat další vodu nebo ji je možné odstranit, například odpařením. Tak se například může upravit viskozita roztoku.

Stability je možné také dosáhnout použitím vhodných povrchově aktivních činidel a/nebo polymerů, zvláště neinogenních polymerů. V některých případech jsou výhodnější neionogenní povrchově aktivní činidla a polymery, protože nejsou velmi citlivé vůči prostředí, které obsahuje vysoké koncentrace elektrolytů a jiných chemikálií, zvláště když je «« ···· vysoká iontová síla roztoku. Příklady vhodných polymerů jsou polyetylenoxid a polyetylenglykol. Příklady vhodných povrchově aktivních činidel jsou nonylfenoly, Tween a Spán. V typickém případě se takové povrchově aktivní činidla a polymery používají v množství 0,5 až 2,5 % hmotnosti, což se vztahuje na celkové množství pevných látek v roztoku. Jak se uvádí shora v textu, velikost částic se může ovlivnit upravením hodnoty pH.

Tak je možné vytvořit disperze obsahující převážně křemík v kombinaci s jinými oxidy kovů, které vychází z počátečního minerálního materiálu, jako je oxid vápenatý, horečnatý, hlinitý, a v malém množství se mohou vyskytovat další oxidy kovů. Je také množné upravit reakční podmínky tak, že se získají disperze s požadovanou velikostí částic. Takto získané disperze se mohou přeměnit na gel buď přímo po vytvoření disperze nebo přímo před aplikací, například před aplikací disperze, jako pojivo minerálních vláken při výrobě skelné vaty. Disperze může také přecházet na gel zahřátím nebo odpařením vody.

Odborník může jednoduše určit množství disperze používané pro určité účely. Jako příklad je možné zmínit, že při výrobě skelné vaty se jako pojivo používá přibližné množství 1 až 15 % hmotnosti, počítáno jako suchá látka, což se vztahuje na hmotnost produktu v případě normálního izolačního produktu, ale je přirozeně možné použít vyšší nebo nižší množství v závislosti na požadovaném produktu a jeho reaktivitě jako poj iva.

Když se disperze používá jako pojivo v licích formách, její množství v typickém případě bude přibližně 1 až 15 %, jako je 1 až 5 % hmotnosti celkové hmotnosti v sádky.

Následující příklady popisují vynález, aniž ho omezují. Procenta jsou procenta hmotnosti, není-li uvedeno jinak.

Příklady provedení vynálezu

9999

Příklad 1:

Pojivo podle vynálezu je možné připravit následujícím způsobem. 7,5 g minerálních vláken obsahuje 42,1 % oxidu křemičitého, 17,4 % oxidu hlinitého, 17,3 % oxidu vápenatého, 13,7 % oxidu hořečnatého, 5,8 % oxidu železnatého, 1,6 % oxidu sodného, 0,6 % oxidu draselného. Nečistoty jsou v rovnováze. Průměr vláken je 3 až 4 pm a délka vláken je 3 až 10 mm. Směs se smíchá se 100 ml 5 M roztoku kyseliny mravenčí. Za účelem míchání by se měl použít mixér s vysokým střihovým momentem, aby se dosáhlo efektivního míchání a zrychlil se proces rozpouštění. Rozpuštění se v obvyklém případě provede během jedné až dvou hodin. Když se vlákna zcela rozpustí, přidá se malé množství polymeru, jako je polyetylenglykol s molekulovou hmotností 1 000 až 10 000, což činí 1 % hmotnosti vztaženo na celkový obsah pevných látek v roztoku. Během přidávání polymeru, se roztok stále míchá, aby se stabilizovaly vzniklé částice. Změnou množství polymeru a doby přidávání, to znamená okamžiku, kdy se všechny vlákna rozpustí, se může změnit velikost koloidních částic, aby se získaly optimální vlastnosti gelu a pojivá. Koloidní částice se pak stále míchají, aby se zajistilo, že se polymer absorbuje na povrch částic.

Když se disperze používá při přípravě produktů skelné vaty, takto připravené pojivo se může aplikovat na minerální vlákna sprejováním. Pojivo se čistí a voda se odstraní zvýšením teploty na přibližnou hodnotu 150 °C.

