EP3630702A1 - Verfahren zur herstellung von kompositpartikeln und von isoliermaterial zur herstellung von isolierenden produkten für die baustoffindustrie sowie entsprechende verwendungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kompositpartikeln und von isoliermaterial zur herstellung von isolierenden produkten für die baustoffindustrie sowie entsprechende verwendungen

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EP3630702A1
EP3630702A1 EP18728151.4A EP18728151A EP3630702A1 EP 3630702 A1 EP3630702 A1 EP 3630702A1 EP 18728151 A EP18728151 A EP 18728151A EP 3630702 A1 EP3630702 A1 EP 3630702A1
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EP
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group
composite particles
product
insulating
building materials
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Pending
Application number
EP18728151.4A
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English (en)
French (fr)
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Sandra LEHMANN
Klaus Riemann
Nils Zimmer
Fabio SOLA
Andreas GÖTZ
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Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
Original Assignee
Huettenes Albertus Chemische Werke GmbH
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Filing date
Publication date
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    • C04B2235/44Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing an insulating product for the building materials industry or an insulating material as an intermediate for producing such a product and a corresponding insulating material or an insulating product.
  • the present invention also relates to the use of a matrix encapsulation method for the production of composite particles in the production of an insulating product for the building material industry or an insulating material as an intermediate for the production of such a product as well as the corresponding use of the composite particles which can be produced by a matrix encapsulation method.
  • building material industry preferably includes the use of the articles according to the invention in the production or as insulating and insulating material for thermal insulation and sound insulation as well as in the production or as a material for the fire protection of buildings Articles as described herein in other industries, especially in the foundry industry, are not subject of the present invention.
  • expandable and foam glasses, perlites, or pumice as insulating and insulating material in the building materials industry is known.
  • combination products are available on the market, for example the product "Aerosilex", which is offered as a blown aggregate of a combination of glass with silica.
  • the most commonly used insulation materials made of polystyrene Because of their ease of flammability, the formation of toxic gases in the fire and disposal as hazardous waste, the market has long been looking for suitable alternatives.
  • the use of phenolic foam products and polyurethane products is also in need of improvement because of their flammability and the emissions emitted by these products.
  • the most common insulating materials based on organic polystyrene, phenolic foams and polyurethane have a significantly lower thermal conductivity compared to the previously used inorganic insulating materials.
  • the thermal conductivities are given for expanded polystyrene as 0,035-0,045 W / (m * K), for phenolic foams as 0,021 -0,024 W / (m * K) and for polyurethane as 0, 020-0, 025W / (m * K).
  • the organic insulating materials are flammable - so components made of polyurethane are classified as "normal flammable” and "flame retardant".
  • Polystyrene as an insulating material decomposes above 300 ° C and then drips off, which can lead to the expansion of emerging fires. The fire protection in polystyrene must therefore be prepared or increased by adding flame retardants.
  • bromine-containing compounds are usually used, but they are problematic because they can release hazardous gases in case of fire.
  • Another important feature of insulating materials for use in the building materials industry is therefore a severe flammability, ideally, such insulating materials are not flammable.
  • thermal conductivity of expandable and foam glass is in the range of 0.038 to 0.050 W / (m * K). These inorganic substances melt at temperatures of about 700 to 800 ° C, but are not flammable.
  • Another important property of insulating materials for use in the Baustoffindust- rie is a low bulk density, so that the resulting components are lighter and the insulation effect can be further improved
  • insulating materials for use in the building materials industry Another important feature of insulating materials for use in the building materials industry is a high thermal stability, ie such materials should also at high Temperatures such as occur in a fire, as little as possible and ideally not deform. This ensures that components comprising such insulating materials remain stable for a long time even in the event of a fire and damage to buildings or a building collapse is avoided for as long as possible. Also, an important property of insulating materials for use in the building materials industry is high water resistance, especially for building protection.
  • the known inorganic insulating materials with flame-retardant properties include, for example, the fibrous crystallized silicate minerals such as asbestos. These are, however, because of the release of e.g. High risk of asbestosis for humans, such as asbestosis or an increase in the risk of developing lung cancer, is barely used today.
  • the insulating materials when used indoors, should also have a high whiteness, so that in addition to the functionality of the building materials and an attractive aesthetic effect is achieved.
  • the further processing of materials with a high degree of whiteness is often easier, for example, in cases where later a different color is to be applied to the white background.
  • the document WO 98/32713 describes a lightweight material containing expanded perlite and a method for producing the same.
  • the document WO 2005/087676 describes a process for the production of foam glass granules.
  • the document WO 2012/031717 describes a heat-insulating fire protection molding and a method for its production.
  • the document DE-OS 2214073 describes a method and an apparatus for producing expanded ceramic products.
  • Document DE 10 2015 120 866 A1 (corresponding to WO 2017/093371 A1) specifies a method for producing refractory composite particles and feeder elements for the foundry industry, corresponding feeder elements and uses.
  • Non-refractory solids for reducing the melting point in particular those having a melting point or a softening temperature lower than 1350 ° C., are not disclosed as constituents of the composite particles described therein.
  • the procedure to be specified should result in an insulating material comprising particles with a grain size of 10 mm or less.
  • the particles should above all-depending on the individual embodiment of the process to be specified-have a low bulk density and / or an excellent insulating behavior, i. have a low thermal conductivity.
  • the method to be specified should comprise or enable the use or the preparation of filler particles which have one or more, preferably all, of the following properties:
  • the process to be specified for producing an insulating product for the building materials industry or an insulating material as an intermediate for producing such a product should be flexibly adjustable with regard to the production and use of variable sized filler particles.
  • the process should enable the preparation and use of filler particles having a particle size of less than 10 mm, preferably less than 2 mm, in the manufacture of an insulating material.
  • the filler particles to be produced and used should be capable of variable composition. Due to this variability and flexibility of the method to be specified, it should be possible to produce an insulating material whose material properties are individually adapted to the needs of the individual case.
  • the process to be specified for the manufacture of an insulating product for the building materials industry or of an insulating material as an intermediate for the production of such a product should thus be more independent of the market availability of filler particles of defined size and composition than the previous corresponding methods.
  • the invention is based i.a. based on the knowledge that by matrix encapsulation (encapsulation) of the starting materials specified in step (a1) (see point (i) to (iv) in step (a1)) composite particles can be prepared which have the primary properties listed above.
  • step (b) preparing the insulating product for the building materials industry or the insulating material as an intermediate for producing such a product using the composite particles of step (a). Further preferred is a method according to the invention as described above (in particular a method, referred to above or below as preferred), wherein the produced insulating product for the building material industry or the produced insulating material as an intermediate product for producing such a product is selected from the group consisting of :
  • Indoor and outdoor wall and ceiling cladding preferably foundations, lightweight panels, preferably lightweight panels in refurbishment and modernization, and / or acoustic panels;
  • Plaster systems preferably thick-layer plaster systems, in interior and exterior areas, preferably renovation plasters, plaster and dry mortar systems, tile adhesives, construction adhesives, leveling compounds, fillers, sealants, fillers, wall fillers and / or clay plasters; Thin-layer systems, preferably emulsion paints and / or wallpapers and resin systems for the building materials industry, preferably polymer concrete and / or mineral cast, artificial stones, composite bricks and / or sanitary precast elements.
  • the composite particles produced in the process according to the invention have a particle size of less than 10 mm, preferably less than 2 mm, determined by sieving.
  • the determination by sieving is carried out according to DIN 66165-2 (4.1987) using the method F mentioned there (machine screening with moving single sieve or sieve set in gaseous static fluid).
  • a vibrating sieve machine of the type RETSCH AS 200 control is used; while the amplitude is set to level 2; there is no interval sieving, the sieving time is 1 minute.
  • the composite particles produced by the process according to the invention are furthermore non-flammable and nonflammable.
  • the composite particles produced by the process according to the invention are also free-flowing.
  • a particle or material for example a quantity of particles of the same composition
  • a particle or material is considered to be thermally stable if the particle or the material does not melt below a given upper temperature limit (eg 1100 ° C.) or if it loses its value spatial shape softens or even decomposes.
  • a given upper temperature limit eg 1100 ° C.
  • producing drops of a suspension from at least the following starting materials comprises “dropping a suspension of exclusively the following starting materials” and “producing drops of a suspension of the following starting materials and other starting materials”.
  • Encapsulation process is understood in the present text to mean a process in which droplets of a suspension (or dispersion) are initially produced, wherein the suspension (or dispersion) comprises one or more solid or liquid substances present in a matrix (continuous Phase) are suspended. From the droplets composite particles are produced by solidification and optionally subsequent treatment.
  • the method according to the invention comprises a specific matrix encapsulation method with the sub-steps defined above. From the matrix encapsulation process, a typical process for producing core-shell particles differs in that in core-shell particles, the shell material encases only a single core. This single core of a typical core-shell particle usually does not comprise a binder which binds other constituents of the core.
  • Density-reducing substances in the context of the present invention are substances whose use in the process according to the invention results in a reduced bulk density of the composite particles resulting in step (a3) being achieved, in comparison with a non-inventive (comparative process which is carried out in an identical manner
  • an applied blowing agent or pyrolysable filler used may or may not be pyrolysed. a3)) puffs an inserted blowing agent or pyrolyses an inserted pyrolysable filler, it fulfills the criterion "density-reducing”.
  • Light fillers used according to the invention are fillers each having a bulk density in the range from 10 to 350 g / L.
  • Preferred light fillers for use in the process according to the invention are spheres, preferably spheres of fly ash, such as Spheres "Fillite 106" from Omya GmbH, or Glass such as the glass with the name "GHL 450" of the company LÜH Georg H. Lüh GmbH, the product with the name “JJ Glass Bubbles” of the company Jebsen & Jessen GmbH & Co. KG, the product with the name " Q-cel®300 “from Potters Industries or the products” K1 ",” K15 “or” K20 “from 3M.
  • “Blowing agents” are substances which, upon treatment of the hardened drops in step (a3), eg during heating, inflate or release expanding gases and thereby generate voids in the composite particle.
  • “Pyrolysable fillers” are fillers that are partially or completely, preferably completely, pyrolyzed upon treatment of the cured drops in step (a3), for example, upon heating.
  • a pyrolyzable filler may simultaneously be a light filler having a bulk density in the range of 10 to 350 g / L.
  • a pyrolyzable filler may simultaneously be a blowing agent.
  • a blowing agent may simultaneously be a light filler having a bulk density in the range of 10 to 350 g / L.
  • Composite particles which are produced in step (a) of the process according to the invention have, due to the use of the density-reducing substances in step (ii), a particularly low but individually adjusted bulk density according to the requirements of the individual case and in particular when blowing agents and / or pyrolyzable fillers are used a high, but individually adjusted according to the needs of the individual case porosity, so that the resulting individually manufactured composite particles have a high insulation effect and a low bulk density.
  • Non-refractory solids used according to the invention are inorganic solids which serve to reduce the melting point of the composite particles in step (a1) (see point (iii)). "Non-refractory solids” do not fulfill the requirements for fire resistance or to the criterion "refractory” according to DIN 51060: 2000-06.
  • Density-reducing substances according to step (a1), point (ii) of the process according to the invention can not also be "non-refractory solids" for the purposes of the present text.
  • Solids for reducing the melting point of the composite particles are inorganic materials selected from the group consisting of amorphous oxides, amorphous silicates, crystalline oxides and crystalline silicates and mixtures thereof, preferably selected from the group consisting of amorphous silicates and crystalline silicates, and / or (preferably "and") have a melting point or a softening temperature which is lower than 1350 ° C.
  • the softening temperature is determined according to the standard DIN 51730 (1998-4) (or ISO 540: 1995-03). It has been found that the use of the abovementioned non-refractory solids preferably used in accordance with the invention makes it possible to produce the composite particles at temperatures below 1000 ° C., but the composite particles produced nevertheless have a high thermal resistance (measured as "softening temperature"). , which is generally above 1000 ° C.
  • a process according to the invention as described above is preferred, wherein the one or more non-refractory solids used as additional starting material (iii) are selected for reducing the melting point of the composite particles the group consisting of: glass flours, feldspar, boric acid and boron salts such as sodium tetraborate and sodium perborate, preferably the one or at least one of the plurality of non-refractory solids to reduce the melting point of the composite particles is selected from the group consisting of glass flours and albite, more preferably selected is from the group of glass flours with a brightness> 80, and / or is selected from the group of recycled glass flours.
  • the one or more non-refractory solids used as additional starting material (iii) are selected for reducing the melting point of the composite particles the group consisting of: glass flours, feldspar, boric acid and boron salts such as sodium tetraborate and sodium perborate, preferably the one or at least one of the plurality of non-
  • the "whiteness” means the whiteness according to Tappi (whiteness R457), preferably measured with a Minolta CM-2600 d spectrometer (see manufacturer's instructions on its website at the address: https: //www.konicaminolta .eu / en / messqeraete / products / colorimetry / spectrophotometer-portable / cm-2600d-cm-2500d / technical-data.html), with the following settings: Medium orifice (MAV), measurement with and without gloss (SCI + SCE) and 0% UV content The measured values are read in accordance with the following specifications: standard illuminant C, observer angle 2 ° (C-2), without gloss and with 0% UV (SCE / 0).
  • MAV Medium orifice
  • SCI + SCE measurement with and without gloss
  • 0% UV content The measured values are read in accordance with the following specifications: standard illuminant C, observer angle 2 ° (C-2),
  • Glass powders are particularly suitable as non-refractory solids in the process according to the invention due to their already advantageous properties such as high grain strength, high whiteness, fire resistance (especially non-flammability), frost resistance, insulating effect and chemical resistance. Recycling glass flours require as a further advantage only a relatively low energy consumption in the production.
  • Albite also referred to as soda feldspar
  • the total amount of non-refractory solids used as component (iii) is preferably in the range from 2 to 20% by weight, more preferably in the range from 3 to 18% by weight .-% and most preferably in the range of 5 to 15 wt .-%.
  • the non-refractory solids used as component (iii) having a particle size distribution determined by laser diffraction as the D50 value in the range of 3 to 60 ⁇ , preferably in the range of 4 to 50 ⁇ , more preferably in the range of 5 to 40 ⁇ .
  • the particle size distributions determined in the context of the present invention as "D50 values” are preferably determined and indicated in a manner known per se by laser diffraction as D50 values of the cumulative frequency distribution of the volume-averaged size distribution function, ie that in each case 50% by volume of the corresponding investigated particles has a particle size
  • the size distribution curve of the corresponding particles is preferably determined in accordance with ISO 13320-1 (1999), preferably with a "Mastersizer 3000" laser diffraction apparatus from Malvern, Great Britain, according to manufacturer's instructions.
  • the evaluation of the scattered light signals is preferably carried out according to the Mie theory, which also takes into account refractive and absorption behavior of the corresponding particles.
  • non-refractory solids used as component (iii) above may be used singly or in combination with each other. Preference is furthermore given to a method according to the invention as described above (in particular a method which is referred to above or below as preferred), wherein in step (a1) as colorant for white color, in component (i) one or more substances selected from the group consisting from phyllosilicates and clays and / or in component (iii) one or more non-refractory solids for reducing the melting point of the composite particles, preferably glass flours and / or albite, and / or as additional constituent one or more additional starting materials, preferably selected from the group the refractory solids, more preferably selected from the group consisting of titanium dioxide, cristobalite, alumina are used.
  • Insulating materials with a high degree of whiteness are in high demand in the building materials industry, as they not only have a high aesthetic effect, but also often facilitate practical finishing or further processing, in particular with paints. For example, on white surfaces, often less painting work is necessary, or paintings on white surfaces are often more color intensive or colourfast.
  • step (a1) the production of drops by means of one or more nozzles, preferably vibration nozzles, takes place and / or in step (a2) the solidification of the solidifiable liquid is induced by cooling, drying or chemical reaction.
  • step (a1) The use of one or more nozzles, preferably vibration nozzles, is preferred in step (a1) in order to produce the composite particles in a time-efficient manner and with as uniform as possible a grain size.
  • step (a1) is a chemical-solidifiable liquid and in step (a2) solidifying the solidifiable liquid is induced by chemical reaction.
  • the solidification of the solidifiable liquid by chemical reaction has the advantage that this process is usually irreversible and also fast enough, so that when dripping and thus solidifying the solidifiable liquid, the solidifiable liquid usually retains the shape of the drop.
  • Solidification by physical methods e.g. Cooling or drying are reversible in some cases and may in these cases be e.g. be reversed by the supply of heat or moisture (at least partially).
  • the solidifiable liquid is a solidifiable by cation exchange reaction liquid, preferably by reaction with calcium ions and / or barium ions and / or manganese ions, preferably by reaction with calcium ions, solidifiable liquid.
  • Cation exchange reactions have the advantage in practice that they are regularly completed in a relatively short period of time.
  • step (a2) preference is given to carrying out a cation exchange reaction in which the solidifiable liquid contains monovalent cations and is brought into contact with calcium ions so as to solidify the solidifiable liquid; Instead of calcium ions but also barium ions or manganese ions can be used. Monovalent cations contained in the solidifiable liquid are exchanged for calcium ions in the preferred procedure to solidify the solidifiable liquid. Calcium ions have a good balance between charge and ion mobility.
  • the charge of the cation which is to be exchanged with the monovalent cation present in the solidifiable liquid should be as high as possible so that sparingly soluble compounds are formed during the cation exchange.
  • the cation should also have the highest possible ion mobility, so that the desired chemical reaction proceeds as quickly as possible.
  • the ion mobility of cations decreases with increasing cationic charge.
  • the solidifiable liquid is a liquid which can be solidified by reaction with calcium ions and which comprises one or more binders selected from the group consisting of Group consisting of alginate, polyvinyl alcohol (PVA), chitosan and sulfoxyethyl cellulose, and / or (preferably "and") an aqueous solution, wherein the solidifiable liquid is preferably an aqueous alginate solution, the solidifiable liquid particularly preferably an aqueous sodium alginate solution. natments is.
  • Alginate solutions in particular sodium alginate solutions, preferably in the form of an aqueous solution, are particularly suitable for use as a liquid which can be solidified by reaction with calcium ions in a process according to the invention, since they are environmentally friendly, degradable and, in particular, non-toxic.
  • alginate solutions can be solidified reproducibly and standardized.
  • step (a) a density reducing substance of component (ii) used light fillers, preferably with a particle size smaller than 0.4 mm, more preferably smaller than 0.3 mm, most preferably smaller than 0.2 mm , determined by sieving (for determination method according to DIN 66165-2 (4.1987) see above), selected from the group consisting of: inorganic hollow spheres, preferably borosilicate glass, organic hollow spheres, particles of porous and / or foamed material, rice husk ash, nuclear Shell particles and calcined diatomaceous earth and / or wherein the or at least one of the blowing agent used as component (ii) in step (a) is selected from the group consisting of:
  • Rice husk ash preferably rice husk ash with a high content of carbon, e.g. a rice husk ash with the name "Nermat AF ( ⁇ 80 ⁇ )" from Refracture, and / or wherein the or at least one of the pyrolyzable fillers used as component (ii) in step (a) is selected from the group consisting of:
  • Plastic beads preferably plastic beads "Expancel® 091 DE 80 d30" or “Expancel® 920 DE 80” from Akzo Nobel or plastic beads "SPHERE ONE EXTENDOSPHERES TM PM 6550 Hollow Plastic Spheres” from KISH Company Inc. and
  • Styrofoam balls preferably Styroporkugeln "F655-N" Fa. BASF.
