FI69828C - Styv oorganisk skumprodukt foer anvaendning som isoleringsmaterial och eldskyddande material foerfarande foer dess framstaellning och i foerfarandet anvaendbar aemne - Google Patents

Description

1 69828

Eristysaineena ja tulensuoja-aineena käytettävä jäykkä epäorgaaninen vaahtotuote, menetelmä sen valmistamiseksi ja menetelmässä käytettävä aine 5 Keksintö koskee jäykkää, epäorgaanista vaahtotuo- tetta joka koostuu savimineraalista. Erityisesti keksintö koskee jäykkää epäorgaanista vaahtotuotetta, joka koostuu yhtä tai useampaa kerrosmineraalia olevista osasista. Keksintö koskee myös menetelmää tällaisen tuotteen valmis-10 tamiseksi ja menetelmässä käytettävää ainetta. Keksinnön mukaista vaahtotuotetta voidaan käyttää eristysaineena ja tulensuoja-aineena.

Kerrosmineraalit ovat luonnossa esiintyviä piidioksidin muotoja ja ovat fyllosilikaatti-aineita, ts. niil-15 lä on kerrosrakenne. Kerrosmineraaleja ovat esimerkiksi vermikuliitti, kaoliniitti sekä muut savimineraalit, mont-morilloniitti, sepioliitti, attapulgiitti, illiitti ja saponiitti.

Savimineraaleja esiintyy savissa osasina, joiden 20 läpimitat ovat suuruusluokaltaan muutamia mikroneja ja jotka ovat mineraalin kideyksiköiden, kooltaan submikro-nisia, aggregaatteja tai agglomeraatteja. Kaoliini-tyyppi-nen savi on pääasiallisesti savimineraalin kaoliniittile-vyjen kirjan muotoisten yksiköiden aggregaatti. Käsite 25 kaoliniitti, kuten sitä tässä käytetään, käsittää kaoliini-tyyppisiä savia, plastisia savia, tulenkestäviä savia ja kaoliineja, joissa kaoliinimineraalit ovat luonnossa esiintyvässä muodossa, vaikka tällaiset savet eivät ole puhdasta kaoliniittiä. Tulenkestävät savet ovat kaoliniitin ja 30 illiitin seos.

Kerrosmineraalit ovat hyvin tunnettuja ja ainakin joitakin niistä käytetään laajasti teollisuudessa. Kaoliniittiä ja kaoliinia sisältäviä savia käytetään laajasti lukuisilla teollisuuden aloilla, esimerkiksi keramiikka-35 teollisuudessa (pääkäyttö) fajanssin, posliinin ja tulenkestävien aineiden valmistamiseksi sekä täyteaineena pape- 2 69828 ria, maaleja, liimoja, muoveja ja kumeja varten. Vermikuliittia käytetään tavallisesti kuumasuomutetussa muodossa (suomutettu vermikuliitti) kuohkeana irtonaisena eristysaineena, sidotussa muodossa laattoina tai levyinä 5 eristämistä varten ja tulelta suojaamiseksi, sekä maanvilje-lyssovellutuksiin. Delaminoitua vermikuliittia, jolla tarkoitetaan vermikuliittia, joka on delaminoitava kemiallisella käsittelyllä, mitä seuraa paisuttaminen vedessä ja rouhiminen tai jauhaminen, on ehdotettu käytettäväksi levy-10 mäisten ainesten tai paperien valmistuksessa, päällystys-aineena alustoille ja kovien epäorgaanisten vaahdotustuotteiden valmistukseen eristys- ja tuleltasuojaustarkoituksiin. Delaminoitua vermikuliitti-vaahtoa ja sen käyttöä on kuvattu esimerkiksi hakijan US-patentissa nro 4 130 687. Montmo-15 rilloniittia käytetään laajasti teollisuudessa täyteaineena papereille, liimoille ja maaleille. Sepioliittia käytetään runsaasti keramiikkateollisuudessa.

Kaoliniitista tehdyt kovat ainekset, esim. fajanssi, posliini ja tulenkestävät aineet, ovat tiheitä, haurai-20 ta aineita, jotka on valmistettu menetelmillä, joihin liittyy poltto- tai sintrausvaihe. Vaikka kaoliniitti itse on huono lämmönjohtaja, ei siitä tähän asti valmistetuilla suuren tiheyden omaavilla aineilla ole hyviä eristysomi-naisuuksia. Johtuen niiden suuresta tiheydestä (ja siten 25 painavuudesta), hauraudesta ja poikkeutuksettomista eristys-ominaisuuksista kaoliinia sisältävistä savista tehtyjä tuotteita ei käytetä merkittävässä määrässä lämmöneristys- tai tuleltasuojaamistarkoituksiin. Kuumasuomutetusta vermiku-liitista valmistetut kovat aineet pyrkivät olemaan tiheitä 30 (raskaita), pikemminkin kuin hauraita aineita ja samalla kun niitä käytetään teollisuudessa teräsrakenteiden tulelta suojaamiseen niitä ei käytetä runsaasti eristysaineina. Kovat vaahtoaineet, jotka on tehty delaminoidusta (vastakohtana kuumasuomutetulle) vermikuliitista, ovat painoltaan keveitä 35 ja niillä on hyvät palosuojelu- ja eristysominaisuudet, mutta 3 69828 niitä on vaikea tehdä suurikokoisiksi. Koska tällaiset tuotteet pyrkivät halkeilemaan ja muuttamaan muotoaan voimakkaasti kuivattaessa, niitä on vaikea tuottaa laattoina tai levyinä, joiden leveys on yli noin 30 cm ja paksuus yli 3 cm.

5 Keksintö koskee eristysaineena tai tulensuoja-ainee- na käytettävää jäykkää epäorgaanista vaahtotuotetta, joka käsittää yhden tai useamman, kerrosrakenteen omaavan mineraalin. Vaahtotuotteelle on tunnusomaista, että se muodostuu vaahto-osasista, jolloin jokaisella osasella on solumainen ra-10 kenne.

Keksintö koskee myös menetelmää edellä kuvatun vaah-totuotteen valmistamiseksi, jolloin yhden tai useamman kerros-mineraalin suspensio nestemäisessä pinta-aktiivisen aineen sisältävässä väliaineessa vaahdotetaan niin, että muodostuu 15 stabiili, märkä vaahto. Menetelmälle on tunnusomaista, että märkä vaahto jaetaan pisaroiksi tai kuitumaisiksi puristetuiksi säikeiksi, ainakin osa nestemäisestä väliaineesta poistetaan pisaroista vaahto-osasten muodostamiseksi ja osasista muodostetaan vaahtotuote, jolloin kuitumaiset, puristetut säikeet 20 kuivaamisen jälkeen hajotetaan osasten saamiseksi.

Keksintö koskee lisäksi vaahtotuotteen valmistuksessa käytettävää ainetta, joka on jäykkien, epäorgaanisten vaahto-osasten muodossa, ja jolle on tunnusomaista, että se käsittää yhden tai useamman, kerrosrakenteen omaavan mineraalin.

25 Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan vaahtotuo te, jolla on sekä pieni paino että hyvät lämmöneristys- ja palosuojeluominaisuudet ja joka voidaan helposti valmistaa suurikokoisen laatan tai levyn muotoon, jonka koko on esimerkiksi jopa 3 m x 1 m x 10 cm.

30 Vaahtotuotteen tiheys on edullisesti alle 0,4 g/ml ja vielä edullisemmin alle 0,2 g/ml.

"Osasilla" tarkoitetaan vaahto-pallosia, -kappaleita tai pieniä vaahtokokkareita, joilla on pääasiallisesti yhtenäinen solurakenne, jossa solujen seinät rakentuvat kerros-35 mineraalin (mineraalien) osasista, vaikkakaan tätä termiä ei ole tarkoitettu millään tavalla viittaamaan vaahto-osasten 4 69828 nimenomaiseen kokoon, muotoon tai konfiguraatioon. Ylensä nämä osaset ovat sylinterimäisiä tai pääasiallisesti pallomaisia vaahto-osasia, joiden suurin dimensio on alle noin 5 mm, esimerkiksi 0,5-5 mm.

5 Kuten jäljempänä täydellisemmin selostetaan, valmis tetaan näitä epäorgaanisia vaahdotustuotteita kokoamalla solurakenteisia osasia halutuiksi tuotemuodoiksi, kuten laatoiksi tai levyiksi, niin että näillä tuotteilla on pääasiallisesti solumainen rakenne, vaikkakaan todellinen solurakenne 10 ei ole yhtenäinen läpi koko tuotteen. Termi "jäykkä epäorgaaninen vaahdotustuote" käsittää sellaisia tuotteita, joissa solurakenne ei todellisuudessa ole jatkuva. Siten esimerkiksi tämä termi käsittää tuotteita, joissa osaset on sidottu yhteen sideaineen tai keskinäisen vetovoiman avulla ja 15 tuoterakenteessa on ontelolta osasten välissä.

Keksinnön mukaisen vaahtotuotteen tiheys on normaalisti pienempi kuin 0,25 g/ml ja se voi olla niinkin pieni kuin 0,06 g/ml. Tyypillisesti näiden tuotteiden tiheys on 0,08 g/ml - 0,15 g/ml.

20 Käsitteellä "jäykkä vaahto" tarkoitetaan ainetta, jol la on ehyt rakenne, joka on kaasun kaksi-faasi-dispersio kiinteässä matriisissa, jolla on pääasiallisesti yhtenäinen solu-rakenne, ja käsitteellä "jäykkä epäorgaaninen vaahto" tarkoitetaan jäykkää vaahtoa, joka koostuu pääasiallisesti epäorgaa-25 nisesta aineksesta, vaikkakin kerrosmineraali voi sisältää pieniä määriä orgaanisia aineita epäpuhtautena (mineraaleissa) tai harkitusti lisättynä (esimerkiksi orgaaninen pinta-aine, jota käytetään vaahdon valmistuksessa, kuten jäljempänä selostetaan) . Jäykkä epäorgaaninen vaahtotuote voi sisältää esimer-30 kiksi jopa 20 % orgaanista materiaalia lisättynä esimerkiksi sideaineena osasten yhdistämiseksi itsekantavaksi rakenteeksi.

