DE102017111836A1

DE102017111836A1 - Verfahren zur Herstellung von Kompositpartikeln und von Isoliermaterial zur Herstellung von isolierenden Produkten für die Baustoffindustrie sowie entsprechende Verwendungen

Info

Publication number: DE102017111836A1
Application number: DE102017111836.5A
Authority: DE
Inventors: Sandra Lehmann; Klaus Riemann; Nils Zimmer; Fabio Sola; Andreas Götz
Original assignee: Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Current assignee: Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2018-12-06
Also published as: MX2019014322A; US11603334B2; KR102624132B1; BR112019025441A2; KR20200015617A; CN110891917A; WO2018220030A1; CN110891917B; EP3630702A1; EA201992846A1; JP2020521716A; US20230242455A1; US20200308067A1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts und ein entsprechendes Isoliermaterial bzw. ein isolierendes Produkt. Weiter wird beschrieben die Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens zur Herstellung von Kompositpartikeln bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts sowie die entsprechende Verwendung der mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts und ein entsprechendes Isoliermaterial bzw. ein isolierendes Produkt. Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens zur Herstellung von Kompositpartikeln bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts sowie die entsprechende Verwendung der mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel.
Der Begriff „Baustoffindustrie“ umfasst im Rahmen der vorliegenden Unterlagen vorzugsweise den Einsatz der erfindungsgemäßen Gegenstände bei der Herstellung bzw. als Dämm- und Isolationsmaterial zur Wärmedämmung und zum Schallschutz sowie bei der Herstellung bzw. als Material zum Brandschutz von Bauten. Anwendungen der erfindungsgemäßen Gegenstände wie im vorliegenden Text beschrieben in anderen Industriezweigen, insbesondere in der Gießereiindustrie, sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Der Einsatz von Bläh- und Schaumgläsern, Perliten, oder Bims als Isolier- und Dämmmaterial in der Baustoffindustrie ist bekannt. Außerdem werden bereits Mikroglashohlkugeln und Kunststoffkugeln verwendet. Auch sind Kombinationsprodukte auf dem Markt erhältlich, z.B. das Produkt „Aerosilex“, welches als geblähtes Aggregat einer Kombination von Glas mit Kieselerde angeboten wird.
Am häufigsten werden derzeit Dämmmaterialien aus Polystyrol eingesetzt. Wegen deren leichter Entflammbarkeit, der Bildung giftiger Gase beim Brand und der Entsorgung als Sondermüll ist der Markt schon lange auf der Suche nach geeigneten Alternativen. Der Einsatz von Phenolschaumprodukten und Polyurethanprodukten ist ebenso wegen ihrer leichten Brennbarkeit und der durch diese Produkte abgegebenen Emissionen verbesserungswürdig.
Die gebräuchlichsten Dämmmaterialien auf organischer Basis Polystyrol, Phenolschäume und Polyurethan, haben eine deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit gegenüber den bislang eingesetzten anorganischen Dämmstoffen. Die Wärmeleitfähigkeiten werden für geblähtes Polystyrol mit 0,035-0,045 W/(m*K), für Phenolschäume mit 0,021-0,024 W/(m*K) und für Polyurethan mit 0,020-0,025W/(m*K) angegeben. Allerdings sind die organischen Dämmstoffe brennbar - so werden Bauelemente aus Polyurethan als „normalentflammbar“ und „schwerentflammbar“ eingestuft. Polystyrol als Dämmstoff zersetzt sich oberhalb von 300°C und tropft dann ab, wodurch es zur Ausweitung entstehender Brände kommen kann. Der Brandschutz bei Polystyrol muss daher durch Zugabe von Flammschutzmitteln hergestellt bzw. erhöht werden. Als Flammschutzmittel werden meist bromhaltige Verbindungen eingesetzt, die jedoch problematisch sind, da sie im Brandfall gesundheitsgefährdende Gase freisetzen können. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist daher eine schwere Entflammbarkeit, idealerweise sind solche Isoliermaterialien nicht entflammbar.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist eine gute Isolationswirkung, d.h. eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit von Bläh- und Schaumgläsern liegt im Bereich von 0,038 bis 0,050 W/(m*K). Diese anorganischen Stoffe schmelzen bei Temperaturen von ca. 700 bis 800 °C, sind aber nicht brennbar.
Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist eine geringe Schüttdichte, so dass die resultierenden Bauelemente leichter sind und die Isolationswirkung weiter verbessert werden kann
Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist eine hohe thermische Stabilität, d.h. solche Materialien sollen sich auch bei hohen Temperaturen wie sie beispielsweise bei einem Brand auftreten, möglichst wenig und im Idealfall gar nicht verformen. Dadurch wird gewährleistet, dass solche Isoliermaterialien umfassende Bauelemente auch im Brandfall lange Zeit stabil bleiben und eine Gebäudebeschädigung oder ein Gebäudeeinsturz möglichst lange vermieden wird.
Ebenfalls ist eine wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie eine hohe Wasserbeständigkeit, insbesondere zum Bautenschutz.
Zu den bekannten anorganischen Dämmstoffen mit flammhemmenden Eigenschaften zählen beispielsweise die faserförmigen kristallisierten Silikat-Minerale wie Asbest. Diese werden aber wegen der mit der Freisetzung von z.B. Asbeststäuben verbundenen hohen Gesundheitsgefährdung für Menschen, etwa durch Asbestose oder eine Erhöhung des Risikos, an Lungenkrebs zu erkranken, heute kaum noch verwendet.
Bei organischen Dämmmaterialien wird vielfach darauf verwiesen, dass bei der Nutzung möglicherweise gesundheitsschädliche Emissionen auftreten. So muss beispielsweise bei Phenolschäumen mit Formaldehydemissionen gerechnet werden. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist daher eine geringe und vorzugsweise keine Emission gesundheitsschädlicher Stoffe.
Insbesondere beim Einsatz in dünn- und dickschichtigen Putzsystemen sind neben den bereits vorstehend genannten wichtigen Eigenschaften als zusätzliche Eigenschaften von Isoliermaterialien eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine hohe Beständigkeit gegenüber Alkalien von Bedeutung. So können einige bekannte Materialien auf Glasbasis oder auf Basis von Perliten in alkalischen Putzsystemen nur bedingt eingesetzt werden, da sie bei basischen pH-Werten löslich sind. Zudem ist bekannt, dass Perlit Wasser aus der Umgebung aufnimmt und dann reagiert. Für den Einsatz insbesondere von Putzen ist auch eine ausreichende mechanische Festigkeit der Isoliermaterialien notwendig - schließlich sollen diese Mischprozesse und auch das Auftragen mittels Spritzen, Spachteln oder Streichen ohne Funktionseinbußen überstehen.
Insbesondere beim Einsatz im Innenbereich sollen die Isoliermaterialien auch einen hohen Weißgrad haben, damit neben der Funktionalität der Baustoffe auch eine ansprechende ästhetische Wirkung erzielt wird. Daneben ist die Weiterverarbeitung von Materialien mit hohem Weißgrad oft einfacher, beispielsweise in Fällen, in denen später eine andere Farbe auf dem weißen Untergrund aufgetragen werden soll.
Das Dokument WO 98/32713 beschreibt einen Leichtwerkstoff enthaltend geblähten Perlit sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Das Dokument WO 2005/087676 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat.
Das Dokument WO 2012/031717 beschreibt ein wärmedämmendes Brandschutzformteil und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Das Dokument DE-OS 2214073 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von geblähten keramischen Erzeugnissen.
Das Dokument EP 0639544 beschreibt netzartige Keramikpartikel.
Es war eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts bereitzustellen, welches ohne besondere Mühe an die praktischen Erfordernisse hinsichtlich der Eigenschaften der im Isoliermaterial vorhandenen Partikel angepasst werden kann. Das anzugebende Verfahren sollte zu einem Isoliermaterial führen, das Partikel mit einer Korngröße von 10 mm oder weniger umfasst. Die Partikel sollten vor allem - abhängig von der individuellen Ausgestaltung des anzugebenden Verfahrens - eine geringe Schüttdichte und/oder ein ausgezeichnetes Isolationsverhalten, d.h. eine geringe Wärmeleitfähigkeit, besitzen.
Vorzugsweise sollte das anzugebende Verfahren den Einsatz bzw. die Herstellung von Füllstoffpartikeln umfassen bzw. ermöglichen, welche eine oder mehrere, vorzugsweise sämtliche der nachfolgenden Eigenschaften besitzen:

- ein ausgezeichnetes Isolationsverhalten (d.h. eine geringe Wärmeleitfähigkeit),
- eine geringe oder keine Entflammbarkeit,
- eine hohe thermische Stabilität bzw. Beständigkeit (d.h. eine hohe und langanhaltende mechanische Stabilität auch bei hohen Temperaturen wie sie bei Bränden auftreten),
- eine geringe oder keine Emission gesundheitsschädlicher Stoffe,
- eine hohe Wasserbeständigkeit,
- eine hohe mechanische Festigkeit,
- eine hohe Beständigkeit gegenüber Alkalien,
- einen hohen Weißgrad,
- eine gute Schüttfähigkeit,
- eine hohe Sphärizität,
- Rieselfähigkeit, und
- eine geringe Schüttdichte von weniger als 500 g/L.

Das anzugebende Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts sollte flexibel einstellbar sein hinsichtlich der Herstellung und des Einsatzes von Füllstoffpartikeln variabler Größe. Insbesondere sollte das Verfahren die Herstellung und den Einsatz von Füllstoffpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise von weniger als 2mm bei der Herstellung eines Isoliermaterials ermöglichen. Die herzustellenden und einzusetzenden Füllstoffpartikel sollten variabel zusammengesetzt werden können. Durch diese Variabilität und Flexibilität des anzugebenden Verfahrens soll es möglich sein, ein Isoliermaterial herzustellen, dessen Materialeigenschaften individuell an die Bedürfnisse des Einzelfalles angepasst sind. Das anzugebende Verfahren zur Herstellung eines zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts soll somit u.a. von der Marktverfügbarkeit von Füllstoffpartikeln definierter Größe und Zusammensetzung unabhängiger sein als die bisherigen entsprechenden Verfahren.
Es war eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Isoliermaterial bzw. ein isolierendes Produkt, anzugeben. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich, mutatis mutandis, aus den vorstehenden Ausführungen und ergeben sich aus den entsprechenden Erläuterungen im nachfolgenden Text.
Die Erfindung sowie erfindungsgemäß bevorzugte Kombinationen bevorzugter Parameter, Eigenschaften und/oder Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen definiert. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden auch in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Beispielen angegeben bzw. definiert.
Die gestellte primäre Aufgabe hinsichtlich des anzugebenden Verfahrens wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts, mit folgenden Schritten:

(a) Herstellen von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise von weniger als 2 mm, bestimmt mittels Siebung, in einem Matrixverkapselungsverfahren mit den folgenden Schritten:
- (a1) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien:
  - als dispergierte Phasen
    1. (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen,
    2. (ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L, Blähmittel und pyrolysierbare Füllstoffe und
    3. (iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, sowie als kontinuierliche Phase
    4. (iv) eine verfestigbare Flüssigkeit,
- (a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit, so dass die Tropfen zu gehärteten Tropfen härten und
  - die (i) Substanz oder Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen,
  - die (ii) dichtereduzierenden Substanz oder Substanzen sowie
  - der beziehungsweise die (iii) nicht-feuerfesten Feststoffe
  in der sich verfestigenden kontinuierlichen Phase eingekapselt werden,
- (a3) Behandeln (vorzugsweise Wärmebehandeln) der gehärteten Tropfen, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren, wobei das Behandeln ein Sintern der gehärteten Tropfen umfasst.

