NL8100079A

NL8100079A - Stijf anorganisch schuim, schuimkorrels, suspensies en poeders, werkwijzen voor het bereiden daarvan, alsmede de toepassing van dergelijke materialen.

Info

Publication number: NL8100079A
Application number: NL8100079A
Authority: NL
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1980-01-10
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1981-08-03
Also published as: FI69828C; JPS6025395B2; SE8100068L; ES498411A0; DE3100655C2; AU6612881A; DE3100655A1; NZ195953A; US4395456A; DK9381A; DK155186C; ES8301852A1; NO810065L; ES509746A0; FI69828B; FR2473499B1; ES8205732A1; JPS627146B2; DK155186B; JPS6077155A

Description

i . · -1- *- ί /

Stijf anorganisch schuim, schuimkorrels, suspensies en poeders, werkwijzen voor het bereiden daarvan, alsmede de toepassing van dergelijke materialen.

De uitvinding heeft betrekking op anorganische schuimen en in het bijzonder op stijve schuimen, die een kleimineraal omvatten. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op anorganische schuimmaterialen, die een aantal schuimkorrels 5 omvatten, afgeleid van een of meer gelaagde mineralen, alsmede op een werkwijze voor het vervaardigen van dergelijke produkten, anorganische schuimmaterialen, omvattende bepaalde laagvormige mineralen of een mengsel van twee of meer gelaagde mineralen en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan, toepassingen van 10 de anorganische schuimprodukten en een tussenprodukt ten ge-bruike bij de vervaardiging van anorganische schuimprodukten.

De gelaagde mineralen zijn in de natuur voorkomende vormen van siliciumoxyde en het zijn fyllosilicaatmaterialen, ! dat wil zeggen ze hebben een gelaagde struktuur. De uitdrukking 15 "gelaagde mineralen", omvat bijvoorbeeld vermiculiet, kaoliniet I en andere kleimineralen, montmorilloniet, sepioliet, attapulgiet, ί illiet en saponiet.

; De kleimineralen komen in kleisoorten voor als deeltjes ï | van de orde van grootte met een diameter van enkele micron, be ll 20 staande uit aggregaten of agglomeraten van kleine kristallijne eenheden van het mineraal met sub-microscopische afmeting. Klei van het kaolientype is in wezen een aggregaat van boskvormige eenheden van plaatjes van het kleimineraal kaoliniet; zoals deze hier wordt gebruikt omvat de uitdrukking "kaoliniet" kleisoorten 25 van het kaolientype, balvormige kleisoorten, vuurvaste kleisoor-;_ten en porseleinaarden, waarin kaolienmineralen van nature voor- 8100079 -2- * * komen, hoewel dergelijke kleisoorten niet zuiver kaoliniet behoeven te omvatten. Vuurvaste kleisoorten zijn een mengsel van kaoliniet en illiet.

De gelaagde mineralen zijn algemeen bekend en tenminste 5 enkele ervan worden op grote schaal in de industrie toegepast.

Kaoliniet en kaolien-bevattende kleisoorten worden op grote schaal toegepast in talrijke industrieën, bijvoorbeeld in de keramische industrie (de hoofdtoepassing) voor de bereiding van wit-aardewerk, porselein en hitte bestendige materialen, alsmede 10 als vulstof voor papier, verf, hechtmiddelen, kunststoffen en rubbers. Vermiculiet wordt, gewoonlijk in door hitte verschil-ferde vorm, toegepast als een isolatiemateriaal met een losse vulling, in gebonden vorm als plaatmateriaal of dergelijke voor het isoleren en toepassingen tegen brandbescherming, en als 15 "ion Agricultural Applications". Gedelamineerd vermiculiet, waaronder wordt verstaan vermiculiet, dat moet worden gedelamineerd door chemische behandeling, gevolgd door zwellen in water en malen of fijnmaken, is voorgesteld voor het gebruik bij het vervaardigen van plaatachtige materialen of papiersoorten, als 20 bekledingsmateriaal voor substraten en voor het maken van stijve anorganische schuimprodukten voor toepassingen voor isolatie-en brandbeschermingsdoeleinden. Gedelamineerd vermiculietschuim en toepassingen daarvan zijn bijvoorbeeld beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 130.687· Montmorilloniet wordt op 25 grote schaal in de industrie gebruikt als vulmateriaal voor papier, hechtmiddelen en verven. Sepioliet wordt op grote schaal in de keramische industrie gebruikt.

Uit kaoliniet vervaardigde stijve materialen, bijvoorbeeld wit aardewerk, porselein en hitte bestendige materialen, 30 zijn dichte, brosse materialen, verkregen door werkwijzen, waarbij een bak- of sinterbewerking wordt uitgevoerd. Hoewel kaoliniet zelf een slechte warmtegeleider is, hebben de er tot dusver uit vervaardigde stijve materialen met een hoge dichtheid geen bijzonder goede isolatie-eigenschappen. Als ge-35 volg van hun hoge dichtheid (en derhalve de zwaarte), de brosheid en de niet bijzonder goede isolerende eigenschappen, worden 8100079

V

' * ί -3- uit kaolien, met inbegrip van kleisoorten, vervaardigde pro-dukten niet in belangrijke mate toegepast voor varmteisolatie of bescherming tegen brand. Stijve materialen, die zijn vervaardigd uit door verhitting verschilferd vermiculiet hebben de neiging 5 dichte (zware), tamelijk brosse materialen te zijn en hoewel zij in de industrie voor brandbescherming van staalconstructies worden gebruikt, worden zij niet op grote schaal als isolatiematerialen toegepast. Stijve materialen, die zijn vervaardigd uit gedelamineerd (zulks in tegenstelling door verhitting verschil-10 ferd) vermiculiet, zijn licht en vertonen goede brandbescher-mings- en isolatieeigenschappen, maar kunnen moeilijk in grote afmetingen worden vervaardigd. Omdat dergelijke produkten de neiging hebben te scheuren en bij drogen buitensporig te ver warmen, zijn zij moeilijk te vervaardigen in de vorm van : 15 plaatmaterialen of dergelijke met afmetingen, die groter zijn dan ongeveer 30 cm in het vierkant en met een dikte van 3 cm.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding werd gevonden een produkt met lage dichtheid uit gelaagde materialen, dat zowel licht is en tevens goede warmte-20 isolerende en Ibrandbeschermingseigenschappen vertoont en gemakkelijk kan worden vervaardigd in de vorm van een plaatmateriaal of dergelijke met een grote aflneting, bijvoorbeeld tot 3 x 1 m en met een dikte van 10 cm.

! Volgens een eerste uitvoeringsvorm heeft de uitvinding i 25 betrekking op een stijf anorganisch schuimprodukt, bij voorkeur met een dichtheid kleiner dan 0,4g/ml en nog liever kleiner dan I 0,2g/ml, omvattende korrels van een of meer gelaagde mineralen, | waarbij iedere korrel een celstruktuur heeft, j Met de uitdrukking "korrel", zoals die in deze be- | 30 schrijving wordt gebruikt, worden deeltjes, kraaltjes, stukjes of kleine brokken schuim bedoeld met een in wezen continue celstruktuur, waarbij de wanden van de cellen worden gevormd door de deeltjes van het gelaagde mineraal, hoewel de uitdrukking niet een bepaalde afmeting, vorm of configuratie van de schuim-35 deeltjes impliceert. Kenmerkend, en uitsluitend als voorbeeld, 1— zijn de korrels cilindrisch of nagenoeg bolvormige schuimdeeltjes I- - -..... - ---- - - - -- -------- - - .1 8100079 ·>

V

»· * -k- met een maximale afmeting kleiner dan ongeveer 5 mm, bijvoorbeeld van 0,5 tot 5 mm.

Zoals hierna uitvoerig zal worden beschreven worden de anorganische schuimprodukten bereid door het assembleren van de 5 korrels met celstruktuur in de gewenste produktvormen, bijvoorbeeld een plaatmateriaal, zodat de produkten in wezen een celstruktuur bezitten, hoewel de ware celstruktuur niet door het gehele produkt continue behoeft te zijn. De uitdrukking "stijf anorganisch schuimprodukt", zoals in de beschrijving wordt 10 gebruikt, omvat produkten, waarbij de celstruktuur niet werke lijk continu is; de uitdrukking omvat bijvoorbeeld produkten, waarin de korrels samengebonden zijn met behulp van een hecht-middel of door wederkerige aantrekking en waarbij holten tussen de korrels binnen de struktuur van het produkt bestaan.

