FI78673C

FI78673C - Process for producing heat insulating, water glass based material

Info

Publication number: FI78673C
Application number: FI862759A
Authority: FI
Inventors: Nikolai Pavlovich Kabanov; Sergei Yakovlevich Domazov; Igor Alexandrovich Nazarov; Andrei Konstantinovic Yavorsky; Vladimir Antonovich Voitovich; Alexandr Borisovich Zhimalov
Original assignee: Go Sp Pk I Naladochnoi Organiz; Borsky Stekolny Z Im M Gorkogo; Sp Pk I Naladochnaya Organizat
Priority date: 1986-06-27
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1989-09-11
Also published as: FI78673B; FI862759A; FI862759A0

Description

7867378673

Menetelmä vesilasiin perustuvan lämmöneristysaineen valmi stamiseks iMethod for preparing a water-based thermal insulation material i

Keksintö liittyy rakennusaineteollisuuteen ja tarkemmin sanottuna se koskee menetelmää vesilasiin perustuvan lämmöneristysaineen valmistamiseksi.The invention relates to the building materials industry and more particularly to a method for producing a water glass based thermal insulation material.

Keksintöä voidaan edullisesti käyttää tuotteiden, joita on tarkoitus käyttää kattojen eristykseen (ilman päällysteitä), kolmikerroksisiin seinäpaneeleihin, teollisuuslaitoksiin ja lämpölaitoksiin, joissa eristettyjen pintojen lämpötila vaih-telee -40°C:sta +700°C:een, valmistukseen.The invention can be advantageously used for the production of products for insulation of roofs (without coatings), three-layer wall panels, industrial plants and heating plants in which the temperature of the insulated surfaces varies from -40 ° C to + 700 ° C.

Energiaa säästävien valmistusmenetelmien iiykyinen kehitys monien tuotantoprosessien lämpötilatason noustessa, energiakustannusten alentaminen asuntojen, liikehuoneistojen ja tuotantolaitosten lämmityksessä, samalla kun suojarakenteiden lämmöneristysominaisuudet paranevat, samoin kuin yhä kasvava suurrakennusten rakennusvolyymi vaativat vastaavaa tehokkaiden ja kestävien paloturvallisten lämmöneristysmateriaalien, joiden tulisi olla huokeita ja yleisesti saatavilla olevista raaka-aineista valmistettavia, tuotantomäärän lisäämistä.The current development of energy-saving manufacturing methods as the temperature level of many production processes rises, lowering energy costs for heating homes, commercial premises and production facilities, while improving the thermal insulation properties of protective structures, and increase in production volume.