Die Erfindung beruht u.a. auf der Erkenntnis, dass durch Matrixverkapselung (Einkapseln) der in Schritt (a1) angegebenen Startmaterialien (siehe Punkt (i) bis (iv) in Schritt (a1)) Kompositpartikel hergestellt werden können, welche die oben aufgeführten primären Eigenschaften besitzen.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel besitzen eine Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm, bestimmt mittels Siebung. Die Bestimmung mittels Siebung erfolgt gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens F (Maschinensiebung mit bewegtem Einzelsieb oder Siebsatz in gasförmigem ruhendem Fluid). Es wird eine Vibrationssiebmaschine des Typs RETSCH AS 200 control eingesetzt; dabei wird die Amplitude auf die Stufe 2 eingestellt; es erfolgt keine Intervallsiebung, die Siebdauer beträgt 1 Minute.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel sind weiterhin nicht entflammbar und nicht brennbar. Vorzugsweise sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel auch rieselfähig.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gilt ein Partikel oder Material (z.B. eine Menge von Partikeln gleicher Zusammensetzung) als thermisch beständig, wenn der Partikel oder das Material unterhalb einer gegebenen Temperaturobergrenze (z. B. 1100 °C) weder schmilzt, noch unter Verlust der räumlichen Gestalt erweicht oder sich gar zersetzt.
Das Merkmal „Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien“ umfasst das „Herstellen von Tropfen einer Suspension aus ausschließlich den folgenden Startmaterialien“ sowie das „Herstellen von Tropfen einer Suspension aus den folgenden Startmaterialien und weiteren Startmaterialien“.
Unter einem „Matrix-Verkapselungsverfahren“ wird im vorliegenden Text ein Verfahren verstanden, in dem zunächst Tropfen einer Suspension (bzw. Dispersion) hergestellt werden, wobei die Suspension (bzw. Dispersion) eine oder mehrere im festen oder flüssigen Zustand vorliegende Substanzen umfasst, die in einer Matrix (kontinuierliche Phase) suspendiert sind. Aus den Tropfen werden durch Verfestigen und gegebenenfalls anschließendes Behandeln Kompositpartikel erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in seinem Schritt (a) ein spezifisches Matrixverkapselungsverfahren mit den vorstehend definierten Teil-Schritten. Vom Matrix-Verkapselungsverfahren unterscheidet sich ein typisches Verfahren zur Herstellung von Kern-Hülle-Partikeln dadurch, dass in Kern-Hülle-Partikeln das Hüllmaterial nur einen einzigen Kern umhüllt. Dieser einzige Kern eines typischen Kern-Hülle-Partikels umfasst üblicherweise kein Bindemittel, welches sonstige Bestandteile des Kerns bindet.
„Dichtereduzierende Substanzen“ im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Substanzen, deren Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren dazu führt, dass eine verringerte Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel erreicht wird, im Vergleich mit einem nicht-erfindungsgemäßen (Vergleichs-)Verfahren, welches auf identische Weise durchgeführt wird, in dem jedoch zum Zwecke des Vergleichs diese „dichtereduzierenden Substanzen“ nicht eingesetzt werden. Abhängig von der Behandlung eines gehärteten Tropfens kann ein eingesetztes Blähmittel oder ein eingesetzter pyrolysierbarer Füllstoff blähen bzw. pyrolysiert werden, oder auch nicht. Nur wenn (in Schritt (a3)) ein eingesetztes Blähmittel bläht oder ein eingesetzter pyrolysierbarer Füllstoff pyrolysiert wird, erfüllt er das Kriterium „dichtereduzierend“.
Erfindungsgemäß eingesetzte „Leichtfüllstoffe“ sind Füllstoffe, die jeweils eine Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L aufweisen. Zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugte Leichtfüllstoffe sind

- Spheres, vorzugsweise Spheres aus Flugasche, wie z.B. Spheres „Fillite 106“ der Fa. Omya GmbH, oder
- Glas wie z.B. das Glas mit dem Namen „GHL 450“ der Fa. LUH Georg H. Luh GmbH, das Produkt mit dem Namen „JJ Glass Bubbles“ der Fa. Jebsen & Jessen GmbH & Co. KG, das Produkt mit dem Namen „Q-cel®300“ der Fa. Potters Industries oder die Produkte „K1“, „K15“ oder „K20“ der Fa. 3M.

„Blähmittel“ sind Substanzen, die beim Behandeln der gehärteten Tropfen in Schritt (a3), z.B. beim Erhitzen, aufblähen oder Blähgase freisetzen und dadurch Hohlräume im Kompositpartikel erzeugen.
„Pyrolysierbare Füllstoffe“ sind Füllstoffe, die beim Behandeln der gehärteten Tropfen in Schritt (a3), z.B. beim Erhitzen, teilweise oder vollständig, vorzugsweise vollständig, pyrolysiert werden.
Ein pyrolysierbarer Füllstoff kann gleichzeitig ein Leichtfüllstoff mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L sein. Ein pyrolysierbarer Füllstoff kann gleichzeitig ein Blähmittel sein. Ein Blähmittel kann gleichzeitig ein Leichtfüllstoff mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L sein.
Kompositpartikel, die in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, besitzen aufgrund des Einsatzes der dichtereduzierenden Substanzen in Schritt (ii) eine besonders geringe, aber individuell gemäß den Bedürfnissen des Einzelfalls eingestellte Schüttdichte und insbesondere bei Einsatz von Blähmitteln und/oder pyrolysierbaren Füllstoffen eine hohe, aber individuell gemäß den Bedürfnissen des Einzelfalls eingestellte Porosität, so dass die resultierenden individuell hergestellten Kompositpartikel eine hohe Isolationswirkung und eine geringe Schüttdichte besitzen.
Erfindungsgemäß eingesetzte „nicht-feuerfeste Feststoffe“ sind anorganische Feststoffe, welche in Schritt (a1) (siehe Punkt (iii)) zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel dienen. „Nicht-feuerfeste Feststoffe“ erfüllen nicht die Anforderungen an die Feuerfestigkeit bzw. an das Kriterium „feuerfest“ gemäß DIN 51060:2000-06.
Dichtereduzierende Substanzen gemäß Schritt (a1), Punkt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens können für die Zwecke des vorliegenden Textes nicht auch „nicht-feuerfeste Feststoffe“ sein.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die

- ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder
- einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C.

Der Schmelzpunkt bzw. die Erweichungstemperatur der erfindungsgemäß eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe wird vorzugsweise bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie, vorzugsweise mit einem Erhitzungsmikroskop EM 301 (Typ M17) der Firma Hesse Instruments, Deutschland (siehe die relevanten Angaben auf der Website unter folgender Adresse: http://www.hesse-instruments.de/content/products.php?Hllanq=de), wobei vorzugsweise folgende Messbedingungen gewählt werden: 1. Heizrate: 80K/min bis zum Erreichen von 700 °C (keine Haltezeit); 2. Heizrate: 50K/min bis zum Erreichen von 1500 °C (keine Haltezeit) und 3. Heizrate mit 10K/min bis zum Erreichen von 1650 °C (Haltezeit 5s). Die Erweichungstemperatur wird gemäß der Norm DIN 51730 (1998-4) (bzw. ISO 540:1995-03) bestimmt.
Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung der vorstehend genannten, erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffen die Herstellung der Kompositpartikel bei Temperaturen unter 1000 °C möglich ist, wobei aber die hergestellten Kompositpartikel dennoch eine hohe thermische Beständigkeit aufweisen (gemessen als „Erweichungstemperatur“), die in der Regel über 1000 °C liegt. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, nicht-feuerfeste Feststoffe enthaltenden Kompositpartikel weisen im Vergleich mit ansonsten identisch zusammengesetzten und hergestellten Kompositpartikeln jedoch niedrigere Schmelzpunkte auf.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) ist bevorzugt,
wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat,
wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit,

besonders bevorzugt
ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad > 80,

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der „Weißgrad“ den Weißgrad nach Tappi (Weißgrad R457), vorzugsweise gemessen mit einem Spektrometer Minolta CM-2600 d (siehe Angaben des Herstellers auf dessen Website unter der Adresse: https://www.konicaminolta.eu/de/messgeraete/produkte/farbmessungglanzmessung/spektralphotometer-portabel/cm-2600d-cm-2500d/technische-daten.html), mit den folgenden Einstellungen: mittlere Messblende (MAV); Messung mit und ohne Glanz (SCI + SCE) und 0% UV-Anteil. Das Ablesen der Messwerte erfolgt nach den folgenden Vorschriften: Normlichtart C, Betrachterwinkel 2° (C-2), ohne Glanz und mit 0 % UV (SCE/0). Es werden die folgenden „L*a*b-Werte“ verwendet: D65-10, SCI/0 (Normlicht D65, Betrachterwinkel 10° (D65-10) inklusive Glanz und 0 % UV (SCI/0).
Gläser, welche das vorstehend für Leichtfüllstoffe angegebene Kriterium einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L (siehe Schritt (a1), Punkt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens) erfüllen, beispielsweise Schaum- oder Blähgläser, werden für die Zwecke des vorliegenden Textes nicht als „nicht-feuerfeste Feststoffe“ aufgefasst.
Glasmehle sind auf Grund ihrer bereits vorteilhaften Eigenschaften wie hohe Kornfestigkeit, hohe Weißgrade, Feuerbeständigkeit, Frostbeständigkeit, Dämmwirkung und chemische Beständigkeit, als nicht-feuerfeste Feststoffe in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignet. Recycling-Glasmehle erfordern als weiteren Vorteil nur einen vergleichsweise geringen Energieaufwand in der Herstellung. Albit (auch als Natronfeldspat bezeichnet) weist einen vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt und hohen Weißgrad auf, so dass er als nicht-feuerfester Feststoff für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignet ist.
Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe im Bereich von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.
Bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt der in Schritt (a1) hergestellten Suspension liegt die Gesamtmenge der als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 3-bis 18 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 15 Gew.-%.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe eine durch Laserbeugung als D50-Wert bestimmte Teilchengrößenverteilung im Bereich von 3 bis 60 µm, vorzugsweise im Bereich von 4 bis 50 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 40 µm aufweisen.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „D50-Werte“ bestimmten Teilchengrößenverteilungen werden vorzugsweise auf an sich bekannte Weise durch Laserbeugung als D50-Werte der Summenhäufigkeitsverteilung der volumengemittelten Größenverteilungsfunktion ermittelt und angegeben, d.h. dass jeweils 50 Vol.-% der entsprechenden untersuchten Partikel eine Teilchengröße aufweisen, die gleich oder kleiner als der jeweils angegebene D50-Wert ist. Die Größenverteilungskurve der entsprechenden Partikel wird vorzugsweise gemäß ISO 13320-1 (1999) bestimmt, vorzugsweise mit einem Laserbeugungsgerät vom Typ „Mastersizer 3000“ der Firma Malvern, Großbritannien, gemäß Herstellerangaben. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgt vorzugsweise nach der Mie-Theorie, welche auch Brechungs- und Absorptionsverhalten der entsprechenden Partikel berücksichtigt.
Die vorstehend als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Bevorzugt ist weiterhin ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei in Schritt (a1) als Farbgeber für weiße Farbe,
im Bestandteil (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen
und/oder
im Bestandteil (iii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit,
und/oder
als zusätzlicher Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit, Aluminiumoxid
eingesetzt werden.
Die Möglichkeit, in dem erfindungsgemäßen Verfahren Komponenten einzusetzen, welche den hergestellten isolierenden Produkten oder Isoliermaterialien einen hohen Weißgrad verleihen, ist ein besonderer Vorteil der Erfindung. Isoliermaterialien mit hohem Weißgrad sind in der Baustoffindustrie stark nachgefragt, da sie nicht nur eine hohe ästhetische Wirkung haben, sondern auch praktische Nach- oder Weiterbearbeitungen, insbesondere mit Farbanstrichen, oft erleichtern. So sind auf weißen Untergründen beispielsweise oft weniger Anstricharbeitsgänge notwendig oder Anstriche auf weißen Untergründen sind oft farbintensiver bzw. farbechter.
Ebenfalls bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei
in Schritt (a1) das Herstellen von Tropfen mittels einer oder mehrerer Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, erfolgt
und/oder
in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch Abkühlen, Trocknen oder chemische Reaktion induziert wird.
Die Verwendung von einer oder mehreren Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, ist dabei in Schritt (a1) bevorzugt, um die Kompositpartikel zeiteffizient und mit einer möglichst gleichmäßigen Korngröße herzustellen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) ist auch bevorzugt, wobei die in Schritt (a1) eingesetzte verfestigbare Flüssigkeit eine durch chemische Reaktion verfestigbare Flüssigkeit ist und in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch chemische Reaktion induziert wird.
Das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch chemische Reaktion hat den Vorteil, dass dieser Vorgang in der Regel irreversibel ist und zudem schnell genug ist, sodass beim Eintropfen und damit beim Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit die verfestigbare Flüssigkeit in der Regel die Form des Tropfens beibehält. Verfestigungen durch physikalische Methoden, wie z.B. Abkühlen oder Trocknen, sind in manchen Fällen reversibel und können in diesen Fällen z.B. durch die Zufuhr von Wärme oder Feuchtigkeit (zumindest teilweise) rückgängig gemacht werden.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Kationenaustauschreaktion verfestigbare Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen und/oder Barium-Ionen und/oder Mangan-Ionen, bevorzugt durch Reaktion mit Calcium-Ionen, verfestigbare Flüssigkeit ist.
Kationenaustauschreaktionen besitzen in der Praxis den Vorteil, dass sie regelmäßig in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum abgeschlossen sind. Bevorzugt ist dabei in Schritt (a2) die Durchführung einer Kationenaustauschreaktion, bei der die verfestigbare Flüssigkeit einwertige Kationen enthält und mit Calcium-Ionen in Kontakt gebracht wird, um so die verfestigbare Flüssigkeit zu verfestigen; anstelle von Calcium-Ionen können aber auch Barium-Ionen oder Mangan-Ionen eingesetzt werden. In der verfestigbaren Flüssigkeit enthaltene einwertige Kationen werden bei der bevorzugten Vorgehensweise gegen Calcium-Ionen ausgetauscht, um so die verfestigbare Flüssigkeit zu verfestigen. Calcium-Ionen besitzen ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Ladung und Ionenbeweglichkeit. Generell gilt: die Ladung des Kations, welches mit dem in der verfestigbaren Flüssigkeit vorliegenden einwertigen Kation ausgetauscht werden soll, sollte möglichst hoch sein, damit beim Kationenaustausch schwerlösliche Verbindungen entstehen. Das Kation soll dabei aber auch eine möglichst hohe Ionenbeweglichkeit aufweisen, damit die erwünschte chemische Reaktion möglichst schnell abläuft. Die Ionenbeweglichkeit von Kationen nimmt mit zunehmender Kationenladung ab.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen verfestigbare Flüssigkeit ist,
die ein oder mehrere Bindemittel umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alginat, Polyvinylalkohol (PVA), Chitosan und Sulfoxyethylcellulose,
und/oder (vorzugsweise „und“)
eine wässrige Lösung ist,

