HU183514B

HU183514B - Improved-quality compositions consist of fibrous materials and method for producing same

Info

Publication number: HU183514B
Application number: HU812020A
Authority: HU
Inventors: Peter J Briggs; Kevin Mcaloon
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1984-05-28
Also published as: NO812360L; DE3163869D1; NO154998B; US4532176A; IE811488L; JPS5742566A; EP0044161A2; DK306381A; IE811512L; NO151701C; PL232144A1; US4472478A; IE51253B1; EP0044161A3; EP0044178B1; EP0044161B1; DD202836A5; ZA814602B; CA1162357A; DD201765A5

Description

A találmány javított minőségű, rostos anyagokat tartalmazó készítményekre és azok előállítására vonatkozik. A találmány szerinti készítmények szervetlen anyagokkal bevont vagy szervetlen anyagokba beágyazott, és ily módon javított minőségű rostos anyagokat tartalmaznak.

Ismert, hogy a rostok és a rostos anyagokból készített termékek nagy része tűz hatására károsodik vagy tönkremegy. A szerves anyagokat tartalmazó, természetes eredetű vagy szintetikus rostok, például a gyapjú-, gyapot-, viszkóz-, cellulóz-acetát-, poliészter-, poliamid- és lignincellulóz-rostok általában éghető anyagok és igen könnyen gyulladnak. A rostos anyagok csak csekély mértékben vagy egyáltalán nem képesek megakadályozni a tűz tovaterjedését, és nem lángállóak. Igen sok felhasználási területen, így például a textil-, bútor- és építőiparban komoly igény van arra, hogy javítsák a rostanyagok (elsősorban a viszonylag olcsó szerves rostanyagok) tűzbiztonsági jellemzőit, például azok tűz- és lángállóságát. A rost tos anyagok tűzbiztonsági jellemzőinek javítására ed( dig már igen sokfele kezelési módszert javasoltak, ’ amelyek szerint a rostokat tűzbiztos anyaggal vonják be, illetve tűzbiztos anyagba ágyazzák be, vagy a rostszerkezetbe tűzálló anyagot építenek be. Minden tekintetben kielégítő megoldást azonban eddig még nem sikerült kidolgozni; így különösen nem sikerült olyan eljárást találni, amellyel az éghető rostanyagok elfogadható költséggel megfelelően lángállóvá és tűzbiztossá tehetők, ugyanakkor azonban a rostanyagok és az azokból készített termékek megtartják rugalmasságukat.

A találmány háromdimenziós tömbök formájában kiképezett, rostos anyagokat és rétegszerkezetű ásványianyag-lemezkéket tartalmazó készítményekre vonatkozik. '

A találmány tárgya továbbá eljárás tömbformájú, rostalapú készítmények előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy éghető rostanyagokra valamely rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéit visszük fel előnyösen egy közömbös folyékony hordozóanyaggal készített szuszpenzió formájában, és a rostanyagokból és a lemezkékből háromdimenziós tömböt képezünk, amely a rostokat és ásványi anyag lemezkéivel bevont és érintkezési pontjaikon az ásványi anyag lemezkéivel összekapcsolt állapotban tartalmazza.

A találmány szerinti eljárással egyúttal tűzállóvá tesszük a tömböt felépítő, eredeti állapotukban éghető rostokat, és javítjuk a tömb tűzbiztonsági jellemzőit.

Rétegszerkezetű ásványi anyagként előnyösen vermikulitot használunk fel. A „vcrmikulit” megjelölésen a leírásban és az igénypontsorozatban az ásványtanilag és kereskedelmileg vermikulitnak nevezett összes rétegszerkezetű ásványi anyagot értjük, köztük a klorit-vermikulitokat is.

A „rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéi” megjelölésen a leírásban és az igénypontsorozatban az ásványi anyag rétegszerkezetének kémiai megbontása révén kialakított, nagy hossz/magasság arányú, finom lemezkéket vagy részecskéket értjük. A „vermikulitlemezkék” megjelölésen például a vermikulit rétegszerkezetének kémiai megbontásával előállított, 0,5 mikronnál kisebb (rendszerint 0,05 mikronnál, elő2 nyösen 0,005 mikronnál kisebb) vastagságú, finom lemezkéket értjük, amelyek hossz/magasság (vagy szélesség/magasság) aránya legalább 10, előnyösen legalább 100, célszerűen legalább 1000 (például 10000). Az egyéb rétegszerkezetű ásványi anyagok rétegszerkezetének kémiai megbontása révén kapott lemezkék méretei hasonlóak a vermikulit-lemezkék méreteihez.

