CZ24078U1 - Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém - Google Patents
Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém Download PDFInfo
- Publication number
- CZ24078U1 CZ24078U1 CZ201225784U CZ201225784U CZ24078U1 CZ 24078 U1 CZ24078 U1 CZ 24078U1 CZ 201225784 U CZ201225784 U CZ 201225784U CZ 201225784 U CZ201225784 U CZ 201225784U CZ 24078 U1 CZ24078 U1 CZ 24078U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- inorganic
- binder
- fibers
- insulating fibers
- glass
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims description 79
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 33
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 claims description 8
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- -1 lithium silicates Chemical class 0.000 claims description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 3
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 239000006123 lithium glass Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N tetrapotassium;silicate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] RLQWHDODQVOVKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- 229920005789 ACRONAL® acrylic binder Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910020489 SiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical class [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBCDKMARZSDTLB-UHFFFAOYSA-N [K+].C[SiH2][O-] Chemical compound [K+].C[SiH2][O-] HBCDKMARZSDTLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical group O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Description
Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § l zák. č. 478/1992 Sb.
CZ 24078 Ul
Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém
Oblast techniky
Technické řešení se týká zdravotně nezávadného anorganického pojivá pro anorganická tepelně izolační vlákna. Anorganické pojivo je připraveno ve vodném prostředí, po nanesení na povrch anorganických vláken je vysušeno.
Technické řešení se týká též anorganických tepelně izolačních vláken s tímto pojivém.
Dosavadní stav techniky
Existují dvě Široké skupiny pojiv pro minerální vlákna, organická a anorganická pojivá.
Organická pojivá, která slouží ke zlepšení vlastností výsledných výrobků z vláken při nízkých teplotách, avšak při vyšších teplotách může docházet k jejich spálení.
Anorganická pojivá rovněž zlepšují vlastnosti výrobků z vláken při nižších teplotách, avšak většinou snesou také působení vysokých teplot.
Je známo velké množství patentovaných a užívaných řešení pro lubrikaci a pojení anorganických vláken na bázi organických kompozic a organických rozpouštědel.
Např. CZ PV 1996-635, s prioritou 1. 3.1996 FR, přihlašovatele Vetrotex France, FR, popisuje pojivovou kompozici pro skleněná vlákna a způsob výroby pojených vláken. Pojivová kompozice obsahuje nejméně jednu reaktivní epoxy-funkční skupinu.
CZ PV 1993-2700, s prioritou 10. 4. 1992 FR, přihlašovatele Isover Saint-Gobain FR, uvádí melaminové pojivo k urychlení vytvrzování nerostné vlny.
CZ PV 1996-3200, s prioritou 6, 3. 1995 DE, přihlašovatele Isover Saint-Gobain řeší způsob zlepšení mechanických vlastností rohože ze skleněných vláken aplikací pojiv na bázi fenolové kondenzované pryskyřice. Pro zmenšení vlivu stárnutí se před vytvrzením pojivá působí na skleněnou rohož slabou kyselinou, např. kyselinou boritou nebo karbonovou kyselinou.
CZ 294 887, s prioritou 4. 6. 1997 US, majitele Owens Corning Composites S.P.S.L., BE popisuje vysoce rozpustnou apretační kompozici pro vlákna, zejména skelná vlákna. Tato kompozice obsahuje termoplastický polyuretan na bázi polyetheru, dále kopolymer vinylacetátu a glycidylmetharylátu nebo směs kopolymeru vinyl acetátu a glycidyl methakrylátu s homopolymerem vinylacetátu, dále silanové pojivové Činidlo a vodu.
Shora uvedená organická pojivá na skleněných vláknech jsou určena většinou pro průmyslové účely, pro tepelně izolační vlastnosti, pro stavební nebo průmyslové izolace. Pojivá na bázi organických sloučenin a rozpouštědel uvolňují organická rozpouštědla jako formaldehyd, atp., která nevyhovují hygienickým předpisům a neumožňují použití za vyšších teplot.