wobei die verfestigbare Flüssigkeit vorzugsweise eine wässrige Alginatlösung ist,
wobei die verfestigbare Flüssigkeit besonders bevorzugt eine wässrige Natriumalginatlösung ist.

Alginatlösungen, insbesondere Natriumalginatlösungen, vorzugweise in Form einer wässrigen Lösung, eignen sich besonders für den Einsatz als eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen verfestigbare Flüssigkeit in einem erfindungsgemäßen Verfahren, da sie umweltfreundlich, abbaubar und insbesondere nicht giftig sind. Zudem lassen sich solche Alginatlösungen reproduzierbar und standardisiert verfestigen. Die in eigenen Untersuchungen erhaltenen Kompositpartikel, zu deren Herstellung Alginatlösungen als verfestigbare Flüssigkeit eingesetzt wurde, besaßen einen einheitlichen Aufbau mit gleichmäßig verteilten bzw. angeordneten Partikeln.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei
der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, bevorzugt mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

- anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, Reisschalenasche, Kern-Hülle-Partikeln und kalziniertem Kieselgur und/oder wobei das beziehungsweise zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate, vorzugsweise mit Kationen aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, bevorzugt Calcium-Carbonate, -Hydrogencarbonate und -Oxalate,
- Pflanzenmehle, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokosnussschalenmehl, vorzugsweise Kokosnussschalenmehl mit dem Namen „Coconit 300“ der Fa. Mahlwerk Neubauer-Friedrich Geffers GmbH, Walnussschalenmehl, vorzugsweise Walnussschalenmehl mit dem Namen „Walnusschalenmehl 200m“ der Fa. Ziegler Minerals, Traubenkernmehl, vorzugsweise Traubenkernmehl mit dem Namen „Traubenkernmehl M100“ der Fa. A+S BioTec, Olivenkemmehl, vorzugsweise Olivenkernmehl mit den Namen „OM2000“ oder „OM3000“ der Fa. JELU-Werk, Weizenmehl, vorzugsweise Weizenmehl mit dem Namen „Mehl 405“ der Fa. Hummel, Maismehl, vorzugsweise Maismehl mit dem Namen „Maismehl „MK100“ der Fa. Hummel, Holzmehl, vorzugsweise Holzmehl mit dem Namen „Holzmehl Ligno-Tech 120mesh TR“ der Fa. Brandenburg Holzmühle, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl,
- Stärke,
- Kartoffeldextrin,
- Zucker, z.B. Saccharose,
- Pflanzensamen, und
- Reisschalenasche, vorzugsweise Reisschalenasche mit einem hohen Anteil an Kohlenstoff, z.B. eine Reisschalenasche mit dem Namen „Nermat AF (<80µm)“ der Fa. Refratech, und/oder wobei das beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- Kunststoffperlen, vorzugsweise Kunststoffperlen „Expancel® 091 DE 80 d30“ oder „Expancel® 920 DE 80“ der Fa. Akzo Nobel oder Kunststoffperlen „SPHERE ONE EXTENDOSPHERES™ PM 6550 Hollow Plastic Spheres“ der Fa. KISH Company Inc. und
- Styroporkugeln, vorzugsweise Styroporkugeln „F655-N“ der Fa. BASF.

Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der als Komponente (ii) eingesetzten dichtereduzierenden Substanzen im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.
Bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt der in Schritt (a1) hergestellten Suspension liegt die Gesamtmenge der als Komponente (ii) eingesetzten dichtereduzierenden Substanzen vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 14 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1,0 bis 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 7 Gew.-%.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als Komponente (ii) eingesetzten dichtereduzierenden Substanzen jeweils eine durch Laserbeugung als D50-Wert bestimmte Teilchengrößenverteilung im Bereich von 10 bis 250 µm, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 150 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 90 µm aufweisen (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der eingesetzten Leichtfüllstoffe im Bereich bis 30 Gew.-% besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 5 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension,
und/oder
die Gesamtmenge der eingesetzten Blähmittel im Bereich bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension,
und/oder
die Gesamtmenge der eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe im Bereich bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.
Die vorstehenden, als Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehenden, als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

- Holzmehl, vorzugsweise Holzmehl mit dem Namen „Holzmehl Ligno-Tech 120mesh TR“ der Fa. Brandenburg Holzmühle,
- Maismehl, vorzugsweise Maismehl mit dem Namen „Maismehl „MK100“ der Fa. Hummel,
- Zucker, z.B. Saccharose.

Die vorstehenden, als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehend als Komponenten (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, Blähmittel und pyrolysierbaren Füllstoffe können jeweils einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehend genannten dichtereduzierenden Substanzen (Leichtfüllstoffe, Blähmittel oder pyrolysierbare Füllstoffe) zur Herstellung von Kompositpartikeln mit besonders niedriger Schüttdichte sind auf dem Markt im hohen Maße verfügbar. Ihr Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht die reproduzierbare Herstellung von leichten, schwer entflammbaren isolierenden Produkten für die Baustoffiindustrie bzw. von Isoliermaterialien zur Herstellung solcher Produkte, mit jeweils hervorragenden Dämmeigenschaften.
Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei

- in Schritt (a1) als zusätzliches Startmaterial zur Erzeugung einer weiteren dispergierten Phase ein oder mehrere feuerfeste Feststoffe eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension,
- wobei bevorzugt der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- Oxide von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Zr, Ti, Mg und Ca, und
- Mischoxide, jeweils umfassend ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Zr, Ti, Mg und Ca,

- wobei vorzugsweise der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- - Aluminiumoxid (z.B. CAS-Nr. 21645-51-2),
- - Zirkoniumoxid (z.B. CAS-Nummer 1314-23-4),
- - Titandioxid (z.B. CAS-Nummer 13463-67-7),
- - Siliziumdioxid (z.B. Quarz mit der CAS-Nummer: 14808-60-7 oder glasartiges SiO2 mit der CAS-Nummern: 60676-86-0),
- - Magnesiumoxid (z.B. CAS-Nummer: 1309-48-4),
- - Calciumoxid (z.B. CAS-Nummer 1305-78-8),
- - Calciumsilikat (z.B. CAS-Nummer: 1344-95-2),
- - Schichtsilikate, vorzugsweise Glimmer,
- - Aluminiumsilikate und
- - Magnesiumaluminiumsilikat, vorzugsweise Cordierit,

Der Begriff „feuerfest“ hat dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Bedeutung entsprechend der Definition in der Norm DIN 51060:2000-06.
Die vorstehend genannten feuerfesten Feststoffe können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Gegebenenfalls in Schritt (a1) eingesetzte feuerfeste Feststoffe sind vorzugsweise Partikel, bevorzugt Partikel feuerfester Feststoffe, vorzugsweise feuerfeste Feststoffe mit einer Korngröße von weniger als 0,1 mm, vorzugsweise bestimmt mittels Siebung gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens D (Maschinensiebung mit ruhendem Einzelsieb in gasförmigem bewegtem Fluid, mit Luftstrahlsieb).
Durch den Einsatz von zusätzlichen feuerfesten Feststoffen kann -je nach vorgesehener Verwendung des erfindungsgemäß herzustellenden isolierenden Produktes oder des Isoliermaterials als Zwischenprodukt - dessen Grad an thermischer Stabilität und/oder thermischer Widerstandsfähigkeit (schwere Entflammbarkeit) variiert werden.
Es ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die beziehungsweise zumindest eine der in Schritt (a1) als Substanz der Komponente (i) eingesetzten Substanzen
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C inkongruent schmelzen
und/oder
ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus

- den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und IIIit, und
- den Tonen Kaolin und Bentonit.

