CZ294831B6 - Porézní tepelně izolační materiál na bázi křemeliny a způsob jeho výroby - Google Patents
Porézní tepelně izolační materiál na bázi křemeliny a způsob jeho výroby Download PDFInfo
- Publication number
- CZ294831B6 CZ294831B6 CZ19993021A CZ302199A CZ294831B6 CZ 294831 B6 CZ294831 B6 CZ 294831B6 CZ 19993021 A CZ19993021 A CZ 19993021A CZ 302199 A CZ302199 A CZ 302199A CZ 294831 B6 CZ294831 B6 CZ 294831B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- diatomaceous earth
- insulating material
- thermal insulation
- thermal
- sio
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 title description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P pentacalcium;dioxido(oxo)silane;hydron;tetrahydrate Chemical compound [H+].[H+].O.O.O.O.[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 14
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 13
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 5
- 229920004482 WACKER® Polymers 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 241000206761 Bacillariophyta Species 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000010001 Silicosis Diseases 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019693 Lung disease Diseases 0.000 description 1
- 241000502321 Navicula Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000957276 Thalassiosira weissflogii Species 0.000 description 1
- 241001529787 Triceratium Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical class [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
Předložené řešení se týká tepelně izolačního materiálu s pórovitou strukturou, který zahrnuje materiál obsahující vázaný SiO.sub.2.n., který je přeměněný alespoň z 90 % na tobermoritovou fázi. Materiálem obsahujícím SiO.sub.2.n. je křemelina, měrná hmotnost tepelně izolačního materiálu je menší než 150 kg/m.sup.3.n. a jeho tepelná vodivost je menší než 0,05 W/m .degree.K, přičemž křemelina má průměrnou velikost částic od 10 do 30 .mi.m.ŕ
Description
Porézní tepelně izolační materiál na bázi křemeliny a způsob jeho výroby
Oblast techniky
Tento vynález se týká tepelně izolačního materiálu založeném na křemelině, zvláště se týká porézního tepelně izolačního materiálu a způsobu jeho výroby.
Dosavadní stav techniky
Při výrobě tepelně izolačních materiálů se obvykle začíná s vytvořením skeletu nebo matrice a pojivém, které se expanduje za účelem získání struktury s póry vyplněnými vzduchem, které mají mimořádně dobré tepelně izolační vlastnosti.
Výroba tepelného izolantu z materiálu obsahujícího SiO2, (tvůrce skeletu), hydroxidu vápenatého, vody, pěnivých a reaktivních hlinitanů, obsažených v cementu s regulovaným tuhnutím, je známá z DE 43 39 137 Al. Licí surová směs připravená z těchto materiálů se plní do forem. Po dostatečném vytvrzení jsou nehotové surové kusy vyjmuty z forem a podrobí se tepelnému zpracování v autoklávu. Pomalý ohřev (odpovídající nastavené žárové křivce) uvažovaný pro zpracování v autoklávu, je následován 8 hodinovou fází výdrže při asi 14 barech (1,4 MPa) (odpovídající 198 °C) a potom dvouhodinovou fází chlazení. Ve shodě s DE 43 39 137 Al, se použije křemenný prášek o maximální velikosti částic kolem 20 pm, zejména od 2 do 3 pm jako materiál obsahující SiO2. Hydroxid vápenatý se použije v surové směsi v množství, které je v podstatě stechiometrické vzhledem k množství, které je nutné pro kompletní přeměnu křemenného prášku na tobermorit a reaktivního hlinitanů obsaženého v cementu s regulovaným tuhnutím na jednofázový a (sekundární) ettringit. V praxi se kompletní materiálová konverze křemene a hydroxidu vápenatého na tobermorit dosahuje působením páry v průběhu autoklávování.
DE 44 08 088 Al se vztahuje ke způsobu výroby pórovité minerální lehčené izolační desky, který vychází z pojivá cementové suspenze, křemenného prachu (jako tvůrce skeletu), hydroxidu vápenatého a vody, smíchání těchto komponent s pěnou, která byla vyrobena odděleně a ze získané směsi se pro lehčené izolační desky vytvoří koláč. Po zatuhnutí vytvořeného koláče jsou z něj vyřezány jednotlivé lehčené izolační desky, které se dále vytvrzují v autoklávu. DE 44 08 088 Al také zmiňuje vodoodpudivou a/nebo vytvrzovací impregnaci jako konečnou úpravu pro lehčené izolační desky vyrobené v autoklávu.
