DE1494873A1 - Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle

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DE1494873A1 DE19661494873 DE1494873A DE1494873A1 DE 1494873 A1 DE1494873 A1 DE 1494873A1 DE 19661494873 DE19661494873 DE 19661494873 DE 1494873 A DE1494873 A DE 1494873A DE 1494873 A1 DE1494873 A1 DE 1494873A1
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle. --------------------------------------------------------- Bei Herstellung von porÖsen, mit Bindemittein abgebundenen Mineralwollerzeugnissen muss ein Bindemittel verwendet werden, welches dazu geeignet ist, eine gegenseitige Verbindung zwischen den Fasern an den Kreuzungspunkten, Knotenpunkten, an welchen sie sich berihren, zuwegezubringen, ohne dass es im Übrigen in wesentlichem Grade die PQren und Zwischenräume zwischen den Fasern des Materials ausfüllt.
  • Es ist bekannt, das Bindemittel in.der Form einer wässrigen LÖsung eines Zunstharzvorkondensates an einem Zeitpunkt während-der Mineralwolliabrikation, an weichem die Fasern noch heiss sind, zuzugeben, z. 13. gleich nachdem die Fasern das faserbildende Organ verlassen haben und während sie sich noch in einem Gasstrome in der sogenannten Gebläsekammer schwebend befinden.
  • Hierdurch wird die weitere Kondensierung beschleunigt, gleichzeitig damit, dass Wasser abgeht.
  • Das Bindemittel muss vorzugsweise solcher Art sein, dass es in teilweise kondensiertem und heissem, etwas wässrigem Zustand auf den Faseroberflächen fliessen kann und dadurch imstande ist, an die genannten Berührungs- oder Knotenpunkte hin zu suchen und die*Fasern an diesen Knotenpunkten zusammenztÄkleben. Ungeachtet, dass das Bindemittel, wenn es den heissen, in einem Gasstrom schwebenden Fasern aufgeführt wird, solcherweise ein Zusammenkleben derselben bewirkt, muss die Kondensation und Eintrocknung an diesem Stadium nicht weiter vorwärtsschreiten, als dass der Harz nach Ab- lagerung der Fasern stets klebrig ist und die Zusammenbindung an neuen Knotenpunkten, die bei der Ablagerung, eventuell in Verbindung mit einem grÖsseren oder gerin'geren Zusammenpressen des abgelagerten Produkts gebildet werden, erwirken kann.
  • Nach der Ablagerung und dem eventuellen Zusammenpressen wird das Produkt einem Härteofen zugefiihrt, wo eine Heizung erfolgt, bei welcher der Harz schmilzt und an alle vorkommenden und durch ein eventuelles zusätzliches Zusammenpressen noch gebildeten Knotenpunkte fliesst. Im Härteofen wird der Harz fertigkondensiert und sollte nun fest und wärmebeständig sein.
  • Zur Verwendung als Bindemittel bei der Herstellung von abgebundenen Mineralwollprodukten ist es bekannt, Phenolformaldehydvorkondensate durch Kondensation in basischer LÖ-sung bei pH-Werten von ungefähr 8-10 mit überschuss von Formaldehyd herzustellen. Als Katalysatoren werden gewÖhnlich starke Basen verwendet. Die am meisten verwendeten Katalysatoren sind Alkalimetallhydroxyde, insbesondere Natriumhydroxyd. Diese weisen jedoch, selbst wenn nach Kondensation neutralisieert wird, mehrere Nachteile auf. Sie fÜhren so mit sich, dass die Bindung des gehärteten Harzes an die Fasern erschwert wird, haben schlechte dielektrische Eigen, schaften und sind aufgrund der Alkalimetallionen wenig wasgerbeständig.
  • Es ist auch bekannt, Erdalkalimetallhydroxyde, z. B. Kalzlun.hydroxyd und Bariumhydroxyd, als Katalysato--ren zu verwenden', und diese werden im H#rteofen und in der, Gebläsekammer, wo immer Carbondioxyd zugegen ist, zum Teil als Carbonate ausgefällt, wodurch das Metallion entfernt wird. Die Barium- und Kalziumhärze haben Überdies den Nachteil, dass sie mit Emulsionsharzen nicht gemischt werden kÖnnen. Desweiteren scheint es, als ob die Erdalkalirr-.c-talle. mit Phenol schwerlÖsliche Verbindungen bilden.
  • Schliesslich gilt fÜr alle diesen aiiorgaiiisclicn Katalysatoren, dass sie, venn allcin verwendet, leicht ver-
    ursachen, dass die Härtung zu schnell erfolgt, so dass ein
    Fliessen des Harzcs an die Ktiotciil)unlte der im Hgrt(---
    ofen nicht eintreten kann.