Käsitteellä "stabiili märkä vaahto" tarkoitetaan kaasutettua suspensiota, joka ei luhistu kokoon seistessään tai kun siitä poistetaan nestettä, ja erityisesti, joka seistyään 35 ei lyhistu (vaahdon korkeudessa ei olennaista alenemista) 10 minuutin aikana. Kuten jäljempänä on yksityiskohtaisemmin se- 5 69828 lostettu, riippuu kaasutetun suspension pysyvyys pääasiallisesti sen muodostamiseen käytetystä nimenomaisesta pinta-ak-tiivisesta aineesta, ja on havaittu, että samalla kun jotkut pinta-aktiiviset aineet, esimerkiksi rasva-amiinit ja sapo-5 niini, tekevät mahdolliseksi vaahdon tuottamisen, syntynyt vaahto ei ole pysyvä ja luhistuu muutamassa minuutissa; tällaisen pysymättömän kaasutetun suspension valmistaminen ei kuulu tämän keksinnön piiriin.

Kuten edellä mainittiin jäykkiä vaahtoja valmistetaan 10 menetelmällä, joka käsittää yhden tai useamman kerrosmineraa-lin suspension kaasuttamisen ja nestemäisen väliaineen poistamisen syntyneestä vaahdosta. Kun vaahto tuotetaan palasten muodossa, kaasutettu suspensio voidaan jakaa pisaroiksi tai märiksi osasiksi ennen nesteväliaineen poistamista. Kaa-15 sutetun suspension tai vaahdon jakaminen osasiksi tai märiksi pisaroiksi voidaan suorittaa monilla eri tavoilla, esimerkiksi suihkuttamalla vaahtoa suuttimen tai muun aukon läpi, puristamalla vaahto aukkojen läpi tai jollakin muulla tunnetulla menetelmällä suspensioiden jakamiseksi pisaroiden tai osasten 20 muotoon. Märät osaset tai pisarat tulisi ainakin osaksi kuivata ennen kuin ne yhdistetään uudelleen. Kuivia tai osittain kuivia osasia voidaan edelleen kuivata kuumentamalla niitä olosuhteissa, joissa niitä estetään yhdistymästä, esimerkiksi yksinkertaisissa kerroksissa tai sekoitetuissa patjoissa, kuten 25 leijupatjassa. Osasia voidaan muodostaa myös muovaamalla vaahto kuitumaisiksi paloiksi, kuivaamalla ne ja leikkaamalla kuiva tai osittain kuivattu aines.

Keksinnön mukaisella menetelmällä tuotettujen jäykkien vaahtojen tiheyttä voidaan vaihdella monilla eri tavoilla, esi-30 merkiksi yhdistämällä eri määriä kaasua suspensioon, käyttämällä paisutusaineita ja vaihtelemalla suspension kuiva-ainepitoisuutta. Suspension kuiva-ainepitoisuus vaikuttaa suspension viskositeettiin samoin kuin myös käytetyt pinta-aktiiviset aineet tekevät, sekä lämpötila, mutta yleensä suspension kui-35 va-ainepitoisuuden lisäämisestä on seurauksena suspensiosta 69828 tuotetun vaahdon tiheyden kasvaminen. Tyypillisesti suspension kuiva-ainepitoisuus on väliltä 10 % - 60 paino-% suspensiosta, edullisesti 20-40 paino-%. Höytälöitymisen estoainetta, esimerkiksi natriumtripolyfosfaattia, voidaan 5 lisätä suuren kuiva-ainepitoisuuden omaavien suspensioiden tuottamisen mahdollistamiseksi.

Kerrosmineraalin suspensio on tavallisesti vesipitoinen ja erityisesti se on kerrosmineraali-osasten suspensio tai dispersio vedessä, edullisesti tislatussa tai deionisoidus-10 sa vedessä. Kerrosmineraaleja voidaan yleensä helposti suspendoida tai dispergoida veteen suspensioiden muodostamiseksi, joilla on kolloidisia ominaisuuksia. Suspension nes-teväliaine voi haluttaessa olla veden ja veden kanssa sekoittuvan liuottimen, kuten alkoholin, seos. Jos halutaan voi 15 neste kuitenkin olla orgaaninen neste. Muutettaessa suspensio vaahdoksi ja senjälkeen jäykkään muotoon, on tarpeen lisätä suspensioon jotakin pinta-aktiivista ainetta ja tämä aine lisätään normaalisti veteen ennen suspension muodostamista tai sen aikana. On selvää, että kerrosmineraalin ver-20 mikuliitti ollessa kysymyksessä, mineraalin delaminoitumi-nen tapahtuu pinta-aktiivisessa aineessa, jota on lisätty delaminoituun ainekseen eikä erillistä ainetta tarvita. Pinta-aktiivisen aineen lisäksi voidaan suspensioon lisätä muita aineita, kuten täyteaineita, puristuslujuutta lisää-25 viä aineita, vedenkestävyyttä lisääviä aineita ja höytälöi-tymistä estäviä aineita ennen suspension valmistamista tai sen aikana tai jälkeen.

Voidaan käyttää mitä tahansa pinta-aktiivista ainetta, joka kaasutettaessa suspensiota antaa märän vaahdon 30 tai kuohun, joka on pysyvä, millä tarkoitetaan, että se ei luhistu seistessään ainakin 10 minuutin ajan tai poistettaessa nesteväliaine siitä. Käytetään anionisia, ei-ionisia tai kationisia pinta-aktiivisia aineita, edellyttäen, että ne antavat pysyvän vaahdon. Jonkun pinta-aktiivisen aineen 35 sopivuus käytettäväksi menetelmässä voidaan siten helposti 69828 määrittää yksinkertaisella kokeella, joka käsittää ainoastaan sen määrittämisen, tekeekö aine mahdolliseksi muodostaa märän vaahdon tai kuohun suspensiosta, jonka kuiva-ainepitoisuus on noin 30 %, ja jos näin, onko 5 vaahto pysyvä. Ohjeena mainittakoon, että märkävaahto tai kuohu, joka seistessään ei luhistu (esim. vaahdon korkeudessa ei havaita olennaista alentumista) 10 minuutin aikana, edullisesti 1 tunnin aikana, on yleensä sopiva kuivattavaksi antamaan keksinnön mukaisen jäykän vaahdon.

10 Testaustarkoituksessa voidaan testattavaa pinta-aktiivista ainetta käyttää missä tahansa halutussa määrässä tai eri väkevyyksissä, edellyttäen, että se ei höytälöi vaahtoa; yleensä suuri määrä ainetta, esimerkiksi 2 paino-% liuoksesta, antaa alkutestissä osoituksen siitä, onko 15 aine lisätestauksen arvoinen.

Pinta-aktiiviset aineet, joita voidaan käyttää pienissä väkevyyksissä, ovat edullisia, vaikkakaan tämä ei ole ratkaisevaa. On havaittu, että pinta-aktiivinen aine, joka antaa pysyvän vaahdon yhden kerrosmineraalin sus-20 pensiosta, ei anna pysyvyydeltään samanvertaista vaahtoa jonkun toisen mineraalin tai sekoitettujen mineraalien, kuten kaoliniitin ja delaminoidun vermikuliitin seoksen, suspensiosta. Samoin, pinta-aktiivinen aine, joka ei anna pysyvää vaahtoa yhden kerrosmineraalin suspensiosta, saat-25 taa siitä huolimatta antaa pysyvän vaahdon jonkun toisen kerrosmineraalin tai sekamineraalien suspensiosta. Esimerkiksi pinta-aktiivinen aine n-butyyliammoniumkloridi ei anna erityisen pysyvää vaahtoa pelkästään kaoliniitin suspensiosta, mutta antaa pysyvän vaahdon delaminoidun ver-30 mikuliitin tai kaoliniitin ja delaminoidun vermikuliitin 50:50-seoksen suspensiosta. Tämä täytyy pitää mielessä testattaessa jonkun pinta-aktiivisen aineen sopivuutta, ts. testi tulisi edullisesti suorittaa käyttäen todellista suspensiota, joka halutaan kaasuttaa ja myöhemmin kui-35 vata kovaksi vaahdoksi.

8 69828

Pinta-aktiivisen aineen suhteen on havaittu myös, että ne pinta-aktiiviset aineet, jotka helpoimmin antavat vaahdon tai kuohun, eivät välttämättä anna pysyvintä vaahtoa. Itseasiassa on havaittu, että yleensä pinta-ak-5 tiiviset aineet, jotka antavat vaahdon jonkunverran vaikeasti (esim. suspension pitkäaikaisen vatkaamisen jälkeen) pyrkivät antamaan pysyvämpiä vaahtoja. Helppous, jolla joku pinta-aktiivinen aine tekee mahdolliseksi vaahdon syntymisen, ei kuitenkaan ole vakuuttava todista ko, ai-10 neen sopivuudesta käytettäväksi tämän keksinnön menetelmässä, ja on selvää, että keksintö ei rajoitu aineisiin, joilla on vähäiset vaahtoamisominaisuudet.

Pinta-aktiivisen aineen käytetty määrä vaihtelee laajoissa rajoissa riippuen esimerkiksi suspension kuiva-15 ainepitoisuudesta, nimenomaisesti kerrosmineraalista ja pinta-aktiivisesta aineesta, käytetystä nimenomaisesta kaa-sutusmenetelmästä ja kaasutus lämpötilasta. Ohjeeksi mainittakoon, että pinta-aktiivisen aineen määrä on tyypillisesti väliltä 0,1 % - 5 paino-% laskettuna kaasutettavassa 20 suspensiossa olevan kerrosmineraalin painosta. Koska pin-ta-aktiivinen aine jää jäykkään vaahtoon nesteen poistamisen jälkeen vaahdosta ja sen läsnäolo jäykässä vaahdossa on ei-toivottava, pidetään parempana käyttää pinta-aktiivisen aineen pienintä mahdollista määrää, joka 25 on yhdenmukaisen pysyvän vaahdon, joka ei luhistu nestettä siitä poistettaessa, valmistuksen kanssa.

Suspension kaasuttaminen voidaan suorittaa useilla eri tavoilla, esimerkiksi vapauttamalla kaasua tai höyryä suspensiossa tai tartuttamalla mekaanisesti kaasua 30 suspensioon sekoittamalla suspensiota nopeasti. Kaasuna käytetään normaalisti kaasua, joka on inertti (vesipitoisen) suspension suhteen, kuten ilmaa, typpeä, hiilidioksidia, jotakin hiilivetyä tai hiilikloorifluoria. Kaasua voidaan mekaanisesti tartuttaa suspensioon esimerkiksi no-35 peasti kirnuamalla, vispilöimällä tai vatkaamalla suspensiota.

9 69828

Kaasun tai höyryn vapautumiseen suspensiossa päästään kuumentamalla suspensiota, edullisesti nopeasti, kaasuuntuneen nestemäisen väliaineen kuplien vapauttamiseksi (höyryä, kun nestemäinen väliaine on vesipitoinen) 5 tai höyrykuplien vapauttamiseksi jostakin aineesta (paisu-tusaineesta), joka on harkitusti lisätty suspensioon höyryn-lähteeksi vaahdon kaasuttamiseksi. Paisutusaine voi olla esimerkiksi hiilivety, hiilikloori, hiilifluori, hiili-kloorifluori tai joku hiilidioksidin lähde. Suspensio 10 voidaan kaasuttaa altistamalla se sähkömagneettiselle sä- 4 12 teilylle, jonka taajuus on väliltä 10 Hz - 10 Hz.