Rétegszerkezetű ásványi anyagként előnyösen vermikulitot használunk fel, azonban egyéb rétegszerkezetű ásványi anyagokat, például montmorillonitot, kaolinitet, keolinit-tartalmú agyagokat (így kaolinokat és képlékeny anyagokat), szepiolitot és a rétegszerkezet kémiai megbontása révén lemezkékké vagy lapszerű részecskékké alakítható egyéb rétegszilikátokat is alkalmazhatunk.

A találmány szerinti készítményeket háromdimenziós tömbök formájában képezzük ki. A „háromdimenziós tömb” megjelölésen a másik két dimenzióhoz viszonyítva nem elhanyagolható vastagságú testeket értünk; az egyedi rostokat és a rostokból képezett lapszerű termékeket kétdimenziós anyagoknak tekintjük.

A rostos anyagokat tartalmazó tömbökben a rostok egyedi rostok vagy rostszövedékek formájában, általában véletlenszerű elrendeződésben helyezkednek el; egyes esetekben azonban a rostok bizonyos mértékig orientáltak is lehetnek.

Megjegyezzük, hogy a rostos anyagokat tartalmazó tömbökben a rostok egybefüggő szerkezetet (például rosthálót vagy rostszövedéket) is alkothatnak, azonban különálló szerkezetek, például egyedi rostok, rostcsomók vagy rost-agglomerátumok formájában is jelen lehetnek. Az utóbbi esetekre példaként a foszlatott fát, a faforgácsot, a faköszörületet és a fűrészport, az előbbi esetre pedig példaként a kötélfonatot és a textilipari előfonatokat említjük meg.

A rostos anyagra felviendő lemezkék súlyaránya széles határok között változhat; a súlyarányt többek között az elérni kívánt tűz- és hőállóság mértéke, a tűznek kitett és a tűznek ki nem tett tömbök szerkezetének egybefüggőségével szemben támasztott követelmények és hasonló tényezők szabják meg. A rostos anyagra felvitt lemezkék részarányának növelésével általában fokozódik a kész tömb tűzbiztossága, és a tömb magasabb hőmérsékletek (vagy nagyobb hő) hatásának képes ellenállni. Azt tapasztaltuk azonban, hogy a rostanyag tűzbiztonságának és magasabb hőmérsékletekkel szembeni ellenállóképességének jelentős javításához elegendő, ha a tömböt alkotó rostokra vagy rostcsomókra igen vékony (például 1 mikronnál vékonyabb) bevonat formájában visszük fel az ásványianyag-lemezkéket. Csupán tájékoztatásként közöljük, hogy a tömb a rostok súlyára vonatkoztatva általában 0,05—100 súly%, rendszerint 0,1—20 súly% mennyiségben tartalmazza az ásványianyag-lemezkéket. Az ásványianyag-lemezkék részaránya természetesen a megadottaknál lényegesen nagyobb is lehet, így például a tömb a rostok súlyának többszörösét kitevő mennyiségben is tartalmazhat ásványianyag-lemezkéket; általában azonban az ásványianyag-lemezkéket a tömb összsúlyára vonatkoztatva legalább 15 súly%, célszerűen körülbelül 20 súly% mennyiségben alkalmazzuk.

A rostokra felvitt lemezkék mennyiségétől függően bizonyos mértékben módosulnak azok a károsodá-21 sok, amelyek láng vagy a rost olvadáspontjánál magasabb hőmérséklet hatására érik a rostokat. A lemezkékkel csak igen vékony rétegben bevont rostok közvetlen láng hatására elszenesedhetnek, sőt esetenként teljesen el is éghetnek, míg a lemezke-bevonat vastagságának növelésével a rostok fokozott mértékben állnak ellen a láng károsító hatásának. Hasonlóképpen, a vékony lemezke-réteggel borított, olvasztható rostok láng vagy magas hőmérséklet hatására megolvaszthatok, míg a lemezke-réteg vastagságának növelésével csökken a rostok olvadékonysága. A találmány szerinti készítményeket a gyakorlatban általában olyan területeken használjuk fel, ahol a tömbök rostanyaga láng vagy magas hőmérséklet hatásának lehet kitéve, amelynek hatására a rostok — elsősorban a tömb felületén — károsodhatnak, sőt esetenként teljesen eléghetnek vagy megolvadhatnak. Azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti készítmények szigetelő és tűzbiztonsági jellemzői — elsősorban azok tűz- és lángállósága — még ilyen körülmények között sem romlik súlyos mértékben.