  • the total amount of the density-reducing substances used as component (ii) is preferably in the range from 0.5 to 14% by weight, particularly preferably in the range from 1.0 to 10 Wt .-% and most preferably in the range of 3 to 7 wt .-%.
  • the total amount of light fillers used being in the range up to 30% by weight, more preferably in the range from 1 to 10% by weight.
  • the above light fillers used as component (ii) may be used singly or in combination with each other.
  • the above pyrolyzable fillers used as component (ii) may be used singly or in combination with each other.
  • blowing agents used as component (ii) in step (a) is selected from the group consisting of: - wood flour, preferably wood flour with the name "wood flour Ligno-Tech 120mesh TR” from the company. Brandenburg wood mill, Corn flour, preferably corn flour with the name “maize flour” MK100 "from the company Hummel,
  • blowing agents used as component (ii) may be used singly or in combination with each other.
  • the light fillers, blowing agents and pyrolyzable fillers used above as components (ii) can each be used individually or in combination with one another.
  • the above-mentioned density reducing substances for producing composite particles having particularly low bulk density are widely available in the market. Their use in the process according to the invention enables the reproducible production of lightweight, flame-retardant insulating products for the building materials industry or of insulating materials for the production of such products, each with excellent insulating properties.
  • step (a1) one or more refractory solids are used as additional starting material for producing a further dispersed phase in a proportion of not more than 10 wt .-%, based on the total amount of solid constituents of the suspension prepared in step (a1), wherein preferably or at least one of the additionally used in step (a1) refractory solids is selected from the group consisting out:
  • Alumina e.g., CAS No. 21645-51-2
  • zirconia e.g., CAS number 1314-23-4
  • titania e.g., CAS number 13463-67-7
  • - silica e.g., quartz with the CAS number: 14808-60-7 or glassy SiO 2 with the CAS numbers: 60676-86-0
  • Magnesium oxide (e.g., CAS number: 1309-48-4),
  • Calcium oxide (e.g., CAS number 1305-78-8),
  • Calcium silicate (e.g., CAS number: 1344-95-2),
  • refractory in the context of the present invention has the meaning corresponding to the definition in the standard DIN 51060: 2000-06.
  • the above-mentioned refractory solids may be used singly or in combination.
  • Refractory solids optionally used in step (a1) are preferably particles, preferably particles of refractory solids, preferably refractory solids having a particle size of less than 0.1 mm, preferably determined by sieving according to DIN 66165-2 (4.1987) using the process mentioned therein D (machine screening with resting single screen in gaseous agitated fluid, with air jet sieve).
  • additional refractory solids can - depending on the intended use of the insulating product according to the invention or the insulating material as intermediate product - its degree of thermal stability and / or thermal resistance (flame retardancy) are varied.
  • a method according to the invention as described above in particular a method which is referred to above or below as preferred, wherein the or at least one of the substances used in step (a1) as a substance of the component (i) is selected from the group consisting of sheet silicates and clays which do not melt incongruently below 1500 ° C and / or is selected from the group consisting of - the sheet silicates kaolinite, montmorillonite and lllite, and the clays kaolin and bentonite.
  • incongruent melting in the context of the present invention and according to the meaning customary in the art means a melting process in which the solid starting phase decomposes on melting and / or reacts with the resulting liquid phase liquid phase has a different chemical composition than the solid starting phase.
  • the phyllosilicates and / or clays preferably used in the process according to the invention preferably clays, particularly preferably kaolin, can pass into a different phase of particular thermal resistance even at comparatively low temperatures during a thermal treatment in step (a3) and thus, inter alia, to a better thermal stability contributing to the composite particles produced.
  • Such a phase transition can usually be detected by XRD measurement.
  • the above preferred layered silicates may be used alone or in combination with each other.
  • kaolins for use as sheet silicates in step (a1) are:
  • the above particularly preferred kaolins may be used singly or in combination with each other.
  • a particularly preferred bentonite for use as clay in step (a1) is "Bentonit® Volclay” from the company Süd Chemie.
  • the above particularly preferred bentonites may be used singly or in combination with each other. Particular preference is given to a process according to the invention as described above (in particular a process which is referred to above or below as preferred), wherein the total amount of the phyllosilicates and clays used as component (i) in the range of 2 to 40 wt .-%, preferably in Range of 5 to 30 wt .-%, particularly preferably in the range of 10 to 20 wt .-%, based on the total mass of the suspension prepared in step (a1).
  • the total amount of the layered silicates and clays used as component (i) is preferably in the range from 0.5 to 14% by weight, particularly preferably in the range from 1 to 0 10 wt .-% and most preferably in the range of 3 to 7 wt .-%.
  • step (a3) is carried out so that the bulk density of the resulting in step (a3) composite particles is lower than that Bulk density of the hardened droplets in the dried state (this is particularly easy when using density reducing substances selected from the group consisting of blowing agents and pyrolyzable fillers, if the treatment is carried out so that it leads to bloating of the blowing agents or to pyrolyzing the pyrolyzable fillers ) and / or the said composite particles resulting in step (a3) have a bulk density ⁇ 500 g / L, preferably ⁇ 400 g / L, more preferably ⁇ 300 g / L.
  • a targeted treatment of the hardened droplets in step (a3) results in many
  • the required bulk density reduction can be achieved (eg by pyrolyzing components or by reacting with the release of expanding gases).
  • the dimensional stability or thermal stability of the resulting from the cured droplets composite particle is surprisingly not adversely affected.
  • a process according to the invention as described above is preferred, wherein the composite particles resulting in step (a3) wholly or partly a grain size ⁇ 1, 5mm, preferably at least partially have a particle size in the range of 0.1 mm to 0.5 mm, more preferably at least partially have a particle size in the range of 0.1 mm to 0.3 mm, determined by sieving (for the determination method according to DIN 66165-2 (US Pat. 4.1987) see above).
  • Composite particles having a particle size of less than 1.5 mm and produced by the process according to the invention have a good bulkiness and can be processed particularly well as an insulating product for the building materials industry or as an insulating material as an intermediate product for this purpose; their preparation in step (a) of the process according to the invention is therefore preferred.
  • component (ii) comprises one or more blowing agents as density-reducing substance or substances and the treatment according to step (a3) is carried out in this way that the one or more blowing agents puff and thereby form cavities in the resulting composite and / or one or more pyrolyzable fillers and the treatment according to step (a3) is carried out so that the pyrolyzed or more pyrolyzable fillers and thereby voids in the resulting Form composite particles.
  • step (a3) is a particular aspect of the present invention when using blowing agents or pyrolyzable fillers, since this significantly reduces the bulk density of the resulting composite particles and increases the insulating effect.
  • Quantity and particle size of the blowing agents or the pyrolyzable fillers are relevant parameters for the bulk density and porosity of the resulting composite particles.
  • step (a1) comprises at least one clay, preferably containing kaolinite and / or lllit, and / or wherein the treatment according to step (a3) comprises sintering at a temperature in the range of 900 to 980 ° C, preferably forming a sintered composite.
  • step (a3) Further preferred is a method according to the invention as described above (in particular a method which is referred to above or below as preferred), wherein during sintering in step (a3), a temperature of 1000 ° C is not exceeded.
  • a procedure at such a comparatively low temperature is particularly favorable, since the method in this way without special technical measures (as would be necessary when carrying out reactions above 1000 ° C), for example, in a conventional rotary kiln can be performed and a comparatively low energy consumption Has. It is achieved according to the inventive method already under these conditions, a sintering of the surface of the resulting composite particles, wherein the surface is reduced, but their internal porosity is not significantly reduced. As a result, this sintering leads to a once again significantly increased strength of the composite particles produced by the process according to the invention in comparison with composite particles produced by similar processes of the prior art.
  • step (a3) the hardened droplets are sintered so that solid particles result as an intermediate, and then the surface of these solid particles is sealed, preferably by means of an organic coating agent or a silicon-containing binder, so that the said composite particles result.
  • step (a3) the use of other inorganic coating composition is advantageous.
  • step (a3) the hardened drops are washed before sintering, and preferably the resulting washed drops are dried.
  • further treatment steps are then carried out, preferably treatment steps, as described above as being preferred.
  • a particularly preferred organic coating agent is egg white, which is preferably applied in the form of an aqueous solution.
  • An aqueous egg white solution is preferably prepared by mixing a protein powder with water.
  • Corresponding egg whisker solutions are e.g. made with:
  • Protein powder standard (product number 150061) from NOVENTUM Foods
  • - protein powder High Whip (product number 150062) from NOVENTUM Foods
  • Protein powder High Gel (product number 150063) from NOVENTUM Foods.
  • Egg white is particularly preferred as an organic coating agent because it seals the surface of the composite particles outstandingly and thus advantageously reduces their ability to absorb binder.
  • Non-organic coating agents are silicon-containing binders, preferably alkoxysilanes ("silanes”) and / or alkoxysiloxane (“siloxane”) mixtures, in particular the product SILRES® BS 3003 from Wacker Silicones Coating agents such as the preferred alkoxysilanes and alkoxysiloxane mixtures have the advantage of being water repellent and heat resistant.
  • the preferred coating agents as described above are readily available on the market, non-toxic and easily processable.
  • step (a3) Preferred is a method as described above (in particular a method which is referred to above or below as being preferred), wherein the composite particles resulting in step (a3) are characterized by:
  • (G) a softening temperature> 900 ° C, preferably> 1000 ° C, more preferably> 1200 ° C, determined by means of heating microscopy (for determination method see above).
  • the composite particles resulting in step (a3) are characterized by:
  • (G) a softening temperature> 900 ° C, preferably> 1000 ° C, more preferably> 1200 ° C, determined by means of heating microscopy (for determination method see above).
  • the "thermal conductivity value” is determined according to the standard DIN EN 12667: 2001-05, determination of the forward resistance according to the method with the plate device and the heat flow measuring plate device (products with high and medium heat resistance).
  • the "alkali resistance" of the composite particles is determined by the following method: 5 g of the composite particles to be examined are weighed, completely covered with aqueous sodium hydroxide solution (pH 14) and thus under laboratory conditions (25 ° C., normal pressure) for The composite particles are then filtered off from the sodium hydroxide solution, washed with water until neutral, dried (drying oven, 105 ° C., preferably to constant weight), and weighed The weight loss after storage in the sodium hydroxide solution in percent compared to the original Weighing weight of the composite particles is used as a measure of their alkali resistance.
  • the "water absorbency” is determined according to the method according to Enslin.
  • the method is known to the person skilled in the art and uses the so-called “Enslin apparatus", in which a glass suction chute is connected to a graduated pipette via a hose.
  • the pipette is mounted horizontally so that it is level with the glass frit.
  • a water intake of 1, 5 mL / g thus corresponds to a water absorption of 1, 5 ml of water per 1 g of composite particles.
  • the evaluation is carried out according to DIN 18132: 2012-04.
  • the "water solubility" of the composite particles is determined by the following method: 5 g of the composite particles to be investigated are weighed in and completely covered with water by adding 100 ml of aq., And so under laboratory conditions (25 ° C., normal pressure The composite particles are then filtered off, dried (drying oven, 105 ° C., preferably to constant weight) and weighed The weight loss after storage in water in percent compared to the original weight of the composite particles is used as a measure of their water solubility used.
  • the droplets produced in step (a1) comprise a suspension as dispersed phases
  • Light fillers having a bulk density in the range of 10 to 350 g / L and with a particle size of less than 0.4 mm, more preferably less than 0.3 mm, most preferably less than 0.2 mm, determined by sieving (for the determination method see above), selected from the group consisting of o inorganic hollow spheres, preferably of borosilicate glass, organic hollow spheres, particles of porous and / or foamed material, preferably porous and / or foamed glass, rice husk ash, core-shell particles and calcined diatomaceous earth, blowing agent selected from the group consisting of o carbonates , Bicarbonates and oxalates, preferably with cations selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, preferably calcium carbonates, hydrogen carbonates and oxalates, o vegetable flours selected from the group consisting of coconut shell meal, walnut shell meal, grape seed flour, olive kernel flour, wheat flour Cornmeal, wood flour, sunflower
  • the invention also relates to the use of a matrix encapsulation method, preferably using a nozzle, particularly preferably using a vibrating nozzle, for the production of composite particles having a bulk density ⁇ 500 g / L, preferably ⁇ 400 g / L, particularly preferably ⁇ 300 g / L in the manufacture of an insulating product for the building materials industry or an insulating material as an intermediate for the production of such a product
  • This aspect of the invention is based i.a. on the surprising finding that the use of such prepared composite particles having a bulk density of ⁇ 500 g / L, preferably ⁇ 400 g / L, more preferably ⁇ 300 g / L, very light, well insulating insulating products for the building materials industry or insulating materials as an intermediate for their preparation with preferably high alkali resistance results.
  • the explanations given for the method according to the invention apply correspondingly.
  • the invention also relates to the use of composite particles producible by a matrix encapsulation method, as an intermediate for the production of an insulating product for the building material industry or as an ingredient of an insulating product for the building material industry.
  • Plaster systems preferably thick-layer plaster systems, indoors and outdoors, preferably in renovation plasters, plaster and dry mortar systems, tile adhesives, building adhesives, leveling compounds, fillers, sealants, fillers, wall fillers and / or clay plaster; thin-layer systems, preferably in emulsion paints and / or wallpapers and in - resin systems for the building materials industry, preferably in polymer concrete and / or mineral cast, artificial stones, composite bricks and / or sanitary precast is used.
  • the present invention also relates to an insulating product for the building material industry or an insulating material for producing such a product, comprising a number of composite particles having a particle size of less than 10 mm, preferably less than 2 mm (for determination method see above) comprising
  • step (a3) comprises sintering the hardened droplets, preferably sintering at a temperature in the range of 900 to 980 ° C
  • the particles embedded in the sintering composite of one or more Substances may be or comprise either the phyllosilicates and / or clays originally used in step (a1), or phyllosilicates and / or clays completely or partially converted by sintering may have originated from these phyllosilicates and / or clays originally used in step (a1) ,
  • kaolins such as kaolins, eg "Chinafill 100" or “kaolin TEC” from the company Amberger Kaolinwerke and “Käriere Blautonmehl” from the company Käriere clay and Schamottewerke Mannheim & Co. KG - in a thermal treatment in step (a3) pass into another phase of particular thermal resistance even at comparatively low temperatures, thus contributing, inter alia, to a better thermal stability of the composite particles produced in processes according to the invention the hardened drop is heated to a temperature in the range of 900 to 980 ° C, so that, for example, kaolinite passes over intermediate phases in the refractory solid mullite.This phase transition can usually be detected by XRD measurement.
  • an insulating product according to the invention for the building materials industry or insulating material for producing such a product as described above in particular an insulating product for the building material industry or insulating material for producing such a product, which is referred to above or below as being preferred
  • the composite particles are also characterized by
  • (G) a softening temperature> 900 ° C, preferably> 1000 ° C, more preferably> 1200 ° C, determined by means of heating microscopy (for determination method see above).
  • an insulating product according to the invention for the building material industry or insulating material for producing such a product as described above in particular an insulating product for the building material industry or insulating material for producing such a product, which is referred to above or below as preferred
  • in the sintered composite of particles of one or more non-refractory solids, a non-refractory solid or at least one of the plurality of non-refractory solids, selected from the group consisting of amorphous oxides, amorphous silicates, crystalline oxides and crystalline silicates and mixtures thereof are preferably selected from the group consisting of amorphous silicates and crystalline silicates, and / or (preferably "and") has a melting point or a softening temperature, which is lower than 1350 ° C.
  • an insulating product according to the invention is also preferred for the building material industry or insulating material for producing such a product as described above (in particular an insulating product for the building material industry or insulating material for producing such a product, which is referred to as preferred above or below) the composite particles as colorants for white paint one or more substances selected from the group consisting of layered silicates and clays, as embedded in the sintered composite particles, and / or one or more non-refractory solids, preferably albite, as part of the sintering composite, and / or as additional constituent one or more additional starting materials, preferably selected from the group of refractory solids, particularly preferably selected from the group consisting of titanium dioxide, cristobalite and alumina.
  • an insulating product according to the present invention is also preferable for the building material industry or insulating material for producing such a product as described above (particularly, an insulating product for the building material industry or insulating material for producing such a product, referred to above or below as preferable) wherein the composite particles as colorant for white color one or more substances selected from the group consisting of phyllosilicates and clays, as embedded in the sintered composite particles and / or one or more non-refractory solids, preferably albite, as a constituent of the sintered composite, and / or as an additional constituent one or more additional starting materials, preferably selected from the group of refractory solids, more preferably selected from the group consisting of titanium dioxide, cristobalite and alumina.
  • an insulating product according to the invention for the building material industry or insulating material for producing such a product as described above in particular an insulating product for the building material industry or insulating material for producing such a product, which is referred to above or below as being preferred
  • an insulating product according to the invention for the building material industry or insulating material for producing such a product as described above embedded in the sintered composite particles of one or more substances selected from the group consisting of layered silicates and clays which do not melt congruently below 1500 ° C and / or which are selected from the group consisting of the layer silicates kaolinite, montmorillonite and lllit, and the clays kaolin and bentonite.
  • an insulating product according to the invention for the building material industry or insulating material for producing such a product as described above (in particular, an insulating product for the building material industry or insulating material for producing such a product, which is referred to as preferred hereinbefore) a number of composite particles having a particle size ⁇ 1.5 mm, preferably a particle size in the range from 0.1 mm to 0.5 mm, particularly preferably a particle size in the range from 0.1 mm to 0.3 mm, determined by sieving (for determination method see above).
  • FIG. 1 shows composite particles C19 according to the invention after sintering (heating to 950 ° C. for 30 min., Step (a3)). Light micrograph, 200x magnification.
  • a sintering composite was formed within an (individual) composite particle under the process conditions.
  • Such a sintered composite is the cause of the exceptional mechanical strength of the composite particles according to the invention.
  • FIG. 2 In FIG. 2, the shape of the sample cube (projection) pressed from the commercially available expanded glass Liaver® (for further details see example 2) is shown before the beginning of the heating microscopy.
  • the figure is characterized by the following related technical data:
  • FIG. 3 In FIG. 3, the shape of the test cube pressed from the commercial expanded glass Liaver®, which has been modified by the influence of temperature, is shown at the temperature of 1250 ° C. (projection). The figure is characterized by the following related technical data: 1250 ° C / 00:23:51. It can be clearly seen that at a temperature of 1250 ° C, the original cube shape has been lost and the expanded glass completely melted. This indicates that conventional Liaver® expanded glass has no heat resistance up to 1250 ° C.
  • FIG. 4 In FIG. 4, the shape of the sample cube (projection) pressed from the commercial foam glass Poraver® (for further details see example 2) is shown before the beginning of the heating microscopy.
  • the figure is characterized by the following related technical data:
  • Fig. 5 In Fig. 5 the modified by temperature influence shape of the pressed from the commercial foam glass Poraver® sample cube at the temperature of 1250 ° C is shown (projection). The figure is characterized by the following related technical data: 1250 ° C / 00:22:13.
  • FIG. 6 shows the shape of the sample cube (projection) pressed from composite particles C19 produced by the process according to the invention before the start of the heating microscopy.
  • the figure is characterized by the following related technical data:
  • FIG. 7 In FIG. 7, the shape of the sample cube (projection) pressed from composite particles C19 produced by the process according to the invention is at the temperature of 1250 ° C imaged.
  • the figure is characterized by the following related technical data: 1250 ° C / 00:23:49.
  • the particle sizes of composite particles are determined by sieving in accordance with DIN 66165-2 (4.1987) using the method F mentioned there (machine screening with moving single sieve or sieve set in gaseous static fluid).
