DE3101817A1 - Thermisches isoliermaterial und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Thermisches isoliermaterial und verfahren zu seiner herstellungInfo
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description
Die Erfindung betrifft den Bereich der Isoliermaterialien und umfasst eine im wesentlichen frei fliessende Masse, welche
entweder als loser Füllstoff angewandt oder in Verbindung mit einem Klebemittel als nasser Sprühstrahl aufgetragen
werden kann. Durch Veränderung der Verhältnisse der entsprechenden
Anteile kann die Isolierverbindung einerseits als minimaler Wärmeisolator oder andererseits im !Extremfall
als feuerdämmende Wand benutzt werden.
Die Erfindung ist insbesondere verwendbar für die Innenbereiche von aus Metallteilen gefertigten Gebäuden.
In den letzten Jahren sind herkömmliche, aus Holz bestehende
Bauteile für Gebäude, so für kleine Bürogebäude und Warenhäuser, durch metallische Bauteile ersetzt worden. Bisher bekannte
Isoliermatertalien und Verfahren zum Isolieren sind jedoch bei derartigen Metallgebäuden nicht ohne weiteres anwendbar.
Herkömmliche Gebäude oder Bauteile sind in der Vergangenheit oft mit verschiedenartigen Isoliermaterialien
behandelt worden, so mit Asbest oder Glasfiberverbindungen, wie in der US-PS 3 687 850 beschrieben und dargestellt ist.
In dieser Druckschrift ist ein Faseransatz beschrieben, welcher bei Temperaturen von etwa 1093 C verwendbar ist und primär
aus Siliziumoxid-Fasern und Aluminiumoxid-Fasern besteht. Fasern dieser Art wurden bisher in die thermische Isolierverbindung
eingebracht, wobei das Isoliermaterial in Form von Glasfasermatten oder dergleichen geformt und in Seitenwand-Ausnehmungen
und in Dachstuben bzw. Mansarden montiert
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. 5·
wurde. Die Glasfasermatten werden dabei so bemessen, dass
sie zwischen senkrechte Pfosten einer Vertiefung oder Ausnehmung eines Gebäudes passen oder zwischen horizontale
Querbalken in einem Dachgeschoss bzw. einer Mansarde. Während derartige Glasfasermatten gute Isoltereigenschaften
besitzen, d.h. einen R-Wert nach US-Norm von etwa
11 oder 12 (mh CAcal), ist der Einbau derartiger Glasfasermatten
nicht nur schwierig nach Fertigstellung des Gebäudes, sondern erweist sich in gewissen Fällen, so bei
Metallgebäuden, nicht als anwendbar, da keine Zwischendecken oder -gewölbe bestehen, auf welchen die Metten aufgelegt
werden könnten. Selbst falls eine derartige Zwischendecke bestehen sollte, ist es erwünscht, die thermische
Isolierung direkt auf die Fläche des Metallgebäudes aufzublasen oder aufzustrahlen, d.h. auf die innere Deckenfläche.
Dies ist möglich, mit der Ausnahme dann, wenn die Wärme-Isolation Borsäure als Anteil enthält, eine gewöhnlich verwendete
Masse, welche insbesondere korrodierend gegenüber Metall wirkt. Infolgedessen muss diese Borsäure neutralisiert
oder gepuffert werden, wobei ein chemisches Mittel wie Borax zur Anwendung gelangt. Der Zusatz von Borax zur Borsäure
erhöht beträchtlich die Kosten des Isoliermaterials und leistet einen Beitrag zur wesentlichen Eigenschaft, d.h. zur Wärmeisolierung.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass zunehmend Metallgebäude gebaut werden und herkömmliche Gebäudekonstruktionen
ersetzen, werden beträchtlich grössere Mengen von Isoliermasse erforderlich, welche geblasen werden kann.
Auf diese Weise kann eine grössere wirtschaftliche Anwendung und Einsparung erzielt werden, wenn bei einer verbesserten
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thermischen Isolierung auf den Boraxanteil verzichtet werden kann.