Je známa řada patentovaných řešení anorganických pojiv pro anorganická vlákna. Jedná se většinou o kompozitní pojivá s více složkami, určená pro speciální účely.
Např. JP 55 085 437 A, s prioritou 22. 12. 1978 JP, přihlašovatele Daiichi Kašel JP, se zabývá způsobem povrchové úpravy skleněných vláken. Řešení si klade za cíl vytvořit ochranný film, odolný alkáliím a slabým kyselinám na skleněných vláknech, působením vodného roztoku anorganických sloučenin, např. solí zinku a kovových fluorokřemičitanů. Pro povrchovou úpravu skelných vláken se používá vodný roztok 50 až 90 % hmotn. zinečnaté a olovnaté soli a 10 až 50 % hmotn. fluorokřemičitanů sodného a horečnatého. Tato úprava je vhodná skleněná vlákna z G-skla, obsahující 25 % hmotn. ZrO2. Použití ve vodě rozpustných olovnatých sloučenin je v potravinářském průmyslu nepřípustné.
-1 CZ 24078 Ul
DE 1 9709405 A, s prioritou 8. 3. 1996 IT, přihlašovatele Saint Gobain Isover, FR řeší problém tepelně izolačního materiálu pro vařiče. Anorganické vlákno je impregnováno anorganickým pojivém mono/difosforečnanem hlinitým, kde molámí poměr A12O3 ku P2O5 je 0,33 až 0,67 as výhodou 0,4 až 0,6. Pojivo dále může obsahovat 2 až 10 % hmotn. CaO a/nebo amoniaku 1 až
8 % hmotn. s výhodou 2 až 6 % hmotn. Pojivo na bázi fosforečnanů může podporovat růst mikroorganizmů, což též není vhodné pro potravinářský průmysl, např. pro chladírenskou techniku.
Podstata technického řešeni
Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u zdravotně nezávadného anorganického pojivá pro anorganická tepelně izolační vlákna, podle tohoto technického řešení. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že zdravotně nezávadné anorganické pojivo obsahuje vodný roztok křemičitanu lithného o koncentraci 1 až 30 % hmotn. křemičitanu lithného, s výhodou 10 až 25 % hmotn.. V tomto roztoku je molámí poměr SiO2 ku Li2O 1 až 50 : 1, s výhodou 3 až 25 : 1. Tento roztok se dále ředí vodou v poměru 1 : 50 až 1 : 100, s výhodou v poměru 1 : 70 až 1 : 100.
Předmětem technického řešení jsou též anorganická tepelně izolační vlákna se zdravotně nezávadným anorganickým pojivém, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že anorganické vlákno má povrchovou vrstvu, která obsahuje 2 až 20 % hmotn. křemičitanu lithného.
Anorganická tepelně izolační vlákna podle tohoto technického řešení mají povrchovou vrstvu křemičitanu lithného, která vykazuje navlhavost po dobu 1 až 50 dnů v rozmezí 0,5 až 4 % hmotn. vody, s výhodou 0,7 až 1,3 % hmotn.
Anorganická tepelně izolační vlákna podle tohoto technického řešení s povrchovou vrstvou křemičitanu lithného vykazují vratnou deformaci v rozmezí 95 až 100 %.
S výhodou je anorganickým tepelně izolačním vláknem minerální vlákno nebo skleněné vlákno.
Hlavní výhodou tohoto technického řešení je získání pojivá pro anorganická tepelně izolační vlákna, s minimální navlhavostí, snadného na přípravu pojivá ve vodném roztoku pouze s jednou složkou, dokonce běžně dostupnou, bez jakýchkoliv dalších složek a bez toxických organických i anorganických složek. Vodný roztok křemičitanu lithného je běžné lithné vodní sklo s různou koncentrací křemičitanu lithného. Důležitý a rozhodující je poměr SiO2 ku LiO2 pro vlastnosti finální povrchové vrstvy křemičitanu lithného na povrchu anorganických tepelně izolačních vláken. Čím vyšší je obsah SiO2 v pojivu tím má tato povrchová vrstva vyšší průhyb. Cím vyšší je obsah Li2O v pojivu, tím má tato povrchová vrstva nižší navlhavost. Vodný roztok lithného vodního skla se ještě ředí vodou, 50* až 100*, což činí z pojivá podle tohoto technického řešení ekonomicky velmi zajímavou a dostupnou metodu pojení.