  • a vibrating sieve machine of the type RETSCH AS 200 control is used; while the amplitude is set to level 2; there is no interval sieving, the sieving time is 1 minute.
  • step (a) The determination of the particle sizes of light fillers used in step (a) as a density-reducing substance of component (ii) is also carried out according to DIN 66165-2 (4.1987) using the method F mentioned therein (machine screening with moved single sieve or sieve set in gaseous static fluid ).
  • a vibrating sieve machine of the type RETSCH AS 200 control is also used; while the amplitude is set to level 2; there is no interval sieving, the sieving time is 1 minute.
  • the whiteness of the samples was measured according to Tappi (whiteness R457) using a Minolta CM-2600 d spectrometer (see manufacturer's information on its website at: https://www.konicaminolta.eu/en/messqeraete/ employment/ colorimetric-measurement / spectrophotometer-portable / cm-2600d-cm-2500d / technical-data.html), with the following settings: middle orifice (MAV); Measurement with and without gloss (SCI + SCE) and 0% UV content.
  • the measured values are read in accordance with the following regulations: standard illuminant C, observer angle 2 ° (C-2), without gloss and with 0% UV (SCE / 0).
  • the following "L * a * b values" are used: D65-10, SCI / 0 (standard light D65, observer angle 10 ° (D65-10) including gloss and 0% UV (SCI / 0).
  • the thermal conductivity values of the samples were determined according to the standard DIN EN 12667: 2001-05, determination of the on-resistance according to the method with the plate device and the heat flow measuring plate device (products with high and medium heat resistance). 7. Determination of alkali resistance
  • the alkali resistance of the samples was determined by the following method: 5 g of the composite particles to be investigated were weighed, completely covered with aqueous sodium hydroxide solution (pH 14) and left to stand under laboratory conditions (25 ° C., normal pressure) for 30 days , The composite particles were then filtered off from the sodium hydroxide solution, washed with water until neutral, dried (drying oven, 105 ° C.) and weighed. The weight loss after storage in the sodium hydroxide solution compared to the original weight of the composite particles was used as a measure of their alkali resistance. 8. Determination of water solubility
  • the water solubility of the samples was determined according to the following procedure: 5 g of the composite particles to be investigated were weighed in and, by addition of 100 ml of aq. completely covered with water and allowed to stand under laboratory conditions (25 ° C, normal pressure) for 30 days in a closed glass vessel. Subsequently, the composite particles were filtered off, dried (drying oven, 105 ° C) and weighed. The weight loss after storage in water compared to the original weight of the composite particles was used as a measure of their water solubility.
  • Heating rate 50K / min until reaching 1500 ° C (no holding time) and 3rd heating rate with 10K / min until reaching 1650 ° C (holding time 5s)
  • the time of reaching the softening temperature was in accordance with the standard DIN 51730 (1998-4) (or ISO 540: 1995-03).
  • composite particles (C01, C17, C19, C23, C27, C29 and C30) were prepared having a particle size of less than 10 mm, preferably less than 2 mm (hereinafter also referred to as "composite particles according to the invention"):
  • a 1% strength aqueous sodium alginate solution (1% by weight of sodium alginate from the company Alpichem with CAS No. 9005-38-3 based on the total mass of the aqueous solution) was prepared.
  • the dispersant Sokalan® FTCP 5 from BASF was diluted with water to prepare a corresponding dispersing solution; the mass ratio Sokalan® FTCP 5 to water was 1: 2.
  • the prepared 1% sodium alginate aqueous solution and the prepared dispersing solution were then mixed in a mixing ratio shown in Tables 1a and 1b, respectively, to give a solidifiable liquid (solidifiable liquid for use as a continuous phase in the sense of the component (iv) according to the step (a1)).
  • step (a1) density-reducing substances (constituent (ii) according to step (a1), light fillers, blowing agents or pyrolysable substances, in each case according to Table 1a or 1b) were subsequently added to the creamy suspension in an amount according to Table 1 below. and subsequently an amount of water according to Table 1a or 1b.
  • Table 1a Ingredients for the production of composite particles according to the invention and their resulting bulk densities Composition of the suspension
  • Table 1 b Ingredients for the production of composite particles according to the invention and their resulting bulk density (continuation of Table 1a)
  • Poravermehl (glass flour): D50 45 ⁇ (manufacturer)
  • Flat glass powder DIN 100 from ground flat glass shards, bulk density 1, 2 g / L; Whiteness R457 89%.
  • the term "DIN 100" means that the flat glass powder is in the ground state, and after sieving a sample of this component with a test sieve with a nominal mesh size of 100 ⁇ (according to DIN ISO 3310-1: 2001-09) a residue in the range of 1 to 10% by weight remains, based on the amount of sample used.
  • Borosilicate glass spheres Product name: "3M Glass Bubbles K1"; Bulk Density of 125 g / L - Plastic Spheres PM 6550 Sphere One Extendospheres®, Bulk Density of 50 g / L; Grain Size: 10-200 ⁇
  • the size of the hardened drops was dependent on the composition of the diluted suspension, the flow rate of the pump and the vibration frequency of the nozzle. (a3) treating the hardened drops
  • the composite particles produced in this way are excellent insulating materials, which are ideal as intermediates for the production of insulating products for the building materials industry.
  • the measured bulk densities of the composite particles produced according to the invention are below 500 g / l.
  • the bulk density of resulting composite particles according to the invention can even be reduced to below 350 g / L (see composite particle C19 in Table 1a).
  • Liaver® blown glass sintered bulk density 250 g / L, grain size 0.5-1.0 mm
  • Poraver® foam glass bulk density 270 g / L, grain size 0.5 - 1, 0 mm
  • Aerosilex® foam glass (glass and silica), bulk density 125g / L, grain size 0.5-1, 0 mm
  • the comparative materials used were the commercial materials Liaver® expanded glass and Poraver® foam glass given above in Example 2.
  • Comparative material Poraver® 1, 5 It can be seen from the results in Table 3 that the tested composite particles according to the invention exhibit a water absorption capacity which lies in the range of low water absorption capacity expandable and foam glasses.
  • Example 4 Determination of the Softening Temperatures
  • the softening temperature of composite particles produced according to the invention according to Example 1 and comparative materials of inorganic fillers or insulating materials of the prior art according to determination method No. 9 given above were determined in each case.
  • the results of these determinations are listed in Table 4.
  • Compound particles "C19" according to the invention (compare Table 1a) were used, Comparative materials used were the commercially available materials Liaver® expanded glass and Poraver® foam glass given above in Example 2.
  • a process for producing an insulating product for the building materials industry or an insulating material as an intermediate for the production of such a product comprising the following steps:
  • the one or more non-refractory solids used as additional starting material (iii) to reduce the melting point of the composite particles are inorganic materials selected from the group consisting of amorphous oxides, amorphous silicates, crystalline oxides and crystalline silicates and mixtures thereof, preferably selected from the group consisting of amorphous silicates and crystalline silicates, and / or (preferably "and") have a melting point or softening temperature lower than 1350 ° C.
  • the one or more non-refractory solids used to reduce the melting point of the composite particles used as additional starting material (iii) are selected from the group consisting of glass flours, feldspar, boric acid and boron salts such as sodium tetraborate and sodium perborate wherein preferably one or at least one of the plurality of non-refractory solids for reducing the melting point of the composite particles is selected from the group consisting of glass flours and albite, more preferably selected from the group of glass flours with a brightness> 80, and / or is selected from the group of recycle glass flours.
  • step (a1) as a colorant for white color, in component (i) one or more substances selected from the group consisting of layered silicates and clays and / or in component (iii) one or more non-refractory solids for reducing the melting point of the composite particles, preferably glass flours and / or albite, and / or as an additional constituent one or more additional starting materials, preferably selected from the group of refractory solids, more preferably selected from the group consisting of titanium dioxide, cristobalite , Alumina can be used. 5.
  • step (a1) wherein in step (a1) the production of drops takes place by means of one or more nozzles, preferably vibration nozzles, and / or induces in step (a2) the solidification of the solidifiable liquid by cooling, drying or chemical reaction becomes.
  • step (a1) is a solidifiable by chemical reaction liquid and in step (a2), the solidification of the solidified liquid is induced by chemical reaction.
  • step (a2) the solidifiable liquid is a liquid which can be solidified by cation exchange reaction, preferably one solidifiable by reaction with calcium ions and / or barium ions and / or manganese ions, preferably by reaction with calcium ions Liquid is.
  • the solidifiable liquid is a calcium ion solidifiable liquid comprising one or more binders selected from the group consisting of alginate, PVA, chitosan and sulfoxyethyl cellulose, and / or an aqueous solution wherein the solidifiable liquid is preferably an aqueous alginate solution.
  • step (a) as a density reducing substance of component (ii) light fillers used, preferably having a particle size smaller than 0.4 mm, more preferably smaller than 0.3 mm , very particularly preferably less than 0.2 mm, determined by sieving, selected from the group consisting of: inorganic hollow spheres, preferably borosilicate glass, organic hollow spheres, particles of porous and / or foamed material, rice husk ash, core-shell particles and calcined diatomaceous earth and / or wherein the or at least one of the blowing agent used as component (ii) in step (a) is selected from the group consisting of:
  • Vegetable flours preferably selected from the group consisting of coconut husk flour, walnut shell flour, grape seed flour, olive kernel flour, wheat flour, corn flour, wood flour, sunflower peel flour and cork flour,
  • Rice husk ash, and / or wherein the or at least one of the pyrolyzable fillers used as component (ii) in step (a) is selected from the group consisting of:
  • step (a1) as an additional starting material for producing a further dispersed phase one or more refractory solids are used, preferably in a proportion of not more than 10 wt .-%, based on the total amount of solid constituents of the suspension prepared in step (a1), wherein preferably the or at least one of the additional refractory solids used in step (a1) is selected from the group consisting of: Oxides of one or more elements selected from the group consisting of Si, Al, Zr, Ti, Mg and Ca, and
  • step (a1) of the component (i) is selected from the group consisting of phyllosilicates and clays which do not melt incongruent below 1500 ° C and / or is selected from the group consisting of the layer silicates kaolinite, montmorillonite and lllit, and the clays kaolin and bentonite.
  • step (a3) is carried out so that the bulk density of the composite particles resulting in step (a3) is less than the bulk density of the cured droplets in the dried state and / or the said in step (a3) composite particles have a bulk density ⁇ 500 g / L, preferably ⁇ 400 g / L, more preferably ⁇ 300 g / L.
  • component (ii) comprises one or more blowing agents as a density-reducing substance and the treatment according to step (a3) is carried out in such a way that the blowing agent (s) blow and thereby form cavities in the resulting composite particle and / or one or more pyrolyzable fillers and the treatment according to step (a3) is carried out in such a way that the one or more pyrolyzable fillers pyrolyise and thereby form cavities in the resulting composite particle.
  • component (i) in step (a1) comprises at least one clay, preferably containing kaolinite and / or lllit, and / or wherein the treatment according to step (a3) sintering at a temperature in the range from 900 to 980 ° C, wherein preferably a sintered composite comprising the components (i), (ii) and (iii) is formed.
  • step (a3) wherein during sintering in step (a3) a temperature of 1000 ° C is not exceeded.
  • step (a3) wherein in step (a3) the hardened drops are sintered to result in solid particles as an intermediate, and then the surface of these solid particles is sealed, preferably by means of an organic coating agent, so that said Composite particles result.
  • WG> 65 a whiteness WG> 65, preferably WG> 80, particularly preferably WG> 90, and / or
  • B a thermal conductivity value at room temperature (20 ° C) YR ⁇ 0.26 W / m * K, preferably ⁇ 0.10 W / m * K, more preferably ⁇ 0.07 W / m * K, and / or
  • (G) a softening temperature> 900 ° C, preferably> 1000 ° C, more preferably> 1200 ° C, determined by means of heating microscopy.
  • a matrix encapsulation method preferably using a nozzle, particularly preferably using a vibrating nozzle, for producing composite particles having a bulk density ⁇ 500 g / L, preferably ⁇ 400 g / L, particularly preferably ⁇ 300 g / L, in which Preparation of an insulating product for the building materials industry or an insulating material as an intermediate for the production of such a product.
  • An insulating product for the building materials industry or insulating material for the manufacture of such a product comprising a number of composite particles having a particle size of less than 10 mm, comprising
  • (G) a softening temperature> 900 ° C, preferably> 1000 ° C, more preferably> 1200 ° C, determined by means of heating microscopy.
  • An insulating product for the building materials industry or insulating material for producing such a product according to any one of aspects 23 to 25, wherein in the sintered composite of particles of one or more non-refractory solids of a non-refractory solid or at least one of the plurality of non-refractory Solids selected from the group consisting of amorphous oxides, amorphous silicates, crystalline oxides and crystalline silicates and mixtures thereof, preferably selected from the group consisting of amorphous silicates and crystalline silicates, and / or having a melting point or softening temperature lower is 1350 ° C.
  • An insulating product for the building materials industry or insulating material for producing such a product according to one of the aspects 23 to 26, wherein in the sintered composite of particles of one or more non-refractory solids of a non-refractory solid or at least one of the plurality of non-refractory solids, is selected from the group consisting of glass flours, feldspar, boric acid and boron salts such as sodium tetraborate and sodium perborate, wherein preferably one non-refractory solid or at least one of the plurality of non-refractory solids is selected from the group consisting of glass flours and albite, more preferably is selected from the group of glass flours with a whiteness> 80, and / or is selected from the group of recycle glass flours.
  • An insulating product for the building materials industry or insulating material for producing such a product according to any one of aspects 23 to 27, wherein the composite particles as colorants for white paint one or more substances selected from the group consisting of layered silicates and clays, as embedded in the sintering composite Particles and / or one or more non-refractory solids, preferably albite, as a constituent of the sintered composite, and / or as an additional constituent one or more additional starting materials, preferably selected from the group of refractory solids, more preferably selected from the group of titanium dioxide, cristobalite and alumina.
  • Insulating product for the building materials industry or insulating material for producing such a product comprising as hollow fillers in the sintered composite embedded organic hollow spheres with a particle size of less than 0.4 mm, more preferably less than 0.3 mm, most preferably less than 0.2 mm, determined by sieving.
  • An insulating product for the building materials industry or insulating material for producing such a product comprising particles of one or more substances selected from the group consisting of layered silicates and clays not lower than 1500 ° C embedded in the sintering composite congruently melt and / or are selected from the group consisting of the layer silicates kaolinite, montmorillonite and lllit, and the clays kaolin and bentonite.
  • An insulating product for the building materials industry or insulating material for producing such a product comprising a number of composite particles having a particle size ⁇ 1, 5mm, preferably a particle size in the range of 0, 1 mm to 0.5 mm, more preferably a particle size in the range of 0, 1 mm to 0.3 mm, determined by sieving.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts und ein entsprechendes Isoliermaterial bzw. ein isolierendes Produkt. Weiter wird beschrieben die Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens zur Herstellung von Kompositpartikeln bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts sowie die entsprechende Verwendung der mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel.

Description

Verfahren zur Herstellung von Kompositpartikeln und von Isoliermaterial zur Herstellung von isolierenden Produkten für die Baustoffindustrie sowie entsprechende Verwendungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts und ein entsprechendes Isoliermaterial bzw. ein isolierendes Produkt. Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Matrixverkap- selungsverfahrens zur Herstellung von Kompositpartikeln bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts sowie die entsprechende Verwendung der mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel.
Der Begriff„Baustoffindustrie" umfasst im Rahmen der vorliegenden Unterlagen vorzugs- weise den Einsatz der erfindungsgemäßen Gegenstände bei der Herstellung bzw. als Dämm- und Isolationsmaterial zur Wärmedämmung und zum Schallschutz sowie bei der Herstellung bzw. als Material zum Brandschutz von Bauten. Anwendungen der erfindungsgemäßen Gegenstände wie im vorliegenden Text beschrieben in anderen Industriezweigen, insbesondere in der Gießereiindustrie, sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfin- dung.
Der Einsatz von Bläh- und Schaumgläsern, Perliten, oder Bims als Isolier- und Dämmmaterial in der Baustoffindustrie ist bekannt. Außerdem werden bereits Mikroglashohlkugeln und Kunststoffkugeln verwendet. Auch sind Kombinationsprodukte auf dem Markt erhältlich, z.B. das Produkt„Aerosilex", welches als geblähtes Aggregat einer Kombination von Glas mit Kieselerde angeboten wird.
Am häufigsten werden derzeit Dämmmaterialien aus Polystyrol eingesetzt. Wegen deren leichter Entflammbarkeit, der Bildung giftiger Gase beim Brand und der Entsorgung als Sondermüll ist der Markt schon lange auf der Suche nach geeigneten Alternativen. Der Einsatz von Phenolschaumprodukten und Polyurethanprodukten ist ebenso wegen ihrer leichten Brennbarkeit und der durch diese Produkte abgegebenen Emissionen verbesserungswürdig. Die gebräuchlichsten Dämmmaterialien auf organischer Basis Polystyrol, Phenolschäume und Polyurethan, haben eine deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit gegenüber den bislang eingesetzten anorganischen Dämmstoffen. Die Wärmeleitfähigkeiten werden für geblähtes Polystyrol mit 0,035-0,045 W/(m*K), für Phenolschäume mit 0,021 -0,024 W/(m*K) und für Polyurethan mit 0, 020-0, 025W/(m*K) angegeben. Allerdings sind die organischen Dämm- Stoffe brennbar - so werden Bauelemente aus Polyurethan als„normalentflammbar" und „schwerentflammbar" eingestuft. Polystyrol als Dämmstoff zersetzt sich oberhalb von 300°C und tropft dann ab, wodurch es zur Ausweitung entstehender Brände kommen kann. Der Brandschutz bei Polystyrol muss daher durch Zugabe von Flammschutzmitteln hergestellt bzw. erhöht werden. Als Flammschutzmittel werden meist bromhaltige Verbindungen eingesetzt, die jedoch problematisch sind, da sie im Brandfall gesundheitsgefährdende Gase freisetzen können. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist daher eine schwere Entflammbarkeit, idealerweise sind solche Isoliermaterialien nicht entflammbar.
Eine der wichtigsten Eigenschaften von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffin- dustrie ist eine gute Isolationswirkung, d.h. eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit von Bläh- und Schaumgläsern liegt im Bereich von 0,038 bis 0,050 W/(m*K). Diese anorganischen Stoffe schmelzen bei Temperaturen von ca. 700 bis 800 °C, sind aber nicht brennbar.
Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindust- rie ist eine geringe Schüttdichte, so dass die resultierenden Bauelemente leichter sind und die Isolationswirkung weiter verbessert werden kann
Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist eine hohe thermische Stabilität, d.h. solche Materialien sollen sich auch bei hohen Temperaturen wie sie beispielsweise bei einem Brand auftreten, möglichst wenig und im Idealfall gar nicht verformen. Dadurch wird gewährleistet, dass solche Isoliermaterialien umfassende Bauelemente auch im Brandfall lange Zeit stabil bleiben und eine Gebäudebeschädigung oder ein Gebäudeeinsturz möglichst lange vermieden wird. Ebenfalls ist eine wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie eine hohe Wasserbeständigkeit, insbesondere zum Bautenschutz.
Zu den bekannten anorganischen Dämmstoffen mit flammhemmenden Eigenschaften zählen beispielsweise die faserförmigen kristallisierten Silikat-Minerale wie Asbest. Diese werden aber wegen der mit der Freisetzung von z.B. Asbeststäuben verbundenen hohen Ge- sundheitsgefährdung für Menschen, etwa durch Asbestose oder eine Erhöhung des Risikos, an Lungenkrebs zu erkranken, heute kaum noch verwendet.
