CZ212199A3

CZ212199A3 - Nehořlavý vláknitý výrobek, způsob jeho výroby a jeho použití

Info

Publication number: CZ212199A3
Application number: CZ992121A
Authority: CZ
Inventors: Marc Dr. Wihsmann; Lothar Prof. Dr. Ebner
Original assignee: Protekum Umweltinstitut Gmbh Oranienburg
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-11-17
Also published as: PL334058A1; ATE207150T1; HU224122B1; HUP0000388A3; DE59705008D1; EP0946809A2; EP0946809B1; WO1998028562A3; US6086998A; HUP0000388A2; WO1998028562A2

Description

Nehořlavý vláknitý výrobek, způsob jeho výroby a jeho použití

Oblast techniky

Vynález se týká nehořlavého vláknitého výrobku, způsobu jeho výroby a jeho použití jako ohnivzdorný nebo jako izolační materiál, nebo jako materiál vhodný pro oba účely.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známa řada tepelněizolačních materiálů na základě celulózy, kterými se zaplňují dutiny ve stěnách, střechách a stropech a které tvoří libovolně tvarované izolační vrstvy s dobrými tepelněizolačními vlastnostmi. Tyto materiály sestávají v podstatě z papíru, případně starých papírových výrobků, které tvoří přibližně 85%, a jsou doplněny boraxem, kyselinou boritou a oxidem hlinitým, jako přísadami ke zvýšení jejich odolnosti proti ohni a houbám či jiným škůdcům. Tepelná vodivost se pohybuje řádově okolo 0,045 W/m°K .

Jsou známy a na trhu jsou dostupné i jiné materiály ve tvaru desek nebo vrstev s podobnou tepelnou vodivostí, vyrobené ze starého novinového papíru.

Z dokumentu CA-A-2150600 je znám ohnivzdorný materiál z organických nebo anorganických vláken obsahující Na- a K- silikáty, povrchově aktivní látky a za teola expandující mikrokuličky. Dokument US-A-4184969 popisuje anorganickou směs tvořící přísadu k celuósovým vláknům, která sestává aluminiumoxid-trihydrátu, síranu amonného, boraxu a kyseliny borité.

- náhradní strana • · ·♦ ·· ·· ·♦ • · · · · * • ··· · · · · • · · · · · · ··· • · · · · ·· ·· ·· ·Φ

- la Dále je z dokumentu CH 683 543 znám izolační materiál z ovčího rouna, který působí rovněž jako zvuková a.tepelná izolace.

U těchto známých výrobků se však z oblasti vyššího zhodnocení vyřazují cenné suroviny, v těchto případech starý papír, případně vlna, které by mohly být znovu použity při výrobě papíru nebo textilu a je po nich silná poptávka.

- náhradní strana -2-

99 • 9 9

9 999

9 9 9 9

9 9 9

9« «·

99

9 9 9

999 999

9

99

Kromě toho bývá k dosažení biocidního účinku používána v různých množstvích kyselina boritá nebo její sole, přesto, že tyto sloučeniny jsou naprosto neekologické.

Dále se jako látky ke zvýšení ohnivzdornosti používají fosforečnany, jako je fosforečnan amonný nebo boritan zinečnatý, hydratovaný kysličník hlinitý, halogenované organické sloučeniny a především halogenované organické, fosfor obsahující sloučeniny, a k minimalizování následného doutnání se nanášejí kyslík blokující povlaky - viz publikace RÓMPP., 9. vyd., str. 1369-1370.

Vynález řeší úkol vyvinout nehořlavý a bor neobsahující výrobek, který působí s výhodou jako tepelná isolace a přitom využívá pokud možno cenově výhodné staré odpadové nebo ve výrobě již nepoužitelné látky. Zvláštní úloha spočívá ve využití celulózu obsahujících odpadových produktů, které se dosud například spalují a tedy využití celulosy v uzavřeném okruhu smysluplným způsobem.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol je podle vynálezu vyřešen nehořlavým vláknitým produktem, který obsahuje až 97 % hmot. celulosových vláken, nebo celulosU obsahující směsi vláken;

0,01 až 1 hmotn. % neiontových tenzidů;

až 5 hmotn. % na a ve vláknech jemně rozptýleného oxidu hlinitého; a až 68 hmotn. % plnidla, vztaženo vždy na celkovou hmotnost směsi.

Je výhodné, jestliže vláknitý produkt dále obsahuje 0,005 až 0,5 hmotn. % biologicky účinných, povrchově aktivních látek, kterými mohou být katíontový tenzid nebo ve vodě těžko rozpustný katíontový tenzid, nebo jejich směs.