Alalla tunnetaan eräs menetelmä vesilasiin perustuvan lämmöneristysaineen valmistamiseksi (SU-patentti 643 461), jossa vesilasi on natriumsilikaatin vesiliuoksena ja joka käsittää seuraavat vaiheet: vesilasi sekoitetaan lejeerauskomponent- tiin ja hyytelöimiskomponenttiin, kunnes muodostuu hyytelö-mäinen massa, saatua hyytelömäistä massaa kuivatetaan 35-40 %:n jäännöskosteuteen, jolloin saadaan kovettunut aine, saatu aine jauhetaan hienoksi ja tästä aineesta muodostetaan kerros. Näin saatu kerros kuumennetaan 200-400°C:n lämpötilaan kuumen-nusnopeuden ollessa 50-100°C/h, ja kerroksen annetaan olla tässä lämpötilassa 3-4 tuntia. Kerrosta jäähdytetään luonnollisesti 1-2 tuntia 120-150°C/h jäähtymisnopeudella. Tälle 2 78673 menetelmälle rakennustarkoituksiin tarkoitetun lämmöneristys-aineen valmistamiseksi on ominaista suuri työmäärä, koska tämä aine kuivatetaan ja jauhetaan hienoksi, suuri energiankulutus, koska tuote joudutaan kuivaamaan ja koska hyytelömäi-sen kerroksen muodostamisen jälkeen joudutaan suorittamaan pitkä lämpökäsittely, sekä kasvanut raaka-aineiden kulutus, koska hienoksijauhamisen ja kuivatuksen aikana tapahtuu hävikkiä. Edellä kuvatulla tunnetun tekniikan mukaisella menetelmällä valmistettu rakennuskäyttöön tarkoitettu lämmön-eristysaine on suhteellisen hyvin vettä imevä, koska siinä on paljon toisiinsa yhteydessä olevia huokosia ja kapillaareja, mikä lisää aineeseen imeytyneen kosteuden määrää ja vastaavasti sen lämmönjohtokykyä. Lisäksi lämmöneristysaineen mekaaninen kestävyys on heikko ja sen käyttöominaisuudet epätasaiset sekä yksittäisessä tuotteessa että tuote-erässä, mikä johtuu sen huokos- ja kapillaarirakenteen epätasaisuudesta, halkeamista, dislokaatioista ja senkaltaisista. Sen vuoksi tällä tunnetulla menetelmällä valmistetusta lämmöneristysai-neesta tehtyjä rakennustuotteita ei voida käyttää kohteissa, joissa niihin kohdistuu mekaaninen kuormitus, esimerkiksi kattorakenteissa, eikä myöskään erittäin kosteissa olosuhteissa, esimerkiksi maatalous- ja teollisuusrakennusten tukirakenteissa.One method is known in the art for preparing a water glass-based thermal insulating agent (SU Patent 643,461), wherein the water glass is in the form of an aqueous solution of sodium silicate, comprising the steps of: mixing the water glass with an alloying component and a gelling component until to a residual moisture to give a cured material, the resulting material is finely ground and a layer is formed from this material. The layer thus obtained is heated to a temperature of 200 to 400 ° C at a heating rate of 50 to 100 ° C / h, and the layer is allowed to remain at this temperature for 3 to 4 hours. The bed is naturally cooled for 1-2 hours at a cooling rate of 120-150 ° C / h. This 2 78673 method for producing a thermal insulation material for building purposes is characterized by a high workload due to the drying and fine grinding of this material, high energy consumption due to the drying of the product and a long heat treatment after the formation of the jelly layer, and increased consumption of raw materials, because there is a loss during fine grinding and drying. The thermal insulation material for construction used prepared by the prior art method described above is relatively well water-absorbing because it has many interconnected pores and capillaries, which increases the amount of moisture absorbed into the material and its thermal conductivity, respectively. In addition, the mechanical resistance of the thermal insulation material is poor and its performance characteristics are uneven both in a single product and in a product batch due to its porosity and capillary structure unevenness, cracks, dislocations and the like. Therefore, construction products made of thermal insulation material produced by this known method cannot be used in places where they are subjected to mechanical stress, for example in roof structures, nor in very humid conditions, for example in support structures for agricultural and industrial buildings.

Alalla tunnetaan myös eräs toinen menetelmä rakennuskäyttöön tarkoitetun vesilasiin perustuvan lämmöneristysaineen valmistamiseksi (SU-patentti 43 324).Another method for producing a water-based thermal insulation material for building use is also known in the art (SU Patent 43,324).

Tässä tunnetussa menetelmässä vesilasi sekoitetaan natrium-silikaatin vesiliuoksena lejeeraus- ja hyytelöimiskomponent-teihin, jolloin saadaan hyytelömäinen massa, hyytelömäinen massa kuivataan 3-10 %:n kosteuspitoisuuteen, jolloin saadaan kovettunut aine, saatu aine jauhetaan hienoksi ja seulotaan seulalla halutunkokoisten partikkeleiden aikaansaamiseksi.In this known method, the water glass is mixed as an aqueous solution of sodium silicate with the alloying and gelling components to obtain a gelatinous mass, the gelatinous mass is dried to a moisture content of 3-10% to obtain a cured substance, the substance is finely ground and sieved to a desired particle size.

Sen jälkeen hienoksi jauhetusta aineesta muodostetaan kerros teräsmuottiin, jonka yläosassa on aukkoja vesihöyryn poistumista varten. Saatavalle kerrokselle suoritetaan lämpökäsittely 3 78673 uunissa, jonka lämpötila on 300-350°C/ jolloin kerros paisuu veden kiehumisen vaikutuksesta. Paisuneen kerroksen annetaan olla tässä lämpötilassa 3-4 tuntia ja sitten sitä kuivatetaan ilmassa 1-2 tuntia.The finely ground material is then formed into a layer in a steel mold with openings at the top for the removal of water vapor. The resulting layer is subjected to a heat treatment in a 3 78673 oven at a temperature of 300-350 ° C /, whereby the layer expands under the boiling of water. The expanded layer is allowed to stand at this temperature for 3-4 hours and then air dried for 1-2 hours.