A rostos anyagokat tartalmazó készítményeket a találmány szerint úgy állítjuk elő, hogy a rostokra vagy a rostcsomókra felvisszük a lemezkéket, és a rostok és a lemezkék keverékéből tömböt képezünk. A lemezkéket rendszerint hordozófolyadékkal képezett szuszpenzió formájában visszük fel a rostokra; hordozófolyadékként például szerves folyadékokat, vizet vagy egyéb vizes közegeket alkalmazhatunk. A rostos anyagokat tartalmazó készítmények előállításához a rétegszerkezetű ásványi anyagok szerkezetének kémiai megbontásakor képződő szuszpenziókat közvetlenül is felhasználhatjuk; kívánt esetben azonban úgy is eljárhatunk, hogy a szabadon folyó, száraz por (például a 0009 311A számú közzétett Európa-szabadalmi bejelentésben ismertetett por) alakjában rendelkezésre álló lemezkéket megfelelő hordozó folyadékban szuszpendáljuk, és igy visszük fel a rostos szubsztrátumra. A szuszpenzió szilárdanyag-tartalma (azaz a lemezkék koncentrációja) nem döntő jelentőségű tényező, és széles határok között változhat. A találmány szerinti eljárásban a lemezkék bármilyen stabil szuszpenzióját felhasználhatjuk. A szuszpenziók rendszerint legföljebb 40 súly% szilárd anyagot tartalmazhatnak; abban az esetben azonban, ha igen vékony bevonatot kívánunk kialakítani a rostok felületén, néhány % (például 2 súly%) szilárd anyagot tartalmazó szuszpenziókat is felhasználhatunk. A szuszpenziók szilárdanyag-tartalma a legtöbb esetben előnyösen 10—40 súly% lehet.

A rostos masszát a szuszpenzió felvitele után formáljuk, majd — rendszerint elpárologtatással — eltávolítjuk a szuszpenzió folyékony hordozóanyagát. Ekkor a lemezkék a rostos szubsztrátumra rakódnak le, és azon célszerűen egybefüggő réteget képeznek. Kívánt esetben a hordozófolyadék fölöslegét először kicsorgatjuk a megformált termékből, és ezután melegítéssel távolítjuk el a megformált termékből a hordozófolyadék maradékát. A szuszpenziót a hordozófolyadék forráspontjáig terjedő bármilyen hőmérsékleten felvihetjük a rostos szubsztrátumra, feltéve természetesen, hogy a rostok a kezelés hőmérsékletén stabilok.

A szuszpenziót bármilyen ismert módszerrel, például ecseteléssel, permetezéssel, kenéssel, mángorlással, bemerítéssel, áztatással, levonókéses módszerrel, hengerléssel vagy impregnálással vihetjük fel a rostos szubsztrátumra. A kívánt vastagságú bevonat kialakításához szükséges szuszpenzió-koncentrációt és felviteli módszert szakember általános ismeretei alapján könnyen megválaszthatja..

Kivánt esetben a lemezkék (elsősorban a vermikulit-lemezkék) szuszpenziójából gázkezeléssel habot képezhetünk, és ezt a habot vihetjük fel a rostos szubsztrátumra. Ebben az esetben a kialakított késztermék a vermikulit-lemezkéket sejtes szerkezetű, merev hab-mátrix formájában tartalmazza. A vermikulit-leniezkéket tartalmazó szuszpenziókat például az 1585 104 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírásban ismertetett eljárással alakíthatjuk merev habokká. Laza rostokból előnyösen úgy alakítunk ki tömböket, fogy a rostokból és a rctegszerkezetű ásványi anyagtól tésztaszerű szuszpenziót készítünk, és a kapott masszát tömbbé formáljuk. A tésztaszerű szuszpenziót például úgy állíthatjuk elő, hogy a rostokat a lenezkék szuszpenziójában szuszpendáljuk, a lemezkéket a rostok szuszpenziójában szuszpendáljuk, vagy a rostok szuszpenzióját a lemezkék szuszpenziójával keverjük össze. Ilyen esetekben a kapott nyerstermék kezelhetőségének javítása érdekében a szuszpenziótioz csekély mennyiségű szerves kötőanyagot, például gumilatexet vagy polimerlatexet is adhatunk.