Unter dem Begriff „inkongruentes Schmelzen“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung und entsprechend der auf dem Fachgebiet üblichen Bedeutung ein Schmelzvorgang verstanden, bei dem sich die feste Ausgangsphase beim Schmelzen zersetzt und/oder mit der entstehenden flüssigen Phase reagiert. Eine allenfalls dabei entstehende flüssige Phase hat eine andere chemische Zusammensetzung als die feste Ausgangsphase.
Die bevorzugt im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Schichtsilikate und/oder Tone, vorzugsweise Tone, besonders bevorzugt Kaolin, können bei einer thermischen Behandlung in Schritt (a3) bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in eine andere Phase besonderer thermischer Beständigkeit übergehen und somit u.a. zu einer besseren thermischen Beständigkeit der hergestellten Kompositpartikel beitragen. Ein solcher Phasenübergang kann üblicherweise mittels XRD-Messung nachgewiesen werden.
Sämtliche der vorstehend genannten Spezies Schichtsilikate und Tone können auch in Mischung miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehenden bevorzugten Schichtsilikate können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Kaoline für den Einsatz als Schichtsilikate in Schritt (a1) sind:

- „Satintone® W“ der Fa. BASF
- Kaolin calz. 3844 der Fa. Ziegler & Co. GmbH

Die vorstehenden besonders bevorzugten Kaoline können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Ein besonders bevorzugter Bentonit für den Einsatz als Ton in Schritt (a1) ist „Bentonit® Volclay“ der Fa. Süd Chemie.
Die vorstehenden besonders bevorzugten Bentonite können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der als Komponente (i) eingesetzten Schichtsilikate und Tone im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.
Bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt der in Schritt (a1) hergestellten Suspension liegt die Gesamtmenge der als Komponente (i) eingesetzten Schichtsilikate und Tone vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 14 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1,0 bis 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 7 Gew.-%.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als Komponente (i) eingesetzten Schichtsilikate und Tone jeweils eine Teilchengrößenverteilung im Bereich von 1 bis 30 µm, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 µm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 µm aufweisen, vorzugsweise bestimmt durch Laserbeugung als D50-Wert wie vorstehend angegeben
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei
das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass die Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel geringer ist als die Schüttdichte der ausgehärteten Tropfen im getrockneten Zustand (dies gelingt z.B. besonders leicht bei Verwendung von dichtereduzierenden Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Blähmitteln und pyrolysierbaren Füllstoffen, wenn die Behandlung so durchgeführt wird, dass sie zum Blähen der Blähmittel bzw. zum Pyrolysieren der pyrolysierbaren Füllstoffe führt)
und/oder
die besagten in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel eine Schüttdichte < 500 g/L besitzen, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass bei gezielter Auswahl der in Schritt (a1) eingesetzten Bestandteile (i), (ii) und (iii) und (iv) durch eine gezielte Behandlung der gehärteten Tropfen in Schritt (a3) eine in vielen Fällen erforderliche Verringerung der Schüttdichte erreichbar ist (indem Bestandteile zum Beispiel pyrolysieren oder sich unter Freisetzung von Blähgasen umsetzen). Die Formbeständigkeit oder thermische Beständigkeit des aus dem gehärteten Tropfen entstehenden Kompositpartikels wird dabei überraschenderweise nicht nachteilig beeinflusst.
Kompositpartikel mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, vereinigen u.a. die für den Einsatz als Isoliermaterial in der Baustoffindustrie vorteilhaften Eigenschaften einer geringen Schüttdichte, einer hohen Isolationswirkung und einer adäquaten thermischen Beständigkeit; daher ist ihr Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt.
In vielen Fällen ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevorzugt, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel ganz oder teilweise eine Korngröße < 1,5mm, vorzugsweise zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm besitzen, besonders bevorzugt zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm besitzen, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben).
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kompositpartikel mit einer Korngröße von weniger als 1,5 mm besitzen eine gute Schüttfähigkeit und sind besonders gut zu einem isolierenden Produkt für die Baustoffindustrie bzw. zu einem Isoliermaterial als Zwischenprodukt hierfür verarbeitbar; ihre Herstellung in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher bevorzugt.
Häufig ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevorzugt, wobei Komponente (ii) als dichtereduzierende Substanz beziehungsweise Substanzen
ein oder mehrere Blähmittel umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren Blähmittel blähen und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden
und/oder
ein oder mehrere pyrolysierbare Füllstoffe umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren pyrolysierbaren Füllstoffe pyrolyiseren und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden.
Das Ausbilden von Hohlräumen in Schritt (a3) ist bei Einsatz von Blähmitteln bzw. pyrolysierbaren Füllstoffen ein besonderer Teilaspekt der vorliegenden Erfindung, da so die Schüttdichte der entstandenen Kompositpartikel entscheidend verringert und die Isolierwirkung erhöht wird. Menge und Korngröße der Blähmittel bzw. der pyrolysierbaren Füllstoffe sind relevante Parameter für die Schüttdichte und die Porosität der resultierenden Kompositpartikel.
In vielen Fällen ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevorzugt,
wobei Komponente (i) in Schritt (a1) mindestens einen Ton umfasst, vorzugsweise enthaltend Kaolinit und/oder IIIit,
und/oder
wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C umfasst, wobei vorzugsweise ein Sinterverbund entsteht.
Unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gelungen, Kompositpartikel herzustellen mit einer Reihe von vorteilhaften Eigenschaften als Isoliermaterial für die Baustoffindustrie bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C, vorzugsweise im Bereich von 930 bis 970 °C, und vorzugsweise mit einer Behandlungszeit im Bereich von 15 bis 90 min, besonders bevorzugt mit einer Behandlungszeit von 20 bis 60 min., ganz besonders bevorzugt mit einer Behandlungszeit im Bereich von 30 bis 45 min.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei beim Sintern in Schritt (a3) eine Temperatur von 1000 °C nicht überschritten wird.
Eine Verfahrensführung bei einer solch vergleichsweise niedrigen Temperatur ist besonders günstig, da das Verfahren auf diese Weise ohne besondere technische Maßnahmen (wie sie bei Durchführung von Reaktionen oberhalb von 1000 °C nötig wären) beispielsweise in einem üblichen Drehrohrofen ausgeführt werden kann und einen vergleichsweise geringen Energiebedarf hat. Es wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits unter diesen Bedingungen eine Versinterung der Oberfläche der entstehenden Kompositpartikel erreicht, wobei deren Oberfläche reduziert, dabei aber deren innere Porosität nicht signifikant verringert wird. Im Ergebnis führt diese Versinterung zu einer noch einmal signifkant erhöhten Festigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel im Vergleich zu nach ähnlichen Verfahren des Standes der Technik hergestellten Kompositpartikeln.
Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen so gesintert werden, dass als Zwischenprodukt feste Partikel resultieren, und wobei anschließend die Oberfläche dieser festen Partikel versiegelt wird, vorzugsweise mittels eines organischen Beschichtungsmittels oder eines Silizium-haltigen Bindemittels, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren. Im Einzelfall ist der Einsatz anderer anorganischer Beschichtungsmittels vorteilhaft.
Vorzugsweise werden dabei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen vor dem Sintern gewaschen und vorzugsweise die resultierenden gewaschenen Tropfen getrocknet. Im Anschluss an das Waschen (und gegebenenfalls Trocknen) werden dann weitere Behandlungsschritte durchgeführt, vorzugsweise Behandlungsschritte, wie sie vorstehend als bevorzugt bezeichnet sind.
Beim Herstellen von isolierenden Produkten für die Baustoffindustrie bzw. eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt hierfür nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und somit unter Verwendung von auf erfindungsgemäße Weise hergestellten Kompositpartikeln beobachtet man in vielen Fällen eine hohe Porosität der besagten Kompositpartikel. Sofern die vorgenannten Produkte bzw. Zwischenprodukte unter Einsatz von Bindemitteln weiterverarbeitet werden, kann durch eine hohe Porosität ein erhöhter Verbrauch an Bindemitteln resultieren. Insbesondere bei Einsatz von organischen Bindemitteln ist dies unerwünscht, da es einerseits zu erhöhten Kosten und zur Aufnahme andernfalls nicht benötigter und schlimmstenfalls schädlicher (etwa gesundheitsschädlich oder brandfördernd) weiterer Materialien führen kann. Um den Bindemittelverbrauch zu reduzieren, ist es daher vorteilhaft, die Oberfläche bzw. die oberflächlichen Poren der besagten Kompositpartikel zu versiegeln.
Ein besonders bevorzugtes organisches Beschichtungsmittel ist Eiklar, das vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung appliziert wird. Eine wässrige Eiklarlösung wird vorzugsweise hergestellt durch Mischen eines Eiweißpulvers mit Wasser. Entsprechende Eiklarlösungen werden z.B. hergestellt mit:

- Eiweißpulver Standard (Produktnummer 150061) der Firma NOVENTUM Foods,
- Eiweißpulver High Whip (Produktnummer 150062) der Firma NOVENTUM Foods und
- Eiweißpulver High Gel (Produktnummer 150063) der Firma NOVENTUM Foods.

Eiklar ist dabei als organisches Beschichtungsmittel besonders bevorzugt, da es die Oberfläche der Kompositpartikel hervorragend versiegelt und somit deren Fähigkeit zur Aufnahme von Bindemittel in vorteilhafter Weise reduziert.
Besonders bevorzugte nicht-organische Beschichtungsmittel sind Silizium-haltige Bindemittel, vorzugsweise Alkoxysilane („Silane“) und/oder Alkoxysiloxan- („Siloxan-“)-Mischungen, insbesondere das Produkt SILRES® BS 3003 der Firma Wacker Silicones. Nicht-organische Beschichtungsmittel wie die bevorzugten Alkoxysilane und Alkoxysiloxan-Mischungen haben den Vorteil, dass sie wasserabweisend und hitzebeständig sind.
Die bevorzugten Beschichtungsmittel wie oben beschrieben sind ohne weiteres im Markt verfügbar, nicht giftig und einfach prozessierbar.
Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet sind durch:

(A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90 (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K (zur Bestimmungsmethode siehe unten), und/oder
(C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-% (zur Bestimmungsmethode siehe unten), bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1,0mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), und/oder
(D) eine Kornfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), und/oder
(E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von ≤2,5 mL/g, bevorzugt ≤ 2,0 mL/g, besonders bevorzugt ≤1,7 mL/g (zur Bestimmungsmethode siehe unten), und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von ≤ 2 Massen-%, bevorzugt ≤ 1 Massen-%, besonders bevorzugt ≤ 0,2 Massen-% (zur Bestimmungsmethode siehe unten), bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie (zur Bestimmungsmethode siehe oben).

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen oder eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens sind die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet durch:

(A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90, und
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) γR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K, und
(C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1,0mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und
(D) eine Kornfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und
(G) eine Erweichungstemperatur ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie (zur Bestimmungsmethode siehe oben).

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der „Wärmeleitfähigkeitswert“ bestimmt gemäß der Norm DIN EN 12667:2001-05, Bestimmung des Durchlasswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät (Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die „Alkalibeständigkeit“ der Kompositpartikel bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel werden eingewogen, vollständig mit wässriger Natronlauge (pH 14) bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage stehengelassen. Anschließend werden die Kompositpartikel von der Natronlauge abfiltriert, mit Wasser bis zur neutralen Reaktion nachgewaschen, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C, vorzugsweise bis zur Gewichtskonstanz), und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in der Natronlauge in Prozent gegenüber dem ursprünglichen Einwaagegewicht der Kompositpartikel wird als Maß für deren Alkalibeständigkeit verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die „Wasseraufnahmefähigkeit“ gemäß der Methode nach Enslin bestimmt. Die Methode ist dem Fachmann bekannt. Sie bedient sich der sogenannten „Enslin-Apparatur“, bei der eine Glasfilternutsche über einen Schlauch mit einer graduierten Pipette verbunden ist. Die Pipette ist genau horizontal so montiert, dass sie auf gleicher Höhe mit der Glasfritte liegt. Eine Wasseraufnahme von 1,5 mL/g entspricht somit einer Wasseraufnahme von 1,5 ml Wasser pro 1 g Kompositpartikel. Die Auswertung erfolgt nach DIN 18132:2012-04.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die „Wasserlöslichkeit“ der Kompositpartikel bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel werden eingewogen und durch Zugabe von 100 ml aq. dest. vollständig mit Wasser bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage im geschlossenen Glasgefäß stehen gelassen. Anschließend werden die Kompositpartikel abfiltriert, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C, vorzugsweise bis zur Gewichtskonstanz) und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in Wasser in Prozent gegenüber dem ursprünglichen Einwaagegewicht der Kompositpartikel wird als Maß für deren Wasserlöslichkeit verwendet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen oder eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die in Schritt (a1) hergestellten Tropfen einer Suspension als dispergierte Phasen