Suspension valmistaminen ja sen kaasuttaminen tapauksissa, joissa kaasutukseen ei liity kuumennusvaihetta, voidaan edullisesti suorittaa huoneen lämpötilassa, vaikka-15 kin haluttaessa voidaan käyttää korkeampia tai alempia lämpötiloja.

Nesteväliaineen poistaminen kaasutetusta suspensiosta tapahtuu normaalisti pääasiallisesti haihduttamalla, mikä aikaansaadaan kuumentamalla kaasutettua suspensiota.

20 Nesteenpoistonopeutta vaahdosta voidaan säätää esimerkiksi säätämällä vaahdon lämpötilaa tai käyttämällä kuivaus-astiaa, jossa on laitteet kosteuden valvomiseksi, niin että vältetään vaahdon liian nopea kuivuminen, mikä johtaa vaahdon halkeiluun tai käyristymiseen. Jos halutaan, 25 voidaan märän vaahdon antaa seistä huoneen lämpötilassa pidemmän ajan, esimerkiksi useita päiviä, niin että vaahto voi täysin kuivua ja saavuttaa jäykän rakenteen. Normaalisti vaahtoa kumminkin kuumennetaan muovaamisen jälkeen lämpötiloissa noin 90°C:seen asti nesteväliaineen 30 poistamiseksi. Kuivausolosuhteiden säätäminen laattojen tai levyjen valmistuksessa suulakepuristamalla suoraan kaasutettua suspensiota ja kuivauksessa, voi olla tärkeätä, mutta se on vähemmän tärkeä valmistettaessa palasia, jolloin nopea kuivaaminen on mahdollista esimerkiksi lämpö-35 tiloissa 200°C:seen asti tai jopa korkeammalla.

10 69828 Jäykät epäorgaaniset kerrosmineraali-vaahdot pyrkivät olemaan pehmeitä ja niillä on alhainen puristuslujuus. Riippuen nimenomaisesta kerrosmineraalista voidaan vaahtojen lujuutta parantaa lisäämällä niihin puristuslujuut-5 ta parantavaa ainetta ja/tai kuumentamalla kuivaa vaahtoa sen sintraamiseksi. Vermikuliitti-liuskojen (delami-noidun vermikuliitin) lisäämisestä sekamineraali-vaahtoon, esim. lisäämällä suspensioon ennen kaasuttamista, on yleensä seurauksena vaahdon puristuslujuuden kasvu. Lukuunotta-10 matta kokonaan vermikuliitti-vaahtoja saadaan lujia vaahtoja sintraamalla kuiva, jäykkä vaahto, joka on saatu kuivaamalla kaasutettu suspensio, esimerkiksi kuumentamalla kuivaa vaahtoa lämpötilassa 1000°C:seen asti tai jopa korkeammalla. Vaahdon sintrautumisesta on seurauksena vaah-15 don tiheytyminen, mutta sintrattu vaahto säilyttää solu-rakenteen ja pysyy keveänä aineena. Vermikuliitin ja muiden mineraalien seosten vaahtojen sintraamisesta seuraa vaahtojen tiheyden kasvaminen tai alentuminen tai hyvin pieni muutos, riippuen vermikuliitin osuudesta vaahdossa 20 ja aineen painosta, joka häviää kuumennettaessa vaahtoa sintrauslämpötiloissa.

Sintratut kerrosmineraalivaahdot luetaan tämän keksinnön piiriin kuuluviksi samoin kuin menetelmä niiden valmistamiseksi.

25 Sintraamattomilla kovilla kerrosmineraali-vaahdoilla on vähäinen kestävyys pilaantumista vastaan nestemäisen veden vaikutuksesta ja on edullista saattaa vaahdot käsiteltäviksi niiden vedenkestävyyden parantamiseksi. Vaahdot voidaan tehdä vedenkestäviksi esimerkiksi lisäämällä 30 niihin silikonipolymeeri-prekursoria ja aikaansaamalla senjälkeen vaahdon sisälle happamet olosuhteet, joissa tapahtuu prekursorin polymeroituminen, jolloin vaahtoon muodostuu silikonipolymeeri. Esimerkiksi natriummetyyli-silikonaattia voidaan lisätä kaoliniitin vesipitoiseen 35 suspensioon ennen suspension kaasuttamista tai sen aikana 11 69828 ja syntynyttä vaahtoa, sen vielä ollessa märkä, voidaan käsitellä happamella kaasulla, kuten hiilidioksidi-kaasulla, happamien olosuhteiden aikaansaamiseksi, jotka ovat tarpeen silikonaatin polymeroimista varten silikonipoly-5 meeriksi. Sensijaan, että vaahtoa käsitellään happamella kaasulla jäykän vaahdon kuivaamisen aikana vaahdon-valmistusprosessissa, vaahto voidaan täysin kuivata ja senjälkeen kostuttaa vedellä haluttuun määrään. Jos halutaan, voidaan harkitun käsittelyn asemesta happamella 10 kaasulla märän vaahdon antaa seistä ilmassa pidemmän ajan, jolloin ilman hiilidioksidi absorboituu antamaan vaahtoon tarvittavat happamet olosuhteet. Sintratut vaahdot, joissa ennen sintrausta lisätty silikonipolymeeri tuhoutuisi, voidaan tehdä vedenpitäviksi silikonipolymeerillä sintrauk-15 sen jälkeen.

Kerrosmineraalien suhteelliset osuudet sekamineraa-lien suspensiossa ja siten syntyvässä jäykässä vaahdossa voivat vaihdella laajoissa rajoissa, riippuen esimerkiksi jäykälle vaahdolle vaadittavasta puristuslujuudesta ja läm-20 möneristysominaisuuksista. Vaahdot voivat sisältää esimerkiksi kaoliniittiä tai kaoliinia sisältävää savea ja vermikuliittia suhteellisina paino-osuuksina väliltä 90:10 - 10:90. Yleensä vermikuliitti-liuskojen suhteellisen osuuden suurentamisesta jäykässä vaahdossa on seu-25 rauksena kovan vaahdon puristuslujuuden lisääntyminen, mutta myös pieneneminen jäykän vaahdon lämmöneristysker-toimessa (K-arvossa).

Vermikuliitti-liuskoista koostuvia solurakenteisia vaahtoja ja niiden valmistusta kaasuttamalla vermi-30 kuliitti-liuskojen suspensiota vaahdon muodostamiseksi, suulakepuristamalla vaahto ja poistamalla nesteväliaine vaahdosta on kuvattu käsittelynalaisessa UK-patenttihakemuksessa nro 14764/76 ja vastaavassa US-patentissa nro 4 130 687, jossa myös vermikuliitti-liuskojen suspensioi-35 den valmistus on selostettu.

12 69828 Tämän keksinnön delaminoitua vermikuliittia sisältäviä jäykkiä sekamineraali-vaahtoja saadaan mukavasti ver-mikuliitti-liuskojen suspnesiosta lisäämällä suspensioon jotakin muuta kerrosmineraalia ennen sen kaasuttamista.

5 Kuten US-patentissa nro 4 130 687 on selostettu, sisältää vermikuliitti-liuskojen suspensio tavallisesti jotakin pinta-aktiivista ainetta, kuten n-butyyliammoniumkloridia, jota käytetään suspension valmistuksessa niin, että toisen kerrosmineraalin lisääminen suspensioon antaa sekä 10 suspension että pinta-aktiivisen aineen, joka on tarpeen jäykkien vaahtojen valmistamiseksi, kuten tässä on selostettu .

Edullisesti vermikuliittia sisältävät sekamineraa-li-vaahdot sisältävät aineen pelkästään vermikuliitti-lius-15 koista koostuvien jäykkien vaahtojen puristuslujuuden ja ve-denkestävyyden parantamiseksi. Vermikuliitti-vaahtojen pu-ristuslujuuden ja vedenkestävyyden lisäämistä lisäämällä puristuslujuutta lisäävää ainetta, joka on kiinteä osas-mainen aine, joka antaa emäksisen reaktion veden kanssa, 20 on kuvattu käsittelynalaisessa patenttihakemuksessa nro 33723/78 ja vastaavassa eurooppalaisessa patenttihakemuksessa nro 79 301 577.7. Kuten käsittelynalaisessa patenttihakemuksessa selostetaan, on edullinen puristuslujuutta ja vedenkestävyyttä parantava aine hiukkasmainen magnesium-25 oksidi ja on edullista lisätä hiukkasmaista magnesiumok-sidia tämän keksinnön sekamineraali-vaahtoihin (jotka sisältävät vermikuliittia). Kuten edellä selostettiin voidaan sekamineraali-vaahtojen puristuslujuutta vaihtoehtoisesti parantaa sintraamalla vaahto.

30 Suspensioita, jotka sisältävät pinta-aktiivisen aineen, jota käytetään keksinnön jäykkien seka-kerrosmine-raali-vaahtojen muodostamiseksi, aikaansaadaan tämän keksinnön vielä erään muodon mukaisesti, joka käsittää seka-kerrosmineraalien seuraavat suspensiot: 35 69828 i) Vermikuliitti-liuskojen ja yhden tai useamman muun kerrosmineraalin suspensio nesteväliaineessa, joka sisältää pinta-aktiivisen aineen, ii) vermikuliitti-liuskojen yhden tai useamman muun 5 kerrosmineraalin ja puristuslujuutta ja vedenkestävyyttä parantavan aineen, esim. magnesiumoksidin suspensio nesteväliaineessa, joka sisältää pinta-aktiivisen aineen, iii) suspensio kuten (i) tai (ii) edellä, joka lisäksi sisältää höytälöityrnistä estävän aineen, esimerkik- ]_0 si tripolyfosfaattia, ja iv) kahden tai useamman kerrosmineraalin suspensio nesteväliaineessa, joka sisältää pinta-aktiivisen aineen.

Edullisesti nesteväliaine jokaisessa suspensiossa on vesipitoinen ja erityisesti se on vesi. Edullisesti 15 myös jokaisessa seka-kerrosmineraalien suspensioista yksi kerrosmineraaleista on kaoliniitti.

