DE3942338A1 - Fire retardant lightweight acoustic and thermal insulation prodn. - by adding binder components to fibre in two stages to reduce organic binder content - Google Patents
Fire retardant lightweight acoustic and thermal insulation prodn. - by adding binder components to fibre in two stages to reduce organic binder contentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feuerhemmender, schall- und wärmedämmender Leichtkörper auf Basis anorganischer Fasern.The invention relates to a method for manufacturing fire-retardant, sound and heat-insulating light body Based on inorganic fibers.
Feuerhemmende poröse, schall- und wärmeisolierende Leichtkörper auf Basis von anorganischen Fasern sind bekannt. Derartige Leichtkörper enthalten organische und/oder anorganische Bindemittel sowie anorganische Füllstoffe und werden nach den verschiedensten Trocken- oder Naßverfahren hergestellt.Fire retardant porous, sound and heat insulating Are light bodies based on inorganic fibers known. Such light bodies contain organic and / or inorganic binders and inorganic Fillers and are made according to various dry or Wet process made.
Aus DE-PS 7 09 938 ist ein Verfahren zur Herstellung hitzebeständiger Isolierkörper auf Basis mineralischer Fasern bekannt, wobei der mineralische Faserstoff in Wasser aufgeschlämmt, mit einem wäßrigen organischen Bindemittel, wie Stärke versetzt und anorganische Kolloidstoffe, wie Kieselgel zugegeben werden. Neben den zur Bildung von Gelen führenden Zusätzen können noch weitere kolloidreiche Mineralstoffe, beispielsweise Tonminerale zugesetzt werden. Die Grundbestandteile, Mineralfaser, organischer Binder und anorganischer Binder, können in einem einzigen Mischverfahren miteinander vereinigt werden, zweckmäßigerweise wird der anorganische Binder nach der Vereinigung des organischen Binders mit den Mineralfasern eingebracht. Die Kieselgele werden durch Einwirken von Kohlendioxid, Ammoniak oder sauer reagierenden Stoffen auf Alkalisilicatlösungen erzeugt. Neben den anorganischen Gelen kann noch Kalk als Bindemittel verwendet werden.From DE-PS 7 09 938 is a method for manufacturing heat-resistant insulating body based on mineral Fibers known, the mineral fiber in water slurried with an aqueous organic binder, such as starch and inorganic colloidal substances, such as Silica gel can be added. In addition to the formation of gels leading additives can still be other colloid-rich Minerals, such as clay minerals are added. The basic ingredients, mineral fiber, organic binder and inorganic binder, can be in a single Mixing processes are combined, expediently the inorganic binder after the Association of the organic binder with the mineral fibers brought in. The silica gels are removed by the action of Carbon dioxide, ammonia or acidic substances Alkali silicate solutions generated. In addition to the inorganic gels lime can also be used as a binder.
Gemäß dem aus US-PS 32 24 927 bekannten Verfahren zur Herstellung hitzebeständiger Formteile wird zu dem in Wasser aufgeschlämmten anorganischen Fasermaterial kationische Stärke in einer Menge von 0,2 bis 1,5 Gew.-% zugesetzt, sodann kolloidales SiO2 in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-% (Bindemittel jeweils auf Fasermaterial bezogen) zugefügt und das System auf einen pH-Wert von 3 bis 5 angesäuert. Das Stärkematerial soll auf die Faser aufziehen, bevor die Zugabe des Kieselsols erfolgt. Die bindemittelhaltige Fasermasse wird abfiltriert, ggf. verformt und getrocknet.According to the process known from US Pat. No. 3,224,927 for producing heat-resistant molded parts, cationic starch is added to the inorganic fiber material suspended in water in an amount of 0.2 to 1.5% by weight, then colloidal SiO 2 in an amount of 2 to 20% by weight (binder based in each case on fiber material) was added and the system acidified to a pH of 3 to 5. The starch material should be drawn onto the fiber before the silica sol is added. The fiber mass containing the binder is filtered off, if necessary deformed and dried.