(i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und IIIit und
- - den Tonen Kaolin und Bentonit
in einer Gesamtmenge im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension,
(ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- - Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L und mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode siehe oben), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
  - o anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, vorzugsweise porösem und/oder geschäumtem Glas, Reisscha-Ienasche, Kern-Hülle-Partikeln und kalziniertem Kieselgur,
- - Blähmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
  - ◯ Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate, vorzugsweise mit Kationen aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, bevorzugt Calcium-Carbonate, -Hydrogencarbonate und -Oxalate,
  - ◯ Pflanzenmehle, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokosnussschalenmehl, Walnussschalenmehl, Traubenkernmehl, Olivenkernmehl, Weizenmehl, Maismehl, Holzmehl, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl, und
  - o Stärke, Kartoffeldextrin, Zucker, Pflanzensamen und Reisschalenasche
  und
- - pyrolysierbare Füllstoffe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
  - o Kunststoffperlen und
  - o Styroporkugeln
in einer Gesamtmenge im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension und
(iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat (vorzugsweise Albit), Borsäure und Borsalze, vorzugsweise Natriumtetraborat und Natriumperborat, in einer Gesamtmenge im Bereich von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens, vorzugsweise unter Verwendung einer Düse, besonders bevorzugt unter Verwendung einer vibrierenden Düse, zur Herstellung von Kompositpartikeln mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts
Dieser Aspekt der Erfindung beruht u.a. auf der überraschenden Erkenntnis, dass die Verwendung derart zubereiteter Kompositpartikel mit einer Schüttdichte von < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, sehr leichte, gut isolierende isolierenden Produkte für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterialien als Zwischenprodukt zu deren Herstellung mit vorzugsweise hoher Alkalibeständigkeit ergibt. Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer solchen Verwendung gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Erläuterungen entsprechend.
Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Erläuterungen entsprechend.
Außerdem betrifft die Erfindung auch die Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, als Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder als Bestandteil eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie.
Bevorzugt ist dabei eine erfindungsgemäße Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, wobei die Kompositpartikel versiegelte Kompositpartikel sind, jeweils bestehend aus einem mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel und einer das Kompositpartikel umgebenden und dieses versiegelnden Hülle aus einem organischen Beschichtungsmittel.
Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße oder bevorzugte erfindungsgemäße Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, wobei das Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder das isolierende Produkts für die Baustoffindustrie in bzw. im

- Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Schüttungen, Leichtbauplatten u.a. im Sanierungs- und Modernisierungsbau und/oder Akustikplatten;
- dickschichtigen Putzsystemen im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise in Sanierungsputzen, Putz- und Trockenmörtelsystemen, Fliesenklebern, Bauklebern, Ausgleichsmassen, Spachtelmassen, Dichtungsmassen, Füllspachteln, Wandfüllern und/oder Lehmputzen;
- dünnschichtigen Systemen, vorzugsweise in Dispersionsfarben und/oder Tapeten und in
- Harzsystemen für die Baustoffindustrie, vorzugsweise in Polymerbeton und/oder Mineralguss, Kunststeinen, Verbundsteinen und/oder Sanitärfertigteilen

Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Erläuterungen entsprechend.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung auch ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder ein Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 2mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), umfassend

- Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe,
- in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, wobei
- das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts herstellbar ist durch ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) und/oder
- die Kompositpartikeln gekennzeichnet sind durch
- (D) eine Komfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und
- (E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von ≤2,5 mL/g, bevorzugt ≤ 2,0 mL/g, besonders bevorzugt ≤1,7 mL/g (zur Bestimmungsmethode siehe oben).

Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer isolierendes Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials zur Herstellung eines solchen Produkts gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren und/oder für die erfindungsgemäße Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln angegebenen Erläuterungen jeweils entsprechend.
Sofern das vorstehend bezeichnete erfindungsgemäße isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, und herstellbar oder hergestellt ist nach dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren (insbesondere einem Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei der Schritt (a3) ein Sintern der gehärteten Tropfen, vorzugsweise ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C, umfasst, können die in den Sinterverbund eingebetteten Partikel von ein oder mehreren Substanzen entweder die ursprünglich in Schritt (a1) eingesetzten Schichtsilikate und/oder Tone sein bzw. umfassen, oder es können aus diesen ursprünglich in Schritt (a1) eingesetzten Schichtsilikaten und/oder Tonen vollständig oder teilweise durch Sintern umgewandelte Schichtsilikate und/oder Tone entstanden sein.
So können beispielsweise bestimmte Tone - etwa Kaoline, z.B. „Chinafill 100“ bzw. „Kaolin TEC“ der Fa. Amberger Kaolinwerke und „Kärlicher Blautonmehl“ der Fa. Kärlicher Ton- und Schamottewerke Mannheim & Co.KG - bei einer thermischen Behandlung in Schritt (a3) bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in eine andere Phase besonderer thermischer Beständigkeit übergehen und somit u.a. zu einer besseren thermischen Beständigkeit der hergestellten Kompositpartikel in erfindungsgemäßen Verfahren beitragen. Bei Einsatz von Kaolin als Ton wird in Schritt (a3) des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise der gehärtete Tropfen auf eine Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C erhitzt, so dass z.B. Kaolinit über Zwischenphasen hinweg in den feuerfesten Feststoff Mullit übergeht. Ein solcher Phasenübergang kann üblicherweise mittels XRD-Messung nachgewiesen werden.
Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder bevorzugtes erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch

(A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90 (zur Bestimmungsmethode siehe oben). Weiter ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von ≤ 2 Massen-%, bevorzugt ≤ 1 Massen-%, besonders bevorzugt ≤ 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie (zur Bestimmungsmethode siehe oben).

Ebenfalls ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei
im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten,
und/oder
einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der beziehunsweise die niedriger ist als 1350 °C.
In vielen Fällen ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe

- ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel, und/oder
- ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder
- als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid,

Weiter ist in vielen Fällen ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe

- ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel und/oder
- ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder
- als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid,

Bevorzugt ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist),
umfassend als Leichtfüllstoffe in den Sinterverbund eingebettete organische Hohlkugeln mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Ebenfalls bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist),
umfassend in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen,

- die nicht unter 1500 °C kongruent schmelzen und/oder
- die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
- - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und IIIit, und
- - den Tonen Kaolin und Bentonit.

Weiter ist in vielen Fällen ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend als bevorzugt bezeichnet ist), umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße < 1,5mm, vorzugsweise einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren und durch Beispiele näher erläutert.
Figurenliste

1: In 1 sind erfindungsgemäße Kompositpartikel C19 nach Sintern (Erhitzen auf 950 °C für 30 min., Schritt (a3)) dargestellt. Lichtmikroskopische Aufnahme, 200-fache Vergrößerung. Wie man in 1 erkennt, wurde unter den Verfahrensbedingungen ein Sinterverbund innerhalb eines (individuellen) Kompositpartikels ausgebildet. Ein derartiger Sinterverbund ist mit ursächlich für die ausnehmende mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Kompositpartikel.
2: In 2 ist die Form des aus dem handelsüblichen Blähglas Liaver® (Näheres siehe Beispiel 2) gepressten Probewürfels (Projektion) vor dem Beginn der Erhitzungsmikroskopie abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert:
- 18°C / 00:00:00 // Fläche: 100 % / Formfaktor: 0,682 // Höhe: 100 % / Breite: 100 % // Eckwinkel links: 78° / rechts: 70 ° // Benetzwinkel links: 118 ° / rechts: 84°
3: In 3 ist die durch Temperatureinfluss veränderte Form des aus dem handelsüblichen Blähglas Liaver® gepressten Probewürfels bei der Temperatur von 1250 °C abgebildet (Projektion). Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert: 1250 °C / 00:23:51. Man kann gut erkennen, dass bei einer Temperatur von 1250 °C die ursprüngliche Würfelform verlorengegangen und das Blähglas vollständig geschmolzen ist. Dies weist darauf hin, dass das herkömmliche Blähglas Liaver® keine Hitzebeständigkeit bis 1250 °C aufweist.
4: In 4 ist die Form des aus dem handelsüblichen Schaumglas Poraver® (Näheres siehe Beispiel 2) gepressten Probewürfels (Projektion) vor dem Beginn der Erhitzungsmikroskopie abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert:
- 22°C / 00:00:00 // Fläche: 100 % / Formfaktor: 0,716 // Höhe: 100 % / Breite: 100 % // Eckwinkel links: 82° / rechts: 100 ° // Benetzwinkel links: 71 ° / rechts: 81°
5: In 5 ist die durch Temperatureinfluss veränderte Form des aus dem handelsüblichen Schaumglas Poraver® gepressten Probewürfels bei der Temperatur von 1250 °C abgebildet (Projektion). Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert: 1250 °C / 00:22:13. Man kann gut erkennen, dass bei einer Temperatur von 1250 °C die ursprüngliche Würfelform verlorengegangen und das Schaumglas vollständig geschmolzen ist. Dies weist darauf hin, dass das herkömmliche Schaumglas Poraver® keine Hitzebeständigkeit bis 1250 °C aufweist.
6: In 6 ist die Form des aus nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikeln C19 gepressten Probewürfels (Projektion) vor dem Beginn der Erhitzungsmikroskopie abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert:
- 20°C / 00:00:00 // Fläche: 100 % / Formfaktor: 0,722 // Höhe: 100 % / Breite: 100 % // Eckwinkel links: 95° / rechts: 88 ° // Benetzwinkel links: 97 ° / rechts: 76°
7: In 7 ist die Form des aus nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikeln C19 gepressten Probewürfels (Projektion) bei der Temperatur von 1250 °C abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert: 1250 °C / 00:23:49. Man kann gut erkennen, dass bei einer Temperatur von 1250 °C die ursprüngliche Würfelform weitgehend erhalten geblieben ist, lediglich die Würfelabmessungen sind reduziert (Sinterung). Dies weist darauf hin, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kompositpartikel C19 jedenfalls bis 1250 °C hitzebeständig sind.