Jokainen edellä mainituista suspensioista (i)-(iv) voidaan kuivata samoin kuin samanlaiset pinta-aktiivisia aineita sisältämättömät suspensiot esimerkiksi suihkukui-20 vauksella antamaan vastaava vapaasti juokseva, kuiva jauhemainen aine ja tällaisia aineita valmistetaan myös keksinnön mukaisesti. Tällaiset kuivat jauhemaiset aineet voidaan helposti dispergoida uudelleen nesteväliainee-seen, erityisesti veteen, muodostamaan suspensio, joka on 25 sopiva muutettavaksi jäykäksi vaahdoksi tässä kuvatulla menetelmällä. Kuivien jauhemaisten, magnesiumoksidia sisältävien aineiden ollessa kysymyksessä on edullista kuivata magnesiumoksidia sisältämätön suspensio ja lisätä kuivaa magnesiumoksidia kuivattuun suspensioon. On selvää, että 30 keksinnön mukaisia kuivia jauheita voidaan valmistaa myös sekoittamalla vermikuliittiliuskoista koostuvaa kuivaa jauhetta toisen hienoksijauhetun kerrosmineraalin (valinnaisesti sekoitettuna natriumtripolyfosfaatin kanssa) ja valinnaisesti kuivan, jauhemaisen magnesiumoksidin kanssa. 35 Keksinnön mukaisesti valmistetut jäykät vaahdotetut tuotteet, tehtyinä joko kokonaan yhdestä kerrosmineraalista 14 69828 tai sekamineraaleista, esimerkiksi kaoliniitista ja vermikuliitista, ovat lämmönkestavia ja lämpöä eristäviä aineita, jotka ovat käyttökelpoisia laajaltai palosuojelu- ja lämmöneristystarkoituksiin. Tuotteet voidaan val-5 mistaa laatoiksi tai levyiksi käytettäviksi myöhemmissä valmistusmenetelmissä, esimerkiksi laminaattien muodostamiseksi levyjen kanssa monista eri aineista, kuten puusta, vanereista, asbestista, kiilteestä, muoveista, vermikuliit-tilevystä (vaahdotettu tai tehty kuumasuomutetuista vermi-10 kuliitti-rakeista), lasikuituverkosta, joka on kyllästetty vermikuliitilla, ja polymeereistä. Tällaiset laminaatit ovat käyttökelpoisia koristeellisia rakennepaneeleja rakennusteollisuutta varten. Laattoja voidaan käyttää suoraan ilman laminointia johonkin toiseen aineeseen, esimer-15 kiksi puu-, betoni- tai teräsrakenne-elementtien päällystämiseen antamaan tuleltasuojaava estokerros ja lämmön-eristyskerros elementtien ympärille, sekä kattolevyinä, vuorauslevyinä ja kattotiilinä.

Nämä jäykät vaahdot voidaan altistaa korkeille lämpö-20 tiloille, esimerkiksi 1000°C:seen saakka pitkiksi ajoiksi niiden hajoamatta, vaikkakin pitkäaikaisemmasta altistamisesta korkeille lämpötiloille on seurauksena tuotteiden haurastuminen. Jäykkien vaahtojen pinnan muottiin puristus niiden kuivaamisen aikana tai sen jälkeen antaa sileän 25 pinnan, joka voidaan haluttaessa koristeveistää.

Näitä jäykkiä vaahtoja, jos halutaan, laminaatin muodossa jonkun muun aineen kanssa, voidaan käyttää palo-ovissa tai tultaestävissä väliseinissä. Osasten muodossa niitä voidaan käyttää kuohkeana täyteaineena kanavia,onte-30 loita jne varten.

Vaahto-osaset voidaan liimata yhteen haluttujen tuotteiden muodostamiseksi. Valikoimaa epäorgaanisia ja orgaanisia (mutta edullisesti epäorgaanisia) liima-aineita voidaan käyttää palojen yhteenliimaamiseen levyn valmistami-35 seksi laminaattien muodostamiseksi jäykästä vaahdosta tai 15 69828 levyn käyttämiseksi päällysteenä tai verhouksena eri substraateille, kuten puu-, betoni- ja teräsrakenne-elementeille. Laattoja, joiden paksuus on 10 cmriin asti tai enemmän, voidaan valmistaa liimaamalla yhteen kuivia vaah-5 topalasia. Esimerkkejä käyttökelpoisista epäorgaanisista sideaineista ovat fosforihappo, fosfaattien ja silikaattien vesipitoiset liuokset, sementit ja kipsilaastit. Esimerkkejä käyttökelpoisista orgaanisista sideaineista ovat vinyyli- ja vinylideenipolymeerien ja -sekapolymeerien ve-10 sipitoiset emulsiot.

Vaahto-osasia, erityisesti niitä, jotka koostuvat kokonaan tai osittain delaminoidusta vermikuliitista (ver-mikuliitti-liuskoista) voidaan kuivapuristaa tuotteiksi, jotka ovat rakenteellisesti ehyitä, tarvitsematta käyttää 15 liimaa tai sideainetta. Edullisesti tuotteet, jotka on saatu kuivapuristamalla osasia, ovat laminaattien muodossa, jolloin palasista tehty tuote päällystetään esimerkiksi paperi- tai levykerroksilla tai kerrostetaan niiden väliin. Kun tuotteet muodostetaan kuivapuristamalla palasia on 20 edullista kostuttaa tai höyryttää palaset ennen niiden puristamista tuotteiksi.

Märkää vaahtoa (ts. kaasutettua suspensiota) ja suspensiota ennen kaasuttamista voidaan käyttää sideaineena liimattaessa yhteen jäykkiä vaahto-osasia. Käyttöä varten 25 liimana on edullista, että märkä vaahto tai suspensio koostuisi vermikuliitti-liuskoista tai sisältäisi niitä ja edullisesti huomattavan osan vermikuliitti-liuskoja, esimerkiksi vähintään 50 paino-% märän vaahdon tai suspension kokonaiskuiva-ainepi toisuudest a.

30 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti fosfaatti- 16 69828 ioneja tai silikaatti-ioneja sisältävää liuosta levitetään osasille ja saatuja märkiä osasia kuivataan samalla kun ne pidetään halutussa muodossa.

Fosfaatti-ioneja sisältävä liuos voi olla fosfori-5 happo tai fosfaattisuolan liuos. Käytetään orgaanisia ja epäorgaanisia fosfaatteja, kuten kompleksifosfaatteja, vaikkakin, koska tällä menetelmällä valmistettu muovattu tuote on edullisesti kokonaan tai ainakin pääasiallisesti epäorgaaninen, pidetään parempana käyttää epäorgaanisia 10 fosfaatteja tai jotakin fosforihappoa. Edullinen fosfaatti-ioneja sisältävä liuos on ortofosforihappo. Natriumsili-kaatti-liuos on edullinen silikaatti-ioneja sisältävä liuos.

Toteutettaessa keksinnön mukaista menetelmää vaahto-osasia kootaan halutun tuotteen muotoon, esimerkiksi laataksi tai 15 levyksi, ja niiden ollessa tässä muodossa ne kuivataan fosfaatti- tai silikaatti-ioneja sisältävän liuoksen läsnäollessa, niin että kuivaamisen jälkeen osaset ovat liimautuneet yhteen ja niistä muodostettu muovattu tuote on rakenteellisesti ehyt. Liuos voidaan levittää yksittäisille 20 osasille ennen niiden kokoamista halutuksi muodoksi tai liuos voidaan levittää koottuihin osasiin samalla pitäen ne halutussa konfiguraatiossa muovatun tuotteen valmistamiseksi. Vaihtoehtoisesti liuos voidaan levittää osasille fosforihappo-, fosfaattisuola- tai silikaatti-kuivapääl-25 lysteenä ja kostuttamalla päällystetyt osaset senjälkeen fosfaatti- tai silikaatti-ioneja sisältävän liuoksen aikaansaamiseksi .

On edullista levittää liuos yksittäisille osasille ennen niiden kokoamista haluttuun muotoon. Erityisen edul-30 lista on valmistaa osasia , joiden päällä on fosforihappo-, fosfaattisuola- tai silikaatti-kuivapäällystys ja joita voidaan helposti varastoida ja kuljettaa ja jotka muovattujen tuotteiden valmistaja voi yksinkertaisesti kastella ennen tai jälkeen osasten kokoamista halutuiksi muo-35 vatuiksi tuotteiksi. Tavallisesti on käytännössä mukavam- 17 69828 paa kostuttaa yksittäiset osaset ennen kokoamista haluttuihin muotoihin kuin ksotuttaa osaset kokoamisen jälkeen, ja on myös helpompaa tällä tavalla valvoa liuos-määrää, joka levitetään yksittäisille osasille ja var-5 mistaa liuoksen tasainen pitoisuus läpi koko osasten ryhmän .

Kerrosmineraalivaahdon osasia, joiden päällä on fosforihappo-, fosfaattisuola- tai silikaatti-kuivapääl-lystys, voidaan helposti valmistaa levittämällä jotakin 10 fosforihappoa tai fosfaattisuolan tai silikaatin liuosta osasille ja kuivaamalla ne haihduttamalla nesteväliaine päällysteestä olosuhteissa, joissa palasten yhteenliimau-tuminen vältetään; kuivien päällystettyjen osasten uudel-leenkostuttaminen muodostaa uudelleen fosfaatti- tai si-15 likaatti-ioneja sisältävän liuoksen osasille. Osasten kuivaaminen voi tapahtua esimerkiksi leijupatja kuivauksella .

Osasille levitettävän fosfaatti- tai silikaatti-ioneja sisältävän liuoksen määrä ja ionien väkevyys liuok-20 sessa voivat vaihdella laajoissa rajoissa, mutta vaikuttavat palasista muodostettujen muovattujen tuotteiden fysikaalisiin ominaisuuksiin. Erityisesti levitetyn liuoksen määrä ja liuoksen pitoisuus vaikuttavat muovattujen tuotteiden tiheyteen; yleensä osasille levitetyn nimenomaisen 25 liuoksen määrän lisäämisestä on seurauksena osasista tehtyjen muovattujen tuotteiden tiheyden kasvu ja samoin ionien pitoisuuden lisäämisestä on seurauksena osasista tehtyjen muovattujen tuotteiden tiheyden kasvu.

Toinen tuotteiden fysikaalinen ominaisuus, johon voi-30 daan vaikuttaa osasille levitettävän liuoksen määrällä ja väkevyydellä, ainakin fosfaatti-liuosten ollessa kysymyksessä, on tuotteiden lujuus. On havaittu, että fosfaatti-ionien määrän (ainakin määrän palasten pinta-alueella) lisääntyessä esiintyy osasista muodostetun tuot-35 18 69828 teen lujuudessa huippu ja että määrän lisääminen yli sen, joka antaa huipun, joko lisäämällä levitettävän liuoksen määrää tai liuoksen pitoisuutta, pyrkii alentamaan tuotteiden lujuutta.