Vekou předností tohoto technického řešení je rozšířená aplikace anorganických tepelně izolačních vláken, dodržující zdravotní a hygienické předpisy v oblasti potravinářských technologií, např. pro tzv. bílou techniku. Tyto materiály musí vyhovovat přísným limitům pro uvolňování zdraví škodlivých látek. Vrstvy z anorganických tepelně izolačních vláken se zdravotně nezávadným anorganickým pojivém podle tohoto technického řešení tato kriteria splňují a splňují i další požadavky jako je odolnost proti vlhkosti, tvarová stálost a vysoká vratná deformace. Přitom vlastní anorganické tepelně izolační vlákno s pojivém podle tohoto technického řešení si ponechává všechny své výhody.
Přehled obrázků na výkresech
Technické řešení je podrobně popsán dále v příkladných provedeních a blíže osvětlen na připo45 jeném obrázku, znázorňujícím průhyb skelných vláken s anorganickým pojivém.
-2CZ 24078 Ul
Příklady provedení technického řešení
Při hledání zdravotně nezávadného pojivá na anorganická tepelně izolační vlákna s náročnými požadavky předcházel dlouhodobý vývoj, výzkum, hledání a zkoušky.
Nejprve byly testovány tri druhy pojiv.
První skupinou byla organická pojivá. Bylo testováno organické pojivo na bázi vodné disperze akryláto-esterového kopolymeru, obchodního názvu je Acronal A 420 S, výrobce BASF, vytvrzujícího se ohřevem na 120 až 150 °C.
Druhou skupinou zkoušených pojiv byla anorganicko-organická pojivá na bázi siloxanů (silikonů). Jedná se o polymemí oxid křemičitý SiO2, modifikovaný nej častěji methylovými skupinami -CH} vázanými přímo na atomy Si. Tím se snižuje koncentrace můstkových siloxanových vazeb =Si-O-Si= a roste pružnost tohoto materiálu. Na část atomů Si jsou navázány hydroxylové skupiny -OH. Při kontaktu s povrchem např. skelného vlákna, na kterém jsou také navázány tyto skupiny, dochází ke kondenzační reakci za vzniku velmi pevné siloxanové vazby a molekul vody:
polysiloxan-Si(CH3)2-OH + HO-Si-vlákno -* polysiloxan Si(CH3)2-Si-vlákno + H2O
Třetí skupinou testovaných pojiv byla dvě siloxanová pojivá Lukofob L39 a Lukofob ELX, vyráběná Lučebními závody Kolín. Účinnou složkou Lukofobu L39 je methylsilanolát draselný CH3-Si(OK)3. V Lukofobu ELX je účinnou složkou methylsiloxanová pryskyřice.
Z testovaných pojiv přísným požadavkům nevyhovovalo žádné organické pojivo z první skupiny ani anorganicko-organické pojivo ze druhé skupiny. Třetí testovaná skupina siloxanových pojiv dávala určitou naději. Tato siloxanová pojivá byla testována na skleněných tepelně izolačních vláknech. Pri zkouškách se ukázalo, že tento typ pojiv sice má určitou odolnost proti navlhnutí, avšak ne dostatečně nízkou. Vzorky byly značně zvlhlé, lepivé a povrchová vrstva ve formě krusty byla narušená.
Z těchto důvodů byla tato pojivá vyloučena z dalších zkoušek.
Proto byla dále vybrána pojivá na bázi vodního skla, draselného, sodného a lithného a geopolymemího. Ukazovalo se, že pojivá ve vodném prostředí by byla určitou možnou cestou. Bylo odzkoušeno i méně užívané lithné vodní sklo, které je sice několikanásobně dražší než draselné a sodné sklo, ale protože se dál ředí vodou 50* až 100*, je jeho použití ekonomicky dostupné.