A találmány szerinti rostanyagú tömbök az azonos rostokból előkezelés nélkül kialakított tömbökénél lényegesen jobb tűzbiztossági jellemzőkkel rendeixeznek, és fokozott mértékben állnak ellen magas hőmérsékletek hatásának. A találmány szerinti kezeléssel tehát az alapállapotban gyúlékony rostokat tűz- és lángállókká tehetjük, és csökkenthetjük az alapállapotban alacsony hőmérsékleteken olvadó szerves rostok olvadékonyságát. A találmány szerint az éghető rostokból készített tömbök tűzbiztonságát és hőállóságát úgy javítjuk, hogy a tömbökbe rétegszerkezetű ásványi anyagok lemezkéit építjük be.

Miként már korábban közöltük, rétegszerkezetű ásványi anyagként előnyösen vermikulitot használunk fel. Ennek oka az, hogy a vermikulit — azon túlmerően, hogy a rostos anyagokat tartalmazó készítményeknek jó tűz- és hőállóságot biztosít — szinte az egyedüli olyan rétegszerkezetű ásványi anyag, amely kiváló öntapadó képességgel is rendelkezik. A vermikulit-lemezkéket tartalmazó szuszpenziókból a horcozófolyadék (például a víz) eltávolítása után visszamaradó lemezkék egymáshoz tapadnak és viszonylag szilárd vermikulit-réteget képeznek; a vermikulit-lemezkék öntapadóképessége folytán javul az azokat tartalmazó késztermékek szilárdsága és tartóssága. A rostokra rakódott vermikulit-lemezkék ragasztóként viselkednek, azaz egymáshoz tapasztják a rostos massza rostjait vagy rostcsomóit, illetve lehetővé teszik a késztermék egyéb anyagokhoz történő tapasztását például rétegelt termékek előállítása esetén.

További előnyt jelent, hogy a tömböt felépítő rostok a rajtuk kialakított lemezke-bevonat hatására lángállókká válnak. Figyelembe véve azonban, hogy a láng szétterülhet a lemezke-bevonat felületén, kívánt esetben a tömb anyagához lángmentesítő adalékanyagokat, például halogénvegyületeket, antimon-trioxidot, alumínium-trihidrátot, bórátokat és/vagy foszlátokat is adhatunk. így megakadályozhatjuk, hogy a

183 514 láng szétterjedjen a késztermék felületén, noha a lánggal ténylegesen érintkező rostok esetleg eléghetnek vagy megolvadhatnak.

Rendkívül előnyös az is, hogy a rostokon kialakított lemezke-bevonat kémiailag inért, pontosabban ellenáll a savak és lúgok károsító hatásának, A találmány szerinti eljárással tehát a lúgos körülmények között egyébként fel nem használható rostokat ilyen területeken való felhasználásra is alkalmasakká tehetjük.

A korábbiakban ismertetett, rétegszerkezetű ásványi anyagok lemezkéiből álló, módosítatlan bevonatot hordozó rostokból képezett termékeket igen széles körben használhatjuk fel. Olyan alkalmazási területeken azonban, ahol a késztermék folyékony víz hatásának lehet kitéve, előnyösen úgy járunk el, hogy a bevonatot a vízállóság fokozása érdekében módosítjuk. A módosítatlan bevonatok folyékony víz hatására széteshetnek; megfelelő módosító kezeléssel azonban igen könnyen vízállókká tehetők. A vermikulit-lemezkéket tartalmazó anyagkeverékeket és készítményeket magnéziumsó (például magnézium-klorid) oldatával (például telített oldatával), magasabb hőmérsékleten végzett kezeléssel tehetjük vízállókká, eljárhatunk azonban úgy is, hogy a rostos szubsztrátumra felviendő lemezke-szuszpenzióhoz vízállóságot fokozó anyagot adunk. Ezt a megoldást többek között a 0099310 Al számú közzétett Európa-szabadalmi bejelentés ismerteti. Vízállóságot javító adalékanyagokként vízben gyengén oldódó és vízzel lúgosán reagáló szemcsés anyagokat, például kalcium-oxidot és magnézium-oxidot használhatunk fel.

Vízállóságot javító adalékanyagként előnyösen magnézium-oxidot alkalmazunk, ez az adalékanyag ugyanis egyúttal a készítmény szilárdságát is növeli.

A magnézium-oxidot különösen előnyösen adhatjuk a késztermék előállításához felhasznált gázkezelt (habosított) vermikulit-szuszpenziókhoz, ekkor ugyanis a magnézium-oxid a késztermék részét képező, sejtszerkezetű vermikulit mátrix nyomószilárdságát is fokozza. A vízállóságot javító adalékanyagot redszerint a lemezkék súlyára vonatkoztatva legföljebb 15 súly%, leggyakrabban körülbelül 10 súly% mennyiségben használjuk fel.