15 De dichtheid van de schuimprodukten volgens de uit vinding is normaliter kleiner dan 0,25g per ml en kan slechts 0,06g per ml bedragen bij bijzonder lichte produkten. Kenmerkend hebben de produkten een dichtheid tussen 0,08 en 0,15g per ml.

Met de uitdrukking ’‘stijf schuim", zoals die bij de 20 korrels wordt gebruikt, wordt een materiaal bedoeld met een struktuursamenhang, bestaande uit een twee-fasendispersie van gas in een vaste matrix, in principe bestaande uit een continue celstruktuur en met de uitdrukking "stijf anorganisch schuim", zoals toegepast op de korrels, wordt een stijf schuim bedoeld, 25 dat in principe is vervaardigd uit anorganisch materiaal, hoewel de aanwezigheid van kleine hoeveelheden organisch materiaal als onzuiverheden in het gelaagde materiaal of als willekeurige toevoeging (bijvoorbeeld een organisch oppervlak aktief middel, I dat bij de bereiding van het schuim wordt gebruikt, zoals hierna : 30 wordt beschreven) niet is uitgesloten. Bovendien wordt door de ' uitdrukking "stijf anorganisch schuimprodukt", zoals toegepast op produkten, omvattende een samenstel van korrels, de aanwezigheid van een kleine hoeveelheid, bijvoorbeeld tot 20/5 van een organisch materiaal in de korrels of willekeurig toegevoegd 35 als bindmiddel voor het verenigen van de korrels tot een zelf dragende struktuur, niet uitgesloten.

8 1 0 0 0 7 9 Ί ' * -5-

De hiervoor beschreven uitvoeringsvorm van de uitvinding is een produkt met een in wezen celstruktuur, omvattende korrels met een celstruktuur, vervaardigd uit een of meer gelaagde mineralen. Een andere uitvoeringsvorm van de uit-5 vinding is een produkt met een werkelijke celstruktuur, rechtstreeks afgeleid van een suspensie van bepaalde gelaagde mineralen of mengsels van gelaagde mineralen.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een stij f anorganisch schuim met celstruktuur verschaft, 10 omvattende een mengsel van gelaagde materialen en bij voorkeur met een dichtheid kleiner dan 0,l*g/ml of nog liever kleiner dan 0,2g/ml.

Ook wordt een stijf anorganisch schuim met celstruktuur verschaft, omvattende montmorilloniet en bij voorkeur met een 15 dichtheid kleiner dan 0,l;g/ml of nog liever kleiner dan 0,2g/ml.

Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt een stijf anorganisch schuim met celstruktuur verschaft, omvattende sepioliet en bij voorkeur met een dichtheid kleiner dan 0,Ug/ml of nog liever kleiner dan 0,2g/ml.

20 Ook wordt een stijf anorganisch schuim met celstruktuur verschaft, omvattende een balvormig klei en/of een vuurvaste klei en bij voorkeur met een dichtheid kleiner dan 0,hg/ml of nog liever kleiner dan 0,2g/ml.

Het schuimprodukt volgens de uitvinding, hetzij in de : 25 vorm van korrels of als direct produkt, wordt bereid volgens een werkwijze, waarmee een gas wordt opgenomen in een suspensie i (of dispersie) van een gelaagd mineraal in een vloeibaar medium en een ander kenmerk van de uitvinding is gelegen in een werk-I wijze voor de bereiding van een stijf anorganisch schuim met | 30 celstruktuur, omvattende een of meer gelaagde materialen, waarbij een suspensie van een of meer gelaagde mineralen in een vloeibaar medium, dat een oppervlak aktief middel bevat, met gas wordt behandeld om een stabiel nat schuim te vormen en tenminste een deel van het vloeibare medium uit het schuim wordt ver-35 wijderd.

Met de uitdrukking "stabiel nat schuim" wordt een met 8 1 0007 9 * -6- ► » " gas behandelde suspensie bedoeld, die bij staan of bij verwijdering van vloeistof eruit niet samenklapt en die in het bijzonder bij staan niet samenklapt (geen belangrijke vermindering van de schuimhoogte) binnen een periode van 10 minuten.

5 Zoals hierna uitvoeriger wordt besproken is de stabiliteit van de met gas behandelde suspensie in hoofdzaak afhankelijk van het voor de vorming ervan gebruikt speciale oppervlak aktief middel en het is gebleken dat, terwijl bepaalde oppervlak aktieve middelen, bijvoorbeeld vetzuuraminen en saponine, het mogelijk 10 maken een schuim te vormen, dit schuim niet stabiel is en binnen enkele minuten samenklapt; de vorming van een dergelijke niet stabiele, met gas behandelde suspensie valt niet binnen het kader van de onderhavige uitvinding.

Zoals reeds gezegd worden de stijve schuimen bereid 15 door een werkwijze, waarbij een suspensie van een of meer gelaagde mineralen met gas wordt behandeld en het vloeibare medium wordt verwijderd uit het verkregen schuim. Als het schuim wordt verkregen in de vorm van korrels, kan de met gas behandelde suspensie of het schuim worden verdeeld in druppels of natte 20 deeltjes voordat het vloeibare medium wordt verwijderd. De verdeling van de met gas behandelde suspensie of het schuim in deeltjes of natte druppels kan op een aantal wijzen geschieden, bijvoorbeeld door het schuim te versproeien door een mondstuk of andere opening, extrusie van het schuim door openingen in een 25 band of door een andere bekende techniek om suspensies in de vorm van druppeltjes of deeltjes te verdelen. De natte deeltjes ! of druppels moeten tenminste gedeeltelijk worden gedroogd voor dat zij de gelegenheid krijgen weer te worden gecombineerd.

Droge of gedeeltelijk droge korrels kunnen worden verkregen onder i ‘ 30 toepassing van een sproei-drooginrichting. Gedeeltelijk droge ' korrels kunnen verder worden gedroogd door ze te verhitten onder omstandigheden, waarbij hun combinatie wordt verhinderd, bijvoorbeeld in enkelvoudige lagen of in beweging zijnde bedden, bijvoorbeeld een gefluidiseerd bed. Korrels kunnen ook worden 35 gevormd door het schuim te vormen tot stukken van vezelachtige aard, het vervolgens te drogen en het droge of gedeeltelijk ge- 8 1 00 07 9 \ -7- t> Μ.

% droogde materiaal te hakken.

De dichtheid van de stijve schuimen (korrels of rechtstreeks geëxtrudeerde produkten), verkregen volgens de werkwijze van de uitvinding, kan op verschillende wijzen worden 5 gevarieerd, bijvoorbeeld door verschillende hoeveelheden gas in de suspensie óp te nemen, door blaasmiddelen te gebruiken en door het gehalte van de suspensie aan vaste stof te variëren.

Het gehalte aan vaste stof van de suspensie beïnvloedt de viscositeit van de suspensie, zoals dit ook het geval is met de 10 speciale gebruikte oppervlak-aktieve middelen en met de temperatuur waarbij de behandeling met gas wordt uitgevoerd, maar in het algemeen leidt verhoging van het gehalte aan vaste stof van de suspensie tot een toeneming van de dichtheid van het ! uit de suspensie gevormde schuim. Kenmerkend ligt het gehalte 15 aan vaste stof van de suspensie tussen T0 en 60 gev.% van de suspensie, bij voorkeur 20 tot bö gev.%. Een middel voor het defloceuleren, bijvoorbeeld natriumtripolyfosfaat, kan worden toegevoegd om het mogelijk te maken suspensies met een hoog gehalte aan vaste stof te bereiden.