Aus DE-OS 32 44 291 ist ein Verfahren zur Herstellung von Mineralfaserplatten nach dem Naßprozeß bekannt, wobei eine wäßrige Suspension aus Mineralfasern und Zuschlagstoff wie Ton, auf einem Siebband kontinuierlich entwässert und auf dem Filterkuchen kontinuierlich eine Bindemittellösung aus thermoplastischen Bindern oder Phosphatbindern, wie Aluminiumphosphat aufgetragen und in das Faservlies eingesaugt wird. In dem vorbekannten Verfahren erübrigt sich die Mitverwendung von Stärke.DE-OS 32 44 291 describes a process for the production of Mineral fiber boards known after the wet process, one aqueous suspension of mineral fibers and aggregate such as Clay, continuously dewatered on a screen belt and on the filter cake continuously from a binder solution thermoplastic binders or phosphate binders, such as Aluminum phosphate applied and in the nonwoven is sucked in. In the previously known method is unnecessary the use of starch.
Die vorbekannten Verfahren befriedigen in der technischen Praxis noch nicht in allen Fällen, sei es, daß die hergestellten Isolierkörper einen zu hohen organischen Binderanteil aufweisen oder die Binderanteile bei der Trocknung in die Oberflächenzonen wandern, die mechanische Stabilität bei Feuchtigkeitsaufnahme nicht ausreichend ist oder die Isolierkörper eine unbefriedigende Brandschutzwirkung besitzen und zur Bildung toxischer Verbrennungsprodukte neigen.The previously known processes satisfy in the technical Not yet practice in all cases, be it that the Insulated body produced a too high organic Have binder share or the binder shares in the The drying moves into the surface zones, the mechanical Stability in the absorption of moisture is not sufficient or the insulator an unsatisfactory Have fire protection effect and to form toxic Combustion products tend to.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der Verfahren des Standes der Technik und insbesondere die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.The invention has for its object the disadvantages of Prior art methods and in particular the to avoid the aforementioned disadvantages.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung feuerhemmender, schall- und wärmedämmender Leichtkörper auf Basis anorganischer Fasern, durch Einbringen von organischen und anorganischen Bindemitteln sowie weiteren Zusatzstoffen in die wäßrige Aufschlämmung der anorganischen Faserstoffe, Abscheiden der Feststoffe, Entwässern und anschließendes Trocknen. The invention solves the problem with a method for Manufacture of fire retardant, sound and heat insulating Light body based on inorganic fibers Introduction of organic and inorganic binders as well as other additives in the aqueous slurry of inorganic fibers, separation of solids, Drain and then dry.
Ein Verfahren der genannten Art wird gemäß der Erfindung verbessert und die Erfindung besteht darin, daßA method of the type mentioned is according to the invention improved and the invention is that
- a) in einem ersten Schritt unter Rühren die in Wasser aufgeschlämmten anorganischen Faserstoffe gleichmäßig mit Stärke, einem Koagulationsregler, einem Tonmineral sowie nichtionischen und/oder anionischen oberflächenaktiven Substanzen versetzt werden, die Zusatzstoffe unter kräftigem Rühren auf dem Fasermaterial ausgeflockt werden und von der Fasermasse ein feststofffreies Filtrat abgetrennt wird, woraufa) in a first step with stirring in water slurried inorganic fibers evenly Starch, a coagulation regulator, a clay mineral as well non-ionic and / or anionic surface-active Substances are added, the additives under vigorous stirring on the fiber material are flocculated and a solid-free filtrate from the fiber mass is cut off on what
- b) in einem zweiten Schritt in das mindestens teilweise entwässerte Faservlies ein mineralsaures Kieselsol eingetragen wird mit der Maßgabe, daß das penetrierende mineralsaure Kieselsol durch basisch wirkende Komponenten des Koagulationsreglers und der Faserzusammensetzung kontinuierlich aggregiert und geliert wird, worauf in an sich bekannter Weise das Faservlies entwässert und getrocknet wird.b) in a second step in the at least partially dewatered fiber fleece a mineral acidic silica sol is entered with the proviso that the penetrating mineral acidic silica sol due to basic components of the coagulation regulator and the fiber composition is continuously aggregated and gelled, after which in the fiber fleece is known to drain and is dried.