Tepelně izolační materiál o hustotě mezi 100 a 200 kg/m3 se vytváří metodami, které jsou známé ze stavu techniky. Například, hustota 100 kg/m3 lehčené izolační desky v suchém stavu je uvedena v DE 44 08 088 Al. Lehčené izolační desky vyrobené tímto způsobem mají typickou specifickou tepelnou vodivost 0,045 (W/m °K).
Avšak, takové lehčené izolační desky mají několik vážných nevýhod. Za prvé, specifická tepelná vodivost je stále poměrně vysoká a není zcela vhodná pro tepelnou izolaci, kde existují velké teplotní gradienty. Kromě toho, v důsledku specifické hustoty křemene (cca 2,7 kg/m3), jsou izolační desky vyráběné s křemenným prachem křehké, protože v izolační desce je dostupné pouze 36,7 1 pevné matrice, přičemž matrice má hustotou 100 kg/m3 a objem vzduchu v buňkách 962,5 1. Za účelem docílení maximální pevnosti matrice musí také křemenný písek mít velikost částic v rozsahu od 2 do 8 pm. Na jedné straně, zde vznikají problémy (například vzduchem roznášený prach) při manipulaci s prachovým křemenným pískem při výrobě a na druhé straně, se vytváří prach při rozbití nebo při obrušování izolačních desek. Bohužel, křemenný prach
- 1 CZ 294831 B6 (vzduchem roznášený prach) však při dlouhé expozici vede k vážným plicním nemocím (silikóza).
Dále, obvyklé minerální izolační desky způsobují nedostatečnou adhezi mezi deskami a aplikovanou omítkou, což je častým zdrojem vytváření prachu.
Způsoby, které používají křemenného prachu jako materiálu pro vytvoření skeletu a/nebo matrice, mají další nevýhodu v tom, že samotný křemen nemá žádné hydraulické vlastnosti, a proto jsou někdy nutné dlouhé před-vytvrzovací časy a/nebo velká množství pojivá.
Předmětem předkládaného vynálezu je poskytnout tepelně izolační materiál, který má zlepšené tepelně izolační vlastnosti, zlepšené adhezní vlastnosti (s omítkou) a zlepšenou mechanickou pevnost, zvláště při vysoké teplotě a jehož použití nezahrnuje žádná zdravotní rizika.
Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby takového tepelně izolačního materiálu.
Podstata vynálezu
Problém řeší tepelně izolační materiál s pórovitou strukturou, který zahrnuje vázanou křemelinu s průměrnou velikostí částic od 10 do 30 pm, CaO a cement, přeměněný alespoň z 90 % na tobermoritovou fázi, přičemž objemová hustota tepelně izolačního materiálu je menší než 150 kg/m3 a tepelná vodivost je menší než 0,05 W/m °K.
Objemová hustota tepelně izolačního materiálu v souladu s vynálezem je výhodně menší než 100 kg/m3. Tepelná vodivost je výhodně menší než 0,04 W/m °K.
Materiál obsahující SiO2 je výhodně 100 % přeměněný na tobermoritovou fázi.
Tepelně izolačním materiálem je výhodně tepelně izolační deska.
Způsob výroby v souladu s vynálezem se vztahuje na výrobu tohoto tepelně izolačního materiálu a zahrnuje následující kroky:
vytvoření pórovité struktury surové směsi, která obsahuje (a) křemelinu jako materiál obsahující SiO2, (b) CaO a cement a (c) vodu, vytvoření napěněné surové směsi, tvrzení tímto způsobem získaného vytvořeného kusu, hydrotermální zpracování v autoklávu vytvrzeného formovaného kusu při alespoň 90 % přeměně materiálu obsahujícího SiO2 na tobermoritovou fázi.
Surová směs výhodně obsahuje:
cca 1 díl hmotnostní křemeliny cca 1,2 dílu hmotnostního CaO a/nebo cementu cca 4,5 dílů hmotnostních vody.
Při použití směsi CaO/cement je poměr CaO/cementu výhodně cca 1:7.
-2 CZ 294831 B6
Vedle složek, které jsou uvedeny výše, může surová směs volitelně obsahovat malá množství přírodní sádry a plnivo, zvláště vláknitý plnivový materiál (například bavlněná vlákna).
Křemelina se skládá z rozsivkových schránek. Křemelina je sediment, který náleží do silikátových hornin, které tvoří ze 70 až 95 % amorfní kyselina orthokřemičitá (SiO2.nH2O).