Bei organischen Dämmmaterialien wird vielfach darauf verwiesen, dass bei der Nutzung möglicherweise gesundheitsschädliche Emissionen auftreten. So muss beispielsweise bei Phenolschäumen mit Formaldehydemissionen gerechnet werden. Eine weitere wichtige Eigenschaft von Isoliermaterialien zum Einsatz in der Baustoffindustrie ist daher eine geringe und vorzugsweise keine Emission gesundheitsschädlicher Stoffe.
Insbesondere beim Einsatz in dünn- und dickschichtigen Putzsystemen sind neben den bereits vorstehend genannten wichtigen Eigenschaften als zusätzliche Eigenschaften von Isoliermaterialien eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine hohe Beständigkeit gegen- über Alkalien von Bedeutung. So können einige bekannte Materialien auf Glasbasis oder auf Basis von Perliten in alkalischen Putzsystemen nur bedingt eingesetzt werden, da sie bei basischen pH-Werten löslich sind. Zudem ist bekannt, dass Perlit Wasser aus der Umgebung aufnimmt und dann reagiert. Für den Einsatz insbesondere von Putzen ist auch eine ausreichende mechanische Festigkeit der Isoliermaterialien notwendig - schließlich sollen diese Mischprozesse und auch das Auftragen mittels Spritzen, Spachteln oder Streichen ohne Funktionseinbußen überstehen.
Insbesondere beim Einsatz im Innenbereich sollen die Isoliermaterialien auch einen hohen Weißgrad haben, damit neben der Funktionalität der Baustoffe auch eine ansprechende ästhetische Wirkung erzielt wird. Daneben ist die Weiterverarbeitung von Materialien mit hohem Weißgrad oft einfacher, beispielsweise in Fällen, in denen später eine andere Farbe auf dem weißen Untergrund aufgetragen werden soll. Das Dokument WO 98/32713 beschreibt einen Leichtwerkstoff enthaltend geblähten Perlit sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Das Dokument WO 2005/087676 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat. Das Dokument WO 2012/031717 beschreibt ein wärmedämmendes Brandschutzformteil und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Das Dokument DE-OS 2214073 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von geblähten keramischen Erzeugnissen.
Das Dokument EP 0639544 beschreibt netzartige Keramikpartikel. Das Dokument DE 10 2015 120 866 A1 (entspricht WO 2017/093371 A1 ) gibt ein Verfahren zur Herstellung von feuerfesten Kompositpartikeln und von Speiserelementen für die Gießereiindustrie, entsprechende Speiserelemente und Verwendungen an. Nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunktes, insbesondere solche mit einem Schmelzpunkt oder einer Erweichungstemperatur niedriger als 1350 °C, sind als Bestand- teile der dort beschriebenen Kompositpartikel nicht offenbart.
Es war eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts bereitzustellen, welches ohne besondere Mühe an die praktischen Erfordernisse hinsichtlich der Eigenschaften der im Isoliermaterial vorhandenen Partikel angepasst werden kann. Das anzugebende Verfahren sollte zu einem Isoliermaterial führen, das Partikel mit einer Korngröße von 10 mm oder weniger umfasst. Die Partikel sollten vor allem - abhängig von der individuellen Ausgestaltung des anzugebenden Verfahrens - eine geringe Schüttdichte und/oder ein ausgezeichnetes Isolationsverhalten, d.h. eine geringe Wärmeleitfähigkeit, besitzen. Vorzugsweise sollte das anzugebende Verfahren den Einsatz bzw. die Herstellung von Füllstoffpartikeln umfassen bzw. ermöglichen, welche eine oder mehrere, vorzugsweise sämtliche der nachfolgenden Eigenschaften besitzen:
- ein ausgezeichnetes Isolationsverhalten (d.h. eine geringe Wärmeleitfähigkeit), eine geringe oder keine Entflammbarkeit,
- eine hohe thermische Stabilität bzw. Beständigkeit (d.h. eine hohe und langanhaltende mechanische Stabilität auch bei hohen Temperaturen wie sie bei Bränden auftreten), - eine geringe oder keine Emission gesundheitsschädlicher Stoffe,
- eine hohe Wasserbeständigkeit,
- eine hohe mechanische Festigkeit,
- eine hohe Beständigkeit gegenüber Alkalien,
- einen hohen Weißgrad, - eine gute Schüttfähigkeit,
- eine hohe Sphärizität,
- Rieselfähigkeit, und
- eine geringe Schüttdichte von weniger als 500 g/L. Das anzugebende Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts sollte flexibel einstellbar sein hinsichtlich der Herstellung und des Einsatzes von Füllstoffpartikeln variabler Größe. Insbesondere sollte das Verfahren die Herstellung und den Einsatz von Füllstoffpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugs- weise von weniger als 2mm bei der Herstellung eines Isoliermaterials ermöglichen. Die herzustellenden und einzusetzenden Füllstoffpartikel sollten variabel zusammengesetzt werden können. Durch diese Variabilität und Flexibilität des anzugebenden Verfahrens soll es möglich sein, ein Isoliermaterial herzustellen, dessen Materialeigenschaften individuell an die Bedürfnisse des Einzelfalles angepasst sind. Das anzugebende Verfahren zur Her- Stellung eines zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts soll somit u.a. von der Marktverfügbarkeit von Füllstoffpartikeln definierter Größe und Zusammensetzung unabhängiger sein als die bisherigen entsprechenden Verfahren.
Es war eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Isoliermate- rial bzw. ein isolierendes Produkt, anzugeben. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich, mutatis mutandis, aus den vorstehenden Ausführungen und ergeben sich aus den entsprechenden Erläuterungen im nachfolgenden Text.
Die Erfindung sowie erfindungsgemäß bevorzugte Kombinationen bevorzugter Parameter, Eigenschaften und/oder Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden in den beigefüg- ten Ansprüchen definiert. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden auch in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Beispielen angegeben bzw. definiert.
Die gestellte primäre Aufgabe hinsichtlich des anzugebenden Verfahrens wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines sol- chen Produkts, mit folgenden Schritten:
(a) Herstellen von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise von weniger als 2 mm, bestimmt mittels Siebung, in einem Matrixverkapse- lungsverfahren mit den folgenden Schritten:
(a1 ) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Start- materialien: als dispergierte Phasen
(i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen,
(ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausge- wählt aus der Gruppe bestehend aus Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen
Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L, Blähmittel und pyrolysierbare Füllstoffe und (iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht- feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, sowie als kontinuierliche Phase
(iv) eine verfestigbare Flüssigkeit,
(a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit, so dass die Tropfen zu gehärteten Tropfen härten und die (i) Substanz oder Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die (ii) dichtereduzierenden Substanz oder Substanzen sowie der beziehungsweise die (iii) nicht-feuerfesten Feststoffe in der sich verfestigenden kontinuierlichen Phase eingekapselt werden,
(a3) Behandeln (vorzugsweise Wärmebehandeln) der gehärteten Tropfen, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren, wobei das Behandeln ein Sintern der gehärteten Tropfen umfasst.
Die Erfindung beruht u.a. auf der Erkenntnis, dass durch Matrixverkapselung (Einkapseln) der in Schritt (a1 ) angegebenen Startmaterialien (siehe Punkt (i) bis (iv) in Schritt (a1 )) Kompositpartikel hergestellt werden können, welche die oben aufgeführten primären Eigenschaften besitzen.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), umfassend als zusätzlichen Schritt:
(b) Herstellen des isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder des Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts unter Verwendung der Kompositpartikel aus Schritt (a). Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei das hergestellte isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das hergestellte Isoliermaterial als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Schüttungen, Leichtbauplatten, vorzugsweise Leichtbauplatten im Sanierungs- und Modernisierungsbau, und/oder Akustikplatten;
Putzsysteme, vorzugsweise dickschichtige Putzsysteme, im Innen- und Außenbe- reich, vorzugsweise Sanierungsputze, Putz- und Trockenmörtelsysteme, Fliesenkleber, Baukleber, Ausgleichsmassen, Spachtelmassen, Dichtungsmassen, Füllspachtel, Wandfüller und/oder Lehmputze; dünnschichtige Systeme, vorzugsweise Dispersionsfarben und/oder Tapeten und - Harzsysteme für die Baustoffindustrie, vorzugsweise Polymerbeton und/oder Mine- ralguss, Kunststeine, Verbundsteine und/oder Sanitärfertigteile.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel besitzen eine Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm, bestimmt mittels Siebung. Die Bestimmung mittels Siebung erfolgt gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens F (Maschinensiebung mit bewegtem Einzelsieb oder Siebsatz in gasförmigem ruhendem Fluid). Es wird eine Vibrationssiebmaschine des Typs RETSCH AS 200 control eingesetzt; dabei wird die Amplitude auf die Stufe 2 eingestellt; es erfolgt keine Intervallsiebung, die Siebdauer beträgt 1 Minute.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel sind weiterhin nicht entflammbar und nicht brennbar. Vorzugsweise sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikel auch rieselfähig.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gilt ein Partikel oder Material (z.B. eine Menge von Partikeln gleicher Zusammensetzung) als thermisch beständig, wenn der Partikel oder das Material unterhalb einer gegebenen Temperaturobergrenze (z. B. 1 100 °C) weder schmilzt, noch unter Verlust der räumlichen Gestalt erweicht oder sich gar zersetzt. Das Merkmal„Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien" umfasst das„Herstellen von Tropfen einer Suspension aus ausschließlich den folgenden Startmaterialien" sowie das„Herstellen von Tropfen einer Suspension aus den folgenden Startmaterialien und weiteren Startmaterialien". Unter einem„Matrix-Verkapselungsverfahren" wird im vorliegenden Text ein Verfahren verstanden, in dem zunächst Tropfen einer Suspension (bzw. Dispersion) hergestellt werden, wobei die Suspension (bzw. Dispersion) eine oder mehrere im festen oder flüssigen Zustand vorliegende Substanzen umfasst, die in einer Matrix (kontinuierliche Phase) suspendiert sind. Aus den Tropfen werden durch Verfestigen und gegebenenfalls anschließendes Behandeln Kompositpartikel erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in seinem Schritt (a) ein spezifisches Matrixverkapselungsverfahren mit den vorstehend definierten Teil-Schritten. Vom Matrix-Verkapselungsverfahren unterscheidet sich ein typisches Verfahren zur Herstellung von Kern-Hülle-Partikeln dadurch, dass in Kern-Hülle-Partikeln das Hüllmaterial nur einen einzigen Kern umhüllt. Dieser einzige Kern eines typischen Kern- Hülle-Partikels umfasst üblicherweise kein Bindemittel, welches sonstige Bestandteile des Kerns bindet.
„Dichtereduzierende Substanzen" im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Substanzen, deren Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren dazu führt, dass eine verringerte Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel erreicht wird, im Vergleich mit einem nicht-erfindungsgemäßen (Vergleichsverfahren, welches auf identische Weise durchgeführt wird, in dem jedoch zum Zwecke des Vergleichs diese„dichtereduzierenden Substanzen" nicht eingesetzt werden. Abhängig von der Behandlung eines gehärteten Tropfens kann ein eingesetztes Blähmittel oder ein eingesetzter pyrolysierbarer Füllstoff blähen bzw. pyrolysiert werden, oder auch nicht. Nur wenn (in Schritt (a3)) ein eingesetztes Blähmittel bläht oder ein eingesetzter pyrolysierbarer Füllstoff pyrolysiert wird, erfüllt er das Kriterium„dichtereduzierend".
Erfindungsgemäß eingesetzte„Leichtfüllstoffe" sind Füllstoffe, die jeweils eine Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L aufweisen. Zur Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugte Leichtfüllstoffe sind - Spheres, vorzugsweise Spheres aus Flugasche, wie z.B. Spheres„Fillite 106" der Fa. Omya GmbH, oder Glas wie z.B. das Glas mit dem Namen "GHL 450" der Fa. LÜH Georg H. Lüh GmbH, das Produkt mit dem Namen "JJ Glass Bubbles" der Fa. Jebsen & Jessen GmbH & Co. KG, das Produkt mit dem Namen "Q-cel®300" der Fa. Potters Industries oder die Produkte "K1 ", "K15" oder "K20" der Fa. 3M. „Blähmittel" sind Substanzen, die beim Behandeln der gehärteten Tropfen in Schritt (a3), z.B. beim Erhitzen, aufblähen oder Blähgase freisetzen und dadurch Hohlräume im Kompositpartikel erzeugen.
„Pyrolysierbare Füllstoffe" sind Füllstoffe, die beim Behandeln der gehärteten Tropfen in Schritt (a3), z.B. beim Erhitzen, teilweise oder vollständig, vorzugsweise vollständig, pyro- lysiert werden.
Ein pyrolysierbarer Füllstoff kann gleichzeitig ein Leichtfüllstoff mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L sein. Ein pyrolysierbarer Füllstoff kann gleichzeitig ein Blähmittel sein. Ein Blähmittel kann gleichzeitig ein Leichtfüllstoff mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L sein. Kompositpartikel, die in Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, besitzen aufgrund des Einsatzes der dichtereduzierenden Substanzen in Schritt (ii) eine besonders geringe, aber individuell gemäß den Bedürfnissen des Einzelfalls eingestellte Schüttdichte und insbesondere bei Einsatz von Blähmitteln und/oder pyrolysierbaren Füllstoffen eine hohe, aber individuell gemäß den Bedürfnissen des Einzelfalls eingestellte Porosität, so dass die resultierenden individuell hergestellten Kompositpartikel eine hohe Isolationswirkung und eine geringe Schüttdichte besitzen.
Erfindungsgemäß eingesetzte„nicht-feuerfeste Feststoffe" sind anorganische Feststoffe, welche in Schritt (a1 ) (siehe Punkt (iii)) zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel dienen.„Nicht-feuerfeste Feststoffe" erfüllen nicht die Anforderungen an die Feu- erfestigkeit bzw. an das Kriterium„feuerfest" gemäß DIN 51060:2000-06.
Dichtereduzierende Substanzen gemäß Schritt (a1 ), Punkt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens können für die Zwecke des vorliegenden Textes nicht auch„nicht-feuerfeste Feststoffe" sein.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie vorstehend beschrieben (insbeson- dere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder (vorzugsweise„und") einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C. Der Schmelzpunkt bzw. die Erweichungstemperatur der erfindungsgemäß eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe wird vorzugsweise bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie, vorzugsweise mit einem Erhitzungsmikroskop EM 301 (Typ M17) der Firma Hesse Instruments, Deutschland (siehe die relevanten Angaben auf der Website unter folgender Adresse: http://www.hesse-instruments.de/content/products.php?Hllanq=de), wobei vorzugs- weise folgende Messbedingungen gewählt werden: 1. Heizrate: 80K/min bis zum Erreichen von 700 °C (keine Haltezeit); 2. Heizrate: 50K/min bis zum Erreichen von 1500 °C (keine Haltezeit) und 3. Heizrate mit 10K/min bis zum Erreichen von 1650 °C ( Haltezeit 5s). Die Erweichungstemperatur wird gemäß der Norm DIN 51730 (1998-4) (bzw. ISO 540:1995- 03) bestimmt. Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung der vorstehend genannten, erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffen die Herstellung der Kompositpartikel bei Temperaturen unter 1000 °C möglich ist, wobei aber die hergestellten Kompositpartikel dennoch eine hohe thermische Beständigkeit aufweisen (gemessen als„Erweichungstemperatur"), die in der Regel über 1000 °C liegt. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, nicht-feuerfeste Feststoffe enthaltenden Kompositpartikel weisen im Vergleich mit ansonsten identisch zusammengesetzten und hergestellten Kompositpartikeln jedoch niedrigere Schmelzpunkte auf.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) ist bevorzugt, wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad > 80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der„Weißgrad" den Weißgrad nach Tappi (Weißgrad R457), vorzugsweise gemessen mit einem Spektrometer Minolta CM-2600 d (siehe Angaben des Herstellers auf dessen Website unter der Adresse: https://www.koni- caminolta.eu/de/messqeraete/produkte/farbmessunq-qlanzmessunq/spektralphotometer- portabel/cm-2600d-cm-2500d/technische-daten.html), mit den folgenden Einstellungen: mittlere Messblende (MAV); Messung mit und ohne Glanz (SCI + SCE) und 0% UV-Anteil. Das Ablesen der Messwerte erfolgt nach den folgenden Vorschriften: Normlichtart C, Betrachterwinkel 2° (C-2), ohne Glanz und mit 0 % UV (SCE/0). Es werden die folgenden „L*a*b-Werte" verwendet: D65-10, SCI/0 (Normlicht D65, Betrachterwinkel 10° (D65-10) inklusive Glanz und 0 % UV (SCI/0). Gläser, welche das vorstehend für Leichtfüllstoffe angegebene Kriterium einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L (siehe Schritt (a1 ), Punkt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens) erfüllen, beispielsweise Schaum- oder Blähgläser, werden für die Zwecke des vorliegenden Textes nicht als„nicht-feuerfeste Feststoffe" aufgefasst.
Glasmehle sind auf Grund ihrer bereits vorteilhaften Eigenschaften wie hohe Kornfestig- keit, hohe Weißgrade, Feuerbeständigkeit (insbesondere Nicht-Brennbarkeit), Frostbeständigkeit, Dämmwirkung und chemische Beständigkeit, als nicht-feuerfeste Feststoffe in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignet. Recycling-Glasmehle erfordern als weiteren Vorteil nur einen vergleichsweise geringen Energieaufwand in der Herstellung. Albit (auch als Natronfeldspat bezeichnet) weist einen vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt und hohen Weißgrad auf, so dass er als nicht-feuerfester Feststoff für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders geeignet ist.
Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe im Bereich von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension. Bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension liegt die Gesamtmenge der als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 3- bis 18 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 15 Gew.-%.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (ins- besondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe eine durch Laserbeugung als D50-Wert bestimmte Teilchengrößenverteilung im Bereich von 3 bis 60 μιη, vorzugsweise im Bereich von 4 bis 50 μιη, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 40 μιη aufweisen. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung als„D50-Werte" bestimmten Teilchengrößenverteilungen werden vorzugsweise auf an sich bekannte Weise durch Laserbeugung als D50-Werte der Summenhäufigkeitsverteilung der volumengemittelten Größenverteilungsfunktion ermittelt und angegeben, d.h. dass jeweils 50 Vol.-% der entsprechenden untersuchten Partikel eine Teilchengröße aufweisen, die gleich oder kleiner als der jeweils an- gegebene D50-Wert ist. Die Größenverteilungskurve der entsprechenden Partikel wird vorzugsweise gemäß ISO 13320-1 (1999) bestimmt, vorzugsweise mit einem Laserbeugungsgerät vom Typ„Mastersizer 3000" der Firma Malvern, Großbritannien, gemäß Herstellerangaben. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgt vorzugsweise nach der Mie-Theorie, welche auch Brechungs- und Absorptionsverhalten der entsprechenden Partikel berück- sichtigt.
Die vorstehend als Komponente (iii) eingesetzten nicht-feuerfesten Feststoffe können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Bevorzugt ist weiterhin ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei in Schritt (a1 ) als Farbgeber für weiße Farbe, im Bestandteil (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen und/oder im Bestandteil (iii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit, und/oder als zusätzlicher Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit, Aluminiumoxid eingesetzt werden.