Als anorganische Fasern werden Gesteins-, Schlacken-, Glas- und/oder Keramikfasern verwendet. Die anorganischen Fasern werden quasi synthetisch hergestellt, indem Schmelzen aus Mineralien wie Basalt, aus Schlacken wie Hochofenschlacke, aus Aluminium- oder Siliciumoxid oder aus Silikatglas mittels komprimierter Gase in einer Düse oder mittels Fliehkraft auf rotierenden Walzenaggregaten zu Fasermaterial verstäubt werden. Der Anteil der basischen Komponenten wie Alkali- und/oder Erdalkalioxide dieser Fasern, der je nach Schmelzenzusammensetzung erheblich zwischen 1 und 35 Gew.-% schwankt, beeinflußt ebenfalls die zeitliche Entwicklung des pH-Wertes des penetrierenden mineralsauren Kieselsols in Richtung höherer pH-Werte.Rock, slag, glass and / or ceramic fibers used. The inorganic fibers are quasi synthetically made by melting out Minerals like basalt, from slags like blast furnace slag, made of aluminum or silicon oxide or of silicate glass by means of compressed gases in a nozzle or by means of Centrifugal force on rotating roller units to fiber material to be dusted. The proportion of basic components like Alkali and / or alkaline earth oxides of these fibers, depending on Melt composition considerably between 1 and 35% by weight fluctuates, also influences the temporal development of the pH value of the penetrating mineral acidic silica sol in Towards higher pH values.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als Koagulationsregler Verbindungen mehrwertiger Metallkationen eingesetzt, die schwerlösliche Silikate bilden und deren Anionen basisch gegenüber dem mineralsauren Kieselsol reagieren. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können auch natürliche oder synthetische Ionenaustauscher, wie Tonminerale oder Ionentauscherharze, eingesetzt werden, wenn sie mit den entsprechenden Kationen belegt sind. Bevorzugt werden Carbonat, Hydroxid und/oder Oxid von Calcium und Magnesium, ggf. in Mischung verwendet. Somit fungieren sowohl diese basischen Komponenten als auch die basischen Anteile der Faserzusammensetzung selbst als Koagulationsregler für die Fällung bzw. Gelierung des sauren Kieselsols, wobei die mehrwertigen Ionen ebenfalls die Aggregation begünstigen.In the process according to the invention, as Coagulation regulator connections of multivalent metal cations used that form poorly soluble silicates and their Anions basic to the mineral acidic silica sol react. According to a further embodiment of the invention can also use natural or synthetic ion exchangers, such as clay minerals or ion exchange resins, if they are coated with the corresponding cations. Carbonate, hydroxide and / or oxide of are preferred Calcium and magnesium, optionally used in a mixture. Consequently both these basic components act as well basic proportions of the fiber composition itself as Coagulation regulator for the precipitation or gelation of the acidic Kieselsols, the polyvalent ions also the Favor aggregation.