Je to směs, sestavená z rozličně formovaných jednobuněčných křemičitých koster, mikroskopických malých řas (například Thalassiosira fluviatilis, Navicula pelliculisa, Triceratium venosum, Stylodidilium exzentricum), které žily ve sladké nebo slané vodě v období Triasu. Schránky mají neobyčejně četné, jemně drážkované dutiny a kanály, takže křemelina je významná velmi nízkou hustotou. Délka schránky jednotlivé rozsivky leží typicky mezi 0,090 až 0,150 mm a jeho šířka mezi 0,0015 a 0,0046 mm. Pórovitost je 83 % až 85 %. Tepelná vodivost křemeliny leží v rozsahu od 0,04 do 0,06 W/m °K.
Křemelina se mele ve mlýně způsobem, že jednotlivé schránky rozsivek se s výhodou vzájemně oddělí před tím, než se přidají do surové směsi. Postupně má křemelina průměrnou velikost částic v rozsahu od 10 do 30 pm.
Surová směs s přísadami, které jsou uvedeny výše, se expanduje na pórovitou strukturu podle prvního kroku ve způsobu souladu s vynálezem. V tomto spojení může být pórovitá struktura vytvořena přímo v surové směsi pomocí činidla vyvíjejícího plyn nebo pomocí pěnidla.
Jako pěnidla jsou vhodné proteiny, které vyvíjejí pěnu, například, SB3 od společnosti Heidelberger Zement, Leimen (Německo). Preferovaným činidlem vyvíjejícím plyn je hliníkový prach, například Al2 SK IV NE 170, STAPA, Eckart-Werk, Furth, Germany, který uvolňuje vodík za bazických podmínek v surové směsi a vytváří tak pěnu a/nebo bubliny.
Hliníkový prach se výhodně použije v množství od 0,7 do 1,0 kg na 1 m3. Výhodnější množství pro použití proteinů vyvíjejících pěnu leží v rozsahu od 2 do 3 1 na 1 m3.
Během expanze se ze surové směsi vytvoří stabilní homogenní suspenze. Pro tento účel je výhodné použít postupně měnitelné míchadlo. Tato míchadla jsou také vhodná k udržování výplňového materiálu v suspenzi.
Následně se vytvořená suspenze formuje, nejlépe vlitím do licí formy. Surová směs se potom pouze vytvrzuje tak dlouho, dokud nemá vytvářený kus dostatečnou stabilitu za účelem dalšího zpracování a úpravy. Výhodně je tvořený kus vytvrzován jeho ohřevem, zejména ohříváním po dobu 18 až 22 h při teplotě 30 až 50 °C.
Obecně se před-vytvrzený formovaný kus postupně odstraňuje z licí formy a upravuje se například řezáním na požadovanou konečnou podobu. Výhodně se vytvořený kus v tomto kroku rozřeže na desky. Je však také možné provést rozřezání na konečnou podobu až po následujícím kroku (po hydrotermálním zpracování).
Hydrotermální zpracování formovaného kusu se provede typickým způsobem tepelným zpracováním kusu v autoklávu (volitelně po rozřezání). Hydrotermální zpracování se nejlépe provádí po dobu 12 až 16 hodin při teplotě 174 až 203 °C. Tlaky dosahované při hydrotermálním zpracování leží obecně v rozsahu 9 až 17 barů (0,9 až 1,7 MPa). Za těchto podmínek vytvořená pára vede k přeměně křemeliny s CaO a/nebo cementu na tobermorit. Vytvořený tobermorit rozhodně přispívá k pevnosti a objemové stabilitě struktury izolačního materiálu.
Po hydrotermálním zpracování se získaný tepelně izolační materiál volitelně vysuší. Obsah vody po vysušení v tepelně izolačním materiálu výhodně nepřesahuje 5 procent hmotnostních.
-3 CZ 294831 B6
Po hydrotermálním zpracování a/nebo po vysušení se také výhodně použije hydrofobizační krok. Aby došlo k hydrofobizaci, může se tepelně izolační materiál impregnovat známým způsobem buď hydrofobizující párou, která je absorbována tepelně izolačním materiálem, nebo impregnační kapalinou (například v máčecí lázni).
Při parní hydrofobizaci se tepelně izolační materiál vystavuje vlivu páry, která obsahuje silan, který hydrofobizuje povrch izolačního materiálu.
Při impregnaci kapalinou se výhodně použije vodoodpudivá (hydrofobizující) a sama se vytvrzující impregnace. Do tepelně izolačního materiálu je také možné zavést impregnační činidlo pod vysokým nebo nízkým tlakem, preferovány jsou metody s použitím nízkého tlaku.