Davon ausgehend betrifft die vorliegende Erfindung einen verbesserten
thermischen Isolierstoff, bei welchem auf Borax und dergleichen chemische Puffer und/oder Neutralisierstoffe
verzichtet werden kann. Ein wesentlicher Vorteil und ein Merkmal nach der Erfindung besteht in einem thermischen
Isolierstoff, welcher per se keine chemischen Puffer oder Neutralisierstoffe enthält.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine thermische Isoliermasse geschaffen wurde, welche als Ergebnis
eines Neutralisierelementes bzw. -bestandteils eine verbesserte thermische Isolierung aufweist.
Ein weiteres Merkmal nach der Erfindung besteht darin, dass als Puffer und/oder Neutralisierelement Glaswolle oder Glaswatte
verwendet wird.
Die thermische Durchlässigkeit des Isoliermaterials kann durch Veränderung des Verhältnisses der konstanten Anteile geändert
werden.
Die Wärmedurchlässigkeit wird verändert, indem das Verhältnis der Anteile derart abgeändert wird, dass zum Beispiel die
Eigenschaft der Wärmeisolierung auf einen Mindestwert oder auf einen Maximalwert gebracht werden kann, wobcM im letzeren
Fall die Isoliermasse als Feuerwand-Isolator benutzt werden kann.
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-sr-
Schliessltch ist das Isoliermaterial nach der Erfindung billiger
als bisher verwendete Materialien, während gleichzeitig die wärmeisolierenden Eigenschaften pro Einheit der Materialdicke
verbessert wurden.
Die vorliegende Erfindung umfasst einen verbesserten thermischen Isolator, der im wesentlichen aus drei Bestandteilen besteht,
welche über einem breiten Temperaturbereich wirksam sind. Die Wirksamkeit des thermischen Isolators steht in Beziehung
zur Proportion bzw. zum Anteil der verschiedenen Bestandteile. Mit der vorliegenden Beschreibung ist die Art
und Weise der Herstellung der Zusammensetzung der Wärmeisolierung nach der Erfindung erläutert. Desgleichen sind die
Beziehungen und der Einfluss der verschiedenen Bestandteile der Wärmeisolierung bzw. ihre Zusammensetzung wiedergegeben.
Das Isoliermaterial nach der Erfindung kann verschiedene Formen besitzen, wobei beispielhaft, jedoch nicht
beschränkend, lose Füllungen z\· nennen sind. Diese können
zwischen die Träger eines Dachgeschossbodens eingebracht werden oder zwischen die Pfeiler eines Gebäudes. Das Isoliermaterial
kann auch die Form von Matten oder dergleichen besitzen. Schliesslich kann auch die Form eines nassen Sprüh-Isolationsmaterials
vorliegen, welches unter Druck durch die an eine Leitung angeschlossene Düse hindurchgeleitet wird,
wobei ein geeignetes Klebemittel in den Strom des Isolationsmaterials eingeleitet und das Gesamtgemisch auf einen Träger
oder auf eine andere freiliegende Fläche des Gebäudes versprüht wird. In allen Anwendungsfällen können die wärmeisolie-
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renden Eigenschaften des Materials verändert werden, um ein
Isoliermaterial zu erhalten, welches zum Beispiel nur nominelle Isolierkapazität aufweist, während andererseits ein Isoliermaterial
gefertigt werden kann, welches den "Governmental Standards" nach US-Norm bzw. den entsprechenden nationalen
Bestimmungen einer während zwei Stunden belastbaren Feuerwand entspricht.