• · fcfc fcfc fcfc fcfc • fcfc fcfcfcfc fc fc fcfcfc · fcfc · • fc fcfc fcfc fcfcfc fcfcfc • fcfcfc · fc • fcfc fcfc fcfc fcfc

-3 Jako neiontové tenzidy mohou být s výhodou použity ethoxyláty mastných alkoholů, alkylfenylethoxyláty, ethoxyláty mastných aminů, esterů mastných kyselin, alkanolamidy, cukernaté tenzidy, nebo aminoxydy. Zvlášť výhodné jsou ethoxyláty mastných alkoholů, jako např. ethoxyláty alkoholů C16-C18sl6-20 ethoxy jednotkami.

Při obsahu neiontových tenzidů pod 0,05 hmotn. % se nedosáhne dostatečné nehořlavosti (obtížná zapalitelnosti), a při obsahu nad 1% hmotn. nedojde již žádné zlepšení účinku a použití je nehospodárné.

Vlákna obsahující'celulózu nebo směsi takových vláken jsou voleny ze skupiny obsahující čisto upravenou celulózu, lignin obsahující dřevitých struktury jako je kompaktní dřevo, hoblovačky nebo dřevný prach, štěpky nebo hobliny, jakož i kůra, borka, sláma, len, juta, kokos, bavlna, starý papír a jiná celulózu obsahující odpadové produkty a jejich směsi.

K ostatním celulosu obsahujícím odpadům patří rovněž takové, které nemohou být při výrobě papíru, nebo buničiny použity pro nízký obsah celulózy, nebo nemohou být použity z jiných důvodů.

V jednom z výhodných provedení vynálezu činí obsah celulosy od 50 do 97 hmotn. %, zvláště výhodný je obsah od 70 do 97 hmotn. %.

Dalším předmětem vynálezu je nehořlavý vláknitý výrobek, vyznačující se obsahem 25 až 97 hmotn. % celulosu obsahujících vláken, nebo celulosu obsahující směsi vláken;

0,01 až 1 hmotn. % neiontových tenzidů;

až 5 hmotn. %, na vlákna jemně rozptýleného oxidu hlinitého a 0 až 68 hmotn. % plnidel, připravený smísením vodného roztoku 1 až 15 hmotn. % směsného hydroxydu a chloridu hlinitého, obsahujícího 0,05 až 1 hmotn. % neiontového tensidů, s 25 až 97 hmotn. % celulosu obsahujících vláken nebo celulosu obsahující směsi vláken; jakož i 0 až 68 váhových % plnidla nebo směsí plnidel a následným vysušením.

-4• · toto toto toto ··

99 9 9 9 ···« • · · · ··· · · · « • · ·· ·· ·· ···*·· • · ···· to · ··· ··· ·· ·· ·· ·♦

Dalším předmětem vynálezu je způsob výroby nehořlavého vláknitého produktu smísením vodného roztoku 1 až 15 hmotn. % aluminiumhydroxidchloridu; který obsahuje 0,05 až 1 hmotn. % neiontových tenzidů, s 25 až 97 hmotn. % celulosu obsahujících vláken nebo celulosu obsahující směsi vláken, jakož i 0 až 68 hmotn. % plnidel, nebo směsi plnidel a následným vysušením. Sušení může probíhat při teplotě okolí do asi 150 °C.

Zvláštní provedení vynálezu se týká nehořlavého vláknitého produktu obsahujícího:

až 70 hmotn. % celulosových vláken;

až 45 hmotn. % uhličitanu vápenatého;

0,01 až 1 hmotn.% kationtových tenzidů;

0,05 až 1 hmotn.% biologicky účinných, ve vodě těžko rozpustných povrchově aktivních látek, nebo 0,25 až 6,5 hmotn.% peroxydu vápenatého; zbytkový obsah plnidel; a případně , jeden nebo více biocidních prostředků.

Výrobek dále s výhodou obsahuje přísadu 0,01 až 1 hmotn. % neiontového tenzidů.

Jako kationtový tenzid může být obecně použita jediná sloučenina, nebo směs látek. Výhodné jsou takové látky, u kterých je dusík obsahující skupina nahrazena dvěma dlouhými a dvěma krátkými alkylovými zbytky, např. dimethyldidecylamoniumchlorid.

Jsou-li v jednom výhodném vláknitém produktu podle vynálezu použity kationtové a neiontové tenzidy společně, přidává se kationtový tenzid s výhodou před neiontovými tenzidy, aby bylo možno lépe pozorovat zrušení projevujícího se rozdělení fází.

Jako biologicky účinné, ve vodě špatně rozpustné, povrchově aktivní látky mohou být nasazeny například soli thiorunia, například tetradecylthioruniumbromid, přičemž mohou být použity i směsi. Na druhé straně, jak již bylo uvedeno, může být jako biologicky účinná látka použit také peroxyd vápenatý.

4» 44 4·

4 4 4 · 4

4 4 4 4 44 4

44 444 444

4 4 4 4 4 • 4

-5Jako plnidla mohou být použity například některé ze skupiny látek obsahující A1₂O₃, SiO₂, MgO, křemičitany vápníku a hliníku, BaSO₄, Na2CO₃, KC1, K₂CO₃, CaCO₃, CaF, oxidy železa a jejich směsi.