Beispiele:
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
Bestimmungs- bzw. Messmethoden:
Korngrößenbestimmung:
Die Bestimmung der Korngrößen von Kompositpartikeln mittels Siebung erfolgt gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens F (Maschinensiebung mit bewegtem Einzelsieb oder Siebsatz in gasförmigem ruhendem Fluid). Es wird eine Vibrationssiebmaschine des Typs RETSCH AS 200 control eingesetzt; dabei wird die Amplitude auf die Stufe 2 eingestellt; es erfolgt keine Intervallsiebung, die Siebdauer beträgt 1 Minute.
Die Bestimmung der Korngrößen von in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffen erfolgt ebenfalls gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens F (Maschinensiebung mit bewegtem Einzelsieb oder Siebsatz in gasförmigem ruhendem Fluid). Es wird ebenfalls eine Vibrationssiebmaschine des Typs RETSCH AS 200 control eingesetzt; dabei wird die Amplitude auf die Stufe 2 eingestellt; es erfolgt keine Intervallsiebung, die Siebdauer beträgt 1 Minute.
Die Bestimmung der Korngrößen von feuerfesten Feststoffe mit einer Korngröße von weniger als 0,1 mm erfolgt mittels Siebung gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens D (Maschinensiebung mit ruhendem Einzelsieb in gasförmigem bewegtem Fluid, mit Luftstrahlsieb).
Bestimmung der Schüttdichte:
Die Schüttdichte der Proben wurde jeweils nach DIN EN ISO 60 2000-1 bestimmt.
Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeit:
Die Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeit der Proben wurde gemäß der Methode nach Enslin mittels einer „Enslin-Apparatur“ bestimmt. Dabei ist eine Glasfilternutsche über einen Schlauch mit einer graduierten Pipette verbunden. Die Pipette war genau horizontal so montiert, dass sie auf gleicher Höhe mit der Glasfritte lag. Eine Wasseraufnahme von 1,5 mL/g entspricht somit einer Wasseraufnahme von 1,5 ml Wasser pro 1 g Kompositpartikel. Die Auswertung erfolgte nach DIN 18132:2012-04.
Bestimmung der chemischen Zusammensetzung und Morphologie:
Zur Bestimmung der Morphologie wurde ein Lichtmikroskop VisiScope ZTL 350 mit Kamera Visicam 3.0 benutzt.
Bestimmung des Weißgrades
Der Weißgrad der Proben wurde nach Tappi (Weißgrad R457) gemessen mit einem Spektrometer Minolta CM-2600 d (siehe Angaben des Herstellers auf dessen Website unter der Adresse: https://www.konicaminolta.eu/de/messgeraete/produkte/farbmessungglanzmessung/spektralphotometer-portabel/cm-2600d-cm-2500d/technische-daten.html), mit den folgenden Einstellungen: mittlere Messblende (MAV); Messung mit und ohne Glanz (SCI + SCE) und 0% UV-Anteil. Das Ablesen der Messwerte erfolgt nach den folgenden Vorschriften: Normlichtart C, Betrachterwinkel 2° (C-2), ohne Glanz und mit 0 % UV (SCE/0). Es werden die folgenden „L*a*b-Werte“ verwendet: D65-10, SCI/0 (Normlicht D65, Betrachterwinkel 10° (D65-10) inklusive Glanz und 0 % UV (SCI/0).
Bestimmung des Wärmeleitfähigkeitswertes
Die Wärmeleitfähigkeitswerte der Proben wurden bestimmt gemäß der Norm DIN EN 12667:2001-05, Bestimmung des Durchlasswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät (Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand).
Bestimmung der Alkalibeständigkeit
Die Alkalibeständigkeit der Proben (Kompositpartikel) wurde bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel wurden eingewogen, vollständig mit wässriger Natronlauge (pH 14) bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage stehen gelassen. Anschließend wurden die Kompositpartikel von der Natronlauge abfiltriert, mit Wasser bis zur neutralen Reaktion nachgewaschen, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C) und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in der Natronlauge gegenüber der ursprünglichen Einwaage der Kompositpartikel wurde als Maß für deren Alkalibeständigkeit verwendet.
Bestimmung der Wasserlöslichkeit
Die Wasserlöslichkeit der Proben (Kompositpartikel) wurde bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel wurden eingewogen und durch Zugabe von 100 ml aq. dest. vollständig mit Wasser bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage im geschlossenen Glasgefäß stehengelassen. Anschließend wurden die Kompositpartikel abfiltriert, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C) und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in Wasser gegenüber der ursprünglichen Einwaage der Kompositpartikel wurde als Maß für deren Wasserlöslichkeit verwendet.
Bestimmung der Erweichungstemperatur erfindungsgemäßer Kompositpartikel
Die Erweichungstemperatur der Proben wurde bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie mit einem Erhitzungsmikroskop EM 301 (Typ M17 der Firma Hesse Instruments, Deutschland (siehe die relevanten Angaben auf der Website unter folgender Adresse: http://www.hesse-instruments.de/content/products.php?Hllang=de), wobei folgende Messbedingungen gewählt wurden: 1. Heizrate: 80K/min bis zum Erreichen von 700 °C (keine Haltezeit); 2. Heizrate: 50K/min bis zum Erreichen von 1500 °C (keine Haltezeit) und 3. Heizrate mit 10K/min bis zum Erreichen von 1650 °C (Haltezeit 5s). Der Zeitpunkt des Erreichens der Erweichungstemperatur wurde gemäß der Norm DIN 51730 (1998-4) (bzw. ISO 540:1995-03) bestimmt.
Beispiel 1: Herstellung von Kompositpartikeln nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
Gemäß Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden Kompositpartikel (C01, C17, C19, C23, C27, C29 und C30) hergestellt mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, bevorzugt weniger als 2mm (nachfolgend auch als „erfindungsgemäße Kompositpartikel“ bezeichnet):
(a1) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus Startmaterialien:
Es wurde eine 1-%ige wässrige Natriumalginatlösung (1 Gew.-% Natriumalginat von der Fa. Alpichem mit der CAS-Nr. 9005-38-3 bezogen auf die Gesamtmasse der wässrigen Lösung) hergestellt.
Das Dispergiermittel Sokalan® FTCP 5 der Firma BASF wurde mit Wasser verdünnt, um eine entsprechende Dispergierlösung herzustellen; das Massenverhältnis Sokalan® FTCP 5 zu Wasser betrug 1:2.
Die hergestellte 1-%ige wässrige Natriumalginatlösung und die hergestellte Dispergierlösung wurden anschließend in einem Mischungsverhältnis gemäß der Tabelle 1a bzw. 1b gemischt, so dass eine verfestigbare Flüssigkeit entstand (verfestigbare Flüssigkeit zur Verwendung als kontinuierliche Phase im Sinne des Bestandteils (iv) gemäß Schritt (a1)).
Unter Rühren wurden dann gemäß der nachfolgenden Tabelle 1a bzw. 1b ausgewählte Schichtsilikate und/oder Tone (Bestandteil (i) gemäß Schritt (a1)) sowie nicht-feuerfeste Feststoffe (Bestandteil (iii) gemäß Schritt (a1)) zu der verfestigbaren Flüssigkeit hinzugegeben, bis eine sämige Suspension entstand.
Unter weiterem Rühren wurden im Anschluss in die sämige Suspension in einer Menge gemäß der nachfolgenden Tabelle 1 dichtereduzierende Substanzen (Bestandteil (ii) gemäß Schritt (a1), Leichtfüllstoffe, Blähmittel bzw. pyrolysierbare Substanzen, jeweils gemäß Tabelle 1a bzw. 1b) hinzugegeben sowie darauffolgend eine Menge an Wasser gemäß Tabelle 1a bzw. 1b.

Es resultierte jeweils eine verdünnte Suspension. Tabelle 1a: Inhaltsstoffe zur Herstellung von erfindungsgemäßen Kompositpartikeln und deren resultierende Schüttdichten

Startmaterial		Inhaltsstoffe		Zusammensetzung der Suspension (Gewichtsanteile)
Startmaterial		Bestandteil	Hersteller
Schichtsilikat oder Ton [Gew.-%]	(i)	Kaolin Satintone® W; CAS RN 92704-41-1	BASF	15,5	15,5	10,6	10,6
Schichtsilikat oder Ton [Gew.-%]	(i)	Bentonit Volclay® CAS RN 1302-78-9	Clariant	3,1	3,1	-	-
Nichtfeuerfester Feststoff	(iii)	Albit 45 (Feldspat) CAS RN 68476-25-5	Ziegler & Co. GmbH	-	-	10,6	10,6
	(iii)	Poravermehl (Glasmehl) CAS RN 65997-17-3	Dennert Poraver GmbH	15,5	15,5	14,2	16,0
	(iii)	Flachglasmehl DIN 100, CAS RN65997 - 17-3		---	-	-	-
Leichtfüllstoff [Gew.-%]	(ii)	Borsilikatglaskugeln CAS RN 65997-17-3 und 7631-86-9	3M Deutschland GmbH	0,5	-	-	-
Pyrolysierbarer Füllstoff [Gew.-%]	(ii)	Kunststoffkugeln PM 6550	Kish Company Inc.	-	-	-	-
Pyrolysierbarer Füllstoff [Gew.-%]	(ii)	Kunststoffkugeln Expancel® 920 DE 80 CAS RN 38742-70-0	Akzo Nobel	-	0,5	0,8	0,8
1%ige Natriumalginatlösung [Gew.-%]	(iv)	Natriumalginat; CAS: 9005-38-3	Applichem	45,5	45,5	46,7	46,7
Dispergierlösung [Gew.-%]	(iv)	Sokalan® FT CP5 in Wasser (1.2)	BASF	2,8	1,8	1,9	1,9
Wasser [Gew.-%]				18,2	18,2	14,3	12,5

Resultierende erfindungsgemäße Kompositpartikel				C01	C17	C19	C23
Resultierende Schüttdichte [g/L], bezogen auf Korngrößen 0-1,5 mm				430	420	340	370

Tabelle 1b: Inhaltsstoffe zur Herstellung von erfindungsgemäßen Kompositpartikeln und deren resultierende Schüttdichte (Fortsetzung von Tabelle 1a)

Startmaterial		Inhaltsstoffe		Zusammensetzung der Suspension (Gewichtsanteile)
Startmaterial		Bestandteil	Hersteller
Schichtsilikat oder Ton [Gew.-%]	(i)	Kaolin Satintone® W; CAS RN 92704-41-1	BASF	10,6	10,0	10,5
Schichtsilikat oder Ton [Gew.-%]	(i)	Bentonit Volclay® CAS RN 1302-78-9	Clariant	-	-	-
Nichtfeuerfester Feststoff	(iii)	Albit 45 (Feldspat) CAS RN 68476-25-5	Ziegler & Co. GmbH	10,6	10,0	10,5
	(iii)	Poravermehl (Glasmehl) CAS RN 65997-17-3	Dennert Poraver GmbH	14,2	-	-
	(iii)	Flachglasmehl DIN 100, CAS RN65997 -17-3		---	20,0	18,0
Leichtfüllstoff [Gew.-%]	(ii)	Borsilikatglaskugeln CAS RN 65997-17-3 und 7631-86-9	3M Deutschland GmbH	-	-	-
Pyrolysierbarer Füllstoff [Gew.-%]	(ii)	Kunststoffkugeln PM 6550	Kish Company Inc.	0,8	0,8	0,8
Pyrolysierbarer Füllstoff [Gew.-%]	(ii)	Kunststoffkugeln Expancel® 920 DE 80 CAS RN 38742-70-0	Akzo Nobel	-	-	-
1%ige Natriumalginatlösung [Gew.-%]	(iv)	Natriumalginat; CAS: 9005-38-3	Applichem	46,7	45,0	45,0
Dispergierlösung [Gew.-%]	(iv)	Sokalan® FT CP5 in Wasser (1.2)	BASF	1,9	1,9	1,9
Wasser [Gew.-%]				14,3	12,3	13,3

Resultierende erfindungsgemäße Kompositpartikel				C27	C29	C30
Resultierende Schüttdichte [g/L], bezogen auf Korngrößen 0-1,5 mm				360	460	415

Weitere Angaben zu den Inhaltsstoffen in Tabelle 1a bzw. 1b (zu den jeweiligen Bestimmungsmethoden der Parameter siehe oben):

- Kaolin Satintone® W: „Whitetex“, Schüttdichte 500 g/L; D50 = 1,4 µm (Herstellerangabe)
- Bentonit Volclay®: Schüttdichte 800-950g/L; D50 = 4 µm (Herstellerangabe)
- Albit 45: D50 = 7µm; Weißgrad R457 91,9% (Herstellerangaben)
- Poravermehl (Glasmehl): D50 = 45 µm (Herstellerangabe)
- Flachglasmehl DIN 100: aus gemahlenem Flachglasscherben, Schüttdichte 1,2 g/L; Weißgrad R457 89 %. Die Angabe „DIN 100“ bedeutet, dass das Flachglasmehl im vermahlenen Zustand vorliegt, wobei nach dem Sieben einer Probe dieses Bestandteils mit einem Analysensieb mit einer Nennmaschenweite von 100 µm (nach DIN ISO 3310-1:2001-09) ein Rückstand im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% verbleibt, bezogen auf die eingesetzte Probenmenge.
- Borsilikatglaskugeln: Produktname: „3M Glass Bubbles K1“; Schüttdichte von 125 g/L
- Kunststoffkugeln PM 6550 Sphere One Extendospheres®, Schüttdichte von 50 g/L; Korngröße: 10 - 200 µm
- Kunststoffkugel Expancel® 920 DE 80: Schüttdichte von 27 - 33 g/L; D50 = 55 - 85 µm (Herstellerangabe)