A termékek folyékony vízben mért stabilitásának (azaz vízállóságának) javítása érdekében úgy is eljárhatunk, hogy a lemezkék szuszpenziójához a felvitel előtt vagy a felvitel alatt valamely szilikon-polimer prekurzorát adjuk, majd a terméket víz jelenlétében savas gázzal kezeljük. Ekkor a prekurzor polimerizálódik, és a termékben vízállóságot fokozó szilikon-polimer képződik. Ilyen eljárást ismertet többek között a 8103459 sz. nagy-britanniai szabadalmi bejelentés. Eljárhatunk például úgy, hogy a szuszpenzióhoz nátrium-metil-szilikonátot adunk, majd a kapott terméket víz jelenlétében széndioxiddal kezeljük. A széndioxidos kezelést a szárítással egy időben is végezhetjük, azonban eljárhatunk úgy is, hogy a szárított terméket vízzel újranedvesítjük és ekkor kezeljük széndioxiddal. A szuszpenzióhoz általában a lemezkék súlyára vonatkoztatva legföljebb körülbelül 5 súly%, leggyakrabban körülbelül 2 súly% szilikonpolimerprekurzort adunk.

A találmány szerinti eljárásban a rétegszerkezetű anyagok lemezkéinek bármilyen szuszpenzóját felhasználhatjuk. A rétegszerkezetű ásványi anyagok szerkezetének kémiai megbontására bármilyen ismert módszert felhasználhatunk. A vermikulit rétegszerkezetének kémiai megbontására alkalmas eljárásmódokat ismertet többek között az 1016385, 1076786, 1 119305 és 1 585 104 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás, valamint a Micron 7, 247 (1976) közlemény. A rétegszerkezetű ásványi anyag szerkezetének kémiai megbontása révén kapott lemezke-szuszpenziót előnyösen nedves osztályozásnak vetjük alá, amelynek során eltávolítjuk a nagyobb méretű ásványianyag-részecskéket. A vermikulit-lemezkék szuszpenzióinak nedves osztályozását például a 39510/76 és az 51 425/76 sz. nagy-britanniai szabadalmi bejelentés, valamint a 2741 859 sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat ismerteti. A találmány szerinti eljárásban felhasználandó szuszpenziókból a nedves osztályozás során előnyösen az 50 mikronnál nagyobb méretű részecskéket távolitjuk el, azaz az eljárásban kolloid jellegű lemezke-szuszpenziókat használunk fel. Az 1 585 104 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírásban közöltek szerint előállított, majd nedves osztályozással 50 mikronnál kisebb részecskeméretre beállított vermikulit lemezke-szuszpenziókban általában a részecskék körülbelül 40%-át a 0,4-5,0 mikron méretű lemezkék teszik ki.

A találmány szerinti eljárásban előnyösen a fentiekben meghatározott szuszpenziókat használjuk fel. A találmány szerinti, rostos anyagokat tartalmazó tömböket a rostanyag-tömbök valamennyi ismert, szokásos alkalmazási területén felhasználhatjuk. További előnyt jelent, hogy a felhasználható rostanyagok körét jelentősen szélesíthetjük, azaz számos alkalmazási területen olyan rostanyagokat is felhasználhatunk, amelyeket kedvezőtlen tűzbiztossági jellemzőik (például gyúlékonyságuk és/vagy alacsony olvadáspontjuk) miatt az adott célra eddig alkalmatlanoknak tartottak.

A találmány szerinti, rostos anyagokat tartalmazó készítményeket például hő- és hangszigetelésre, gyúlékony és/vagy alacsony olvadáspontú anyagok (például gumi- és műanyaghabok, -lapok és -filmek, alumínium, fa, papír, kartonpapír, üveg és hasonlók) tűzvédelmére, valamint fémek és cementtartalmú anyagok védelmére használhatjuk fel. Ilyen alkalmazási célokra a rostos anyagokat tartalmazó készítményeket a szubsztrátumhoz (azaz a védendő anyaghoz) nem kapcsolt, laza burkolat formájában is kialakíthatjuk, a legjobb eredményeket azonban tapasztalataink szerint akkor érhetjük el, ha a rostos anyagokat tartalmazó készítményeket a védendő anyaghoz kötjük vagy a védendő anyagra rétegezzük. A készítményeket szokásos ragasztóanyagok felhasználásával rétegezhetjük a védendő anyagokra, abban az esetben azonban, ha a készítmények előállításához rétegszerkezetű ásványi anyagként vermikulitot használtunk fel, a vermikulit-lemezkék öntapadó jellege következtében egyes esetekben további ragasztóanyag alkalmazására nincs szükség. így például ha a védendő anyagra nedves keveréket (azaz rostos anyagot és vermikulit-lemezkéket tartalmazó szuszpenziót) viszünk fel, a kialakuló készítmény rendszerint megfelelő mértékben tapad a védendő anyag felületéhez. Eljárhatunk úgy is, hogy a rostos anyagokat tartalmazó ké4 szítményt közvetlenül a védendő anyag felületén alakítjuk ki.