Uvedené pojivo se může také použít jako pojivo v briketách, mícháním pojivá jemně mletým minerálním surovým materiálem, například Henschelova typu. Při použití ve formách může být výhodné přidat malé množství vody a tak se vytvoří vhodná směs. Čištění probíhá zvýšením teploty, ale také je možné použít sušení vzduchem.

• ··*· ·· · • · • · • · ··· · • 4 • 99 • · · • · • 4 · ·· ···»

9 « • ♦ T » 9 · · <9 · ··

Příklad 2:

2,1 g vláken, které mají složení odpovídající složení uvedeném v příkladu 1, bylo rozpuštěno ve 100 ml kyseliny mravenčí. Po rozpuštění vláken se roztok podrobil centrifugaci, aby se odstranily nečistoty. Vzorek se pak studoval za použití měření rozptylu světla. V roztoku probíhá vznik jader primárních částic a částice rostou. S časem se zvětšuje velikost částic, což je patrné z obrázku č. 1.

Jestliže disperze není stabilní, bude časem tvořit gel, jak je zřejmé z obrázku č. 2. Tento obrázek znázorňuje testy provedené rozpuštěním 1,15 g vláken, které mají složení uvedené shora v textu, ve 100 ml kyseliny mravenčí v různých koncentracích. Jak je možné vidět na obrázku č. 2, gelovací čas kolísá mezi 5 a 12 dny.

Za účelem studování hodnoty pH prostředí jako funkce času se rozpustilo 1,15 g vláken, které vykazují složení jako shora v textu, ve 100 ml kyseliny octové, vykazující různé koncentrace, což je zobrazeno na obrázku č. 3. Rovnovážného pH se dosáhlo během několika hodin, což ukazuje, že se vláknitý materiál rozpustil. Nižší koncentrace kyseliny vedou ke zvýšení pH, což ukazuje, že v roztoku zbývá menší množství kyseliny. Při vyšší koncentraci kyseliny se po rozpuštění vláken zůstává v roztoku větší množství kyseliny, což znamená, že se udržuje nižší hodnota pH roztoku.

Podobný test se provedl rozpuštěním 1,15 g vláken (průměr 3 až 4 pg a délka přibližně 3 až 10 mm), které vykazují složení popsané shora v textu, ve 100 ml kyseliny mravenčí v různých koncentracích. Při nízké koncentraci požadovaný čas na rozpuštění byl přibližně 15 až 20 hodin. Když se koncentrace zvýšila, čas nutný pro rozpuštění se snížil na 1 až 2 hodiny.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy koloidní silikátové disperze obsahující křemík a hliník, vyznačující se tím, že zahrnuj e rozpuštění minerálního materiálu tvořeného částicemi obsahujícího křemík a hliník v molárním poměru v rozmezí mezi 2 až 12 ve vodném roztoku, přičemž vzniká roztok obsahující částice s jádrem znovu vysrážené z materiálu, stabilizaci získaného roztoku za vzniku disperze a možnou úpravu obsahu suché hmoty v disperzi.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačujíc! se tím, ž e materiál tvořený minerálními částicemi má sklovitou amorfní strukturu.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e molární poměr mezi křemíkem a hliníkem je v rozmezí 2,5 až 8, výhodné je rozmezí 3,5 až 6.
4. Způsob podle nároků 1 nebo 3, vyznačující se tím, že materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje oxid alkalického kovu nebo oxidy alkalických kovů a molární poměr křemíku a součtu oxidů alkalických kovů je v rozmezí 10 až 350, s výhodou 15 až 150.
5. Způsob podle kteréhokoliv nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje oxid vápenatý a/nebo oxid hořečnatý a/nebo oxid železnatý, přičemž molární poměr mezi křemíkem a součtem oxidu vápenatého, oxidu hořečnatého a oxidu železitého je v rozmezí 0,5 až 2, s výhodou 0,6 až