Somit ermöglicht das Verfahren der Erfindung, in gezielter Weise aufgrund der in der ersten Stufe in das Faservlies eingebrachten Koagulationsregler, nunmehr in der zweiten Stufe den zeitlichen Verlauf des pH-Wertes und die Konzentration an mehrwertigen Kationen zu beeinflussen. Die Steuerung des pH-Wertes ergibt sich aus dem anfänglichen pH-Wert des sauren Sols und dessen zeitlicher Veränderung, verursacht durch Neutralisationsreaktionen mit der silikatischen Faser und dem Koagulationsregler. Eine Erhöhung der Konzentration des Koagulationsreglers beschleunigt die pH-Werterhöhung und somit die Gelbildung. Die Kationen koagulieren das saure Sol, sobald der pH-Wert oberhalb des Elektroneutralitätspunktes ist. Die Gelbildungsgeschwindigkeit erhöht sich mit der Konzentration der Kationen.Thus, the method of the invention enables in a more targeted manner Way due to the in the first stage in the nonwoven fabric introduced coagulation regulator, now in the second Level the time course of the pH and the Influencing concentration of polyvalent cations. The Controlling the pH results from the initial pH value of the acidic sol and its change over time, caused by neutralization reactions with the silicate fiber and the coagulation regulator. A Increase the concentration of the coagulation regulator accelerates the pH increase and thus gel formation. The cations coagulate the acidic sol as soon as the pH is above the electroneutrality point. The The rate of gelation increases with concentration the cations.
Als Stärkekomponente werden im Verfahren der Erfindung native Stärken oder Stärkederivate verwendet. Die Herkunft der nativen Stärke ist nicht kritisch und als Stärkederivate eignen sich substituierte Stärken, Quellstärken oder abgebaute Stärken. Die Stärke oder Stärkederivate werden zweckmäßig als 0,5 bis 10%-ige Dispersion eingebracht. As a starch component in the process of the invention native starches or starch derivatives used. The origin The native starch is not critical and as a starch derivative are substituted starches, swelling starches or degraded strengths. The starch or starch derivatives will be expediently introduced as a 0.5 to 10% dispersion.
Als Füllstoffe eignen sich in dem erfindungsgemäßen Verfahren Tonmineralien wie Bentonit, Kreide, Quarzmehl, ferner blähbare Mineralien wie Perlit oder Vermiculit. Bevorzugt werden Tonmineralien eingesetzt.Suitable fillers in the invention Process clay minerals such as bentonite, chalk, quartz powder, expandable minerals such as pearlite or vermiculite. Clay minerals are preferably used.
Zweckmäßig werden die Zusatzstoffe für die erste Stufe des
Verfahrens der Erfindung in einer Menge verwendet - jeweils
auf den anorganischen Faserstoff bezogen - von
0,1 bis 15 Gew.-% Stärke und/oder Stärkederivat,
0,1 bis 30 Gew.-% Tonmineral,
0,1 bis 5 Gew.-% Koagulationsregler.The additives for the first stage of the process of the invention are expediently used in an amount - in each case based on the inorganic fiber material - of
0.1 to 15% by weight of starch and / or starch derivative,
0.1 to 30% by weight of clay mineral,
0.1 to 5 wt .-% coagulation regulator.
Für feuerhemmende Faserkörper wird ein Anteil an Stärke und/oder Stärkederivat von vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% vorgesehen.For fire retardant fiber bodies there is a share of starch and / or starch derivative of preferably 0.5 to 5% by weight intended.
Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird in einem ersten Schritt eine Suspension von organischem Binder und Tonmineral zwecks besserer Quellung in warmem Wasser hergestellt, wobei eine Temperatur unterhalb der Verkleisterungstemperatur der jeweiligen Stärke eingestellt wird. Das Fasermaterial kann getrennt von der ersten Suspension in kaltem Wasser aufgeschlämmt werden. Nach einer Quellzeit von ca. 5 bis 15 min. werden die beiden Suspensionen vereinigt und der Koagulationsregler zugegeben. Durch Zugabe von oberflächenaktiven Substanzen können die Benetzungseigenschaften hinsichtlich Aggregation der Komponenten, Wassergehalt des entwässerten Faservlieses und des Verteilungsverhaltens der anorganischen Binderlösung beeinflußt werden. Der Filterkuchen enthält im allgemeinen weniger als 50 Gew.-% Wasser.To carry out the method of the invention in one first step a suspension of organic binder and Clay mineral for better swelling in warm water manufactured, with a temperature below the Gelatinization temperature of the respective thickness set becomes. The fiber material can be separated from the first Suspension in cold water. After a Swelling time of approx. 5 to 15 minutes. will the two Suspensions combined and the coagulation regulator added. By adding surface-active substances, the Wetting properties regarding aggregation of the Components, water content of the dewatered nonwoven and the distribution behavior of the inorganic binder solution to be influenced. The filter cake generally contains less than 50% by weight water.
