DE2904412C3

DE2904412C3 - Thermische Schüttisolierung aus Teilchen aus durch Bindemittel klebrig gemachtem expandiertem Perlit

Info

Publication number: DE2904412C3
Application number: DE2904412A
Authority: DE
Inventors: N. Gokul Carson Calif. Nath
Original assignee: GREFCO Inc 19004 BALA CYNWYD PA US
Current assignee: GREFCO Inc 19004 BALA CYNWYD PA US
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1981-11-19
Also published as: NL7900905A; DE2904412A1; FR2416208A1; BE873974A; US4212755A; DE2904412B2

Description

Die Erfindung betrifft eine thermische Schüttisolierung aus Teilchen aus durch Bindemitte! klebrig gemachtem expandiertem Perlit. Eine solche Schüttisolierung zeichnet sich durch eine niedrige Ausgangsschüttdichte aus und ist beständig gegen ein Setzen unter Ausbildung höherer Dichten.

Perlit ist ein natürlich vorkommendes vulkanisches Mineral, das hauptsächlich aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid und geringen Mengen Wasser besteht. Erhitzt man Perlit, so entweicht das Wasser und es bilden sich leichte zellförmige expandierte Teilchen, die aufgrund der niedrigen Dichte und der niedrigen Wärmeleitfähigkeit sehr gute Isolatoren sind. Expandierter Perlit wird in Form von Platten oder auch als lose geschüttete Isolierung verwendet. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Verwendung von expandiertem Perlit für lose Schüttisolierungen.

Aus der DE-AS 16 46 503 ist die Herstellung von Dämmischungen aus expandiertem Perlit bekannt, bei dem man expandierten Perlit mit einem bituminösen Bindemittel hoher Festigkeit und geringer Klebkraft vermischt unter Beibehaltung der Schüttfähigkeit der kalten Mischung worauf man dann diese Mischung am Einbauort durch Zumischung von Fluxöl klebfähig macht und die so erhaltene Mischung an den Ort der Verwendung einbringt und verdichtet.

Verwendet man expandierten Perlit für lose thermische Schüttisolierungen, so stellt man fest, daß die Schüttdichte und damit auch die Wärmeleitfähigkeit zunimmt, wenn sich die Teilchen nach dem anfänglichen Anordnen um den zu isolierenden Gegenstand setzen. Die Zerbrechlichkeit der einzelnen Perlitteilchen trägt auch hierzu bei, denn durch das Zerbrechen der einzelnen Teilchen wird der Luftraum zwischen den Teilchen durch Perlitfragmente höherer Dichte als die größeren unzerbrochenen Teilchen ausgefüllt.

Gemäß US-PS 26 25 512 soll dieser Nachteil dadurch vermieden werden, daß man die Perlitteilchen und deren Bruchstücke mittels eines Klebemittels zu Agglomeraten verbindet Das Klebemittel wird als diskontinuierlicher Film oder in Form von Tröpfchen auf die expandierten Perlitteilchen und deren Bruchstücke bei höheren Temperaturen aufgetragen. Die Teilchen und die Bruchstücke werden dann aneinander gebunden und zwar unter Abkühlen, wodurch die Agglomeration zu größeren Teilchen beschleunigt wird. Bei Raumtemperatur sind diese größeren Teilchen (oder ίο Agglomerate) nicht klebrig und »fließen« als ein granulärer Feststoff und können als locker gefül'ie Isolierung verwendet werden. Gemäß dieser Lehre soll durch Agglomeration die Neigung der teilchenförmigen Isolierung, sich durch Setzen gegenüber der ursprüngli-

chen Schüttdichte zu verdichten, vermindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermische Schüttisolierung aus durch Bindemittel klebrig gemachten expandierten Perlitteilchen zu zeigen, wobei die Schüttisolierung eine niedrige Ausgangsschüttdichte hat und ein nachträgliches Setzen und Verdichten der Schüttisolierung weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch eine thermische Schüttisolierung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen thermischen Schüttisolierung wird nicht nur ein Absetzen und eine Verdichtung verhindert, sondern das Anfangsvolumen des expandierten Perlits ist auch erheblich höher (in einigen Fällen bis zu 100%) als das Volumen einer gleichen Menge an nicht behandeltem expandiertem Perlit. Mit anderen Worten heißt das, daß die locker geschütteten Isolierungen gemäß der Erfindung beim Einfüllen durch die Klebrigkeit der einzelnen Teilchen eine Masse bilden, die eine erheblich niedrigere Ausgangs-Schüttdichte hat als eine solche, die durch nicht klebrige Teilchen gebildet wird.