Die Erfindung umfasst ein mechanisches Gemisch von Zellulose oder holzähnüchen Fasern, Borsäure und amorphem Silikatglas
bzw. Glaswolle. Diese Bestandteile, welche je für sich ihre entsprechenden Funktionen vollführen, können verändert
werden, um dadurch einen wetten Bereich thermischer Isoliereigenschaften
zu erzielen. Bei einem verhältnismässig hohen Gewichtsanteil von Glas bildet die Zusammensetzung ein gegenüber
Feuer äusserst widerstandsfähiges Mittel. Die Zusammensetzung kann auch als Schalldämmungsmtttel verwendet werden.
Der Zellulosebestandteil der Materie nach der Erfindung kann beispielsweise in Form von Holzspänen vorliegen, vorzugsweise
in Form alter Zeitungen, welche die eigentliche Füllmasse des Produktes bilden. Die Zeitungen oder andere Zellulosebestandteile
müssen zu einer breiigen Konsistenz gemahlen werden, welche trocken ist und infolgedessen dem faserähnlichen Erscheinen
von Steinwolle ähnelt. Das Bearbeiten der Zellulose bis zu dieser Form geschieht vorzugsweise in einer Hammermühle,
wo die Zellulose der Mühle auf halbkontinuierlicher Basis zugeführt wird, um die vorbereitete Komponente für das Isoliermaterial
zu erhalten. Diese vorbearbeitete Komponente von Zellu-
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. 9.
lose ist insbesondere leicht, leicht komprtmierbar, jedoch
äusserst schallabsorbierend als auch absorptionsfähig gegenüber Energieschwingungen. Da Zellulose in sich entzündbar
ist, ist ein feuerhemmendes Mittel erforderlich, welches während der Bearbeitung der Zellulose der Hammermühle
beigegeben wird. Das feuerhemmende Mittel sollte trockene Form besitzen und besteht vorzugsweise aus Borsäure oder
dergleichen. Die Borsäure kann der Hammermühle über einen Hohlbohrer oder über eine andere geeignete Einrichtung zugeleitet
werden. Der Korrosionseffekt von Borsäure kann durch Einleiten der zuvor genannten Glaswolle neutralisiert werden.
Obwohl Borax oder dergleichen bisher verwendete Materialien wirksam sind, die Borsäure zu neutralisieren bzw. zu puffern,
hat eine derartige Beigabe keinen anderen positiven Effekt auf die Isoltermasse und weist in der Tat gewisse Nachteile auf.
Zunächst wird zu stark Staub entwickelt, welcher nur sehr schwer niederzuschlagen war, und welcher den Arbeitsbereich
beeinträchtigte. Darüber hinaus führte er zu einer gewissen Zunahme der Zusammensetzung des Isoliermaterials, wobei
durch dieses Gewicht kein Vorteil erzielt wurde. Schliesslich wurde hinsichtlich der Aufgabe des Produkts kein Beitrag geleistet,
d.h. hinsichtlich der Reduzierung thermischer Übertragung oder Durchlässigkeit durch das isolierende Medium.
Von primärer Bedeutung waren jedoch die Kosten, welche durch Borax oder dergleichen dem fertigen Produkt erwuchsen, da
die zur Neutralisierung der Borsäure erforderliche Boraxmenge oft bis zu über 20 bis 25 % des Gesamtgewichtes betrug.
So stellten die Kosten der chemischen Zugaben für das Isoliermaterial einen wesentlichen Faktor dar, da die Kosten von
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-γ-
Zellulose (Papier) einen verhältnismässig niedrigen Kostenanteil beim Gesamtprodukt darstellen. Durch Substitution des geschäumten
Glases bzw. der Glaswolle, wie dies vorliegend vorgeschlagen ist, wird das Gesamtgewicht der Isolierzusammensetzung
wesentlich reduziert. Darüber hinaus wird, wie vorstehend erläutert, die Borsäure der Verbindung bzw.
des Ansatzes wirksam gepuffert. Ein dritter Vorteil der Verwendung von Glaswolle ist in der wesentlich verbesserten thermischen
Isolierung zu sehen, welche im fertigen Produkt vorliegt, d.h. es ist eine thermische Isoltermasse geschaffen,
welche billiger ist, leichter und hinsichtlich ihrer wesentlichen Funktion, d.h. hinsichtlich der thermischen Isolierung, besser.