Dále jsou uvedena konkrétní příkladná provedení pro srovnání, nejlépe ilustrující výběr pojiv. Složení pojiv
Byly připraveny 4 vzorky pojiv o následujícím složení:
1) Sodné vodní sklo o koncentraci 15 % hmotn. o molámím poměru SiO2/Na2O = 3,63 bylo dále ředěno vodou 80*, tedy v poměru 1 ku 80.
2) Draselné vodní sklo o koncentraci 15 % hmotn. o molámím poměru SiO2/K2O ~ 3,28 bylo dále ředěno vodou 80 x.
3) Lithné vodní sklo o koncentraci 15 % hmotn. o molámím poměru SiO2/Li2O = 24,13 bylo dále ředěno vodou 80*.
4) Lithné vodní sklo o koncentraci 15 % hmotn. o molámím poměru SiO2/Li2O = 2,84 bylo dále ředěno vodou 80 x.
Byly připraveny shodné tepelně izolační skelné vláknité rohože ze skla typu ROTAFLEX®, výrobce Union Lesní Brána a.s., Dubí, Česká republika. Na každé z těchto rohoží byl proveden prostrik rohože po tenkých vrstvách, připraveným vodným pojivém na bázi roztoku sodného, draselného a lithného vodního skla, podle shora uvedených příkladů složení.
-3CZ 24078 Ul
Tyto rohože s pojivý byly sušeny do konstantní váhy, po dobu cca 5 hodin při 135 °C. Poté byly známými a standardními zkouškami provedeny testy na záchyt pojivá na povrchu skelných vláken. Výsledky záchytu povrchové vrstvy na skleněné rohoži byly následující:
1) záchyt 5,88 % hmotn. křemičitanu sodného;
2) záchyt 6,34 % hmotn. křemičitanu draselného;
3) záchyt 5,63 % hmotn. křemičitanu lithného;
4) záchyt 7,32 % hmotn. křemičitanu lithného.
Z výsledků je zřejmé, že povrchová anorganická vrstva Li2SiO3 z pojivá na bázi vodního lithného skla obsahuje od 5,63 % hmotn. do 7,32 % hmotn. Li2SiO3 na tepelně izolačních skelných vlákio nech dle příkladů provedení 3 a 4.
Navlhavost
Dále byly prováděny zkoušky na působení vlhkostí na tyto vzorky rohoží s pojivý podle čtyř shora uvedených příkladů provedení 1 až 4.
Suché vzorky byly vloženy do vlhkostní komory o 100% relativní vlhkosti a průběžně byl zjiš15 ťován nárůst hmotnosti v závislosti na čase, jak je ukázáno v následující Tabulce.
Současně pro srovnání byly do vlhkostní komory vloženy 3 vzorky těchže tepelně izolačních skleněných rohoží, ale bez pojivá.
Ke zkoušce byly použity vzorky rohoží, kde pojivo bylo naneseno nástřikem na obě strany vzorku o přibližných rozměrech 10 x 10 cm. Po vysušení byly vzorky uloženy do vlhkostní skri20 ně pri 20 °C a 90 až 95% relativní vlhkosti, a byl sledován nárůst hmotnosti vzorku vztažený na jeho původní hmotnost.