Edellä olevasta käy selvästi ilmi/ että tälle rakennuskäyttöön tarkoitetun lämmöneristysaineen valmistusmenetelmälle on ominaista laitteisiin tarvittavan metallin runsas kuliitus, koska siinä joudutaan käyttämään metallimuotteja, joita käytetään kerroksen muodostamiseen hyytelömäisestä massasta/ ja nämä muotit tehdään kalliista korkeaa lämpöä kestävästä teräksestä, ja myös suuri energiantarve, koska menetelmään kuuluu hyytelö-mäisen massan kuivattaminen ja kovettuneen aineen hienoksi-jauhaminen. Tässä tunnetussa menetelmässä tarvitaan myös paljon työtä tuotteiden poistamiseen metallimuoteista, mikä tehdään käsin, koska aine tarttuu muotin seinämiin.It is clear from the above that this method of manufacturing a thermal insulation material for construction is characterized by a high consumption of the metal required for the equipment, as it requires metal molds to form a layer of gelatinous mass / and these molds are made of expensive high heat resistant steel. involves drying the jelly-like mass and finely grinding the cured material. This known method also requires a lot of work to remove the products from the metal molds, which is done by hand because the substance adheres to the walls of the mold.

Tällä menetelmällä valmistettujen rakennuskäyttöön tarkoitettujen lämmöneristysaineiden mekaaninen lujuus on vähäinen ja niiden käyttöominaisuudet ovat epätasaiset sekä tuote-erän‘ että yksittäisen tuotteen kannalta katsottuna, samoin niiden vedenkestävyys on heikko. Tämä johtuu siitä, että kerros muodostuu osista, jotka ovat kohdittain kosketuksessa toisiinsa, sekä myös halkeamien ja dislokaatioiden läsnäolosta.Thermal insulation materials for construction use produced by this method have low mechanical strength and uneven performance in terms of both the batch and the individual product, as well as their low water resistance. This is due to the fact that the layer consists of parts that are in partial contact with each other, as well as the presence of cracks and dislocations.

Tästä syystä tästä materiaalista tehtyjä tuotteita voidaan käyttää vain rajoitetusti. Näitä tuotteita ei voida käyttää kohteissa, joissa ne joutuvat alttiiksi mekaaniselle kuormitukselle, esimerkiksi kattorakenteissa, eikä myöskään olosuhteissa, joissa ne joutuvat lyhytaikaisesti alttiiksi veden tai vesihöyryn vaikutukselle, esimerkiksi rakennusten väli-seinärakenteissa kolmikerrospaneeleina, joille valmistusvaiheessa suoritetaan autoklaavikäsittely sementin kovettumisen nopeuttamiseksi.For this reason, products made of this material can only be used to a limited extent. These products cannot be used in areas where they are exposed to mechanical stress, for example in roof structures, nor in conditions where they are temporarily exposed to water or water vapor, for example in building partition walls as three-layer panels subjected to high speed autoclaving.

Keksinnön tarkoituksena on ratkaista ongelma, miten saada aikaan vesilasiin perustuvan lämmöneristysaineen valmistus- 4 78673 menetelmä, jossa hyytelömäisen massan parempi homogeenisuus ja lämpökäsittely- ja sekoitusprosessien tehostuminen mahdollistavat sellaisen lämmöneristysaineen valmistamisen, jolla on parempi mekaaninen lujuus ja vedenkestävyys ja jonka käyttöominaisuudet ovat tasaisemmat sekä yksittäisissä tuotteissa että tuote-erissä ja jonka vedenimemiskyky on pienempi, samalla kun sen valmistukseen tarvitaan vähemmän energiaa ja työtä.The object of the invention is to solve the problem of providing a process for the preparation of a water glass-based thermal insulation material, in which better homogeneity of the gel-like mass and more efficient heat treatment and mixing processes enable the production of a thermal insulation material with better mechanical strength and water resistance. in batches and with a lower water absorption capacity, while requiring less energy and labor to manufacture.