20 De suspensie van het gelaagde mineraal is gewoonlijk waterig en in het bijzonder is het een suspensie of dispersie van deeltjes gelaagd mineraal in water, bij voorkeur gedestilleerd of gede-mineraliseerd water. Gelaagde mineralen worden in het algemeen gemakkelijk in water gesuspendeerd of gedispergeerd _ i 25 onder vorming van suspensies me^olloidale eigenschappen. Het vloeibare medium van de suspensie kan desgewenst bestaan uit een mengsel van water en een met water mengbaar oplosmiddel, bij-; voorbeeld alcohol. Desgewenst kan de vloeistof echter een organische vloeistof zijn. Bij het omzetten van de suspensie in ; 30 een schuim en daarna in een stijf schuim, is het nodig in de ! suspensie een oppervlak aktief middel op te nemen en dit middel wordt normaliter aan het water toegevoegd voor of tijdens het vormen van de suspensie. Het zal duidelijk zijn dat in het geval van het gelaagde mineraal vermiculiet, delamineren van het , 35 mineraal er toe kan leiden dat een oppervlak aktief middel in ; hef gedelamineerde materiaal wordt opgenomen en dat een afzonder- 8f 0007 9 9 *' ♦ -8- lijk middel niet vereist kan zijn. Naast het oppervlak aktieve middel kunnen andere middelen, zoals vulstoffen, middelen voor het verbeteren van de compressiesterkte, middelen voor het verbeteren van de stabiliteit in water en deflocculeermiddelen in 5 de suspensie worden opgenomen voor, tijdens of na de vorming van deze suspensie.

Ieder oppervlak aktief middel kan worden gebruikt, dat bij het behandelen van de suspensie met gas leidt tot een nat schuim, dat stabiel is, waarmee wordt bedoeld dat het niet 10 samenklapt bij staan gedurende een periode van tenminste 10 minuten of als het vloeibare medium er uit wordt verwijderd. Anionische, niet-ionische of kationische oppervlak aktieve middelen kunnen worden toegepast, vooropgesteld dat zij leiden tot een stabiel schuim. De geschiktheid van een oppervlak aktief 15 middel voor gebruik bij deze werkwijze kan derhalve gemakkelijk worden bepaald door een eenvoudige proef, waarbij wordt vastgesteld of het middel het mogelijk maakt een nat schuim te vormen uit een suspensie met een vaste stofgehalte van bijvoorbeeld 30% en of dit schuim stabiel is. Als leidraad kan worden gezegd, 20 dat een nat schuim, dat bij staan niet samenklapt (bijvoorbeeld geen belangrijke vermindering in de.;s chuimhoogte wordt waargenomen) binnen een periode van 10 minuten en bij voorkeur binnen een periode van 1 uur, in het algemeen geschikt zal zijn om te worden gedroogd tot een stijf schuim volgens de uitvinding. Met 25 het oog op de proef kan het onderzochte oppervlak aktief middel worden gebruikt in iedere gewenste hoeveelheid of bij verschillende concentraties, vooropgesteld dat hierdoor het schuim niet flocculeert; in het algemeen geeft een grote hoeveelheid van het middel, bijvoorbeeld 2 gew.$ van de oplossing, bij een aan- i i 30 vankelijke proef een aanwijzing of het middel waard is om verder te worden onderzocht.

Oppervlak aktieve middelen, die bij lage concentraties kunnen worden gebruikt, verdienen de voorkeur, hoewel dit niet kritisch is. Het is gebleken, dat een oppervlak aktief middel, 35 dat een stabiel schuim verschaft uit een suspensie van een ge- laagd mineraal, geen schuim met vergelijkbare stabiliteit kan ver- 8100079 -9- * schaffen uit een suspensie van een ander gelaagd mineraal of van een mengsel van mineralen* bijvoorbeeld een mengsel van kaolinièt en gedelamineerd vermiculiet. Op dezelfde wijze kan een oppervlak aktief middel, dat geen stabiel schuim geeft bij 5 een suspensie van een gelaagd mineraal, niettemin een stabiel schuim geven uit een suspensie van een ander gelaagd mineraal of een mengsel van mineralen. Zo geeft bijvoorbeeld het oppervlak aktieve middel n^butylammoniumchloride geen bijzonder stabiel schuim uit een suspensie van kaolinièt alleen, maar het geeft 10 een stabiel schuim uit een suspensie van gedelamineerd vermiculiet of een mengsel van 50 gev.dln kaolinièt en 50 gev. dln gedelamineerd vermiculiet. Dit dient in gedachte te worden gehouden bij het onderzoek van de geschiktheid van een oppervlak aktief middel, dat wil zeggen de proef moet bij voorkeur 15 worden uitgevoerd met de werkelijke suspensie die men met gas wil behandelen en later tot een stijf schuim wil drogen.

Met betrekking tot het oppervlak aktieve middel is ook gebleken, dat de oppervlak aktieve middelen, die het makkelijkst / een schuim vormen, niet noodzakelijk het meest stabiele schuim 20 geven. In feite is gevonden dat in het algemeen oppervlak aktieve middelen, die slechts met enige moeite een schuim vormen (bijvoorbeeld na langdurig schudden van de suspensie) de neiging hebben meer stabiele schuimen te vormen. Het gemak waarmee een oppervlak aktief middel een schuim laat vormen kan echter niet 25 van beslissende betekenis worden geacht voor de geschiktheid van dat middel ten gebruike bij de werkwijze van de uitvinding en het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot middelen met geringe schuimvormende eigenschappen.

De gebruikte hoeveelheid oppervlak aktief middel kan 30 binnen ruime grenzen variëren, bijvoorbeeld afhankelijk van het gehalte van de suspensie aan vaste stof, het speciale gelaagde mineraal en het oppervlak aktief middel, de gebruikte techniek voor de behandeling met gas en de temperatuur tijdens deze behandeling. Als leidraad kan worden gezegd dat de hoeveelheid 35 oppervlak aktief middel kenmerkend 0,1 tot 5 gev.% bedraagt, — berekend op het gewicht van het gelaagde mineraal in de met gas 8100079 -10- * * te behandelen suspensie. Daar het oppervlak aktieve middel in het stijve schuim blijft bij verwijdering van de vloeistof uit het schuim en de aanwezigheid ervan in het stijve schuim ongewenst is, wordt er de voorkeur aangegeven een minimale hoeveel-5 heid oppervlak aktief middel te gebruiken, voorzover dit verenigbaar is met de vorming van een stabiel schuim, dat niet samenklapt bij verwijdering van de vloeistof daaruit.

Het behandelen van de suspensie met gas kan op een aantal wijzen geschieden, bijvoorbeeld door gas of damp in de 10 suspensie vrij te laten of door mechanisch een gas in de suspensie mee te slepen door snel roeren van de suspensie. Het gas is normaliter inert voor de (waterige) suspensie, bijvoorbeeld lucht, stikstof, kooldioxyde, een koolwaterstof of een chloorfluorkoolwaterstof. Mechanisch meeslepen van het gas in de 15 suspensie kan bijvoorbeeld worden bewerkstelligd door snel roteren, kloppen of schudden van de suspensie. Het vrijmaken van gas of damp in de suspensie kan worden bewerkstelligd door verhitten van de suspensie, bijvoorbeeld snel, teneinde bolletjes van het vergaste vloeibare medium (stoom als het vloeibare 20 medium waterig is) vrij te maken of voor het vrijmaken van belletjes van de damp van een stof (blaasmiddel) die opzettelijk in de suspensie is opgenomen als bron voor damp met het oog op het met gas behandelen van het schuim. Het blaasmiddel kan bijvoorbeeld bestaan uit een koolwaterstof, ehloorkoolstof-25 verbinding, een fluorkoolstofverbinding, een chloorfluorkoolstof-verbinding of een bron voor kooldioxyde. De suspensie kan met gas worden behandeld door deze elektromagnetisch te bestralen 4 12 met een frequentie in het traject van 10 Hz tot 10 Hz.

De vorming van de suspensie en het met gas behandelen ! 30 van de suspensie, in die gevallen, waarin deze laatste behandeling geen verhittingsbewerking omvat, kan geschikt worden uitgevoerd bij kamertemperatuur, hoewel desgewenst hogere of lagere temperaturen kunnen worden toegepast.

