HU224399B1 - Kovaföldalapú cellás hőszigetelő anyag és eljárás annak előállítására - Google Patents
Kovaföldalapú cellás hőszigetelő anyag és eljárás annak előállítására Download PDFInfo
- Publication number
- HU224399B1 HU224399B1 HU0001578A HUP0001578A HU224399B1 HU 224399 B1 HU224399 B1 HU 224399B1 HU 0001578 A HU0001578 A HU 0001578A HU P0001578 A HUP0001578 A HU P0001578A HU 224399 B1 HU224399 B1 HU 224399B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- insulating material
- diatomaceous earth
- cement
- sio2
- cellular
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 9
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 4
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P pentacalcium;dioxido(oxo)silane;hydron;tetrahydrate Chemical compound [H+].[H+].O.O.O.O.[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O MKTRXTLKNXLULX-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 229920004482 WACKER® Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019693 Lung disease Diseases 0.000 description 1
- 241000502321 Navicula Species 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010001 Silicosis Diseases 0.000 description 1
- 241000957276 Thalassiosira weissflogii Species 0.000 description 1
- 241001529787 Triceratium Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229910001653 ettringite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical class [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/18—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mixtures of the silica-lime type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Building Environments (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
Abstract
A találmány tárgya egyrészt kovaföldalapú cellás hőszigetelő anyag,másrészt eljárás annak előállítására. A találmány szerinti cellásszerkezetű hőszigetelő anyag kötött SiO2-tartalmú anyagot CaO-ot éscementet tartalmaz, legalább 90%-ig tobermoritfázissá alakítva, ahol aSiO2-tartalmú anyag 10–30 ?m átlagos részecskeméretű kovaföld, és ahőszigetelő anyag sűrűsége kisebb, mint 150 kg/m3, hővezető képessége(tanúsított érték) kisebb, mint 0,05 W/m K. A találmány szerintieljárás során a következő lépéseket hajtják végre: (a) SiO2-tartalmúanyagként kovaföldet, (b) CaO-ot és cementet, valamint vizettartalmazó nyerskeverékben cellás szerkezetet alakítanak ki, ahabosított nyerskeveréket formálják, az ily módon kapott alakítottdarabot keményítik, a keményített, formált darabot autoklávbanhidrotermikus kezelésnek alávetve a SiO2-tartalmú anyag legalább 90%-át tobermoritfázisúvá alakítják.
Description
A találmány tárgya egyrészt kovaföldalapú cellás hőszigetelő anyag, másrészt eljárás annak előállítására.
A hőszigetelő anyagok gyártása során szokásosan vázképző vagy mátrixképző anyagból és egy kötőanyagból indulnak ki, amelyeket azután expandálnak annak érdekében, hogy levegővel öltött pórusokat tartalmazó szerkezetet kapjanak, aminek különösen jó hőszigetelő tulajdonságai vannak.
A SiO2-tartalmú anyagból (vázképző anyag) készített hőszigetelő anyagok ismertek a DE-A1-4339137 jelű leírásból, amelyek szabályozott kötésű cementben kalcium-hidroxidot, vizet, habot és reaktív aluminátokat tartalmaznak. Az ezen anyagokból készített önthető nyerskeveréket formákba töltik. A nyerskeverék elegendő mértékű megkeményedése után a nyersdarabokat kiemelik a formákból és autoklávban hőkezelik. Lassú hevítést végeznek. A hőkezelés során (amely megfelel a telítési hőgörbének), majd ezután a hőmérsékletet tartva (körülbelül 198 °C) 14 bar nyomáson tartják 8 óra időtartamig, és ezután 2 órás hűtési szakasz következik. A DE-A1-4339137 jelű irat szerint SiO2-tartalmú anyagként kvarcport alkalmaznak, amelynek maximális részecskemérete körülbelül 20 pm különösen 2-3 pm tartományba esik. A nyerskeverékbe bekevert kalcium-hidroxid mennyisége cementben nagyjából sztöchiometrikusnak tekinthető azon mennyiséghez képest, amely a kvarcpornak tobermorittá, valamint a szabályozott kötésű cementben lévő reaktív aluminátoknak monofázisokká és (másodlagos) ettringitté történő átalakításához. A kvarcnak és a kalcium-hidroxidnak gyakorlatilag teljes egészében tobermorittá történő átalakítása az autoklávban végrehajtott gőzzel történő kikeményítéssel érik el.
