DE1496553C3 - Verfahren zur Herstellung von Isoliermaterial - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von IsoliermaterialInfo
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- DE1496553C3 DE1496553C3 DE1963K0050925 DEK0050925A DE1496553C3 DE 1496553 C3 DE1496553 C3 DE 1496553C3 DE 1963K0050925 DE1963K0050925 DE 1963K0050925 DE K0050925 A DEK0050925 A DE K0050925A DE 1496553 C3 DE1496553 C3 DE 1496553C3
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Description
Das Hauptpatent 14 96 555 bezieht sich auf ein Isoliermaterial, welches zumindest teilweise aus einer r>
glasig erstarrten Masse mit Schaumstruktur besteht, und zwar insbesondere auf Schaumglas, sowie auf ein
Verfahren zur Herstellung eines derartigen Materials. Dieses isolierende Material ist im wesentlichen dadurch
gekennzeichnet, daß die Lamellenwände der die Schaumstruktur aufweisenden Makroporen von Mikroporen
durchsetzt sind. Diese Makroporen sind die bei dem üblichen Schaumglas vorhandenen Poren, welche
durch verhältnismäßig dünne Zellwände gegeneinander abgeschlossen sind und die Schaumstruktur ergeben.
Dadurch, daß die Lamellenwände, welche diese Makroporen voneinander trennen, selbst von Mikroporen
durchsetzt sind, werden wesentliche Vorteile erreicht.
Glas bzw. glasartiges Material ist hart und spröde. Das übliche Schaumglas, bei welchem die Poren durch
volle Zellwände gegeneinander abgeschlossen sind, kann daher nur schwer spanabhebend bearbeitet
werden, und das auch nur bei relativ dünnen Zellwänden zwischen den Poren, wodurch nur eine geringe v>
Druckfestigkeit gegeben ist. Das übliche Schaumglas muß daher im allgemeinen in Formen hergestellt
werden, welche der gewünschten Form des Schaumglaskörpers entsprechen. Dies setzt naturgemäß die
Anfertigung und Lagerhaltung einer großen Anzahl von kostspieligen Formen voraus. Bei dem Material, dessen
Zellwände von Mikroporen durchsetzt sind, stellen diese Mikroporen sozusagen Sollbruchstellen der
Zellwände dar. Es hat sich gezeigt, daß durch diese Mikroporen in den Zellwänden eine sehr gute
spanabhebende Bearbeitbarkeit durch Sägen, Bohren, Fräsen u. dgl. erreicht wird. Bei diesem Material können
somit die gewünschten Schaumglas- oder dergleichen Formkörper aus Blöcken geschnitten bzw. gesägt oder
gefräst werden, und es kann die Lagerhaltung der Formen für die verschiedenen Formkörper erspart
werden. Trotzdem wird, verglichen mit einem üblichen Schaumglaskörper von gleichem Raumgewicht, die
Druckfestigkeit des Schaumglas- oder dergleichen Körpers nicht herabgesetzt, sondern sogar vergrößert,
da die gesamte Materialstärke der Zellwände zwischen den Makroporen gleichbleibt, jedoch die Zellwände
durch die Mikroporen eine im Querschnitt fachwerkartige Struktur erhalten. Überdies wird die Schalldämmung
dadurch verbessert, daß der dynamische Elastizitätsmodul durch die durch die Mikroporen erfolgte
Unterteilung des Materialquerschnittes der Zellwände in kleinere Materialquerschnitte verkleinert wird. Auch
die Isolierfähigkeit des Materials gegen Wärme wird durch die Durchsetzung der Zellwände mit Mikroporen
verbessert. Ein wesentlicher Vorteil ist auch darin zu erblicken, daß durch die Durchsetzung der Zellwände
mit Mikroporen das Schaumglas od. dgl. gegen Temperaturschwankungen weniger empfindlich wird und auch
das Abkühlen aus der Frittungstemperatur daher weniger vorsichtig erfolgen muß.
Gemäß dem Hauptpatent können in der die Schaumstruktur aufweisenden, glasig erstarrten Masse
auch Teile eines porösen Füllstoffes eingebettet sein, wodurch gegebenenfalls das Raumgewicht noch weiter
verringert und die Isolationseigenschaften und die Festigkeit noch weiter verbessert werden können.
Das Verfahren gemäß dem Hauptpatent zur Herstellung eines solchen Materials besteht im wesentlichen
darin, daß gemahlenes Glas bzw. glasartiges Material angefeuchtet und, gegebenenfalls in feiner Verteilung
mit dem Füllstoff vermischt, zur Ausbildung einer Schaumstruktur des Glases bzw. des glasartigen
Materials erhitzt und hierauf abgekühlt wird.
Die vorliegende Erfindung zielt nun auf eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach dem Hauptpatent
14 96 555 zur Herstellung eines Isoliermaterials ab, dessen Zellwände, welche die die Schaumstruktur
bildenden Makroporen voneinander trennen, von Mikroporen durchsetzt sind, wobei gemahlenes Glas
angefeuchtet und zur Ausbildung der Schaumstruktur erhitzt und hierauf abgekühlt wird. Das Verfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Glasmehl mit einer Lösung benetzt
wird, die Alkalisilikate und eine mit Alkalisilikaten verträgliche verkohlbare organische Substanz enthält,
die Mischung getrocknet und/oder bei einer Temperatur unter 6000C vorgeröstet und hierauf in an sich
bekannter Weise gebläht und ausgekühlt wird. Die vorliegende Erfindung geht hierbei von der Erkenntnis
aus, daß durch die gleichzeitige Anwendung von Alkalisilikaten und einer organischen Verbindung in
wäßriger Lösung der Erfolg des Verfahrens bzw. der Blähvorgang unabhängig von der Qualität und Zusammensetzung
des Glasmehles und auch weitgehend unabhängig von der Korngröße desselben wird. Es
können ohne weiteres Korngrößen von 0,1 bis 0,2 mm zum Einsatz gelangen. Es wird somit das Verfahren
leicht steuerbar. Bei der Trocknung der Mischung trocknen die in der Lösung enthaltenen Stoffe an die
Glaskörner an, so daß dann bei der nachfolgenden Erhitzung zum Zwecke der Blähung die blähende
Substanz in feiner Verteilung im Glasmehl vorliegt.
Wesentliche Vorteile bietet aber die Vorröstung der Mischung bei Temperaturen unter 600°C, bei welchen
der Bläheffekt noch nicht auftritt. Durch diese
Vorgangsweise werden die einzelnen Körner des Glasmehles von einer glasigen Kruste, in welcher
hochkohlenstoffhaltige Verbindungen in feinster Verteilung eingebettet liegen, überzogen. Dieses Granulat
oder Pulver wird nun dem eigentlichen Blähvorgang unterworfen. Durch die innige Verbindung der gasentwickelnden
Stoffe miteinander und mit dem Glasmehl erfolgt die Blähung im Gegensatz zu bekannten
Verfahren sehr rasch, und zwar in wenigen Minuten, eine längere Zeit ist nur für die gleichmäßige
Durchwärmung der Materialschüttung in Abhängigkeit von der Wärmekapazität vorteilhaft. Bei der anschließenden
langsamen Abkühlung des gewonnenen Glasschaumes sind keine Unterschiede zu bekannten
Verfahren zu beachten. Im Interesse einer höheren Festigkeit ist es zu empfehlen, daß nicht nur im
Transformationsbereich der Mischung, sondern während des gesamten Abkühlvorganges bis nahe zur
Raumtemperatur möglichst langsam, und zwar in Abhängigkeit von der Wandstärke der erzeugten
Formkörper, abgekühlt wird.