Aniž by byla potřeba vázat se na jakoukoliv teorii, vede pravděpodobně kombinace neiontových tenzidů a aluminiumhydroxidchloridu k překvapivě jemnému rozdělení sloučenin hliníku na vláknech a ve všech dutinách vláken tak, že po vysušení vláken, uvolnění HCI a případně po proběhnutí reakce HCI s plnidlem, jako CaCO3, zůstane vytvořený oxid hlinitý v a na vláknech a po zuhelnatění vláken působením plamene zbude nedoutnavý skelet oxidu hlinitého.

Zvláště pozoruhodné je, že i při přímém ožehnutí vláknitého produktu podle vynálezu, například se 70 % celulosových vláken, otevřeným plamenem, nedojde k hoření vláken, nýbrž dojde pouze k zuhelnatění. Tento proces zuhelnatění, po odstranění zdroje hoření, okamžitě ustane.

Tímto způsobem je možno dosáhnout, poměrně malým množstvím oxidu hlinitého ve vláknitém produktu, například při hustotě vláken okolo 0,08 t/m3 , z hlediska jejich hořlavosti, hodnoty pro stavební hmoty třídy BI (těžko spalitelné stavební hmoty ), podle DIN 4102 (květen 1981). Taková třída stavebních hmot je pro hořlavé stavební hmoty maximálně dosažitelným zařazením a představuje, výrazné zlepšení oproti dosud používaným stavebním hmotám, které obsahují celulosu, a její bór obsahující úpravy.

Stavební hmota splňuje předpoklady stavební třídy Bl, když vyhoví zkoušce ve spalovací šachtě, při niž bude střední hodnota zbytkových délek jednoho každého zkušebního tělesa minimálně 15 cm a při níž žádné z tělísek nebude vykazovat zbytkovou délku 0 cm, když při žádném pokusu střední teplota spalin nepřekročí 200°C, a když vzorky nebudou, při dalším průběhu zkoušek zadávat příčinu k reklamacím.

19 11 11

111 1111 • 4«·· 4 «4 4

44 44 444444

4 4 4 4 4

4» 44 44 4 4

-6• 1

Nehořlavý vláknitý produkt podle vynálezu může být použit jako zafoukávací tepelněizolacní materiál nebo ve formě tvarovek, popřípadě také ke zhotovování izolačních a zároveň ohnivzdorných obkladů.

Materiál je možno rovněž vypěněním a následným rozmělněním suché pěny přeměnit na materiál s jemně vláknitou strukturou. V této formě může být vpravován do dutin a sloužit tam jako izolace. Rovněž je možné výrobek ve vlhkém stavu lepit na například svislé stěny a dosáhnout tak rovnoměrného obkladového efektu.

Výhodné provedení vláknitého výrobku podle vynálezu může přídavně obsahovat i pojivo, aby se zajistila jeho lepší lisovatelnost na desky či jiné tvarovky. Jako pojidlo jsou vhodné fenolformaldehydové pryskyřice, melaminové pryskyřice, hořečnato vápenatý lignát, talková pryskyřice a podobně.

Při lisování je možno užít dříve zmíněný přídavek pojivá, který však není nezbytně nutný v případě, že se výrobek dále zpracovává ještě ve vlhkém stavu.

Další možnost výroby sypkých isolačních hmot, v tomto případě se zřetelně vyšší hustotou, spočívá v mletí již připraveného výchozího materiálu a smísením s určitým množstvím cementu, čímž se získá, podle způsobu provedení buď další jemně vláknitý zafoukávací materiál nebo hrubozrnný, sypký granulát, který je možno ukládat do dutých prostor.

Konečně může být zrnitá výchozí směs kondiciována různými vodnými roztoky a následně rozvlákněna v rychloběžném kladivovém mlýnu nebo řezačce.

Tím lze dosáhnout dobrých izolačních vlastností. V závislosti na zhutnění produktu se tepelná vodivost pohybuje v rozmezí od asi 0,04 -0,07 W/m°K. Hodnoty okolo 0,05 W/m°K jsou dosahovány při hustotách okolo 0,2 kg/dm³ a tlouštce vrstvy přibližně 25 cm.

• *

-7·· ·· ·· < · · · · · • ··· · · · · • « ·· ·♦· · · · • « · · ♦ · · » ·«· ··· ·· ·· ·· ··

V jednom zvláštním provedení vynálezu je podstatnou součástí kationtových tenzidů nebo jejich směsí receptura kationtových tenzidů, která na jedné straně zzajišťuje potřebnou stabilitu pěny a na druhé straně pak ale zaručuje, že jak tenzidy, tak i obsažené účinné látky se uloží na vlákna a zůstanou tam po vysušení jako stacionární povlak. Pro extrémně jemné vláknité struktury mohou pak být přídavně použity neiontové tenzidy.