Tämä ongelma saadaan ratkaistuksi vesilasiin perustuvanlämmöneristysaineen valmistusmenetelmällä, jossa vesilasi sekoitetaan ainakin yhteen lejeerauskomponenttiin ja johonkin hyytelöi-miskomponenttiin suhteessa 100:15-25, kunnes muodostuu hyytelö-mäinen massa, tästä hyytelömäisestä massasta muodostetaan kerros ja saatu kerros kuumennetaan noin 200-400°C:n lämpötilaan, jolloin kerros paisuu veden kiehumisen vaikutuksesta, paisuneen kerroksen annetaan olla tässä lämpötilassa veden poistamiseksi ja kerroksen annetaan jäähtyä luonnollisesti lämpötilaan, jossa lämpöerojännitykset ovat paisuneessa kerroksessa pienimmillään, ja joka menetelmä on tunnettu siitä, että hyytelömäinen massa esikuumennetaan sekoituksen aikana noin 60-70°C:n lämpötilaan ja paisuneen kerroksen annetaan olla noin 200-400°C:n lämpötilassa 2-2,5 tuntia.This problem is solved by a method of manufacturing a water glass-based thermal insulating material in which water glass is mixed with at least one alloying component and a gelling component in a ratio of 100: 15-25 until a gelatinous mass is formed, a layer of this gelatinous mass is formed and heated to about 200-400 ° C. to a temperature at which the layer expands under the effect of boiling water, the expanded layer is allowed to be at this temperature to remove water and the layer is allowed to cool naturally to a temperature at which the thermal stresses in the expanded layer are lowest, and the method is preheated to about 60-70 ° C. and the expanded layer is allowed to stand at about 200-400 ° C for 2-2.5 hours.

Menetelmällä, joka suoritetaan edellä kuvatulla tavalla, saadaan hyytelömäinen massa tasaisemmaksi ja sekoittuminen tehokkaammaksi, koska vesilasin viskositeetti on alhaisempi siksi, että massa on esikuumennettu noin 60-70°C:een. Hyytelömäisestä massasta muodostettu kerros paisuu tehokkaammin ja tasaisemmin, jolloin saadaan ainetta, jonka kapillaari-, kenno- ja huokosrakenne ovat paremmat.The process carried out as described above makes the jelly-like mass more uniform and the mixing more efficient because the viscosity of the water glass is lower because the mass is preheated to about 60-70 ° C. The layer formed of jelly-like mass swells more efficiently and evenly, resulting in a substance with better capillary, cellular and pore structures.

Keksinnön mukaan valmistettu rakennuskäyttöön tarkoitettu läm-möneristysaine on mekaanisesti lujempi, vedenkestävämpi ja käyttöominaisuuksiltaan tasaisempi sekä yksittäisen tuotteen että tuote-erän kannalta katsottuna sen vuoksi, että aineen 5 78673 rakenteessa on vähemmän dislokaatioita, halkeamia ja ontelolta, ja myös siksi, että natriumionit sitoutuvat paremmin vesiliukoisiin komplekseihin. Tällä tavoin valmistetun läm-möneristysaineen vedenimemiskyky on sekin vähäisempi, koska tasaisesti sulkeutuneet huokoset ovat hallitsevina sen rakenteessa. Heikompi vedenimemiskyky takaa paremmat lämmön-eristysominaisuudet.The thermal insulation material for construction used according to the invention is mechanically stronger, more waterproof and more uniform in terms of both the individual product and the batch of product due to the fact that there are fewer dislocations, cracks and cavities in the structure of the material 5 78673 and also better binding to sodium ions complexes. The water absorption capacity of the thermal insulation material prepared in this way is also lower because the uniformly closed pores are predominant in its structure. Weaker water absorption guarantees better thermal insulation properties.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä tarvitaan vähemmän energiaa, koska hyytelömäistä kerrosta kuumennetaan vähemmän aikaa ja sitä pidetään vähemmän aikaa maksimilämpötilassa, samoin kuin vähemmän työtä, koska kuivatusta ja hienoksijauhamista ei tarvita; lisäksi ei tarvita yksittäisiä kalliista lämmönkes-tävästä teräksestä valmistettuja muotteja hyytelöraäisen kerroksen muodostamiseen.The process of the invention requires less energy because the jelly-like layer is heated for less time and kept at maximum temperature for less time, as well as less work because drying and fine grinding are not required; in addition, individual molds made of expensive heat-resistant steel are not required to form a gelatinous layer.

Keksintöä selitetään nyt sen erityissuoritusmuotoihin liittyen.The invention will now be explained in connection with specific embodiments thereof.