Diese anfänglich niedrigere Schüttdichte hat zwei Hauptvorteile. Erstens wird die thermische Leitfähigkeit erheblich erniedrigt gegenüber üblichen geschütteten Perlitisolierungen. Zweitens benötigt man weniger Perlit, um ein gegebenes Volumen auszufüllen und spart dadurch erhebliche Kosten.

Vorzugsweise hat die Isolierung zwei Beschichtungen auf den expandierten Perlitteilchen. Die erste Beschichtung enthält Asphalt, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% der Isolierung. Die zweite Beschichtung, die über die Asphaltbeschichtung aufgetragen wird, besteht aus dem bei Raumtemperatur klebrig machenden, selbstvernetzenden Acrylpolymeren und macht vorzugsweise 1,0 bis 30 Gew.-% der Isolierung aus. Je höher die Asphaltmenge auf den expandierten Perlitteilchen ist, um so geringer wird die Menge an klebrigem Polymeren, die man benötigt, um die Teilchen in geeigneter Weise klebrig zu machen.

Besonders vorteilhaft verwendet man eine Asphaltemulsion, die einen Asphalt mit einem Erweichungspunkt, gemessen nach der Ring- und Kugelmethode von 85° C enthält.

Die Größe des expandierten Perlits ist nicht kritisch. In den meisten Fällen hat der Perlit eine Teilchengröße zwischen 0,04 mm und 2,4 mm. Besonders gut hat sich eine erfindungsgemäße thermische Isolierung bewährt, bei der der expandierte Perlit eine Teilchengröße von überwiegend in der Größenordnung -0,84 bis + 0,15 mm hat.

Durch diese Beschichtung werden die Teilchen aus expandiertem Perlit klebrig und dadurch wird die relative Bewegung der Teilchen gegeneinander, wenn diese Teilchen sich gegenseitig berühren, vermindert.

Der Grad der gegenseitigen Adhäsion ist nicht so groß, daß die Einzelteilchen stark aneinander haften. Die Teilchen haben einen ausreichenden Klebrigkeitsgrad und die Einzelteilchen haften etwas aneinander und bilden dadurch eine sich nicht setzende Masse niedriger Dichte. Durch Einwirkung von geringen Kräften auf diese Masse kann diese in fließfähigen Zustand gebracht werden. Diese Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, daß man das Material verpacken und in Behältern zu dem Ort, wo die Isolierung erfolgen soll, transportieren kann. Am Ort der Verwendung kann man die die Isolierung enthaltenden Verpackungen öffnen und unter leichtem Umrühren oder durch Einwirkung kleinerer Kräfte, die Klebrigkeit der Teilchen überwinden und die Teilchen als körnige Masse an den Ort der Isolierung fließen lassen. Wenn die Teilchen sich in diesem Raum ansammeln, kommen sie wiederim in gegenseitige Beruh; ung und die Klebrigkeit ergibt eine Masse niedriger Dichte, die gegen ein Setzen beständig ist.

Der Grad der Klebrigkeit der Teilchen läßt sich nicht quantitativ ausdrucken. Der Grad der Klebrigkeit, der für die Ausübung der Erfindung erforderlich ist, kann sowohl durch die nachfolgenden Beispiele bestimmt als auch durch die nachfolgende Lehre erkannt werden.

Sind die Teilchen zu klebrig, so ist die Bindung zwischen den sich berührenden Teilchen größer als durch eine Bewegung oder durch die Einwirkung von geringeren Kräften auf die Massen überwunden werden kann. Dies bewirkt, daß eine Handhabung eines solchen Materials schwierig ist Sobald ein solches Material hergestellt und verpackt ist, wäre es schwierig, diese Masse an den gewünschten Ort durch Ausgießen einzufüllen. Es würden sich große Agglomerate bilden, durch weiche ein Fließen der kleineren Teilchen in dem zu isolierenden Raum verhindert wird, und dadurch würden nicht isolierte Leerstellen gebildet.