Vynález se proto týká jak použití shora popsaného vláknitého výrobku jako napěněného isolačního materiálu, tak i do tvarovek slisovatelného materiálu , jakož i materiálu k výrobě ohnivzdorných a tepelně izolačních obkladů, například stěnových desek, stříkaných tapet a podobně. Mimoto je rovněž možno z popsaných vláknitých surovin vyrábět sypané vrstvy, které jsou vhodné jako izolační zásypy ale také jako tepelné a kroky tlumící izolace pro podlahy.

Jako isolační materiál může vláknitý výrobek obsahovat zbytkovou vlhkost přibližně od 5 do 12%. Dodatečné zvlhčení zabudovaného vláknitého výrobku nevede k vyprání nebo k přerozložení apretačních látek, jako by tomu bylo v případě výhradního použití ve vodě rozpustných iontových sloučenin, jako je kyselina boritá, borax a podobně. Vláknitý výrobek zůstává, co do svého látkového složení, naproti tomu v podstatě ve svém původním stavu.

Materiál je od minimálního zhutnění na hustotu kolem 0,1 objemově stálý a odolný proti sesedání.

Biocidní ochrana vláknitého výrobku se zlepšuje pomocí kationtových, povrchově aktivních látek, například didecyldimethylamoniumchloridu nebo jinými účinnými biocidy, například N,N-bis-(3 -artiinopropy)-N-dodecylaminem.

Biologicky zvláště účinné jsou ve vodě Špatně rozpustné povrchově aktivní sloučeniny, jako jsou soli thiuronia, například tetradecylthiuroniumbromid. Stejným způsobem může být použit peroxyd vápenatý. Přídavnými biocidními prostředky jsou těžkorozpustné sloučeniny mědi v celkovém množství pod 1% materiálu, nebo směsi kationtových tenzidů s cementem.

44 44 44 «4

449 «444

4 4 444 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4 4 444 444

4 4 4 4 4 4

444 44 44 44 44 •

444

- 8 Obsah celulósy leží s výhodou v rozmezí od 70 do 97 hmotn.%, při výrobě vláknitých desek , v případě použití výchozího materiálu obsahujícího značně vysoký obsah vláknin, např. starý papír.

Při použití jiných celulosu obsahujících odpadních surovin s nižším podílem celulósy se obsah celulósy pohybuje v rozmezí od 25 do 60 hmotn. %, s výhodou od 30 do 40 hmotn. %. U takových materiálu budou výhody ve formě vláknitého výrobku podle vynálezu obzvláště zřejmé, neboť v tomto případě se do koloběhu papíru vrací zpět celulosa, která by v opačném případě koloběh opustila, například spálením.

Vedle uvedených plnidel ze skupiny obsahující oxid hlinitý, oxid křemičitý, oxid hořečnatý, tetraboritan sodný, vápenné a hliníkové silikáty, siran barnatý, uhličitan vápenatý, sodu, uhličitan draselný, fluorid vápenatý, oxidy železa jakož i jejich směsi, mohou být použity i jiná známá plnidla, pokud negativně neovlivní tepelněizolační a ohnivzdorné vlastnosti.

Pro vláknitý výrobek podle vynálezu je obzvláště výhodné, že kyselina boritá a její soli, například tetraboritan sodný, které by za normálních okolností musely být přítomny ve větších množstvích, nejsou jako apretační látky nezbytné.

Je překvapivé, že i některé další odpadové produkty obsahující celulosu, které nejsou v současnosti zpracovatelné a silně obtěžují zápachem, mohou s uhličitanem vápenatým, kationtovými tenzidy, těžce rozpustnými povrchově aktivními látkami a plnidly, případně s dodatečným přídavkem běžně dostupných biocidních prostředků, po smísení vytvořit v podstatě nezapáchající a jemně vláknitou strukturu, která může být bez potíží lisována, nebo po vysušení, ukládána do dutin. Za plnidlo lze rovněž s výhodou pokládat A1₂O₃, který může být použit ve formě hydroxidchloridu hlinitého společně s některým neiontovým tenzidem.

• ·

-9Další výhodné provedení izolačního vláknitého výrobku podle vynálezu spočívá v tom, že se místo biologicky účinných, ve vodě těžko rozpustných , povrchově aktivních látek, nebo peroxydu vápenatého jako účinné látky použije cement v množství od 5 do 35 hmotn. %.

Příklady provedení vynálezu

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho provedení. Všechny procentní údaje se roumějí v % hmotn.

Příklad 1.

kg vlákniny zé starého papíru s podílem celulosy 45 % se smíchá s 297 g sody (Na,CO₃).

Takto upravená výchozí látka se smočí 2,5 1 roztoku, který je tvořen 7% -ním roztokem polyaluminiumhydroxidchloridu (obsah A1₂O₃ v konečném produktu = 2,2 %). Zvlhčení se provede například intensivním postřikem.