De verwijdering van het vloeibare medium uit de met 35 gas behandelde suspensie geschiedt normaliter in hoofdzaak door verdamping, die gewoonlijk wordt ingeleid door de met gas be- 8 1 00 07 9 V -r » % -n- “handelde s^peüsie'Te*verfiïtten7 D~e‘snelheid^a^^ van vloeistof uit het schuim kan bijvoorbeeld worden geregeld door het regelen van de temperatuur van het schuim of door gebruik van een droogvat met middelen voor de controle van de 5 vochtigheid, zodat een te snelle droging van het schuim, die leidt tot scheuren of buigen van het schuim, wordt voorkomen. Desgewenst kan men het natte schuim lange tijd bij kamertemperatuur laten staan, bijvoorbeeld meerdere dagen, ten einde het schuim te laten uitdrogen en het een stijve struktuur te 10 laten bereiken. Normaliter wordt echter het schuim na vorming verhit bij temperaturen tot ongeveer 90°C om het vloeibare medium te verwijderen. Het controleren van de droog-omstandig-heden kan van belang zijn bij het vormen van bijvoorbeeld plaat-S achtige materialen, rechtstreeks door extrusie van de met gas i T5 behandelde suspensie en drogen, maar het is van minder belang bij de vorming van korrels, waarbij snel drogen mogelijk is, bijvoorbeeld bij temperaturen tot 200°C of zelfs hoger.

Stijve anorganische schuimen, die gelaagde mineralen omvatten, hebben de neiging zacht te zijn en een lage compressie-20 sterkte te bezitten. Afhankelijk van het gelaagde mineraal kan de sterkte van de schuimen worden verbeterd door daarin een middel voor het verbeteren van de compressiesterkte op te nemen en/of door verhitting van het droge schuim om dit te doen l sinteren. Het opnemen in een gemengd mineraal schuim, bijvoor- f ί 25 beeld door het opnemen in de suspensie voor het behandelen met j gas, van vermiculietlamellen (gedelamineerd vermiculiet) leidt • in het algemeen tot een toeneming van de compressiesterkte van het schuim. Behalve in het geval van geheel uit vermiculiet | bestaande schuimen, worden sterke schuimen verkregen door te | 30 droge, stijve schuimen, verkregen door drogen van de met gas | behandelde suspensie, te sinteren, bijvoorbeeld door het droge schuim te verhitten bij eenjtemperatuur tot 1000°C of zelfs hoger. Het sinteren van het schuim kan leiden tot verdichting daarvan, maar het gesinterde schuim behoudt een celstruktuur 35 en blijft een licht materiaal. Het sinteren van schuimen uit j— vermiculiet en een ander mineraal kan leiden tot een toeneming 8100079 «V --- * -12- of afneming of zelfs zeer weinig verandering in de dichtheid van de schuimen, afhankelijk van de relatieve hoeveelheid vermiculiet in het schuim en het gewicht van het materiaal, dat verloren gaat bij verhitting van het schuim bij de sintertempera-5 tuur.

Gesinterde schuimen uit gelaagde mineralen liggen binnen het kader van de uitvinding, evenals de werkwijzen ter bereiding daarvan.

Niet gesinterde stijve schuimen, die gelaagde mineralen 10 omvatten, vertonen weinig weerstand tegen afbraak door vloeibaar water en er wordt de voorkeur aangegeven de schuimen te onderwerpen aan een behandeling om hun stabiliteit ten opzichte van water te verbeteren. De schuimen kunnen bijvoorbeeld watervast worden gemaakt door daarin een siliconpolymeer-voorloper op te 15 nemen en vervolgens in het schuim zure omstandigheden te scheppen, waaronder polymerisatie van de voorloper plaats heeft onder vorming van een siliconpolymeer in het schuim. Zo kan bijvoorbeeld natriummethylsiliconaat in een waterige suspensie van kaoliniet worden opgenomen voor of tijdens het met gas behandelen 20 van de suspensie en het verkregen schuim kan in nog natte toestand met een zuur gas, bijvoorbeeld kooldioxydegas, worden behandeld om de zure omstandigheden te scheppen, die nodig zijn voor de polymerisatie van het siliconaat tot een siliconpolymeer. In plaats van het schuim tijdens het drogen van het stijve 25 schuim bij de schuimbereiding met een zuur gas te behandelen, kan het schuim ook volledig worden gedroogd en vervolgens in de gewenste mate met water worden bevochtigd. Desgewenst kan, in plaats van een vrijwillige behandeling met een zuur gas, het natte stoom lange tijd aan de lucht blijven staan, waarbij het ! 30 kooldioxyde in de lucht wordt geabsorbeerd en de noodzakelijke zure omstandigheden in het schuim verschaft. Gesinterde schuimen, waarbij een voor het sinteren opgenomen siliconpolymeer zou worden vernietigd, kunnen watervast worden gemaakt door ze na het sinteren met een siliconpolymeer te behandelen.

35 De relatieve hoeveelheden van de gelaagde mineralen, gesuspendeerd in gemengde mineralen, en derhalve in het gevormde 8100079 -13- stijve schuim, kunnen binnen ruime grenzen variëren, bijvoorbeeld afhankelijk van de compressiesterkte en de warmte-isolerende eigenschappen, die in het stijve schuim zijn vereist. De schuimen kunnen bijvoorbeeld kaoliniet of een kaoliniet-bevat-5 tende klei en vermiculiet bevatten in de relatieve verhoudingen van 90:10 tot 10:90 gev.dln.. In het algemeen leidt verhoging van de relatieve hoeveelheid vermiculiet-lamellen in het stijve schuim tot een toeneming van de compressiesterkte van het stijve schuim, maar ook tot toeneming van de warmte-isolatiecoëfficiënt 10 (K-waarde) van het stijve schuim.

Stijve schuimen met celstruktuur, die vermiculietlamel-len omvatten, alsmede hun bereiding door het met gas behandelen van een suspensie van vermiculietlamellen om een schuim te vormen, extrusie van het schuim en verwijdering van het vloei-15 bare medium uit het schuim, zijn beschreven in de lopende Britse octrooiaanvrage 1 4764/76 en in het overeenkomstige Amerikaanse octrooischrift 4.130.687, waarin ook de bereiding van suspensies van vermiculietlamellen is beschreven.

De stijve gemengde mineraal-schuimen volgens de uit-20 vinding, die gedelamineerd vermiculiet bevatten, kunnen geschikt worden afgeleid van een suspensie van vermiculietlamellen door een ander gelaagd mineraal in de suspensie op te nemen voor deze met gas wordt behandeld. Zoals is vermeld in-het Amerikaanse octrooischrift 4.130,687 zal de suspensie van vermiculietlamel-25 len gewoonlijk een oppervlak-aktief middel bevatten, bijvoorbeeld n-butylammoniumchloride, dat bij de bereiding van de suspensie wordt gebruikt, zodat het opnemen van een ander gelaagd mineraal in de suspensie zowel de suspensie verschaft als het oppervlak-t aktieve middel, dat nodig is voor de hier beschreven bereiding 30 van stijve schuimen.

Bij voorkeur bevatten gemengde minerale schuimen, die vermiculiet bevatten, een middel voor het verbeteren van de compressiesterkte en de stabiliteit in water van stijve schuimen, die uitsluitend vermiculietlamellen omvatten. De verhoging van 35 de compressiesterkte en de water-stabiliteit van vermiculiet-schuimen door het opnemen van een verbeteringsmiddel voor de 8100079 * * compressiesterkte, dat bestaat uit een vast deeltjesvormig materiaal met eenbasische reaktie in water, is beschreven in de lopende octrooiaanvrage 33723/78 en de overeenkomstige Europese octrooiaanvrage 79301577*7· Zoals in de lopende aan-5 · vrage is vermeld is het bij voorkeur gebruikte middel voor het verbeteren van de compressiesterkte en de stabiliteit in water een uit deeltjes bestaand magnesiumoxyde en er wordt de voorkeur aangegeven het uit deeltjes bestaande magnesiumoxyde op te nemen in de gemengde minerale (vermiculiet bevattende) schuimen 10 volgens de uitvinding. Zoals reeds vermeld kan de compressiesterkte van de gemengde minerale schuimen ook worden verhoogd door het schuim te sinteren,

De suspensies, die een oppervlak aktief middel bevatten, die worden gebruikt voor het vormen van de stijve gemengde 15 gelaagde minerale schuimen volgens de uitvinding, worden volgens een ander kenmerk van de uitvinding verschaft onder toepassing van de volgende suspensies van gemengde gelaagde mineralen: (i) een suspensie in een vloeibaar medium, die een oppervlak aktief middel bevat, van vermiculietlamellen en een of 20 meer andere gelaagde mineralen, (ii) een suspensie in een vloeibaar medium, dat een oppervlak aktief middel bevat, van vermiculietlamellen, een of meer andere gelaagde mineralen en een middel voor het verbeteren van de compressiesterkte en de stabiliteit in ! 25 water, bijvoorbeeld magnesiumoxyde, (iii) een suspensie als (i) of (ii), die bovendien een de- t ! floceuleermiddel bevat, bijvoorbeeld een tripolyfosfaat en (iv) een suspensie in een vloeibaar medium, die een oppervlak 30 aktief middel bevat, van twee of meer gelaagde mineralen.