A találmány szerinti készítmények adott esetben további adalékanyagokat, például a rostokra felvitt ragasztóanyagot, írezőszert vagy kötőanyagot, továbbá lángmentesítő anyagokat és/vagy töltőanyagokat is tartalmazhatnak.

A találmány szerinti készítményeket olyan területeken is felhasználhatjuk, ahol a tűz- és hőállóság nem elsőrendű követelmény. A készítményeket például szerves és szervetlen anyagokba, így polimerekbe, gumikba, műanyagokba és cementekbe ágyazható erősítő rétegekként haszhálhatjuk fel. Az egyik ilyen lehetséges alkalmazási terület az üvegszál-erősítésű műanyagok előállítása.

A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. A példákban említett vermikulit-szuszpenziókat a következő általános módszer szerinti állítjuk elő:

Vermikulit-szitszpenziók előállítása

150 súlyrész „Mandoval micron” minőségű dél-afrikai vermikulithoz 300 súlyrész telített vizes nátriumklorid-oldatot adunk, és az elegyet 30 percig 80 °C-on keverjük. A kapott szuszpenziót centrifugáljuk, és a szilárd fázist ionmentes vízzel mossuk. A nedves szilárd anyaghoz kétszeres mennyiségű 1,5 n n-butilamin-hidroklorid-oldatot adunk, és a szuszpenziót 30 percig 80 °C-on keverjük. A kapott szuszpenziót centrifugáljuk, a szilárd anyagot ionmentes vízzel mossuk, majd a nedves szilárd anyagot duzzasztótartályba töltjük, és ott ionmentes vízzel keverjük össze. A duzzasztás után kapott szuszpenzió körülbelül 20% szilárd anyagot tartalmaz, ahol a részecskék mérete véletlenszerű eloszlásban a 300—400 mikronos tartományba esik. A szuszpenziót kőjárat-típusú malomba töltjük, és a szuszpenzió őrlésével a részecskék kb. 50%-ának méretét 50 mikronnál kisebb értékre csökkentjük. Az őrölt szuszpenziót túlfolyós centrifugális osztályozóban osztályozzuk, és az 50 mikronnál kisebb méretű, apró részecskéket tartalmazó szuszpenziót elkülönítjük. Az így kapott, 18—21% szilárd anyagot tartalmazó szuszpenziót fotoszedimentométerrel és tányéros centrifugán végzett elválasztással elemezzük. Az elemzési adatok szerint a részecskék körülbelül 40%-ának mérete (ekvivalens gömb-átmérője) 0,4 és 1,0 mikron közötti érték. A szuszpenzió szilárdanyag-tartalmát víz hozzáadásával, illetve víz eltávolításával egyszerűen beállíthatjuk a kívánt értékre,

1. példa

Körülbelül 12x2—5x0,5 mm méretű bükkfaforgácsot 4 súly%-os verinikulit-szuszpenzióban áztatunk, a víz és a szuszpenzió fölöslegét dekantálással eltávolítjuk, majd a forgácsot 48 órán át levegőn szárítjuk. A kezelt forgácsokat 20 percig 175 °C-on 70 kg/cm² nyomással préseljük. Jól kötött faforgács-lemezt kapunk. Hasonló eljárással állítjuk elő a kontroli-lemezt, azzal a különbséggel, hogy a bükkfaforgácshoz emulgeálható MDI kötőanyagot adunk, vernikulitot azonban nem.

A faforgácslemezekből 15x15x3 mm méretű mintákat vágunk le, és a mintákat acéllemezen 1075 °C-ra hevítjük fel. Mind a kezelt, mind pedig a kezeletlen minta 18 másodperc elteltével meggyulladt. 12 perc elteltével a kezeletlen faforgácslemezből már csak egy kis fehér porkupac maradt vissza, míg a vermikulittal kezelt faforgácslemez megszürkült és kissé felpöndörödött, egyéb változást azonban nem szenvedett. A két minta közötti alapvető eltérés az, hogy a kezelt faforgácslemezben az egyedi bükkfaforgácsok a felvitt vékony vermikulit-bevonat hatására változatlanok maradtak.