    Es ist weiter bekaiiiit, zur Entfernung der 1-Ictall-
    ionen in der wässrigen HarzlÖsung IonenDiistausch zu vcr#-cii-
    den, wobei die lActallioi-i(-ii ii-.it Wissc-rstoff-- odur
    ion umgetauscht ";.,crdc#n k#niic-'ii. Beim Umtausch mit
    stoff kann der pH-IV:ert so nicdrig \w(--rd(--,n, dass der Harz i::#
    Ionenaustauscher ausgu.I",illt .#vird, was diL- Fabrikaticil er-
    schwert und Verlust bringt. Dc-im Aust-iusch mit
    wird freies Ammoniak gebildct, --bgc-(lairpft "v,--rdc#l-i
    kann. Ein Nachteil bei dic##Lr i-,3t je,1,z#cil, dass
    Ammoniak mit Formaliti
    det, was zur Bildung ik*l#clr-#;ccl..,-ii"lc-r ir!
    fen Anlass C1Jbt.
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver.Lah-.-,c#Äi
    zur Herstellung von Mineralwolle der obenerwähnten Art, Lei
    welchem den heissen, noch luftgetragenen Fasern in der Ge-
    bläsekammer gleich nach ihrer Abgabe aus dem Faserbildungv--
    organ eine HarzlÖsung aufgespritzt wird, die beim Liintrdc!-
    nen die Fasern an ihren Berührungspunkten zusammenhält und
    erhärtet, wenn die durch Sedimentierung der Fasern und Ab-
    saugen von Luft g,?bildetc Wolle erhitzt wird. Die Erfindung
    hat dabei den Zweck, die* ob--ilerw#hntc-n, an den be"-anil-,-er-
    Verfahren geknÜpften M#r#ge! dadurch zu vermeiden, dass eine
    auf besond2re Weise cebildete liarzlÖsung verwende-*L- wird. Das
    Verfahren gemgss der Erfindung ist besonders dazu
    und ergibt die griisstcn V#Drteile, wenn die Herstellung dez
    Phcnolformaldehvdkondensates in Verbindung mit der "abrika-
    tion des Mineralwollproduktes, in welchem es vervendet wer--
    g se gleich vor Ver-endung.
    den soll,erftigt. und vor,3u(-swei, U
    I
    Dies biet-,t c-.ilcL1iche Vorteile dar, indem die
    im 1!3ndcl #ibiichcn -"Ii(2n01fc#rialdehydvorkondensatlÖsung(2n
    -in einer Rc-il, i
    c -c- "#icic-rer :-c:iclitcile leilden. SolcliG Harzib-
    sunger müssen im Hinblick auf die Unkosten beim Transport
    urd Lagc!ruiirT ziemlich konzentriert sein. Sie sollen desha--1;..
    eine eiitsprech--znd grosse VerdÜnnungsfähigkeit mit Wasser
    aufweisen und mÜssen dieselbe während des Transports und der
    Lagerung erhalten kÖnnen. Die Kondensierung ist deshalb
    an einem !rÜ!-.,en Zeitpunkt angehalten worden, oder der LÖ-
    sung ist zus#;tzliches Formalin zur FÖrderung der LÖsbarkc.-;-t
    zugesetzt wur,#en. Diese Verhältnisse' kÖnnen in einen ver-
    h#ltnim-r..,:,issig grossen Verlust von Phenol und Formalin in der
    Gebl#sekarim.er un-2. der Härtung resultieren. Auch die--
    se Nachteile werden beim Verfahren gemäss der Erfindung vermialen.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Harziösung verwendet wird, die so hergestellt worden ist, dass Phenol und Formaldehyd in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines aliphatischen Triamins mit Siedepunkt 60--100"C als-Katalysator, ohne Phasentrennung und Trocknen, auf eine Wassertoleranz von 2-6 kondensiert und danach zu einer innerhalb der genannten Toleranz liegenden Gebrauchskonzentration verdÜnnt worden sind. Wassertoleranz bedeutet hier das Verhältnis zwischen der Wassermenge, die einem gegebenen wasserhaltigen#Harz zugesetzt werden kann, ehe eine Ausfällung erfolgt, und der Menge von Harz in der wasserhaltigen Form, in welcher er bei der Herstellung'erreicht worden ist. Bei der Herstellung gemäss der Erfindung muss es demgemäss einen verhältnismässig engen Spielraum zwischen der Wassertoleranz und der zur Erhaltung der Gebrauchskonzentration erforderlichen Verdünnung geben, d.h., dass die Vorkondensierung verhältnismässig weit vorwärtsgefÜhrt werden darf. Die Verwendung eines aliphatischen Triamins als Katalysator bewirkt, dass die Bildung des Vorkondensates bei eihem dazu geeigneten pH-Wert erfolgen kann, bei welchem die Vorkondensation schnell und bequem geschieht ohne Gefahr, dass die Kondensierung nach der Aufbringung auf die Fasern zu schnell erfolgt, so dass der Harz während der Behandlung im Ofen nicht mehr schmelzen und dadurch an die Knotenpunkte fliessen kann. Die Überlegenheit des gemäss der vorliegenden Erfindung hergestellten Formaldehydkondensates gegenÜber den bekannten, ähnlichen Bindemitteln in diesen Hinsichten hängt damit zusammen, dass die aliphatischen Triamine flÜchtig sind und somit gleichzeitig mit der Abdämpfung des Wassers während des Aufenthaltes auf den heissen Fasern aus dem Harz verschwinden, und zwar im wesentlichen schon während des Aufenthaltes in der Gebläsekammer. Der Harz'bekommt dadurch einen niedrigeren pH und man erreicht, dass die Iondensierung nicht so schnell erfolgt, und dass der Harz nicht zu hart und zerbrechlich wird. Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als Kondensierungsmittel Triäthylamin verwendet. Der Siedepunkt dieses Amins liegt bei 89,5oC, was sich mit den Temperaturen und Verdampfungsverhältnissen, die gewÖhnlich in den Gebläsekammern von Faserungsgeräten herrschen, sehr gut vertragen lässt.