Keksinnön mukaisessa rakennuskäyttöön tarkoitetun vesilasiin perustuvan lämmöneristysaineen valmistusmenetelmässä sekoitetaan vesilasi, joka on natriumsllikaatin 50-prosenttisena vesiliuoksena, lämmöneristysaineeseen tarvittavien fysiko-mekaanisten ominaisuuksien aikaansaamiseksi lisättäviin lejee-rauskomponentteihin ja johonkin hyytelöimiskomponenttiin suhteessa 100:15-25, kunnes muodostuu hyytelömäinen massa.In the process for the preparation of a water-based thermal insulation material for building according to the invention, water glass in the form of a 50% aqueous solution of sodium silicate is mixed with the alloying components added to the heat-insulating agent in order to obtain the required physicomechanical properties.

Vesilasi, lejeerauskomponentit, hyytelöimiskomponenttl ja hyytelömäinen massa esikuumennetaan sekoituksen aikana lämpötilaan, joka on noin 60°C:sta noin 70°C:een. Sitten hyytelö-mäisestä aineesta muodostetaan kerros, ja saatu kerros kuumennetaan lämpötilaan, joka on noin 200°C:sta noin 400°C:een, jolloin kerros paisuu veden kiehumisen vaikutuksesta. Paisuneen kerroksen annetaan sitten olla tässä lämpötilassa 2-2,5 tunnin ajan. Tänä aikana vesi haihtuu paisuneesta kerroksesta ja paisunut kerros kovettuu. Kun vesi on haihtunut ja kovet-tumisprosessi päättynyt, saadun aineen annetaan jäähtyä luonnollisesti noin yhden - kahden tunnin ajan lämpötilaan, jossa lämpöerojännitykset ovat pienimmillään.The water glass, alloying components, gelling component, and gelatinous mass are preheated during mixing to a temperature of about 60 ° C to about 70 ° C. A layer of gelatinous material is then formed, and the resulting layer is heated to a temperature of about 200 ° C to about 400 ° C, whereby the layer swells under the effect of boiling water. The expanded layer is then allowed to stand at this temperature for 2-2.5 hours. During this time, water evaporates from the swollen layer and the swollen layer hardens. Once the water has evaporated and the curing process is complete, the resulting material is naturally allowed to cool for about one to two hours to a temperature at which the thermal difference stresses are at a minimum.

6 786736 78673

Esimerkki 1Example 1

Rakennustuotteisiin, jotka ovat tarkoitetut profiloiduista galvanoiduista teräslevyistä valmistettujen kattojen lämmöneristykseen, tarkoitetun lämmöneristysaineen valmistamiseksi natriumsilikaatin vesiliuoksen muodossa olevaa vesilasia panostettiin 82 % kuumentimella varustettuun sekoittimeen ja hyytelöimiskomponentti - 4 %:a aluminiumsulfaattia, joka oli jauhettu sellaiseksi, että sen ominaispinta-ala oli 3000-6000 cm /g - ja lejeerauskomponentteja - masuunikuonaa 4 % ja silikageeliä 2 % - samoin kuin valmistusmenetelmän hylkytuotteita - lämmöneristysainetta 8 % - lisättiin vesilasiin ja sekoitettiin kuumentaen noin 60°C:n lämpötilaan 60 minuutin ajan, jolloin saatiin hyytelömäinen massa. Saadusta hyytelömäisestä massasta, jonka kosteuspitoisuus oli 42-44 %, muodostettiin 18-20 cm:n paksuinen kerros ja kerros kuumennettiin noin 380°C:n lämpötilaan nopeudella 100°C/h, jolloin kerros paisui veden kiehumisen johdosta. Paisuneen kerroksen annettiin olla tässä lämpötilassa 2,5 tunnin ajan veden poistamiseksi. Paisutettua kerrosta jäähdytettiin ilmassa 1,5 tunnin ajan. Jäähdytetty paisunut kerros leikattiin sähkökäyttöisellä pyörösahalla halutunkokoisiksi levyiksi ja levyt valssattiin sitten haluttuun paksuuteen.To prepare a thermal insulation material for roofing products made of profiled galvanized steel sheets, water glass in the form of an aqueous solution of sodium silicate was charged to an agitator equipped with 82% of a heater and the gelling component was / g - and alloying components - blast furnace slag 4% and silica gel 2% - as well as the waste products of the manufacturing process - thermal insulation 8% - were added to a glass of water and mixed with heating to about 60 ° C for 60 minutes to give a gelatinous mass. The obtained jelly-like mass having a moisture content of 42-44% was formed into a layer 18-20 cm thick, and the layer was heated to a temperature of about 380 ° C at a rate of 100 ° C / h, whereby the layer swelled due to the boiling of water. The expanded layer was allowed to stand at this temperature for 2.5 hours to remove water. The expanded layer was cooled in air for 1.5 hours. The cooled expanded layer was cut with an electric circular saw into sheets of the desired size and the sheets were then rolled to the desired thickness.