Bei der Herstellung des Produktes wird das Pulverisieren von Zellulose vorzugsweise in einer ersten Hammermühle vollzogen,
wonach die Zellulose von fusselähnlicher Konsistenz automatisch durch eine Leitung abgezogen und einer zweiten
Hammermühle zugeführt wird, wo Borsäure der Zellulose während ihrer Bewegung zugeführt wird. Nachfolgend wird die
Zellulose von der zweiten Hammermühle entfernt und in einen Rührbehälter überführt. Die Überführung kann durch die der
Zellulose innenwohnende Zentrifugalkraft geschehen, derart, dass die Zellulose in eine Leitung geblasen wird, welche einen
mit der Leitung in Verbindung befindlichen Zyklonentstauber und einen darunter befindlichen Sammelbehälter aufweist. Der
Zyklonentstauber entfernt den Staub und ermöglicht die Filtrierung der Zellulose in den Behälter. Mit dem Behälter ist auch ein
Vorrat von geschäumtem Glas bzw. Glaswolle in Verbindung, welche zugeleitet und mit der Zellulose-Borsäuremasse durch
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-yt-
• M-
geeignete Rührelemente etc. durchmischt wird. Auf diese Weise wird der Glasanteil durchgehend mit der Zellulose vermischt.
Das fertige Produkt wird dann intermittierend vom Rührbehälter abgezogen und wird für die Verpackung in geeignete Form und
Grosse zubereitet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform gemäss der
Erfindung:
In einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei
das Isoliermaterial die Form eines losen, verhältnismässig billigen Füllstoffes einnimmt, welches den erforderlichen gesetzlichen
Bestimmungen für Isoliermaterialien entspricht, liegt
folgende Zusammensetzung vor:
1) Papier 70 Gew. %
2) Borsäure 10-1/2 Gew.%
3) Glas 19-1/2 Gew. %
Bei dem vorstehend genannten Gemisch und allgemein wird vorgeschlagen,
dass der Borsäureanteil etwa 15 Gew.% der Zellulose darstellt, was bei dem oben genannten Beispiel etwa 10-1/2 Gew.%
der Gesamtmasse bedeutet. Infolgedessen besteht der übrige Anteil in Form von Glas von 19-1/2 Gew.%. Beim zweiten Ausführungsbeispiel
wird das folgende Gemisch vorgeschlagen, wobei der Gewichtsanteil von Zellulose beträchtlich grosser ist, derart,
dass eine grössere Menge von Borsäure erforderlich ist, um eine hitzeresistente und flammdämmende Eigenschaft zu erreichen.
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. Jß.
1) Papier 80 Gew. %
2) Borsäure 9,6 Gew.% (15 % von 80 Gew.%)
3) Glas 10,4 Gew.%
Es hat sich hierbei herausgestellt, dass die thermische Isolierfähigkeit
des Ansatzes etwas geringer ist als von dem Ansatz nach Beispiel 1 zu erwarten ist, da eine grössere Gesamtmenge
von Zellulose und ein reduzierter Anteil von Glas vorliegen. Da ein reduzierter Anteil von Glas dazu führt, dass die thermische
Durchlässigkeit erhöht wird, ist erkennbar, dass die Isoliereigenschaften des Ansatzes nach Beispiel 2 kleiner sind als diejenigen
von Beispiel 1 .
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird ein verhältnismässig billiger thermischer Isolierstoff vorgeschlagen,
da ein hoher Anteil von Glaswolle und ein verhältnismässig kleiner Anteil, gemessen in Gewichtsprozent, von Zellulose
vorliegt. Die thermischen Isoliereigenschaften dieses Ansatzes sind jedoch beträchtlich besser gegenüber den Ansätzen
nach den Beispielen 1 oder 2.