A DE-A1-4408088 jelű leírás eljárást ismertet könnyű, porózus ásványi szigetelőlap gyártására, amelynek során cement kötőanyagának iszapjából, kvarcporból (mint vázképző anyagból), kalcium-hidroxidból és vízből indulnak ki, és ezt elkülönítetten előállított habbal keverik össze, amely az ily módon nyert keverékből előállított könnyű szigetelőlapok készítésére szolgáló alakított pogácsát képez. Az alakított pogácsa megmerevedése után különálló könnyű szigetelőlapokká vágják fel, majd ezeket autoklávban keményítik. A DE-A1-4408088 jelű leírás továbbá víztaszító és/vagy keményítő impregnálás alkalmazását ismerteti, amellyel az autoklávban kezelt könnyű hőszigetelő lapokat vetik alá végső kezelésnek.
A korábbról ismert eljárásokkal előállított hőszigetelő anyagok sűrűsége 100 és 200 kg/m3 tartományban van. A DE-A1-4408088 jelű leírásban ismertetett könnyű szigetelőlap sűrűsége száraz állapotban például 100 kg/m3. Az ily módon előállított könnyű szigetelőlapok fajlagos hővezető képessége tipikusan 0,045 W/m K.
Az ilyen könnyű szigetelőlapoknak azonban több komoly hiányossága is van. Ezek közül az egyik abban áll, hogy fajlagos hővezető képességük még mindig viszonylag nagy, és egyáltalán nem alkalmasak olyan hőszigetelési feladatok megoldására, ahol nagy a hőmérsékleti gradiens. A kvarc jellemző sűrűségének (körülbelül 2,7 kg/m3) eredményeként továbbá a kvarcporral készített szigetelőlapok törékenyek, mivel egy 100 kg/m3 sűrűségű és a lapok celláiban 962,5 I térfogatú levegőt tartalmazó szigetelőlap csak 36,7 I szilárd mátrixot tartalmaz. Annak érdekében, hogy a lehető legnagyobb szilárdságú mátrixot kapjuk, a kvarchomok részecskéinek mérete 2 és 8 pm közötti tartományban keli lennie. Ez egyrészt a gyártási eljárás során használt porított kvarchomok kezelése során okoz problémákat (például szállópor), másrészt törés során vagy a szigetelőlapok csiszolókopása esetén is por képződik. A kvarcpor (szállópor) azonban komoly tüdőmegbetegedésekhez (szilikózishoz) vezet, amennyiben a porterhelés sokáig tart.
A hagyományos ásványi szigetelőlapok járulékosan elégtelen tapadást mutatnak a lap és a rá felhordott habarcs között, ami gyakran a porképződés eredménye.
A vázképző és/vagy mátrixanyagként kvarcport alkalmazó eljárások további hiányossága abban van, hogy a kvarcnak önmagában véve nincs semmilyen hidraulikus tulajdonsága, és ennélfogva hosszú előkeményítő időre és/vagy nagy mennyiségű kötőanyagra lehet időnként szükség.
A találmánnyal célunk olyan hőszigetelő anyag kialakítása, amelynek jobbak a hőszigetelő tulajdonságai, jobbak a tapadási tulajdonságai (habarccsal) és jobbak a szilárdsági tulajdonságai, különösen nagy hőmérséklet esetén, és amelynek alkalmazása nem jár az egészség veszélyeztetésével.
A találmánnyal további célunk eljárás kidolgozása az ilyen hőszigetelő anyag előállítására.
A találmány értelmében a feladatot cellás szerkezetű hőszigetelő anyag létrehozásával oldottuk meg, amely átlagosan 10-30 pm részecskeméretű kötött kovaföldet, kalcium-oxidot és legalább 90% mértékig tobermoritfázisúvá alakított cementet tartalmaz és hőszigetelő anyag eredő sűrűsége kisebb, mint 150 kg/m3 és hővezető képessége kisebb, mint 0,05 W/m K.