Die Möglichkeit, in dem erfindungsgemäßen Verfahren Komponenten einzusetzen, welche den hergestellten isolierenden Produkten oder Isoliermaterialien einen hohen Weißgrad verleihen, ist ein besonderer Vorteil der Erfindung. Isoliermaterialien mit hohem Weißgrad sind in der Baustoffindustrie stark nachgefragt, da sie nicht nur eine hohe ästhetische Wirkung haben, sondern auch praktische Nach- oder Weiterbearbeitungen, insbesondere mit Farbanstrichen, oft erleichtern. So sind auf weißen Untergründen beispielsweise oft weni- ger Anstricharbeitsgänge notwendig oder Anstriche auf weißen Untergründen sind oft farbintensiver bzw. farbechter.
Ebenfalls bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei in Schritt (a1 ) das Herstellen von Tropfen mittels einer oder mehrerer Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, erfolgt und/oder in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch Abkühlen, Trocknen oder chemische Reaktion induziert wird.
Die Verwendung von einer oder mehreren Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, ist dabei in Schritt (a1 ) bevorzugt, um die Kompositpartikel zeiteffizient und mit einer möglichst gleichmäßigen Korngröße herzustellen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) ist auch bevorzugt, wobei die in Schritt (a1 ) eingesetzte verfestigbare Flüssigkeit eine durch chemische Reaktion verfestigbare Flüssigkeit ist und in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüs- sigkeit durch chemische Reaktion induziert wird.
Das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch chemische Reaktion hat den Vorteil, dass dieser Vorgang in der Regel irreversibel ist und zudem schnell genug ist, sodass beim Eintropfen und damit beim Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit die verfestigbare Flüssigkeit in der Regel die Form des Tropfens beibehält. Verfestigungen durch physikali- sehe Methoden, wie z.B. Abkühlen oder Trocknen, sind in manchen Fällen reversibel und können in diesen Fällen z.B. durch die Zufuhr von Wärme oder Feuchtigkeit (zumindest teilweise) rückgängig gemacht werden.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Kationenaustauschreaktion verfestigbare Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen und/oder Barium-Ionen und/oder Mangan-Ionen, bevorzugt durch Reaktion mit Calcium-Ionen, verfestigbare Flüssigkeit ist.
Kationenaustauschreaktionen besitzen in der Praxis den Vorteil, dass sie regelmäßig in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum abgeschlossen sind. Bevorzugt ist dabei in Schritt (a2) die Durchführung einer Kationenaustauschreaktion, bei der die verfestigbare Flüssigkeit einwertige Kationen enthält und mit Calcium-Ionen in Kontakt gebracht wird, um so die verfestigbare Flüssigkeit zu verfestigen; anstelle von Calcium-Ionen können aber auch Barium-Ionen oder Mangan-Ionen eingesetzt werden. In der verfestigbaren Flüssigkeit ent- haltene einwertige Kationen werden bei der bevorzugten Vorgehensweise gegen Calcium- Ionen ausgetauscht, um so die verfestigbare Flüssigkeit zu verfestigen. Calcium-Ionen besitzen ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Ladung und lonenbeweglichkeit. Generell gilt: die Ladung des Kations, welches mit dem in der verfestigbaren Flüssigkeit vorliegenden einwertigen Kation ausgetauscht werden soll, sollte möglichst hoch sein, damit beim Kationenaustausch schwerlösliche Verbindungen entstehen. Das Kation soll dabei aber auch eine möglichst hohe lonenbeweglichkeit aufweisen, damit die erwünschte chemische Reaktion möglichst schnell abläuft. Die lonenbeweglichkeit von Kationen nimmt mit zunehmender Kationenladung ab.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen verfestig- bare Flüssigkeit ist, die ein oder mehrere Bindemittel umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Algi- nat, Polyvinylalkohol (PVA), Chitosan und Sulfoxyethylcellulose, und/oder (vorzugsweise„und") eine wässrige Lösung ist, wobei die verfestigbare Flüssigkeit vorzugsweise eine wässrige Alginatlösung ist, wobei die verfestigbare Flüssigkeit besonders bevorzugt eine wässrige Natriumalgi- natlösung ist.
Alginatlösungen, insbesondere Natriumalginatlösungen, vorzugweise in Form einer wäss- rigen Lösung, eignen sich besonders für den Einsatz als eine durch Reaktion mit Calcium- Ionen verfestigbare Flüssigkeit in einem erfindungsgemäßen Verfahren, da sie umweltfreundlich, abbaubar und insbesondere nicht giftig sind. Zudem lassen sich solche Alginatlösungen reproduzierbar und standardisiert verfestigen. Die in eigenen Untersuchungen erhaltenen Kompositpartikel, zu deren Herstellung Alginatlösungen als verfestigbare Flüssigkeit eingesetzt wurde, besaßen einen einheitlichen Aufbau mit gleichmäßig verteilten bzw. angeordneten Partikeln.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, bevorzugt mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, Reisschalenasche, Kern- Hülle-Partikeln und kalziniertem Kieselgur und/oder wobei das beziehungsweise zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate, vorzugsweise mit Kationen aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, bevorzugt Calcium-Carbo- nate, -Hydrogencarbonate und -Oxalate, - Pflanzenmehle, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokos- nussschalenmehl, vorzugsweise Kokosnussschalenmehl mit dem Namen„Coconit 300" der Fa. Mahlwerk Neubauer-Friedrich Geffers GmbH, Walnussschalenmehl, vorzugsweise Walnussschalenmehl mit dem Namen„Walnusschalenmehl 200m" der Fa. Ziegler Minerals, Traubenkernmehl, vorzugsweise Traubenkernmehl mit dem Namen„Traubenkern- mehl M100" der Fa. A+S BioTec, Olivenkernmehl, vorzugsweise Olivenkernmehl mit den Namen„OM2000" oder„OM3000" der Fa. JELU-Werk, Weizenmehl, vorzugsweise Weizenmehl mit dem Namen„Mehl 405" der Fa. Hummel, Maismehl, vorzugsweise Maismehl mit dem Namen„Maismehl„MK100" der Fa. Hummel, Holzmehl, vorzugsweise Holzmehl mit dem Namen "Holzmehl Ligno-Tech 120mesh TR " der Fa. Brandenburg Holzmühle, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl,
Stärke,
Kartoffeldextrin,
Zucker, z.B. Saccharose, Pflanzensamen, und
Reisschalenasche, vorzugsweise Reisschalenasche mit einem hohen Anteil an Kohlenstoff, z.B. eine Reisschalenasche mit dem Namen„Nermat AF (<80μιη)" der Fa. Refra- tech, und/oder wobei das beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Kunststoff perlen, vorzugsweise Kunststoffperlen„Expancel® 091 DE 80 d30" oder „Expancel® 920 DE 80" der Fa. Akzo Nobel oder Kunststoffperlen „SPHERE ONE EXTENDOSPHERES™ PM 6550 Hollow Plastic Spheres" der Fa. KISH Company Inc. und
Styroporkugeln, vorzugsweise Styroporkugeln„F655-N" der Fa. BASF.
Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der als Komponente (ii) eingesetzten dichtereduzierenden Substanzen im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.- %, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension. Bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension liegt die Gesamtmenge der als Komponente (ii) eingesetzten dichtereduzierenden Substanzen vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 14 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 7 Gew.-%.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (ins- besondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als Komponente (ii) eingesetzten dichtereduzierenden Substanzen jeweils eine durch Laserbeugung als D50-Wert bestimmte Teilchengrößenverteilung im Bereich von 10 bis 250 μιη, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 150 μιη, besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 90 μιη aufweisen (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der eingesetzten Leichtfüllstoffe im Bereich bis 30 Gew.-% besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 5 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, und/oder die Gesamtmenge der eingesetzten Blähmittel im Bereich bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, und/oder die Gesamtmenge der eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe im Bereich bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension.
Die vorstehenden, als Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Die vorstehenden, als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: - Holzmehl, vorzugsweise Holzmehl mit dem Namen "Holzmehl Ligno-Tech 120mesh TR " der Fa. Brandenburg Holzmühle, Maismehl, vorzugsweise Maismehl mit dem Namen„Maismehl„MK100" der Fa. Hummel,
Zucker, z.B. Saccharose.
Die vorstehenden, als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehend als Komponenten (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, Blähmittel und pyroly- sierbaren Füllstoffe können jeweils einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehend genannten dichtereduzierenden Substanzen (Leichtfüllstoffe, Blähmittel o- der pyrolysierbare Füllstoffe) zur Herstellung von Kompositpartikeln mit besonders niedriger Schüttdichte sind auf dem Markt im hohen Maße verfügbar. Ihr Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht die reproduzierbare Herstellung von leichten, schwer entflammbaren isolierenden Produkten für die Baustoffiindustrie bzw. von Isoliermaterialien zur Herstellung solcher Produkte, mit jeweils hervorragenden Dämmeigenschaften. Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei in Schritt (a1 ) als zusätzliches Startmaterial zur Erzeugung einer weiteren disper- gierten Phase ein oder mehrere feuerfeste Feststoffe eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, wobei bevorzugt der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1 ) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Oxide von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Si, AI, Zr, Ti, Mg und Ca, und Mischoxide, jeweils umfassend ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Si, AI, Zr, Ti, Mg und Ca, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, wobei vorzugsweise der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1 ) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- Aluminiumoxid (z.B. CAS-Nr. 21645-51-2), - Zirkoniumoxid (z.B. CAS-Nummer 1314-23-4), - Titandioxid (z.B. CAS-Nummer 13463-67-7),
- Siliziumdioxid (z.B. Quarz mit der CAS-Nummer: 14808-60-7 oder glasartiges Si02 mit der CAS-Nummern: 60676-86-0),
- Magnesiumoxid (z.B. CAS-Nummer: 1309-48-4),
- Calciumoxid (z.B. CAS-Nummer 1305-78-8),
- Calciumsilikat (z.B. CAS-Nummer: 1344-95-2),
- Schichtsilikate, vorzugsweise Glimmer,
- Aluminiumsilikate und
- Magnesiumaluminiumsilikat, vorzugsweise Cordierit, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension.
Der Begriff „feuerfest" hat dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Bedeutung entsprechend der Definition in der Norm DIN 51060:2000-06. Die vorstehend genannten feuerfesten Feststoffe können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Gegebenenfalls in Schritt (a1 ) eingesetzte feuerfeste Feststoffe sind vorzugsweise Partikel, bevorzugt Partikel feuerfester Feststoffe, vorzugsweise feuerfeste Feststoffe mit einer Korngröße von weniger als 0, 1 mm, vorzugsweise bestimmt mittels Siebung gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens D (Maschinensiebung mit ruhendem Einzelsieb in gasförmigem bewegtem Fluid, mit Luftstrahlsieb).
Durch den Einsatz von zusätzlichen feuerfesten Feststoffen kann - je nach vorgesehener Verwendung des erfindungsgemäß herzustellenden isolierenden Produktes oder des Iso- liermaterials als Zwischenprodukt - dessen Grad an thermischer Stabilität und/oder thermischer Widerstandsfähigkeit (schwere Entflammbarkeit) variiert werden.
Es ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die beziehungsweise zumindest eine der in Schritt (a1 ) als Substanz der Kompo- nente (i) eingesetzten Substanzen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C inkongruent schmelzen und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus - den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit, und den Tonen Kaolin und Bentonit.
Unter dem Begriff„inkongruentes Schmelzen" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung und entsprechend der auf dem Fachgebiet üblichen Bedeutung ein Schmelzvorgang ver- standen, bei dem sich die feste Ausgangsphase beim Schmelzen zersetzt und/oder mit der entstehenden flüssigen Phase reagiert. Eine allenfalls dabei entstehende flüssige Phase hat eine andere chemische Zusammensetzung als die feste Ausgangsphase. Die bevorzugt im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Schichtsilikate und/oder Tone, vorzugsweise Tone, besonders bevorzugt Kaolin, können bei einer thermischen Behandlung in Schritt (a3) bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in eine andere Phase besonderer thermischer Beständigkeit übergehen und somit u.a. zu einer besseren thermischen Beständigkeit der hergestellten Kompositpartikel beitragen. Ein solcher Phasenübergang kann üblicherweise mittels XRD-Messung nachgewiesen werden.
Sämtliche der vorstehend genannten Spezies Schichtsilikate und Tone können auch in Mischung miteinander eingesetzt werden.
Die vorstehenden bevorzugten Schichtsilikate können einzeln oder in Kombination mitei- nander eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Kaoline für den Einsatz als Schichtsilikate in Schritt (a1 ) sind:
„Satintone® W" der Fa. BASF
Kaolin calz. 3844 der Fa. Ziegler & Co. GmbH
Die vorstehenden besonders bevorzugten Kaoline können einzeln oder in Kombination mit- einander eingesetzt werden.
Ein besonders bevorzugter Bentonit für den Einsatz als Ton in Schritt (a1 ) ist„Bentonit® Volclay" der Fa. Süd Chemie.
Die vorstehenden besonders bevorzugten Bentonite können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Insbesondere bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Gesamtmenge der als Komponente (i) eingesetzten Schichtsilikate und Tone im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension. Bezogen auf den Gesamt-Feststoffgehalt der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension liegt die Gesamtmenge der als Komponente (i) eingesetzten Schichtsilikate und Tone vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 14 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 7 Gew.-%. Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die als Komponente (i) eingesetzten Schichtsilikate und Tone jeweils eine Teilchengrößenverteilung im Bereich von 1 bis 30 μιη, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 20 μιη, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 μιη aufweisen, vorzugsweise bestimmt durch Laserbeugung als D50-Wert wie vorstehend angegeben
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass die Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel geringer ist als die Schüttdichte der ausgehärteten Tropfen im getrockneten Zustand (dies gelingt z.B. besonders leicht bei Verwendung von dichtereduzierenden Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Blähmitteln und pyrolysierbaren Füllstoffen, wenn die Behandlung so durchgeführt wird, dass sie zum Blähen der Blähmittel bzw. zum Pyrolysieren der pyrolysierbaren Füllstoffe führt) und/oder die besagten in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel eine Schüttdichte < 500 g/L besitzen, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass bei gezielter Auswahl der in Schritt (a1 ) eingesetzten Bestandteile (i), (ii) und (iii) und (iv) durch eine gezielte Behandlung der gehärteten Tropfen in Schritt (a3) eine in vielen Fällen erforderliche Verringerung der Schüttdichte erreichbar ist (indem Bestandteile zum Beispiel pyrolysieren oder sich unter Freisetzung von Blähgasen umsetzen). Die Formbeständigkeit oder thermische Beständigkeit des aus dem gehärteten Tropfen entstehenden Kompositpartikels wird dabei überraschenderweise nicht nachteilig beeinflusst.
Kompositpartikel mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders be- vorzugt < 300 g/L, vereinigen u.a. die für den Einsatz als Isoliermaterial in der Baustoffin- dustrie vorteilhaften Eigenschaften einer geringen Schüttdichte, einer hohen Isolationswirkung und einer adäquaten thermischen Beständigkeit; daher ist ihr Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt.
In vielen Fällen ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbe- sondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevorzugt, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel ganz oder teilweise eine Korngröße < 1 ,5mm, vorzugsweise zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,5 mm besitzen, besonders bevorzugt zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,3 mm besitzen, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsme- thode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben).
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kompositpartikel mit einer Korngröße von weniger als 1 ,5 mm besitzen eine gute Schüttfähigkeit und sind besonders gut zu einem isolierenden Produkt für die Baustoffindustrie bzw. zu einem Isoliermaterial als Zwischenprodukt hierfür verarbeitbar; ihre Herstellung in Schritt (a) des erfindungsgemä- ßen Verfahrens ist daher bevorzugt.
Häufig ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevorzugt, wobei Komponente (ii) als dichtereduzierende Substanz beziehungsweise Substanzen ein oder mehrere Blähmittel umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren Blähmittel blähen und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden und/oder ein oder mehrere pyrolysierbare Füllstoffe umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren pyrolysierbaren Füllstoffe pyrolyiseren und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden.
Das Ausbilden von Hohlräumen in Schritt (a3) ist bei Einsatz von Blähmitteln bzw. pyrolysierbaren Füllstoffen ein besonderer Teilaspekt der vorliegenden Erfindung, da so die Schüttdichte der entstandenen Kompositpartikel entscheidend verringert und die Isolierwir- kung erhöht wird. Menge und Korngröße der Blähmittel bzw. der pyrolysierbaren Füllstoffe sind relevante Parameter für die Schüttdichte und die Porosität der resultierenden Kompositpartikel.
In vielen Fällen ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevorzugt, wobei Komponente (i) in Schritt (a1 ) mindestens einen Ton umfasst, vorzugsweise enthaltend Kaolinit und/oder lllit, und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C umfasst, wobei vorzugsweise ein Sinterverbund entsteht.
Unter den Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gelungen, Kompositpartikel herzustellen mit einer Reihe von vorteilhaften Eigenschaften als Isoliermaterial für die Baustoffindustrie bei einer vergleichsweise niedrigen Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C, vorzugsweise im Bereich von 930 bis 970 °C, und vorzugsweise mit einer Be- handlungszeit im Bereich von 15 bis 90 min, besonders bevorzugt mit einer Behandlungszeit von 20 bis 60 min., ganz besonders bevorzugt mit einer Behandlungszeit im Bereich von 30 bis 45 min.
Weiter ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei beim Sintern in Schritt (a3) eine Temperatur von 1000 °C nicht überschritten wird.
Eine Verfahrensführung bei einer solch vergleichsweise niedrigen Temperatur ist besonders günstig, da das Verfahren auf diese Weise ohne besondere technische Maßnahmen (wie sie bei Durchführung von Reaktionen oberhalb von 1000 °C nötig wären) beispielsweise in einem üblichen Drehrohrofen ausgeführt werden kann und einen vergleichsweise geringen Energiebedarf hat. Es wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits unter diesen Bedingungen eine Versinterung der Oberfläche der entstehenden Kompositpartikel erreicht, wobei deren Oberfläche reduziert, dabei aber deren innere Porosität nicht signifikant verringert wird. Im Ergebnis führt diese Versinterung zu einer noch einmal signifkant erhöhten Festigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Komposit- partikel im Vergleich zu nach ähnlichen Verfahren des Standes der Technik hergestellten Kompositpartikeln. Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen so gesintert werden, dass als Zwischenprodukt feste Partikel resultieren, und wobei anschließend die Oberfläche dieser festen Partikel versiegelt wird, vorzugsweise mittels eines organischen Beschichtungsmittels oder eines Silizium-haltigen Bindemittels, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren. Im Einzelfall ist der Einsatz anderer anorganischer Beschichtungsmittels vorteilhaft.
Vorzugsweise werden dabei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen vor dem Sintern gewaschen und vorzugsweise die resultierenden gewaschenen Tropfen getrocknet. Im An- schluss an das Waschen (und gegebenenfalls Trocknen) werden dann weitere Behandlungsschritte durchgeführt, vorzugsweise Behandlungsschritte, wie sie vorstehend als bevorzugt bezeichnet sind.