  • Bei Abdämpfung des Triamins kann es vorkommen, dass der pH-Wert der Härze, schon bevor das Mineralfaserprodukt in den Ofen gelangt, zu nahe an 7 kommt, wobei die Härtung während der letzteren Stufe zu langsam eintritt,. Es kann deshalb gemäss einer AusfÜhrungsform der Erfindung zweckmässig sein, als Kondensationsmittel zusatzlich ein Erdalkalimetallhydroxyd zuzusetzexi, z. B. Bariumhydroxyd. Da die Menge desselben nicht so gross ist, als wenn es als Katalysator allein verwendet werden soll, bietet die Verwendung desselben in Verbindung mit Triamin die obenerwähnten Nachteile nicht dar.
  • Es hat sich erfindunesgewäss erwiesen, dass die Kondensierung vom Phenelformaldehydvorkondensat#w#hrend der Herstellung zweckmässig auf eine Wassertoleranz vorwärtsgefÜhrt werden kann, die zwischen 2 und 6 liegt, vorzugsweise zwischen 5 und 5,4. Die Kondensierung ist folglich weit länger vorwärtsgefÜhrt worden, als bisher mÖglich gewesen ist, und dies fÜhrt mit sich, dass der Harz schon an cinem Stadium vor Ablagerung der Fasern ein gutes KlebvermÖgen erreicht. Weiter erhält man durch Abpassung des Verhältnisses zwischen Triamin und Erdalkalimetallhydroxyd eine ausgezeichnete Kontrolle mit den Fliesseigenschaften des Harzes vor der Härtung, indem die Fliess- und Härtezeit bei steigender Menge von Erdalkalimetallhydroxyd abnehmen wird-. Es ist bekannt, bei Herstellung von abgebundenen Mineralwollprodukten als Bindemittel PhenoL£ormaldehydvorkondensate zu verwenden, die mit anderen Harzbildern, z. B. Aminoharzbildern, modifiziert sind. Es hat sich crwiesen, dass Triamine als Katalysatoren gut geeignet sind, auch wenn der Harz auf diese Weise modifiziert wird. Gcmäss einc.r Ausführungsform der Erfindung kann man deshalb so vorgehen, dass als Modifizierungsmittel fÜr den Harz die Komponenten eines Kunstharzes ähnlicher Art wie der Phenolformaldc--hydharz, z.B. diZ Komponenten cincs Aminoharzes wie Meiamin und Dicyandiamid,zugesetzt werden, wonach die Kondensierung fortgesetzt wird.
  • flan kann auch einen modifizierenden Harz in der Form eines wasserlÖ.slichen oder wasscrgelÖsten Vorkondcnsatcs nach Kondensierung zur erwünschten Wassertoleranz des Phenol#ormaldehydvorkondensatc-s zugeben. Bei den beiden gcnannten Verfahren werden ausgezeichnete Ergebnisse erreicht. Die Erfindung soll nachstehend durch einige AusfÜhrungsbeispiele erläutert werden. Beipiell Mit Trigthylamin als Katalysator kondensierter Phenolharz. Es wird 900 kg Phenol 1560 kg Formalin (36,7 GeW.) 45 kg TriSthylamin bei 76'C auf Wasscrtoleranz 5,2 kondensiert. Es wird abgekÜhlt und mit Wasser verdÜnnt bis die Mischung.10.000 Liter füllt.