Například při metodě s použitím nízkého tlaku se desky tepelně izolačního materiálu vnášejí do máčecí lázně, která je zcela naplněna impregnačním činidlem. Postupně se máčecí lázeň vzduchotěsně uzavře a sníží se tlak. Tím vzduch, který se nachází v otevřené buněčné struktuře desek vybublá a může být odstraněn. Jestliže se potom u máčecí lázně znovu obnoví normální tlak, impregnační činidlo obklopující desky prosákne do desek.
Směsi, založené na hydrofobním činidle modifikovaného vodního skla, volitelně na zesíťovači a na zbytkové vodě a/nebo termosetu, jsou hydrofobní plastické disperze a jsou například vhodné jako impregnační činidla. Typické impregnační činidlo je WACKER BS 15, Wacker Chemie, Burghausen, Germany.
Alternativně může hydrofobizace také probíhat v surové směsi.
Ve srovnání s obvyklými tepelně izolačními materiály, mají tepelně izolační materiály podle vynálezu nižší hustotou a nižší tepelnou vodivost s větší pevností. Tohoto efektu se dosahuje za prvé tím, že křemelina má lepší tepelně izolační vlastnosti než křemenný prach vzhledem k její pórovitosti. Dále, přes její nižší hustotu ve srovnání s tepelně izolačními materiály, jejichž základem je křemenný prach, je možné začlenit do skeletu tepelně izolačního materiálu podle vynálezu čtyřikrát více pevných částic, což rozhodně zvyšuje pevnost materiálu. Navíc, trubkovité, malé tyčovité a jehličkovité formy křemeliny (houbovité, jehlice, nitchia) ve vytvrzené struktuře mají izotropní ztužující a/nebo zpevňující efekt (izotropní zesílení) čímž zvyšují pevnost v tahu za ohybu tepelně izolačního materiálu. Produkt podle tohoto vynálezu je zdravotního hlediska bezpečný, protože neuvolňuje žádné křemenné materiály podporující silikózu. Další výhodou tepelně izolačního materiálu podle vynálezu je to, že je vhodný pro tepelnou izolaci při vysoké teplotě (nad 550 °C), zatímco v důsledku nízkého obsahu křemene v materiálu, křemenný prach již nezaručuje dostatečně dlouhou tepelnou stabilitu při teplotách nad 550 °C. Při zkouškách tepelně izolačního materiálu v souladu s vynálezem je vidět tepelně izolační efekt při teplotě nad 650 °C.
Ze zdravotního hlediska se způsob podle vynálezu liší od známých způsobů, které se týkají použití křemenného prachu, že použitá křemelina je bezpečná. Další výhoda použití křemeliny spočívá v hydraulické aktivitě křemeliny, která zvyšuje vazebný účinek pojivá (CaO a/nebo cementu) a dovoluje urychlení jednotlivých kroků způsobu, zvláště vytvrzování před hydrotermálním zpracováním. Větší reaktivní povrch křemeliny ve srovnání s křemenným prachem také přispívá ke zlepšení vazby. Další výhodou je to, že není nutné použití speciálních druhů cementu nebo jiných speciálních pojiv. Tyto výhody přispívají k ekonomickému přínosu způsobu.
Prezentovaný vynález je podrobněji ilustrován v příkladu.
-4CZ 294831 B6
Příklad provedení vynálezu
Příklad: výroba tepelně izolační desky s hustotou 85 kg/m3
Byly použity následující vstupní materiály:
křemelina 40 kg cement CEMI 52.5 R 40 kg
CaO (aktivní vápno) 6 kg sádra (síran vápenatý x 2 H2O) 1 kg bavlněná vlákna 0,6 kg voda 180 kg protein produkující pěnu 3 1
Vysušená křemelina se společně se sádrou rozemele (na průměrnou velikostí částic 20 pm) a uskladní v silu.
Směs křemeliny/sádry, cement a vápno se přidají odměřovacím zařízením do míchacího zařízení, ve kterém je přítomná voda a protein produkující pěnu. Potom se přidají bavlněná vlákna.
Homogenní směs se potom plní do licí formy.
Po zatvrdnutí ('pevnost po tvarování') se nehotový surový kus v licí formě zavede do regenerační komory kde se předvytvrzuje po dobu 20 hodin při 40 °C.
Před-vytvrzený čerstvý produkt se odstraní z licí formy a rozřeže se na desky.
