DE2841624C2

DE2841624C2 - Verfahren zur Spritzisolierung von Gegenständen mit Mineralfasern

Info

Publication number: DE2841624C2
Application number: DE19782841624
Authority: DE
Inventors: Rudolf Peter 6700 Ludwigshafen Neser
Original assignee: WOELLNER-WERKE 6700 LUDWIGSHAFEN DE
Current assignee: WOELLNER-WERKE 6700 LUDWIGSHAFEN DE
Priority date: 1977-08-02
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1983-07-21
Also published as: DE2841624A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten A), B) und C) gleichzeitig und getrennt aus einem Spritzkopf aufgesprüht werden, wobei ein Gewichtsverhältnis A : B : C, jeweils bezogen auf Feststoffgfhalt, von 10-20 :6-12 :0,5 :2,5 eingehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Härter aus einer Lösung einer sauer reagierenden Substanz oder einer Substanz besteht, die bei einer chemischen Reaktion eine sauer wirkende Substanz liefert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Härter aus Mononatriumphosphat und/oder Kaliumhydrogenphosphat besteht

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine bis zu 25[\ .'W.-%ige Lösung des Mononatriumphosphatt und/oder Kaliumhydrogenphosphate verwendet wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Härter bis zu 20 Gew.-% eines einwertigen Alkohols, insbesondere Äthanol, zugesetzt werden.

Bisher wurden anorganisch gebundene Mineralfaserüberzüge zur Erzielung einer Wärme- und Kältedämmung sowie Schalldämmung, beispielsweise auf Turbinenisolierungen, in der Weise erzeugt, daß Mineralfasern mit einem Tonerdeschmelzzement als Bindemittel trocken vermischt wurden, worauf das Gemisch mittels einer Spritzvorrichtung zusammen mit Wasser auf die zu überziehende Oberfläche aufgespritzt wurde. Auf diese Weise war es jedoch nur möglich, Schichtdicken von maximal 40 mm aufzubringen. Zur Erzielung größerer Schichtdicken war es notwendig, das Bindemittel der aufgebrachten Schicht während 24 Stunden här'en zu lassen, worauf dann eine zweite Schicht, ebenfalls wiederum in einer Dicke von nur bis zu 40 mm, aufgetragen werden konnte.

Es besteht jedoch in vielen Fällen, beispielsweise bei der Turbinenisolierung, das Problem, Spritzputzschichten in Dicken von bis zu 300 mm aufzubringen, se daß die bekannte Verfahrensweise zur Erzielung derartiger großer Schichtdicken zu umständlich und zeitraubend !St.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, in einem Arbeitsgang Spritzisolationsschichten mit einer Dicke bis zu 300 mm aufzubringen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem Patentanspruch gelöst

Das erftndungsgemäß eingesetzte Bindemittel wird in der DE-OS 27 34 839,6-43 näher beschrieben. Es besitzt eine hohe Anfangshaftung, damit die aufgespritzte Isolierschicht nicht abfällt, ist bis mindestens 1000⁰C beständig, tropft aus der Isolierschicht nicht heraus, ist über längere Zeit lagerungsfähig und wirkt nicht nur nichtkorrosiv auf Metalle ein, sondern stellt sogar einen Korrosionsschutz gegenüber Metallen dar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es ferner, Spritzisolierungen in den erwähnten hohen Schichtdicken in einem Arbeitsgang auch bei extrem hohen Luftfeuchten, wie sie beispielsweise in den Tropen anzutreffen sind, ohne Herauslaufen des Bindemittels aus der Isolierschicht zu erzielen.

Nachdem erfindungsgemäß der Härter in Form einer wäßrigen Lösung mit den Fasern und dem Bindemittel vermischt wird, so daß eine Verdünnung dieses Gemisches erfolgt, war es nicht naheliegend, einen derartigen Härter zu verwenden, da befürchtet werden mußte, daß einer schnelleren Verfestigung des Bindemittels die Nachteile einer geringeren Thixotropic der aufgebrachten Mischung gegenüberstehen, so daß an sich eine schlechte Anfangshaftung sowie ein Herauslaufen der Mischung aus Bindemittel und Härterlösung aus der aufgebrachten Faserschicht, zu erwarten gewesen wäre. In überraschender Weise treten erfindungsgemäß diese Nachteile jedoch nicht auf, vielmehr können die Gemische in einem Arbeitsgang in Schichtdicken auf die zu überziehenden Gegenstände aufgebracht werden, die mindestens doppelt so groß sind wie im Falle eines härterfreien Auftrags, wobei die Verfestigungszeiten auf Vm gegenüber der Verfestigungszeiten bei Einsatz des härterfreien Gemisches reduziert werden können.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Spritzisolierungen unter extremen feuchten Klimabedingungen, wie sie in den Tropen auftreten, durchgeführt werden köniien. Unter derartigen Bedingungen würde bei der Durchführung des in dem Hauptpatent beschriebenen Verfahrens eine Neigung des Bindemittels zu einem Herauslaufen aus der Isolierschicht bestehen, was auch beim Einsatz eines besonders geschulten Personals nicht ausgeschlossen werden kann. Dieser Nachteil wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beseitigt, so daß dieses Verfahren auch von einem ungeschuiten Personal nach kurzer Anweisungszeit in sicherer Weise durchgeführt werden kann.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Härter sind an sich bekannt. Es handelt sich um Substanzen, die eine Gelierung von Alkalisilikaten bewirken. Vorzugsweise besteht der erfindungsgemäß eingesetzte Härter aus einer Lösung einer sauer reagierenden Substanz oder einer Substanz, die bei einer chemischen Reaktion eine sauer wirkende Substanz zu liefern vermag. Geeignet sind sauer reagierende Salze, die in wäßriger Lösung einen pH unter 5 ergeben. Als besonders zweckmäßig haben sich Mononatriumphosphat und Kaliumhydrogensulfat sowie Gemische aus diesen Substanzen erwiesen. Man kann auch organische Substanzen einsetzen, beispielsweise verseifbare Verbindungen, die bei der Verseifung eine sauer reagierende Substanz liefern, wie beispielsweise wasserlösliche Ester, wie z. B. Diacetin.