5 Osasille levitettävän liuoksen määrä riippuu jon kinverran menetelmästä, jolla liuos levitetään, mutta jotakin nimenomaista levitysmenetelmää varten voidaan levitettävän liuoksen määrän ja liuosväkevyyden optimiyhdis-telmä helposti määrittää yksinkertaisesti kokeilemalla.

10 Liuoksen levittäminen palasille voi tapahtua millä tahansa sopivalla menetelmällä, esimerkiksi kastamalla liuokseen, harja- tai telapäällystyksellä, mutta edullinen levitys-menetelmä on kuitenkin suihkuttaminen. Suihkuttamisella on se etu, että helpoimmin pystytään valvomaan osasille 15 levitettävän liuoksen määrää ja erikoisesti se tekee mahdolliseksi osasten pintapäällystämisen, niin että osasen rakenteeseen imeytyy pienin mahdollinen määrä liuosta. Ker-rosmineraali-vaahto-osasilla on yleensä huokoiset rakenteet, jotka helposti absorboivat nesteitä ja ellei toimenpitei-20 siin sen välttämiseksi ryhdytä, kaikki osasille levitetty liuos tunkeutuu nopeasti rakenteen läpi osasten sisään. Tämä on tässä keksinnössä ei-toivottavaa osasista valmistettujen tuotteiden tiheyden ja tällaisten tuotteiden lämmönjohto-ominaisuuksien kannalta. Suihkutusmenetelmä, 25 joka toteutetaan valvotulla tavalla, vähimmäismäärän liuosta, joka on tarpeen osasten pintapäällystämiseksi, levittämiseksi, on sentähden edullinen.

Sen lisäksi, että levitetään vähimmäismäärä liuosta, joka tarvitaan osasten pintapäällystämiseen, suositellaan 30 käytettäväksi melko laimeita fosforihapon tai fosfaatti-tai silikaattisuolan liuoksia siten jälleen osasille levitettävän fosforihapon, fosfaatin tai silikaatin määrän rajoittamiseksi. Käytetään edullisesti liuoksia, joiden väkevyys on väliltä 5 % - 20 paino-%, eri-35 tyisesti liuoksia, joiden väkevyys on 7 % - 15 paino-% 19 69828 erityisesti liuoksia, joiden väkevyys on 7 % - 15 paino-%. Keksinnön suoritusmuodossa, jossa kuivia, päällystettyjä osasia kostutetaan vedellä tuotteeksi muodostamista varten, lisätyn veden määrä on normaalisti noin 60-70 paino-% 5 palasista.

Märkien osasten , joko yksittäisinä osasina tai koottuina muovatuiksi tuotteiksi, annetaan kuivua ympäristön (huoneen) lämpötilassa mutta yleensä niitä kuumennetaan kuivausnopeuden lisäämiseksi. Käytetty lämpötila ei ole 10 ratkaiseva ja se voi olla haluttaessa moneen sataan Celsiusasteeseen asti. Yleensä märkiä osasia kuumennetaan suurinpiirtein poistettavan nesteen kiehumapisteessä, kun kuivataan märistä osasista tehtyjä muovattuja tuotteita, esimerkiksi noin 90-110°C:ssa, kun neste on vesi, mutta yk-15 sittäisten osasten kuivaamista varten saattaa olla eduksi käyttää korkeampia lämpötiloja, esimerkiksi 600°C:seen asti. Kuivien päällystettyjen osasten ja niistä tehtyjen kuivien muovattujen tuotteiden fysikaaliset ominaisuudet eivät näytä olevan riippuvaisia lämpötilasta, jota on käy-20 tetty päällystettyjen osasten tai muovattujen tuotteiden kuivaamiseen.

Menetelmä voidaan toteuttaa kaasuttamalla vermiku-liitti-liuskojen suspensiota vaahdon muodostamiseksi ja poistamalla neste vaahdosta sellaisissa olosuhteissa, että 25 saatu jäykkä vaahto on osasten muodossa tai tuotemuodossa, joka voidaan muuttaa osasiksi. Eräs esimerkki sopivasta tuotemuodosta muutettavaksi osasiksi leikkaamalla, esim. käyttämällä kaasusuihkua, on kuitumainen vaahtopurse, joka voidaan leikata osasiksi ennen kuivaamista tai kuivata 30 ja sitten leikata osasiksi. Voidaan käyttää useita erilaisia suoria osastenittuodostusmenetelmiä, esimerkiksi suihkukuivausta, hihnapursotusta, jossa vaahto pakotetaan kulkemaan reikien läpi hihnassa kuitujen muodostamiseksi.

Vermikuliitin kemiallinen delaminointi suspensioiden, 35 tavallisesti vesipitoisten suspensioiden, vermikuliitti- 20 69828 liuskoista, jotka sopivat muutettaviksi jäykiksi vermi-kuliitti-vaahto-osasiksi, on tunnettu; delaminoimis-menetelmiä on kuvattu esimerkiksi GB-patenteissa 1 016 385; 1 076 786 ja 1 119 305; ja sitä ovat kuvanneet 5 Baumeister ja Hahn julkaisussa "Micron" 7 247 (1976). Vaahto-osasia, jotka on tehty suspensioista, jotka on valmistettu jollakin tunnetuista menetelmistä, voidaan käyttää tässä keksinnössä.

Vaahto-osasten valmistuksessa on edullista käyttää 10 vermikuliittiliuskojen, jotka on märkälajiteltu kaikkien 50 mikronia, edullisesti 20 mikronia suurempien osasten, poistamiseksi, suspensioita, jotka sisältävät suuren osan, esimerkiksi 40 % - 60 paino-%, kooltaan alle 5 mikronin liuskoja.

15 Keksinnön muovattujen tuotteiden lujuutta ja eri tyisesti niiden taivutuslujuutta voidaan parantaa lami-noimalla liimatuista osasista tehty kerros pintakerroksen kanssa, joka on taipuisaa arkkimaista ainetta, kuten paperia (esim. voimapaperia tai vermikuliitti-paperia tai 20 lasikuituverkkoa, joka on kyllästetty vermikuliitilla) tai metallinauhaa tai ohkolehteä. Tällainen päällyskerros tai tällaisia päällyskerroksia voidaan panna päälle tavanomaisin laminoimismenetelmin, esimuodostettuihin vaahdo-tettuihin tuotteisiin, mutta mukavuussyistä pintakerros 25 (kerrokset) pannaan päälle vaahtotuotteen valmistuksen aikana. Siten voidaan esimerkiksi laattoja tai levyjä valmistaa panemalla märkiä fosfaatti- tai silikaatti-päällystettyjä palasia pinta-ainekerrosten väliin, puristamalla lievästi tätä kokonaisuutta ja kuivaamalla osaset laminaa-30 tin muodostamiseksi vaahtosisuksesta yhtenäisten pintakerrosten kanssa.

Laatat (tai levyt), jotka koostuvat solumaiseen matriisiin sidotuista jäykistä vaahto-osasista, ovat tämän keksinnön eräs muoto ja käsittävät seuraavia aineksia: 69828 i) Yhdestä kerrosmineraalista tehtyjä vaahto-osa-sia solumaisessa matriisissa, joka koostuu samasta tai jostakin muusta kerrosmineraalista, ii) eri kerrosmineraalien vaahto-osasten seoksia 5 solumaisessa matriisissa, joka koostuu yhdestä tai useammasta kerrosmineraalista, iii) kaoliniitti-vaahtc-osasia solumaisessa matriisissa, joka on vermikuliittia, iv) vermikuliitti-vaahto-osasia solumaisessa mat-10 riisissä, joka koostuu vermikuliitista tai kaoliniitista tai kummastakin, v) kaoliniitti-vaahto-osasia solumaisessa matriisissa, joka on kaoliniittia ja vi) kaoliniitti/vermikuliitti-vaahto-osasia solu-15 maisessa matriisissa, joka koostuu vermikuliitista tai kaoliniitista tai kaoliniitin ja vermikuliitin seoksesta.

Tuotteiden, joissa on vaahto-osasia upotettuina so-lumaiseen matriisiin, valmistus käsittää esimuodostettu-jen osasten yhdistämisen kerrosmineraalin kaasutettuun 20 suspensioon tai vaahtoon ja saadun osasilla täytetyn vaahdon kuivaamisen. Osaset voidaan yhdistää vaahtoon sekoittamalla niitä varovasti vaahtoon ja täytetty vaahto voidaan sitten muovata, esim. suulakepuristamalla haluttuun tuotemuotoon ja kuivata. Vaihtoehtoisesti osa-25 set voidaan koota haluttuun muotoon, esimerkiksi muotissa ja sitten vaahto pakotetaan kootuille osasille käyttämällä painetta tai imeä osasiin käyttämällä imua, esim. tyhjömuovausmenetelmässä. Osasten puristaminen esimuo-vattuun vaahtokerrokseen levyjen tai laattojen muodosta-30 miseksi on myös mahdollista, vaikkakin yleensä tällaisesta menetelmästä pyrkii olemaan seurauksena osasten ja/tai vaahdon luhistuminen, mikä johtaa tiiviimpään tuotteeseen, kuin mikä on saatavissa muilla menetelmillä. Käytetyn vaahdon määrä voi vaihdella laajoissa rajoissa mut-35 ta on tavallisesti juuri riittävä täydellisesti täyttämään 69828 ontelot sullottujen osasten välissä, esimerkiksi suurinpiirtein yhtä suuri painomäärä vaahtoa kuivaamisen jälkeen laskettuna osasten painosta. Eräs keksinnön mukainen laattojen muoto käsittää vermikuliitin kuumasuomu-5 tettuja rakeita osasista tehdyssä matriisissa tai solu-maisessa matriisissa, joka koostuu kaoliniitista tai kao-liniitin ja vermikuliitin seoksesta.

Keksintöä valaistaan seuraavin esimerkein.

Esimerkki 1 10 Seosta, jossa oli kaoliinisavea (60 g), deionisoitua vettä (240 ml) ja "Forafac" 1157- vaahdotusainetta (0,2 % kaoliinin painosta), vatkattiin 40 minuuttia Kenwood Chef-ruoanvatkaimessa. Forafac-vaahdotusaine on fluorikemialli-nen pinta-aktiivinen aine, joka sisältää C^F-^-ryhmän ja 15 amfoteerisen ryhmän ja sitä tuottaa Ugine Kuhlmann Company. Valmistettiin märkä vaahto tai kuohu, jonka tiheys oli 240 kg/m^.