Als Alkalisilikat wird vorzugsweise eine gegebenenfalls verdünnte Lösung technischen Wasserglases
verwendet. Zur besseren Benetzung des Glasmehles durch das Wasserglas können diesem 0,01 bis 0,5
Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 Gewichtsprozent, eines alkalibeständigen Netzmittels zugesetzt werden.
Eine Auflockerung der Mischung und damit eine leichtere Verarbeitung während des Röstvorganges
kann durch den Zusatz von an sich bekanntem, festem, geblähtem Alkalisilikat erzielt werden. Man setzt z. B.
auf 10 Gewichtsteile Glasmehl 4 bis 30 Gewichtsteile konzentrierter Wasserglaslösung sowie gegebenenfalls
bis zu 5 Gewichtsteilen festes, geblähtes Alkalisilikat.
Interessanterweise hat sich gezeigt, daß andere, üblicherweise viskositätserniedrigende Zusätze als
Alkalisilikat nicht zum Erfolg führen. Beispielsweise wirkt Natriumaluminat im Dreistufensystem mit Kieselsäure
eher in die Richtung auf eine feuerfeste Bindung, Natriumborat ist in der Kälte nur zu 1,5 Gewichtsprozent
wasserlöslich, und eine Zumischung des Pulvers ergibt offenbar keine genügend feine Verteilung,
Alkaliphosphate machen Silikatgläser eher standfester (nur reine Phosphatgläser sind tiefschmelzend), Bleioxid
reduziert die Schmelzviskosität zu stark, so daß die Gase verpuffen, und ist außerdem nur in fester Form
beizugeben; es ist auch zu schwer und daher pro Gewicht zu teuer und überdies giftig. Setzt man dem
Gemisch Stoffe zu, welche die Verbrennung des aus der organischen Substanz entstehenden Kohlenstoffes beeinflussen,
wie z. B. Schwefel oder Nitrat, wird das Blähen unterbunden, und man bekommt ein lichtes,
zusammengesintertes oder zusammengeschmolzenes Produkt an Stelle von Schaumglas. Setzt man nur wenig
(/.. B. 0,2 Gewichtsprozent auf Glasmehl bezogen) zu. dann resultiert weißes bis hellgraues Schaumglas.
Das Alkalisilikat, welches die Basis für die glasige Schaumkruste bildet, hat zwei Funktionen: Es bewirkt
einerseits eine innige Verbindung des Überzuges mit dem Glasmehlkorn und bettet andererseits die fcinstverteiltc
organische Substanz unter Luftabschluß ein, so daß diese krackt und erst bei Temperaturen über 500 bis
600"C Kohlenmonoxid zu entwickeln beginnt. Es wird angenommen, daß es durch diese feinste Verteilung der
organischen Substanz bei der eigentlichen Blähung zur Ausbildung der Mikroporen in den Zellwändcn der
Makroporen kommt. Diese Mikroporen weisen einen Durchmesser von höchstens '/in. vorzugsweise '/in» bis
'/looo des Durchmessers der Makroporen auf.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, in Kombination mit dem Alkalisilikat als organische
Substanz, die in möglichst feiner Verteilung, d. h. also in
r) echter oder kolloider Lösung, vorliegt und mit dem
stark alkalischen Wasserglas verträglich ist, bei der Rösttemperatur nichtsublimierende wasserlösliche Alkohole
oder Kohlehydrate, z. B. Zucker, Glycol, Glyzerin, Zellulose, Stärke oder andere wasser- bzw.
in alkalilösliche Stoffe, z. B. Harnstoff- oder Phenol-Formaldehyd-Vorkondensate
oder Bitumenemulsionen zu verwenden. Diese Stoffe sind, weil industriell in großem
Umfang erzeugt, sehr billig. Es ist zweckmäßig, auf 100 Gewichtsteile Glasmehl etwa 0,3 bis 10 Gewichtsteile
ι ■> organischer Substanz zuzusetzen.
Interessanterweise ergeben auch Alkalisilikat und organische Substanz allein ein äußerlich gutes Schaumgranulat,
welches aber bei einem anschließenden Blähvorgang zusammenfällt. 1st jedoch Glasmehl, auch
gröberen Kornes, als Träger vorhanden, dann wird dieses in die Schmelze einbezogen. Die Aktivität zeigt
sich auch darin, daß Perlitkügelchen, die üblicherweise erst bei höheren Temperaturen mit Glas reagieren, im
vorliegenden Fall bereits bei 800°C vollkommen in die
2") Schmelze einbezogen werden. Es wird jedoch angestrebt,
aus dekorativen Gründen den Perlit bei der Blähtemperatur, welche im vorliegenden Fall niedriger
liegt, beizubehalten.
Es ist nun charakteristisch für das Verfahren, daß
in zuerst ein Glaskorn hergestellt wird, welches durch einen Mischvorgang mit einer innigen Mischung einer
solchen organischen Substanz in einer wäßrigen Alkalisilikatlösung umhüllt wird, worauf durch das
Trocknen oder Vorrösten die wäßrige Umhüllung in
i"> eine feste glasige Kruste umgewandelt wird, so daß ein
Korn entsteht, welches in einer äußeren Schicht feinstverteilte, kohlige oder verkohlende Substanzen
enthält. Bei einem Röstvorgang bei erhöhter Temperatur werden die verkohlenden oder kohligen Teile
kracken und in der gasbildenden Alkalisilikatkruste eingeschlossen bleiben. Hierbei treten gegebenenfalls
sich entwickelnde Gase nicht aus, sondern bleiben in Form von kleinsten Gasblasen in der äußeren glasigen
Schicht auf den Glaspartikeln. Bei diesem Röstvorgang
4) soll nur eine ganz geringfügige Sinterung erfolgen, im
wesentlichen sollen die Partikeln frei beweglich bleiben. Es ist nun zweckmäßig, aber nicht immer erforderlich,
die so entstandenen Partikeln einem Mahlvorgang zu unterwerfen, vor allem, um aneinandergcsinterte Partien
kein voneinander zu brechen.
In »Silikattechnik«, 1960, S. 350, ist bereits vorgeschlagen worden, Glaspulver und Blähstoffe mit
verdünnter Wasserglaslösung anzumachen, jedoch ist hierbei lediglich daran gedacht, als Blähstoffe Kohle,
V) Graphit, Calciumkarbonat usw., also in Wasser unlösliche
Blähstoffe, zu verwenden, weshalb es beim Arbeiten nach diesem bekannten Vorschlag nicht zum Entstehen
von Mikroporen in den die Makroporen voneinander trennenden Zellwänden kommen kann. In der Literatur-
Wi stelle »Glastechnische Berichte«, 1943, wird zwar als
Blähstoff das in Wasser lösliche Kaliumbitartrat empfohlen, jedoch ist Kaliumbitartrat wieder nicht mit
einer wäßrigen Lösung von Wasserglas verträglich, da beim Auflösen von Kaliumbitartrat in einer Wasscrglas-
b-) lösung nicht eine Alkalisilikatc und eine organische
Substanz gelöst enthaltende Lösung, sondern eine Lösung von Alkalisilikat erhalten wird, in welcher
Kieselsäuregel vorliegt. Ein solches Gemenge von
Kieselsäuregel, Wasser und Alkalitartrat gestattet nun nicht, die durch die vorliegende Erfindung erzielbaren
Vorteile zu erreichen, da getrocknetes Kieselsäuregel nicht in der Lage ist, in der für durch Trocknen einer
wäßrigen Lösung von Wasserglas erhaltenes trockenes "> Wasserglas typischen Weise aus den verwendeten
Blähstoffen entstandene Gase festzuhalten. Mit der deutschen Patentschrift 10 63 351 wurde schon vorgeschlagen,
bei der Herstellung von Schaumglas das Erwärmen eines Gemisches von Glaspulver und i<
> Aufschäummitteln zweistufig vorzunehmen, jedoch wird mit dieser Patentschrift nicht die für die
vorliegende Erfindung wesentliche Kombination einer Lösung von Alkalisilikaten und in dieser Lösung
löslichen und mit Alkalisilikaten verträglichen organi- r> sehen Stoffen beschrieben. Im übrigen muß im Rahmen
des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unbedingt zweistufig auf Blähtemperatur erhitzt werden, sondern
die erhaltene Mischung aus Glaspulver, Wasserglas und organischen Stoffen der erwähnten Art kann auch unter
Durchlaufen des Vorrösttemperaturbereiches auf Blähtemperatur erhitzt werden; das Vorrösten der Mischung
aus Glaspulver, Wasserglas und organischen Stoffen erscheint jedoch zweckmäßig, wenn vor dem eigentlichen
Blähen das beim Vorrösten erhaltene Produkt noch zerkleinert werden soll.