Tyto desky se přenesou do autoklávového tanku k hydrotermálnímu zpracování. Hydrotermální zpracování probíhá po dobu 12 hodin při teplotě 203 °C. Tlak je 17 barů (1,7 MPa). Potom se desky v autoklávu ochladí.
Po ochlazení se desky z autoklávu odstraní a vysuší na maximální obsah vody 5 % v sušicí komoře při teplotě 60 °C.
Následně po sušení se tepelně izolační desky zpracují za působení páry s hydrofobním účinkem (Wacker Sílán Ml-Trimethoxy, Wacker Chemie, Burghausen, Germany).
Deska (desky) vyrobená tímto způsobem má (mají) ve zcela vysušeném stavu tepelnou vodivost 0,038 (W/m °K) a objemovou hustotou 85 kg/m3. Desky neuvolňují žádný prach.
Claims (11)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Tepelně izolační materiál s pórovitou strukturou, který zahrnuje materiál obsahující vázaný SiO2, CaO a cement přeměněný alespoň z 90 % na tobermoritovou fázi, vyznačující se t í m , že materiálem obsahujícím SiO2 je křemelina mající průměrnou velikost částic od 10 do 30 pm, přičemž objemová hustota tepelně izolačního materiálu je menší než 150 kg/m3 a tepelná vodivost je menší než 0,05 W/m °K.-5CZ 294831 B6
- 2. Tepelně izolační materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiál obsahující SiO2 je zcela přeměněn na tobermoritovou fázi.
- 3. Tepelně izolační materiál podle nároku 1,vyznačující se tím, že objemová hustota tepelně izolačního materiálu je menší než 100 kg/m3 a tepelná vodivost je menší než 0,04 W/m °K.
- 4. Tepelně izolační materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že křemelina je amorfní.
- 5. Tepelně izolační materiál podle některého z nároků 1 až 3,vyznačující se tím, že tepelně izolačním materiálem je tepelně izolační deska.
- 6. Způsob výroby tepelně izolačního materiálu podle jednoho nebo několika nároků 1 až 4 s pórovitou strukturou, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:vytvoření pórovité struktury surové směsi, která obsahuje (a) křemelinu jako materiál obsahující SiO2, (b) CaO a cement a (c) vodu, vytvoření napěněné surové směsi, vytvrzení kusu získaného tímto způsobem, hydrotermální zpracování vytvrzeného formovaného kusu v autoklávu s přeměnou alespoň 90 % materiálu obsahujícího SiO2 na tobermoritovou fázi.
- 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že k vytvoření pórovité struktury se použije pěnivý protein nebo hliníkový prach.
- 8. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 6a 7, vyznačující se tím, že vytvořený kus získaný ze surové směsi se vytvrzuje ohřevem.
- 9. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že vytvořený kus se před hydrotermálním zpracováním rozřeže na desky.
- 10. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že hydrofobizační krok se provede po hydrotermálním zpracování.
- 11. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 6až 9, vyznačující se tím, že hydrofobizační krok se provede v surové směsi.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19707700A DE19707700A1 (de) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Verfahren zur Herstellung einer Diatomeen-haltigen, zelligen Leicht-Dämmplatte |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ9903021A3 CZ9903021A3 (cs) | 2000-11-15 |
| CZ294831B6 true CZ294831B6 (cs) | 2005-03-16 |
Family
ID=7821553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19993021A CZ294831B6 (cs) | 1997-02-26 | 1998-02-25 | Porézní tepelně izolační materiál na bázi křemeliny a způsob jeho výroby |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6033591A (cs) |
| EP (1) | EP0966412B1 (cs) |
| AU (1) | AU6725098A (cs) |
| CA (1) | CA2230329A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ294831B6 (cs) |
| DE (2) | DE19707700A1 (cs) |
| HU (1) | HU224399B1 (cs) |
| PL (1) | PL192571B1 (cs) |
| WO (1) | WO1998038139A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP650198A0 (en) * | 1998-10-14 | 1998-11-05 | James Hardie International Finance B.V. | Cement formulation |