Märkä vaahto pantiin muottiin ja annettiin seistä 24 tuntia, minkä jälkeen sitä kuumennettiin noin 60°C:ssa 20 ilmauunissa sen kuivaamiseksi. Saadun kuivan jäykän vaahdon tiheys oli 75 kg/m^. Vaahdon suoraviivaisen kutistumisen uunikuivauksen aikana havaittiin olevan 9 %.

Esimerkki 2

Kuiva, jäykkä vaahto, joka oli valmistettu kuten esi-25 merkissä 1 kuvattiin, pantiin uuniin 600°C:seen ja lämpötila nostettiin 1150°C:seen. 30 minuutin jälkeen 1150°C:ssa vaahto poistettiin ja sen havaittiin olevan sintrautunut vaahto, jonka tiheys oli 90 kg/m ja jonka puristuslujuus oli 200 KN/m^ 20 %:n puristuksella.

30 Esimerkki 3

Seosta, jossa oli kaoliinia (60 g), deionisoitua vettä (240 ml) ja "Empigen" BB-vaahdotusainetta (0,45 % kaoliinin painosta), vatkattiin Kenwood-ruoansekoittimessa 30 minuuttia. Vaahdotusainetta on saatavissa firmasta Albright 35 and Wilson ja se on amfoteerinen hiilivety-pinta-aktiivinen 69828 aine, jossa on karboksyyli-ryhmiä. Valmistettiin märkä vaahto tai kuohu, jonka tiheys oli 195 kg/m3. 24 tunnin seisomisen ja kuivaamisen jälkeen 60°C:ssa kuten esimerkissä 1 selostettiin, antoi kuivan, jäykän vaahdon, 3 5 jonka tiheys oli 63 kg/m .

Esimerkki 4

Seosta, jossa oli kaoliinia (100 g), deionisoitua vettä (200 ml), natriumtripolyfosfaattia (0,1 g) höytälöity-misenestoaineena ja "Forafac" 1157-vaahdotusainetta (0,1 % 10 kaoliinin painosta), vatkattiin Kenwood-ruoansekoittimessa 10 minuuttia, minkä jälkeen oli syntynyt pysyvä märkä vaahto tai kuohu. Kuohu kuivattiin kuten esimerkissä 1 selostettiin antamaan kuiva, jäykkä vaahto, jonka tiheys oli 200 kg/m3.

15 Esimerkki 5

Suspensiota (152 g), jossa oli delaminoitua vermikuliittia (vermikuliitti-liuskoja) deionlsoidussa vedessä (21,9 %:n kuiva-ainepitoisuus), sekoitettiin deionisoidun veden (125 g) kanssa Kenwood-ruoansekoittimessa käyttäen 20 metallilankasekoitinta. Natriumtripolyfosfaatti-höytälöity-misenestoainetta (0,5 g) ja kaoliinia (33,3 g kevytlaatuis-ta kaoliinia, jota tuottaa BDH Chemicals) lisättiin ja sekoitettiin suspensioon. Seosta vatkattiin suurimmalla nopeudella noin 10 minuuttia kunnes syntynyt kuohu oli saa-25 vuttanut maksimikorkeutensa, minkä jälkeen sekoitusnopeut-ta pienennettiin ja lisättiin magnesiumoksidia (37 g ke-vytlaatuista, jota toimittaa BDH Chemicals) ja sekoitettiin kuohuun. Sekoitusnopeus nostettiin jälleen maksimiin noin 1 minuutin ajaksi.

30 Syntynyt pysyvä märkä vaahto tai kuohu levitettiin polyeteeni-kalvolla vuorattuun alumiini-kaukaloon, jonka mitat olivat 15 cm x 15 cm x 2,5 cm. Kuohun annettiin seistä huoneen lämpötilassa noin 12 tuntia ja kuivattiin sitten 80°C:ssa kuivausuunissa. Kuivan, jäykän vaahdon tiheys 3 2 35 oli 150 kg/m ja sen puristuslujuus oli 445 KN/m 20 %:n puristuksella.

24 69828

Esimerkki 6

Valmistettiin kuiva, jäykkä vaahto kuten esimerkissä 5 selostettiin paitsi että käytettiin 70 g deionisoitua vettä 100 g:n asemesta. Valmistetun kuivan jäykän vaahdon 3 2 5 tiheys oli 202 kg/m ja sen puristuslujuus oli 800 KN/m 20 %:n puristuksella.

Esimerkki 7

Valmistettiin kuiva, jäykkä vaahto kuten esimerkissä 5 selostettiin, paitsi että käytettiin 67 g kaoliinia 3 10 33,3 g:n asemesta. Kuivan, jäykän vaahdon tiheys oli 215 kg/m 2 ja sen puristuslujuus 20 %:n puristuksella oli 640 KN/m . Esimerkki 8

Valmistettiin kuiva, kova vaahto kuten esimerkissä 5 kuvattiin, paitsi että käytettiin 100 g kaoliinia 33,3 g:n 15 asemesta. Kuivan, jäykän vaahdon tiheys oli 302 kg/m^ ja 2 sen puristuslujuus oli 587 KN/m (20 %:n puristus).

Esimerkki 9

Valmistettiin kuiva, jäykkä vaahto kuten esimerkissä 5 kuvattiin, paitsi että kaoliinin paino oli 133,3 g 33,3 g:n 20 asemesta. Vaahdon tiheys oli 375 kg/m ja sen puristuslujuus (20 %:n puristus) oli 943 KN/m^.

Esimerkit 10-12

Seuraavissa esimerkeissä käytetyt vermikuliitti-osa-set tehtiin seuraavalla yleisellä menetelmällä: 25 Osasen muodostus:

Vermikuliitti-liuskojen, jotka oli saatu paisuttamalla vermikuliittia käyttäen peräkkäisiä käsittelyjä läpivalu-valla suolaliuoksella, läpivaluvalla n-butyyliammoniumklo-ridi-liuoksella ja vedellä, vesipitoista suspensiota jau-30 hettiin ja se märkälajiteltiin poistamalla kaikki 50 mikronia suuremmat osaset. Suspensiota kaasutettiin kuumentamalla Oakes Mixer- tai Kenwood Food Mixer-laitteissa kuohun muodostamiseksi ja magnesiumoksidi-jauhetta (10 paino-% laskettuna vermikuliitista) lisättiin kaasutusvaiheen aika-35 na.

25 69828 Märkä vaahto karistettiin välittömästi revitetylle "Melinex"-hihnalle, jolloin kuohu meni hihnassa olevien reikien läpi ja muodosti "pallosia" hihnan alapuolelle. Pallosten annettiin kovettua ja osittain kui-5 vaa muutamia minuutteja ennen niiden poistamista hihnasta raaputtamalla. Palloset kuivattiin sitten uunissa lautasilla antamaan kuivia, jäykkiä vaahto-osasia tuotteiksi valmistamista varten. Muuttamalla vermikuliitin pitoisuutta käytetyssä suspensiossa saatiin tiheydeltään erilaisia 10 vaahto-osasia. Osaset olivat karkeasti sylinterin muotoisia ja niiden keskimääräinen läpimitta oli 2-3 mm ja pituus 3-5 mm. Niillä oli yhtenäinen solurakenne.

Esimerkki 10

Vermikuliitti-vaahto-osasia (20 g), joiden tiheys 15 oli 112 kg/m , sekoitettiin varovasti vesipitoisen liuoksen (66,5 g) kanssa, jossa oli väkevää fosforihappoa (5 g) deionoidussa vedessä. Näin kostutetut osaset levitettiin laakealle kuivauslautaselle ja kuivattiin uunissa 60°C:ssa 16 tuntia. Kaikki osasten muodostamat agglomeraatit rikottiin 20 käsin ja kaikki hieno pöly poistettiin seulomalla.

Kuivia, fosfaatilla päällystettyjä osasia (8 g) sekoitettiin perusteellisesti deionisoidun veden (16 g) kanssa ja kostutetut osaset puristettiin kevyesti kahteen sylinte-rimäiseen putkeen, jotka oli vuorattu "Melinex"-muovilla ja 25 joiden läpimitta oli 4,35 cm ja korkeus 2,0 cm, käyttäen veitsilastaa. Palaryhmän laakeita ylä- ja pohjapintoja tasoitettiin lastalla sileän pinnan aikaansaamiseksi ja putkia kuumennettiin uunissa 150°C:ssa 4 tuntia.

Putket poistettiin uunista ja vaahto-sylinterit pois-30 tettiin putkista ja niiden puristuslujuudet (10 %:n puristus) määritettiin välittömästi käyttäen Houndsfield Tensome-ter-laitetta. Tuote sisälsi 20 paino-% painoa lisäävää fosfaatti-sideainetta ja sen tiheys (kahden näytteen keski-arvo) oli 206 kg/m ja puristuslujuus 274,8 KN/m .

26 69828

Esimerkki 11

Valmistettiin tuotteita, kuten esimerkissä 1, paitsi että niissä oli 10 paino-% painoa lisäävää fosfaatti-sideainetta 20 %:n painon lisäysaineen asemesta; tähän 10 %:n 5 kuormitukseen päästiin sekoittamalla 20 g vaahto-osasia liuoksen kanssa (62,5 g), jossa oli väkevöityä ortofos-forihappoa (2,22 g) de ionisoidussa vedessä. Tuotteen tiheys (kahden näytteen keskiarvo) oli 154 kg/m3 ja puristuslu-juus 126,4 KN/m^.

10 Esimerkki 12

Vermikuliitti-vaahto-osasia (50 g), joiden tiheys oli 104 kg/m^, päällystettiin ortofosforihapolla käyttäen la-boratoriomittakaavaista leijupatjakuivainta, (Model FBD/L72 firmasta PR Engineering Ltd) . Osasten päällystämiseksi ne 15 pantiin leijutettuun sylinterimäiseen patjaan, jonka korkeus oli 30 cm ja läpimitta 13 cm, pitäen ne leijupatjakuivurin yläpäässä ja kuumennettiin 140°C:ssa. 2,5 m ortofosforihap-poa (12 ml) suihkutettiin leijutetuille palasille käyttäen "Delavan"-ilmasumutuslapposuutinta (malli 30610-1) syöttö- 3 20 nopeudella 0,22 cm /s. Täten päästiin 2,5 paino-%:n osasten kuormitukseen ortofosforihapolla.

Kuivat, päällystetyt osaset (8 g) muodostettiin sy- linterimäisiksi tuotteiksi ja testattiin kuten esimerkissä 1 on kuvattu. Viimeisteltyjen tuotteiden tiheys (kahden 3 2 25 näytteen keskiarvo) oli 127 kg/m ja puristuslujuus 386 KN/m .