Bij voorkeur is het vloeibare medium in elk van de suspensies waterig en bestaat dit in het bijzonder uit water. Bij voorkeur bestaat ook bij elk van de suspensies, die een mengsel van gelaagde mineralen bevatten, een van de gelaagde mineralen ; 35 uit kaoliniet.

: ' Elk van de suspensies (i) tot (iv) kunnen worden ge- 8100079 * ' ’ * -15- dr oogd, evenals soortgelijke suspensies, die geen oppervlak aktieve middelen bevatten, bijvoorbeeld door sproeidrogen, ten einde een overeenkomstig rul, droog poedervormig materiaal te verkrijgen en deze materialen worden ook volgens de uitvinding 5 verschaft. Deze droge poedervormige materialen kunnen gemakkelijk opnieuw in een vloeibaar medium, in het bijzonder water, worden gedispergeerd om een suspensie te vormen, die geschikt is om te worden omgezet in een stijf schuim volgens de hier beschreven werkwijze. Bij droge poedervormige materialen, die magnesium-10 oxyde bevatten, verdient het de voorkeur een geen magnesium- oxyde bevattende suspensie te drogen en aan de gedroogde suspensie droog magnesiumoxyde toe te voegen. Het zal duidelijk zijn dat de droge poeders volgens de uitvinding ook kunnen worden bereid door het mengen van droge poeders, omvattende vermiculiet-. lamellen, met andere poedervormige gelaagde mineralen (desge wenst met natriumtripolyfosfaat) en eventueel met droog, poedervormig magnesiumoxyde.

De volgens de uitvinding verkregen stijve sehuimpro-! dukten, onafhankelijk of deze geheel uit een gelaagd materiaal 20 zijn vervaardigd of gemengde mineralen omvatten, bijvoorbeeld kaoliniet en vermiculiet, zijn hittebestendige en warmte-isoleren-de materialen, die bruikbaar zijn voor een grote reeks brand-beschermings- en warmte-isolerende toepassingen. De produkten kunnen vervaardigd worden als plaatmaterialen of dergelijke i I 25 ten gebruike bij daaropvolgende verwerkingsprocêdê1s, bijvoorbeeld voor het vormen van gelaagde produkten met lagen van I : uiteenlopende materialen, bijvoorbeeld hout, triplex, asbest, i mica, kunststoffen, vermiculietplaat (opgeschuimd of vervaar- \ I digd uit door verwarming afgeschilferde vermiculietkorrels),

| mm · · I

ί 30 glasvezelvlies, geïmpregneerd met vermiculiet en polymeren.

! Dergelijke gelaagde materialen zijn bruikbare decoratieve constructieplaten voor de bouwnijverheid. Plaatmateriaal kan rechtstreeks worden gebruikt zonder lamineren met een ander materiaal, bijvoorbeeld voor het bekleden van hout, cement of : 35 stalen constructieelementen, ter verkrijging van een brand-; beschermingslaag en een warmteisolerende laag om deze elementen 810007 9 -ΐβ- en als dakplaten, bekledingspïaten en plafondtegels.

De stijve schuimen kunnen worden blootgesteld aan hoge temperaturen, bijvoorbeeld tot 1000°C, gedurende lange tijd zonder daarbij uiteen te vallen, hoewel langdurig blootstellen 5 aan hoge temperaturen leidt tot bros worden van de produkten.

Het in een pers vormen van het oppervlak van de stijve schuimen na of tijdens het drogen daarvan geeft een glad oppervlak, dat desgewenst voor een decoratief effect kan worden geprofileerd.

De stijve schuimen, desgewenst in de vorm van een gelami-10 neerd produkt met een ander materiaal, kunnen worden toegepast in branddeuren of brand-barriêre afscheidingen. In de vorm van korrels kunnen zij worden gebruikt als los vulmateriaal voor holten, gaten en dergelijke.

De schuimkorrels kunnen aan elkaar worden gehecht om de 15 gewenste produkten te vormen. Een reeks anorganische en organische (maar bij voorkeur anorganisch) hechtmiddelen kan worden toegepast om de korrels met elkaar te verbinden ter vervaardiging van een plaatmateriaal om gelamineerde produkten uit het stijve schuim te vervaardigen of het plaatmateriaal toe te 20 passen als een bekleding of dergelijke voor substraten, zoals houten, cementen en stalen constructieelementen. Plaatmateriaal met een dikte tot 10 cm of meer kan worden vervaardigd door korrels van het droge schuim aaneen te hechten. Voorbeelden van bruikbare anorganische bindmiddelen zijn fosforzuur, waterige 25 oplossingen van fosfaten en silicaten, kitten en pleisters.

Voorbeelden van bruikbare organische bindmiddelen zijn waterige emulsies van vinyl- en vinylideenpolymeren en -copolymeren.

Korrels van de schuimen, in het bijzonder die, welke geheel of gedeeltelijk bestaan uit gedelamineerd vermiculiet 30 (vermiculietlamellen) kunnen droog worden geperst tot produkten met een strukturele samenhang zonder dat het nodig is een hecht-of bindmiddel te gebruiken. Bij voorkeur zijn de door droog-persen van korrels verkregen produkten in de vorm van laminaten, waarin het korrelprodukt aan een of beide zijden wordt bedekt 35 met een laag, bijvoorbeeld papier of een dergelijk vel. Hoewel door droog-persen van de korrels produkten kunnen worden gevormd, 8100079 -17- vordt er de voorkeur aangegeven de korrels voor het persen tot produkten te bevochtigen.

Het natte schuim (dat vil zeggen de met gas behandelde suspensie) en de suspensie voor het behandelen met gas, kan 5 vorden gebruikt als bindmiddel voor het aaneenhechten van de korrels stijf schuim. Voor gebruik als bindmiddel vordt er de voorkeur aangegeven dat het natte schuim of de suspensie bestaat uit vermiculietlamellen of deze bevat en dat deze bij voorkeur een belangrijke hoeveelheid vermiculietlamellen bevat, bijvoor-10 beeld tenminste 50# van het gewicht van het totale gehalte aan vaste stof van het natte schuim of de suspensie.

Volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding vordt een werkwijze verschaft voor het bereiden van korrelprodukten ter vervaardiging van gevormde voorwerpen uit korrels van een stijf 15 anorganisch schuim, omvattende een of meer gelaagde mineralen, waarbij men een oplossing, die fosfaationen of silicaationen bevat, op de korrels aahbrengt en de verkregen natte korrels droogt terwijl zij in de gewenste vorm worden gehouden.

De oplossing, die fosfaationen bevat, kan een fosforzuur 20 zijn of een oplossing van een fosfaatzout. Organische en anorganische fosfaten kunnen worden gebruikt, waaronder complexe fosfaten, hoewel het, daar de gevormde voorwerpen, verkregen volgens de werkwijze bij voorkeur geheel of tenminste gedeelte-: lijk anorganisch zijn, de voorkeur verdient anorganische 25 fosfaten of een fosforzuur toe te passen. De bij voorkeur gebruikte oplossing van fosfaationen is orthofosforzuur. Natrium-l silicaatoplossing verdient de voorkeur als oplossing, die silicaationen bevat.

| Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding1 | e ; 30 worden schuimkorrels geassembleerd tot de vorm van het gewenste ί 1 produkt, bijvoorbeeld een plaat of dergelijke, en in deze vorm gedroogd bij aanwezigheid van een oplossing, die fosfaat- of silicaationen bevatten, zodat na het drogen de korrels aaneen zijn gehecht en het hieruit gevormde voorwerp een strukturele 35 samenhang vertoont. De oplossing kan op de afzonderlijke korrels worden aangebracht voordat deze worden geassembleerd tot de ge- 81 0007 9 -18- 'wenste vorm of de oplossing kan worden aangebracht op de geassembleerde korrels, terwijl deze in de gewenste configuratie worden gehouden om een gevormd voorwerp te vervaardigen. Alter- . natief kan de oplossing, voor of na het assembleren van de 5 korrels tot de gewenste vorm, op de korrels worden aangebracht door op de korrels een droge bekleding aan te brengen van een fosforzuur, fosfaatzout of silicaat, en vervolgens de beklede korrels te bevochtigen om een oplossing te vormen, die fosfaat-of silicaationen bevat.