Směs dále obsahuje 0,16% ethoxylátu mastného alkoholu a 0,08 % didecyldimethylamoniumchloridu (obsah v konečném produktu = 0,05 %).

Když je zajištěno, že všechna vlákna jsou zvlhčena roztokem, odvodňují se po dobu 1 h v lískové sušárně. Zbytková vlhkost činí asi 10 % celkové hmotnosti a na vlastnosti sypkého materiálu nemá žádný vliv. Výrobek vypadává jako vláknité, jemné, sypké částice, které mohou být použity jako sypaná nebo zafoukávaná isolace. Nastavitelná hustota se podle způsobu použití pohybuje mezi 0,06 a 0,2 g/ml a tepelná vodivost není větší než 0,045W/m°K. Získaný sypký materiál není ani hořlavý ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutná .

• ·

- 10• ·

Příklad 2, kg vlákniny ze starého papíru s podílem celulosy okolo 45 % a 1 kg jutových vláken s obsahem celulosy při 10 % vlhkosti okolo 64 % se promísí s 210 g vápenného mléka (Ca(OH)₂) a pojivém.

Takto předem upravená výchozí směs se zvlhčí 3 1 roztoku, kterým je 6 % -ní roztok polyaluminiumhydroxidchloridu ( obsah A1₂O₃ v konečném produktu = 2,2 % ). Směs dále obsahuje 0,32 % ethoxylátu mastného alkoholu a 0,12 % didecyldimethylamoniumchloridu (obsah v konečném produktu 0,05 %).

Když je zajištěno, že jsou všechna vlákna roztokem ovlhčena, určí se přesná hmotnost měsi. V lisovací formě se potom zpracuje na konečnou hustotu 0,08 g/ml, přidá se rovněž pojivo a deska se 15 min suší při teplotě 110 °C. Získaná deska není ani hořlavá, ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutná.

Příklad 3, kg. borovicové vlákniny s obsahem celulosy 42 %, se promísí s 459 g vápenného mléka (Ca(OH₂) a pojivém.

Takto předem upravená výchozí směs se zvlhčí 2,7 1 roztoku, kterým je 13 % roztok polyaluminiumhydroxydchloridu (obsah A1₂O₃ v konečném produktu = 3,5 % ). Směs dále obsahuje 0,8 % polyethylenglykolesteru mastného alkoholu a 0,02 % didecyldimethylamoniumchloridu ( obsah v konečném produktu = 0,015 %). Když je zajištěno, že jsou všechna vlákna roztokem ovlhčena, určí se přesná hmotnost vláknitého výrobku. V lisovací formě se potom zpracuje na konečnou hustotu 0,08 g/ml a deska se 15 min suší za teploty 110 °C. Získaná deska není ani hořlavá, ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutná.

• 4

4 4 4

• 4 • ·

- 11 Příklad 4.

kg rozvlákněné obilné slámy s obsahem celulosy 32% se promísí s 340 g vápenného mléka ( Ca(OH)₂) a s pojivém.

Takto předem upravená výchozí směs se zvlhčí 2 1 roztoku, kterým je 13 % roztok polyaluminiumhydroxidchloridu (obsah A1₂O₃ v konečném produktu = 2,6 % ). Směs dále obsahuje 3,5 % ethoxylátu mastného alkoholu a 1,8 % didecyldimethylamoniumchloridu, (obsah v konečném produktu = 0,5 % ). Když je zajištěno, že jsou všechna vlákna roztokem ovlhčena, určí se přesná hmotnost vláknitého výrobku. V lisovací formě se potom zpracuje na konečnou hustotu 1 g/ml a deska se při 110 °C během 15 min. usuší. Získaná deska není ani hořlavá, ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutná.

Příklad 5 kg juty z použitých pytlů s podílem celulosy 64 hmotn. %, se smíchá s 5 kg konopí s podílem celulosy 67 hmotn. % a s přídavkem 340 g vápenného mléka (Ca(OH)₂). Takto upravená směs se zvlhčí 4 1 roztoku tvořeného 7 % roztokem polyaluminiumhydroxidchloridu (obsah A1₂O₃ v konečném produktu = 2,6 %). Směs dále obsahuje 0,05 % ethoxylátu mastného alkoholu a 0,05 hmotn. % didecyldimethylamoniumchloridu (obsah v konečném produktu = 0,02 % ). Když je zajištěno, že jsou všechna vlákna roztokem ovlhčena, usuší se při teplotě 60 °C. Výsledná vlákna nejsou ani hořlavá ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutnají.

Zvláště zajímavý je tento výsledek u juty, kterou dosud, v důsledku hadicovitých dutých vláken a z toho vyplývajícího dobrého zásobování konců vláken kyslíkem, bylo možno při zapálení jen těžko uhasit.