Das Verfahren kann gemäß der Erfindung auch so durchgeführt werden, daß die feuchte Mischung
innerhalb von 1 bis 10 Minuten, beispielsweise in einem Drehrohrofen, auf eine Temperatur zwischen 300 und jo
6000C, vorzugsweise um 5000C, erhitzt und wieder
abgekühlt wird, wobei ein Vorgranulat von zusammengebackenen, von einer wasserglas- und kohlenstoffhaltigen
Kruste überzogenen Glasmehlteilchen entsteht. Vor der Weiterverarbeitung kann dann dieses Vorgra- J">
nulat auf eine Kornfeinheit unter 0,5 mm gemahlen werden.
Das durch Vorrösten hergestellte Vorgranulat hat, wenn es beispielsweise auf eine Körnung von 1 bis 2 mm
gebrochen wird, ein Schüttgewicht von 0,75 bis 0,80 kg/1 Glasmehl, welches mit anderen Agenzien keineswegs
schäumen würde, und schäumt nach dieser Behandlung dann bis zu 300 Volumprozent auf. Durch die innige
Verbindung des Schaumüberzuges mit dem Glasmehlkorn, in dessen Oberfläche bereits Alkalisilikat eindiffundiert
ist, wird die Viskosität des Trägerglases reduziert, so daß schon bei um etwa 1000C niedrigeren
Temperaturen als gewöhnlich das eigentliche Schäumen erfolgen kann. Gemäß der Erfindung kann das
Verfahren so durchgeführt werden, daß das Vorgranulat sehr rasch auf eine Temperatur zwischen 660 und 760° C
erhitzt wird, wobei die Masse aufbläht und anschließend langsam ausgekühlt wird. Es ist nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren möglich, das Vorgranulat in einem eigenen Arbeitsgang zu erzeugen und abzukühlen und Yi
anschließend gegebenenfalls mit Zuschlagstoffen zum eigentlichen Blähen wiederum zu erhitzen oder auch die
beiden Stufen des Überziehens der Glasmehlkörper mit einer Schaumkruste und Bildung eines Schaumgranulates
und die anschließende eigentliche Blähung im w> unmittelbaren Anschluß aneinander, gegebenenfalls im
selben Ofen, durchzuführen. Wesentlich ist aber, daß durch die vorangegangene Mischung eine gleichmäßige
Benetzung des Glasmehlkornes mit der Lösung der später die Schaumkruste bildenden Substanzen erzjelt br>
wird.
Beabsichtigt man, dem vorbehandeln Glasmehl
während des Blähvorganges unbehandcltcs Glasmehl
40
4>
V) oder andere Zuschlagstoffe zuzumischen, dann ist es
zweckmäßig, dieses geröstete Vorgranulat vor der Weiterverarbeitung auf eine Kornfeinheit von unter
0,5 mm zu mahlen. Es ist dann möglich, bis zu 30 Gewichtsprozent an unbehandeltem Glasmehl, gemahlenen
Glasschaumabfällen oder auch Basalt und/oder Schlackenmehl sowie bis zu 60 Volumprozent an
leichten, hitzebeständigen Zuschlagstoffen, wie z. B. expandiertem Glimmer oder Perlit, Blähton od. dgl.,
zuzumischen. Zum Beispiel wird durch die Aktivierung des Glasmehles Schlackenmehl, dessen Schmelzpunkt
bei 14000C liegt, bereits bei 7800C in die Schmelze
einbezogen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, solche Zuschlagstoffe vorher mit einer verdünnten Wasserglaslösung
zu benetzen, um eine bessere Mischung sowie Haftung des Schaumgranulates und der anderen
Mehle an der Oberfläche dieser Zuschlagstoffe zu gewährleisten und eine Entmischung während des
Durchschickens der Masse durch den Blähofen zu vermeiden.
Es wurde gefunden, daß bei Zusatz von über 2 Gewichtsteilen organischer Substanz und über 15
Gewichtsteilen Alkalisilikat dunkelgrauer bis schwarzer Glasschaum erzeugt wird, dessen gemahlene Abfälle an
Stelle des Vorgranulates zur wiederholten Blähung eingesetzt werden können, wobei gegebenenfalls zur
Erzielung deren Expansion bei ausschließlicher Verwendung gemahlener Abfälle die Blähtemperatur gegenüber
dem ersten Blähvorgang um 10 bis 20°C gesteigert werden muß. Dies ist ein bei bisherigen Schaumglasmaterialien
vollständig unbekannter Effekt, der offensichtlich darauf beruht, daß durch das rasche Aufheizen
beim eigentlichen Blähvorgang, welches durch die Verwendung des erfindungsgemäßen vorbehandelten
Glasmehles (Vorgranulates) möglich wurde, nur ein Teil der aktiven Stellen zur Blähung gelangt und der Rest
der nicht verbrauchten aktiven Stellen für spätere wiederholte Blähprozesse verfügbar bleibt. Dieser
Vorteil ermöglicht das Arbeiten in kontinuierlicher Arbeitsweise gegebenenfalls in offenen Formen oder
überhaupt ohne Formen, da jeglicher durch nachheriges Beschneiden entstandene Abfall wiederum eingesetzt
werden kann.
Bei einem Zusatz von unter 1 Gewichtsteil organischer Substanz und unter 10 Gewichtsteilen Alkalisilikat
wird jedoch weißer bis hellgrauer Glasschaum erzeugt, dessen gemahlenen Abfällen keine Blähkraft mehr
innewohnt und die dem Material an Stelle des Glasmehles, nicht aber an Stelle des Schaumgranulates
zugemischt werden können. Solches weißes bis hellgraues Schaumglas kann erfindungsgemäß durch den
Zusatz hitzebeständiger anorganischer Pigmente, wie z. B. Kolbaltoxid, Chromoxid, Titanoxid od. dgl., gefärbt
werden.
Das Benetzen des Glasmehles mit der die Alkalisilikate und die organische Substanz enthaltenden Lösung
kann beispielsweise durch Mischen in einem Zwangsmischer erfolgen, um eine möglichst gute und gleichmäßige
Benetzung und Verteilung zu gewährleisten.