10 Het verdient de voorkeur de oplossing op de afzonderlijke korrels aan te brengen voordat deze tot de gewenste vorm worden geassembleerd. Het verdient in het bijzonder de voorkeur korrels te vormen met daarop een droge bekleding van een fosforzuur, fosfaatzout of silicaat, die gemakkelijk kunnen worden bewaard 15 en getransporteerd, en die uitsluitend behoeven te worden bevochtigd door een fabrikant van de gevormde voorwerpen voor of na het assembleren van de korrels tot de gewenste gevormde voorwerpen. In de praktijk is het gewoonlijk doelmatiger de afzonderlijke korrels te bevochtigen voor het assembleren tot de 20 gewenste vorm dan om deze korrels na het assembleren te bevochtigen en het is op deze wijze ook gemakkelijker de hoeveelheid oplossing, die op de afzonderlijke korrels wordt aangebracht, te controleren en een gelijkmatige concentratie van de oplossing door een samenstel van de korrels te verzekeren.

25 Korrels van een gelaagd-mineraal schuim met daarop een droge bekleding van een fosforzuur, een fosfaatzout of een silicaat worden volgens een voorkeurskenmerk van de uitvinding verschaft. Dergelijke beklede korrels kunnen gemakkelijk worden bereid door een fosforzuur of een oplossing van een fosfaatzout | 30 of een silicaat aan te brengen op de korrels en deze te drogen i door het vloeibare medium uit de bekleding te verdampen onder omstandigheden, waarbij het aaneenhechten van de korrels wordt vermeden; het opnieuw bevochtigen van de droge, beklede korrels verschaft de oplossing, die fosfaat- of silicaationen bevat, op 35 de korrels. Het drogen van de korrels kan bijvoorbeeld ge- — schieden in een gefluïdiseerd bed.

8100079 -19- "Ij^oiwêÏïiêÏd oplossing, die fosfaat- of silicaat-ionen bevat en de concentratie van de ionen in de oplossing, die op de korrels wordt aangebracht, kan binnen ruime grenzen variëren, maar de invloed de fysische eigenschappen van de uit de korrels ' 5 gevormde voortbrengselen. In het bijzonder beïnvloedt de hoeveel heid oplossing, die wordt aangebracht en de concentratie van deze oplossing de dichtheid van de gevormde produkten; in het algemeen leidt verhoging van de hoeveelheid van een bepaalde oplossing, die op de korrels wordt aangebracht, tot een toeneming van de 10 dichtheid van de uit de korrels vervaardigde gevormde produkten en eveneens leidt verhoging van de concentratie aan de ionen in de oplossing tot een toeneming van de dichtheid van de uit de korrels vervaardigde, gevormde produkten.

; Een andere fysische eigenschap van de produkten, die ‘ 15 kan worden beïnvloed door de hoeveelheid en concentratie van de op de korrels aangebrachte oplossing, tenminste in het geval van fosfaatoplossingen, is de sterkte van de produkten. Het is gebleken dat bij toeneming van de hoeveelheid fosfaationen (tenminste de hoeveelheid in het oppervlak-gedeelte van de 20 korrels) en een piek optreedt in de sterkte van het uit de korrels gevormde produkt en dat verhoging van de hoeveelheid boven die, welke de piek verschaft, hetzij door verhoging van de hoeveelheid oplossing, die wordt aangebracht of van de concen- ί tratie van de oplossing, de neiging heeft een daling van de • [ 25 sterkte van de produkten te veroorzaken.

| De op de korrels aangebrachte hoeveelheid oplossing kan { » [ in zekere mate afhangen van de werkwijze, volgens welke de oplos- ί sing wordt aangebracht, maar voor een bepaalde aanbrengtechniek ! kan de optimale combinatie van de aangebrachte hoeveelheid oplosr | 30 sing en de concentratie van de oplossing gemakkelijk door een- ; voudige proeven worden bepaald. Het aanbrengen van de oplossing op de korrels kan volgens iedere geschikte techniek plaats hebben, bijvoorbeeld door dompelen, borstelen of bekleden met een rol, maar het besproeien verdient veruit de voorkeur. Het besproeien 35 heeft het voordeel dat dit het meest gemakkelijk te controleren :— is met betrekking tot de hoeveelheid oplossing die op de korrels 81 0007 9 -20- wordt aangebracht en deze methode maakt het in het bijzonder mogelijk het oppervlak van de korrels te bekleden met een minimale impregnering van de korrelstruktuur door de oplossing. Korrels uit gelaagde mineraalschuimen zijn in het algemeen zeer poreuze 5 strukturen, die gemakkelijk vloeistoffen absorberen en tenzij stappen worden ondernomen om dit te voorkomen, zal een eventueel op de korrels aangebrachte oplossing snel in de korrels dringen. Dit is volgens de uitvinding ongewenst uit het oogpunt van de dichtheid van de produkten, die uit de korrels worden vervaardigd 10 en de warmte-geleidingseigenschappen van dergelijke produkten.

Een sproeitechniek, die op gecontroleerde wijze wordt uitgevoerd om de minimale hoeveelheid oplossing op de korrels aan te brengen voor het noodzakelijke bekleden van het oppervlak daarvan, verdient derhalve de voorkeur. Naast het aanbrengen van de 15 minimale hoeveelheid oplossing, die nodig is voor het bekleden van het oppervlak van de korrels, wordt er de voorkeur aangegeven tamelijk verdunde oplossingen van het fosforzuur of fosfaat-of silicaatzout te gebruiken, ten einde de hoeveelheid fosforzuur, fosfaat of silicaat, die op de korrels wordt aangebracht, te 20 beperken. Er wordt bijvoorbeeld de voorkeur aangegeven oplossingen toe te passen met een concentratie van 5 tot 20 gew.%, in het bijzonder 7 tot 15 gew.%. Bij de uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij droge, beklede korrels worden bevochtigd met water om tot produkten te worden gevormd, zal de toegevoegde 25 hoeveelheid water normaliter ongeveer 60 tot 70 gew.$ van de korrels bedragen, t

De natte korrels, hetzij als afzonderlijke korrels of geassembleerd tot gevormde produkten, kan men bij kamertemperatuur laten drogen, maar gewoonlijk worden zij verhit om de i ! 30 droogsnelheid te verhogen. De toegepaste temperatuur is niet . kritisch en kan desgewenst tot verscheidene honderden featiedragen. In het algemeen worden de natte korrels verhit bij ongeveer het kookpunt van de te verwijderen vloeistof bij het drogen van uit natte korrels vervaardigde produkten, bijvoorbeeld bij ongeveer 35 90 tot 110°C als de vloeistof water bedraagt, maar voor het drogen van afzonderlijke korrels kan het voordelig zijn hogere 8 1 00 07 9 -21- te^wat^MTtoe“të^passenTbljvoorbeeldTót ~6ÖÖ°C.' De ~fysis~öhe~ eigenschappen van de droge beklede korrels en de daaruit vervaardigde droge gevormde produkten schijnen niet afhankelijk te zijn van de temperatuur, die wordt toegepast voor het drogen van 5 de beklede korrels of de gevormde produkten.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt een suspensie van vermicuiietlamellen met een gas behandeld om een schuim te vormen en de vloeistof wordt uit het schuim verwijderd onder zodanige omstandigheden, dat het verkregen stijve schuim 10 de vorm heeft van korrels of van een produkt, dat in korrels kan worden omgezet. Een voorbeeld van een geschikt produkt, dat in korrels kan worden omgezet, bijvoorbeeld door hakken met een gasstraal» is een vezelachtige extrusieprodukt van het schuim, dat voor het drogen in korrels kan worden gehakt of 15 kan worden gedroogd en daarna tot korrels kan worden gehakt. Er kan een grote reeks directe technieken voor het vormen van korrels worden toegepast, bijvoorbeeld sproeidrogen, bandextrusie, waarbij het schuim gaat door openingen in een band om te worden gevormd.