Levyillä oli seuraavat fysiko-mekaaniset ominaisuudet: 3 - keskimääräinen tiheys 210 kg/m - kriittinen puristuslujuus 0,5 MPa - kriittinen taivutuslujuus 0,4 MPa - veden imeytyminen 24 tunnissa (til.) 7,7 % - lämmönjohtavuus 0,007 W/(mK).The sheets had the following physico-mechanical properties: 3 - average density 210 kg / m - critical compressive strength 0.5 MPa - critical bending strength 0.4 MPa - water absorption in 24 hours (vol.) 7.7% - thermal conductivity 0.007 W / (mK ).

Esimerkki 2Example 2

Aineen, joka oli tarkoitettu käytettäväksi rakennuksen kolmikerroksisen ulkoseinäelementin lämmöneristyskerroksena, valmistamiseksi 82 % vesilasia, joka oli natriumsilikaatin 50-prosenttisena vesiliuoksena, panostettiin kuumentimella varustettuun sekoittimeen ja hyytelöimiskomponentti - 4 % boorihappoa, joka oli jauhettu ominaispinta-ala-arvoon 2 7 78673 3000-6000 cm /g, ja 2 % kalsiumboraattia - sekä lejeerauskomponentteja - piimaata eli diatomiittia eli trippeliä 4 % - ja menetelmän hylkytuotteita - 8 % lämmöneristysainetta - lisättiin ja sekoitettiin kuumentaen noin 60°C:n lämpötilaan 60 minuutin ajan hyytelömäisen massan aikaansaamiseksi. Saadusta hyytelömäisestä massasta muodostettiin kerros, kosteuspitoisuuden ollessa 42-44 %, ja saatu 18-20 cm:n paksuinen kerros kuumennettiin noin 200-400°C:n lämpötilaan nopeudella 100°C/h kerroksen paisuttamiseksi veden kiehumisen vaikutuksesta. Paisuneen kerroksen annettiin olla tässä lämpötilassa 2,5 tuntia veden poistamiseksi. Paisutettua kerrosta jäähdytettiin ilmassa tunnin ajan. Jäähdytetty paisunut kerros leikattiin halutunkokoisiksi levyiksi ja valssattiin haluttuun paksuuteen.To prepare a material for use as a thermal insulation layer for a three-layer exterior wall element of a building, 82% water glass as a 50% aqueous solution of sodium silicate was charged to a heated mixer and a gelling component of 4% boronic acid was added to / g, and 2% calcium borate - as well as alloying components - diatomaceous earth or diatomite 4% - and process wastes - 8% thermal insulation - were added and mixed with heating to about 60 ° C for 60 minutes to obtain a gelatinous mass. A layer with a moisture content of 42-44% was formed from the obtained jelly-like mass, and the obtained layer 18-20 cm thick was heated to a temperature of about 200-400 ° C at a rate of 100 ° C / h to swell the layer by boiling water. The expanded layer was allowed to stand at this temperature for 2.5 hours to remove water. The expanded layer was cooled in air for one hour. The cooled expanded layer was cut into sheets of the desired size and rolled to the desired thickness.

Levyillä oli seuraavat fysiko-mekaaniset ominaisuudet: 3 - keskimääräinen tiheys 250 kg/m - kriittinen puristuslujuus 0,8 MPa - kriittinen taivutuslujuus 0,7 MPa - veden imeytyminen 24 tunnissa (til.) 5 % - lämmön johtavuus 0,08 W/lfrnK) .The sheets had the following physico-mechanical properties: 3 - average density 250 kg / m - critical compressive strength 0.8 MPa - critical bending strength 0.7 MPa - water absorption in 24 hours (vol.) 5% - thermal conductivity 0.08 W / lfrnK ).