Beim Blähvorgang können nun Blöcke oder beliebige Formstücke aus Glasschaum hergestellt werden. Hierbei
ist es nicht unbedingt nötig, in geschlossenen Formen zu arbeiten, und keinesfalls muß unter Druck
gearbeitet werden. Es kann Glasschaum in beliebigen Formen und sogar in kontinuierlichen Blöcken bzw.
ohne Formen erhalten werden. Das Vorgranulal backt beim Blähvorgang zu den Formstücken oder Blöcken
zusammen, und es entsteht auf diese Weise ein
809 626/5
Glasschaumkörper von der entsprechenden Form und Größe. Ein Brechen des gegebenenfalls zu Teilchen
verschiedener Größe zusammengebackenen Vorgranulates vor dem Blähen hat eine größere Homogenität des
Glasschaumkörpers zur Folge. ■>
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann nun aber auch dieses Zusammenbacken des Vorgranulates
besonders gelenkt und begünstigt werden. Zu diesem Zweck wird die aus dem Glasmehl und der wäßrigen, die
Alkalisilikate und die organische Substanz enthaltende in Lösung bestehende Mischung in noch feuchtem Zustand
zu gleichförmigen kleinen Preßlingen verpreßt, welche unter Bildung eines Vorgranulates vorgeröstet werden,
worauf unter Wärmeeinwirkung die Blähung des aus den Preßlingen gebildeten Granulates zu etwa kugelför- ι
> migen Schaumglasteilchen erfolgt, die anschließend weiterverarbeitet werden können. Es hat sich gezeigt,
daß die feuchte Mischung, welche durch das Alkalisilikat bzw. das Wasserglas ihren Zusammenhalt erhält, sich in
einfacher Weise zu kleinen Preßlingen formen läßt, welche die Größe des Granulates bestimmen. Die
Herstellung dieser Preßlinge kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Mischung durch eine Presse
ähnlich einem Fleischwolf hindurchgepreßt wird und die austretenden Stränge zerteilt werden. Diese Preßlinge >>
halten in feuchtem Zustand ihre Form, und bei der Verröstung erfolgt eine leichte Sinterung, durch welche
diese Preßlinge formbeständig werden, so daß sie in formbeständigem Zustand der Blähung unterworfen
werden können. Es entstehen dann durch die Blähung m etwa kugelförmige Schaumglasteilchen. Das Verpressen
der noch feuchten Mischung kann beispielsweise auf eine Teilchengröße der Preßlinge von 1 bis 2 mm
Durchmesser erfolgen. Beim Blähvorgang wird dann dieser Durchmesser auf etwa das 5fache vergrößert, und r>
die Kugelform ergibt sich durch den Gasdruck im Inneren dieser Teilchen.
Das Granulieren zu Teilchen bestimmter Größe kann aber auch dadurch erfolgen, daß anorganische, bei der
Blähtemperatur beständige poröse Teilchen, wie z. B. Perlit (geblähtes Lavamineral) oder Vermikulit (geblähter
Glimmer) mit einer Alkalisilikate und einer organischen Substanz enthaltenden wäßrigen Lösung
benetzt und anschließend mit Glasmehl bestäubt werden. Dadurch werden nach erfolgtem Rösten und
Blähen die ansonsten offenporigen genannten Produkte nicht nur feuchtigkeits-, sondern sogar gasdicht und
können dann auf vielen Gebieten zum Einsatz gelangen, die ihnen bisher versagt blieben, wie z. B. für die
Isolierung von Dächern in Mischung mit Bitumen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Glasmehl gröberer Körnung, wie z. B. in einer Körnung von 0,1 bis
1 mm, mit wenigstens 10 Gewichtsprozent feinerem Glasmehl, wie beispielsweise von einer Körnung unter
0,035 mm, zu vermischen und diese Mischung wieder mit v-,
der wäßrigen Lösung des Alkalisilikates und einer organischen Substanz zu vermischen. Die ungleiche
Körnung des Glasmehls ergibt hierbei einen besseren Zusammenhalt der Preßlinge.
Man kann auch die Preßlinge vor der Vorröstung mit t>o
feinem, trockenem Glasmehl, beispielsweise in einer Trommel, überziehen. Dadurch wird der relative
Feuchtigkeitsgehalt der Preßlinge, der vielleicht für das Verpressen höher gehalten werden mußte, für die
Vorröstung wieder erniedrigt und damit einem Zusam- b>
menbacken der Preßlinge entgegengewirkt.
Um einen Abfall zu vermeiden, kann so vorgegangen werden, daß neben den aus den Preßlingen gebildeten
Schaumglasteilchen anfallender Staub mit 5 bis 20 Gewichtsprozent einer 1 : 1 verdünnten Wasserglaslösung
benetzt und die Mischung hierauf nochmals zu Preßlingen geformt und vorgeröstet wird.
Beim eigentlichen Blähvorgang sollen sich die geblähten Teilchen durch Sinterung in sich verfestigen.
Hierbei soll naturgemäß ein Zusammenbacken der einzelnen Teilchen bzw. Preßlinge miteinander vermieden
werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zum Zwecke der Erreichung
der Blähtemperatur die Preßlinge mit der Oberfläche eines auf die Blähtemperatur von 800 bis 900°C
erhitzten Bades, insbesondere eines Metallbades, in Berührung gebracht, gegebenenfalls relativ zu der
Badoberfläche bewegt. Als Bad kommt hierbei ein Bieibad oder ein Aluminiumbad in Frage, wobei
Aluminium der Vorzug zu geben ist. Dadurch, daß die zu blähenden Preßlinge auf eine flüssige Badoberfläche
aufgebracht werden, wird die mechanische Beanspruchung der Teilchenoberfläche auf einem Minimum
gehalten und ein Zusammenbacken vermieden. Um ein Zusammenbacken der Preßlinge mit Sicherheit zu
vermeiden, kann gemäß der Erfindung auf die Preßlinge ^.
ein bei der Blähtemperatur mit dem schmelzenden Glas C"!
und dem geschmolzenen Material des Bades nicht verträgliches Pulvermaterial, wie z. B. Graphit, Petrolkoks,
Portlandzement, Sinterkorund, Bentonit u. dgl. oder eine Mischung derselben, durch Bestäuben
aufgebracht werden, oder es können die Preßlinge in gleiche Volumteile solchen pulverigen Materials eingebettet
sein.
Die Preßlinge können mittels eines über der Badoberfläche angebrachten Transportbandes mit
Schiebern über die Länge des Metallbades geschoben werden. Es kann auch ein unter der Badoberfläche
angeordnetes Sieb, welches periodisch knapp über die Oberfläche das Bades taucht, die auf der Oberfläche des
Bades befindlichen aufblähenden Preßlinge weiterbefördern. Es kann aber auch die Oberfläche des
Metallbades durch elektrische Induktion in Zirkulation gehalten werden, so daß das Metallbad mit der
Granulatschicht durch die entsprechende Zone eines Ofens geführt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zweckmäßig die Preßlinge während 0,5 bis 5 Minuten im /
Bereich der Badoberfläche gehalten und damit erhitzt. Wenn die Preßlinge schrittweise während dieser Zeit
über die Badoberfläche hinweggeschoben werden, erscheint es zweckmäßig, das Bad langgestreckt
auszubilden. Vorteilhafterweise werden die Preßlinge in einfacher Schicht über die Badoberfläche geführt. Wenn
jedoch durch Bestäuben mit entsprechenden Materialien Maßnahmen getroffen sind, welche ein Zusammenbacken
der einzelnen Preßlinge verhindern, so kann die Schicht der Preßlinge auch höher gewählt werden,
wobei allerdings für eine Bewegung der Schicht in sich Sorge getragen werden soll.
Das Bad liegt in einem geschlossenen Ofen vor, so daß auch oberhalb der Badoberfläche die für die
Blähung erforderliche Temperatur herrscht. Da sich bei der Blähung die einzelnen Preßlinge auf das 5fache ihres
Durchmessers vergrößern, wird sich automatisch eine größere Schichthöhe ergeben, wenn zu Beginn des
Verfahrens die einzelnen Preßlinge dicht auf die Badoberfläche aufgebracht werden. Infolge der Volumenvergrößerung
der Teilchen beim Blähvorgang werden sich diese sozusagen übereinander auftürmen.