20 Het chemisch delamineren van vermiculiet ter bereiding van gewoonlijk waterige suspensies van vermicuiietlamellen, die geschikt zijn om te worden omgezet in stijve vermiculiet-schuimkorrels is bekend; delamineerbewerkingen zijn bijvoorbeeld beschreven in de Britse octrooiaanvragen 1.016*385, 1.076*786 25 en 1.119*305 en door Baumeister en Hahn in "Micron” X 2hl (1976). Schuimkorrels, die zijn bereid uit de suspensies volgens een van de bekende werkwijzen, kunnen bij de onderhavige uitvinding worden toegepast.

j Voor gebruik bij de bereiding van schuimkorrels verdient ï 30 het de voorkeur suspensies van vermicuiietlamellen toe te passen, die nat zijn geklassificeerd ter verwijdering van alle deeltjes met een aflneting groter dan 50 micron, bij voorkeur 20 micron en die een grote hoeveelheid, bijvoorbeeld 40 tot 60 gew.$, lamellen bevatten met een aflneting kleiner dan 5 micron.

35 De sterkte van de gevormde produkten volgens de uit- vinding en in het bijzonder hun buigsterkte kan worden verbeterd 8100079 -22- door de laag gebonden korrels te lamineren met een oppervlakte-laag van een buigzaam velmateriaal, bijvoorbeeld papier (bijvoorbeeld Kraftpapier of vermiculietpapier of glasvezel-vlies, geïmpregneerd met vermiculiet) ofwel een metalen strook.of foelie.

5 Een dergelijke oppervlaktelaag of oppervlaktelagen kan worden aangebracht door de gebruikelijke lamineerteehnieken op vooraf gevormde schuimvoorwerpen en eenvoudigheidshalve worden de oppervlaktelagen aangebracht tijdens de bereiding van het schuim-voorwerp. Zo kunnen bijvoorbeeld platen of dergelijke worden 10 verkregen door natte met fosfaat of silicaat beklede korrels te leggen tussen lagen van een oppervlakmateriaal, het samenstel zwak te comprimeren en de korrels te drogen om een gelamineerd produkt te vormen, bestaande uit een schüimkern met daarmee een geheel vormende oppervlaklagen.

15 Plaatmateriaal of dergelijke, dat stijve schuimkorrels bevat, die zijn gebonden in een celmatrix, vormt een ander kenmerk van de uitvinding, omvattende de'volgende materialen: (i) Schuimkorrels, vervaardigd uit een gelaagd materiaal in een celmatrix, omvattende hetzelfde of een ander gelaagd 20 materiaal, (ii) mengsels van schuimkorrels van verschillende gelaagde mineralen in een celmatrix, omvattende een of meer gelaagde mineralen, (iii) korrels van kaolinietschuim in een celmatrix, die 25 vermiculiet omvat, (iv) korrels van vermiculietschuim in een celmatrix, omvat- ‘ tende vermiculiet of kaoliniet of beide, (v) korrels van kaolinietschuim in een celmatrix, omvattende : kaoliniet en 30 (vi) korrels van kaoliniet/vermiculietschuim in een celmatrix, omvattende vermiculiet of kaoliniet of een mengsel van vermiculiet en kaoliniet.

De bereiding van produkten met schuimkorrels, die zijn ingebed in een celmatrix, omvat het opnemen van de vooraf ge-35 vormde korrels in een met gas behandelde suspensie of schuim van een gelaagd materiaal en drogen van het verkregen, korrel-bevat- 8100079

V

-23- tende schuim. De korrels kunnen in het schuim worden opgenomen door ze daar zacht in te roeren en het gevulde schuim kan worden gevormd, hij voorbeeld door exfcrusie tot de gewenste vorm en gevolgd door drogen. Alternatief kunnen de korrels worden ge-5 assembleer! tot de gewenste vorm, bijvoorbeeld in een vorm en het schuim kan in de geassembleerde korrels worden geperst door het uitoefenen van druk of het kan in de korrels worden gezogen, bijvoorbeeld bij een techniek, waarbij vormen in vacuum plaats heeft. Het persen van de korrels in een vooraf gevormde schuim-10 laag om plaatmaterialen of dergelijke te vormen, is eveneens mogelijk, hoewel in het algemeen een dergelijke techniek leidt tot het samenklappen van de korrels en/of het schuim, waardoor een dichter produkt wordt verkregen dan met andere technieken j wordt bereikt. De gebruikte hoeveelheid schuim kan binnen 15 ruime grenzen variëren, maar is gewoonlijk juist voldoende om de holten tussen de gepakte korrels volledig te vullen, bijvoorbeeld ongeveer een gelijk gewicht aan schuim na het drogen, berekend pp het gewicht van de korrels.

Een andere vorm van plaatmateriaal volgens de uit-20 vinding omvat door hitte afgeschilferde vermiculietdeeltjes in een korrelmatrix of in een celmatrix, omvattende kaoliniet of een mengsel van kaoliniet en vermiculiet.

De uitvinding wordt toegelicht door de volgende voor- ! beelden.

: 25 Voorbeeld X

I Een mengsel van kaolineklei (60g), gedemineraliseerd i

| water (2UO ml) en het schuimmiddel "Forafac" 1157 (0,2 gew./S

I van het kaolien) werd 4θ minuten geklopt in een Kenwood Chef

Foedsel-menger. Het Forafac-schuimmiddel is een fluorhoudend 30 oppervlakte aktief middel, dat een groep C^F^ en een amfotere | groep bevat en het is verkrijgbaar bij de Ugine Kuhlmann Company.

Er werd een nat schuim verkregen met een natte dichtheid van 2k0 kg/m3.

Het natte schuim werd afgelegd in een vorm en men ; 35 liet het daarin h2 uur staan, waarna het bij ongeveer 6o°C in j een luchtoven werd gedroogd. De dichtheid van het verkregen 8100079

A

-2fc-

stijve schuim “bedroeg 75 kg/m . De lineaire krimp van het schuim tijdens het drogen in de oven bleek 9% te bedragen. Voorbeeld II

Een droog, stijf schuim, als beschreven in voorbeeld I, 5 werd bij 600°C in een oven geplaatst en de temperatuur werd tot 1150°C verhoogd. Na 30 minuten op 1150°C werd het schuim verwijderd en het bleek een gesinterde schuimdichtheid te bezitten van 90 kg/nr en een compressiesterkte van 200 KN/m bij 20$ compressie.

10 Voorbeeld III

Een mengsel van 60g kaolien, 2b0 ml gedemineraliseerd water en 0,1*5 gew.$ (berekend op het kaolien) "Empigen" BB schuimmiddel, werd 30 minuten geklopt in een Kenwood voedsel-menger. Het schuimmiddel is verkrijgbaar bij Albright en Wilson 15 en het is een amfotair koolwaterstof-oppervlak aktief middel met carbonzuurgroepen. Er werd een nat schuim verkregen met een dichtheid van 195 kg/m^. Na 2h uur staan en drogen bij 6o°C, zoals beschreven in voorbeeld I, gaf het schuimmengsel een droog,

O

stijf schuim met een dichtheid van 63 kg/nr.

20 Voorbeeld IV

Een mengsel van 100g kaolien, 200 ml gedemineraliseerd water, 0,1g natriumtripolyfosfaat-deflocculeermiddel en 0,1 gew.$ (berekend op het kaolien) "Forafac" 1157 schuimmiddel werd 10 minuten in een Kenwood voedsel-menger geklopt, waarna een 25 stabiel schuim is verkregen. Dit schuim werd gedroogd als' in voorbeeld I onder vorming van een droog, stijf schuim met een dichtheid van 200 kg/m .