A találmány szerinti hőszigetelő anyag eredő sűrűsége kisebb, mint 100 kg/m3 és hővezető képessége kisebb, mint 0,04 W/m K.
A SiO2-tartalmú anyag előnyösen 100% mértékig tobermoritfázisúvá van átalakítva.
A hőszigetelő anyag előnyösen hőszigetelő lap vagy lemez.
A találmány szerinti eljárás ennek a hőszigetelő anyagnak az előállítására irányul és a következő lépéseket tartalmazza:
- (a) SiO2-tartalmú anyagként kovaföldet, (b) kalcium-oxidot és cementet és (c) vizet tartalmazó nyerskeverékben cellás szerkezetet fejlesztünk ki,
- a nyerskeverékből habot képzünk,
- az ily módon nyert alakos darabot keményítjük,
- a keményített alakos darabokat autoklávban hidrotermikus kezelésnek alávetve a SiO2-tartalmú anyagnak legalább 90%-át tobermoritfázissá alakítjuk.
HU 224 399 Β1
Nyerskeverék előnyösen a következőket tartalmazza:
- körülbelül 1 tömegrész kovaföld
- körülbelül 1,2 tömegrész CaO és/vagy cement
- körülbelül 4,5 tömegrész víz.
A CaO/cement keverékben a CaO/cement aránya előnyösen 1:7.
A fent megadott összetevőkön felül a nyerskeverék kívánt esetben kis mennyiségben tartalmazhat természetes gipszet és töltőanyagot, különösen szálas töltőanyagot (például pamutrostokat).
A kovaföld diatom héjakból áll. A kovaföld szilikátkőzetekhez tartozó üledékes kőzet, amely 70-95% arányban amorf kovasavat (SiO2nH2O) tartalmaz. Egysejtű, mikroszkopikus, kisméretű algák (például Thalassiosira fluviatilis, Navicula pelliculisa, Triceratium venosum, Stilodidilium excentricum) kovavázából épül fel, amely algák a triászkor óta élnek az édes vagy sós vizekben. Ezeken a héjakon (kagylókon) kivételesen nagy számú finom horony, üreg és csatorna van, és ezáltal a kovaföld jellemzője az igen kicsi sűrűség. Az egyes diatom házak hosszúsága tipikusan 0,09 és 0, 15 mm között, szélessége 0,0015 és 0,0046 mm között van, porozitás 83% és 85% között van. A kovaföld hővezető képessége 0,04 és 0,06 W/m K közötti tartományban van.
A kovaföldet malomban megőröljük oly módon, hogy az egyes diatom héjak előnyösen szétváljanak egymástól, mielőtt még hozzáadnánk a nyerskeverékhez. Ezután a kovaföld átlagos részecskemérete 10-30 pm közötti tartományba esik.
A fent ismertetett összetevőket tartalmazó nyerskeveréket a találmány szerinti eljárás első lépése során cellás szerkezetűre terjedelmesítjük. Ebben az összefüggésben a cellás szerkezet létrehozható gáztermelő anyaggal vagy habosítóanyaggal közvetlenül a nyerskeverékben.
Habképző anyagként felhasználhatók habképző fehérjék, például a Heidelberger Zement cég (Leimen, DE) SB3 típusú terméke. Előnyös gáztermelő anyag, például az alumíniumpor, például Eckart-Werk cég (Fürth, DE) Al2 SK IV NE 170, STAPA gyártmánya, amely a nyerskeverék lúgos kémhatásának hatására hidrogént fejleszt, és ezáltal hoz létre habot és/vagy buborékokat.
Az alumíniumport előnyösen köbméterenként 0,7-1,0 kg tartományba eső mennyiségben használjuk. A habképző fehérjék használandó mennyisége köbméterenként előnyösen 2-3 I tartományba esik.
A terjedelmesítés közben stabil, homogén szuszpenzió képződik a nyerskeverékből. Ebből a célból előnyösen lépésenként szabályozható keverőt alkalmazunk. Az ilyen keverők alkalmasak arra is, hogy a töltőanyagot lebegő állapotban tartsák.
Ezután a szuszpenziót alakítjuk előnyösen öntőformába történő öntés útján. Ezután a nyerskeveréket csak annyi ideig keményítjük, amíg a kialakított darabnak elegendő stabilitása nem lesz ahhoz, hogy tovább lehessen kezelni és feldolgozni. A kialakított darabot előnyösen felhevítés útján keményítjük különösen oly módon, hogy 18-22 h időtartamig 30-50 °C hőmérsékletre melegítjük.
Általánosságban véve az előkeményített alakított darabot kivesszük az öntőformából, és például vágás útján a kívánt végleges alakra hozzuk. Az alakított darabot ezen lépés során előnyösen lapokra vágjuk fel. Lehetséges azonban, hogy a végső alakra történő felvágást csak a következő lépés után (hidrotermikus kezelés után) hajtsuk végre.
Az alakított darab hidrotermikus kezelését tipikusan úgy hajtjuk végre, hogy az alakított darabokat (kívánt esetben feldarabolás után) autoklávban nyomás alatt melegítjük. A hidrotermikus kezelést előnyösen 12-16 h időtartamig végezzük 174-203 °C hőmérsékleten. A hidrotermikus kezelés során elért nyomás általában 9 és 17 bar közötti tartományba esik. Az ilyen körülmények között fejlődő gőz a kovaföldet a CaO és cement jelenlétében tobermorittá alakítja. A kialakuló tobermorit döntő mértékben járul hozzá a szigetelőanyag vázának szilárdságához és térfogati stabilitásához.
Az ily módon kapott hőszigetelő anyagot a hidrotermikus kezelés után kívánt esetben szárítjuk.
Szárítás után a hőszigetelő anyag víztartalma előnyösen nem több, mint 5 tömeg%.
A hidrotermikus kezelés és/vagy szárítás után előnyösen hidrofobizáló lépést is végrehajtunk. Hidrofobizáláshoz a hőszigetelő anyag ismert módon vagy a hőszigetelő anyagban megkötődő hidrofobizáló gőzzel kezelhető vagy folyadékkal itatható át (például merítőfürdőben).
Gőzzel történő hidrofobizálás alkalmával a hőszigetelő anyagot szilántartalmú gőz hatásának tesszük ki, amely a hőszigetelő anyag felületét hidrofobizálja.
Folyadékkal történő átitatás során víztaszító (hidrofobizáló) és előnyösen magától keményedő átitatóanyagot használunk. Lehetőség van arra is, hogy az átitatóanyagot akár túlnyomással, akár csökkentett nyomással juttassuk be a hőszigetelő anyagba, amelyek közül a csökkentett nyomást alkalmazó módszerrel történő impregnálást tekintjük előnyösebbnek.
A csökkentett nyomással megvalósított átitatás esetén, például a hőszigetelő anyagból készített lapokat átitató, impregnálóanyaggal teljesen megtöltött merítőfürdőbe helyezzük. Ezután a merítőfürdőt légmentesen lezárjuk és belsejében a nyomást lecsökkentjük, ennek hatására a lapok szerkezetének nyitott celláiban található levegő buborékok formájában távozik és kiszívható. Ha a merítőfürdőt ezután ismét rendes nyomásra hozzuk, akkor a lapokat körülvevő impregnálóanyag beszívódik a lapokba.
Impregnáló- vagy átitatóanyagként alkalmazható hidrofobizáló anyagok módosított vízüvegén alapuló keverékek kívánt esetben valamilyen térhálósító anyaggal és maradék víz és/vagy hőre keményedő hidrofób műanyag diszperziók. Tipikus impregnálóanyag például a Wacker Chemie (Burghausen, DE) cég WACKER BS 15 típusú gyártmánya, egy másik lehetőség szerint a hidrofobizáló anyag a nyerskeverékbe juttatható.
HU 224 399 Β1
A hagyományos hőszigetelő anyagokkal összevetve a találmány szerinti hőszigetelő anyagnak kisebb a sűrűsége és kisebb a hővezető képessége, de nagyobb a szilárdsága. Ez a hatás egyrészt annak a következménye, hogy a kovaföldnek jobb a hőszigetelő képessége, mint a kvarcpornak, másrészt a porozitás eredménye. A kvarcporalapú hőszigetelő anyaggal összehasonlítva kisebb sűrűsége ellenére a találmány szerinti hőszigetelő anyag vázába négyszer annyi szilárd részecske foglalható be, és ez döntő mértékben javítja szilárdságát. A kovaföld (szivacsok, tű alakú képződmények, nitchia) különböző csövecskéket, kis rudakat és tűcskéket tartalmaz, a kikeményedett váznak izotróp merevítő- és/vagy megerősítőhatása van (izotróp megerősítés), és ily módon megnöveli a hőszigetelő anyag hajlítása során a húzószilárdságot. A találmány szerinti termék egészségi szempontból biztonságos, mivel nem bocsát ki semmiféle szilikózist előidéző, kvarctartalmú anyagot. A találmány szerinti hőszigetelő anyag további előnyös tulajdonságát képezi, hogy nagy hőmérsékleten (550 °C fölött) is alkalmazható hőszigetelési feladatok megoldására, míg 550 ’C hőmérséklet fölött a viszonylag kicsi kvarctartalom miatt a kvarcporalapú termékek nem nyújtanak elegendő stabilitást. A vizsgálatok során a találmány szerinti hőszigetelő anyag egészen 650 ’C hőmérsékletig mutat hőszigetelő hatást.
A találmány szerinti eljárás a kvarcporok alkalmazásán alapuló ismert eljárásoktól abban tér el, hogy egészségi szempontból biztonságos kovaföld alkalmazására épül. A kovaföld alkalmazásának további előnye abban van, hogy a kovaföld hidraulikus aktivitása javítja a kötőanyag (CaO és/vagy cement) kötési képességét, és lehetővé teszi az egyes eljárási lépések felgyorsítását, különösen a hidrotermikus kezelést megelőző keményítőst. A kovaföldnek a kvarcporhoz viszonyított nagyobb reaktív felülete ugyancsak hozzájárul a kötés javításához. További előnyt jelent, hogy nincs szükség különleges típusú cement vagy más különleges kötőanyag alkalmazására. Ezen előnyös tulajdonságok a találmány szerinti eljárást gazdasági szempontból is hatékonnyá teszik. A találmányt példa kapcsán ismertetjük részletesebben.
Példa kg/m3 sűrűségű hőszigetelő lap készítése
A következő kiindulóanyagokat alkalmaztuk:
kovaföld 40 kg cement 40 kg
CaO (aktív mész) 6 kg gipsz (kalcium-szulfát*2 H2O) 1 kg pamutrost 0,6 kg víz 180 kg habképző fehérje 3 I
A kovaföldet a gipsszel együtt megőröltük (átlagosan 20 pm részecskeméretre) és silóban tároltuk.
A kovaföld/gipsz keveréket, a cementet és a meszet kimérőberendezés segítségével keverőbe adagoltuk, amelybe a vizet és a habképző fehérjét beadagoltuk és habosítottuk. A pamutrostot ezután adtuk hozzá.
A homogenizált keveréket ezután öntőformába keményítéshez („indulókeménység’’ eléréséhez) az öntőformában lévő nyersdarabot regenerálókamrába helyeztük, ahol 40 ’C hőmérsékleten 20 órás előkeményítést végeztünk. Az előkeményített indulóterméket kivettük az öntőformából és lapokra vágtuk.
Ezeket a lapokat a hidrotermikus kezelés végrehajtásához autokláv tartályába helyeztük. A hidrotermikus kezelést 203 ’C hőmérsékleten 12 órás időtartamon át végeztük. A nyomás eközben 17 bar volt. A lapokat az autoklávban ezután lehűtöttük.
Hűtés után a lapokat kivettük az autoklávból és szárítókamrában 60 °C hőmérsékleten addig szárítottuk, amíg víztartalmuk legfeljebb 5% nem lett.
A szárítási lépés után a hőszigetelő lapokat hidrofobizáló gőzzel (Wacker Silan M1 - Trimethoxy típus, Wacker Chemie, Burghausen, DE) történő kezelésnek vetettük alá.
Az ily módon előállított lap hővezető képessége 0,038 W/m K, sűrűsége 85 kg/m3 értékű volt teljesen kiszárított állapotban. A lapok nem bocsátanak ki semmiféle port sem.
Claims (11)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Cellás szerkezetű hőszigetelő anyag, amely kötött SiO2-tartalmú anyagot CaO-ot és cementet tartalmaz, legalább 90%-ig tobermoritfázissá alakítva, ahol a SiO2-tartalmú anyag 10-30 pm átlagos részecskeméretű kovaföld, és a hőszigetelő anyag sűrűsége kisebb, mint 150 kg/m3, hővezető képessége (tanúsított érték) kisebb, mint 0,05 W/m K.
- 2. Az 1. igénypont szerinti hőszigetelő anyag, azzal jellemezve, hogy a SiO2-tartalmú anyag teljes egészében tobermoritfázissá van átalakítva.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti hőszigetelő anyag, azzal jellemezve, hogy a hőszigetelő anyag sűrűsége kisebb, mint 100 kg/m3, hővezető képessége (tanúsított érték) kisebb, mint 0,04 W/m K.
- 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti hőszigetelő anyag, azzal jellemezve, hogy a kovaföld amorf.
- 5. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti hőszigetelő anyag, azzal jellemezve, hogy a hőszigetelő anyag hőszigetelő lap.
- 6. Eljárás az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti cellás szerkezetű hőszigetelő anyag előállítására, amely eljárás során a következő lépéseket hajtjuk végre:- (a) SiO2-tartalmú anyagként kovaföldet, (b) CaO-ot és cementet, valamint vizet tartalmazó nyerskeverékben cellás szerkezetet alakítunk ki,- a habosított nyerskeveréket formáljuk,- az ily módon kapott alakított darabot keményítjük,- a keményített, formált darabot autoklávban hidrotermikus kezelésnek alávetve a SiO2-tartalmú anyag legalább 90%-át tobermoritfázisúvá alakítjuk.
- 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a cellás szerkezet kialakításához habképző fehérjét vagy alumíniumport alkalmazunk.HU 224 399 Β1
- 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyerskeverékből képzett formált darabot melegítéssel keményítjük.
- 9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a formált darabot hidrotermikus 5 kezelés előtt lapokra vágjuk.
- 10. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hidrotermikus kezelés után hidrofobizálást végzünk.
- 11. A 6-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hidrofobizálást a nyerskeverékben hajtjuk végre.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19707700A DE19707700A1 (de) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Verfahren zur Herstellung einer Diatomeen-haltigen, zelligen Leicht-Dämmplatte |
| PCT/EP1998/001070 WO1998038139A1 (en) | 1997-02-26 | 1998-02-25 | Cellular thermal insulating material based on diatomaceous earth and method for its production |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0001578A2 HUP0001578A2 (hu) | 2000-09-28 |
| HUP0001578A3 HUP0001578A3 (en) | 2001-12-28 |
| HU224399B1 true HU224399B1 (hu) | 2005-08-29 |
Family
ID=7821553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0001578A HU224399B1 (hu) | 1997-02-26 | 1998-02-25 | Kovaföldalapú cellás hőszigetelő anyag és eljárás annak előállítására |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6033591A (hu) |
| EP (1) | EP0966412B1 (hu) |
| AU (1) | AU6725098A (hu) |
| CA (1) | CA2230329A1 (hu) |
| CZ (1) | CZ294831B6 (hu) |
| DE (2) | DE19707700A1 (hu) |
| HU (1) | HU224399B1 (hu) |
| PL (1) | PL192571B1 (hu) |
| WO (1) | WO1998038139A1 (hu) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP650198A0 (en) * | 1998-10-14 | 1998-11-05 | James Hardie International Finance B.V. | Cement formulation |
| WO2011116051A1 (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | New Ice Inc. | Biofoam compositions for production of biodegradable or compostable products |