  • Beispicl 2 Kondensation mit einer Mischung von Triäthylamin und Bariumhydroxyd als Katalysator_.___ Es wird 900 kg Phenol 1560 kg Formalin (36,7 Gewo/.) 24 kg Bariumhydroxydhydrat 31 kg Triäthylamin bei 76'C auf Wassertoleranz 5 kondensiert. Danach wird abgekÜhlt und mit kaltL-m Wasser vcrdÜnnt bis die Mischung 10.000 Litcr fÜllt.
  • BeispiLl 3 Mit Mclamin und Dicyandiamid modifizierter triäthylaminkondensierter Phenolharz.
  • Es wird 390 kg Phenoi 1735 kg Formalin (36,7 Gc-w%') 23 kg Triäthylamin eine--Stunde bc-i 7,SOC, bis die Wassertoleranz ungefähr 8-10 beträgt, kondensiert. Danach wird 488 kg Meiamin 195 kg Dicyandiamid 220 kg Furfurylalkohol zugegeben. Die Mischung wird bei 76*C bis zur Wassertoleranz 2,3 weiterkondensiert'. Danach wird abgekühlt und mit kaltem Wasser verdünnt bis die Mischung 4500 Liter Füllt.
  • Beispiel 4 Triäthylaminkondensierter Phenolharz mit zugesetztem Melamin-r harz.
  • Es wird 660 kg Phenol 1140 kg Formalin (36,7 Gev%) 22,1 kg Triäthylamin unter Rühren bei 76«>C.auf Wassertoleranz 6,2 kondensiert. Danach wird abgekühlt, und kaltes Wasser wird zugesetzt bis die Mischung 3300 Liter fÜllt. Unter RÜhren wird 667 kg "Melurit M-10011 (Melaminharz aus Fosfatbolaget) und danach 41,5 kg F%urfurylalkohol zu . gesetzt; die Mischung wird auf 4500 Liter mit kaltem Wasser verdünnt.

Claims (2)

  1. P a t e n t_a-xl_s_p_r ü c h ee 1. Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle, wobei den heissen, noch luftgetragenen, Fasern in der.Ge-bläsekammer unmittelbar nach Abgabe au§ der Faserisierungseinheit eine HarzlÖsung aufgespritzt wird, die beim Eintrocknen die Fasern an ihren BerÜhrungspunkten zusammenhält und die, wenn die durch Sedimentierung und Absaugen von Luft gebildete Wolle erhitzt wird, erhärtet, dadurch gekennzeichnet, dass eine HarzlÖsung verwendet wird, die dadurch hergestellt worden ist, dass Pheyiol und Formaldchyd in einem wässrigcn Mcdium in Gegenwart eines aliphatischen Triamins mit Siedepunkt 60-1000C als Katalysator ohne Phasentrennung und Trocknung, bis auf eine Wassertoleranz von 2-6 kondensiert und auf eine innerhalb der genannten Toleranz liegenden Gebrauchskonzentration verdünnt worden sind.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekciinzeichnet, dass Triäthylamin als Kondensierungsmittel verwendet wird. 3. Verfahren nach AnsprÜchen 1 odcr 2,.dadurch gekenn?#eichnet, dass ausserdem als Kondensierungsmittel ein Erdalkalimetallhydroxyd, z. B. Bariumhydroxyd, zugesetzt wird. 4. Verfahren nach einem der AnsprÜche 1-3, dadurch gekermzeichnet, dass zu einer Wassertoleranz zwischen 5 und 5,4 kondensiert wird und vor Verwendung in einem zwischen diesen Grenzen liLgenden Verhältnis verdÜnnt wird. 5. Verfahren nach einem der AnsprÜche 1-4, dadurch 22-kennzeichnet, dass als Modifizierungsmittel fÜr den Harz die Komponenten eines Kunstharzes ähnlicher Art, z. B. die Komponenten Melamin oder Harns.toff, der Mischung von Pheno-i-und Formaldchyd zugesetzt werden, wonach die Kondensation fortgesetzt wird. 6. Verfahren nach einem der AnsprÜche 1-5, dadurch gckcnnzeichnet, dass nach Kondensierung ein modi£izierter Harz in der Form eines wasserlÖslichen oder wassergelÖsten VorkondLnsates zugesetzt wird.
DE19661494873 1965-03-16 1966-03-14 Verfahren zum ueberziehen von mineralwolle zum beispiel glasfasern Pending DE1494873B2 (de)

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NO (1) NO117840B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2530654A1 (de) * 1974-07-16 1976-01-29 Cables De Lyon Geoffroy Delore Beschichtung und beschichtungsverfahren fuer optische fasern
EP0058141A1 (de) * 1981-02-05 1982-08-18 KemaNord AB Harzimprägnierte Fasermaterialien und Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number Publication date
BE677935A (de) 1966-09-01
NO117840B (de) 1969-09-29
NL6603428A (de) 1966-09-19
DK122518B (da) 1972-03-13
DE1494873B2 (de) 1971-10-21

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