Sind dagegen die Teilchen nicht ausreichend klebrig, so würden Isoliermassen, die aus diesen Teilchen gebildet werden, eine unnötig hohe Anfang.sdichte aufweisen und nicht beständig gegen ein Setzen unter Ausbildung von noch höheren Dichten sein.

Das Überziehen der expandierten Perlitteilchen erfolgt vorzugsweise durch Auftragen einer wäßrigen Dispersion oder Emulsion eines selbstvernetzenden Acrylpoiymeren. Der flüssige Träger der Dispersion oder Emulsion wird durch Trocknen entfernt Das fertige Produkt enthält dann vorzugsweise eine Beschichtung auf den expandierten Periitteilchen, die 1,0 bis 30 Gew.-% der thermischen Isolierung ausmacht

Dadurch, daß man den expandierten Perlit in dieser

Weise behandelt, erhält man ein Anfangsvolumen der aus diesem Material gebildeten Massen, das sich zu etwa 62% größer bemißt als bei unbehandeltem expandiertem Perlit

Beispiel 1

Der hier verwendete expandierte Perlit hatte eine Teilchengröße zwischen 2,4 mm und 0,04 mm, wobei die Hauptmenge der Teilchen größer als 0,15 mm und kleiner als 0,8 mm war.

Dieser expandierte Perlit hat eine Schüttdichte von ungefähr 0,061 g/cm³. Eine erste Portion aus diesem Material mit einem Volumen von 800 ml wurde mit 12 g einer wäßrigen Acrylpolymeremulsion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von etwa 60% besprüht. Die Emulsion enthielt einen selbstvernetzenden klebrigen Acrylkleber. Der beschichtete Perlit wurde dann luftgetrocknet, wobei der beschichtete Perlit etwas klebrig bei Raumtemperatur wurde und gießfähig war unter Ausbildung einer Masse mit einem Volumen mit etwa 1300 ml.

Beispiel 2

Ein zweiter 800 ml Anteil aus dem Material gemäß Beispiel 1 wurde zunächst mit einer Asphaltemulsion besprüht derart, daß der trockene Perlit einen Überzug aufwies, der etwa 3 Gew.-% der Asphaltemulsionsfeststoffe enthielt. Die in diesem Beispiel verwendete Asphaltemulsion enthielt einen Asphalt, der einen Erweichungspunkt von etwa 85° C gemessen nach der Ring- und Kugelmethode aufwies. Der mit Asphalt beschichtete expandierte Perlit wurde dann mit 12 g der gleichen wäßrigen Acrylemulsion, die in Beispiel 1 verwendet wurde, beschichtet Nach dem Trocknen an der Luft wiesen die 800 ml des so behandelten expandierten Perlits ein Volumen auf, das beim Gießen etwa 1650 ml betrug, und das nicht in merklichem Maße durch ein Setzen der Teilchen abnahm.

Claims

Patentansprüche:

1. Thermische Schutt-Isolierung aus Teilchen aus durch Bindemittel klebrig gemachtem expandiertem Perlit, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus expandiertem Perlit mit einem bei Raumtemperatur klebrigmachendem, selbstvernetzenden Acrylpolymer überzogen sind.

2. Thermische Schutt-Isolierung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 1,0 bis 30 Gew.-% der thermischen Isolierung ausmacht

3. Thermische Schutt-Isolierung gemäß Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus expandiertem Perlit zwei Beschichtungen enthalten, und zwar eine erste Beschichtung aus Asphalt und eine zweite Beschichtung, die über der ersten Beschichtung aufgebracht ist, aus dem bei Raumtemperatur klebrigmachendem, selbstvernetzenden Acrylpolymer.

4. Thermische Schutt-Isolierung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beschichtung aus Asphalt 0,5 bis 5 Gew.-% der Isolierung und die zweite Beschichtung aus dem bei Raumtemperatur klebrigmachendem, selbstvernetzenden Acrylpolymer 1,0 bis 30 Gew.-°/o der Isolierung ausmacht.