DE2747663A1

DE2747663A1 - Durch pressen verdichteter formkoerper aus einem gemisch aus pyrogener kieselsaeure, einem truebungsmittel und mineralwolle

Info

Publication number: DE2747663A1
Application number: DE19772747663
Authority: DE
Inventors: Hans Kummermehr; Guenther Dipl Ing Mohr
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Micropore International Ltd
Priority date: 1977-10-24
Filing date: 1977-10-24
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2747663C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen aus einem Gemisch aus pyrogener
Kieselsäure, einem Trübungsmittel und Mineralwolle bestehenden, durch Pressen verdichteten Formkörper.
Es ist bekannt, daß solche Formkörper verhältnismäßig sehr niedrige Wårmeleitzahlen aufweisen und daher als Isoliermaterial besonders geeignet sind.
Bedauerlicherweise ist aber bei solchen Forooörpern die Abriebfestigkeit sowie die Biegefestigkeit selbst bei hohen Verdichtungsgraden vergleichsweise gering. Es war daher bisher erforderlich, solche Formkörper in Gewebesäcken zu pressen oder aber sie in eine Metall- oder Kunststofform einzupressen.
Durch das Pressen in Gewebesäche ist man bezüglich der Formgebung des Formkörpers sehr stark eingeschränkt. na die Gewebesäcke durch das Pressen gegenüber dem Preßkern unter starke Verspannung geraten, lassen sich auch nur schwer konkave Oberflächen ausbilden.
Beim Einpressen solcher Gemische in Formkästen mit einer Innenkontur, ist zwar die durch den Formkasten gebildete Außenkontur gegen Abrieb geschützt, nicht jedoch die Innenkontur.
Bei in Gewebesäcke eingefüllten Formkörpern erhebt sich darüber hinaus das Problem, daß die Gewebe bereits vor dem Erreichen der für den Kern zulssigen Höchsttemperatur zerstört werden, so daß sie ihre Schutzaufgabe nicht mehr erfüllen können.
Aus der UB-PS 3 124 853 ist die Herstellung eines Formkörpers aus einem Gemisch aus pilvrigen Material und einem flüchtigen Bindemittel bekannt geworden. Dabei wird der Formkörper mit einem Uberzug versehen oder in eine entsprechende Konstruktion einnefUgt und das Bindemittel beispielsweise durch Verdampfen oder Sublimieren wieder entfernt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus einem Gemisch aus pyrogener Kieselsäure, einem Trübungsmittel und Mineralwolle bestehenden durch Pressen verdichteten Formkörper vorzuschlagen, der eine ausreichende Abriebfestigkeit aufweist, ohnc daß dazu Metall- oder Kunststofformen oder Ccwebesäcke als Außenumhüllung benutzt zu werden brauchen und ohne daß eine Bindung des gepreßten Formkörpers selbst durch ein gesondertes Bindemittel erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Formkörper, der erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch eine Beschichtung aus einem Gemisch aus einem anorganischen Bindemittel, mineralischen Fullstoffen, mineralischen Pigmenten und Mineralwolle, die durch einen Spritz- undloder Tauchvorgang aufgebracht ist.
Der erfindungsgemäße Formkörper kann die Form einer Platte, aber auch jede beliebige andere Form aufweisen, wobei die Innen- und/oder Außenkontur beliebig gestaltet sein konnen.
Als Bindemittel im Beschichtungsgemisch wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorzugsweise Wasserglas, und darunter wiederum vorzugsweise Kaliwasserglas verwendet.
Als mineralische Pigmente verwendet man TiO2 oder TiO2-haltige Stoffe.
Vorzugsweise besteht das Beschichtungsgemisch vor der Aufbringung aus 30 bis 48 Gew.-% anorganischem Bindemittel 20 bis 45 Gew.-% mineralischen Fullstoffen 5 bis 15 Gew.-% mineralischen Pigmenten 2 bis 10 Gew.-% Mineralwolle 10 bis 25 Gew.-% Wasser.
Durch einen Wassergehalt von 10 bis 25 Gew.-% vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-%, die das Gemisch im Augenblick des Kcntaktes mit dem Formkörper aufweisen sollte, werden sonst unerwünschte Nebenreaktionen mit der pyrogenen Kieselsäure vermieden.
Da eine solche Beschichtung neben einer genügenden Abriebfestigkeit auch einen ausreichenden Anteil an Zugspannung bei Biegebelastung zu übernehmen in der Lage sein sollte, wird in die Mischung ein bestimmter Gehalt an mineralischen Fasern eingearbeitet. Dabei kann es sich um Asbest, Steinwolle, Aluminium-Silikat-Wolle o. dgl. handeln. Zweckmäßig verwendet man aus Umweltschutzgründen eine Aluminium-Silikat-Wolle geeigneter Läge, wobei deren Anteil in der Größenordnung von 2 bis 10 % liegen sollte. Außerdem wird durch das Beimengen einer solchen Wolle das Entstehen von Mikrorissen beim Trocknen bzw. bei thermischer Belastung weitgehendst herabgesetzt.
Da die Beschichtung bei hosen Tereeraturen bereits einen gewissen Temperaturabbau gegenüber dem Kernmaterial vornehmen soll, enpfiehlt es sich als mineralische Pigmente solche zu wählen, die bereits einen Teil der IR-Strahlung streuen oder reflektieren. Versuche haben ergeben, daß diese Aufgabe verbunden mit der Erreichung einer ausreichenden Abriebfestigkeit durch den Zusatz von TiO2 oder TiO2-haltigen Stoffen, beispielsweise eines Gemisches s aus Al203 und TiO2 erfüllt werden kann. Dabei fungiert das TiO2 neben seiner Funktion als Pigment auch als Trübungsmittel gegenüber der IR-Strahlung. Dabei sollte Al203 als mineralischer Füllstoff in Mengen von 20 bis 45 % vorliegen, während der Gehalt an TiO2 bei 5 bis 15 % liegt.
Selbstverständlich kann man TiO2 dann, wenn auf die weiße Farbe der Beschichtung kein Wert gelegt wird auch durch einen anderen Stoff mit geeigneten optischen Eigenschaften im IR-Bereich ersetzen. Solche Stoffe sind beispielsweise Rutil, Ilmenit, Eisenoxid, Chromoxid u. dgl.. Außerdem kann in dem Uberzug das Al2O3 auch durch Ton oder Kaolin oder Kieselgur ganz oder teilweise ersetzt werden.
Die folgenden beiden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung: Beispiel 1 Riegel aus einem Gemisch von n pyrogener Kieselsäure, Trübungsmittel und Wolle mit den Abstssungen 160 x 40 x 20 mm' wurden mit einer ca. 0,5 mm dicken Beschichtung aus einer Mischung gemaß der folgenden Rezeptur versehen und dann auf ihre Biegebruchfestigkeit mit und ohne Beschichtung gemessen: Kali Wasserglas 40 % 35,3 A1203 40,9 Ti02 7,6 Al-Si-Wolle 6,1 1120 10,0 99,9 Die mit einer derartigen Beschichtung durch Spritzen überzogenen Riegel wurden bei 100 bis 1500C getrocknet und einer Biegefestigkeitsprüfung unterworfen. Dabei zeigte sich, daß die mit einem Überzug gemaß der obigen Rezeptur behandelten Riegel eine um einen Faktor 10 höhere Biegefestigkeit aufwiesen als die unbehandelten Proben. Unter einer einseitigen Temperaturbelastung von 10000C für die Dauer von 48 Stunden zeigten sich an den Beschichtungen keinerlei Veränderungen. Auch nach dem Abkühlen der Proben traten keine Risse auf.
Beispiel 2 Es wurde nach Beispiel 1 verfahren, jedoch unter Verwendung einer Beschichtung nach folgender Rezeptur: Kali Wasserglas 40 % 44,2 Al2O3 31,1 Ti02 9,5 Al-Si-Wolle 2,5 H20 12,6 99,9 Die Ergebnisse waren die gleichen wie bei Riegel mit einer Beschichtung nach Beispiel 1.
Gegebenenfalls kannen auch dickere Beschichtungen von beispielsweise zwei und mehr Millimetern aufgebracht werden. Dabei geht man zweckxnäßig so vor, daß man die Beschichtung durch eine Kombination von Spritzen und Tauchen herstellt. Es wird also zuerst eine Spritzschicht aufgebracht und getrocknet, worauf dann der so vorbeschichtete Formkörper nochmals durch Tauchen nachbeschichtet wird, bis die gewünschte Endstärke der Beschichtung erreicht ist.
Das Trocknen der Beschichtungen kann sowohl in einem normalen Trcckenofen als auch in einem IR-Strahlungsofen aber auch in einem Mikrowellentrockner erfolgen.