Als oberflächenaktive Substanzen werden nichtionische und/oder anionische Substanzen eingesetzt, beispielsweise nichtionische oberflächenaktive Substanzen aus der Gruppe Alkylphenolpolyglykolether, Ethoxylierungsprodukte von Fettsäuren, Fettsäureamiden, Fettsäureaminen und Fettalkoholen, ferner Fettsäureester von Polyalkoholen, des weiteren Polyacrylamide und Polyacrylate. Beispiele für anionische oberflächenaktive Substanzen sind Stoffe aus der Gruppe Alkansulfonate, Olefinsulfonate, Estersulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylsulfate, Ethersulfate.The surface-active substances are non-ionic and / or anionic substances used, for example non-ionic surfactants from the group Alkylphenol polyglycol ethers, ethoxylation products from Fatty acids, fatty acid amides, fatty acid amines and Fatty alcohols, also fatty acid esters of polyalcohols, des other polyacrylamides and polyacrylates. examples for anionic surface-active substances are substances from the Group alkane sulfonates, olefin sulfonates, ester sulfonates, Alkyl aryl sulfonates, alkyl sulfates, ether sulfates.
In das mindestens teilweise entwässerte Faservlies wird anschließend ein mineralsaures Kieselsol eingetragen oder aufgesprüht. Das Kieselsol wird durch Eintragen, wie Einrühren einer alkalischen Alkaliwasserglaslösung in wäßrige Mineralsäure, vorzugsweise konzentrierte Salzsäure oder Schwefelsäure bis zur Einstellung eines pH-Wertes von 1,0 bis 5,5 gewonnen. Vorzugsweise wird Natronwasserglas mit einem Na2O/SiO2-Verhältnis von 1 : 3 und einem Feststoffgehalt von 41% verwendet. Dem mineralsauren Kieselsol können noch weitere Hilfsstoffe zugesetzt werden, beispielsweise oberflächenaktive Substanzen, Viskositätsregler.A mineral acidic silica sol is then introduced or sprayed into the at least partially dewatered fiber fleece. The silica sol is obtained by adding, such as stirring an alkaline alkali water glass solution into aqueous mineral acid, preferably concentrated hydrochloric acid or sulfuric acid, until the pH is adjusted to 1.0 to 5.5. Sodium water glass with a Na 2 O / SiO 2 ratio of 1: 3 and a solids content of 41% is preferably used. Additional auxiliaries can be added to the mineral acidic silica sol, for example surface-active substances, viscosity regulators.
Das mineralsaure Kieselsol wird auf das mindestens teilweise entwässerte Faservlies bzw. auf den Faserformkörper aufgetragen und durchtränkt diesen gleichmäßig. Für diesen Vorgang ist eine genaue Steuerung der Gelzeit des Sols erforderlich. Die Gelzeit ist abhängig der pH-Wertänderung des Systems und von Art und Konzentration der in Lösung befindlichen Kationen, insbesondere der Kationen der aus der Faser auslaugbaren Anteile und der Kationen des Koagulationsreglers.The mineral acidic silica sol is at least partially on the dewatered nonwoven or on the fiber molded body applied and soaked this evenly. For this The process is a precise control of the sol's gel time required. The gel time depends on the change in pH of the system and of the type and concentration of those in solution located cations, especially the cations from the Leachable portions and cations of the fiber Coagulation regulator.