Tabulka: Změny hmotnosti vzorků působením vlhkosti: nárůst hmotnosti v povrchové vrstvě ve hmotn. %, čas expozice uveden jako počet dnů:
| Doba | Skleněné | Skleněné | Skleněné | Příklad 1 | Příklad 2 | Příklad 3 | Příklad 4 |
| Dny | vlákno bez pojivá | vlákno bez pojivá | vlákno bez pojivá | Skleněné vlákno s vrstvou Na2SiO3 | Skleněné vlákno s vrstvou K2S»O3 | Skleněné vlákno s vrstvou Li^SiOs | Skleněné vlákno s vrstvou LÍ2SÍO3 |
| 1 | 2,6 | 1.0 | 2,0 | - | - | 1.8 | 0,8 |
| 2 | 2,8 | 1,1 | 2,3 | - | - | 2,2 | 1,0 |
| 4 | - | - | - | 19,5 | 27,6 | - | |
| 6 | - | - | - | - | - | 3,4 | 1.2 |
| 7 | 3,2 | 0,7 | 1,4 | - | - | 3,7 | 1,3 |
| 9 | 2,9 | 0,7 | 1,4 | - | - | 4,0 | 1,3 |
| 10 | 2,5 | J,0 | 1.5 | - | - | 4,1 | 1,2 |
| 13 | - | 1,1 | 1,5 | - | - | - | - |
| 14 | 1.5 | - | - | - | - | 4,1 | 1.2 |
| 17 | 1,5 | - | - | - | - | - | - |
| 18 | - | - | - | - | - | - | |
| 20 | 2,3 | - | - | - | - | - | - |
| 21 | - | - | - | - | - | 3.4 | 1.0 |
| 28 | - | - | - | - | - | 2.6 | 0,9 |
| 35 | - | - | - | - | - | 2.6 | 0,8 |
| 38 | - | - | - | - | - | 2.6 | 0.8 |
| 41 | - | - | - | - | - | 2.6 | 0,8 |
| 43 | - | - | - | 38,3 | 42,0 | 2,9 | 0,7 |
| Pozn. | + | + | + | - | - | + | + |
-4CZ 24078 Ul
V tabulce „PoznA (Poznámka) znamená, že vzorek vyhověl (+) nebo nevyhověl (-).
Z tabulky je patrné, že nárůst vlhkosti 3 vzorků skelných vláken bez pojivá byl pozorován v počátečních dnech, jako zřejmě zbytková voda ze vzdušné vlhkosti na povrchu skleněných vláken.
V pokročilejší době po 14 dnech v podstatě žádný nárůst vlhkosti na skleněných vláknech nebyl zaznamenán.
U vzorků skleněných vláken s pojivý na bázi sodného a draselného vodního skla, tedy s povlakovou vrstvou Na2SiO3 a K2SiO3 byly pozorovány poměrně vysoké nárůsty vlhkostí, od 19,5 % hmotn. do 42,0 % hmotn. Tyto hodnoty navlhavosti jsou vysoké pro daný účel. Přílišné navlhnutí povrchové vrstvy na vláknech vede ke ztrátě tepelně-izolačních vlastností výrobku.
io Oba vzorky podle příkladu provedení 3, 4 s pojivém na bázi lithného skla, a s povrchovou vrstvou Li2SiO3 jsou z hlediska navlhavosti vyhovující. Vzorek 4 s molámím poměrem SÍO2/L12O = 24,13 vykazuje přírůstek hmotnosti vody v % hmotn. dokonce nižší než u rohoží bez pojivá, tj. blízko 1 % hmotn., což je z hlediska navlhavosti vynikající výsledek.
Průhyb
Dále je uvedeno měření průhybu vzorků podle příkladů 3 a 4, pojených pojivém na bázi lithného vodního skla, tedy s povrchovou vrstvou Li2SiO3. Pro srovnání je uvedeno také měření téhož vzorku rohože bez pojivá a rohože pojené pojivém na bázi běžné formaldehydové pryskyřice.
Dále je uvedeno měření průhybu vzorků skleněných rohoží s pojivém. K měření byla použita trhačka typu FPZ 100/1, výrobce Fritz Heckert, Německo. Ve spodní části trhačky je převodovka lychlosti posunu horního hrotu. Posun byl nastaven na rychlost v rozsahu 0,15 až 6 mm.min1. Hodnota rychlosti uvnitř tohoto rozsahu se nastavuje potenciometrem označeným VT ve spodní sekci. Nastavení bylo 7,2 což odpovídá rychlosti posunu 5,1 mm.min1. Byl nastaven nejnižší rozsah síly 0 až 20 N.