Esimerkki 3 Lämmöneristysaineen, joka oli tarkoitettu alentamaan laitteiston lämpöhävikkiä, esimerkiksi lasin sulatuksessa, teräksen-sulatusuuneissa, vesi- ja höyrykattiloissa ja senkaltaisissa, valmistamiseksi 85 % vesilasia, joka oli natriumsilikaatin 50-prosenttisena vesiliuoksena, panostettiin kuumentimella varustettuun sekoittimeen ja hyytelöimiskomponenttia - 3 % aluminiumsulfaattia, joka oli jauhettu ominaispinta-ala-arvoon 3000-6000 cm /g - sekä lejeerauskomponentteja - 10 % masuunikuonaa ja tämän menetelmän hylkytuotteita - 2 % lämmöneristysainetta - lisättiin ja sekoitettiin kuumentaen noin 65°C:een 60 minuutin ajan, kunnes muodostui hyytelömäinen massa. Saadusta massasta muodostettiin 18-20 mm:n paksuinen kerros, kosteuspitoisuuden ollessa 43-45 %, ja saatu kerros kuumennettiin noin 360°C:een nopeudella 100°C/h, jolloin kerros 8 78673 paisui veden kiehumisen vaikutuksesta. Paisuneen kerroksen annettiin sitten olla tässä lämpötilassa 2 tunnin ajan veden poistamiseksi. Paisutettua kerrosta kuivatettiin tunnin ajan ilmassa.Example 3 To prepare a heat insulating agent to reduce the heat loss of equipment, for example in glass melting, steel melting furnaces, water and steam boilers and the like, 85% water glass as a 50% aqueous solution of sodium silicate was charged ground to a specific surface area of 3000-6000 cm / g - and alloying components - 10% blast furnace slag and waste products of this process - 2% heat insulator - were added and mixed with heating to about 65 ° C for 60 minutes until a gelatinous mass formed. A layer 18-20 mm thick with a moisture content of 43-45% was formed from the obtained mass, and the obtained layer was heated to about 360 ° C at a rate of 100 ° C / h, whereby the layer 8 78673 swelled under the effect of boiling water. The expanded layer was then allowed to stand at this temperature for 2 hours to remove water. The expanded layer was air dried for one hour.

Tästä aineesta tehdyillä levyillä oli seuraavat fysiko-mekaani-set ominaisuudet: - keskimääräinen tiheys 200 kg/m^ - kriittinen puristuslujuus 0,5 MPa - kriittinen taivutuslujuus 0,35 MPa - veden imeytyminen 24 tunnissa (til.) 7,8 % - lämmönjohtavuus 0,06 W/(mK).Plates made of this material had the following physico-mechanical properties: - average density 200 kg / m 2 - critical compressive strength 0.5 MPa - critical bending strength 0.35 MPa - water absorption in 24 hours (vol.) 7.8% - thermal conductivity 0.06 W / (mK).

Esimerkki 4 Lämmöneristysaineen, joka oli tarkoitettu käytettäväksi pientalojen ulkoseiniin tarkoitettujen kipsielementtien lämmöneris-tyskerroksena, valmistamiseksi 80 % 50-prosenttisena natrium-silikaatin vesiliuoksena olevaa vesilasia panostettiin kuumen-timella varustettuun sekoittimeen ja hyytelöimiskomponentti - 6 % boorihappoa, joka oli jauhettu ominaispinta-ala-arvoon 2 3000-6000 cm /g - sekä lejeerauskomponentteja - 8 % masuuni-kuonaa ja 4 % piimaata ja tämän menetelmän hylkytuotteita eli 2 % lämmöneristysainetta - lisättiin ja sekoitettiin kuumentaen noin 65-70°C:een 60 minuutin ajan, kunnes muodostui hyytelömäinen massa. Saadusta hyytelömäisestä massasta, jonka kosteuspitoisuus oli 38-40 %, muodostettiin 18-20 mm:n paksuinen kerros ja kerros kuumennettiin noin 380°C:een nopeudella 100°C/h, jotta kerros saatiin paisumaan veden kiehumisen vaikutuksesta. Paisuneen kerroksen annettiin sitten olla tässä lämpötilassa 2,5 tunnin ajan veden poistamiseksi. Paisutettua kerrosta jäähdytettiin ilmassa tunnin ajan. Jäähtyneestä kerroksesta tehtiin levyjä esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.Example 4 To prepare a thermal insulation material for use as a thermal insulation layer for gypsum elements for exterior walls of detached houses, 80% water glass in 50% aqueous sodium silicate solution was charged to a mixer equipped with a heater and the gelling component was 2% boric acid, 3000-6000 cm / g - as well as alloying components - 8% blast furnace slag and 4% diatomaceous earth and the waste products of this process, i.e. 2% thermal insulation - were added and mixed with heating to about 65-70 ° C for 60 minutes until a gelatinous mass formed. The resulting jelly-like mass having a moisture content of 38-40% was formed into a layer 18-20 mm thick, and the layer was heated to about 380 ° C at a rate of 100 ° C / h to cause the layer to swell under the boiling of water. The expanded layer was then allowed to stand at this temperature for 2.5 hours to remove water. The expanded layer was cooled in air for one hour. Plates were made from the cooled layer as described in Example 1.