Beim Herstellen von isolierenden Produkten für die Baustoffindustrie bzw. eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt hierfür nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und somit un- ter Verwendung von auf erfindungsgemäße Weise hergestellten Kompositpartikeln beobachtet man in vielen Fällen eine hohe Porosität der besagten Kompositpartikel. Sofern die vorgenannten Produkte bzw. Zwischenprodukte unter Einsatz von Bindemitteln weiterverarbeitet werden, kann durch eine hohe Porosität ein erhöhter Verbrauch an Bindemitteln resultieren. Insbesondere bei Einsatz von organischen Bindemitteln ist dies unerwünscht, da es einerseits zu erhöhten Kosten und zur Aufnahme andernfalls nicht benötigter und schlimmstenfalls schädlicher (etwa gesundheitsschädlich oder brandfördernd) weiterer Materialien führen kann. Um den Bindemittelverbrauch zu reduzieren, ist es daher vorteilhaft, die Oberfläche bzw. die oberflächlichen Poren der besagten Kompositpartikel zu versiegeln. Ein besonders bevorzugtes organisches Beschichtungsmittel ist Eiklar, das vorzugsweise in Form einer wässrigen Lösung appliziert wird. Eine wässrige Eiklarlösung wird vorzugsweise hergestellt durch Mischen eines Eiweißpulvers mit Wasser. Entsprechende Eiklarlösungen werden z.B. hergestellt mit:
Eiweißpulver Standard (Produktnummer 150061 ) der Firma NOVENTUM Foods, - Eiweißpulver High Whip (Produktnummer 150062) der Firma NOVENTUM Foods und Eiweißpulver High Gel (Produktnummer 150063) der Firma NOVENTUM Foods.
Eiklar ist dabei als organisches Beschichtungsmittel besonders bevorzugt, da es die Oberfläche der Kompositpartikel hervorragend versiegelt und somit deren Fähigkeit zur Aufnahme von Bindemittel in vorteilhafter Weise reduziert.
Besonders bevorzugte nicht-organische Beschichtungsmittel sind Silizium-haltige Bindemittel, vorzugsweise Alkoxysilane („Silane„) und/oder Alkoxysiloxan- („Siloxan-")-Mischun- gen, insbesondere das Produkt SILRES® BS 3003 der Firma Wacker Silicones. Nicht-organische Beschichtungsmittel wie die bevorzugten Alkoxysilane und Alkoxysiloxan-Mi- schungen haben den Vorteil, dass sie wasserabweisend und hitzebeständig sind.
Die bevorzugten Beschichtungsmittel wie oben beschrieben sind ohne weiteres im Markt verfügbar, nicht giftig und einfach prozessierbar.
Bevorzugt ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet sind durch:
(A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90 (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) yR < 0,26 W/m*K, bevorzugt < 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K (zur Bestimmungsmethode siehe unten), und/oder
(C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-% (zur Bestimmungsmethode siehe unten), bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1 ,0mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), und/oder (D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0, 5mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), und/oder
(E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von <2,5 mL/g, bevorzugt < 2,0 mL/g, besonders bevorzugt <1 ,7 mL/g (zur Bestimmungsmethode siehe unten), und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von < 2 Massen-%, bevorzugt < 1 Massen-%, besonders bevorzugt < 0,2 Massen-% (zur Bestimmungsmethode siehe unten), bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1 ,0 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode gemäß DIN 66165-2 (4.1987) siehe oben), und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen oder eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens sind die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet durch:
(A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90, und
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) YR < 0,26 W/m*K, bevorzugt < 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K, und (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1 ,0mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und
(D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0, 5mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und
(G) eine Erweichungstemperatur > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der„Wärmeleitfähigkeitswert" bestimmt gemäß der Norm DIN EN 12667:2001-05, Bestimmung des Durchlasswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät (Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand).
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die„Alkalibeständigkeit" der Kompositpartikel bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel werden eingewogen, vollständig mit wässriger Natronlauge (pH 14) bedeckt und so unter La- borbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage stehengelassen. Anschließend werden die Kompositpartikel von der Natronlauge abfiltriert, mit Wasser bis zur neutralen Reaktion nachgewaschen, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C, vorzugsweise bis zur Gewichtskonstanz), und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in der Natronlauge in Prozent gegenüber dem ursprünglichen Einwaagegewicht der Kompositpartikel wird als Maß für deren Alkalibeständigkeit verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die„Wasseraufnahmefähigkeit" gemäß der Methode nach Enslin bestimmt. Die Methode ist dem Fachmann bekannt. Sie bedient sich der sogenannten„Enslin-Apparatur", bei der eine Glasfilternutsche über einen Schlauch mit einer graduierten Pipette verbunden ist. Die Pipette ist genau horizontal so montiert, dass sie auf gleicher Höhe mit der Glasfritte liegt. Eine Wasseraufnahme von 1 ,5 mL/g entspricht somit einer Wasseraufnahme von 1 ,5 ml Wasser pro 1 g Kompositpartikel. Die Auswertung erfolgt nach DIN 18132:2012-04.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird die„Wasserlöslichkeit" der Kompositpartikel bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel werden eingewogen und durch Zugabe von 100 ml aq. dest. vollständig mit Wasser bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage im geschlossenen Glasgefäß stehen gelassen. Anschließend werden die Kompositpartikel abfiltriert, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C, vorzugsweise bis zur Gewichtskonstanz) und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in Wasser in Prozent gegenüber dem ursprünglichen Einwaagegewicht der Kompositpartikel wird als Maß für deren Wasserlöslichkeit verwendet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen oder eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die in Schritt (a1 ) hergestellten Tropfen einer Suspension als dispergierte Phasen
(i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit und den Tonen Kaolin und Bentonit in einer Gesamtmenge im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension,
(ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L und mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode siehe oben), ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus o anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, vorzugsweise porösem und/oder geschäumtem Glas, Reisschalenasche, Kern-Hülle-Partikeln und kalziniertem Kieselgur, - Blähmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus o Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate, vorzugsweise mit Kationen aus der Gruppe bestehend aus Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, bevorzugt Calcium-Carbonate, -Hydrogencarbonate und -Oxalate, o Pflanzenmehle, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokosnuss- schalenmehl, Walnussschalenmehl, Traubenkernmehl, Olivenkern- mehl, Weizenmehl, Maismehl, Holzmehl, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl, und o Stärke, Kartoffeldextrin, Zucker, Pflanzensamen und Reisschalenasche und pyrolysierbare Füllstoffe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: o Kunststoff perlen und o Styroporkugeln in einer Gesamtmenge im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension und (iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat (vorzugsweise Albit), Borsäure und Borsalze, vorzugsweise Natriumtetraborat und Natriumperborat, in einer Gesamtmenge im Bereich von 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens, vorzugsweise unter Verwendung einer Düse, besonders bevorzugt unter Verwendung einer vibrierenden Düse, zur Herstellung von Kompositpartikeln mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts
Dieser Aspekt der Erfindung beruht u.a. auf der überraschenden Erkenntnis, dass die Verwendung derart zubereiteter Kompositpartikel mit einer Schüttdichte von < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, sehr leichte, gut isolierende isolierenden Produkte für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterialien als Zwischenprodukt zu deren Herstellung mit vorzugsweise hoher Alkalibeständigkeit ergibt. Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer solchen Verwendung gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Erläuterungen entsprechend.
Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Erläuterungen entsprechend, und umgekehrt.
Außerdem betrifft die Erfindung auch die Verwendung von mittels eines Matrixverkapse- lungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, als Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder als Bestandteil eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie.
Bevorzugt ist dabei eine erfindungsgemäße Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, wobei die Kompositpartikel versiegelte Kompositpartikel sind, jeweils bestehend aus einem mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel und einer das Kompositpartikel umgebenden und dieses versiegelnden Hülle aus einem organischen Beschichtungsmittel. Bevorzugt ist auch eine erfindungsgemäße Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln (oder eine entsprechende vorstehend o- der nachfolgend als bevorzugt angegebene erfindungsgemäße Verwendung), wobei das Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie in bzw. im
Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Schüttungen, Leichtbauplatten u.a. im Sanierungs- und Modernisierungsbau und/oder Akustikplatten;
Putzsystemen, vorzugsweise dickschichtigen Putzsystemen, im Innen- und Außen- bereich, vorzugsweise in Sanierungsputzen, Putz- und Trockenmörtelsystemen, Fliesenklebern, Bauklebern, Ausgleichsmassen, Spachtelmassen, Dichtungsmassen, Füllspachteln, Wandfüllern und/oder Lehmputzen; dünnschichtigen Systemen, vorzugsweise in Dispersionsfarben und/oder Tapeten und in - Harzsystemen für die Baustoffindustrie, vorzugsweise in Polymerbeton und/oder Mi- neralguss, Kunststeinen, Verbundsteinen und/oder Sanitärfertigteilen verwendet wird.
Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren und für die erfindungsgemäße Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens angegebenen Erläuterungen entsprechend, und umgekehrt.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung auch ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder ein Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 2 mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), umfassend
Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe, in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, wobei das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts herstellbar ist durch ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) und/oder die Kompositpartikeln gekennzeichnet sind durch
(D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0, 5mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und
(E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von <2,5 mL/g, bevorzugt < 2,0 mL/g, besonders bevorzugt <1 ,7 mL/g (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials zur Herstellung eines solchen Produkts gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren, für die erfindungsgemäße Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln und für die erfindungsgemäße Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens angegebenen Erläuterungen jeweils entsprechend, und umgekehrt.
Sofern das vorstehend bezeichnete erfindungsgemäße isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, und herstellbar oder hergestellt ist nach dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren (insbesondere einem Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei der Schritt (a3) ein Sintern der gehärteten Tropfen, vorzugsweise ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C, umfasst, können die in den Sinterverbund eingebetteten Partikel von ein oder mehreren Substanzen entweder die ursprünglich in Schritt (a1 ) eingesetzten Schichtsilikate und/oder Tone sein bzw. umfassen, oder es können aus diesen ursprünglich in Schritt (a1 ) eingesetzten Schichtsilikaten und/oder Tonen vollständig oder teilweise durch Sintern umgewandelte Schichtsilikate und/oder Tone entstanden sein.
So können beispielsweise bestimmte Tone - etwa Kaoline, z.B.„Chinafill 100" bzw.„Kaolin TEC" der Fa. Amberger Kaolinwerke und„Kärlicher Blautonmehl" der Fa. Kärlicher Ton- und Schamottewerke Mannheim & Co. KG - bei einer thermischen Behandlung in Schritt (a3) bereits bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen in eine andere Phase besonderer thermischer Beständigkeit übergehen und somit u.a. zu einer besseren thermischen Beständigkeit der hergestellten Kompositpartikel in erfindungsgemäßen Verfahren beitragen. Bei Einsatz von Kaolin als Ton wird in Schritt (a3) des erfindungsgemäßen Verfahrens vor- zugsweise der gehärtete Tropfen auf eine Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C erhitzt, so dass z.B. Kaolinit über Zwischenphasen hinweg in den feuerfesten Feststoff Mullit übergeht. Ein solcher Phasenübergang kann üblicherweise mittels XRD-Messung nachgewiesen werden.
Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes oder bevorzugtes erfindungsgemäßes isolie- rendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
(A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90 (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Weiter ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffin- dustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) YR < 0,26 W/m*K, bevor- zugt < 0, 10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1 ,0mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von < 2 Massen-%, bevorzugt < 1 Massen-%, besonders bevorzugt < 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5- 1 ,0mm (zur Bestimmungsmethode siehe oben), und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Ebenfalls ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend be- schrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder (vorzugsweise„und") einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der beziehunsweise die niedriger ist als 1350 °C. In vielen Fällen ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel, und/oder ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid, umfassen.
Weiter ist in vielen Fällen ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel und/oder ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevor- zugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid, umfassen.
Bevorzugt ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend be- schrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), umfassend als Leichtfüllstoffe in den Sinterverbund eingebettete organische Hohlkugeln mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Ebenfalls bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isolierma- terial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), umfassend in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C kongruent schmelzen und/oder die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit, und den Tonen Kaolin und Bentonit.
Weiter ist in vielen Fällen ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkt, das vorstehend als bevorzugt bezeichnet ist), umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße < 1 ,5mm, vorzugsweise einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm, besonders be- vorzugt einer Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,3 mm, bestimmt mittels Siebung (zur Bestimmungsmethode siehe oben).
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren und durch Beispiele näher erläutert.
Figuren: Fig. 1 : In Fig. 1 sind erfindungsgemäße Kompositpartikel C19 nach Sintern (Erhitzen auf 950 °C für 30 min., Schritt (a3)) dargestellt. Lichtmikroskopische Aufnahme, 200-fache Vergrößerung.
Wie man in Fig. 1 erkennt, wurde unter den Verfahrensbedingungen ein Sinterverbund innerhalb eines (individuellen) Kompositpartikels ausgebildet. Ein derartiger Sinterverbund ist mit ursächlich für die ausnehmende mechanische Festigkeit der erfindungsgemäßen Kompositpartikel.
Fig. 2: In Fig. 2 ist die Form des aus dem handelsüblichen Blähglas Liaver® (Näheres siehe Beispiel 2) gepressten Probewürfels (Projektion) vor dem Beginn der Erhitzungsmikroskopie abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten cha- rakterisiert:
18°C / 00:00:00 // Fläche: 100 % / Formfaktor: 0,682 // Höhe: 100 % / Breite: 100 % // Eckwinkel links: 78° / rechts: 70 ° // Benetzwinkel links: 1 18 ° / rechts: 84° Fig. 3: In Fig. 3 ist die durch Temperatureinfluss veränderte Form des aus dem handelsüblichen Blähglas Liaver® gepressten Probewürfels bei der Temperatur von 1250 °C abgebildet (Projektion). Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert: 1250 °C / 00:23:51 . Man kann gut erkennen, dass bei einer Temperatur von 1250 °C die ursprüngliche Würfelform verlorengegangen und das Blähglas vollständig geschmolzen ist. Dies weist darauf hin, dass das herkömmliche Blähglas Liaver® keine Hitzebeständigkeit bis 1250 °C aufweist.
Fig. 4: In Fig. 4 ist die Form des aus dem handelsüblichen Schaumglas Poraver® (Näheres siehe Beispiel 2) gepressten Probewürfels (Projektion) vor dem Beginn der Erhitzungsmikroskopie abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert:
22°C / 00:00:00 // Fläche: 100 % / Formfaktor: 0,716 // Höhe: 100 % / Breite: 100 % // Eckwinkel links: 82° / rechts: 100 ° // Benetzwinkel links: 71 ° / rechts: 81 ° Fig. 5: In Fig. 5 ist die durch Temperatureinfluss veränderte Form des aus dem handelsüblichen Schaumglas Poraver® gepressten Probewürfels bei der Temperatur von 1250 °C abgebildet (Projektion). Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert: 1250 °C / 00:22:13.
Man kann gut erkennen, dass bei einer Temperatur von 1250 °C die ursprüngliche Würfel- form verlorengegangen und das Schaumglas vollständig geschmolzen ist. Dies weist darauf hin, dass das herkömmliche Schaumglas Poraver® keine Hitzebeständigkeit bis 1250 °C aufweist.
Fig. 6: In Fig. 6 ist die Form des aus nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikeln C19 gepressten Probewürfels (Projektion) vor dem Beginn der Erhit- zungsmikroskopie abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert:
20°C / 00:00:00 // Fläche: 100 % / Formfaktor: 0,722 // Höhe: 100 % / Breite: 100 % // Eckwinkel links: 95° / rechts: 88 ° // Benetzwinkel links: 97 ° / rechts: 76°
Fig. 7: In Fig. 7 ist die Form des aus nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kompositpartikeln C19 gepressten Probewürfels (Projektion) bei der Temperatur von 1250 °C abgebildet. Die Abbildung ist durch die folgenden, zugehörigen technischen Daten charakterisiert: 1250 °C / 00:23:49.
Man kann gut erkennen, dass bei einer Temperatur von 1250 °C die ursprüngliche Würfelform weitgehend erhalten geblieben ist, lediglich die Würfelabmessungen sind reduziert (Sinterung). Dies weist darauf hin, dass nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kompositpartikel C19 jedenfalls bis 1250 °C hitzebeständig sind.
Beispiele:
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert:
Bestimmungs- bzw. Messmethoden: 1. Korngrößenbestimmung:
Die Bestimmung der Korngrößen von Kompositpartikeln mittels Siebung erfolgt gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens F (Maschinensiebung mit bewegtem Einzelsieb oder Siebsatz in gasförmigem ruhendem Fluid). Es wird eine Vibrationssiebmaschine des Typs RETSCH AS 200 control eingesetzt; dabei wird die Amplitude auf die Stufe 2 eingestellt; es erfolgt keine Intervallsiebung, die Siebdauer beträgt 1 Minute.
Die Bestimmung der Korngrößen von in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffen erfolgt ebenfalls gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens F (Maschinensiebung mit be- wegtem Einzelsieb oder Siebsatz in gasförmigem ruhendem Fluid). Es wird ebenfalls eine Vibrationssiebmaschine des Typs RETSCH AS 200 control eingesetzt; dabei wird die Amplitude auf die Stufe 2 eingestellt; es erfolgt keine Intervallsiebung, die Siebdauer beträgt 1 Minute.
Die Bestimmung der Korngrößen von feuerfesten Feststoffe mit einer Korngröße von we- niger als 0, 1 mm erfolgt mittels Siebung gemäß DIN 66165-2 (4.1987) unter Anwendung des dort genannten Verfahrens D (Maschinensiebung mit ruhendem Einzelsieb in gasförmigem bewegtem Fluid, mit Luftstrahlsieb). 2. Bestimmung der Schüttdichte:
Die Schüttdichte der Proben wurde jeweils nach DIN EN ISO 60 2000-1 bestimmt. 3. Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeit:
Die Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeit der Proben wurde gemäß der Methode nach Enslin mittels einer„Enslin-Apparatur" bestimmt. Dabei ist eine Glasfilternutsche über einen Schlauch mit einer graduierten Pipette verbunden. Die Pipette war genau horizontal so montiert, dass sie auf gleicher Höhe mit der Glasfritte lag. Eine Wasseraufnahme von 1 ,5 mL/g entspricht somit einer Wasseraufnahme von 1 ,5 ml Wasser pro 1 g Kompositpartikel. Die Auswertung erfolgte nach DIN 18132:2012-04. 4. Bestimmung der chemischen Zusammensetzung und Morphologie:
Zur Bestimmung der Morphologie wurde ein Lichtmikroskop VisiScope ZTL 350 mit Kamera Visicam 3.0 benutzt.
5. Bestimmung des Weißgrades
Der Weißgrad der Proben wurde nach Tappi (Weißgrad R457) gemessen mit einem Spekt- rometer Minolta CM-2600 d (siehe Angaben des Herstellers auf dessen Website unter der Adresse: https://www.konicaminolta.eu/de/messqeraete/produkte/farbmessunq-qlanz- messunq/spektralphotometer-portabel/cm-2600d-cm-2500d/technische-daten.html), mit den folgenden Einstellungen: mittlere Messblende (MAV); Messung mit und ohne Glanz (SCI + SCE) und 0% UV-Anteil. Das Ablesen der Messwerte erfolgt nach den folgenden Vorschriften: Normlichtart C, Betrachterwinkel 2° (C-2), ohne Glanz und mit 0 % UV (SCE/0). Es werden die folgenden„L*a*b-Werte" verwendet: D65-10, SCI/0 (Normlicht D65, Betrachterwinkel 10° (D65-10) inklusive Glanz und 0 % UV (SCI/0).