Nach Beendigung der Gelbildung, im allgemeinen ca. 5 bis 15 min, kann überschüssiges Restwasser abgetrennt werden, wobei ein Mindestwassergehalt von ca. 40 bis 50% im Faservlies nicht unterschritten werden soll. Der feuchte Faserformkörper wird abschließend bei 100 bis 250°C getrocknet. Die Bindung der Komponenten der Ansatzmischung kann durch die Trocknungszeit beeinflußt werden. Eine zu schnelle Trocknung kann die günstige Gelbildung behindern. After gel formation is complete, generally about 5 to 15 min, excess residual water can be separated, with a minimum water content of approx. 40 to 50% in Nonwoven should not be undercut. The damp one Finally, fiber molded body is at 100 to 250 ° C. dried. Binding the components of the batch mixture can be influenced by the drying time. One too rapid drying can hinder the cheap gel formation.
Hingegen führt eine optimierte Trocknungszeit zu gleichförmiger Bindung und Faserstruktur auch im Plattenvolumen. Dabei wird auch Restsäure durch basisches Fasermaterial neutralisiert.In contrast, an optimized drying time leads to uniform weave and fiber structure also in Disk volume. Residual acid is also replaced by basic Neutralizes fiber material.
Sofern es die Eigenschaften des Endproduktes erfordern, können während der einzelnen Stufen des Verfahrens der Erfindung noch weitere Behandlungen vorgenommen werden. Ferner kann ein Applizieren von Mitteln zur Oberflächenbehandlung, wie anorganische Farbstoffe und Hilfsstoffe, die eine weitere mechanische Bearbeitung erleichtern, zweckmäßig sein.If the properties of the end product require it, can during the individual stages of the process Invention still further treatments can be made. Furthermore, application of means for Surface treatment such as inorganic dyes and Excipients that require further mechanical processing lighten, be useful.
Gegenüber herkömmlichen Produkten weisen die gemäß der Erfindung hergestellten Leichtkörper auf Basis anorganischer Fasern Vorteile auf. Im Brandverhalten zeichnen sich die Körper durch eine praktisch fehlende Schwelgas- oder Rauchgasbildung aus, es tritt keine Verfärbung auf und die mechanische Stabilität der Körper bleibt bei Feuereinwirkung erhalten. Hinsichtlich der Wasserfestigkeit bleibt bei Einwirkung von Wasserdampf und selbst von benetzendem Wasser die Formstabilität der Leichtkörper erhalten. Ferner ermöglicht die gleichmäßige Faserfilzstruktur auch nachträgliche mechanische Bearbeitungs- und Formgebungsvorgänge ohne Zerstörung der Körper. Schließlich zeichnen sich die Leichtkörper durch praktische Unempfindlichkeit gegen Schimmelbildung und andere biologische Einflüsse aus.Compared to conventional products, the according to the Invention produced light body based on inorganic Fiber benefits. They excel in fire behavior Body due to a practically missing carbonization or Flue gas formation, there is no discoloration and the mechanical stability of the body remains when exposed to fire receive. Regarding the water resistance remains the same Exposure to water vapor and even wetting water maintain the dimensional stability of the light body. Further enables the even fiber felt structure subsequent mechanical processing and Shaping processes without destroying the body. In the end the light bodies are characterized by practical Insensitivity to mold and others biological influences.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher und beispielhaft erläutert. The invention is illustrated by the examples below and explained as an example.