Esimerkit 13-15

Kuivia, jäykkiä vaahtoja valmistettiin plastisesta savesta esimerkissä 1 yleisesti kuvatulla menetelmällä seu-raavista plastisen saven suspensioista.

30 3

Esimerkki Plastinen Vesi (an ) Porafac (g) Vatkausaika _savi (g)_(min)_ 13 "Hymod"/AT 200 2 20 (100 BSK/L(371) 14 200 2,4 20 35 15 "Hycast/VC(100) 200 2 20 69828 "Hymod"/AT on alkuperältään plastista Dorset-savea, jota tuottaa english China Clay.

"Hycast"VC on alkuperältään plastista Devon-savea, jota toimittaa English China Clay.

5 BSK/L on plastista savea North Devon'ista, jota toimittaa Watson Blake.

Käytettiin de ionisoitua vettä ja "Forafac" 1157 :ää.

Märät vaahdot muutettiin kuiviksi, jäykiksi vaahdoiksi kuten esimerkissä 1 selostettiin ja nämä kuivat vaahdot 10 sintrattiin 1050°C:ssa kuten esimerkissä 2. Märkien ja kuivien vaahtojen ominaisuudet määritettiin ja ne on esitetty seuraavassa.

Esimerkki_ 13_14_15 15 Ominaisuus: Märkätiheys (kg/m1) 245 198 196

Kuivatiheys (kg/m1) 124 99 98

Sintrausaika (min) 55 5

Tiheys sintrattuna (kg/m1) 128 101 99 ^ X^CS sintrattu vaahto (KN/m1) 700 114 172 x)CS 100 kg/m1:11a 420 114 150 x)CS 200 kg/m1:11a 1340 - 630 X ) CS sintraamaton vaahto 40 - 10,8 25 x) 2 3 CS = puristuslujuus KN/m :ssa CS 100 kg/m :11a ja 3 200 kg/m :11a ovat vastaavasti vaahtojen, joiden tihey- 3 det ovat 100 kg/m ja 200 kg/m , puristuslujuudet.

Eräässä lisäkoesarjassa esimerkeissä 13, 14 ja 15 valmistetut märät vaahdot muutettiin kuiviksi, jäykiksi vaah-topalasiksi edellä kuvatulla hihnapursotusmenetelmällä esimerkkien 10-12 vermikuliitti-vaahtopalasten valmistamiseksi. Kussakin tapauksessa saatiin käsittelykelpoisia 35 solurakenteisia osasia.

!.

28 6 9 8 2 8

Vielä eräässä lisäkoesarjassa märät vaahdot tehtiin solurakenteisiksi osasiksi suihkukuivurissa.

Osasia jokaisesta kuudesta kokeesta sintrattiin 1050°C:ssa ja jokaisessa tapauksessa osasten solurakenne 5 säilyi.

Esimerkki 16

Tulenkestävän saven (kaoliniitti/illiitin) liete vietiin 20 mikronin seulan läpi kaikkien suurien kvartsi-osasten poistamiseksi ja 201 g seulottua lietettä (47 pai-10 no-% kuiva-ainetta) sekoitettiin 128 g:n kanssa deionisoi-tua vettä ja 2,4 g:n kanssa "Forafac" 1157 (0,63 paino-% laskettuna savesta). Saatua lietettä (30 % kuiva-ainetta) vatkattiin Kenwood Chef Food Mixer-sekoittimella noin 20 minuuttia pysyvän märän vaahdon muodostamiseksi.

15 Märän vaahdon näytteitä muutettiin suulakepuriste- tuksi, jäykäksi vaahdoksi esimerkin 1 menetelmällä ja vaahto sintrattiin 1150°C:ssa kuten esimerkissä 2. Märän vaah- 3 don tiheys oli 190 kg/m ja sintratun vaahdon tiheys oli 3 2 116 kg/m ja puristuslujuus 70 KN/m (10 %:n puristuksel-20 la) .

Esimerkki 17 7,04 kg plastista savea EWVA, 12,9 kg deionisoitua vettä ja 169 ml "Forafac" 1157 (0,6 % savesta) sekoitettiin lietteen muodostamiseksi, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 25 35 %. Lietettä vatkattiin Kenwood Chef Food-sekoittimella 20 minuuttia ja saatu pysyvä vaahto muutettiin vaahto-osa-siksi tavallisessa suihkukuivurissa. Saatuja osasia sintrattiin 1150°C:ssa 5 minuuttia. Märän vaahdon tiheys oli 3 3 256 kg/m ja sintrattujen osasten tiheys oli 150 kg/m .

30 Esimerkki 18

Sepioliittia (38 g) sekoitettiin deionisoidun veden (162 g) ja "Forafac" 1157 kanssa (0,06 g - 0,4 % savesta) Kenwood Chef Food Mixer-sekoittimessa 15 minuuttia pysyvän märän vaahdon muodostamiseksi. Märkä vaahto, jonka tiheys 3 35 oli 195 kg/m , muutettiin solurakenteisiksi osasiksi esi- 29 69828 merkeissä 10-12 kuvatulla hihnapursotusmenetelmällä. Osasia sintrattiin 1050°C:ssa 5 minuuttia ja sintrattujen osasten tiheys oli 58 kg/m^.

Esimerkki 19 5 18,9-%:sta delaminoidun vermikuliitin lietettä deioni- soidussa vedessä (116 g) sekoitettiin deionisoidun veden (73 g) ja natriumtripolyfosfaatin (0,5 g) kanssa. Light Grade Kao-lin-savea, ex BDH (67 g) lisättiin seokseen, jota sitten vatkattiin Kenwood Chef-sekoittimessa noin 15 minuuttia.

10 Light Grade Magnesium oxide-jauhetta, ex BDH (3,7 g) lisättiin ja seosta vatkattiin jauheen jakamiseksi. Märkä vaahto tehtiin osasiksi esimerkkien 10-12 hihnapursotusmenetelmällä ja osasia sintrattiin 1500°C:ssa 10 minuuttia. Sint- 3 rattujen osasten tiheys oli 238 kg/m .

15 Esimerkki 20

Montmorilloniittia (50 g) dispergoitiin deionisoituun veteen (338 g) ja dispersioon lisättiin 18,3-%:sta delaminoidun vermikuliitin lietettä (137 g), mitä seurasi "Fora-fac" 1157 (3 g). Seosta vatkattiin Kenwood Chef Mixer-sekoit- 20 timessa 1 tunti pysyvän märän vaahdon valmistamiseksi. Märkä vaahto muutettiin kuiviksi solurakenteisiksi osasiksi esimerkkien 10-12 hihnapursotusmenetelmällä. 90°C:ssa kuivat- 3 tujen osasten tiheys oli 108 kg/m .

Esimerkki 21 25 Natriummontmorilloniittia (50 g - Wyoming bentoniitti) ja Kaolin-savea (50 g) sekoitettiin deionisoidun veden kanssa (450 g) Kenwood Chef Mixer-sekoittimessa kunnes montmorillo-niitti oli täysin dispergoitunut. Lisättiin "Forafac" 1157 (6 g) ja seosta vatkattiin 1 tunti maksiminopeudella pysy- 30 vän märän vaahdon aikaansaamiseksi. Kuivien vaahto-osa s-ten, jotka oli tehty märästä vaahdosta esimerkkien 10-12 hihnapursotusmenetelmällä ja sitten sintrattu 1050°C:ssa 3 10 minuuttia, tiheys oli 118 kg/m .

Esimerkki 22 35 Natriummontmorilloniittia (Wyoming bentoniittia - 50 g) ja deionoitua vettä (450 g) sekoitettiin Kenwood Chef Mixer- 30 69828 sekoittimessa kunnes montmorilloniitti oli täydellisesti dispergoitunut. Lisättiin "Forafac" 1157 (6 g) ja seosta vatkattiin vispiläsekoittimella maksiminopeusasetuksella noin 1 tunti pysyvän märän vaahdon aikaansaamiseksi. Osa-5 siä tehtiin märästä vaahdosta esimerkkien 10-12 hihnapurso-tusmenetelmällä ja niitä sintrattiin 1000°C:ssa 10 minuuttia. Sintrattujen osasten tiheys oli 110 kg/m^.

Esimerkki 23

Natriummontmorilloniittia (200 g) ja butyyliammonium-10 kloridin 60-%:sta vesipitoista liuosta (360 g) ja deionisoi-tua vettä (750 g) kuumennettiin 80°C:ssa sekoittaen 4 tuntia. Saatu butyyliammonium-montmorilloniitti (kiinteä) erotettiin suodattamalla ja pestiin vapaaksi kloridi-ioneista. Yhtä neljännestä kiinteästä aineesta vatkattiin deionoi-15 dun veden (120 g) ja "Forafac" 1157:n (12 g) kanssa Kenwood Cef Mixer-sekoittimessa 1 tunti pysyvän märän vaahdon aikaansaamiseksi. Märkä vaahto siirrettiin muottiin ja kuivattiin kuten esimerkissä 1 kuvattiin antamaan jäykkä solu-rakenteinen vaahto.

20 Esimerkki 24

Magnesium-montmorilloniittia valmistettiin kuumentamalla natriummontmorilloniittia (Wyoming-bentoniittia -200 g) magnesiumkloridin (MgCl^öi^O - 203 g) kanssa deio-nisoidussa vedessä (1 1) 80°C:ssa 4 tuntia. Magnesium-25 montmorilloniitti (kiinteä) erotettiin suodattamalla ja pestiin vapaaksi kloridi-ioneista. Yhtä neljännestä tästä kiinteästä aineesta vatkattiin deion veden (100 g) ja "Forafac" 1157 (0,8 g) kanssa Kenwood Chef Mixer-sekoittimessa pysyvän märän vaahdon aikaansaamiseksi. Märkä vaah-30 to muovattiin kuivaksi laataksi kuten esimerkissä 1 kuvattiin. Kuivalla vaahdolla oli solurakenne.

Esimerkki 25

Aluminium-montmorilloniittia valmistettiin kuumentamalla natrium-montmorilloniittia (Wyoming-bentoniittia 35 - 200 g) aluminiumnitraatin (Ai (NO^) ^ * 9^0 - 375 g) kanssa 69828 de ionisoidussa vedessä (1,1 1) 80°C:ssa 4 tuntia. Aluminium-montmorilloniitti (kiinteä) erotettiin suodattamalla ja pestiin vapaaksi nitraatti-ioneista. Yhtä neljännestä tästä kiinteästä aineesta vatkattiin Kenwood Chef Mixer-sekoit-5 timessa de ionisoidun veden (100 g) ja "Forafac" 1157 (0,8 g) kanssa pysyvän märän vaahdon aikaansaamiseksi. Märkä vaahto valettiin ja kuivattiin kuten esimerkissä 1 antamaan kuiva, kova solurakenteinen vaahto.