6. Bestimmung des Wärmeleitfähigkeitswertes
Die Wärmeleitfähigkeitswerte der Proben wurden bestimmt gemäß der Norm DIN EN 12667:2001-05, Bestimmung des Durchlasswiderstandes nach dem Verfahren mit dem Plattengerät und dem Wärmestrommessplatten-Gerät (Produkte mit hohem und mittlerem Wärmedurchlasswiderstand). 7. Bestimmung der Alkalibeständigkeit
Die Alkalibeständigkeit der Proben (Kompositpartikel) wurde bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel wurden eingewogen, vollständig mit wässriger Natronlauge (pH 14) bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Nor- maldruck) für 30 Tage stehen gelassen. Anschließend wurden die Kompositpartikel von der Natronlauge abfiltriert, mit Wasser bis zur neutralen Reaktion nachgewaschen, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C) und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in der Natronlauge gegenüber der ursprünglichen Einwaage der Kompositpartikel wurde als Maß für deren Alkalibeständigkeit verwendet. 8. Bestimmung der Wasserlöslichkeit
Die Wasserlöslichkeit der Proben (Kompositpartikel) wurde bestimmt nach dem folgenden Verfahren: 5 g der zu untersuchenden Kompositpartikel wurden eingewogen und durch Zugabe von 100 ml aq. dest. vollständig mit Wasser bedeckt und so unter Laborbedingungen (25 °C, Normaldruck) für 30 Tage im geschlossenen Glasgefäß stehengelassen. An- schließend wurden die Kompositpartikel abfiltriert, getrocknet (Trockenschrank, 105 °C) und gewogen. Der Gewichtsverlust nach Lagerung in Wasser gegenüber der ursprünglichen Einwaage der Kompositpartikel wurde als Maß für deren Wasserlöslichkeit verwendet.
9. Bestimmung der Erweichungstemperatur erfindungsgemäßer Kompositpartikel Die Erweichungstemperatur der Proben wurde bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie mit einem Erhitzungsmikroskop EM 301 (Typ M17 der Firma Hesse Instruments, Deutschland (siehe die relevanten Angaben auf der Website unter folgender Adresse: http://www.hesse- instruments.de/content/products. php?Hllanq=de ), wobei folgende Messbedingungen gewählt wurden: 1 . Heizrate: 80K/min bis zum Erreichen von 700 °C (keine Haltezeit); 2. Heizrate: 50K/min bis zum Erreichen von 1500 °C (keine Haltezeit) und 3. Heizrate mit 10K/min bis zum Erreichen von 1650 °C ( Haltezeit 5s). Der Zeitpunkt des Erreichens der Erweichungstemperatur wurde gemäß der Norm DIN 51730 (1998-4) (bzw. ISO 540:1995- 03) bestimmt.
Beispiel 1 : Herstellung von Kompositpartikeln nach dem erfindunqsqemäßen Verfahren Gemäß Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens wurden Kompositpartikel (C01 , C17, C19, C23, C27, C29 und C30) hergestellt mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, bevorzugt weniger als 2mm (nachfolgend auch als„erfindungsgemäße Kompositpartikel" bezeichnet):
(a1 ) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus Startmaterialien:
Es wurde eine 1 -%ige wässrige Natriumalginatlösung (1 Gew.-% Natriumalginat von der Fa. Alpichem mit der CAS-Nr. 9005-38-3 bezogen auf die Gesamtmasse der wässrigen Lösung) hergestellt.
Das Dispergiermittel Sokalan® FTCP 5 der Firma BASF wurde mit Wasser verdünnt, um eine entsprechende Dispergierlösung herzustellen; das Massenverhältnis Sokalan® FTCP 5 zu Wasser betrug 1 :2. Die hergestellte 1-%ige wässrige Natriumalginatlösung und die hergestellte Dispergierlösung wurden anschließend in einem Mischungsverhältnis gemäß der Tabelle 1a bzw. 1 b gemischt, so dass eine verfestigbare Flüssigkeit entstand (verfestigbare Flüssigkeit zur Verwendung als kontinuierliche Phase im Sinne des Bestandteils (iv) gemäß Schritt (a1 )).
Unter Rühren wurden dann gemäß der nachfolgenden Tabelle 1a bzw. 1 b ausgewählte Schichtsilikate und/oder Tone (Bestandteil (i) gemäß Schritt (a1 )) sowie nicht-feuerfeste Feststoffe (Bestandteil (iii) gemäß Schritt (a1 )) zu der verfestigbaren Flüssigkeit hinzugegeben, bis eine sämige Suspension entstand.
Unter weiterem Rühren wurden im Anschluss in die sämige Suspension in einer Menge gemäß der nachfolgenden Tabelle 1 dichtereduzierende Substanzen (Bestandteil (ii) ge- mäß Schritt (a1 ), Leichtfüllstoffe, Blähmittel bzw. pyrolysierbare Substanzen, jeweils gemäß Tabelle 1a bzw. 1 b) hinzugegeben sowie darauffolgend eine Menge an Wasser gemäß Tabelle 1a bzw. 1 b.
Es resultierte jeweils eine verdünnte Suspension.
Tabelle 1a: Inhaltsstoffe zur Herstellung von erfindungsgemäßen Kompositpartikeln und deren resultierende Schüttdichten Zusammensetzung der Suspension
Inhaltsstoffe
Startmaterial (Gewichtsanteile)
Bestandteil Hersteller
Kaolin Satintone® W;
(i) BASF 15,5 15,5 10,6 10,6 CAS RN
Schicht92704-41 -1
silikat o- der Ton
Bentonit
[Gew.-%]
Volclay®
(i) Clariant 3,1 3,1 — — CAS RN
1302-78-9
Albit 45
(Feldspat) Ziegler & Co.
(Iii) — — 10,6 10,6 CAS RN GmbH
68476-25-5
Poraver¬
Nicht- mehl (Glas¬
Dennert Poraver
feuerfes(Iii) mehl) CAS 15,5 15,5 14,2 16,0
GmbH
ter FestRN 65997- stoff 17-3
Flachglasmehl DIN
(Iii) 100, CAS — — — — RN65997- 17-3
Borsilikatglaskugeln
LeichtCAS RN 3M Deutschland
füllstoff (ü) 0,5 — — —
65997-17-3 GmbH
[Gew.-%]
und 7631- 86-9
Kunststoff¬
Kish Company
geln PM — — — —
Pyroly- (ü) ku
Inc.
6550
sierbarer
Füllstoff
Kunststoff[Gew.-%]
(ü) kugeln Ex- Akzo Nobel — 0,5 0,8 0,8 pancel®
920 DE 80 Zusammensetzung der Suspension
Inhaltsstoffe
Startmaterial (Gewichtsanteile)
Bestandteil Hersteller
CAS RN
38742-70-0
1 %ige
Natrium- Natriumal- alginatlö- (iv) ginat; CAS: Applichem 45,5 45,5 46,7 46,7 sung 9005-38-3
[Gew.-%]
Sokalan®
Disper- FT CP5 in
gierlö- Wasser
(iv) BASF 2,8 1 ,8 1 ,9 1 ,9 sung (1 .2)
[Gew.-%]
Wasser
18,2 18,2 14,3 12,5 [Gew.-%]
Resultierende erfindungsgemäße Kompositparti¬
C01 C17 C19 C23 kel
Resultierende Schüttdichte [g/L], bezogen auf
430 420 340 370 Korngrößen 0-1 ,5 mm
Tabelle 1 b: Inhaltsstoffe zur Herstellung von erfindungsgemäßen Kompositpartikeln und deren resultierende Schüttdichte (Fortsetzung von Tabelle 1a)
Weitere Angaben zu den Inhaltsstoffen in Tabelle 1a bzw. 1 b (zu den jeweiligen Bestimmungsmethoden der Parameter siehe oben):
- Kaolin Satintone® W:„Whitetex", Schüttdichte 500 g/L; D50 = 1 ,4 μιη (Herstel- lerangabe)
- Bentonit Volclay®: Schüttdichte 800-950g/L; D50 = 4 μιη (Herstellerangabe)
- Albit 45: D50 = 7μιη; Weißgrad R457 91 ,9% (Herstellerangaben)
Poravermehl (Glasmehl): D50 = 45 μιη (Herstellerangabe)
Flachglasmehl DIN 100: aus gemahlenem Flachglasscherben, Schüttdichte 1 ,2 g/L; Weißgrad R457 89 %. Die Angabe„DIN 100" bedeutet, dass das Flachglasmehl im vermahlenen Zustand vorliegt, wobei nach dem Sieben einer Probe dieses Bestandteils mit einem Analysensieb mit einer Nennmaschenweite von 100 μιη (nach DIN ISO 3310-1 :2001-09) ein Rückstand im Bereich von 1 bis 10 Gew.- % verbleibt, bezogen auf die eingesetzte Probenmenge.
Borsilikatglaskugeln: Produktname:„3M Glass Bubbles K1 "; Schüttdichte von 125 g/L - Kunststoffkugeln PM 6550 Sphere One Extendospheres®, Schüttdichte von 50 g/L; Korngröße: 10 - 200 μιη
- Kunststoffkugel Expancel® 920 DE 80: Schüttdichte von 27 - 33 g/L; D50 = 55 - 85 μιη (Herstellerangabe)
(a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit Die verdünnte Suspension wurde jeweils in Spritzen aus Kunststoff eingefüllt und in eine Spritzpumpe (Typ LA-30) eingespannt. Der Vorschub betrug 12 bis 15 ml/min. Die verdünnte Suspension in den Spritzen wurde dann durch eine Vibrationsdüse gedrückt, sodass die verdünnte Suspension in gleichmäßigen Tropfen aus der Vibrationsdüse heraustropfte. Die aus der Vibrationsdüse tropfenden Tropfen fielen in eine 2%-ige wässrige Cal- ciumchloridlösung (CaCk, Produktname„Calcium Chloride 2-hydrate powder for analysis ACS" der Fa. Applichem, CAS-Nr. 10035-04-8, 2 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse der Calciumchloridlösung) und verfestigten sich, so dass sie zu gehärteten Tropfen härteten und dabei die„Schichtsilikate oder Tone", die„Nicht-feuerfesten Feststoffe", die„pyro- lysierbaren Füllstoffe" sowie die„Leichtfüllstoffe" (gemäß Tabelle 1a bzw. 1 b) in der sich verfestigenden Mischung (bestehend aus der 1-%igen Natriumalginatlösung und der Dis- pergierlösung) eingekapselt wurden.
Anmerkung: Die Größe der gehärteten Tropfen war abhängig von Zusammensetzung der verdünnten Suspension, der Fördermenge der Pumpe und der Vibrationsfrequenz der Düse. (a3) Behandeln der gehärteten Tropfen
Anschließend wurden die gehärteten Tropfen abgeschöpft und in Wasser gewaschen.
Im Anschluss wurden die gewaschenen und gehärteten Tropfen in einem Trockenschrank bei 180 °C für 40 min getrocknet. Nach der Trocknung lagen rieselfähige gehärtete Tropfen vor, Im Anschluss wurden die rieselfähigen gehärteten Tropfen in einem vorgeheizten Muffeloffen für 30 Minuten bei 950 °C erhitzt. Nach der Abkühlung resultierten erfindungsgemäß hergestellte Kompositpartikel mit den in Tabelle 1a bzw. 1 b angegebenen Schüttdichten.
Die auf diese Weise hergestellten Kompositpartikel sind ausgezeichnete Isoliermaterialien, die sich hervorragend als Zwischenprodukte zur Herstellung isolierender Produkte für die Baustoffindustrie eignen.
Wie der letzten Zeile der Tabellen 1a und 1 b zu entnehmen ist, sind die gemessenen Schüttdichten der hergestellten erfindungsgemäßen Kompositpartikel unter 500 g/L. Durch eine geeignete Wahl der Schichtsilikate oder Tone, der nicht-feuerfesten Feststoffe sowie der dichtereduzierenden Substanzen kann die Schüttdichte resultierender erfindungsgemäßer Kompositpartikel sogar bis auf unter 350 g/L reduziert werden (vgl. Kompositpartikel C19 in Tabelle 1a).
Beispiel 2: Bestimmung der Alkalibeständiqkeit
Es wurden die Alkalibeständigkeiten von gemäß Beispiel 1 erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikeln und von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffen des Standes der Technik gemäß vorstehend angegebener Bestimmunsmethode Nr. 7 bestimmt. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in Tabelle 2 aufgeführt. Es wurden erfindungsgemäße Kompositpartikel„C19" (vgl. Tabelle 1a) eingesetzt.
Als Vergleichsmaterialien wurden folgende handelsüblichen Materialien eingesetzt: - Liaver® Blähglas gesintert, Schüttdichte 250 g/L, Korngröße 0,5 - 1 ,0 mm
Poraver® Schaumglas, Schüttdichte 270 g/L, Korngröße 0,5 - 1 ,0 mm
Aerosilex® Schaumglas (Glas und Kieselerde), Schüttdichte 125g/L, Korngröße 0,5-1 ,0 mm
Tabelle 2: Bestimmung der Alkalibeständigkeiten von erfindungsgemäßen Kompositpar- tikeln und Vergleichsmaterialien Probe Masseverlust [%]
Erfindungsgemäße Kompositpartikel C19 6
Vergleichsmaterial Liaver® 7
Vergleichsmaterial Poraver® 10
Vergleichsmaterial Aerosilex® 100
Aus den Ergebnissen in Tabelle 2 ist zu sehen, dass die untersuchten erfindungsgemäßen Kompositpartikel die höchste Alkalibeständigkeit (den geringsten Masseverlust) aller untersuchten Proben anorganischer Füllstoffe aufwiesen.
Beispiel 3: Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeit
Es wurden Wasseraufnahmefähigkeiten von gemäß Beispiel 1 erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikeln und von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffen des Standes der Technik gemäß vorstehend angegebener Bestimmungsmethode Nr. 3 bestimmt. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in Tabelle 3 aufgeführt. Es wurden erfindungsgemäße Kompositpartikel„C19" (vgl. Tabelle 1a) eingesetzt.
Als Vergleichsmaterialien wurden die oben in Beispiel 2 angegebenen handelsüblichen Materialien Liaver® Blähglas und Poraver® Schaumglas eingesetzt.
Bestimmung der Wasseraufnahmefähigkeiten von erfindungsgemäßen Kompositpartikeln und Vergleichsmaterialien
Probe Wasseraufnahme [mL/g]
Erfindungsgemäße Kompositpartikel 1 ,5
C19
Vergleichsmaterial Liaver® 1 ,5
Vergleichsmaterial Poraver® 1 ,5 Aus den Ergebnissen in Tabelle 3 ist zu sehen, dass die untersuchten erfindungsgemäßen Kompositpartikel eine Wasseraufnahmefähigkeit zeigen, die im Bereich der Bläh- und Schaumgläser mit niedriger Wasseraufnahmefähigkeit liegen.
Beispiel 4: Bestimmung der Erweichungstemperaturen Es wurde jeweils die Erweichungstemperatur von gemäß Beispiel 1 erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikeln und von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffe des Standes der Technik gemäß vorstehend angegebener Bestimmungsmethode Nr. 9 bestimmt. Die Ergebnisse dieser Bestimmungen sind in Tabelle 4 aufgeführt. Es wurden erfindungsgemäße Kompositpartikel„C19" (vgl. Tabelle 1a) eingesetzt. Als Vergleichsmaterialien wurden die oben in Beispiel 2 angegebenen handelsüblichen Materialien Liaver® Blähglas und Poraver® Schaumglas eingesetzt.
Bestimmung der Erweichungstemperatur bei erfindungsgemäße hergestellten Kompositpartikeln und Vergleichsmaterialien
Aus den Ergebnissen in Tabelle 4 ist zu sehen, dass die die untersuchten erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikel eine deutlich höhere Erweichungstemperatur aufweisen als die untersuchten Proben von Vergleichsmaterialien anorganischer Füll- bzw. Dämmstoffe des Standes der Technik. Daraus lässt sich auf eine wesentlich bessere thermische Beständigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Kompositpartikel schließen gegenüber den untersuchten handelsüblichen anorganischen Füll- bzw. Dämmstoffen.
Die Ergebnisse der Bestimmung von Erweichungstemperaturen sind außerdem in Fig. 2 bis 7 graphisch dargestellt. Hierzu wurden die jeweils zu untersuchenden Proben zu Pulvern gemörsert und mit wenig Ethanol vermischt. Mittels eines Presswerkzeugs wurden dann aus den so vorbereiteten Proben Würfel gepresst, welche wie vorstehend angegeben mittels Erhitzungsmikroskopie untersucht wurden. Die Veränderungen der Form der Proben während des Aufheizvorganges wurden dabei jeweils photographisch festgehalten.
Die Erfindung wird in den nachfolgend angegebenen Aspekten 1 bis 31 zusammengefasst:
1. Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts, mit folgenden Schritten:
(a) Herstellen von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 2mm, bestimmt mittels Siebung, in einem Matrixverkapselungsver- fahren mit den folgenden Schritten: (a1 ) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien: als dispergierte Phasen
(i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, (ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L, Blähmittel und pyrolysierbare Füllstoffe und (iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, sowie als kontinuierliche Phase
(iv) eine verfestigbare Flüssigkeit,
(a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit, so dass die Tropfen zu gehärteten Tropfen härten und die (i) Substanz oder Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die (ii) dichtereduzierenden Substanz oder Substanzen sowie der beziehungsweise die (iii) nicht-feuerfesten Feststoffe in der sich verfestigenden kontinuierlichen Phase eingekapselt werden,
(a3) Behandeln der gehärteten Tropfen, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren, wobei das Behandeln ein Sintern der gehärteten Tropfen umfasst.
2. Verfahren nach Aspekt 1 , wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder (vorzugsweise„und") einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a1 ) als Farbgeber für weiße Farbe, im Bestandteil (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen und/oder im Bestandteil (iii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit, und/oder als zusätzlicher Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit, Aluminiumoxid eingesetzt werden. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a1 ) das Herstellen von Tropfen mittels einer oder mehrerer Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, erfolgt und/oder in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch Abkühlen, Trocknen oder chemische Reaktion induziert wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die in Schritt (a1 ) eingesetzte verfestigbare Flüssigkeit eine durch chemische Reaktion verfestigbare Flüssigkeit ist und in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestig baren Flüssigkeit durch chemische Reaktion induziert wird. 7. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Kationenaustauschreaktion verfestigbare Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen und/oder Barium-Ionen und/oder Mangan-Ionen, bevorzugt durch Reaktion mit Calcium-Ionen, verfestigbare Flüssigkeit ist. 8. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die verfestigbare Flüssigkeit eine durch Reaktion mit Calciumionen verfestigbare Flüssigkeit ist, die ein oder mehrere Bindemittel umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Algi- nat, PVA, Chitosan und Sulfoxyethylcellulose, und/oder eine wässrige Lösung ist, wobei die verfestigbare Flüssigkeit vorzugsweise eine wässrige Alginatlösung ist.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, bevorzugt mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, Reisschalenasche, Kern-Hülle- Partikeln und kalziniertem Kieselgur und/oder wobei das beziehungsweise zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate Pflanzenmehle, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokos- nussschalenmehl, Walnussschalenmehl, Traubenkernmehl, Olivenkernmehl, Weizenmehl, Maismehl, Holzmehl, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl,
Stärke,
Kartoffeldextrin, Zucker,
Pflanzensamen, und
Reisschalenasche, und/oder wobei das beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Kunststoffperlen und
Styroporkugeln.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a1 ) als zusätzliches Startmaterial zur Erzeugung einer weiteren disper- gierten Phase ein oder mehrere feuerfeste Feststoffe eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, wobei bevorzugt der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1 ) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Oxide von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Si, AI, Zr, Ti, Mg und Ca, und
Mischoxide., jeweils umfassend ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Si, AI, Zr, Ti, Mg und Ca, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, wobei vorzugsweise der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1 ) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- Aluminiumoxid,
- Zirkoniumoxid,
- Titandioxid,
- Siliziumdioxid,
- Magnesiumoxid,
- Calciumoxid,
- Calciumsilikat,
- Schichtsilikate, vorzugsweise Glimmer,
- Aluminiumsilikate und
- Magnesiumaluminiumsilikat, vorzugsweise Cordierit, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension.