·· ·· ·· • · · · · · • · · · · ·· · ·· · · · · · · · · • · · · · • * · · · ·

- 12Příklad 6 kg bukové buničiny s podílem celulosy okolo 97 % se zvlhčí 3 1 roztoku, tvořeného 17 % roztokem polyaluminiumhydroxidchloridu ( konečný obsah A1₂O₃ v produktu = 5 % ). Směs dále obsahuje 0,8 % ethoxylátu mastného alkoholu . Když je zajištěno, že jsou všechna vlákna roztokem ovlhčena, usuší se při teplotě 50 °C. Výsledná vlákna nejsou ani zapálitelná ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutnají.

Příklad 7 kg bavlny, s podílem celulosy okolo 82 % se zvlhčí 340 g hašeného vápna (Ca(OH)₂). Takto připravená směs se dále zvlhčí 4 1 roztoku tvořeného 7 % -ním roztokem polyaluminiumhydroxidchloridu (konečný obsah A1₂O₃ v produktu = 2,6 %). Směs dále obsahuje 0,55 % polyethylenglykoletheru alkanolamidu mastné kyseliny a 0,05 % didecyldimethylamoniumchloridu (konečný obsah A1₂O₃ v produktu = 2,6 %). Jakmile je zajištěno, že jsou všechna vlákna roztokem smočena, suší se při 60 °C.

Výsledná vlákna nejsou ani zapálitelná ani po odstranění zápalného zdroje dále nedoutnají.

Příklad 8 kg jedlového dřeva ve tvaru lišt, s podílem celulosy 42 % se ponoří do 6 %-ního roztoku polyaluminiumhydroxid-chloridu, který dále obsahuje 0,32 % ethoxylátu mastného alkoholu a 0,12 % didecyldimethylamonium-chloridu. Po napuštění a okapání se lišty na vzduchu, případně v sušárně usuší. Výsledné lišty nejsou již více zapálitelné a po odstranění zápalného zdroje dále nedoutnají. Také zuhelňovací proces je ve srovnáni s jinak ošetřeným materiálem zřetelně pomalejší.

• 99

9

• 9 • 99

Konečný obsah A1₂O₃ v produktu je asi 2,2 %.

Pro zkrácení doby sušení a zlepšení pronikání roztoku do struktury dřeva může být zpracováno také pod tlakem, ve vysokotlakém impregnačním zařízení.

Přiklad 9, Vláknitý isolační materiál vyrobený vypěněním.

Bylo připraveno 100 g směsi z 23,5 g odpadové celulosy, 27 g uhličitanu vápenatého, 4 g oxidu křemičitého, 3 g oxidu hlinitého, 1 g oxidu železitého, 5 g uhličitanu hořečnatého, 0,2 g didecyldimethylamoniumchloridu, 1 g tetraboritanu sodného, 0,01g těžkorozpustných sloučenin mědi a 5 g hydroxidu vápenatého s 33,9 ml vody. Tento výchozí produkt je snadno zpracovatelný a transportovatelný.

Výsledná směs se spolu s 40 ml vody intensivně promíchá v mísícím bubnu , během toho se případně přidá 1 g neiotových tenzidů s 10 ml vody a směs se pomocí 10 ml peroxidu vodíku napění. Pěna se ještě 10 vteřin míchá a nakonec se , krátce předtím, než nastane vývoj plynu, rozprostře na rovné sušící regály, které dovolují sušení shora i zespodu. Vodnatá pěna se usuší při 80 °C. Odvodněný produkt projde rozmělněním v nožovém válci a získají se vláknité, jemné částice, tvořící výrobek, který je následně zafoukán do stěnové dutiny tlusté 24 cm. Po úplném zaplnění dutiny a lehkém stlačení na asi 300 g/dm³ se dosáhne tepelné vodivosti okolo 0,06 W/m°K.

Příklad 10 Vláknitý izolační materiál vyrobený apretací.

Byla připravena směs z 235 g odpadové celulosy, 270 g uhličitanu vápenatého, 40 g oxidu křemičitého, 3 g oxidu hlinitého, 1 g oxidu železitého, 50 g uhličitanu hořečnatého, 2 g didecyldimethylamonium-chloridu, 10 g tetraboritanu sodného, 0,1 g těžkorozpustných sloučenin mědi a 50 g uhličitanu vápenatého s 339 ml vody. Tento výchozí produkt odpovídá témuž, který byl použit v Příkladu 1.

• · flfl flfl flfl fl · · flfl · • flflfl · flfl · • fl flfl flflfl flflfl • · flflflfl · · • flfl flflfl flfl flfl flfl flfl

- 14 Výchozí směs se navíc zvlhčí 100 ml roztoku, který obsahuje 2 % didecyldimethylamoniumchloridu a 2 % N,N-bis-(3-aminopropyl) -N-dodecylaminu, v nožovém válci se rozmělní a homogenizuje a následně se v míchacím bubnu smísí se lOOg cementu. Získá se vláknitý výrobek s malými částicemi, který vykazuje zřetelně vyšší sypnou hustotou než vláknitý výrobek připravený podle Příkladu 1.

Za účelem ztuhnutí cementu se vláknitý výrobek uskladní po dobu 48 hod při pokojové teplotě za přístupu vzduchu a pak jej lze, bez dalšího mletí, zafoukat ve vrstvě asi 12 cm do stěnových dutin. Po úplném zaplnění dutin se, bez dodatečného stlačení, dosáhne hustoty asi 720 g/dm³ a tepelné vodivosti asi 0,04 W/mK.

Příklad 11. Isolační materiál vyrobený suchou apretací a granulací.

Byla připravena směs z 235 g odpadové celulosy, 270 g uhličitanu vápenatého, 40 g kysličníku křemičitého, 3 g kysličníku hlinitého, 1 g kysličníku železitého, 50 g uhličitanu hořečnatého, 2 g didecyldimethylamonium-chloridu, 10 g tetraboritanu sodného, 0,1 g težkorozpustných solí mědi a 50 g hydroxidu vápenatého s 339 ml vody.

Tento výchozí produkt odpovídá tomu, který byl použit v Příkladu 1.

Výchozí směs se ještě za vlhka hrubě rozdrtí v nožovém válci, v mísícím bubnu se smísí s 419 g cementu a nakonec smíchá s 410 ml vody. Získá se hrubozrnný granulovaný výrobek, použitelný jako zásyp v dutinách ale také k utlumení kročejů a jako tepelná isolace do podlah. Za účelem zatuhnutí cementu se výrobek uskladní 48 hod při pokojové teplotě, za přístupu vzduchu a pak jej lze bez dalšího mletí zafoukat, ve vrstvě asi 12 cm, do stěnových dutin. Po úplném zaplnění dutin se bez dodatečného stlačení dosáhne hustoty asi 720 g/dm3 a tepelné vodivosti asi 0,04 W/m°K.

Příklad 12, Tvarovky z plněné odpadové celulosy vyrobené vypěněním a následným stlačením.

Bylo připraveno 2.700 g směsi z 634,5 g odpadové celulosy, 729 g uhličitanu vápenatého, 108 g oxidu křemičitého, 8,1 g oxidu hlinitého, 2,7 g oxidu železitého, 135 g • 4 ·

-15 uhličitanu hořečnatého, 504 g didecyldimethylamonium-chloridu, 27 g tetraboritanu sodného. 0,3 těžkorozpustné sloučeniny mědi a 135 g hydroxidu vápenatého s 915 ml vody. Výchozí produkt odpovídá tomu, který byl použit v Příkladu 1.

Výchozí směs se spolu s 40 ml vody intensivně promíchá v mísícím bubnu, případně vypění 1 g neíonického tenzidu smíchaného s 100 ml peroxidu vodíku. Pěna se ještě dalších deset vteřin míchá a nakonec se, právě před počátkem vyvíjení plynu, přenese do formy a stlačí tlakem asi 150 kg/m² ( hustota = cca 600 g/dm³). Těleso s vnějšími rozměry 300x300x50mm (d x š x v) se uloží na rovnou polici, kde stejnoměrně odvětrává ze všech stran a suší při 80 °C. Po úplném pokrytí stěny asi 50 mm silnou deskou se dosáhne tepelné vodivosti asi 0,07 W/m°K. Desky mohou být přilepeny, nebo upevněny již známými metodami, používanými pro desky z minerálních vláken.

Příklad 13, Vláknitý izolační materiál vyrobený mletím.

Bylo připraveno 2700 g směsi z 1634,5 g odpadové celulosy, 675 g uhličitanu vápenatého, 108 g oxidu křemičitého, 8,1 g oxidu hlinitého, 2,7 g oxidu železitého, 135 g uhličitanu hořečnatého, 5,4 g didecyldimethylamoniumchloridu, 0,3 g těžko rozpustné sloučeniny mědi se 131,5 ml vody.

Výsledná směs se v mísícím bubnu nejdříve smočí 300 ml 10 %-ního roztoku technického chloridu hlinitého ve vodě a následně 300 ml 1% roztoku tetradecyl-thiuroniumbromidu (voda : isopropanol = 2:1 ). Po asi desetiminutovém působení se vlhký hrubozrnný produkt rozvlákní v rychloběžném kladivovém mlýnu a v řezačce a při 80 °C se v sušících regálech vyusuší. Výrobek vypadne jako vláknitý a jemně zrnitý produkt, který se posléze zafouká do stěnové dutiny o tloušťce 24 cm. Po úplném zaplnění dutiny a lehkém stlačení na asi 200 g/dm³se dosáhne tepelné vodivosti 0,05 W/m°K.