1) Zellulose 30 Gew.%
2) Borsäure 4,5 Gew.% (15 % von 30 %)
3) Glas 65,5 Gew.%
Es hcit sich herausgestellt, dass der Borsäureanteil in einem
Bereich von etwa 10 Gew.% oder weniger des Gesamtgewichtes als verhältnismässig niedrig anzusehen ist, und dass in gleicher
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Weise der Gewichtsanteil von Glas von 10 % oder weniger der Gesamtmasse als niedrig anzusehen ist. Bei einem derartigen
Ansatz wird natürlich ein Zelluloseanteil von 80 Gew.% vorliegen. Solange die entsprechenden Bestandteile von Borsäure
und/oder Glas etwa 10 % oder weniger betragen, ist ihre entsprechende Menge etwa dieselbe, wobei kein wahrnehmbarer
Wechsel in der thermischen Isolierfähigkeit des Produktes zu beobachten ist. Falls die beiden Bestandteile (Borsäure und
Glas) etwa 10 Gew.% der Gesamtmasse zu überschreiten beginnen, hat sich herausgestellt, dass der Glasanteil in Beziehung
zur erwünschten thermischen Isoltereigenschaft des fertigen Produktes gesteigert werden kann, d.h. unabhängig vom Borsäureanteil
im Gemisch. Also wird eine thermische Isoliermasse von extrem niedriger Wärmedurchlässtgkeit, wie nachfolgend
aufgeführt, zubereitet:
1) Zellulose 65 Gew.%
2) Borsäure 11 Gew.% (15 % von 65 %)
3) Glas 24 Gew.%
Der Prozentanteil von Borsäure soll also immer auf dem Anteil von Zellulose im Endprodukt basieren, was etwa 15 Gew.% der
Zellulose beträgt, bis sich der Anteil von Borsäure etwa 10 Gew.% des Gesamtgemisches nähert. Wenn sich der Borsäureanteil auf
10 Gew.% des Gesamtgewichtes des Gemisches nähert, dann ist es möglich, Glas in jeder erwünschten Menge unter Berücksichtigung
der wärmeisolierenden Eigenschaften zuzugeben. Ein
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Zelluloseanteil im Bereich von 70 Gew.% führt zu einem erforderlichen
Anteil der Borsäure von 10-1/2 Gew.% des Gesamtproduktes (Borsäure von 15 Gew.% der Zellulose
entspricht 15 % χ 70 %= 10,5 %). Infolgedessen beinhaltet der Ausgleich bzw. der Rest der Verbindung notwendigerweise
19-1/2 Gew.% Glas (siehe Beispiel 1).
Es wurden verschiedene Experimente mit dem thermischen Isolierstoff durchgeführt, um seine Wirkung festzustellen.
Bei einem derartigen Experiment wurde ein Feuertest auf fünf Stahlplatten durchgeführt, welche mit der Masse des thermischen
Isoliermaterials besprüht wurden. Die thermische Isoliermasse wurde mit Klebemitteln gemischt, wie dies gewöhnlich
der Fall ist, wenn der Isolierstoff auf eine Innendecke oder auf einen Träger geblasen wird. Dabei wird das
Klebemittel gleichzeitig in den Strom der Isoltermasse eingeblasen, um die Isoliermasse an der Wandfläche haften zu lassen.