Claims

Durch Pressen verdichteter Formkörper aus einem Gemisch Kieselsäure, einem Trübungsmittel und Patentansprüche öi Aus einem Gemisch aus pyrogener Kieselsäure, einem Trübungsmittel und Mineralwolle bestehender, durch Pressen verdichteter Formkörper, g e k e n n z e i c h n e t durch eineBeschichtung aus einem Gemisch aus einem anorganischen Bindemittel, mineralischen Fullstoffen, mineralischen Pigmenten und MineralwDlle, die durch einen Spritz- und/ oder Tauchvorgang aufgebracht ist.
2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß als Bindemittel im Beschichtungsgemisch Wasserglas, vorzugsweise Kaliwasserglas, verwendet ist.
3. Fanrdrärpcr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß als mineralische Pigmente TiO2 oder TiO2-haltige Stoffe verwendet sind.
4. Formkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Beschichtungsgemisch vor der Aufbringung aus 30 bis 48 Gew.-% anorganischem Bindemittel 20 bis 45 Gew.-% mineralischen Fullstoffen 5 bis 15 Gew.-% mineralischen Pigmenten 2 bis 10 Gew.-% Mineralwolle 10 bis 25 Gew.-% Wasser besteht.
5. Formkörper nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Dicke der Beschichtung mindestens 0,2 mm beträgt.
6. Formkörper nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mineraiwolle aus Aluminium-Silikat-Wolle besteht.