| US20110227254A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | New Ice Inc. | Biofoam compositions for production of biodegradable or compostable products |
| CN108341044A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-31 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种石英隔热件及制备方法 |
| JP7356706B2 (ja) * | 2019-11-13 | 2023-10-05 | 学校法人日本大学 | トバモライト含有建材の製造方法、トバモライト及びトバモライト含有建材 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945953A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-15 | 旭化成株式会社 | 珪酸カルシウム水和物系成形体の製造方法 |
| JPS6177657A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | 東洋電化工業株式会社 | 軽量なる珪酸カルシウム成型体 |
| JPS62252357A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-11-04 | 三菱化学株式会社 | 撥水性珪酸カルシウム成形体の製造法 |
| DE4339137A1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Sicowa Verfahrenstech | Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmaterial |
| DE4408088A1 (de) * | 1994-03-10 | 1995-11-09 | Dennert Kg Veit | Verfahren zur Herstellung einer porösen, mineralischen Leicht-Dämmplatte |
-
1997
- 1997-02-26 DE DE19707700A patent/DE19707700A1/de not_active Ceased
-
1998
- 1998-02-20 CA CA002230329A patent/CA2230329A1/en not_active Abandoned
- 1998-02-25 CZ CZ19993021A patent/CZ294831B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-02-25 PL PL335298A patent/PL192571B1/pl unknown
- 1998-02-25 DE DE69801213T patent/DE69801213T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-25 AU AU67250/98A patent/AU6725098A/en not_active Abandoned
- 1998-02-25 HU HU0001578A patent/HU224399B1/hu active IP Right Grant
- 1998-02-25 US US09/030,065 patent/US6033591A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-25 WO PCT/EP1998/001070 patent/WO1998038139A1/en active IP Right Grant
- 1998-02-25 EP EP98912392A patent/EP0966412B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0966412B1 (en) | 2001-07-25 |
| PL192571B1 (pl) | 2006-11-30 |
| HUP0001578A3 (en) | 2001-12-28 |
| PL335298A1 (en) | 2000-04-10 |
| WO1998038139A1 (en) | 1998-09-03 |
| US6033591A (en) | 2000-03-07 |
| CA2230329A1 (en) | 1998-08-26 |
| DE69801213D1 (de) | 2001-08-30 |
| EP0966412A1 (en) | 1999-12-29 |
| HU224399B1 (hu) | 2005-08-29 |
| AU6725098A (en) | 1998-09-18 |
| HUP0001578A2 (hu) | 2000-09-28 |
| DE19707700A1 (de) | 1998-08-27 |
| DE69801213T2 (de) | 2002-05-16 |
| CZ9903021A3 (cs) | 2000-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4683003A (en) | Process for production of cellular concrete | |
| CN101439955B (zh) | 一种06级石膏基免蒸压加气混凝土砌块的制备方法 | |
| CZ260598A3 (cs) | Výrobek ze sádry a dřevěných vláken mající zlepšenou odolnost proti vodě | |
| CN108341647A (zh) | 一种加气混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN110372290B (zh) | 一种大掺量火山灰发泡混凝土材料及其制备方法 | |
| FI70879B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av tegel eller byggdelar | |
| JP5992148B2 (ja) | セメント組成物 | |
| CN109809783A (zh) | 一种蒸压加气混凝土砌块 | |
| CN112521078A (zh) | 一种蒸压加气混凝土砌块生产方法及蒸压加气混凝土砌块 | |
| US4248810A (en) | Foamed insulating materials and method of manufacture | |
| CN107089841A (zh) | 一种低成本高强度泡沫混凝土及其制备方法 | |
| CN109111172A (zh) | 一种利用废物的轻质保温混凝土及其制备方法 | |
| DE10131360B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Porenbetondämmplatten | |
| CZ294831B6 (cs) | Porézní tepelně izolační materiál na bázi křemeliny a způsob jeho výroby | |
| CN108726942A (zh) | 一种加气混凝土块及其制备方法 | |
| Salmana et al. | Investigation of the Effect of Microcapsule Additive on Mechanical and Physical Properties of Concrete | |
| CN115160801A (zh) | 一种增强型有机硅微胶囊石膏防水乳液及其制备方法与应用 | |
| CN107555930B (zh) | 一种高强、阻水加气混凝土建筑砌块及制备方法 | |
| RU2826404C2 (ru) | Способ изготовления бинарного композита «песок - гранулированный пенополистирол» | |
| CN110423138A (zh) | 黄河沙蒸压加气混凝土自保温砌块及其制备方法 | |
| CN109761570A (zh) | 一种保温材料及其制备方法 | |
| JPH0348147B2 (cs) | ||
| SU78313A1 (ru) | Способ изготовлени искусственной пемзы | |
| JP3642600B2 (ja) | 軽量気泡コンクリート建材及びその製造方法 | |
| RU1396511C (ru) | Способ получени сырьевой смеси дл изготовлени теплоизол ционного материала |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20070225 |