(a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit
Die verdünnte Suspension wurde jeweils in Spritzen aus Kunststoff eingefüllt und in eine Spritzpumpe (Typ LA-30) eingespannt. Der Vorschub betrug 12 bis 15 ml/min. Die verdünnte Suspension in den Spritzen wurde dann durch eine Vibrationsdüse gedrückt, sodass die verdünnte Suspension in gleichmäßigen Tropfen aus der Vibrationsdüse heraustropfte. Die aus der Vibrationsdüse tropfenden Tropfen fielen in eine 2%-ige wässrige Calciumchloridlösung (CaCl₂, Produktname „Calcium Chloride 2-hydrate powder for analysis ACS“ der Fa. Applichem, CAS-Nr. 10035-04-8, 2 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der Calciumchloridlösung) und verfestigten sich, so dass sie zu gehärteten Tropfen härteten und dabei die „Schichtsilikate oder Tone“, die „Nicht-feuerfesten Feststoffe“, die „pyrolysierbaren Füllstoffe“ sowie die „Leichtfüllstoffe“ (gemäß Tabelle 1a bzw. 1b) in der sich verfestigenden Mischung (bestehend aus der 1-%igen Natriumalginatlösung und der Dispergierlösung) eingekapselt wurden.
Anmerkung: Die Größe der gehärteten Tropfen war abhängig von Zusammensetzung der verdünnten Suspension, der Fördermenge der Pumpe und der Vibrationsfrequenz der Düse.
(a3) Behandeln der gehärteten Tropfen
Anschließend wurden die gehärteten Tropfen abgeschöpft und in Wasser gewaschen.
Im Anschluss wurden die gewaschenen und gehärteten Tropfen in einem Trockenschrank bei 180 °C für 40 min getrocknet. Nach der Trocknung lagen rieselfähige gehärtete Tropfen vor,
Im Anschluss wurden die rieselfähigen gehärteten Tropfen in einem vorgeheizten Muffeloffen für 30 Minuten bei 950 °C erhitzt. Nach der Abkühlung resultierten erfindungsgemäß hergestellte Kompositpartikel mit den in Tabelle 1a bzw. 1b angegebenen Schüttdichten.
Die auf diese Weise hergestellten Kompositpartikel sind ausgezeichnete Isoliermaterialien, die sich hervorragend als Zwischenprodukte zur Herstellung isolierender Produkte für die Baustoffindustrie eignen.
Wie der letzten Zeile der Tabellen 1a und 1b zu entnehmen ist, sind die gemessenen Schüttdichten der hergestellten erfindungsgemäßen Kompositpartikel unter 500 g/L. Durch eine geeignete Wahl der Schichtsilikate oder Tone, der nicht-feuerfesten Feststoffe sowie der dichtereduzierenden Substanzen kann die Schüttdichte resultierender erfindungsgemäßer Kompositpartikel sogar bis auf unter 350 g/L reduziert werden (vgl. Kompositpartikel C19 in Tabelle 1a).
Beispiel 2: Bestimmung der Alkalibeständigkeit
Es wurden die Alkalibeständigkeiten von gemäß Beispiel 1 erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikeln und von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffen des Standes der Technik gemäß vorstehend angegebener Bestimmunsmethode Nr. 7 bestimmt. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in Tabelle 2 aufgeführt. Es wurden erfindungsgemäße Kompositpartikel „C19“ (vgl. Tabelle 1a) eingesetzt.
Als Vergleichsmaterialien wurden folgende handelsüblichen Materialien eingesetzt:

- Liaver® Blähglas gesintert, Schüttdichte 250 g/L, Korngröße 0,5 - 1,0 mm
- Poraver® Schaumglas, Schüttdichte 270 g/L, Korngröße 0,5 - 1,0 mm
- Aerosilex® Schaumglas (Glas und Kieselerde), Schüttdichte 125g/L, Korngröße 0,5-1,0 mm

Probe	Masseverlust [%]
Erfindungsgemäße Kompositpartikel C19	6
Vergleichsmaterial Liaver®	7
Vergleichsmaterial Poraver®	10
Vergleichsmaterial Aerosilex®	100

Aus den Ergebnissen in Tabelle 2 ist zu sehen, dass die untersuchten erfindungsgemäßen Kompositpartikel die höchste Alkalibeständigkeit (den geringsten Masseverlust) aller untersuchten Proben anorganischer Füllstoffe aufwiesen.
Beispiel 3: Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeit
Es wurden Wasseraufnahmefähigkeiten von gemäß Beispiel 1 erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikeln und von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffen des Standes der Technik gemäß vorstehend angegebener Bestimmungsmethode Nr. 3 bestimmt. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in Tabelle 3 aufgeführt. Es wurden erfindungsgemäße Kompositpartikel „C19“ (vgl. Tabelle 1a) eingesetzt.
Als Vergleichsmaterialien wurden die oben in Beispiel 2 angegebenen handelsüblichen Materialien Liaver® Blähglas und Poraver® Schaumglas eingesetzt. Tabelle 3: Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeiten von erfindungsgemäßen Kompositpartikeln und Vergleichsmaterialien

Probe Wasseraufnahme [mL/g]

Erfindungsgemäße Kompositpartikel C19 1,5

Vergleichsmaterial Liaver® 1,5

Vergleichsmaterial Poraver® 1,5
Aus den Ergebnissen in Tabelle 3 ist zu sehen, dass die untersuchten erfindungsgemäßen Kompositpartikel eine Wasseraufnahmefähigkeit zeigen, die im Bereich der Bläh- und Schaumgläser mit niedriger Wasseraufnahmefähigkeit liegen.
Beispiel 4: Bestimmung der Erweichungstemperaturen
Es wurde jeweils die Erweichungstemperatur von gemäß Beispiel 1 erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikeln und von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffe des Standes der Technik gemäß vorstehend angegebener Bestimmungsmethode Nr. 9 bestimmt. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in Tabelle 4 aufgeführt. Es wurden erfindungsgemäße Kompositpartikel „C19“ (vgl. Tabelle 1a) eingesetzt.
Als Vergleichsmaterialien wurden die oben in Beispiel 2 angegebenen handelsüblichen Materialien Liaver® Blähglas und Poraver® Schaumglas eingesetzt. Tabelle 4: Bestimmung der Erweichungstemperatur bei erfindungsgemäße hergestellten Kompositpartikeln und Vergleichsmaterialien

Messwert Erfindungsgemäße Kompositpartikel C19 Vergleichsmaterial Liaver® Vergleichsmaterial Poraver®

Erweichungstemperatur [°C] 1250 741 753
Aus den Ergebnissen in Tabelle 4 ist zu sehen, dass die die untersuchten erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikel eine deutlich höhere Erweichungstemperatur aufweisen als die untersuchten Proben von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffe des Standes der Technik. Daraus lässt sich auf eine wesentlich bessere thermische Beständigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikel schließen gegenüber den untersuchten handelsüblichen anorganischen Füll- bzw. Dämmstoffen.
Die Ergebnisse der Bestimmung von Erweichungstemperaturen sind außerdem in 2 bis 7 graphisch dargestellt. Hierzu wurden die jeweils zu untersuchenden Proben zu Pulvern gemörsert und mit wenig Ethanol vermischt. Mittels eines Presswerkzeugs wurden dann aus den so vorbereiteten Proben Würfel gepresst, welche wie vorstehend angegeben mittels Erhitzungsmikroskopie untersucht wurden. Die Veränderungen der Form der Proben während des Aufheizvorganges wurden dabei jeweils photographisch festgehalten.
Die Erfindung wird in den nachfolgend angegebenen Aspekten 1 bis 31 zusammengefasst:

1. Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts, mit folgenden Schritten:
1. (a) Herstellen von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 2mm, bestimmt mittels Siebung, in einem Matrixverkapselungsverfahren mit den folgenden Schritten:
  - (a1) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien:
    - als dispergierte Phasen
      1. (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen,
      2. (ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L, Blähmittel und pyrolysierbare Füllstoffe und
      3. (iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel,
    - sowie als kontinuierliche Phase
      - (iv) eine verfestigbare Flüssigkeit,
  - (a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit, so dass die Tropfen zu gehärteten Tropfen härten und die (i) Substanz oder Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die (ii) dichtereduzierenden Substanz oder Substanzen sowie der beziehungsweise die (iii) nicht-feuerfesten Feststoffe in der sich verfestigenden kontinuierlichen Phase eingekapselt werden,
  - (a3) Behandeln der gehärteten Tropfen, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren. wobei das Behandeln ein Sintern der gehärteten Tropfen umfasst.
2. Verfahren nach Aspekt 1, wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a1) als Farbgeber für weiße Farbe, im Bestandteil (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen und/oder im Bestandteil (iii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit, und/oder als zusätzlicher Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit, Aluminiumoxid eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a1) das Herstellen von Tropfen mittels einer oder mehrerer Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, erfolgt und/oder in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch Abkühlen, Trocknen oder chemische Reaktion induziert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die in Schritt (a1) eingesetzte verfestigbare Flüssigkeit eine durch chemische Reaktion verfestigbare Flüssigkeit ist und in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch chemische Reaktion induziert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Kationenaustauschreaktion verfestigbare Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen und/oder Barium-Ionen und/oder Mangan-Ionen, bevorzugt durch Reaktion mit Calcium-Ionen, verfestigbare Flüssigkeit ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Reaktion mit Calciumionen verfestigbare Flüssigkeit ist, die ein oder mehrere Bindemittel umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alginat, PVA, Chitosan und Sulfoxyethylcellulose, und/oder eine wässrige Lösung ist, wobei die verfestigbare Flüssigkeit vorzugsweise eine wässrige Alginatlösung ist.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, bevorzugt mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, Reisschalenasche, Kern-Hülle-Partikeln und kalziniertem Kieselgur und/oder
- wobei das beziehungsweise zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
  - - Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate
  - - Pflanzenmehle, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokosnussschalenmehl, Walnussschalenmehl, Traubenkernmehl, Olivenkernmehl, Weizenmehl, Maismehl, Holzmehl, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl,
  - - Stärke,
  - - Kartoffeldextrin,
  - - Zucker,
  - - Pflanzensamen, und
  - - Reisschalenasche, und/oder wobei das beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
  - - Kunststoffperlen und
  - - Styroporkugeln.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei
- - in Schritt (a1) als zusätzliches Startmaterial zur Erzeugung einer weiteren dispergierten Phase ein oder mehrere feuerfeste Feststoffe eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension,
- - wobei bevorzugt der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
  - - Oxide von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Zr, Ti, Mg und Ca, und
  - - Mischoxide., jeweils umfassend ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Zr, Ti, Mg und Ca,
  wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension,
- - wobei vorzugsweise der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
  - - Aluminiumoxid,
  - - Zirkoniumoxid,
  - - Titandioxid,
  - - Siliziumdioxid,
  - - Magnesiumoxid,
  - - Calciumoxid,
  - - Calciumsilikat,
  - - Schichtsilikate, vorzugsweise Glimmer,
  - - Aluminiumsilikate und
  - - Magnesiumaluminiumsilikat, vorzugsweise Cordierit,
wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die beziehungsweise zumindest eine der in Schritt (a1) als Substanz der Komponente (i) eingesetzten Substanzen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C inkongruent schmelzen und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und Illit, und
- - den Tonen Kaolin und Bentonit.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass die Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel geringer ist als die Schüttdichte der ausgehärteten Tropfen im getrockneten Zustand und/oder die besagten in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel eine Schüttdichte < 500 g/L besitzen, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel ganz oder teilweise eine Korngröße < 1,5mm, vorzugsweise zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm besitzen, besonders bevorzugt zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm besitzen, bestimmt mittels Siebung.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei Komponente (ii) als dichtereduzierende Substanz beziehungsweise Substanzen ein oder mehrere Blähmittel umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren Blähmittel blähen und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden und/oder ein oder mehrere pyrolysierbare Füllstoffe umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren pyrolysierbaren Füllstoffe pyrolyiseren und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei Komponente (i) in Schritt (a1) mindestens einen Ton umfasst, vorzugsweise enthaltend Kaolinit und/oder Illit, und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C umfasst, wobei vorzugsweise ein Sinterverbund umfassend die Komponenten (i), (ii) und (iii) entsteht.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei beim Sintern in Schritt (a3) eine Temperatur von 1000 °C nicht überschritten wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen so gesintert werden, dass als Zwischenprodukt feste Partikel resultieren, und wobei anschließend die Oberfläche dieser festen Partikel versiegelt wird, vorzugsweise mittels eines organischen Beschichtungsmittels, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet sind durch
1. (A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90, und/oder
2. (B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K, und/oder
3. (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm. und/oder
4. (D) eine Kornfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm, und/oder
5. (E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von ≤2,5 mL/g, bevorzugt ≤ 2,0 mL/g, besonders bevorzugt ≤1,7 mL/g und/oder
6. (F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von ≤ 2 Massen-%, bevorzugt ≤ 1 Massen-%, besonders bevorzugt ≤ 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1,0mm, und/oder
7. (G) eine Erweichungstemperatur ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
19. Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens, vorzugsweise unter Verwendung einer Düse, besonders bevorzugt unter Verwendung einer vibrierenden Düse, zur Herstellung von Kompositpartikeln mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts.
20. Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, als Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder als Bestandteil eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie.
21. Verwendung nach Aspekt 20, wobei die Kompositpartikel versiegelte Kompositpartikel sind, jeweils bestehend aus einem mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel und einer das Kompositpartikel umgebenden und dieses versiegelnden Hülle aus einem organischen Beschichtungsmittel.
22. Verwendung nach einem der Aspekte 19 bis 21, wobei das Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder das isolierende Produkts für die Baustoffindustrie in bzw. im
- - Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich,
- - dickschichtigen Putzsystemen im Innen- und Außenbereich,
- - dünnschichtigen Systemen
- - und in
- - Harzsystemen für die Baustoffindustrie
verwendet wird.
23. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, umfassend
- - Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe,
- - in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, wobei
- - das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts herstellbar ist durch ein Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 18 und/oder
- - die Kompositpartikeln gekennzeichnet sind durch
  - (D) eine Kornfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm, und
  - (E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von ≤2,5 mL/g, bevorzugt ≤ 2,0 mL/g, besonders bevorzugt ≤1,7 mL/g,
24. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach Aspekt 23, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
1. (A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90.
25. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach Aspekt 23 oder 24, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
- (B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K, und/oder
- (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm. und/oder
- (F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von ≤ 2 Massen-%, bevorzugt ≤ 1 Massen-%, besonders bevorzugt ≤ 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm, und/oder
- (G) eine Erweichungstemperatur ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
26. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 25, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der niedriger ist als 1350 °C.
27. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 26, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
28. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 27, wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe
- - ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel und/oder
- - ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder
- - als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid,
umfassen.
29. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 28, umfassend als Leichtfüllstoffe in den Sinterverbund eingebettete organische Hohlkugeln mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung.
30. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 29, umfassend in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C kongruent schmelzen und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus
- - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und Illit, und
- - den Tonen Kaolin und Bentonit.
31. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 30, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße < 1,5mm, vorzugsweise einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm, bestimmt mittels Siebung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 9832713 [0014]
WO 2005/087676 [0015]
WO 2012/031717 [0016]
DE 2214073 [0017]
EP 0639544 [0018]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 66165-2 [0026, 0075, 0107, 0134]
DIN 51060:2000-06 [0037]
Norm DIN 51730 [0040, 0144]
ISO 540:1995-03 [0040]
Norm DIN 51060:2000-06 [0073]
DIN EN 13055-1:2008-08 [0107, 0108, 0121, 0170]
Norm DIN EN 12667:2001-05 [0109, 0141]
DIN 18132:2012-04 [0111, 0138]
DIN EN ISO 60 2000-1 [0137]
DIN ISO 3310-1:2001-09 [0152]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts, mit folgenden Schritten: (a) Herstellen von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, bestimmt mittels Siebung, in einem Matrixverkapselungsverfahren mit den folgenden Schritten: (a1) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien: als dispergierte Phasen (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, (ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L, Blähmittel und pyrolysierbare Füllstoffe und (iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, sowie als kontinuierliche Phase (iv) eine verfestigbare Flüssigkeit, (a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit, so dass die Tropfen zu gehärteten Tropfen härten und die (i) Substanz oder Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die (ii) dichtereduzierenden Substanz oder Substanzen sowie der beziehungsweise die (iii) nicht-feuerfesten Feststoffe in der sich verfestigenden kontinuierlichen Phase eingekapselt werden, (a3) Behandeln der gehärteten Tropfen, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren, wobei das Behandeln ein Sintern der gehärteten Tropfen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C, und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (a1) als Farbgeber für weiße Farbe, im Bestandteil (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen und/oder im Bestandteil (iii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit, und/oder als zusätzlicher Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit, Aluminiumoxid eingesetzt werden und/oder wobei in Schritt (a1) das Herstellen von Tropfen mittels einer oder mehrerer Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, erfolgt und/oder wobei in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch Abkühlen, Trocknen oder chemische Reaktion induziert wird, und/oder wobei die in Schritt (a1) eingesetzte verfestigbare Flüssigkeit eine durch chemische Reaktion verfestigbare Flüssigkeit ist und in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch chemische Reaktion induziert wird, und/oder eine durch Kationenaustauschreaktion verfestigbare Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen und/oder Barium-Ionen und/oder Mangan-Ionen, bevorzugt durch Reaktion mit Calcium-Ionen, verfestigbare Flüssigkeit ist und/oder eine durch Reaktion mit Calciumionen verfestigbare Flüssigkeit ist, die ein oder mehrere Bindemittel umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alginat, PVA, Chitosan und Sulfoxyethylcellulose, und/oder eine wässrige Lösung ist, wobei die verfestigbare Flüssigkeit vorzugsweise eine wässrige Alginatlösung ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, bevorzugt mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, Reisschalenasche, Kern-Hülle-Partikeln und kalziniertem Kieselgur und/oder wobei das beziehungsweise zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: - Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate - Pflanzenmehle, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokosnussschalenmehl, Walnussschalenmehl, Traubenkernmehl, Olivenkernmehl, Weizenmehl, Maismehl, Holzmehl, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl, - Stärke, - Kartoffeldextrin, - Zucker, - Pflanzensamen, und - Reisschalenasche, und/oder wobei das beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: - Kunststoffperlen und - Styroporkugeln.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei - in Schritt (a1) als zusätzliches Startmaterial zur Erzeugung einer weiteren dispergierten Phase ein oder mehrere feuerfeste Feststoffe eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension, - wobei bevorzugt der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: - Oxide von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Zr, Ti, Mg und Ca, und - Mischoxide, jeweils umfassend ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Zr, Ti, Mg und Ca, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension, - wobei vorzugsweise der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: - Aluminiumoxid, - Zirkoniumoxid, - Titandioxid, - Siliziumdioxid, - Magnesiumoxid, - Calciumoxid, - Calciumsilikat, - Schichtsilikate, vorzugsweise Glimmer, - Aluminiumsilikate und - Magnesiumaluminiumsilikat, vorzugsweise Cordierit, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1) hergestellten Suspension.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beziehungsweise zumindest eine der in Schritt (a1) als Substanz der Komponente (i) eingesetzten Substanzen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C inkongruent schmelzen und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und Illit, und - den Tonen Kaolin und Bentonit und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass die Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel geringer ist als die Schüttdichte der ausgehärteten Tropfen im getrockneten Zustand und/oder wobei die besagten in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel eine Schüttdichte < 500 g/L besitzen, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L. und/oder wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel ganz oder teilweise eine Korngröße < 1,5mm, vorzugsweise zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm besitzen, besonders bevorzugt zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm besitzen, bestimmt mittels Siebung.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Komponente (ii) als dichtereduzierende Substanz beziehungsweise Substanzen ein oder mehrere Blähmittel umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren Blähmittel blähen und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden und/oder ein oder mehrere pyrolysierbare Füllstoffe umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren pyrolysierbaren Füllstoffe pyrolyiseren und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden. und/oder wobei Komponente (i) in Schritt (a1) mindestens einen Ton umfasst, vorzugsweise enthaltend Kaolinit und/oder Illit, und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C umfasst, wobei vorzugsweise ein Sinterverbund umfassend die Komponenten (i), (ii) und (iii) entsteht, und/oder. wobei beim Sintern in Schritt (a3) eine Temperatur von 1000 °C nicht überschritten wird, und/oder wobei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen so gesintert werden, dass als Zwischenprodukt feste Partikel resultieren, und wobei anschließend die Oberfläche dieser festen Partikel versiegelt wird, vorzugsweise mittels eines organischen Beschichtungsmittels, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet sind durch (A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90, und/oder (B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K, und/oder (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm. und/oder (D) eine Kornfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm, und/oder (E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von ≤2,5 mL/g, bevorzugt ≤ 2,0 mL/g, besonders bevorzugt ≤1,7 mL/g und/oder (F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von ≤ 2 Massen-%, bevorzugt ≤ 1 Massen-%, besonders bevorzugt ≤ 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1,0mm, und/oder (G) eine Erweichungstemperatur ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens, vorzugsweise unter Verwendung einer Düse, besonders bevorzugt unter Verwendung einer vibrierenden Düse, zur Herstellung von Kompositpartikeln mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts.
Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, als Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder als Bestandteil eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie wobei vorzugsweise die Kompositpartikel versiegelte Kompositpartikel sind, jeweils bestehend aus einem mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel und einer das Kompositpartikel umgebenden und dieses versiegelnden Hülle aus einem organischen Beschichtungsmittel und/oder wobei das Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder das isolierende Produkts für die Baustoffindustrie in bzw. im - Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich, - dickschichtigen Putzsystemen im Innen- und Außenbereich, - dünnschichtigen Systemen - und in - Harzsystemen für die Baustoffindustrie verwendet wird.
Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, umfassend - Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe, - in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, wobei - das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts herstellbar ist durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und/oder - die Kompositpartikeln gekennzeichnet sind durch (D) eine Kornfestigkeit ≥ 1,5 N/mm2, bevorzugt ≥ 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt ≥ 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1:2008-08, Anhang A (Verfahren 1; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5mm, und (E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von ≤2,5 mL/g, bevorzugt ≤ 2,0 mL/g, besonders bevorzugt ≤1,7 mL/g,
Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach Anspruch 11, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch (A) einen Weißgrad WG ≥ 65, bevorzugt WG ≥ 80, besonders bevorzugt WG ≥ 90. und/oder (B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR ≤ 0,26 W/m*K, bevorzugt ≤ 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt ≤ 0,07 W/m*K, und/oder (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von ≤9 Massen-%, bevorzugt ≤ 8 Massen-%, besonders bevorzugt ≤7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm. und/oder (F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von ≤ 2 Massen-%, bevorzugt ≤ 1 Massen-%, besonders bevorzugt ≤ 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1,0mm, und/oder (G) einen Erweichungspunkt ≥ 900°C, bevorzugt ≥ 1000°C, besonders bevorzugt ≥ 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe - ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel und/oder - ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder - als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid, umfassen.
Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 11 bis 14, umfassend als Leichtfüllstoffe in den Sinterverbund eingebettete organische Hohlkugeln mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung. und/oder umfassend in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C kongruent schmelzen und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und Illit, und - den Tonen Kaolin und Bentonit. und/oder umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße < 1,5mm, vorzugsweise einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm, bestimmt mittels Siebung.