1,5.
6. Způsob podle kteréhokoliv nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje 35 až 45 hmotnostních procent « ··»· *· * ·· ···· ·· · · · ·· · · · • * ··· · · · • « ··· ···· · • · · · · ···· ··· · ·· ··· ·· ·· oxidu křemičitého a 8 až 25 hmotnostních procent oxidu hlinitého.
7. Způsob podle kteréhokoliv nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje, vyjádřeno jako hmotnostní procento, oxid křemičitý 35 až 45 oxid hlinitý 10 až 25

R2O 0,2 až 3, kde symbol R znamená sodík nebo draslík.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, ž e materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje, vyjádřeno jako hmotnostní procento, oxid vápenatý 12 až 35 oxid hořečnatý 8 až 13 oxid železnatý 2 až 10.
9. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje, vyjádřeno jako hmotnostní procento, oxid křemičitý 35 až 45 oxid hlinitý 8 až 13

R2O 0,2 až 1, kde symbol R znamená sodík nebo draslík.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, ž e materiál tvořený minerálními částicemi obsahuje, vyjádřeno jako hmotnostní procento, oxid vápenatý 30 až 40 oxid hořečnatý 5 až 11 oxid železnatý (celkové železo) 0,1 až 1.

11. Způsob podle kteréhokoliv nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že materiál tvořený minerálními částicemi je produkt z minerálních vláken, odpadní produkt z výroby minerálních vláken, jako je přádní • ··*· ·· * ·· ···· 99 · · · ·· * · · • 9 9 9 9 · * ·

9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 9 9 99 99 9 99 9 9 odpad, nepoužívaná vlákna nebo produkty, stejně jako použité produkty z minerálních vláken.

12. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 11, vyznačuj íc í se tím, ž e roztok se stabilizoval úpravou pH nebo úpravou elektrolytického charakteru roztoku. 13. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 12, vyznačuj íc í se tím, ž e roztok se stabilizoval pomocí povrchově aktivních činidel a/nebo polymerů. 14. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 13, vyznačuj íc í se tím, že vodný roztok je roztok anorganické nebo organické kyseliny, s výhodou vodný

roztok obsahující kyselinu vybranou ze skupiny zahrnující kyselinu chlorovodíkovou, dusičnou, sírovou, fosforečnou nebo organickou kyselinu, jako je kyselina mravenčí, octová a propionová.

15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, ž e kyselinou je kyselina mravenčí, octová nebo propionová.
16. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že vodný roztok je alkalický roztok.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, ž e alkalický roztok je roztok hydroxidu alkalického kovu nebo amoniaku nebo hydroxidu kovu alkalických zemin, uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu, s výhodou se vybral ze skupiny zahrnující roztok hydroxidu sodného, draselného, litného nebo amonného nebo vápenatého nebo horečnatého.
18. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že disperze se upravila tak, aby obsah suché hmoty tvořil 5 až 60 hmotnostních procent.

• ·· ···· • ·· * ·· ·· • · ···* • • • r e · • • • *· · • • • · ·> • ·>· • · ·* • · • 9
19. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že rozpouštění probíhá při teplotě 80 až 100°C s výhodou za stálého míchání.
20. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že zahrnuje další krok tvorby gelu z disperze.
21. Způsob podle nároku 20, vyznačující se tím, ž e tvorba gelu probíhá změnou hodnoty pH a/nebo přidáním sole a/nebo odstraněním vody z disperze.

Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 21, vyzná č u j 1 c í se tím, ž e zahrnuje další krok aplikace produktu jako pojivo, například v poj ivových

prostředcích, jako krycí látka nebo adhezivní látka.
23. Použití produktu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 21 jako vazebné činidlo, jako je například vazebný prostředek, jako krycí látka nebo pojivo.
24. Použití podle nároku 23 jako pojivo při produkci skelné vaty nebo v briketách ze surového materiálu při výrobě skelné vaty.
25. Použití podle nároku 23 jako materiál tvořící krycí vrstvu nebo jako složka takového materiálu v produktech skelné vaty.
26. Použití podle nároku 23 jako pojivá v laminátech skelné vaty nebo ve stavebních panelech obsahujících vrstvu skelné vaty laminovanou na plech za účelem spojení takové vrstvy s plechem.