1 1. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die beziehungsweise zumindest eine der in Schritt (a1 ) als Substanz der Komponente (i) eingesetzten Substanzen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C inkongruent schmelzen und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit, und den Tonen Kaolin und Bentonit.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass die Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel geringer ist als die Schüttdichte der ausgehärteten Tropfen im getrockneten Zustand und/oder die besagten in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel eine Schüttdichte < 500 g/L besitzen, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel ganz oder teilweise eine Korngröße < 1 ,5mm, vorzugsweise zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,5 mm besitzen, besonders bevorzugt zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,3 mm besitzen, bestimmt mittels Siebung. 14. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei Komponente (ii) als dichtereduzierende Substanz beziehungsweise Substanzen ein oder mehrere Blähmittel umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren Blähmittel blähen und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden und/oder ein oder mehrere pyrolysierbare Füllstoffe umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren pyrolysierbaren Füllstoffe pyrolyiseren und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden.
15. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei Komponente (i) in Schritt (a1 ) mindestens einen Ton umfasst, vorzugsweise enthaltend Kaolinit und/oder lllit, und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C umfasst, wobei vorzugsweise ein Sinterverbund umfassend die Komponenten (i), (ii) und (iii) entsteht.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei beim Sintern in Schritt (a3) eine Temperatur von 1000 °C nicht überschritten wird.
17. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen so gesintert werden, dass als Zwischenprodukt feste Partikel resultieren, und wobei anschließend die Oberfläche dieser festen Partikel versiegelt wird, vorzugsweise mittels eines organischen Beschichtungsmittels, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren.
18. Verfahren nach einem der vorangehenden Aspekte, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet sind durch
(A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90, und/oder (B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) YR < 0,26 W/m*K, bevorzugt < 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K, und/oder
(C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1 ,0mm. und/oder
(D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0, 5mm, und/oder
(E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von <2,5 mL/g, bevorzugt < 2,0 mL/g, besonders bevorzugt <1 ,7 mL/g und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von < 2 Massen-%, bevorzugt < 1 Massen-%, besonders bevorzugt < 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1 ,0mm, und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
19. Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens, vorzugsweise unter Verwendung einer Düse, besonders bevorzugt unter Verwendung einer vibrierenden Düse, zur Herstellung von Kompositpartikeln mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts.
20. Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, als Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder als Bestandteil eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie.
21. Verwendung nach Aspekt 20, wobei die Kompositpartikel versiegelte Kompositpartikel sind, jeweils bestehend aus einem mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel und einer das Kompositpartikel umgebenden und dieses versiegelnden Hülle aus einem organischen Beschichtungsmittel. 22. Verwendung nach einem der Aspekte 19 bis 21 , wobei das Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder das isolierende Produkts für die Baustoffindustrie in bzw. im
- Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich,
- dickschichtigen Putzsystemen im Innen- und Außenbereich, - dünnschichtigen Systemen
- und in
- Harzsystemen für die Baustoffindustrie verwendet wird.
23. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung ei- nes solchen Produkts, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, umfassend
Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe, in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, wobei das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts herstellbar ist durch ein Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 18 und/oder die Kompositpartikeln gekennzeichnet sind durch
(D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0, 5mm, und
(E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von <2,5 mL/g, bevorzugt < 2,0 mL/g, besonders bevorzugt <1 ,7 mL/g,
24. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach Aspekt 23, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
(A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90.
25. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach Aspekt 23 oder 24, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch (B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) YR < 0,26 W/m*K, bevorzugt < 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K, und/oder (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1 ,0mm. und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von < 2 Massen-%, bevorzugt < 1 Massen-%, besonders bevorzugt < 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5- 1 ,0mm, und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
26. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 25, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der niedriger ist als 1350 °C.
27. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 26, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle. 28. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 27, wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel und/oder ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Albit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevor- zugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid, umfassen.
29. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 28, umfassend als Leichtfüllstoffe in den Sinterverbund eingebettete organische Hohlkugeln mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung.
30. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 29, umfassend in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C kongruent schmelzen und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit, und den Tonen Kaolin und Bentonit.
31. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Aspekte 23 bis 30, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße < 1 ,5mm, vorzugsweise einer Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt einer Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,3 mm, bestimmt mittels Siebung.

Claims

Ansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts, mit folgenden Schritten: (a) Herstellen von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, bestimmt mittels Siebung, in einem Matrixverkapselungsverfahren mit den folgenden Schritten:
(a1 ) Herstellen von Tropfen einer Suspension aus zumindest den folgenden Startmaterialien: als dispergierte Phasen
(i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen,
(ii) zusätzlich ein oder mehrere dichtereduzierende Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Leichtfüllstoffe mit einer jeweiligen Schüttdichte im Bereich von 10 bis 350 g/L, Blähmittel und pyrolysierbare Füllstoffe und
(iii) zusätzlich zu den Bestandteilen (i) und (ii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, sowie als kontinuierliche Phase
(iv) eine verfestigbare Flüssigkeit,
(a2) Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit, so dass die Tropfen zu gehärteten Tropfen härten und die (i) Substanz oder Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die (ii) dichtereduzierenden Substanz oder Substanzen sowie der beziehungsweise die (iii) nicht-feuerfesten Feststoffe in der sich verfestigenden kontinuierlichen Phase eingekapselt werden,
3) Behandeln der gehärteten Tropfen, so dass die besagten Kompositpartikel resultie- n, wobei das Behandeln ein Sintern der gehärteten Tropfen umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C, und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze, vorzugsweise Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die als zusätzliches Startmaterial (iii) eingesetzten, ein oder mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel anorganische Materialien sind, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzen, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C, und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze, vorzugsweise Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine oder zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend als zusätzlichen Schritt:
(b) Herstellen des isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder des Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts unter Verwendung der Kompositpartikel aus Schritt (a).
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 4, wobei das hergestellte isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das hergestellte Isoliermaterial als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Schüttungen, Leichtbauplatten, vorzugsweise Leichtbauplatten im Sanierungs- und Modernisierungsbau, und/oder Akustikplatten;
Putzsysteme, vorzugsweise dickschichtige Putzsysteme, im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Sanierungsputze, Putz- und Trockenmörtelsysteme, Fliesenkleber, Baukleber, Ausgleichsmassen, Spachtelmassen, Dichtungsmassen, Füllspachtel, Wandfüller und/oder Lehmputze; dünnschichtige Systeme, vorzugsweise Dispersionsfarben und/oder Tapeten und
Harzsysteme für die Baustoffindustrie, vorzugsweise Polymerbeton und/oder Mine- ralguss, Kunststeine, Verbundsteine und/oder Sanitärfertigteile.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ' in Schritt (a1 ) als Farbgeber für weiße Farbe, im Bestandteil (i) ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen und/oder im Bestandteil (iii) ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe zur Verringerung des Schmelzpunkts der Kompositpartikel, vorzugsweise Glasmehle und/oder Albit, und/oder als zusätzlicher Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit, Aluminiumoxid eingesetzt werden und/oder wobei in Schritt (a1 ) das Herstellen von Tropfen mittels einer oder mehrerer Düsen, vorzugsweise Vibrationsdüsen, erfolgt und/oder wobei in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch Abkühlen, Trocknen oder chemische Reaktion induziert wird, und/oder wobei die in Schritt (a1 ) eingesetzte verfestigbare Flüssigkeit eine durch chemische Reaktion verfestigbare Flüssigkeit ist und in Schritt (a2) das Verfestigen der verfestigbaren Flüssigkeit durch chemische Reaktion induziert wird, und/oder eine durch Kationenaustauschreaktion verfestigbare Flüssigkeit ist, vorzugsweise eine durch Reaktion mit Calcium-Ionen und/oder Barium-Ionen und/oder Mangan- Ionen, bevorzugt durch Reaktion mit Calcium-Ionen, verfestigbare Flüssigkeit ist und/oder eine durch Reaktion mit Calciumionen verfestigbare Flüssigkeit ist, die ein oder mehrere Bindemittel umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alginat, PVA, Chitosan und Sulfoxyethylcellulose, und/oder eine wässrige Lösung ist, wobei die verfestigbare Flüssigkeit vorzugsweise eine wässrige Alginatlösung ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als dichtereduzierende Substanz der Komponente (ii) eingesetzten Leichtfüllstoffe, bevorzugt mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: anorganischen Hohlkugeln, vorzugsweise aus Borsilikatglas, organischen Hohlkugeln, Partikeln aus porösem und/oder geschäumtem Material, Reisschalenasche, Kern-Hülle- Partikeln und kalziniertem Kieselgur und/oder wobei das beziehungsweise zumindest eines der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten Blähmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Carbonate, Hydrogencarbonate und Oxalate Pflanzenmehle, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kokos- nussschalenmehl, Walnussschalenmehl, Traubenkernmehl, Olivenkernmehl, Weizenmehl, Maismehl, Holzmehl, Sonnenblumenschalenmehl und Korkmehl,
Stärke, - Kartoffeldextrin,
Zucker,
Pflanzensamen, und
Reisschalenasche, und/oder wobei das beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a) als Komponente (ii) eingesetzten pyrolysierbaren Füllstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Kunststoffperlen und - Styroporkugeln.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (a1 ) als zusätzliches Startmaterial zur Erzeugung einer weiteren disper- gierten Phase ein oder mehrere feuerfeste Feststoffe eingesetzt werden, vorzugsweise in einem Anteil von nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, wobei bevorzugt der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1 ) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Oxide von einem oder mehreren Elementen aus der Gruppe bestehend aus Si, AI, Zr, Ti, Mg und Ca, und
Mischoxide, jeweils umfassend ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe bestehend aus Si, AI, Zr, Ti, Mg und Ca, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension, wobei vorzugsweise der beziehungsweise zumindest einer der in Schritt (a1 ) zusätzlich eingesetzten feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
- Aluminiumoxid,
- Zirkoniumoxid,
- Titandioxid,
- Siliziumdioxid,
- Magnesiumoxid,
- Calciumoxid,
- Calciumsilikat,
- Schichtsilikate, vorzugsweise Glimmer,
- Aluminiumsilikate und
- Magnesiumaluminiumsilikat, vorzugsweise Cordierit, wobei vorzugsweise der Anteil der Gesamtmenge der Bestandteile aus dieser Gruppe nicht mehr als 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf die Gesamtmenge der Feststoffbestandteile der in Schritt (a1 ) hergestellten Suspension.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beziehungsweise zumindest eine der in Schritt (a1 ) als Substanz der Komponente (i) eingesetzten Substanzen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C inkongruent schmelzen und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit, und den Tonen Kaolin und Bentonit und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass die Schüttdichte der in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel geringer ist als die Schüttdichte der ausge- härteten Tropfen im getrockneten Zustand und/oder wobei die besagten in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel eine Schüttdichte < 500 g/L besitzen, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L. und/oder wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel ganz oder teilweise eine Korn- große < 1 ,5mm, vorzugsweise zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,5 mm besitzen, besonders bevorzugt zumindest teilweise eine Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,3 mm besitzen, bestimmt mittels Siebung.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Komponente (ii) als dichtereduzierende Substanz beziehungsweise Substanzen ein oder mehrere Blähmittel umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren Blähmittel blähen und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden und/oder ein oder mehrere pyrolysierbare Füllstoffe umfasst und das Behandeln gemäß Schritt (a3) so durchgeführt wird, dass das beziehungsweise die mehreren pyrolysierbaren Füllstoffe pyrolyiseren und dadurch Hohlräume im entstehenden Kompositpartikel ausbilden. und/oder wobei Komponente (i) in Schritt (a1 ) mindestens einen Ton umfasst, vorzugsweise enthal- tend Kaolinit und/oder lllit, und/oder wobei das Behandeln gemäß Schritt (a3) ein Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 900 bis 980 °C umfasst, wobei vorzugsweise ein Sinterverbund umfassend die Komponenten (i), (ii) und (iii) entsteht, und/oder. wobei beim Sintern in Schritt (a3) eine Temperatur von 1000 °C nicht überschritten wird, und/oder wobei in Schritt (a3) die gehärteten Tropfen so gesintert werden, dass als Zwischenprodukt feste Partikel resultieren, und wobei anschließend die Oberfläche dieser festen Partikel versiegelt wird, vorzugsweise mittels eines organischen Beschichtungsmittels, so dass die besagten Kompositpartikel resultieren.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die in Schritt (a3) resultierenden Kompositpartikel gekennzeichnet sind durch (A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90, und/oder
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) YR < 0,26 W/m*K, bevorzugt < 0,10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K, und/oder (C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1 ,0mm. und/oder (D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0, 5mm, und/oder (E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von <2,5 mL/g, bevorzugt < 2,0 mL/g, besonders bevorzugt <1 ,7 mL/g und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von < 2 Massen-%, bevorzugt < 1 Massen-%, besonders bevorzugt < 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5 bis 1 ,0mm, und/oder
(G) eine Erweichungstemperatur > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
12. Verwendung eines Matrixverkapselungsverfahrens, vorzugsweise unter Verwendung einer Düse, besonders bevorzugt unter Verwendung einer vibrierenden Düse, zur Herstellung von Kompositpartikeln mit einer Schüttdichte < 500 g/L, vorzugsweise < 400 g/L, besonders bevorzugt < 300 g/L, bei der Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder eines Isoliermaterials als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts.
13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial als Zwischenprodukt zur Herstellung eines solchen Produkts ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Schüttungen, Leichtbauplatten, vorzugsweise Leichtbauplatten im Sanierungs- und Modernisierungsbau, und/oder Akustikplatten;
Putzsysteme, vorzugsweise dickschichtige Putzsysteme, im Innen- und Außenbereich, vorzugsweise Sanierungsputze, Putz- und Trockenmörtelsysteme, Fliesenkleber, Baukleber, Ausgleichsmassen, Spachtelmassen, Dichtungsmassen, Füllspachtel, Wandfüller und/oder Lehmputze; dünnschichtige Systeme, vorzugsweise Dispersionsfarben und/oder Tapeten und - Harzsysteme für die Baustoffindustrie, vorzugsweise Polymerbeton und/oder Mine- ralguss, Kunststeine, Verbundsteine und/oder Sanitärfertigteile
14. Verwendung von mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikeln, als Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder als Bestandteil eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie wobei vorzugsweise die Kompositpartikel versiegelte Kompositpartikel sind, jeweils bestehend aus einem mittels eines Matrixverkapselungsverfahrens herstellbaren Kompositpartikel und einer das Kompositpartikel umgebenden und dieses versiegelnden Hülle aus einem organischen Beschichtungsmittel und/oder wobei das Zwischenprodukt zur Herstellung eines isolierenden Produkts für die Baustoffindustrie oder das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie in bzw. im
- Wand- und Deckenverkleidungen im Innen- und Außenbereich,
- Putzsystemen, vorzugsweise dickschichtigen Putzsystemen, im Innen- und Außen- bereich,
- dünnschichtigen Systemen, vorzugsweise in Dispersionsfarben und/oder Tapeten
- und in
- Harzsystemen für die Baustoffindustrie verwendet wird.
15. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße von weniger als 10 mm, umfassend
Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe, in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, wobei das isolierende Produkt für die Baustoffindustrie oder das Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts herstellbar ist durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 und/oder die Kompositpartikeln gekennzeichnet sind durch
(D) eine Kornfestigkeit > 1 ,5 N/mm2, bevorzugt > 2,0 N/mm2, besonders bevorzugt > 4,0 N/mm2, bestimmt nach DIN EN 13055-1 :2008-08, Anhang A (Verfahren 1 ; 2*30 sec rütteln mit Amplitude 0,5), bei einer Korngröße im Bereich von 0,25-0,5 mm, und
(E) eine Wasseraufnahmefähigkeit, bestimmt über die Wasseraufnahme nach Enslin, von <2,5 mL/g, bevorzugt < 2,0 mL/g, besonders bevorzugt <1 ,7 mL/g,
16. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach Anspruch 15, wobei die Kompositpartikeln zudem gekennzeichnet sind durch
(A) einen Weißgrad WG > 65, bevorzugt WG > 80, besonders bevorzugt WG > 90. und/oder
(B) einen Wärmeleitfähigkeitswert bei Raumtemperatur (20°C) YR < 0,26 W/m*K, bevor- zugt < 0, 10 W/m*K, besonders bevorzugt < 0,07 W/m*K, und/oder
(C) eine Alkalibeständigkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in Natronlauge bei pH-Wert 14, von <9 Massen-%, bevorzugt < 8 Massen-%, besonders bevorzugt <7 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5-1 ,0 mm. und/oder
(F) eine Wasserlöslichkeit, bestimmt als Gewichtsverlust bei 30-tägiger Lagerung in destilliertem Wasser, von < 2 Massen-%, bevorzugt < 1 Massen-%, besonders bevorzugt < 0,2 Massen-%, bezogen auf Kompositpartikel mit einer Korngröße im Bereich von 0,5- 1 ,0 mm, und/oder
(G) einen Erweichungspunkt > 900°C, bevorzugt > 1000°C, besonders bevorzugt > 1200°C, bestimmt mittels Erhitzungsmikroskopie.
17. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 15 bis 16, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten, und/oder einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
18. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung ei- nes solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei im Sinterverbund von Partikeln eines oder mehrerer nicht-feuerfester Feststoffe der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe, ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus amorphen Oxiden, amorphen Silikaten, kristallinen Oxiden und kristallinen Silikaten und deren Mischungen, vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus amorphen Silikaten und kristallinen Silikaten und einen Schmelzpunkt oder eine Erweichungstemperatur besitzt, der beziehungsweise die niedriger ist als 1350 °C und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle, Feldspat, Borsäure und Borsalze wie Natriumtetraborat und Natriumperborat, wobei bevorzugt der eine nicht-feuerfeste Feststoff bzw. zumindest einer der mehreren nicht-feuerfesten Feststoffe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glasmehle und Albit, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe der Glasmehle mit einem Weißgrad >80, und/oder ausgewählt ist aus der Gruppe der Recycle-Glasmehle.
19. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung ei- nes solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Kompositpartikel als Farbgeber für weiße Farbe ein oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, als in den Sinterverbund eingebettete Partikel und/oder ein oder mehrere nicht-feuerfeste Feststoffe, vorzugsweise Glasmehle und/oder Al- bit, als Bestandteil des Sinterverbunds, und/oder als zusätzlichen Bestandteil ein oder mehrere zusätzliche Startmaterialien, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der feuerfesten Feststoffe, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titandioxid, Cristobalit und Aluminiumoxid, umfassen.
20. Isolierendes Produkt für die Baustoffindustrie oder Isoliermaterial zur Herstellung eines solchen Produkts, nach einem der Ansprüche 15 bis 19, umfassend als Leichtfüllstoffe in den Sinterverbund eingebettete organische Hohlkugeln mit einer Korngröße kleiner als 0,4 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm, bestimmt mittels Siebung. und/oder umfassend in den Sinterverbund eingebettete Partikel von ein oder mehreren Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schichtsilikaten und Tonen, die nicht unter 1500 °C kongruent schmelzen und/oder ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus den Schichtsilikaten Kaolinit, Montmorillonit und lllit, und den Tonen Kaolin und Bentonit. und/oder umfassend eine Anzahl von Kompositpartikeln mit einer Korngröße < 1 ,5 mm, vorzugsweise einer Korngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt einer Korngröße im Bereich von 0, 1 mm bis 0,3 mm, bestimmt mittels Siebung.
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