2. példa

Körülbelül 0,6 cm² átmérőjű pászma feldarabolásával kapott cellulóz-rostokat szárítunk, majd háztartási turmixgépben szárazon diszpergálunk.

532,9 g 19 súly%-os (azaz 101,25 g vermikulitot tartalmazó) vermikulit lemezke-szuszpenziót, amelyből nedves osztályozásai előzetesen eltávolítottuk az 50 mikronnál nagyobb méretű részecskéket, Kenwood Chef típusú, habverővel felszerelt keverőberendezésne töltünk. A szuszpenzióhoz 246 g ionmentes vizet és 0,5 g felületaktív anyagot (Forafac) adunk, maid a szuszpenziót 4-es fokozatú sebességgel 20 percig keverjük. Ezután a habverőt gyúróalkatrészre cseréljük, és a szuszpenzióba 25 perc alatt 4-es fokozatú sebességgel 101,25 g diszpergált cellulózrostot keverünk be. A szuszpenzióhoz 10,1 g magnézium-oxid port tartalmazó 10 súly%-os vizes szuszpenziót adunk, a szuszpenziót 30 másodpercig keverjük, majd azonnal egy körülbelül 15x15x5 cm méretű öntőmintába töltjük. 30 perc elteltével a rostos anyagot tartalmazó tömböt kiemeljük a mintából, és éjszakán át szárítószekrényben 80 °C-on szárítjuk. A száraz tömb sűrűsége 205,4 kg/nf.

A száraz tömböt Bunsen-égő lángjába tartjuk. A tömb füstölög ugyan, azonban nem gyullad meg, és 3 perces közvetlen lángkezelés után sem észlelhető égés. A lángból 3 perc elteltével kiemelt tömb lángnak kitett felületén a rostok kissé elszenesednek, a tömb azonban megtartja eredeti szerkezetét.

Összehasonlítás céljából 69 g, a fentivel azonos minőségű cellulózt 949 g vízben diszpergálunk, a szuszpenziót a fentivel azonos öntőmintába töltjük, a vizet iecsurogni hagyjuk, majd a nedves tömböt éjszakán át szárítjuk. Ezután a tömböt Bunsen-égő lángjába tartjuk. A tömb azonnal meggyullad, és könnyen és gyorsan hamuvá ég el.

3. példa

A 2. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a cellulózrostokat habverővel keverjük be a vermikulit-lemezkéket tartalmazó szuszpenzióba, és a cellulózrostokat 6 perc alatt adagoljuk be. A következő összetételű, rostos anyagot tartalmazó nedves tömböt kapjuk:

Cellulózrostok* (keményfa) 40,5 g

Vermikulit-lemezkéket tartalmazó szuszpenzió (=162,5 g vermikulit) 853 g

Felületaktív anyag (Forafac) 0,5 g

Víz 264 g

Magnézium-oxid 16,2 g

A formából kiemelt tömböt I30°C-on 30 percig szárítjuk, majd mikrohullámú kemencében 5 percig melegítjük, végül éjszakán át 120 °C-on tartjuk.

A kapott száraz tömb sűrűsége 119 kg/m³, K-értéke pedig 0,059 W/MK.

A hasonlóan előállított, azonban 48 órán át 70 ‘’Con szárított tömb sűrűsége 129 kg/m³.

4. példa

A 2. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a cellulózrostokat habverő segítségével, 20 perc alatt keverjük be a vermikulit-Iemczkékct tartalmazó szuszpenzióba, és a inagnéziumoxidszuszpenzió beadagolása után a szuszpenziót 1 percig keverjük. A következő összetételű, rostos anyagot tartalmazó nedves tömböt kapjuk:

Cellulózrostok** 40,5 g

Vermikulit (15%-os vizes szuszpenzió) 162 g

Felületaktív anyag (Forafac) 0,225 g

Víz 393 g

Magnéziumoxid-szuszpenzió (162 g vízben) 16,2 g

A mintából kiemelt tömböt éjszakán át 80 °C-on szárítjuk. A kapott száraz tömb sűrűsége 140 kg/m³, K-értéke pedig 0,063 W/MK.

A fentiekben közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a cellulózrostokat 25 perc alatt keverjük be a szuszpenzióba. A kapott száraz tömb sűrűsége 140 kg/m³.