Vzorky ve tvaru 20 x 100 mm χ výška téhož typu skleněné rohože ROTAFLEX®, byly umístěny mezi dvěma plastovými foliemi o tloušťce 0,3 mm. Rozteč spodních hrotů nastavena na 50 mm. Byly odečítány hodnoty síly v N při postupujícím průhybu, po 1 mm, a to od 0 do 30 mm. Rychlost posunu horního hrotu směrem dolů: 17,4 s/10 mm = 1,74 s/mm = cca 0,6 mm.s'1.
Měření průhybu vzorků s pojivém na bázi lithného vodního skla, tedy s povrchovou vrstvou Li2SiO3 na skleněných vláknech, je uvedeno na připojeném obrázku. Pro srovnání je uvedeno také měření téhož vzorku rohože bez pojivá a rohože pojené pojivém na bázi běžné formaldehydové pryskyřice. Na obrázku je znázorněna závislost měření průhybu uvedené jako vynaložená síla v N na průhyb vzorků v mm, dle uvedené metody.
Na připojeném obrázku odpovídá:
křivka 1 vzorku skleněného vlákna s formaldehydovou povrchovou vrstvou, křivka 2 vzorku skleněného vlákna bez povrchové vrstvy z pojivá, křivka 3 vzorku skleněného vlákna s povrchovou vrstvou Li2SiO3 dle příkladu 3, a křivka 4 vzorku skleněného vlákna s povrchovou vrstvou Li2SiO3 dle příkladu 4.
Křivka 2 skleněného vlákna bez jakéhokoliv povrchové vrstvy vytvořené z pojivá má nejnižší průhyb. O něco lepší je průhyb skleněného vlákna s povrchovou vrstvou vytvořenou na bázi formaldehydu. Nej lepší výsledky dávají dvě horní křivky 3 a 4, odpovídající povrchové vrstvě s Li2SiO3 na tepelně izolačních skleněných vláknech dle příkladu 3 a 4. Oba tyto vzorky vyžadují pro stejný průhyb cca 2x vyšší vynaloženou sílu než pro povlak s formaldehydovou pryskyřicí.
Z těchto výsledků je zřejmá stabilita vzorků 3 a 4 proti ohybu, což je další důležitou vlastností, zajišťující, aby se tepelně izolační rohože s povrchovou vrstvou Li2SiO3 nedeformovaly vlastní vahou.
-5CZ 24078 Ul
Vratná deformace
Tato zkouška poskytuje informaci o schopnosti stlačeného vzorku vrátit se do původního stavu, tj. o jeho schopnosti pružit. Vzorky cca 10 χ 10 cm byly umístěny mezi 2 pevné desky. Na homí desku se vkládala zátěž. Výška rohože byla měřena a to vždy počáteční stav před zatížením, po zatížení s prodlevou 10 s a relaxace po uplynutí 1 min. po odebrání zátěže. Zatížení se zvyšovalo v řadě: 0,31 kPa, 0,62 kPa a 0,93 kPa. Bylo dosaženo následujících hodnot:
vzorek bez pojivá vzorek s vrstvou FF pryskyřice vzorek 3 s vrstvou Li2SiO3 vzorek 4 s vrstvou Li2SiO3 až 73 % 90%
97% až 100 %.
Z uvedeného přehledu je zřejmé, že nejlepší výsledky dává opět povrchová vrstva s Li2SiO3.
Průmyslová využitelnost
Řešení je určeno pro tepelně izolační materiál používaný v potravinářském průmyslu a tzv. bílé technice.
Claims (8)
15 NÁROKY NA OCHRANU
1. Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna, které je připraveno ve vodném prostředí a po nanesení na povrch anorganických vláken je vysušeno případně vytvrzeno, vyznačující se tím, že obsahuje vodný roztok křemičitanu lithného o koncentraci 1 až 30 % hmotn. kremičitanů lithného, v němž 20 molámí poměr SiO2 ku Li2O je 1 až 50 : 1, přičemž tento roztok se dále ředí vodou v poměru 1 : 50 až 1 : 100.
2. Zdravotně nezávadné anorganické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím že vodný roztok kremičitanů lithného má koncentraci 10 až 25 % hmotn.