Soll dies vermieden werden, so darf die Badoberfläche
zu Beginn des Verfahrens mit den noch nicht geblähten Teilchen nur teilweise bedeckt werden. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen, die aus den Preßlingen gebildeten Schaumglasteilchen zwecks langsamer Abkühlung
im Transformationsbereich des Glases kurzzeitig, beispielsweise 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise etwa 5
Minuten, durch eine derart beheizte Zone zu führen, daß eine Abkühlung der Teilchen bis etwa (20 bis 300C)
unterhalb des Transformationspunktes des Glases (beispielsweise 520 bis 5300C) erfolgt. So hergestellte
Schaumglasteilchen sind weitgehend frei von inneren Spannungen und damit besonders geeignet zur Herstellung
von Isoliermaterialien mit Schaumstruktur, in welchen solche Schaumglasteilchen in Kunstharzschaum
eingebettet sind. Wenn anderseits aus den Schaumglasteilchen durch Blähen direkt Formkörper,
beispielsweise Platten, hergestellt werden sollen, so können die Schaumglasteilchen auch abgeschreckt
werden, da beim weiteren Blähen die Schaumglasteilchen ohnedies wieder zusammenbacken. Es ist jedoch
vorzuziehen, die Schaumglasteilchen nicht abzuschrekken und sie gleich heiß in die Formen einzubringen,
worauf die gefüllten Formen durch einen Blähofen geführt werden, wobei die Schaumglasteilchen durch
neuerliches Blähen zusammenbacken und die Form ausfüllen.
Die in der erfindungsgemäßen Weise hergestellten kugelförmigen Schaumglasteilchen unterscheiden sich
von bisher aus der USA.-Patentschrift 26 91248 bekanntgewordenen Kügelchen dadurch, daß sie eine
im wesentlichen über den ganzen Querschnitt gleichmäßige Porenstruktur aufweisen. Die Zellwände sind dabei
von Mikroporen durchsetzt, und die Außenhaut der Kügelchen ist nicht stärker als eine Zellwand im Inneren
und enthält sogar gegebenenfalls noch Mikroporen. Das gleiche gilt für den Überzug von Teilchen, welche durch
Granulieren mit Hilfe anorganischer poröser Körper, wie z. B. Perlit (geblähtes Lavamineral) oder Vermikulit
(geblähter Glimmer) hergestellt wurden, mit dem Unterschied, daß solche kugelförmigen Teilchen in
ihrem Kern noch das Fremdmaterial enthalten. Die in der erfindungsgemäßen Weise hergestellten kugelförmigen
Schaumglasteilchen weisen eine mannigfaltige Verwendungsmöglichkeit auf. Sie können in loser
Schüttung zur Ausfüllung von Hohlräumen verwendet werden und ergeben auf diese Weise eine gute
Isolierung gegen Wärme und Schall. Sie können weiter zur Herstellung von isolierendem Material in Form von
Platten, Blöcken usf. Verwendung finden. Es ist beispielsweise auch möglich, solche kugelförmige
Schaumglasteilchen wieder in einen Glasschaum einzubetten und auf diese Weise einen isolierenden
Formkörper zu erzeugen, welcher im Glasschaum derartige kugelförmige Schaumglasteilchen von geringem
Raumgewicht und großer Isolierfähigkeit enthält. Hierzu werden die Schaumglasteilchen entweder als
solche oder mit einem Überzug aus Glasmehl und einer Alkalisilikat und eine organische Substanz enthaltenden
wäßrigen Lösung versehen, in offene oder geschlossene Formen lose eingeschüttet und neuerlich erhitzt, wobei
sie unter neuerlichem Blähen zu einem Formkörper zusammenbacken. Das Überziehen der Schaumglasteilchen
erfolgt zweckmäßigerweise durch oberflächliches Benetzen mit einer Alkalisilikate und eine organische
Substanz enthaltenden wäßrigen Lösung und anschließendes Bestäuben mit Glasmehl. Wie aus der Literatur
bekannt ist, spricht man von einem gewissen Erinnerungsvermögen des Materials. Da es sich trotz
gleichartigem Grundmaterial um differenzierte Teilchen handelt, die zusammenbacken werden, ist dem
erzielten Formkörper eine gewisse Heterogenität nicht abzusprechen, wodurch sich eine im Vergleich zu
"> homogenen Schaumglaskörpern verbesserte Temperaturwechselbeständigkeit
ergibt, die auch ein rasches Abkühlen der geblähten Formkörper gestattet, ohne daß allzu große innere Spannungen und damit Risse
auftreten. Dies gilt natürlich im verstärkten Ausmaß für
ι» Schaumglasteilchen, welche über anorganische, poröse Teilchen, wie z. B. Perlit (geblähtes Lavamineral) oder
Vermikulit (geblähter Glimmer), granuliert wurden.
Mit besonderem Vorteil können die erfindungsgemäßen kugelförmigen Schaumglasteilchen auch in ein
r> Material anderer Art, wie beispielsweise in Kunstharz, und zwar insbesondere in einen Kunstharzschaum,
eingebettet werden. Ein isolierendes Material mit nach dem gegenständlichen Verfahren hergestellten kugelförmigen
Schaumglasteilchen ist daher gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaumglasteilchen in einem Kunstharzschaum, insbesondere Polystyrol-, Phenol-, Polyurethan-, Polyester-
oder Polyätherharzschaum, eingebettet sind. Hierbei kann die Menge des Kunstharzschaumes im
Verhältnis zur Menge der kugelförmigen Schaumglasteilchen verschieden gewählt werden, so daß das
isolierende Material zum größeren oder zum kleineren Teil aus Kunstharzschaum bzw. aus kugelförmigen
Schaumglasteilchen besteht. Ein besonders gutes Isoliermaterial wird aber dann erhalten, wenn der
Kunstharzschaum lediglich in einer zur Bindung der Schaumglasteilchen erforderlichen Menge in dem
isolierenden Material vorliegt, so daß dieses isolierende Material zum wesentlichen Teil aus den kugelförmigen
i> Schaumglasteilchen besteht, zwischen welchen die
Zwischenräume durch den Kunstharzschaum ausgefüllt sind.
Ein solches isolierendes Material, welches Schaumglasteilchen in einem Kunstharzschaum eingebettet
•to enthält, zeichnet sich durch eine besonders gute
Isolierfähigkeit aus. Gegenüber einem isolierenden Material, welches lediglich aus Kunstharzschaum
besteht, bietet es den Vorteil einer größeren Festigkeit, einer verbesserten Temperaturbeständigkeit sowie
einen verringerten Schwund, und gegenüber einem isolierenden Material, welches lediglich aus Schaumglas
besteht, ist der Vorteil der größeren Elastizität infolge der elastischen Einbettung der Schaumglasteilchen im
Kunstharzschaum sowie des geringeren Raumgewichts
so gegeben, da im allgemeinen der Kunstharzschaum ein noch geringeres Gewicht aufweist als der Glasschaum.
Die im Kunstharzschaum eingebetteten, etwa kugelförmigen Schaumglasteilchen weisen im allgemeinen
einen Durchmesser von etwa 1 bis 10 mm auf.