5. példa

316 g, 19% szilárdanyag-tartalmú vermikulit 1cmezke-szuszpenzióhoz 120 g fűrészport adunk, és a szuszpenziót Kenwood Chef típusú keverőberendezésben habverővel 5 percig keverjük. A kapott szuszpenziót körülbelül 15x15x5 cm méretű öntőniinlába töltjük, és a mintában éjszakán át 100°C-on szárítjuk. 352 kg/m³ sűrűségű tömböt kapunk.

A fentiekkel azonos módon, azonban 120 g helyett 90 g fűrészpor felhasználásával egy másik tömböt is előállítunk, amelynek sűrűsége száraz állapotban 332 kg/m³.

A tömböket Bunsen-égő lángjába tartjuk. Mindkét tömb lánggal érintkező felületén elég a fűrészpor, az égés sebessége azonban lényegesen kisebb a kezelet* A kiindulási cellulózrostokat 1 liter vízzel keverjük össze, és a keveréket háztartási turmixgépben diszpergáljuk. A tömb készítéséhez felhasznált cellulózrostok 129 g maradék vizet tartalmaznak.

** A cellulózrostok kialakítása során a cellulózt 2 napig vízben áztatjuk, majd 2 liter víz jelenlétében turmixgépben diszpergáljuk. A diszperzióból eltávolítjuk a vizet, és a rostokat szárítjuk.

len, préselt fűrészpor-tömb égési sebességénél, és a láng csak lassan terjed szét a felületen. A tömb annak ellenére megtartja egységes szerkezetét, hogy felületén a fűrészpor elég.

6. példa

A 2. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a vermikulit-lemezkék szuszpenziójából nedves osztályozással nem távolítjuk el az 50 mikronnál nagyobb részecskéket, hanem közvetlenül a kémiai bontás után kapott, 19 súly% szilárdanyagtartalomra beállított szuszpenziót használjuk fel a kezeléshez.

250 kg/m³ sűrűségű száraz tömböt kapunk, amely Bunsen-égő lángjába tartva a 2. példa szerint előállított készítményhez hasonlóan viselkedik.

Claims

1. Rostos anyagokat tartalmazó, háromdimenziós tömb alakjában kiképezett készítmény, azzal jellemezve, hogy éghető rostokat és rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéit tartalmazza.

2. Az 1. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy legalább a készítmény 20 súly %-át kitevő mennyiségű rostos anyagot tartalmaz.

3. Az 1. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy legalább a készítmény 20 súly%-át kitevő mennyiségű rétegszerkezetű ásványianyag-lemezkéket tartalmaz.

4. Az 1—3. igénypont bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy rostos anyagként cellulózrostokat tartalmaz.

5. Az 1—4. igénypont bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy rétegszerkezetű ásványianyag-lemezkékként vermikulit-lemezkéket tartalmaz.

6. Az előző igénypontok bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rostokat különálló rostok formájában tartalmazza.

7. Az 1—5. igénypont bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rostokat rostcsomók vagy rost-agglomerátumok formájában tartalmazza.

8. A 7. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy rostcsomókként vagy rostagglomerátumokként faforgácsot tartalmaz.

9. A 7. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy rostcsomókként vagy rostagglomerátumokként fűrészport tartalmaz.

10. A 3. igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rostanyagra vonatkoztatva legföljebb 100 súly% mennyiségű rétegszerkezetű ásványianyag-lemezkéket tartalmaz.

11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy lényegében csak 50 mikronnál kisebb méretű rétegszerkezetű ásványianyag-lemezkéket tartalmaz.

12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy vízállóságot növelő adalékanyagot is tartalmaz.

-6183514

13. A 12 igénypont szerinti készítmény kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy vízállóságot növelő adalékanyagként magnézium-oxidot tartalmaz.

14. Eljárás rostos anyagokat tartalmazó, tömb formájában kiképezett készítmény előállítására, azzal ⁵jellemezve, hogy éghető rostokra valamely rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéit tartalmazó szuszpenziót viszünk fel, és a rostokból és a lemezkékből háromdimenziós tömböt képezünk, amelyben a rostokat a lemezkék vonják be, és a rostokat érintkezési pont- ¹⁰jaikon a lemezkék kapcsolják össze egymással.

15. A 14. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy szuszpenzióként vizes szuszpenziót használunk fel.

16. A 14. vagy 15. igénypont szerinti eljárás fogaratosítási módja, azzal jellemezve, hogy éghető rostokból és rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéiből szuszpenziót készítünk, és a szuszpenziót tömbbé formáljuk.

17. A 14—16. igénypont bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szuszpenziót a tömbképzés előtt gázzal kezeljük.