a) In einem mit Rührwerk versehenen Behälter werden 440 g Basaltfasern (Faserlänge ca. 0,1 bis 20 mm, Faserdurchmesser ca. 5 bis 15 µm und Erdalkalioxidgehalt ca. 30%) in 9 l Wasser von Raumtemperatur aufgeschlämmt. 15 g native Weizenstärke und 66 g Ton werden in Wasser von 40 bis 45°C suspendiert. Nach einer Quellzeit von 10 min wird die Stärke/Ton-Suspension unter Rühren zu der Faseraufschlämmung gegeben. Dann werden 3,25 g gefälltes Calciumcarbonat in der Aufschlämmung gleichmäßig verteilt, oberflächenaktive Substanzen zugesetzt und bis zur Ausflockung der Komponenten auf der Faser kräftig gerührt. Dabei darf nur bis zur Klärung gerührt werden, weil ein weiteres Rühren zur Knäuelbildung der Fasern führt. Zur besseren Trennbarkeit der Bestandteile vom Wasser werden 20 ml einer 1%-igen Fettalkoholpolyglykoletherlösung zugesetzt und die gesamte Masse in einem Schub auf ein Filtersieb (28 cm×30 cm) gegeben. Der entstehende Filterkuchen wird bis auf einen Wassergehalt von ca. 43% entwässert und dabei auf eine Dicke von 2,5 cm verdichtet.a) In a container equipped with an agitator, 440 g Basalt fibers (fiber length approx. 0.1 to 20 mm, Fiber diameter approx. 5 to 15 µm and alkaline earth oxide content approx. 30%) slurried in 9 l of water at room temperature. 15 g native wheat starch and 66 g clay are in water suspended from 40 to 45 ° C. After a swelling time of The starch / clay suspension becomes the with stirring for 10 min Fiber slurry given. Then 3.25 g is precipitated Calcium carbonate in the slurry evenly distributed, surfactants added and until to flocculate the components on the fiber vigorously touched. It may only be stirred until clarification because another stir to form the fibers leads. For better separability of the components from Water will be 20 ml of a 1% Fatty alcohol polyglycol ether solution added and the total mass in one batch on a filter screen (28 cm × 30 cm) given. The resulting filter cake is up to a water content of approx. 43% and drained compressed to a thickness of 2.5 cm.
b) Zur Herstellung der anorganischen Bindemittellösung werden 84,5 ml konzentrierte Salzsäure (Dichte = 1,18 g/cm3) mit 290,5 ml entmineralisiertem Wasser verdünnt. In diese Lösung werden 260 ml Natronwasserglas (Na2O/SiO2-Verhältnis 1 : 3; Feststoffgehalt ca. 41%) verdünnt mit 240 ml entmineralisiertem Wasser, unter kräftigem Rühren eingetragen. Nach beendeter Zugabe beträgt der pH-Wert 1,3. Der pH-Wert kann durch vorsichtiges Einbringen von wenig weiterem verdünnten Wasserglas zur leichteren späteren Gelbildung angehoben werden. Die fertige Binderlösung wird gleichmäßig auf das Faservlies aufgebracht und von diesem sofort aufgesogen. Ein geringer Filterunterdruck bzw. kurzes mehrmaliges Pressen des Faservlieses fördert die homogene Verteilung der Binderlösung. Nach 10 min ist die Gelbildung ausreichend fortgeschritten, so daß bei Unterdruck entwässert werden kann. Der Wassergehalt liegt danach bei 55 bis 60%. Das Filtrat ist bei optimierter Verfahrensweise praktisch feststoff- und kieselsolfrei. Das entwässerte Faservlies wird bei 125 bis 150°C im Ofen getrocknet.b) To prepare the inorganic binder solution, 84.5 ml of concentrated hydrochloric acid (density = 1.18 g / cm 3 ) are diluted with 290.5 ml of demineralized water. 260 ml of sodium silicate (Na 2 O / SiO 2 ratio 1: 3; solids content approx. 41%) diluted with 240 ml of demineralized water are added to this solution with vigorous stirring. When the addition is complete, the pH is 1.3. The pH value can be raised by carefully adding a little more diluted water glass for easier later gel formation. The finished binder solution is applied evenly to the nonwoven and is immediately absorbed by it. A low filter vacuum or short repeated pressing of the nonwoven promotes the homogeneous distribution of the binder solution. After 10 minutes the gel formation has progressed sufficiently so that dewatering can take place. The water content is then 55 to 60%. With an optimized procedure, the filtrate is practically free of solids and silica sol. The dewatered nonwoven fabric is dried in an oven at 125 to 150 ° C.