Glaskugeln oder Teilchen aus üblichem Schaumglas würden eine spanabhebende Bearbeitung des isolierenden
Materials durch Sägen oder Bohren wesentlich erschweren und nahezu unmöglich machen, insbesondere
dann, wenn diese Teilchen bzw. Kugeln dicht
M) aneinanderliegen. Dadurch aber, daß bei den in der erfindungsgemäßen Weise hergestellten Schaumglasteilchen
die Zellwände zwischen den Makroporen durch Mikroporen durchsetzt sind, ergibt sich ein Gefüge,
welches einer spanabhebenden Bearbeitung praktisch keinen Widerstand entgegensetzt, dadurch die Mikroporen
in den Zellwänden sozusagen Soll-Bruchstellen gegeben sind, welche eine spanabhebende Bearbeitung
des Schaumglases ohne weiteres ermöglichen.
Ausführungsbeispiele
10 kg Glasmehl, hergestellt durch Vermählen von Flaschenglas auf 0 bis 0,2 mm, und 0,25 kg geblähtes
Alkalisilikat mit einem Schüttgewicht von etwa 0,06 kg/1, werden mit einer Lösung, bestehend aus 2 kg
Wasserglas mit einer Dichte von 1,4,1,5 1 Wasser, 0;3 kg Zucker und 30 g Netzmittel (Benax 2 A i), innig
gemischt, in einem Drehrohrofen innerhalb von 5 Minuten auf etwa 5500C erhitzt, schnell abgekühlt und
auf unter 0,5 mm gemahlen. Man erhält ein dunkelgraues Pulver, bei welchem alle Glaskörner mit schaumartiger
Kruste bedeckt sind.
Dieses graue bis schwarze Schaumgranulat wird in einer offenen Eisenform in einen auf etwa 7000C
erhitzten Ofen eingesetzt, auf 7300C erhitzt und 1 Stunde auf dieser Temperatur gehalten. Nach langsamem
Abkühlen von etwa 18 Stunden Dauer wird es bei etwa 500C aus dem Ofen entnommen und ausgeformt.
Man bekommt einen dunkelgrauen bis schwarzen Glasschaumkörper, welcher beim Zersägen keinen
Geruch entwickelt, unter dem Mikroskop ein sehr gleichmäßiges Gefüge mit zahlreichen Mikroporen in
den Lamellenwänden aufweist.
2 kg Wasserglas, 1,5 I Wasser, 0,3 kg Zucker und 30 g Netzmittel werden mit 0,25 kg geblähtem Alkalisilikat
gemischt und im Drehrohrofen granuliert. Dieses Granulat wird gemahlen, mit 10 kg Glasmehl gemischt
und wie im Beispiel 1 thermisch behandelt. In diesem Fall bekommt man nur ein lockeres Pulver.
Die nach Beispiel 1 hergestellten Schaumglaskörper werden auf Feinheit 0,75 mm vermählen und wie im
Beispiel 1 angegeben, jedoch auf 7500C erhitzt. Es entsteht ein Körper mit ähnlichen Daten wie im
Beispiel 1.
Gewichtsteile des nach Beispiel 1 hergestellten Schaumgranulats werden mit 4 Gewichtsteilen unbehandeitem
Glasmehl innig vermischt und wie im Beispiel 1, jedoch auf 7400C erhitzt. Man erhält
ebenfalls ein gutes Schaumglas.
10 kg Glasmehl werden mit einer Lösung, bestehend aus 1 kg Wasserglas, 2 I Wasser, 0,1 kg Zucker und 20 g
Netzmittel sowie mit 0,4 kg geblähtem Alkalisilikat, innig gemischt und wie im Beispiel 1 zum Schaumgranulat
verarbeitet. Dieses ist etwas heller. Nach der Blähung dieses Schaumgranulates, welches wie im Beispiel 1
erfolgt, ergibt sich ein lichtgrauer Glasschaum. Wird dieses Produkt gemahlen und noch einmal auf 7500C
erhitzt, erfolgt keine Blähung.
10 kg Glasmehl werden mit einer Lösung aus 2,5 kg Wasserglas, 1 I Wasser, 0,2 kg Zucker und 20 g
Netzmittel gut benetzt und durch direktes Erhitzen auf 73O"C zu Schaumglas verarbeitet. Hierbei wird
während des Erhitzens auf 7300C der Vorrösttempcralurbereich
durchlaufen.
10 kg Glasmehl werden mit einer Mischung von
0,9 kg Wasserglas und 0,3 kg konzentriertem Glyzerin
■"> gemischt und wie im Beispiel 6 zu Schaumglas umgewandelt. Man erhält besonders dunkle Körper mit
vielen Mikroporen in den Lamellenwänden.
10 kg Glasmehl und 0,25 kg geblähtes Alkalisilikat werden mit einer Lösung aus 1,5 kg Wasserglas, 1,51
Wasser, 0,3 kg alkalilösliches Phenolharz und 30 g Netzmittel gemischt und zu Vorgranulat geröstet.
Gebläht wird wie im Beispiel 1.
10 kg Glasmehl und 0,25 kg geblähtes Alkalisilikai werden mit einem Gemisch, bestehend aus 1,5 kg
Wasserglas, 1,51 Wasser, 30 g Netzmittel und 0,5 kg einer alkalibeständigen Bitumenemulsion, verarbeitet
und zu Vorgranulat geröstet. Nach dem Blähen erhält man ein etwas lichteres Schaumglas.
Beispiel 10
2> 7 kg des nach Beispiel 1 hergestellten Vorgranulates
werden mit 3 kg Vermikulit der Körnung 2 bis 5 mm, welche mit einer Mischung von 0,7 kg Wasserglas und
1 1 Wasser angefeuchtet sind, versetzt, wobei die Vermikulitkörner von Schaumgranulat eingehüllt wer-
Jo den. Nach dem Trocknen wird in offenen Eisenformen 1
Stunde bei 740°C gebläht. Man erhält einen gesteinsartigen Körper. Wird dieser vermikulithaltige Körper
vermählen, kann er nicht mehr ausschließlich für eine wiederholte Blähung eingesetzt.werden.
Beispiel 11
6 kg des nach Beispiel 1 hergestellten Schaumgranulates werden mit 4 kg Perlit, vorbehandelt mit 0,3 kg
Wasserglas, 0,51 Wasser, gemischt und getrocknet. Nach dem Blähen wie im Beispiel 1 erhält man einen
gesteinsartigen Körper.
Beispiel 12
4 kg nach Beispiel 1 hergestellten Schaumgranulates ί">
werden mit 6 kg des nach Beispiel 11 hergestellten, vermahlenen, perlithaltigen Schaumglases gemischt und
wie im Beispiel 1 auf 7000C erhitzt. Man erhält einen Körper mit sehr großer Gasdurchlässigkeit (etwa 1000
Nanoperm) unbefriedigender Festigkeil, welcher für ίο Filtrationszwecke verwendet werden kann.
Beispiel 13
5 kg Schaumgranulat nach Beispiel 1 werden mit 5 kg Blähton, welcher mit 0,3 kg Wasserglas und 0,2 1 Wasser
π angefeuchtet ist, innig gemischt und nach Beispiel 1 auf
720°C erhitzt. Man erhält einen etwas schwereren, jedoch mechanisch sehr festen Körper mit niedriger
Gasdurchlässigkeit.
W) Beispiel 14
10 kg Glasmehl und 0,3 kg geblähtes Alkalisilikat werden mit einer Lösung, bestehend aus 1 kg Wasserglas,
2 1 Wasser, 0,1 kg Zucker und 30 g Netzmittel, nach Beispiel 1 zu Vorgranulat verarbeitet.
hr> 1 kg dieses Vorgranulates wird mit 0,5 kg Glasmehl und 1 kg Perlit unter Zusatz von 30 g Kolbaltoxid nach Beispiel 1 gebläht. Man erhält einen optisch wirksamen Körper, bestehend aus weißen Körnern, welche in einer
hr> 1 kg dieses Vorgranulates wird mit 0,5 kg Glasmehl und 1 kg Perlit unter Zusatz von 30 g Kolbaltoxid nach Beispiel 1 gebläht. Man erhält einen optisch wirksamen Körper, bestehend aus weißen Körnern, welche in einer
blauen glasigen Grundmasse eingebettet sind. Dieser Körper eignet sich gut für Dekorationszwecke.
10 kg Glasmehl werden mit einer Lösung aus 2,5 kg r>
Wasserglas, 1 1 Wasser, 0,2 kg Zucker und 20 g Netzmittel gut benetzt. Die entstehende breiige
Mischung wird granuliert. Die Granulierung erfolgt beispielsweise dadurch, daß die Mischung in einer
Vorrichtung ähnlich einem Fleischwolf durch eine ι ο Lochplatte gepreßt wird, wobei die austretenden
Stränge zerschnitten werden. Es entstehen auf diese Weise Teilchen von einem Durchmesser von etwa 1 bis
2 mm. Diese Teilchen werden in einem Drehrohrofen 2 Minuten lang auf eine Temperatur zwischen 300 und
6000C, und zwar ungefähr auf eine Temperatur von 4000C, erhitzt und hierauf wieder abgekühlt. Hierbei
entsteht eine leichte Sinterung, durch welche die Teilchen bereits eine gewisse Formbeständigkeit
erhalten. Das auf diese Weise vorgeröstete Granulat wird in einen gleichen Volumteil Portlandzement
eingebettet, um ein Zusammenbacken bei dem nachfolgenden Blähvorgang zu vermeiden. Hierauf wird diese
Mischung auf die Oberfläche eines flüssigen Aluminiumbades von einer Temperatur von 780 bis 79O0C
aufgebracht und unter Vermittlung von Schiebern in einfacher Schicht schrittweise über die Badoberfläche
geschoben. Hierbei wird das Granulat während ungefähr 3 Minuten in Berührung mit der Badoberfläche
gehalten, und die einzelnen Körner des Granulates werden durch die Temperatureinwirkung zu etwa
kugelförmigen Schaumglasteilchen gebläht, welche in geblähtem Zustand einen Durchmesser von 5 bis 10 mm
aufweisen. Diese Schaumglaskugeln werden hierauf abgekühlt. Die Abkühlung kann ohne weiteres an der
Luft erfolgen, und es ist nicht erforderlich, besondere Maßnahmen, wie z. B. Durchlaufofen, vorzusehen, um
eine langsame Abkühlung zu erreichen. Diese Temperaturunempfindlichkeit
der Schaumglasteilchen ist dadurch gegeben, daß die Zellwände zwischen den
Makroporen Mikroporen aufweisen und wodurch die Wärmespannungen bei einer schnellen Abkühlung
aufgenommen werden können. Die in dieser Weise hergestellten kugelförmigen Schaumglasteilchen können
für die verschiedensten Zwecke Verwendung finden.
1 kg Polystyrolharzschaumprodukt wird mit 10 kg der wie oben hergestellten kugelförmigen Schaumglasteilchen
und 500 g eines an sich bekannten Haftklebers innig vermischt. Diese Mischung wird in eine Form,
beispielsweise zur Herstellung von Platten, gefüllt. In bekannter Weise wird sodann durch Temperatureinwirkung
das Harz aufgebläht und mit den Schaumglasteilchen verbunden.
Daten von gemäß vorstehenden Beispielen erzeugten Schaumglasmustern:
Beispiel | Raumgewicht | Biegezug festigkeit |
Druckfestigkeit | Wärmeleitfähigkeit | Gasdurchlässigkeit | Wasseraufnahme |
kg/1 | kg/cm2 | kg/cm2 | kcal/m -Ji-0C | Nanoperm | Volumprozent | |
1 | 0,20 | 8 | 18 | 0,06 | 7 | 1,6 |
3 | 0,22 | 9 | 25 | — | — | — |
4 | 0,22 | 9 | 20 | 0,065 | 22 | 2,1 |
5 | 0,23 | 11 | 25 | 0,07 | 16 | 1,7 |
6 | — | 13 | 26 | 0,07 | 17 | 2,0 |
7 | 0,18 | 10 | 18 | 0,55 | 12 | 1,9 |
8 | 0,25 | 13 | 28 | 0,075 | 20 | 2,3 |
9 | 0,26 | 14 | 27 | 0,075 | 19 | 2,8 |
10 | 0,25 | 8 | 16 | 0,075 | 220 | 12,5 |
11 | 0,24 | 9 | 21 | 0,07 | 95 | 10,2 |
13 | 0,40 | 27 | 65 | 0,11 | 21 | 6,1 |
809 626/5
Claims (25)
1. Verfahren zur Herstellung von Isoliermaterial nach Patent 14 96 555, dessen Zellwände, welche die
> die Schaumstruktur bildenden Makroporen voneinander trennen, von Mikroporen durchsetzt sind,
wobei gemahlenes Glas angefeuchtet und zur Ausbildung der Schaumstruktur erhitzt und hierauf
abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, i<> daß das Glasmehl mit einer Lösung benetzt wird, die
Alkalisilikate und eine mit Alkalisilikaten verträgliche verkohlbare organische Substanz gelöst enthält,
die Mischung getrocknet und/oder bei einer Temperatur unter 600°C vorgeröstet und hierauf in ir>
an sich bekannter Weise gebläht und ausgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 100 Gewichtsteilen Glasmehl 4 bis 30
Gewichtsteile konzentrierter Wasserglaslösung zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasserglas 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent
eines alkalibeständigen Netzmittels zugesetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Substanz
bei der Röstternperatur nichtsublimierende mehrwertige wasserlösliche Alkohole oder Kohlehydrate,
wie z. B. Zucker, Glycol, Glyzerin, Stärke $0 oder andere wasser- bzw. alkalilösliche Stoffe, wie
Harnstoff- oder Phenol-Formaldehyd-Vorkondensate oder Bitumenemulsion, verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß 100 Gewichtsteilen Glasmehl 0,3 bis 10 r>
Gewichtsteile an organischen Substanzen zugesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Glasmehl gröberer
Körnung, wie z. B. 0,1 bis 1 mm, mit wenigstens 10 ·»<)
Gewichtsprozent feinerem Glasmehl, beispielsweise von einer Körnung unter 0,035 mm, sowie der
wäßrigen Lösung eines Alkalisilikates und einer organischen Substanz vermischt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgeröstete
Vorgranulat vor seiner Weiterverarbeitung auf eine Kornfeinheit unter 0,5 mm gemahlen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgranulat sehr
rasch auf eine Temperatur zwischen 660 und 76O0C
erhitzt wird, wobei die Masse aufbläht, und anschließend langsam ausgekühlt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgranulat in
Mischung mit unbehandeltem Glasmehl, gemahlenen Glasschaumabfällen, Basalt und/oder Schlakkenmehl
sehr rasch auf eine Temperatur von 660 bis 760°C erhitzt wird, wobei die Masse aufbläht und
anschließend langsam ausgekühlt wird. fao
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung von dunkelgrauem bis schwarzem
Isoliermaterial, dessen gemahlene Abfälle an Stelle des Vorgranulates zur wiederholten Blähung eingesetzt
werden können, dadurch gekennzeichnet, daß 6> 100 Gewichtsteilen Glasmehl über 2 Gewichtsteile
organische Substanz und über 15 Gewichtsteile Alkalisilikat zugesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9
zur Herstellung von weißem bis hellgrauem Isoliermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß auf 100
Gewichtsteile Glasmehl unter 1 Gewichtsteil organischer Substanz und unter 10 Gewichtsteilen
Alkalisilikat zugesetzt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,8,
10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in noch feuchtem Zustand zu gleichförmigen
kleinen Preßlingen verpreßt wird, welche unter Bildung eines Vorgranulates vorgeröstet werden,
worauf unter Wärmeeinwirkung die Blähung des aus den Preßlingen gebildeten Granulates zu etwa
kugelförmigen Schaumglasteilchen erfolgt, die anschließend weiterverarbeitet werden können.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge innerhalb von 1
bis 10 Minuten, beispielsweise in einem Drehrohrofen, auf eine Temperatur zwischen 200 bis 300 und
600° C, vorzugsweise um 500°C, erhitzt und wieder abgekühlt wird, wobei ein Vorgranulat von zusammengebackenen,
von einer wasserglas- und kohlenstoffhaltigen Kruste überzogenen Glasmehlteilchen
entsteht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge von
der Vorröstung mit feinem, trockenem Glasmehl, beispielsweise in einer Trommel, überzogen werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulierung
dadurch erfolgt, daß anorganische, bei der Blähtemperatur beständige poröse Teilchen, wie z. B. Perlit
(geblähtes Lavamineral) oder Vermikulit (geblähter Glimmer), mit der Mischung aus einer Alkalisilikate
und eine organische Substanz enthaltenden wäßrigen Lösung und Glasmehl überzogen, vorgeröstet
und gebläht werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge mit der
Oberfläche eines auf die Blähtemperatur von 800 bis 9000C erhitzten Bades, insbesondere eines Metallbades,
in Berührung gebracht, vorzugsweise relativ zu der Badoberfläche bewegt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge während 0,5 bis 5
Minuten im Bereich der Badoberfläche gehalten werden.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge über die ruhende
Badoberfläche geschoben werden.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Badoberfläche durch
elektrische Induktion in Zirkulation gehalten wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die Preßlinge ein bei der Blähtemperatur mit dem schmelzenden Glas
und dem geschmolzenen Material des Bades nicht verträgliches Material, z. B. Graphit, Petrolkoks,
Portlandzement, Sinterkorund, Bentonit oder eine Mischung derselben, aufgebracht wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Preßlinge in einfacher Schicht über die Badoberfläche geführt
werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Preßlingen
gebildeten Schaumglasteilchen zwecks langsamer Abkühlung im Transformationsbereich des Glases
kurzzeitig, beispielsweise 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise etwa 5 Minuten, durch eine derart beheizte
Zone geführt werden, daß eine Abkühlung der Teilchen bis etwa 20 bis 300C unterhalb des
Transformationspunktes des Glases (beispielsweise ·> 520 bis 5300C) erfolgt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Preßlingen gebildeten Schaumglasteilchen in eine offene oder
geschlossene Form lose eingeschüttet und zur Erzielung eines Formkörpers aus Schaumglas
neuerlich erhitzt werden, wobei sie unter neuerlichem Blähen zusammenbacken.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Preßlingen ι -> gebildeten Schaumglasteilchen mit einer Alkalisilikate
und eine organische Substanz enthaltenden wäßrigen Lösung benetzt, mit Glasmehl bestäubt
und dann in eine offene oder geschlossene Form lose eingeschüttet und zur Erzielung eines Formkörpers
aus Schaumglas neuerlich erhitzt werden, wobei sie unter neuerlichem Blähen zusammenbacken.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß neben den aus den
Preßlingen gebildeten Schaumglasteilchen anfallen- 2"> der Staub mit 5 bis 20 Gewichtsprozent einer 1:1
verdünnten Wasserglaslösung benetzt und die Mischung hierauf nochmals zu Preßlingen geformt
und vorgeröstet wird.
30
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1496553A1 DE1496553A1 (de) | 1970-07-23 |
DE1496553B2 DE1496553B2 (de) | 1972-06-15 |
DE1496553C3 true DE1496553C3 (de) | 1978-06-29 |
Family
ID=27506148
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1963K0050925 Expired DE1496553C3 (de) | 1961-05-02 | 1963-09-25 | Verfahren zur Herstellung von Isoliermaterial |
DE19631596489 Pending DE1596489A1 (de) | 1961-05-02 | 1963-09-25 | Verfahren zur Herstellung von Schaumglasteilchen |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4183996A (en) | 1971-11-26 | 1980-01-15 | Atlantic Richfield Company | Coated closed cell foam article |
DE2604793C3 (de) * | 1976-02-07 | 1984-05-03 | Schneider Gmbh & Co, 5020 Frechen | Verfahren zur Herstellung eines Schaumkeramikelements |
DE2724010C2 (de) * | 1977-05-27 | 1987-04-09 | Schneider Gmbh & Co, 5020 Frechen | Schaumkeramikelement sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
CH637356A5 (de) * | 1978-10-06 | 1983-07-29 | Millcell Ag | Blaehmittel zur erzeugung von schaumglas aus glasmehl und verfahren zu dessen herstellung. |
CH637606A5 (de) | 1978-11-30 | 1983-08-15 | Millcell Ag | Schaumglas-granulat und verfahren zu dessen herstellung. |
DE3920663A1 (de) * | 1989-06-23 | 1991-01-10 | Siemens Ag | Breitstrahlender ultraschallwandler |
DE3941732C2 (de) * | 1989-12-18 | 1999-01-07 | Dennert Poraver Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schaumglas-Formkörpern |
DE4339176C2 (de) * | 1993-11-16 | 1995-12-21 | Erich Mensing | Verfahren zur Herstellung von verglasten, geblähten Granulaten auf der Basis von mineralischen Abfallstoffen |
DE4413907A1 (de) * | 1994-04-21 | 1995-10-26 | Dennert Poraver Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Schaumglas-Formkörpern |
DE19824096A1 (de) * | 1998-05-29 | 1999-12-02 | Abs Gmbh | Verfahren zur Herstellung von entspannten Formteilen aus geschäumten oder porösen Gläsern |
DE19849135A1 (de) * | 1998-10-23 | 2000-04-27 | D.D.C. Planungs-, Entwicklungs- Und Management Ag | Verfahren zur Verbesserung der mechanischen und thermichen Eigenschaften eines Baustoffes und Baustoff |
FR2797027B1 (fr) * | 1999-07-27 | 2001-09-14 | Inst Francais Du Petrole | Systeme et methode d'isolation thermique d'une conduite avec de la mousse vegetale |
DE10042071C1 (de) * | 2000-08-16 | 2002-03-21 | Mattig & Lindner Gmbh | Poröses silikatisches Granulat und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102004012598A1 (de) * | 2004-03-12 | 2005-09-29 | Dennert Poraver Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat |
EA013986B1 (ru) * | 2008-05-30 | 2010-08-30 | Андрей Адольфович Зиновьев | Способ получения пеностекла |
RU2424997C2 (ru) * | 2009-09-07 | 2011-07-27 | Зао "Стиклопорас" | Способ получения гранулированного пеносиликата penostek |
KR101142170B1 (ko) * | 2010-03-05 | 2012-05-03 | 주식회사 경동세라텍 | 닫힌셀의 팽창 퍼라이트를 이용한 보온재 |
RU2453510C1 (ru) * | 2010-10-14 | 2012-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр инновационных исследований" | Способ получения пеностеклянных изделий |
JP2012172619A (ja) * | 2011-02-23 | 2012-09-10 | Aisin Seiki Co Ltd | エンジンおよびピストン |
CN103086587B (zh) * | 2013-02-22 | 2015-12-02 | 石河子大学 | 膨胀蛭石泡沫玻璃保温材料的制备方法 |
DE102015201842B4 (de) | 2015-02-03 | 2018-08-16 | Dennert Poraver Gmbh | Blähglasgranulat und Verfahren zur Herstellung |
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