Zastupuje:

11.06.99

Ing. J. Chlustína

- 16• 4 4 · ·· ··

4 · 4 · 4 •44« 4 44 ·

4 · 4 4 4 4 · · · • 44 4 4

44 44 44

Z 03468/99-CZ

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Nehořlavý vláknitý výrobek, vyznačující se tím, že obsahuje 30 až 97 hmotn. % celulosu obsahujících vláken nebo celulosu obsahující směsi vláken; 0,01 až 1 hmotn. % neiontových tenzidů a 1 až 5 hmotn.% na a ve vlákna rozděleného oxidu hlinitého.
2. Nehořlavý vláknitý výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 0,005 až 0,5 hmotn. % biologicky účinné povrchově aktivní látky.
3. Nehořlavý vláknitý výrobek, vyznačující se tím, že obsahuje 0 až 68 hmotn. % plnidla.
4. Nehořlavý vláknitý výrobek podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující· se tím, že přídavně obsahuje pojivo.
5. Nehořlavý vláknitý výrobek podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že celulosu obsahující vlákna, nebo směs vláken, jsou zvoleny ze skupiny obsahující buničiny, lignát obsahující struktury jako je kompaktní dřevo, dřevitý obrus, kůra, horka, sláma, len, konopí, juta, bavlna, kokos, starý papír a jiné celulosu obsahující odpady a jejich směsi.

- náhradní strana • ·

- 17to to ·« ·· ♦· ·· to · ···« •to·* · «to · to« ·· to·· ··· to · · · · ·
6. Nehořlavý vláknitý výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že biologicky účinná povrchově aktivní látka je tvořena kationtovým tenzidem nebo ve vodě těžkorozpustným kationtovým tenzidem nebo jejich směsí.
7. Nehořlavý vláknitý výrobek podle nároku 4, vyznačující se tím, že má tvar desky.
8. Nehořlavý vláknitý výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje 30 až 70 hmotn. % celulosových vláken; 15 až 45 hmotn. % uhličitanu vápenatého; 0,01 až 1 hmotn. % kationtových tenzidů; 0,05 až 1 hmotn. % biologicky účinných, ve vodě těžkorozpustných, povrchově aktivních účinných látek, nebo 0,25 až 6,5 hmotn. % peroxydu vápenatého; s do-plňkovým obsahem plnidel a případně jednoho nebo více dalších biocidních prostředků.
9. Nehořlavý vláknitý výrobek podle nároku 8, vyznačující se tím, že obsahuje 30 až 70 hmotn. % celulosových vláken; 15 až 45 hmotn. % uhličitanu vápenatého; 0,01 až 1 hmotn. % kationtových tenzidů; 5 až 35 hmotn. % cementu; zbytkový obsah plnidel ze skupiny jako A1₂O₃, SiO₂, MgO, křemičitanu vápníku a hliníku, BaSO^Na^Oj ,KC1, K₂CO₃, CaF, oxidů železa a jejich směsí a případně jeden nebo několik dalších biocidních prostředků.
10. Nehořlavý vláknitý výrobek podle některého z nároků 1 až 8, v yznačující se tím, že plnidla jsou zvolena ze skupiny obsahující

A1₂O₃, SiO₂, MgO , křemičitany vápníku a hliníku, BaSO₄,Na₂CO₃ ,KC1,

K₂CO₃, CaF, oxidy železa a jejich směsi.

Μ ·· 99 99 • » 9 9··

9999 9 99 9

99 99 999 999

9 9 9 9 9 9

9 9

- 18• 1»
11. Nehořlavý vláknitý výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že neiontové tenzidy nebo jejich směsi jsou ethoxyláty mastných alkoholů, alkylfenolové ethoxyláty, ethoxyláty mastných aminů, ethoxyláty esterů mastných kyselin nebo jejich směsi, zejména ethoxyláty mastných alkoholů sC16-C18- alkoholy, s 16-20 ethoxylovými skupinami.
12. Způsob výroby nehořlavého vláknitého výrobku , vyznačující se tím, že vodný roztok 1 až 15 hmotn. % aluminiumhydroxidchloridu, který obsahuje 0,05 až 1 hmotn. % neiontových tenzidů, se na celulosová vlákna, nebo jejich směs, nanese pomocí míchacího, impregnačního, ponořovacího nebo nastřikovacího zařízení s následně se vysouší, přičemž vláknitý produkt obsahuje vedle 30 až 97 hmotn. % vláken rovněž 0 až 68 hmotn. % plnidel, nebo směsi plnidel, vztaženo na celkovou hmotnost.
13. Použití nehořlavého vláknitého výrobku podle některého z nároků 1 až 11 jako zafoukávatelného, sypného a nehořlavého, případně nedoutnavého, tepelně izolačního materiálu.
14. Použití nehořlavého vláknitého výrobku podle některého z nároků 1 až 11 k výrobě plamenům odolávajících, ohnivzdorných a tepelněizolačních tvarovek.