Das Mononatriumphosphat und/oder das Kaliumhy-

drogensulfat werden vonwgswejse in Vorm einer bis zu 25 Gew_t-% Feststoff enthaltenden Lösung verwendet.

Es ist ferner zweckmäßig, dem Härter bis zu 2QGew,-% eines Alkohols, insbesondere bis zu tOGeyy,-%, in ganz besonders bevorzugter Weise 0,5 bis H) Gew.-%, eines einwertigen Alkohols, insbesondere Äthanol, zuzusetzen. Dieser Zusatz bewirkt die Erzielung noch größerer Schichtdicken als sie bei Einsatz des Härters ohne Alkoholzusatz möglich sind.

Vorzugsweise wird ein Gewichtsverhältnis Fasem : Bindemittel: Härter, jeweils bezogen auf den Feststoffgehalt, von 1 —20 :6—12 :0,5—24 eingehalten.

Als Mineralfasern kommen die Fasern in Betracht, wie sie in der DE-OS 27 34 839.6 beschrieben werden. Desgleichen können auch die dort beschriebenen Zusätze zu dem Bindemittel im vorliegenden Falle eingesetzt werden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung geeignet, die eine zentrale kreisförmige Düse zum Aufspritzen der Mineralfasern aufweist, die konzentrisch von mehreren Düsenöffnungen zum Aufspritzen des Bindemittels umgeben sind. Diese Düsen sind wiederum konzentrisch vor Düsen zum Aufspritzen der Härterlösung umgeben. Die jeweiligen Düsen sind durch Druckleitungen mit Druckbehältern verbunden, aus denen unter Druck das Bindemittel und die Härterlösung den jeweiligen Düsen zugeleitet werden, während die Fasern mittels eines Gebläses aufgeblasen werden.

Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß bevorzugten Vorrichtung wird durch die Zeichnung wiedergegeben, welche eine Vorderansicht eines erfindungsgemäß eingesetzten Spritzkopfes zeigt Wie dieser Zeichnung zu entnehmen ist, ist die kreisförmige Düse 1 zum Autbringen der Mineralfasern von einem konzentrisch um diese Düse angeordneten Kranz von Düsen 2 zum Aufbringen des Bindemittels umgeben. Weiter außen schließt sich ebenfalls konzentrisch ein Kranz aus Düsen 3 zum Aufbringen der Härterlösung an.

Die Düse 1 besitzt vorzugsweise einen Durchmesser von 10 mm bis 150 mm. Die Dösen 2 zum Aufspritzen des Bindemittels besitzen vorzugsweise einen Durchmesser von mehr als Iß mm, insbesondere 1,8 bis 2£ mm. Die Düsen 3 zum Aufspritzen der Härterlösung besitzen vorzugsweise einen Durchmesser von weniger als 0,9 mm, insbesondere von 0,2 bis 0,4 mm.

Die drei Komponenten werden gleichzeitig aus den Düsen auf den zu überziehenden Gegenstand aufgespritzt. Dabei wird eine vollständige und gleichmäßige Benetzung der Fasern mit dem Bindemittel und der Härterlösung erzielt. Vorzugsweise wird das Bindemittel unter einem Druck von mehr als 4 bar und die Härterlösung unter einem Druck von mehr als 2 bar aufgespritzt. Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, das Bindemittel in den Düsen 2 des Spritzgerätes mit Druckluft zu vermischen.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung:
Auf die Außenseite einer mit Bewehrungseisen versehenen Metallrohres mit einem Durchmesser von 1 m wurde in einer Schichtdicke von 270 bis 300 mm in einem einzigen Arbeitsgang 1 m³ einer Isolierschicht aus folgenden Bestandteilen unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie durch die Zeichnung erläutert wird, aufgebracht:

1. 140 kg Steinwollefasern mit einer Faserlänge von 5 bis 25 mm,

2. 80 kg Klebstoff, bestehend aus 90Gew.-% einer Natriumsilikatlösung mit einem Na₂O-Gehalt von 8,1 Gew.-°/o und einem SiCVGehalt von 27,2 Gew.-%, 4 Gew.-% einer 5gew.-^ü/oigen Lösung eines niedermolekularen Natriummethacrylats sowie 6% eines feinteiligen Kaolins,

3. 10 kg einer 13gew.-%igen Mononatriumphosphatlösung mit einem Zusatz von 1 Gew.-% Äthanol als Härter.

Die aufgebrachte Isolierschicht haftet fest auf der Unterlage an.

Hierzu 1 Blatt Zeichn ingen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfehl. ί zur Spritzisolierung von Gegenständen mit

A) Mineralfasern unter Verwendung von

B) einem Bindemittel aus einer Lösung eines oder mehrerer Alkalisilikate mit einem Gehalt von 1 bis lOGew.-% an einem oder mehreren, mineralogisch mehr als 15% Kaolinit enthaltenden Material(ien) sowie einem oder mehreren wasserlöslichen und alkalibeständigen organischen Polymeren und/oder feinteiligem Siliziumdioxid, und

C) einer Härterlösung,