Esimerkki 26 10 15 cm x 15 cm x 2,5 cm:n mittainen levy valmistet tiin jokseenkin pallomaisista delaminoidun vermikuliitin kuivista vaahtopalasista, joiden läpimitta oli 3 mm ja jotka oli valmistettu kuten esimerkeissä 10-12 selostettiin. Palasten todellinen tiheys oli 65 kg/m ja täytetiheys 3 15 45 kg/m . Kuivia osasia (22 g) pantiin 15 cm x 15 cm x 2,5 cm:n kokoiseen teräsmuottiin ja palasryhmää puris- 3 tettiin 15 kg/m :n voimalla käyttäen teräslevyä. Puristamista jatkettiin kunnes osaskokonaisuuden tilavuus oli pienentynyt noin puoleen. Tuote oli levy, jolla oli pää- 20 asiallisesti solumainen rakenne ja jonka tiheys oli 90 kg/m , 2 2 taivutuslujuus 30 KN/m ja puristuslujuus 100 KN/m . Levy työnnettiin muotista pois ja sen kaksi pääpintaa päällystettiin natriumsilikaatin 35-%:sella vesipitoisella liuok-sella. Lasikuituverkko, jonka paino oli 50 g/m puristet-25 tiin päällystettyihin pintoihin ja saatua laminaattia kuivattiin uunissa 2 tuntia. Laminaatin tiheys oli 95 kg/m^, 2 2 taivutuslujuus 300 KN/m ja puristuslujuus 150 KN/m .

Laminaatin lämmönjohtavuus mitattuna BS 874:n mukaisesti oli 0,056.

30 Esimerkki 27

Valmistettiin 15 cm x 15 cm x 2,5 cm:n mittainen levy kuten esimerkissä 26 selostettiin, paitsi että osaset kostutettiin deioni soidulla vedellä (44 g) ennen muottiin panoa. Saadulla levyllä oli pääasiallisesti solurakenne ja 3 2 35 sen tiheys oli 90 kg/m . Levyn taivutuslujuus oli 60 KN/m 32 69 8 2 8 3 ja puristuslujuus oli 110 KN/m . Levy laminoitiin lasi-kuituverkon kanssa kuten esimerkissä 26 selostettiin ja 3 kuivan laminaatin tiheys oli 95 kg/m , taivutuslujuus 400 KN/m1 ja puristuslujuus 130 KN/m1.

5 Esimerkki 28

Valmistettiin kuiva, jäykkä vaahto esimerkissä 1 kuvatulla menetelmällä 50 g:sta Kaolin-savea (kevytlaatuista), 200 mlrsta deionoitua vettä ja 0,3 g:sta "Vantoc" CL:ää (kvaternäärisestä ammoniumbromidi-pinta-aktiivisesta ainees-10 ta, jota toimittaa Imperial Chemical Industries Limited).

3

Kuivan vaahdon tiheys oli 88 kg/m .

Esimerkki 29

Yhdistelmälevy, joka sisälsi vermikuliitti-vaahdosta tehtyjä kuivia osasia ja vermikuliitti-vaahto-matriisin, 15 valmistettiin seuraavasti.

Vermikuliitti-vaahtoa kehitettiin vatkaamalla dela-minoidun vermikuliitin 20 paino-%:sta suspensiota. 250 g suspensiota vatkattiin 5 minuuttia käyttäen Kenwood-sekoitinta kierrosnopeudella 60 r/min. Saatu vaahto sekoitettiin sit-20 ten 50 g:n kanssa osasia , jotka oli tehty vaahdotetusta vermikuliitista ja sekoitettiin suurella mekaanisella se- koittimella kierrosnopeudella 5 r/min. Vermikulii tti-osas- 3 2 ten tiheys oli 70 kg/m , puristuslujuus 100 KN/m ja läpimitta 3 mm.

25 Saatu seos levitettiin tasoittaen metallikaukaloon, jonka mitat olivat 2,5 cm x 2,5 cm x 2,5 cm, kuivattiin huoneen lämpötilassa 24 tuntia ja sitten 50°C:ssa 2 päivää.

2

Saadun möhkäleen puristuslujuus oli 200 KN/m , taivutus- 3 lujuus 350 KN/m ja tiheys 95 kg/m . Levyn lämmönjohtokyky 30 oli 0,059 W/mk 20°C:ssa.

Esimerkki 30

Yhdistelmälevy, joka sisälsi kuivia paisutettuja per-liitti-helmiä ja vermikuliitti-vaahto-matriisin, tehtiin seuraavasti.

35 Märkää vermikuliitti-vaahtoa tehtiin kuten esimer kissä 29 kuvattiin. Saatu vaahto sekoitettiin sitten 100 g:n 33 69828 kanssa paisutetusta perliitistä tehtyjä helmiä. Helmien 3 2 tiheys oli 130 kg/m , puristuslujuus 250 KN/m ja läpimitta 2-5 mm.

2

Saadun möhkäleen puristuslujuus oli 250 KN/m , taivu- 2 3 5 tuslujuus 300 KN/m ja tiheys 110 kg/m . Levyn lämmönjohto-kyky oli 0,046 W/mk 20°C:ssa.

Esimerkki 31

Yhdistelmälevy, joka sisälsi vaahdotetusta kaoliinista tehtyjä kuivia osasia ja vermikuliitti-vaahto-matrii-10 sin, tehtiin seuraavasti.

Vermikuliitti-vaahtoa kehitettiin kuten esimerkissä 29 selostettiin. Saatu vaahto sekoitettiin sitten 50 g:n kanssa vaahdotetusta kaoliinista tehtyjä osasia. Osasten 3 2 tiheys oli 65 kg/m , puristuslujuus 90 KN/m ja läpimitta 15 3 mm.

2

Saadun möhkäleen puristuslujuus oli 110 KN/m , tai-2 3 vutuslujuus 250 KN/m ja tiheys 85 kg/m . Möhkäleen lämmön-johtokyky oli 0,045 W/mk 20°C:ssa.

Claims (25)

69828

1. Eristysaineena tai tulensuoja-aineena käytettävä jäykkä epäorgaaninen vaahtotuote, joka käsit- 5 tää yhden tai useamman kerrosrakenteen omaavan mineraalin, tunnettu siitä, että se muodostuu vaanto-osasista, jolloin jokaisella osasella on solumainen rakenne .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaahtotuote, 10 tunnettu siitä, että sen tiheys on alle 0,4 g/ml.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahto-tuote, tunnettu siitä, että vaahto-osaset on valmistettu delaminoidusta vermikuliitista.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahto- 15 tuote, tunnettu siitä, että vaahto-osaset on valmistettu kaoliinista tai kaoliinia sisältävästä savesta.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahto-tuote, tunnettu siitä, että vaahto-osaset on 20 valmistettu montmorilloniitista.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vaahto-tuote, tunnettu siitä, että vaahto-osaset on valmistettu sepioliitista.

7. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 25 mukainen vaahtotuote, tunnettu siitä, että vaahto-osaset on liimattu yhteen sideaineen avulla.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen vaahtotuote, tunnettu siitä, että vaahto-osaset on peitetty solumaiseen matriisiin, joka käsittää yhden tai 30 useamman kerrosrakenteen omaavan mineraalin.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen vaahtotuote, tunnettu siitä, että solumainen matriisi on de-laminoitua vermikuliittia.

10. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen 35 mukainen vaahto, tunnettu siitä, että se on laminaatin muodossa yhden tai useamman ei-vaahdotettua ainetta olevan kerroksen kanssa. 35 69828

11. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen jäykän epäorgaanisen vaahtotuotteen valmistamiseksi, jolloin yhden tai useamman kerrosmineraalin suspensio nestemäisessä pinta-aktiivisen aineen sisältä- 5 vässä väliaineessa vaahdotetaan niin että muodostuu stabiili, märkä vaahto, tunnettu siitä, että märkä vaahto jaetaan pisaroiksi tai kuitumaisiksi, puristetuiksi säikeiksi, ainakin osa nestemäisestä väliaineesta poistetaan pisaroista vaahto-osasten muodos- 10 tamiseksi ja osasista muodostetaan vaahtotuote, jolloin kuitumaiset, puristetut säikeet kuivaamisen jälkeen hajotetaan osasten saamiseksi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio sisältää delami- 15 noitua vermikuliittia ja että vaahdon puristuslujuutta ja vedenkestävyyttä parantavaa ainetta lisätään suspensioon.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suspensio sisältää muuta 20 kerrosmateriaalia kuin delaminoitua vermikuliittia, ja että saatu jäykkä epäorgaaninen vaahto sintrataan sen puristuslujuuden ja vedenkestävyyden parantamiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahtoa kuumennetaan kor- 25 keintaan 1200°C:ssa sen sintraamiseksi.

15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhtä tai useampaa kerros-materiaalia olevia osasia, joilla on solumainen rakenne, kootaan haluttuun tuotemuotoon ja osasten muodostama 30 aggregaatti konsoloidaan vaahdotustuotteen muodostamiseksi.

16. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhden tai useamman kerros-mineraalin vaahdotettu suspensio nestemäisessä väliai- 35 neessa yhdistetään yhtä tai useampaa kerrosmineraalia 36 69828 olevien osasten kanssa, joilla on solumainen rakenne ja ainakin osa nestemäisestä väliaineesta poistetaan vaahdotetusta suspensiosta.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukaisen jäy-5 kän epäorgaanisen vaahtotuotteen valmistamiseksi käytettävä aine, joka on jäykkien, epäorgaanisten , solumaisen rakenteen omaavien vaahto-osasten muodossa, tunnet-t u siitä, että se käsittää yhden tai useamman, kerros-rakenteen omaavan mineraalin.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen aine, tun nettu siitä, että se koostuu delaminoidusta vermuku-liitista.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen aine, tunnettu siitä, että se koostuu kaoliinista tai kao- 15 liinia sisältävästä savesta.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen aine, tunnettu siitä, että se koostuu montmorilloniitista.

21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen aine, tunnettu siitä, että se koostuu sepioliitista.

22. Patenttivaatimuksen 17 mukainen aine, tun nettu siitä, että se koostuu vermikuliitista tai kaoliniitista.

23. Patenttivaatimuksen 17 mukainen aine, tunnettu siitä, että se koostuu delaminoidusta vermiku-

25 Hitistä ja kaol iniitista.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 17-23 mukainen aine, tunnettu siitä, että se käsittää sideainetta tai liimaa olevan päällysteen.

25. Jonkin patenttivaatimuksen 17-24 mukainen 30 aine, tunnettu siitä, että sen tiheys on alle 0,4 g/ml. 69828