Während dieses Experiments wurden sowohl die Eigenschaften des Klebemittels unter erhöhten Temperaturen als auch die
thermische Isolierfähigkeit des Materials untersucht. Nur die
letzte Eigenschaft ist im vorliegenden Falle relevant. Die Ergebnisse sind wie folgt:
Die Gesamtabmessungen der Stahlplatte waren 106,7 cm x 106,7 cm χ 6,4 cm. Eine Seite jeder Platte wurde mit dem
thermischen Isoliermaterial besprüht, wobei folgende Identifizierung vorgenommen wurde:
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JS-
Platten | Dicke (mm) | Kl ebemi ttel typ |
1 | 25,4 | A |
2 | 38,1 | A |
3 | 25,4 | B |
4 | 38,1 | B |
5 | 38,1 | C |
Die Untersuchungen wurden am Smtthers's Fire Technology
Laboratory in Ravenna, Ohio, durchgeführt. Der bei diesen Untersuchungen verwendete Ofen hatte die Abmessungen
0,9 m χ 0,9 m χ 0,9 m. Der Aussenaufbau des Ofens bestand
aus Stahl, wobei der Ofen mit einer keramischen Auskleidung ausgekleidet war (Kaowool-Babcock & Wilcox Mfg.)· D*e Ofenabmessungen
innerhalb der Isolierung betrugen 68,6 cm χ 68,6 cm χ 68,6 cm. Ein einzelner Brenner wurde vertikal in
die der Probe gegenüberliegende Wand eingesetzt. Dieser Brenner war eingestellt auf einen Heizwert von 5,95 Millionen
kcal/Stunde und entsprach der Bauart mit flacher Flamme bzw. mit nicht aufprallender Flammenführung. Der Brenner
und die Luftzuführung waren über einem weiten Bereich von Brennstoff zu Luft-Verhältnissen einstellbar. Die Ofenbedingungen
wurden durch drei mit Inconel beschichtete Chromel Alumel-Thermoelemente überwacht. Zwei Thermoelemente
wurden unter einem Abstand von 20,3 cm von der Fläche der Probe angeordnet, während das dritte Thermoelement einen
Abstand von 30,5 cm von der Probe besass.
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Die Aussenflächentemperatur jeder Stahlplatte wurde durch
sechs Chromel-Alumel-Thermoelemente überwacht, die an getrennten Positionen angeordnet waren. Jedes der sechs
Thermoelemente wurde mit einer isolierenden Abdeckung von 15,2 cm χ 15,2 cm abgedeckt, wobei diese Abdeckung
bzw. dieses isolierende Polster im wesentlichen die gleichen Eigenschaften besass, wie es den Asbestplatten des Appendix
A2 der ASTM E119-76 nach US-Norm entspricht.
Die Dicke des Belags an jeder der Platten betrug 25,4 mm. Nachfolgend ist eine Zeit-Temperatur-Tabelle für die Untersuchungen
wiedergegeben:
(Minuten) | C°C) Thermoelement Nr. |
3 | 3 | 21,1 | 6 | 9 | 166 | 10 12 | 3 | 18,3 | 18,3 | Ofentemperatur C°c) |
1 | 1 | 21,1 | 21, | 1 18, | 295 | 3 | 21,1 | 21,1 | ||||
O | 18, | 62,7 | 21, | 1 18, | 498 | 62,7 | 57,2 | 21,1 | ||||
10 | 21, | 9 | 88 | 49 | 54 | 9 | 90,5 | 84,9 | 667,6 | |||
20 | 54 | 90,5 | 77 | 84, | 5 | 96 | 93 | 778,6 | ||||
30 | 84, | ,2 | 162,6 | 93 | 90, | 151,5 | 121 | 823 | ||||