3. Zdravotně nezávadné anorganické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, 25 že molámí poměr SiO2: Li2O je 3 až 25 : 1.
4. Zdravotně nezávadné anorganické pojivo podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodný roztok křemičitanu lithného se dále ředí vodou v poměru 1 : 70 až 1 : 100.
5. Anorganická tepelně izolační vlákna se zdravotně nezávadným anorganickým pojivém, připraveným ve vodném prostředí, po nanesení na povrch anorganických vláken, a vysušeným a ao případně vytvrzeným, podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že mají povrchovou vrstvu, která obsahuje 2 až 20 % hmotn. křemičitanu lithného.
6. Anorganická tepelně izolační vlákna podle nároku 5, vyznačující se tím, že povrchová vrstva křemičitanu lithného vykazuje navlhavost po dobu 1 až 50 dnů v rozmezí 0,5 až 4 % hmotn. vody, s výhodou 0,
7 až 1,3 % hmotn.
35 7. Anorganická tepelně izolační vlákna nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že vykazují vratnou deformaci v rozmezí 95 až 100 %.
8. Anorganická tepelně izolační vlákna podle některého z nároků 5 až 7, vyznačující se t í m, že anorganickým vláknem je minerální vlákno nebo skleněné vlákno.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201225784U CZ24078U1 (cs) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201225784U CZ24078U1 (cs) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ24078U1 true CZ24078U1 (cs) | 2012-07-09 |
Family
ID=46507725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201225784U CZ24078U1 (cs) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ24078U1 (cs) |
-
2012
- 2012-03-19 CZ CZ201225784U patent/CZ24078U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2396223C2 (ru) | Минеральная вата, изоляционный продукт и способ получения | |
| JP3987803B2 (ja) | 結合剤及び無機繊維をベースとする成形部材の製法におけるその使用 | |
| CA2877593C (en) | Formaldehyde-free binder and use for mineral wool insulation products | |
| US20240318421A1 (en) | Facade System and Insulation Element for a Facade System | |
| JP2023544729A (ja) | Ｂステージ化可能な水性バインダー組成物 | |
| ES3004580T3 (en) | Aqueous binder composition | |
| AU2012256273A1 (en) | Water repellent fiber boards | |
| JP6680583B2 (ja) | 熱硬化型バインダー組成物及びこれを用いた無機繊維製品 | |
| CZ24078U1 (cs) | Zdravotně nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelně izolační vlákna a anorganická tepelně izolační vlákna s tímto pojivém | |
| CZ303964B6 (cs) | Zdravotne nezávadné anorganické pojivo pro anorganická tepelne izolacní vlákna a anorganická tepelne izolacní vlákna s tímto pojivem | |
| Kryvenko et al. | Alkaline aluminosilicate binder for gluing wood board materials | |
| EP2599839A1 (en) | Mineral wool substrate | |
| FI3642169T3 (en) | Method for manufacturing an insulation product made from mineral fibres | |
| KR102709150B1 (ko) | 수성 무기 바인더 조성물 | |
| JP7426572B2 (ja) | バインダー組成物及びミネラルウール | |
| JP7445136B2 (ja) | ミネラルウール用バインダー組成物及びミネラルウール | |
| JP7593780B2 (ja) | 熱硬化型バインダー組成物及び無機繊維製品 | |
| CN106977982B (zh) | 一种纳米孔绝热材料表面保护涂层及其制备方法 | |
| JP2005299060A (ja) | 人造鉱物繊維成形品 | |
| EA048359B1 (ru) | Водная композиция связующего | |
| CA3175660A1 (en) | Binders and curable resins for mineral wool | |
| CN110818447A (zh) | 含有纳米固体粉料的新型晶面剂 | |
| Borysiuk et al. | Particleboards with the addition of cenosphere | |
| Shan et al. | Facile Strategy for Building an Organic-Inorganic Dual Network for Improving the Mechanical Properties and Flame Retardancy of Eucalyptus Laminated Veneer Lumber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20120709 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20160319 |