Levyillä oli seuraavat fysiko-mekaaniset ominaisuudet: 9 78673 - keskimääräinen tiheys 240 kg/m^ - kriittinen puristuslujuus 0,6 MPa - kriittinen taivutuslujuus 0,4 MPa - veden imeytyminen 24 tunnissa (til.) 7,4 % - lämmönjohtavuus 0,08 W/(mK).The sheets had the following physico-mechanical properties: 9 78673 - average density 240 kg / m ^ - critical compressive strength 0.6 MPa - critical bending strength 0.4 MPa - water absorption in 24 hours (vol.) 7.4% - thermal conductivity 0.08 W / (mK).

Esimerkki 5 Jääkaappien lämmöneristykseen tarkoitetun lämmöneristysaineen valmistamiseksi 87 % natriumsilikaatin 50-prosenttisena vesi-liuoksena olevaa vesilasia panostettiin kuumentimella varustettuun sekoittimeen ja hyytelöimisaine - 4 % kalsiumboraat-tia, joka oli jauhettu ominaispinta-ala-arvoon 3000-6000 cm /g -sekä lejeerauskomponentteja - 7 % piimaata ja tämän menetelmän hylkytuotetta eli 2 % lämmöneristysainetta - lisättiin ja sekoitettiin kuumentaen noin 60-65°C:een kymmenen minuutin ajan, kunnes muodostui hyytelömäinen massa. Tästä massasta muodostettiin 18-20 mm:n paksuinen kerros, kosteuspitoisuuden ollessa 44-46 %, ja kerros kuumennettiin noin 360°C:een nopeudella 100°C/h, jotta kerros saatiin paisumaan veden kiehumisen vaikutuksesta. Paisuneen kerroksen annettiin sitten olla tässä lämpötilassa 2 tunnin ajan veden poistamiseksi. Paisunutta kerrosta jäähdytettiin ilmassa yhden tunnin ajan. Jäähtyneestä kerroksesta tehtiin levyjä esimerkissä 1 kuvatulla tavalla.Example 5 To prepare a thermal insulation material for the thermal insulation of refrigerators, 87% water glass in a 50% aqueous solution of sodium silicate was charged to a heated mixer and a gelling agent - 4% calcium borate ground to a specific surface area of 3000-6000 cm / g and a second % diatomaceous earth and the waste product of this process, i.e. 2% heat insulator - were added and stirred with heating to about 60-65 ° C for ten minutes until a gelatinous mass formed. A layer 18-20 mm thick was formed from this mass at a moisture content of 44-46%, and the layer was heated to about 360 ° C at a rate of 100 ° C / h to cause the layer to swell under the boiling of water. The expanded layer was then allowed to stand at this temperature for 2 hours to remove water. The expanded layer was cooled in air for one hour. Plates were made from the cooled layer as described in Example 1.

Levyillä oli seuraavat fysiko-mekaaniset ominaisuudet: 3 - keskimääräinen tiheys 205 kg/m - kriittinen puristuslujuus 0,5 MPa - kriittinen taivutuslujuus 0,4 MPa - veden imeytyminen 24 tunnissa (til.) 7,8 % - lämmönjohtavuus 0,06 W/(mK).The sheets had the following physico-mechanical properties: 3 - average density 205 kg / m - critical compressive strength 0.5 MPa - critical bending strength 0.4 MPa - water absorption in 24 hours (vol.) 7.8% - thermal conductivity 0.06 W / (mK).

Claims

A process for preparing a water glass-based thermal insulation material, wherein the water glass is mixed with at least one alloying component and one of the gelling components in a ratio of 100: 15-25 until a gelatinous mass is formed, the gelatinous mass is layered and the resulting layer is heated to about 200 ° C. to about 400 ° C, at which point the layer expands under the boiling of water, the expanded layer is allowed to be at this temperature to remove water and then allowed to cool naturally to the temperature at which the thermal stresses in the expanded layer are lowest, characterized in that the gelatinous mass is preheated to is from about 60 ° C to about 70 ° C, and the expanded layer is allowed to remain at a temperature of about 200 ° C to about 400 ° C for 2-2.5 hours.