40 | 93 | ,4 | 240,3 | 99 | 104 | 234,7 | 190,4 | 845,2 | ||||
50 | 118 | 395,7 | 151 | ,5 | J415 312,4 | 892,4 | ||||||
60 | 190 | 328,8 | 312 | ,4 | H595,5 454 | 909 | ||||||
80 | 318 | 523 | ,3 | 945,1 | ||||||||
100 | 538 | 973 |
130050/0469
4?-
102
temperatur C 538
Bei einem weiteren Experiment wurde die Beschichtungsdicke auf den Platten auf 38,1 mm erhöht. Nachfolgend ist die Zeit-Temperatur-Tabelle
aufgeführt, "welche für das entsprechende Experiment gilt:
Zeit Durchschnittliche Stahl temperatur
Durchschnittliche
(Min | .) C0C) Thermoelement Nr. |
3 | 6 | j9_ | 1 | 19. | ,1 | Ofentemperatur C°c) |
12. | (Min.) | Durchschnittliche Stahl - | 88 | 6 | 3 6 |
1 | 21,1 | 29,4 | 21, | 8 | 21 | ,4 | 21,1 | temperatur 0C | 687 | 4 | 10 12 | |||
0 | 21,1 | 23,8 | 21,1 | 23, | 29 | ,7 | 26,6 | 538 | 778, | 6 | ||||
10 | 21,1 | 54 | 32,2 | 49 | ,8 | 62: | ,9 | 57,2 | 831, | 4 | ||||
20 | 49 | 84,9 | 57,2 | 73 | ,4 | 84. | 77 | 853, | 8 | |||||
30 | 73,8 | 84,9 | 71 | 79 | J | 88 | 118,2 | 79,4 | 892, | 7 | ||||
40 | 84,9 | 84,9 | 73,8 | 82 | ,4 | 162,6 | 90,5 | 911, | ||||||
50 | 84,9 | 90,5 | 82,1 | 115 | ,2 | 226,4 | 112,6 | 925, | The rmoel ement-Ei nbau | |||||
60 | 90,5 | 118,2 | 93 | 168 | 151,5 | |||||||||
70 | 126,5 | Durchschnittliche Zeit gegenüber Temperatur: | 1 | |||||||||||
Zeit | 9 | |||||||||||||
77 | ||||||||||||||
130050/04««
7*·
Die aufgeführte amorphe Silikat-Glaswolle ist im Handel erhältlich
und wird durch die Diamond Shamrock Corporation in Cleveland, Ohio, und durch die Insulation Distributors, Inc.
in Shreveport, Louisiana, unter der Bezeichnung "Daccotherm" und "Fireproof" vertrieben. Der Bezug auf den Begriff "Glas"
umfasst jegliche Art von Glaswolle oder Glaswatte etc. Das Glar; ist im wesentlichen wasserabsorbierend und enthält 10 bis
15 Gew.% Feuchtigkeit, selbst wenn in der Hammermühle infolge
der Einwirkung der sich drehenden Hammerelemente erhöhte Temperaturen bestehen. Obwohl Borsäure Wasser enthält,
wird ihr Feuchtigkeitsanteil wesentlich durch die erhöhten Temperaturen reduziert, die innerhalb der Hammermühle
existieren, wobei diese erhöhten Temperaturen die Neigung besitzen, die die Borsäure umgebende Zellulose aufzuwärmen.
Es hat sich herausgestellt, dass die der Zellulose durch die Borsäure erteilte flammenreduzierende Eigenschaft dadurch
verbessert werden kann, wenn man zwischen den ersten und zweiten Arbeitsgängen der Hammermühle Dampf in den Staubabscheider
einleitet. Das Einleiten eines derartigen Dampfes, d.h. Frischdampfes, verbessert die Borsäure-Funktion, da
das Wasser durch die hohen Temperaturen (66 C) der ersten Hammermühle aus der Borsäure ausgebacken wurde, während
das Wasser aus dem Glas während des Zerplatzens ausgebacken wurde.