Auf einem nach Beispiel la hergestellten Filterkuchen wird eine anorganische Bindemittellösung auf schwefelsaurer Basis aufgebracht. Zu ihrer Herstellung werden 26 ml konzentrierte Schwefelsäure (d = 1,84 g/cm3) in 350 ml Wasser eingerührt. In das erkaltete Gemisch werden - entsprechend dem Beispiel lb - 260 ml Natronwasserglas, verdünnt mit 240 ml entmineralisiertem Wasser, unter kräftigem Rühren eingetragen. Auftragen der Binderlösung auf den Filterkuchen, Gelbildung, Entwässerung des Faservlieses und Trocknung werden entsprechend der Arbeitsweise des Beispiels 1b vorgenommen.An inorganic binder solution based on sulfuric acid is applied to a filter cake produced according to Example la. For their preparation, 26 ml of concentrated sulfuric acid (d = 1.84 g / cm 3 ) are stirred into 350 ml of water. 260 ml of soda water glass, diluted with 240 ml of demineralized water, are introduced into the cooled mixture, with vigorous stirring, in accordance with Example 1b. Application of the binder solution to the filter cake, gel formation, dewatering of the nonwoven fabric and drying are carried out in accordance with the procedure of Example 1b.
Claims (7)
- a) in einem ersten Schritt unter Rühren die in Wasser aufgeschlämmten anorganischen Faserstoffe gleichmäßig mit Stärke, einem Koagulationsregler, einem Tonmaterial sowie nichtionischen und/oder anionischen oberflächenaktiven Substanzen versetzt werden, die Zusatzstoffe unter kräftigem Rühren auf dem Fasermaterial ausgeflockt werden und von der Fasermasse ein feststofffreies Filtrat abgetrennt wird, worauf
- b) in einem zweiten Schritt in das mindestens teilweise entwässerte Faservlies ein mineralsaures Kieselsol eingetragen wird mit der Maßgabe, daß das penetrierende mineralsaure Kieselsol durch basisch wirkende Komponenten des Koagulationsreglers und der Faserzusammensetzung kontinuierlich aggregiert und geliert wird, worauf in an sich bekannter Weise das Faservlies entwässert und getrocknet wird.
- a) in a first step with stirring, the inorganic fiber materials slurried in water are mixed uniformly with starch, a coagulation regulator, a clay material and nonionic and / or anionic surface-active substances, the additives are flocculated with vigorous stirring on the fiber material and the fiber mass is free of solids Filtrate is separated, after which
- b) in a second step, a mineral acidic silica sol is introduced into the at least partially dewatered fiber fleece with the proviso that the penetrating mineral acidic silica sol is continuously aggregated and gelled by basic components of the coagulation regulator and the fiber composition, whereupon the fiber fleece is dewatered in a manner known per se and is dried.
0,1 bis 15, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% Stärke und/oder Stärkederivat,
0,1 bis 30 Gew.-% Tonmineral,
0,05 bis 5 Gew.-% Koagulationsregler,
verwendet werden.6. Process according to claims 1 to 5, characterized in that the additives, based on inorganic fiber, in an amount of
0.1 to 15, preferably 0.5 to 5% by weight of starch and / or starch derivative,
0.1 to 30% by weight of clay mineral,
0.05 to 5% by weight coagulation regulator,
be used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3942338A DE3942338A1 (en) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Fire retardant lightweight acoustic and thermal insulation prodn. - by adding binder components to fibre in two stages to reduce organic binder content |
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DE3942338A1 true DE3942338A1 (en) | 1991-06-27 |
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ID=6396052
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DE3942338A Withdrawn DE3942338A1 (en) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Fire retardant lightweight acoustic and thermal insulation prodn. - by adding binder components to fibre in two stages to reduce organic binder content |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |