NL194887C

NL194887C - Method for the heat insulation of a pipe and insulation material for carrying out this method.

Info

Publication number: NL194887C
Application number: NL8403936A
Authority: NL
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1984-12-24
Publication date: 2003-06-04
Also published as: DE3444017A1; NL8403936A; GB2152943B; DE3444017C2; FR2557260A1; PT79746A; IT8424253A0; IT1181938B; GB2152943A; ES8605064A1; FR2557260B1; NL194887B; CH666734A5; GB8432541D0; ES538974A0; BE901396A; LU85712A1

Description

1 1948871 194887

Werkwijze voor de warmte-isolatie van een buis en isolatiemateriaal voor het uitvoeren van deze werkwijzeMethod for the heat insulation of a pipe and insulation material for carrying out this method

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de warmte-isolatie van een buis, waarbij als isolatie-5 materiaal een mineraalvezelproduct gebruikt wordt dat behandeld is met een waterige oplossing van een bindmiddel met "anti-punking” eigenschappen.The invention relates to a method for the thermal insulation of a tube, wherein the insulating material used is a mineral fiber product that has been treated with an aqueous solution of a binder with anti-punking properties.

Een dergelijke werkwijze wordt beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.294.879. Zoals onder andere uit dit Amerikaanse octrooischrift bekend is, worden mineraalvezelproducten voor de warmte-isolatie aldus vervaardigd, dat men mineraalvezels onmiddeüijk na de vervaardiging daarvan uit een smelt met een 10 bindmiddel besproeit, vervolgens verdicht en daarna de verdichte mineraalvezelbaan hardt.Such a method is described in U.S. Pat. No. 4,294,879. As is known from, inter alia, this American patent specification, mineral fiber products for heat insulation are produced in such a way that mineral fibers are sprayed with a binder immediately after their production from a melt, then compacted and subsequently hardened the compacted mineral fiber web.

Dergelijke mineraalvezelbanen kunnen vervolgens voor de warmte-isolatie, bijvoorbeeld bij de omwikkeling van buizen, door welke verhitte fluTda worden gepompt, worden gebruikt.Such mineral fiber webs can then be used for heat insulation, for example in the wrapping of tubes, through which heated fluTda are pumped.

De gewoonlijk gebruikte mineraalvezelproducten, die fenol-formaldehyde-condensaten als bindmiddel bevatten, kunnen echter slechts tot bepaalde verhoogde temperaturen worden gebruikt, zonder dat zij door 15 een betrekkelijk snel verlopende oxidatie worden vernietigd. Zodra deze grenstemperatuur overschreden wordt treedt een sterke hitteontwikkeling in het mineraalvezelproduct en bovendien een verkleuring van het mineraalvezelproduct op. Als gevolg daarvan worden aan de oppervlakken van het mineraalvezelproduct eerst donkere zones gevormd, die toegeschreven kunnen worden aan de oxidatie in deze gebieden. De verdere verhoging van de temperatuur leidt vervolgens tot een volledige vernietiging van het bindmiddel in 20 het mineraalvezelproduct, die zover kan gaan, dat vezels smelten en holle ruimten in de stof worden gevormd. Daarbij gaat de stevigheid van het mineraalvezelproduct verloren, hetgeen tot gevolg heeft dat het benedengedeelte van het mineraalvezelproduct, waarmee de buis omgeven is, ineenzakt en aldus de warmte-isolerende werking wordt opgeheven.However, the commonly used mineral fiber products containing phenol-formaldehyde condensates as binders can only be used up to certain elevated temperatures without being destroyed by a relatively rapid oxidation. As soon as this limit temperature is exceeded, a strong heat development occurs in the mineral fiber product and moreover a discoloration of the mineral fiber product occurs. As a result, dark areas are first formed on the surfaces of the mineral fiber product, which can be attributed to the oxidation in these areas. The further raising of the temperature then leads to a complete destruction of the binder in the mineral fiber product, which can go so far that fibers melt and hollow spaces are formed in the fabric. The firmness of the mineral fiber product is thereby lost, which has the consequence that the lower part of the mineral fiber product with which the tube is surrounded collapses and thus the heat-insulating effect is canceled out.

Dit gedrag, waarbij de stevigheid van het mineraalvezelproduct door oxidatie van het bindmiddel verloren 25 gaat, is in de Engelse literatuur als "punking” beschreven. Een definitie van dit begrip is bijvoorbeeld in het Amerikaanse octrooischrift 3.223.668 en het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift 4.294.879 aangegeven, waarin mengsels van fenol-formaldehyde-harsen met dicyaandiamide respectievelijk ureum-formaldehyde-harsen als bindmiddelen zijn beschreven. De uit de laatstgenoemde octrooischriften bekende mineraalvezelproducten zijn echter niet volledig ”punking”-vrij en veeleer kunnen de temperaturen hoger 30 liggen of kan de dikte van het mineraalvezelproduct worden vergroot zonder dat echter het ongewenste ”punking"-effect wordt ondervangen.This behavior, in which the solidity of the mineral fiber product is lost due to oxidation of the binder, has been described as "punking" in the English literature. A definition of this term is, for example, in U.S. Pat. No. 3,223,668 and the aforementioned U.S. Pat. No. 4,294. 879, in which mixtures of phenol-formaldehyde resins with dicyandiamide or urea-formaldehyde resins are described as binders, but the mineral fiber products known from the latter patents are not completely "punking" free and rather the temperatures can be higher or can be higher the thickness of the mineral fiber product is increased without, however, obviating the undesired punking effect.

Het doel van de uitvinding is om een werkwijze voor de warmte-isolatie van een buis, zoals omschreven in de aanhef, te verschaffen die de bovengenoemde nadelen voorkomt, welke werkwijze een warmte· geTsoleerde buis kan verschaffen die een in hoge mate verhit fluïdum bij een temperatuur boven 400°C kan 35 transporteren zonder dat een ”punking”-gedrag kan worden vastgesteld.The object of the invention is to provide a method for the heat insulation of a tube, as described in the preamble, which avoids the above-mentioned drawbacks, which method can provide a heat-insulated tube which has a highly heated fluid at a can transport temperatures above 400 ° C without establishing a "punking" behavior.

Gevonden is dat het bovengenoemde doel wordt bereikt met een werkwijze voor de warmte-isolatie van een buis, zoals omschreven in de aanhef, daardoor gekenmerkt dat het bindmiddel een melamine-formaldehyde-voorcondensaat is dat met een alifatische alcohol met 1-4 koolstofatomen is veretherd en de buis een in hoge mate verhit fluïdum bij een temperatuur boven 400°C transporteert.It has been found that the above object is achieved with a method for the heat insulation of a tube as described in the preamble, characterized in that the binder is a melamine-formaldehyde precondensate etherified with an aliphatic alcohol with 1-4 carbon atoms and the tube conveys a highly heated fluid at a temperature above 400 ° C.

40 Verder wordt opgemerkt dat het gebruik van mineraalvezelproducten, die met de boven omschreven melamineformaldehyde-bindmiddelen zijn behandeld, reeds bekend is. Zo wordt in DE-AS 1.271.666 een werkwijze voor de vervaardiging van glasvezelmatten respectievelijk -vliezen beschreven waarbij oplossingen respectievelijk dispersies van melamine-formaldehyde-producten, zoals hiervoor omschreven, als door hitte hardbaar bindmiddel voor de glasvezels toegepast worden.40 It is further noted that the use of mineral fiber products that have been treated with the above-described melamine formaldehyde binders is already known. For example, DE-AS 1,271,666 describes a process for the manufacture of glass fiber mats or webs in which solutions or dispersions of melamine-formaldehyde products, as described above, are used as heat-curable binder for the glass fibers.

45 Behalve het bovengenoemde DE-AS 1.271.666, zijn mineraalvezelproducten, die met de boven omschreven melamine-formaldehyde-bindmiddelen zijn behandeld, ook bijvoorbeeld bekend uit DE-OS 1.694.364, 2.543.035, DE-PS 958.868, DE-OS 2.020.033, DE-AS 1.694.378 en US-PS 3.846.225. Deze producten vertonen weliswaar een betere vuurbestendigheid dan mineraalvezelproducten, die met fenol-formaldehyde-harsen zijn gehard, maar werden tot nu toe niet voor de warmte-isolatie van hoog 50 verhitte fluïda gebruikt, omdat uitsluitend met melamine-formaldehyde-hars door een drenkingsprocedure vervaardigde mineraalvezelbanen konden worden gebruikt, die echter voor de warmteisolatie van hoog verhitte fluïda ongeschikt zijn. Met deze mineraalvezelbanen worden de buizen omwikkeld, waarbij regelmatig door de verschillende temperaturen gevormde tussenruimten tussen de afzonderlijke banen optreden, zodat geen doeltreffende warmte-isolatie wordt verkregen. Verder zakken dergelijke banen dikwijls 55 ineen, zodat tussen de banen enerzijds en de buis anderzijds holle ruimten worden gevormd, die de warmteconvectie begunstigen, hetgeen voor de warmte-isolatie eveneens ongewenst is.In addition to the aforementioned DE-AS 1,271,666, mineral fiber products which have been treated with the melamine-formaldehyde binders described above are also known, for example, from DE-OS 1,694,364, 2,543,035, DE-PS 958,868, DE-OS 2,020,033, DE-AS 1,694,378 and US-PS 3,846,225. Although these products exhibit better fire resistance than mineral fiber products hardened with phenol-formaldehyde resins, they have not been used for the heat insulation of highly heated fluids since only water melamine-formaldehyde resin produced by a watering procedure mineral fiber webs could be used which, however, are unsuitable for heat insulation of highly heated fluids. The tubes are wrapped with these mineral fiber webs, whereby gaps between the individual webs formed regularly by the different temperatures occur, so that no effective heat insulation is obtained. Furthermore, such webs often collapse 55, so that hollow spaces are formed between the webs on the one hand and the pipe on the other hand, favoring heat convection, which is also undesirable for heat insulation.

Uit het bovengenoemde DE-AS 1.271.666 is weliswaar een mineraalvezelbaan bekend, die met 194887 2 melamine-formaldehyde-condensatieproducten is versterkt. De daarin beschreven mineraalvezelproducten worden echter slechts voor de gebruikelijke warmte-isolatie toegepast, waarbij hierdoor de nadelen moeten worden ondervangen, die bij met fenolharsen vervaardigde glasvezelvliezen optreden, dus de ongunstige brandbaarheid, de donkere kleur, de onaangename reuk van fenol en de sterkte-veriiezen onder invloed van 5 de atmosferische vochtigheid. In dit octrooischrift wordt echter niet voorgesteld dat aldus vervaardigde mineraalvezelproducten, die met melamine-formaldehyde-bindmiddelen zijn gehard, bij verhoogde temperaturen voor de warmteisolatie moeten worden gebruikt.A mineral fiber web is known from DE-AS 1,271,666, which is reinforced with melamine-formaldehyde condensation products. However, the mineral fiber products described therein are only used for conventional heat insulation, thereby obviating the disadvantages that occur with glass fiber webs made with phenolic resins, i.e. the unfavorable flammability, the dark color, the unpleasant odor of phenol and the loss of strength. under the influence of atmospheric humidity. However, it is not proposed in this patent that mineral fiber products thus produced, which are cured with melamine-formaldehyde binders, must be used for elevated heat insulation at elevated temperatures.

Aldus kunnen de, onder andere uit het bovengenoemde DE-AS 1.271.666, bekende mineraalvezelproducten die met een volledig veretherd melamine-formaldehyde-voorcondensaat zijn behandeld, voor de 10 warmte-isolatie van dergelijke in hoge mate verhitte fluïda bij een temperatuur boven 400°C worden gebruikt.Thus, the mineral fiber products known from DE-AS 1,271,666, inter alia, which have been treated with a fully etherified melamine-formaldehyde precondensate can be used for the heat insulation of such highly heated fluids at a temperature above 400 ° C. C are used.

Daarbij kon worden vastgesteld dat de volgens de uitvinding gebruikte mineraalvezelproducten geen ”punking”-gedrag vertonen, dat wil zeggen dat het in de mineraalvezelproducten aanwezige bindmiddel niet wordt vernietigd, zelfs niet wanneer buizen worden omwikkeld waardoor fluïda boven 400°C en zelfs 500°C 15 worden geleid.It could be established that the mineral fiber products used according to the invention do not exhibit punking behavior, that is to say that the binder present in the mineral fiber products is not destroyed, even when tubes are wound through which fluids above 400 ° C and even 500 ° C 15 are guided.

Uit een meer nauwkeurige analyse van een op een dergelijke wij ze gebruikt mineraalvezelproduct bleek dat het bindmiddel in het mineraalvezelproduct in de onmiddèllijke nabijheid van de buis was verdampt en binnen het mineraalvezelproduct was gesublimeerd. Als gevolg daarvan werden noch de vorm-bestendigheid, noch de isolatie-eigenschappen van het mineraalvezelproduct volgens de uitvinding beperkt, 20 met als gevolg dat door dit gedrag een mineraalvezelproduct ter beschikking wordt gesteld, dat bij temperaturen boven 400°C voor de warmte-isolatie kan worden gebruikt. Dit is met de overige mineraalvezelproducten volgens de stand der techniek, dus die welke met andere bindmiddelen zijn behandeld, niet mogelijk.A more accurate analysis of a mineral fiber product used in such a manner showed that the binder in the mineral fiber product had evaporated in the immediate vicinity of the tube and had been sublimated within the mineral fiber product. As a result, neither the shape resistance nor the insulation properties of the mineral fiber product according to the invention were limited, with the result that a mineral fiber product is made available by this behavior which is at temperatures above 400 ° C for heat insulation. can be used. This is not possible with the other mineral fiber products according to the prior art, that is to say those treated with other binders.

Verder is het mogelijk dat de met melamine-formaldehyde-voorcondensaten behandelde mineraalvezel-25 banen tot buisomhulsels (in de onderhavige beschrijving ook wel aangeduid als ’’buisschalen”) worden verwerkt, zonder dat men bevreesd behoeft te zijn voor een vervroegde uitharding. In zoverre wordt een nog niet uitgeharde baan op een geperforeerde kern gewikkeld en tot een buisomhulsel verwerkt, waarbij door deze geperforeerde kern op een op zichzelf bekende wij ze gedurende een zodanige tijd hete lucht wordt geleid totdat de volledige condensatie van het bindmiddel is bereikt. In het bij zonder bij dergelijke 30 buisomhulsels, die bij voorkeur voor de warmte-isolatie van hete media-transporterende buizen worden gebruikt, is gebleken, dat de met de melamine-formaldehyde-voorcondensaten behandelde mineraalvezelproducten ”punking”-vrij zijn, dus een snelle oxidatie van het bindmiddel in de buisomhulsels onder vorming van warmte, zoals hierboven vermeld, volledig achterwege blijft.Furthermore, it is possible that the mineral fiber webs treated with melamine-formaldehyde precondensates are processed into tube casings (also referred to herein as "tube shells" in the present description), without the need for fear of early curing. To this end, a not yet cured web is wound on a perforated core and processed into a tube casing, hot air being passed through this perforated core in a manner known per se until such time as the binder has completely condensed. In particular in such tube casings, which are preferably used for the heat insulation of hot media-transporting tubes, it has been found that the mineral fiber products treated with the melamine-formaldehyde precondensates are punking-free, thus a rapid oxidation of the binder in the tube casings with the formation of heat, as mentioned above, is completely omitted.

Volgens de uitvinding heeft het de voorkeur dat het voorcondensaat bij een schachtwerkwijze in de vorm 35 van een waterige oplossing op de mineraalvezels is gesproeid, welke waterige oplossing ten minste 5 gew.% vaste stof, met grotere voorkeur 16-12 gew.%, bevat.According to the invention, it is preferred that the precondensate is sprayed onto the mineral fibers in the form of an aqueous solution in the form of an aqueous solution, which aqueous solution contains at least 5% by weight of solid, more preferably 16-12% by weight. .

Verder heeft het volgens de uitvinding de voorkeur dat de polycondensatie van het veretherde melamine-formaldehyde-voorcondensaat bij temperaturen van 180-250°C is uitgevoerd.Furthermore, it is preferred according to the invention that the polycondensation of the etherified melamine-formaldehyde precondensate is carried out at temperatures of 180-250 ° C.

Ook heeft het volgens de uitvinding de voorkeur dat het mineraalvezelproduct in de vorm is van een 40 buisomhulsel of een vormstuk, en met grotere voorkeur dat verscheidene buisomhulsels of vormstukken boven elkaar worden geplaatst, waarbij de dikte van het samenstel ten minste 20 cm bedraagt.It is also preferred according to the invention that the mineral fiber product is in the form of a tube casing or a molding, and more preferably that several tube casings or moldings are placed one above the other, the thickness of the assembly being at least 20 cm.

Verder heeft de uitvinding betrekking op een isolatiemateriaal voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, omvattende een mineraalvezelproduct in de vorm van een buisbekledingsomhulsel of vormstuk dat is behandeld met een waterige oplossing van een melamineformaldehyde-voorcondensaat dat 45 met een alifatische alcohol met 1-4 koolstofatomen is veretherd.The invention furthermore relates to an insulating material for carrying out the method according to the invention, comprising a mineral fiber product in the form of a tube coating casing or molding treated with an aqueous solution of a melamine formaldehyde precondensate containing 45 with an aliphatic alcohol with 1- 4 carbon atoms is etherified.

Bij de onderhavige werkwijze kan de waterige oplossing hecht-bevorderende middelen en/of zuurafsplits-ende middelen bevatten.In the present process, the aqueous solution may contain adhesion promoters and / or acid cleaving agents.

Verder kan bij de onderhavige werkwijze het mineraalvezelproduct een schijnbare dichtheid van 80-120 kg/m3 bezitten.Furthermore, in the present process, the mineral fiber product can have an apparent density of 80-120 kg / m3.

50 Verdere bijzonderheden, voordelen en uitvoeringsvormen zijn in de onderstaande beschrijving onder verwijzing naar de voorbeelden beschreven.Further details, advantages and embodiments are described in the description below with reference to the examples.

In de tekeningen is figuur 1 een dwarsdoorsnede door een punkingvrije buisschaal, 55 figuur 2 een grafische voorstelling van het geleringstijdgedrag van melamine-harsen en figuur 3(a) een grafische voorstelling van een punking-meting van een mineraaivezelplaat volgens de uitvinding en (b) een grafische voorstelling van een punking-meting van een met fenolhars geharde 3 194887 mineraalvezelplaat.In the drawings, Figure 1 is a cross-section through a puncture-free tube shell, Figure 2 is a graphical representation of the gelling time behavior of melamine resins, and Figure 3 (a) is a graphical representation of a punking measurement of a mineral fiber plate according to the invention and (b) a graphic representation of a punking measurement of a phenolic resin cured mineral fiber plate.

De volgens de uitvinding te gebruiken melamine-formaldehyde-voorcondensaten bezitten de algemene formule 1, waarin R voorstelt H of -CH2OR' en R' voorstelt H of lager alkyl.The melamine-formaldehyde precondensates to be used according to the invention have the general formula 1, wherein R represents H or -CH 2 OR 'and R' represents H or lower alkyl.

5 Het melamine-molecuul is met het formaldehyde in een verhouding van 1:1,5 tot 1:4, bij voorkeur 1:1,8 tot 1:3, in het bijzonder 1:2 tot 1:2,5, op molaire basis gecondenseerd. Bijgevolg bestaat bij de voorkeursuitvoeringsvorm de groep R voor tot ongeveer de helft uit de groep -CH20R', waarbij het resterende bestanddeel van R de betekenis H bezit.The melamine molecule is with the formaldehyde in a ratio of 1: 1.5 to 1: 4, preferably 1: 1.8 to 1: 3, in particular 1: 2 to 1: 2.5, by molar condensed basis. Consequently, in the preferred embodiment, the group R for up to about half consists of the group -CH2 OR ', the remaining component of R having the meaning H.

Dit hydroxymethylmelamine (bij betekenis van R' = H) is echter in waterige oplossing zeer reactief en is 10 vanwege de zeer korte, in figuur 2 toegelichte geleringstijd niet geschikt voor het besproeien van verwarmde mineraalvezels in een valschacht.However, this hydroxymethyl melamine (meaning R '= H) is very reactive in aqueous solution and is not suitable for spraying heated mineral fibers in a fall shaft due to the very short gel time illustrated in Figure 2.

Er is nu gebleken dat door de speciale verethering van dit hydroxymethylmelamine volgens de uitvinding de geleringstijd zodanig kan worden verlengd, dat de aldus gebruikte melamine-formaldehyde-producten in de gedeeltelijk veretherde vorm ook voor het besproeien van mineraalvezels in een valschacht kunnen 15 worden gebruikt.It has now been found that by special etherification of this hydroxymethyl melamine according to the invention, the gel time can be extended such that the melamine-formaldehyde products thus used in the partially etherified form can also be used for spraying mineral fibers in a fall shaft.

Volgens de uitvinding ligt daarom met voordeel de veretheringsverhouding bij ten minste 20-100% en in het bijzonder bij 40-65%. Bijgevolg zijn in de uitvoeringsvorm 40-65% van de OH-groepen met een lagere alkanol veretherd, terwijl het resterende bestanddeel onveretherd blijft, dat wil zeggen dat R' de betekenis H bezit.According to the invention, therefore, the etherification ratio is advantageously at least 20-100% and in particular 40-65%. Consequently, in the embodiment, 40-65% of the OH groups are etherified with a lower alkanol, while the remaining component remains unethered, i.e., R 'has the meaning H.

20 Als lagere alkylgroepen komen de methyl-, ethyl-, propyl- of butylgroepen,in aanmerking, waarbij de methylgroep de voorkeur geniet. Bijgevolg wordt methanol als veretheringsmiddel bij voorkeur bij de gedeeltelijk gecondenseerde melamine-formaldehyde-voorcondensaten gebruikt, waarbij een gedeeltelijk veretherd methoxymethylmelamine wordt verkregen.Suitable lower alkyl groups are the methyl, ethyl, propyl or butyl groups, with the methyl group being preferred. As a result, methanol is preferably used as the etherifying agent in the partially condensed melamine-formaldehyde precondensates, whereby a partially etherified methoxymethyl melamine is obtained.

De voorcondensaten volgens de uitvinding vormen een heldere vloeistof met enigszins viskeuze 25 eigenschappen en bezitten een pH-waarde van 0-10.The precondensates according to the invention form a clear liquid with somewhat viscous properties and have a pH value of 0-10.

De waterige oplossing bezit met voordeel een vastestofgehalte van 30-80% en met voordeel van 50-75% en is met koud water in willekeurige hoeveelheden mengbaar.The aqueous solution advantageously has a solids content of 30-80% and advantageously of 50-75% and can be mixed with cold water in any quantity.

Deze oplossing is verder gedurende ten minste een half jaar geschikt voor gebruik voor zover deze niet met proton-donors, zoals zuren of de ammoniumzouten van sterke anorganische zuren, in contact komt en 30 verder niet wordt verhit. Dergelijke voorcondensaten kunnen ofwel direct voor het gebruik uit de overeenkomstige uitgangsproducten, zoals melamine, formaldehyde en met voordeel methanol, worden bereid of als reeds gereed product worden toegepast.This solution is furthermore suitable for use for at least half a year insofar as it does not come into contact with proton donors, such as acids or the ammonium salts of strong inorganic acids, and is not further heated. Such precondensates can either be prepared directly before use from the corresponding starting products, such as melamine, formaldehyde and advantageously methanol, or can be used as a finished product.

De bereiding van de volgens de uitvinding toegepaste melamine-formaldehyde-voorcondensaten, die veretherd zijn, geschiedt op een op zichzelf bekende wijze. Daarbij wordt bijvoorbeeld eerst melamine in 35 waterige formaldehyde-oplossing in de hierboven aangegeven molverhoudingen bij temperaturen van 50-90°C en een pH-waarde van 7,5-10 verwarmd. Deze reactie kan tot 30 minuten duren. Vervolgens wordt de verkregen reactieoplossing met voordeel aangezuurd en daarna met de overeenkomstige alcohol voordeligerwijze in verwarmde toestand in de hierboven beschreven molaire hoeveelheden veretherd.The melamine-formaldehyde precondensates used according to the invention, which have been etherified, are produced in a manner known per se. Thereby, for example, first melamine in aqueous formaldehyde solution is heated in the molar ratios indicated above at temperatures of 50-90 ° C and a pH value of 7.5-10. This reaction can take up to 30 minutes. Subsequently, the resulting reaction solution is advantageously acidified and is subsequently etherified with the corresponding alcohol in the heated state in the molar amounts described above.

In figuur 2 is het geleringstijd-gedrag van een volgens de uitvinding gedeeltelijk veretherd melamine-40 formaldehyde-hars A en een niet-veretherd, maar overigens gelijk hars B in vergelijking met elkaar weergegeven.Figure 2 shows the gelling time behavior of a partially etherified melamine-40 formaldehyde resin A according to the invention and a non-etherified but otherwise identical B resin compared to each other.

Het geleringstijdgedrag is daarbij een maat voor de verwerkbaarheid van het hars bij bepaalde temperaturen, waarbij de geleringstijd met stijgende temperatuur steeds korter wordt, omdat de condensatie-snelheid eveneens stijgt.The gelling time behavior is thereby a measure of the processability of the resin at certain temperatures, the gelling time with increasing temperature becoming increasingly shorter, because the condensation rate also increases.

45 Teneinde mineraalvezels in verwarmde toestand, dat wil zeggen in een schacht, te kunnen verwerken moet de geleringstijd meer dan 7-8 minuten, met voordeel 10-12 minuten, bij 115°C bedragen. Zoals uit figuur 2 blijkt ligt de geleringstijd voor een niet-veretherd gebruikelijk hars B aanzienlijk beneden deze waarde bij 3-4 minuten en is dit dus niet bruikbaar. Een dergelijk hars leidt dus tot een mineraalvezel-product, dat bij de schacht-uitgang reeds volledig is gehard.In order to be able to process mineral fibers in the heated state, i.e. in a shaft, the gelling time must be more than 7-8 minutes, advantageously 10-12 minutes, at 115 ° C. As can be seen from Figure 2, the gelling time for a non-etherified conventional resin B is considerably below this value at 3-4 minutes and is therefore not usable. Such a resin thus leads to a mineral fiber product which is already fully cured at the shaft outlet.

50 Daarentegen vertoont het volgens de uitvinding gedeeltelijk veretherde hars A, zoals dit bijvoorbeeld door de firma Hoechst AG onder de aanduiding T 3102 wordt geleverd, een aanzienlijk verlengde geleringstijd, die pas vanaf 135°C noemenswaardig daalt. Deze hars is daarom in het bijzonder geschikt voor het besproeien van door een schacht vallende verwarmde mineraalvezels, waarvan de temperatuur gewoonlijk beneden 135°C ligt. Voordeligerwijze liggen de schacht-temperaturen daarbij binnen een traject van 55 70-130°C. Bijgevolg komt het regelmatig niet tot een polycondensatie van het bindmiddel volgens de uitvinding in de schacht, omdat het reactie-gedrag van de harsen volgens de uitvinding te traag is.On the other hand, the partially etherified resin A according to the invention, as supplied, for example, by Hoechst AG under the designation T 3102, exhibits a considerably extended gel time, which only appreciably drops from 135 ° C. This resin is therefore particularly suitable for spraying heated mineral fibers falling through a shaft, the temperature of which is usually below 135 ° C. Advantageously, the shaft temperatures are within a range of 55 70-130 ° C. Consequently, polycondensation of the binder according to the invention in the shaft regularly does not occur because the reaction behavior of the resins according to the invention is too slow.

Verrassend is dus het feit, dat verwarmde mineraalvezels kunnen worden besproeid met een waterige 194887 4 bindmiddeloplossing op basis van veretherde melamineharsen, die zijn watergehalte door verdamping verliest en waarbij de vaste stoffen daarvan op de mineraalvezels zonder verknoping worden neergeslagen, terwijl onveretherde harsen direct in de schacht harden. Wanneer de reactie daarbij aldus wordt geregeld, dat de resterende vochtigheid van de daarmee besproeide vezels verwaarloosbaar is, kan een dergelijk 5 verkregen mineraalvezelproduct, dat wil zeggen een los, met het volgens de uitvinding gedeeltelijk veretherd melamineformaldehyde-voorcondensaat besproeid mineraalvezelproduct, aan de schacht-uitgang worden gewonnen, dat niet meer in dezelfde arbeidsgang verder behoeft te worden verwerkt. Zoals bekend is, harden de gebruikelijke formaldehyde-voorcondensaten, in het bijzonder die op fenol-basis, na de besproeiing op de verwarmde vezels in de schacht na korte tijd en moeten deze als gevolg daarvan in één 10 werkgang verdicht en door een hardingsstation geleid worden.Thus, it is surprising that heated mineral fibers can be sprayed with an aqueous binder solution based on etherified melamine resins, which loses its water content by evaporation and where their solids are deposited on the mineral fibers without crosslinking, while unethered resins are directly in the harden shaft. If the reaction is thereby controlled in such a way that the residual moisture of the fibers sprayed with it is negligible, such a obtained mineral fiber product, that is to say a loose mineral fiber product sprayed with the partially etherified melamine formaldehyde precondensate according to the invention, can be attached to the shaft. output that no longer needs to be processed in the same course of work. As is known, the usual formaldehyde precondensates, in particular phenol-based ones, harden after a short time after spraying on the heated fibers in the shaft and, as a result, must be compacted and passed through a curing station as a result. .

Hoewel een dergelijke behandeling volgens de uitvinding niet hoeft te worden uitgevoerd geniet deze echter om productie-technische redenen de voorkeur.Although such a treatment according to the invention does not have to be carried out, it is however preferred for production-technical reasons.

Teneinde de hieronder toegelichte mineraalvezels te besproeien wordt de het voorcondensaat volgens de uitvinding bevattende water-heldere vloeistof met het hierboven vermelde hoge vastestofgehalte zodanig 15 met water verdund, dat het binmiddel-bestanddeel in een uitgehard mineraalvezelproduct in een verhouding van 2-10 gew.% en bij voorkeur 3-6 gew.% aanwezig is. Bijgevolg wordt gebruik gemaakt van een waterige oplossing, die ten minste 5 gew.% en bij voorkeur 10-12 gew.% vaste stof bevat.In order to spray the mineral fibers explained below, the water-clear liquid containing the precondensate according to the invention with the above-mentioned high solids content is diluted with water such that the binder component in a cured mineral fiber product is in a ratio of 2-10% by weight. and preferably 3-6% by weight is present. Accordingly, use is made of an aqueous solution containing at least 5% by weight and preferably 10-12% by weight of solid.

Met voordeel wordt deze oplossing met op zichzelf bekende hecht-hulpmiddelen, bijvoorbeeld op basis van reactieve aminosilanen, bedeeld. Daarbij worden dergelijke hecht-hulpmiddelen in een hoeveelheid van 20 0,1-0,3 gew.% en bij voorkeur 0,2 gew.%, gebaseerd op het vaste hars, gebruikt.This solution is advantageously treated with adhesives known per se, for example on the basis of reactive amino silanes. Such adhesion aids are used in an amount of 0.1-0.3% by weight and preferably 0.2% by weight based on the solid resin.

Verder kunnen dergelijke oplossingen met voordeel een katalysator bevatten, die de reactiesnelheid van de polycondensatie vergroot. Hiertoe worden met voordeel zuurafsplitsende middelen (proton-donors), bijvoorbeeld ammoniumchloride, ammoniumsulfaat of ammoniumfosfaat, gebruikt, waaibij de hoeveelheid daarvan, weer gebaseerd op het vaste hars, 0,5-2 gew.% kan bedragen.Furthermore, such solutions may advantageously contain a catalyst which increases the reaction rate of the polycondensation. For this purpose acid-splitting agents (proton donors), for example ammonium chloride, ammonium sulphate or ammonium phosphate, are advantageously used, the amount thereof, again based on the solid resin, being 0.5-2% by weight.

25 Indien de pH-waarde van deze oplossing moet worden gewijzigd wordt deze met voordeel met ammoniak op een waarde van 9-10 ingesteld teneinde de reactiesnelheid niet te vergroten.If the pH value of this solution is to be changed, it is advantageously adjusted to a value of 9-10 with ammonia in order not to increase the reaction rate.

Een aldus bereide bindmiddeloplossing, die het veretherde melamine-formaldehyde-voorcondensaat bevat, wordt toegevoerd aan de mineraalvezels, die door de schacht vallen, die zich uitstrekt vanaf de vezelvervaardigingseenheid tot aan de mineraalvezelbaan-productielijn.A binder solution thus prepared, containing the etherified melamine-formaldehyde precondensate, is supplied to the mineral fibers falling through the shaft extending from the fiber manufacturing unit to the mineral fiber web production line.

30 De vervaardiging van de mineraalvezels geschiedt op een op zichzelf bekende wijze, waarbij de gebruikelijke minerale uitgangsproducten, bijvoorbeeld silicaatgesteenten, glasmengsels of metallurgische slakken, die in glaskuipovens of koepelovens worden gesmolten, worden gebruikt.The production of the mineral fibers takes place in a manner known per se, in which the usual mineral starting products, for example silicate rocks, glass mixtures or metallurgical slags, which are melted in glass furnace furnaces or dome furnaces, are used.

De mineraalvezels zelf worden op een op zichzelf bekende wijze volgens de slinger-procedure, de sproeikop-blaas-procedure of de sproeikop-trek-procedure vervaardigd. De aldus vervaardigde vezels vallen 35 in nog hete toestand door de schacht respectievelijk in een zogenoemde "verzamelkamer” en worden daarin, zoals hierboven beschreven, met de waterige bindmiddeloplossing besproeid. Bij de besproeiing komt het daarbij tot een verdamping van het in de bindmiddeloplossing aanwezige water. De verdamping zelf wordt in overeenstemming met het gebruiksdoel van de besproeide vezels uitgevoerd en hangt daarbij in hoofdzaak af van de ter beschikking staande hoeveelheid warmte, die voor de verdamping van het water 40 nodig is.The mineral fibers themselves are produced in a manner known per se according to the pendulum procedure, the spray head blow procedure or the spray head draw procedure. The fibers thus produced fall through the shaft in a still hot condition or into a so-called "collecting chamber" and are sprayed therein with the aqueous binder solution therein. As a result of the spraying, the water present in the binder solution thereby evaporates The evaporation itself is carried out in accordance with the purpose of use of the sprayed fibers and in this connection depends essentially on the amount of heat available that is required for the evaporation of the water 40.

Wanneer de mineraalvezels na de besproeiing met het bindmiddel verder verwerkt moeten worden, dat wil zeggen verdicht en vervolgens door verhitting uitgehard moeten worden, moeten de besproeide mineraalvezels nog een zekere resterende vochtigheid bevatten, omdat anders de polycondensatie bij de veretherde melamine-formaldehyde-voorcondensaten volgens de uitvinding niet tot de gewenste verkleving 45 van de afzonderlijke vezels leidt. De resterende vochtigheid in de mineraalvezels moet met voordeel 1-10 gew.% en in het bijzonder 3-5 gew.%, gebaseerd op de mineraalvezels, bedragen.If, after spraying with the binder, the mineral fibers must be further processed, that is to say, compacted and subsequently cured by heating, the sprayed mineral fibers must still contain a certain residual moisture, since otherwise the polycondensation with the etherified melamine-formaldehyde precondensates according to the invention does not lead to the desired adhesion 45 of the individual fibers. The residual moisture in the mineral fibers should advantageously be 1-10% by weight and in particular 3-5% by weight, based on the mineral fibers.

Indien een in hoofdzaak droge, dus niet meer reactieve, van het veretherde melamine-formaldehyde-voorcondensaat volgens de uitvinding voorziene mineraalvezel aanwezig is, kan het vermogen tot polycondensatie weer worden hersteld door de mineraalvezels met water in de hierboven genoemde hoeveelheden 50 te besproeien. Bijgevolg kan een mineraalvezel in verwarmde toestand met een waterige bindmiddeloplossing worden besproeid zonder dat het in hoofdzaak droge bindmiddel na de besproeiing en de verdamping van het water uithardt. Bijzonder verrassend is echter het feit, dat, zoals hierboven werd vermeld, het polycondensatie-vermogen door eenvoudig besproeien van de van het bindmiddel voorziene mineraalvezels met water weer kan worden hersteld. Aldus kan een ruwe vilt in opslag worden gehouden en 55 kan dit voor de vervaardiging van bepaalde gedeelten na besproeiing met water in het productieproces worden opgenomen. Verder kunnen met een dergelijk product sandwich-gedeelten worden vervaardigd, die uit verschillende mineraalvezelbanen zijn samengesteld, dat wil zeggen mineraalvezelbanen, die bijvoor- 5 194887 beeld met het bindmiddel volgens de uitvinding en met een daarvan verschillend bindmiddel, zoals fenol-formaldehyde-voorcondensaat, zijn behandeld. In een dergelijk geval wordt de met fenol-hars gedrenkte mineraalvezelbaan in de productielijn vervaardigd, terwijl het van het volgens de uitvinding gedeeltelijk veretherde melamine-formaldehyde-hars voorziene mineraalvezelproduct bijvoorbeeld vanuit de 5 opslag toegevoerd en in de productielijn met water besproeid wordt. Hierna volgen de gebruikelijke productie-procedures van de verdichting van de mineraalvezels en de daarna volgende harding van deze verdichte vezels.If a substantially dry, and therefore no longer reactive, mineral fiber provided with the etherified melamine-formaldehyde precondensate according to the invention is present, the polycondensation capacity can be restored by spraying the mineral fibers with water in the above-mentioned amounts. Consequently, a mineral fiber in the heated state can be sprayed with an aqueous binder solution without the substantially dry binder hardening after the spraying and the evaporation of the water. Particularly surprising, however, is the fact that, as mentioned above, the polycondensation capacity can be restored by simply spraying the mineral fibers provided with the binder with water. Thus, a crude felt can be kept in storage and 55 can be included in the production process for the production of certain portions after water spraying. Furthermore, with such a product, sandwich sections can be made which are composed of different mineral fiber webs, i.e. mineral fiber webs, which, for example, with the binder according to the invention and with a different binder such as phenol-formaldehyde precondensate, have been treated. In such a case, the mineral fiber web soaked with phenolic resin is produced in the production line, while the mineral fiber product which is partially etherified according to the invention is supplied, for example, from storage and sprayed with water in the production line. The following are the usual production procedures for the compacting of the mineral fibers and the subsequent curing of these compacted fibers.

De volgens de uitvinding vervaardigde mineraalvezelproducten worden na de besproeiing in de schacht aan een verdichtingsbehandeling onderworpen, waarbij de losse vezels tot een mineraalvezelbaan worden 10 verdicht. De verdichting geschiedt daarbij met een factor 1:4 tot 1:6. De verkregen mineraalvezelproducten vertonen daarom volgens de uitvinding met voordeel een ruwe dichtheid van 10-200 en in het bijzonder 80-120 kg/m3.The mineral fiber products manufactured according to the invention are subjected to a compaction treatment after the spraying in the shaft, wherein the loose fibers are compacted into a mineral fiber web. The compaction takes place with a factor of 1: 4 to 1: 6. According to the invention, the mineral fiber products obtained therefore advantageously exhibit a rough density of 10-200 and in particular 80-120 kg / m3.

De verdichting zelf geschiedt op een op zichzelf bekende wijze reeds in de valschacht en vervolgens op een geperforeerde transportband, waarbij gewoonlijk sterke luchtstromen door de ruwe vilt worden gezogen. 15 Na de verdichtingsbehandeling in een verdichtingsstation volgt een hardingsbehandeling in een gebruikelijk uithardingsstation, waarbij gewoonlijk doorganghardingsovens worden gebruikt, waarin voordeligerwijze zowel een verdichting als ook een verwarming van de van een bindmiddel voorziene mineraalvezelbaan wordt uitgevoerd.The compaction itself takes place in a manner known per se, already in the drop shaft and subsequently on a perforated conveyor belt, whereby strong air streams are usually sucked through the rough felt. After the compaction treatment in a compaction station, a curing treatment follows in a conventional curing station, usually using pass-through curing ovens, in which advantageously both a compaction as well as a heating of the mineral fiber web provided with a binder is carried out.

Zoals uit figuur 2 blijkt is voor het begin van de polycondensatie ten minste ongeveer een temperatuur 20 van 135°C nodig. Voordeligerwijze ligt de temperatuur in het hardingsstation binnen een traject van 180-250°C.As can be seen from figure 2, at least about a temperature of 135 ° C is required for the start of the polycondensation. Advantageously, the temperature in the curing station is within a range of 180-250 ° C.

Bij de harding wordt eerst het nog in de vezels aanwezige water verdampt, waarbij tevens de polycondensatie wordt ingeleid, die binnen het hierboven vermelde voorkeurstemperatuurtraject in betrekkelijk korte tijd volledig verloopt.During curing, the water still present in the fibers is first evaporated, while also initiating the polycondensation, which runs completely within the above-mentioned preferred temperature range in a relatively short time.

25 Bijzonder voordelig worden de nog niet uitgeharde mineraalvezelproducten volgens de uitvinding tot een buisschaal verwerkt, die bijvoorbeeld in figuur 1 is weergegeven.The not yet cured mineral fiber products according to the invention are processed particularly advantageously into a pipe shell, which is shown, for example, in Figure 1.

In deze figuur 1 is een buisschaal 10 uit het volgens de uitvinding vervaardigde mineraalvezelproduct weergegeven, die als bindmiddel het veretherde melamineformaldehyde-hars in gepolycondenseerde vorm bevat. De buisschaal 10 omgeeft daarbij een buis 12, waarin hete fluïda worden getransporteerd. Omdat 30 deze fluïda temperaturen boven 400°C kunnen vertonen moeten de mineraalvezels punking-vrij zijn, dat wil zeggen dat de voor warmte-isolatie-doeleinden gebruikte, met bindmiddel verstevigde mineraalvezel-isolatiestof niet een door de warmte-inwerking opgang gebrachte oxidatie van het bindmiddel voor wat betreft de structuur daarvan mag worden vernietigd.Figure 1 shows a pipe shell 10 from the mineral fiber product manufactured according to the invention, which binder contains the etherified melamine formaldehyde resin in polycondensed form. The tube shell 10 surrounds a tube 12 in which hot fluids are transported. Because these fluids may exhibit temperatures above 400 ° C., the mineral fibers must be puncture-free, that is to say that the binder-reinforced mineral fiber insulation material used for heat insulation purposes does not cause an oxidation of the heat-inducing effect. binder as to its structure may be destroyed.

Hieronder is dit anti-punking-gedrag van de volgens de uitvinding vervaardigde buisschalen beschreven 35 en in figuur 3 weergegeven.Below this anti-punking behavior of the pipe shells manufactured according to the invention is described and is shown in Figure 3.

De buisschaal zelf wordt op een op zichzelf bekende wijze, bijvoorbeeld onder toepassing van de werkwijze volgens DE-OS 2.520.462, vervaardigd. Bij deze vervaardigingswerkwijze wordt de nog niet geharde mineraalvezelbaan op een verhitte draaispil opgewikkeld en vervolgens wordt het aldus gevormde schaallichaam in een verhitte ruimte gebracht, waarin op het totale oppervlak daarvan de vrije doorgang van 40 hete gassen ter verzekering van een gelijkmatige polymerisatie mogelijk wordt gemaakt.The tube shell itself is manufactured in a manner known per se, for example using the method according to DE-OS 2,520,462. In this method of manufacture, the not yet cured mineral fiber web is wound on a heated spindle and then the shell body thus formed is brought into a heated space in which the free surface of 40 hot gases is ensured on its entire surface to ensure uniform polymerization.

Zoals hierboven reeds werd vermeld kan een aldus vervaardigde buisschaal uit het mineraalvezelproduct volgens de uitvinding worden gebruikt voor de warmte-isolatie van buizen, waarin een fluïdum met hoge temperatuur wordt getransporteerd.As already mentioned above, a tube shell made from the mineral fiber product according to the invention thus produced can be used for the heat insulation of tubes in which a high-temperature fluid is transported.

Zoals is weergegeven in figuur 3 is een volgens de uitvinding vervaardigde mineraalvezelplaat punking 45 vrij, terwijl een met het gebruikelijke bindmiddel op basis van fenol-hars behandelde mineraalvezelplaat na ongeveer 5 uren wordt vernietigd.As shown in Figure 3, a mineral fiber plate manufactured in accordance with the invention is free from puncture 45, while a mineral fiber plate treated with the usual phenolic resin-based binder is destroyed after about 5 hours.

Bij de in figuur 3 weergegeven proef werd een mineraalvezelplaat met een ruwe dichtheid (schijnbare dichtheid) van 60 kg/m3 en een dikte van 30 cm gebruikt. Deze mineraalvezelplaat bevat telkens een bindmiddelgehalte van 4 gew.%, maar verschilt echter met betrekking tot het bindmiddel.In the test shown in Figure 3, a mineral fiber plate with a raw density (apparent density) of 60 kg / m3 and a thickness of 30 cm was used. This mineral fiber plate each contains a binder content of 4% by weight, but differs with regard to the binder.

50 De punking-meting wordt aldus uitgevoerd, dat de mineraalvezelplaat wordt gelegd op een hete plaat, waarvan de temperatuur constant op de proeftemperatuur, bijvoorbeeld 500°C, wordt gehouden. In afstanden 20 mm (bij de met fenol-hars gebonden mineraalvezelplaat volgens figuur 3 (b)) respectievelijk 40 mm (bij de met melamine-hars gebonden mineraalvezelplaat volgens figuur 3(a)) worden telkens temperatuur-sensors in de mineraalvezelplaat gebracht. De gemeten temperatuur wordt vervolgens in 55 afhankelijkheid van de proefduur geregistreerd.The punking measurement is carried out in such a way that the mineral fiber plate is laid on a hot plate, the temperature of which is kept constant at the test temperature, for example 500 ° C. In 20 mm intervals (with the phenol-resin-bonded mineral fiberboard according to Figure 3 (b)) or 40 mm (with the melamine-resin-bonded mineral fiberboard according to Figure 3 (a)), temperature sensors are introduced into the mineral fiberboard. The measured temperature is then recorded in dependence on the test duration.

Wanneer de mineraalvezelplaat op de verhitte verhittingsplaat wordt gelegd begint de meting, waarvan het resultaat in figuur 3 is aangegeven.When the mineral fiber plate is placed on the heated heating plate, the measurement begins, the result of which is indicated in Figure 3.

194887 6194887 6

In figuur 3(a) zijn meerdere curven aanwezig, die met 1-9 zijn aangeduid. Curve 1 stelt daarbij de temperatuur van de verhittingsplaat voor, terwijl de curven 2-8 de temperatuur in de mineraalvezelplaat in afhankelijkheid van de verwijdering van de verhittingsplaat, zoals hierboven toegelicht, voorstellen. Verder heeft curve 9 betrekking op de oppervlakte-temperatuur van de mineraalvezelplaat.In figure 3 (a) there are several curves present, which are indicated with 1-9. Curve 1 thereby represents the temperature of the heating plate, while curves 2-8 represent the temperature in the mineral fiber plate in dependence on the removal of the heating plate, as explained above. Furthermore, curve 9 relates to the surface temperature of the mineral fiber plate.

5 In figuur 3(b) zijn daarentegen de afstanden tussen de afzonderlijke temperatuur-sensors, zoals eveneens hierboven werd toegelicht, geringer, waarbij curve 1 weer de temperatuur van de verhittingsplaat toont, terwijl de curven 2-17 telkens de temperatuur tussen de meetpunten voorstellen. Curve 18 heeft weer betrekking op de oppervlakte-temperatuur van de mineraalvezelplaat.In contrast, in Figure 3 (b), the distances between the individual temperature sensors, as also explained above, are smaller, with curve 1 again showing the temperature of the heating plate, while curves 2-17 each time represent the temperature between the measuring points. . Curve 18 again relates to the surface temperature of the mineral fiber plate.

Uit een vergelijking van figuren 3(a) en 3(b) blijkt dat figuur 3(b) bij het begin van de meting, dus na 10 ongeveer 2-5 uren, een sterke stijging vertoont, waarbij tenslotte piekwaarden van 860°C, dus 360°C boven de verhittingsplaattemperatuur, worden bereikt. De hierbij optredende exotherme reactie kan op de punking, dus de oxidatie van het bindmiddel, worden teruggevoerd.A comparison of figures 3 (a) and 3 (b) shows that figure 3 (b) shows a sharp rise at the start of the measurement, ie after about 2-5 hours, with finally peak values of 860 ° C, thus 360 ° C above the heating plate temperature. The exothermic reaction occurring in this connection can be traced back to the puncture, i.e. the oxidation of the binder.

Daarentegen vindt een dergelijke temperatuurstijging in een met melamine-hars gebonden mineraal-vezelplaat volgens figuur 3(a) niet plaats. Deze plaat is dus in tegenstelling tot een mineraalvezelplaat, die 15 met fenol-hars is verstevigd, geschikt voor het gebruik op buizen en andere apparaat-gedeelten, die een hoge temperatuur, bijvoorbeeld 400-550°C, bezitten.On the other hand, such a temperature rise does not occur in a mineral fiber plate according to Figure 3 (a) bound with melamine resin. This plate is therefore, in contrast to a mineral fiber plate reinforced with phenolic resin, suitable for use on pipes and other device parts which have a high temperature, for example 400-550 ° C.

De geleringstijd, die in figuur 2 is weergegeven, geeft aan wanneer en bij welke temperatuur het hars vanuit de vloeibare toestand in de gelvormige toestand overgaat. De tijdsduur tussen het begin van de proef en het tijdstip, waarop het hars in de gel-toestand overgaat, wordt algemeen als "geleringstijd” aangeduid. 20 Deze geleringstijd wordt op de volgende wijze gemeten:The gel time, shown in Figure 2, indicates when and at what temperature the resin changes from the liquid state to the gel state. The time between the start of the test and the time at which the resin changes to the gel state is generally referred to as "gel time". This gel time is measured in the following manner:

Het hars wordt in een glazen vat bij een van te voren bepaalde temperatuur verder gecondenseerd. De daarbij optredende viscositeitsveranderingen van het onderzochte harsmonster worden door het energie* verbruik van een roer-sonde bepaald. Na het bereiken van een van te voren gekozen grensviscositeit, het gelpunt, wordt de meting beëindigd en de tijd vanaf het begin van de gelering tot aan het eind van de proef 25 wordt automatisch geregistreerd.The resin is further condensed in a glass vessel at a predetermined temperature. The resulting viscosity changes of the examined resin sample are determined by the energy consumption of a stirring probe. After reaching a preselected limit viscosity, the gel point, the measurement is terminated and the time from the start of the gel to the end of the test is automatically recorded.

Als meetapparatuur wordt een geleringstijd-meetapparaat van het type DiA-RVN van de firma Bachofer Reutlingen, gebruikt, dat een roer-sonde voor het viscositeitstraject van 50-70.000 mPa.s bevat. Dit meetapparaat wordt op een bepaalde temperatuur ingesteld, die gedurende de meetduur constant wordt gehouden.The measuring equipment used is a gel-time measuring device of the DiA-RVN type from Bachofer Reutlingen, which contains a stirring probe for the viscosity range of 50-70,000 mPa.s. This measuring device is set to a specific temperature which is kept constant during the measuring period.

30 Een gemeten viscositeitscurve vertoont gewoonlijk eerst een traject met constante viscositeit, dat optreedt als gevolg van de verdamping van het resterende oplosmiddel. Na dit traject volgt dan een traject met een geleidelijke viscositeitstoeneming, dat bij een uitslag van 100%, dus een viscositeit van 70.000 mPa.s en daarboven eindigt. Het begin van de stijging tot aan het eind van de meting wordt daarbij als geleringstijd beschouwd.A measured viscosity curve usually first exhibits a constant viscosity range that occurs as a result of the evaporation of the remaining solvent. After this range there is then a range with a gradual increase in viscosity, which ends with a result of 100%, i.e. a viscosity of 70,000 mPa.s and above. The start of the rise up to the end of the measurement is considered as gel time.

35 De gemeten geleringstijd-waarden zijn in afhankelijkheid van de meettemperatuur in figuur 2 aangegeven en geven aldus het te verwachten condensatie-verioop van het betreffende hars in afhankelijkheid van de gekozen temperatuur weer.The measured gelling time values are indicated in dependence on the measuring temperature in Figure 2 and thus represent the expected condensation gradient of the respective resin in dependence on the selected temperature.

Hetgeen uit figuur 2 als bijzonder verrassend naar voren komt is het feit, dat het volgens de uitvinding gebruikte, gedeeltelijk veretherde melamine-formaldehyde-voorcondensaat bij 135°C en daar beneden een 40 nagenoeg oneindige geleringstijd vertoont, dat wil zeggen beneden deze temperatuur niet meer in staat is tot polycondensatie. Anderzijds neemt echter deze eigenschap boven deze kritische temperatuur zeer snel toe. Aldus kan reeds bij temperaturen van 160°C en hoger het voorcondensaat volgens de uitvinding voor de polycondensatie worden gebruikt.What emerges as particularly surprising from Figure 2 is the fact that the partially etherified melamine-formaldehyde precondensate used according to the invention exhibits a substantially infinite gelling time below 135 ° C, and no longer below this temperature, i.e. below this temperature. is capable of polycondensation. On the other hand, however, this property increases very rapidly above this critical temperature. Thus, at temperatures of 160 ° C and higher, the precondensate according to the invention can be used for the polycondensation.

Uitgangspunt van de uitvinding was de ontwikkeling van mineraalvezelschalen, die bij verhoogde 45 temperaturen voor de warmte-isolatie konden worden gebruikt. Daarbij moesten de mineraalvezelschalen buizen omgeven, waarin fluïda met een temperatuur van 400°C en hoger werden getransporteerd.The starting point of the invention was the development of mineral fiber shells which could be used for elevated heat insulation at elevated temperatures. In addition, the mineral fiber trays had to surround tubes in which fluids with a temperature of 400 ° C and higher were transported.

Voor dit doel moesten mineraalvezelschalen worden ontwikkeld, bij welke het gebruikelijke organische bindmiddel niet door zelfontbranding volledig wordt vernietigd. Er moest dus een in het temperatuurtraject van 400°C en hoger punking-vrij mineraalvezelproduct worden verschaft.For this purpose, mineral fiber dishes had to be developed, in which the usual organic binder is not completely destroyed by spontaneous combustion. Thus, a punking-free mineral fiber product had to be provided in the temperature range of 400 ° C and higher.

50 Hiertoe werden de volgende proeven uitgevoerd:50 To this end, the following tests were carried out:

Mineraalvezels werden op de gebruikelijke wijze met gelijke hoeveelheden van de hieronder genoemde bindmiddelen omgezet.Mineral fibers were reacted in the usual manner with equal amounts of the binders listed below.

(a) 40 gew.dln fenolhars, 30 gew.dln ureum en 55 30 gew.dln dicyaandiamide-formaldehydevoorcondensaat.(a) 40 parts by weight of phenolic resin, 30 parts by weight of urea and 55 parts by weight of dicyandiamide-formaldehyde precondensate.

Een aldus vervaardigde buisschaal vertoont een punking-resistentie tot maximaal 350°C en wordt dus bij daarboven liggende temperaturen volledig vernietigd.A tube shell produced in this way has a punking resistance up to a maximum of 350 ° C and is therefore completely destroyed at temperatures above it.

7 194887 (b) 55 gew.dln fenolhars, 45 gew.dln ureum en 10 gew.dln boorzuur.7 194,887 (b) 55 parts by weight of phenolic resin, 45 parts by weight of urea and 10 parts by weight of boric acid.

De met dit bindmiddel vervaardigde schalen vertonen een onvoldoende mechanische sterkte en kunnen 5 dus niet worden gebruikt.The trays made with this binder have insufficient mechanical strength and can therefore not be used.

(c) Fenolhars respectievelijk met ureum gemodificeerd fenolhars en waterige oplossingen van colloïdaal kiezelzuur of kalium- respectievelijk natriumsilicaat, die met zure aluminiumzouten, fosfaten of boraten werden geneutraliseerd.(c) Phenolic resin or urea modified phenolic resin and aqueous solutions of colloidal silicic acid or potassium or sodium silicate, which are neutralized with acidic aluminum salts, phosphates or borates.

De verwerkbaarheid van het bindmiddel was zeer moeilijk vanwege de onbestendigheid van de 10 oplossingen. De waarden van de mechanische sterkte van de aldus vervaardigde mineraalvezelproducten lagen 50% lager dan bij de normale fenolhars-binding, als gevolg waarvan zij niet geschikt waren voor de vervaardiging van buisschalen.The processability of the binder was very difficult due to the inability of the solutions. The mechanical strength values of the mineral fiber products thus produced were 50% lower than with the normal phenolic resin bond, as a result of which they were not suitable for the manufacture of tube shells.

(d) Met ureum gemodificeerd fenolhars met colloïdaal aluminiumoxide.(d) Urea modified phenolic resin with colloidal alumina.

Ook een aldus vervaardigd mineraalvezetproduct vertoont een slechte mechanische sterkte en kan dus 15 eveneens niet voor de vervaardiging van buisschalen worden gebruikt.A mineral fiber product thus produced also has poor mechanical strength and can therefore also not be used for the production of pipe shells.

Hieronder is een vergelijking van de verbran dingswaarden van de voor mineraalvezels gebruikte bindmiddelen zowel als toevoegselstoffen aangegeven:Below is a comparison of the combustion values of the binders used for mineral fibers as well as additives.

Joules/g 20 ---Joules / g 20 ---

Fenolhars zonder ureum 28.000Phenolic resin without urea 28,000

Fenolhars met ongeveer 25% ureum 23.800Phenolic resin with approximately 25% urea 23,800

Fenolhars met ureum en dicyaandiamide -1:1:1 21.000Phenolic resin with urea and dicyandiamide -1: 1: 1 21,000

Gedeeltelijk veretherd melamineformaldehyd-voorcondensaat volgens uitvinding 19.400 25 Ureumhars 17.400Partly etherified melamine formaldehyde precondensate according to the invention 19,400 Urea resin 17,400

Ureum 10.500Urea 10,500

Dicyaandiamide . 16.200Dicyandiamide. 16,200

Zetmeel 15.100 30Starch 15,100 30

Uit de bovenstaande tabel blijkt dat de verbrandingswaarden van het melamine-hars volgens de uitvinding en van de gewoonlijk gebruikte bindmiddelen uit met ureum gemodificeerd fenol-hars betrekkelijk dicht bij elkaar liggen.The above table shows that the combustion values of the melamine resin according to the invention and of the commonly used binders from urea-modified phenolic resin are relatively close to each other.

Op grond van deze verbrandingswaarde-verhouding kon niet worden vernacht dat het 35 melamineêtherformaldehyde-hars volgens de uitvinding een principieel ander gedrag bij sterk verhoogde temperaturen vertoont dan de andere hierboven genoemde bindmiddelen.On the basis of this combustion value ratio, it could not be expected that the melamine ether formaldehyde resin according to the invention exhibits a fundamentally different behavior at greatly elevated temperatures than the other binders mentioned above.

Volgens de uitvinding werd namelijk verrassenderwijze vastgesteld, dat het veretherde melamineformaldehyde-condensaat een geheel ander ontledingsgedrag tijdens de punking-proef vertoont. Terwijl namelijk fenolhars aan uitgeharde mineraalvezels bij een temperatuurbelasting volledig van de vezels 40 brandt sublimeert het melamineether-hars in het temperatuurtraject boven 350-400°C uit de mineraalvezel-isolatiestof en condenseert dit als een wit neerslag in de meer naar buiten gelegen, koelere vezellagen Als gevolg daarvan wordt de totale oxidatiereactie van het bindmiddel in het gebied van de sterk verhitte zone onderdrukt en aldus de volledige ontleding van het in het mineraalvezelproduct aanwezige bindmiddel vermeden. Tenslotte wordt dus het uit een dergelijk gehard mineraalvezelproduct vervaardigde vormlichaam 45 niet vernietigd en kan aldus succes vol voor de warmte-isolatie van in hoge mate verhitte fluïda worden gebruikt. Zo kunnen de mineraalvezelproducten volgens de uitvinding in de vorm van buisschalen met succes bij de warmte-isolatie in warmtekracht-installaties worden gebruikt bij de warmte-isolatie van buizen, waarin oververhitte waterdamp van 400-500°C circuleert.Namely, according to the invention, it was surprisingly determined that the etherified melamine formaldehyde condensate exhibits a completely different decomposition behavior during the puncture test. Namely, while phenolic resin on fully cured mineral fibers burns completely from the fibers 40 at a temperature load, the melamine ether resin sublimes from the mineral fiber insulating substance in the temperature range above 350-400 ° C and condenses as a white precipitate in the more outward located, cooler fiber layers As a result, the total oxidation reaction of the binder in the area of the highly heated zone is suppressed and thus the complete decomposition of the binder present in the mineral fiber product is avoided. Finally, the molded body 45 made from such a hardened mineral fiber product is therefore not destroyed and can thus be used successfully for heat insulation of highly heated fluids. Thus, the mineral fiber products according to the invention in the form of tube shells can be successfully used in heat insulation in cogeneration plants in the heat insulation of pipes in which superheated water vapor of 400-500 ° C circulates.

De dikte van de buisschaal is afhankelijk van de temperatuur van het fluïdum, dat door een buis wordt 50 geleid. Evenzo is ook de schijnbare dichtheid zowel van de dikte als ook van de temperatuur van het fluïdum afhankelijk. Er werd daarbij vastgesteld dat de buisschaal bij een schijnbare dichtheid van 100 kg/m3 voordeligerwijze ten minste een dikte van 200 mm moet bezitten wanneer het fluïdum een temperatuur van 400°C bezit. Deze dikte kan met voordeel tot 300 mm stijgen wanneer de temperatuur van het fluïdum 500°C bedraagt.The thickness of the tube shell depends on the temperature of the fluid that is passed through a tube. Similarly, the apparent density is also dependent on both the thickness and the temperature of the fluid. It was thereby determined that, at an apparent density of 100 kg / m 3, the tube shell should advantageously have at least a thickness of 200 mm when the fluid has a temperature of 400 ° C. This thickness can advantageously rise to 300 mm when the temperature of the fluid is 500 ° C.

55 Op grond van deze betrekkelijk grote dikte worden volgens de uitvinding voordeligerwijze meerdere buisschalen boven elkaar gebruikt, zodat de afzonderlijke dikten daarvan tot de totale dikte leiden. Hiertoe worden de buisschalen voor wat betreft hun buiten - respectievelijk binnendiameter aan elkaar aangepast,Due to this relatively large thickness, according to the invention, several pipe shells are advantageously used one above the other, so that the individual thicknesses thereof lead to the total thickness. To this end, the tube shells are adjusted to each other with regard to their outer or inner diameter,

Claims

194887 8 so that they can be form-fittingly combined without difficulty. 5

A method for heat insulation of a tube, wherein as insulating material a mineral fiber product is used which has been treated with an aqueous solution of a binder with anti-punking properties, characterized in that the binder is a melamine-formaldehyde precondensate which is etherified with an aliphatic alcohol with 1-4 carbon atoms, and the tube transports a highly heated fluid 10 at a temperature above 400 ° C.

Process according to claim 1, characterized in that the precondensate is sprayed onto the mineral fibers in the form of an aqueous solution in the form of an aqueous solution, which aqueous solution contains at least 5% by weight of solids.

3. A method according to claim 2, characterized in that the aqueous solution has a solids content of 10-12% by weight.

Method according to claim 1, characterized in that the polycondensation of the etherified melamine-formaldehyde precondensate is carried out at temperatures of 180-250 ° C.

The method according to claim 1, characterized in that the mineral fiber product is in the form of a tube casing or a molding.

A method according to claim 5, characterized in that several tube envelopes or moldings are placed one above the other, the thickness of the assembly being at least 20 cm.

7. An insulating material for carrying out the method according to any one of the preceding claims, comprising a mineral fiber product in the form of a pipe coating casing or molding treated with an aqueous solution of a melamine-formaldehyde precondensate which is treated with an aliphatic alcohol with 1-4 carbon atoms is etherified. Hereby 4 sheets of drawing