Es hat sich herausgestellt, dass eine beträchtliche Reduzierung des PH-Faktors des fertigen Produktes erreicht wird, wenn der
Anteil von Glaswolle wesentlich unter den Gewichtsprozentanteil von Borsäure abgesenkt wird. Als Folge davon wird durch das
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-st-
Auftragen des Produktes auf aus Metall bestehenden Trägern eine sehr starke Korrosion hervorgerufen. Es ist also erwünscht,
den PH-Faktor im Bereich von 7 bis 7,2 oder darüber zu halten. Falls es erwünscht ist, den zuvor genannten Ansatz
so zu verändern, dass anstelle der wärmeisolierenden Eigenschaften
die feuerverhindernden Eigenschaften erzielt werden, dann kann dies dadurch geschehen, dass der Anteil der Glaswolle
beträchtlich erhöht wird, während der Anteil von Zellulose reduziert wird. In diesem Fall dient die Zellulose primär als
Binder, um zu verhindern, dass die Glaswolle oder die Glaswatte unter starker Hitze zerbricht. Wenn der in der Praxis
maximale Glasmengenanteil in dem Ansatz oder in der Verbindung
vorliegt, dann wird der Einsatz des Produktes als Feuerwand primär durch die Dicke bestimmt. Die Kriterien hierzu
sind durch die Consumer Products Safely Commission für Klasse I festgelegt und erfordern, dass ein Borsäureanteil von
weniger als 15 % vorliegt. Es hat sich als ohne weiteres möglich erwiesen, den Erfordernissen nach Klasse I zu genügen,
wenn wie folgt verfahren wird:
1) Borsäure 10 Gew. %
2) Zellulose 75 Gew. %
3) Glas 15 Gew.%
130050/0489
Claims (8)
- Thermisches Isoliermaterial und Verfahren zu seiner HerstellungPATENTANSPRÜCHE__} · Thermisches Isoliermaterial, gekennzeichnet durch Zellulose als Füller, eine Säure zur Reduzierung der Entflammbarkeit der Zellulose und eine Puffermasse zur Neutralisierung des korrodierenden Effektes der Säure.
- 2. Isoliermaterial zur Reduzierung der thermischen Leitfähigkeit, bei welchem Borsäure verwendet wird, um die Entflammbarkeit von Zellulose herabzusetzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber Flammen und Wärme resistente Komponente zur Neutralisierung des Korrosionseffektes der Säure verwendet wird.
- 3. Isoliermaterial zur Anwendung an Gebäudeteilen in Form einer losen Füllung oder in Form einer aufzusprühenden Masse, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial einen Zellulose-Anteil enthält, ferner einen die Flammenentwicklung herabsetzenden An-13D05Ö/0U9Deutsche Bank München. Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010)Postscheck München Nr. 163397-802teil, welcher vollständig mit dem Zelluloseanteil durchmischt ist und einen Säurecharakter besitzt, und ein Puffermittel, welches den Säurecharakter des die Flammenentwicklung reduzierenden Anteils neutralisiert, wobei das Puffermittel sowohl dazu dient, das Gesamtgewicht des thermischen Isoliermaterials herabzusetzen als auch dazu, die Eigenschaften dieses Materials zu verbessern.
- 4. Isoliermaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Puffermittel aus Glaswolle bzw. Glaswatte besteht.
- 5. Isoliermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Glaswolle als Puffermittel Verwendung findet.
- 6. Isoliermaterial nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Glaswolle oder Glaswatte als Puffermittel.
- 7. Verfahren zur Herstellung von Isoliermaterial, welches flammhemmend in Gebäuden und dergleichen verwendbar ist und entweder aufgesprüht, aufgelegt oder in Form loser Füllungen aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass Zellulose in eine Hammermühle oder dergleichen Einrichtung eingeleitet und darin bearbeitet wird, bis sie eine faserige, fusselige Konsistenz besitzt, dass ein flammhemmendes Agens von ausreichender Menge in die Zellulose eingebracht wird, um deren Entflammbarkeit beträchtlich herabzusetzen, dass die Zellulose in homogener Weise durch das feuerhemmende Agens durchsetzt wird, wobei das feuerhemmende oder reduzierende Agens einen Säurecharakter besitzt, und dass der Zellulose ein korn-130050/0460biniertes pufferndes und thermisch isolierendes Mittel beigegeben wird, um den Säurecharakter zu neutralisieren und um die thermische Isolierung des Gemisches zu verbessern.
- 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Feuchtigkeit in die Verbindung eingebracht wird, um teilweise eine begrenzte Wassermenge im feuerreduzierenden Agens und/oder im Gemisch zu behalten.130050/0400
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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1981
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