| CN108341044A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-31 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 一种石英隔热件及制备方法 |
| JP7356706B2 (ja) * | 2019-11-13 | 2023-10-05 | 学校法人日本大学 | トバモライト含有建材の製造方法、トバモライト及びトバモライト含有建材 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945953A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-15 | 旭化成株式会社 | 珪酸カルシウム水和物系成形体の製造方法 |
| JPS6177657A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | 東洋電化工業株式会社 | 軽量なる珪酸カルシウム成型体 |
| JPS62252357A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-11-04 | 三菱化学株式会社 | 撥水性珪酸カルシウム成形体の製造法 |
| DE4339137A1 (de) * | 1993-06-08 | 1994-12-15 | Sicowa Verfahrenstech | Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmaterial |
| DE4408088A1 (de) * | 1994-03-10 | 1995-11-09 | Dennert Kg Veit | Verfahren zur Herstellung einer porösen, mineralischen Leicht-Dämmplatte |
-
1997
- 1997-02-26 DE DE19707700A patent/DE19707700A1/de not_active Ceased
-
1998
- 1998-02-20 CA CA002230329A patent/CA2230329A1/en not_active Abandoned
- 1998-02-25 AU AU67250/98A patent/AU6725098A/en not_active Abandoned
- 1998-02-25 HU HU0001578A patent/HU224399B1/hu active IP Right Grant
- 1998-02-25 US US09/030,065 patent/US6033591A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-25 EP EP98912392A patent/EP0966412B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-25 PL PL335298A patent/PL192571B1/pl unknown
- 1998-02-25 WO PCT/EP1998/001070 patent/WO1998038139A1/en active IP Right Grant
- 1998-02-25 DE DE69801213T patent/DE69801213T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-25 CZ CZ19993021A patent/CZ294831B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0966412B1 (en) | 2001-07-25 |
| AU6725098A (en) | 1998-09-18 |
| US6033591A (en) | 2000-03-07 |
| DE69801213D1 (de) | 2001-08-30 |
| DE19707700A1 (de) | 1998-08-27 |
| PL335298A1 (en) | 2000-04-10 |
| DE69801213T2 (de) | 2002-05-16 |
| PL192571B1 (pl) | 2006-11-30 |
| EP0966412A1 (en) | 1999-12-29 |
| WO1998038139A1 (en) | 1998-09-03 |
| CZ294831B6 (cs) | 2005-03-16 |
| HUP0001578A2 (hu) | 2000-09-28 |
| CZ9903021A3 (cs) | 2000-11-15 |
| HUP0001578A3 (en) | 2001-12-28 |
| CA2230329A1 (en) | 1998-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3440031A1 (en) | Geopolymer foam formulation | |
| HU225250B1 (en) | Lightweight material containing blown perlite and methods of producing the same | |
| JP2013534206A (ja) | 人造石製造用のペースト組成物及びこれを用いた人造石の製造方法 | |
| CN109809783A (zh) | 一种蒸压加气混凝土砌块 | |
| CN108585935A (zh) | 煤矸石空心微珠/泡沫铝硅酸盐聚合物复合材料及制备 | |
| US5340513A (en) | Process for the production of calcium hydrosilicate bonded shaped articles | |
| KR101494501B1 (ko) | 다이렉트 발포방식을 이용한 기능성 다공체 세라믹 재료의 제조방법 및 기능성 다공체 세라믹 재료 | |
| US4248810A (en) | Foamed insulating materials and method of manufacture | |
| HU224399B1 (hu) | Kovaföldalapú cellás hőszigetelő anyag és eljárás annak előállítására | |
| CN107555930B (zh) | 一种高强、阻水加气混凝土建筑砌块及制备方法 | |
| KR0181779B1 (ko) | 강체형 경량 기포 흡음 블럭의 제조 방법 | |
| JP2002326882A (ja) | 軽量気泡コンクリート | |
| Kalaiyarrasi et al. | Metakaolin geopolymer foam using aluminium powder | |
| JPH06144950A (ja) | 窯業系軽量建材の製造方法 | |
| JP2511437B2 (ja) | 軽量セメント製品 | |
| JPH11199346A (ja) | 浮揚性ブロック | |
| JPH0640780A (ja) | 軽量気泡コンクリート | |
| JPH05310480A (ja) | 耐炭酸化性能に優れた軽量気泡コンクリート | |
| RU2003128066A (ru) | Отвержденная форма силиката кальция, имеющая высокую прочность | |
| JP2023050746A (ja) | ジオポリマー発泡体の製造方法 | |
| JPS6213297B2 (hu) | ||
| AT230259B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Silikatkörpers | |
| JPH05339038A (ja) | 水硬体の製法 | |
| JPH08198655A (ja) | 石炭灰質軽量固化物の製造方法 | |
| JPH1129372A (ja) | 無機質成形体およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20050713 |