Voorbeeld V

j 152g Van een suspensie van gedelamineerd vermiculiet | 30 (vermiculietlamellen) in gedemineraliseerd water (21,9$ vaste stof) werd gemengd met 125g gedemineraliseerd water in een Kenwood voedsel-menger onder toepassing van de draad-bevestiging. 0,5g Natriumtripolyfosfaat-deflocculeermiddel en 33,3g kaolien van lichte kwaliteit, verkregen bij BDH Chemicals werden toege-35 voegd en in de suspensie gemengd. Het mengsel werd 10 minuten _met een maximale snelheid gezwenkt tot_ het verkregen schuim een 8100079 * -25- " maximale hoogte had bereikt , waarna de mengsnelheid werd verlaagd en 37g magnesiumoxyde van lichte kwaliteit, verkrijgbaar bij BDH Chemicals, werd toegevoegd aan en gemengd in het schuim. De mengsnelheid werd weer tot maximale waarde verhoogd 5 gedurende ongeveer T minuut.

Het verkregen stabiele natte schuim werd verdeeld over een met een polyethyleenfoelie beklede aluminiumschotel met aftnetingen van 15 x 15 x 2,5 cm* Men liet het schuim ongeveer 12 uur bij kamertemperatuur staan en daarna werd het bij 80°C 10 in een luchtoven gedroogd. Het droge stijve schuim had een dicht- O o heid van 150 kg/ar en de compressiesterkte bedroeg M*5 KN/m bij 20% compressie.

Voorbeeld VI

Een droog stijf schuim werd verkregen als in voorbeeld 15 V, behalve dat in plaats van 100g nu 70g gedemineraliseerd water werd toegepast. Het verkregen droge stijve schuim had een dicht-heid van 202 kg/ar en de compressiesterkte bedroeg 800 KN/m bij 20% compressie.

Voorbeeld VII

20 Ben droog stijf schuim werd bereid als in voorbeeld V, behalve dat in plaats van333,3g nu 67g kaolien werd toegepast.

O

Het droge stijve schuim had een dichtheid van 215 kg/m en de compressiesterkte bij 20% compressie bedroeg 61*0 KN/m . j Voorbeeld VIII

25 Eén droog stijf schuim werd verkregen als in voorbeeld | V, behalve dat in plaats van 33,3g kaolien nu 100g kaolien [ werd toegepast. De dichtheid van het droge stijve schuim be-

O

droeg 302 kg/nr en de compressiesterkte bij 20% compressie j bedroeg 587 KN/m2.

| 30 Voorbeeld IX

Een droog stijf schuim werd vervaardigd als in voorbeeld V, behalve dat in plaats van 33,3g kaolien nu 133,3g kaolien

O

werd toegepast. Het schuim had een dichtheid van 375 kg/m en de compressiesterkte bij 20% compressie bedroeg 9^3 KN/m .

35 Voorbeelden X tot XII

' In deze voorbeelden werden de gebruikte vermiculiet- 8100079 -26- korrels op de volgende algemene wijze bereid:

Vorming van de korrels:

Een waterige suspensie van vermiculietlamellen, verkregen door het doen zwellen van vermiculiet onder toepassing 5 van opeenvolgende behandelingen met terugvloeiende zoutoplossing, terugvloeiende n-butylammoniumchlorideoplossing en water, werd gemalen en nat geklassificeerd door verwijdering van alle deeltjes groter dan 50 micron. De suspensie werd met gas behandeld door verhitten in een Oakes-menger of Kenwood 10 voedsel-menger ter vorming van een schuim en magnesiumoxyde- poeder (10 gew.$, berekend op het vermiculiet) werd tijdens de behandeling met gas opgenomen.

Het natte schuim werd onmiddellijk gegoten op een geperforeerde "Melinex" band, waarbij het schuim door de 15 openingen in de band bewoog en "kraaltjes" aan de onderzijde van de band vormde. Men liet de kraaltjes harden en gedeeltelijk drogen gedurende enkele minuten voordat zij van de band werden verwijderd door afschrapen. De kraaltjes werden vervolgens in een oven gedroogd -.·; op schotels voor het verkrijgen van 20 korrels droog, stijf schuim, die tot produkten konden worden verwerkt.Door het variëren van de vermiculietconcentratie in de toegepaste suspensie konden schuimkorrels met wisselende dichtheden worden verkregen. De korrels hadden een ruwweg cilindrische vorm en een gemiddelde diameter van 2 tot 3 mm en 25 een lengte van 3 tot 5 mm. Zij hadden een gelijkmatige cel-struktuur.

i

i Voorbeeld X

8 1 00 07 9 -27- werden licht samengedrukt in twee cilindrische huizen, bekleed met "Melinex” kunststof met een diameter van b,35 cm en een hoogte van 2,0 cm, onder toepassing van een mes spat el. De vlakke boven- en benedenoppervlakken van het geheel werden met 5 de spatel afgestreken om een gladde afwerking te verkrijgen en de buizen werden b uur in een oven bij 150°C verhit.

De buizen werden uit de oven verwijderd en de schuim-cilinders werden uit de buizen verwijderd en onmiddellijk werd hun compressiesterkte (10? compressie) bepaald met een 1 10 Houndsfield Tensometer. Het artikel had een 20 gew.? vulling van fosfaatbindmiddel en de dichtheid (gemiddelde van twee monsters) 9 Λ bedroeg 206 kg/nr en de compressiesterkte 27^,8 KH/m .

Voorbeeld XI

Voorwerpen werden vervaardigd als beschreven in voor- : 15 beeld I, behalve dat zij een 10 gew.? vulling van het fosfaat- bindmiddel bevatten in plaats van een 20?'s vulling; deze vulling van 10? werd bereiktjdoor 20g van de schuimkorrels te mengen met 62,5g van een oplossing van 2,22g geconcentreerd * i orthofos for zuur in gedemineraliseerd water.

20 Het voorwerp had een dichtheid (gemiddelde van twee monsters) van 15^- kg/rn^ en een compressiesterkte van 126Λ KH/m2.

Voorbeeld XII

| 50g Vermiculietschuim-korrels met een dichtheid van l «3 I 25 lOU kg/m^ werden met orthofosforzuur bekleed met een droog- j inrichting met gefluldiseerd bed op laboratoriumschaal (Model FBD/L72 van PR Engineering Ltd). Om de korrels te bekleden werden | zij geplaatst in een gefluldiseerd cilindrisch bed met een hoogte van 30 cm en een diameter van 13 cm, dat zich bevond aan 30 de bovenzijde van de droger met gefluldiseerd bed en zij werden i verhit tot 1U0°C. 12 ml 2,5 m Orthofosforzuur werd op de geflufdiseerde korrels gesproeid met een "Delavan" lucht-ver-stuivings-syfonmonster (model 30610—1) met een afgiftesnelheid van 0,22 cm /sec.. Aldus werd een korrelvulling van 2,5 gew.? ; 35 orthofosforzuur bereikt.

; De droge, beklede korrels (8g) werden tot cilindrische 8100079 -28- voorwerpen gevormd en onderzocht als beschreven in voorbeeld I.

De gerede voorwerpen hadden een dichtheid (gemiddelde van twee 3 2 monsters) van 127 kg/nr en een compressiesterkte van 386 KN/m .

Voorbeelden XIII tot XV

5 Droge, stijve bal-kleischuimen werden verkregen volgens de in het algemeen in voorbeeld I beschreven werkwijze uit de volgende bal-kleisuspensies.

Voorbeeld Balvormige klei (g) Water Forafac(g) Kloptijd (cm4) (min.) 10 XIII "Hymod’VAT(lOO) 200 2 20 XIV BSK/L (371) 200 2,k 20 XV "Hycast/VC(l00) 200 2 20 15 "HYMOD’VAT is een bal vormige klei van Dorset-herkomst, verkrijgbaar bij English China Clay, "HYCAST"VC is een balvormige klei van Devon-herkomst, verkrijgbaar bij English China Clay, BSK/L is een balvormige klei uit North Devon, oorspronkelijk 20 verkrijgbaar bij Watson Blake,

Er werd gedemineraliseerd water en "Forafac" 1157 gebruikt.

De natte schuimen werden omgezet in stijve klei-schuimen, zoals beschreven in voorbeeld I en de droge schuimen 25 werden bij 1050°C gesinterd, zoals in voorbeeld II. De eigenschappen van de natte en droge schuimen werden bepaald en zijn hierna vermeld.

i 8 1 00 07 9 . e -29-

Voorbeeld

_XIII_XIV_XV

Eigenschap natte dichtheid (kg/m3) 2^5 198 196 5 droge dichtheid (kg/m3) 12¾ 99 98 sintertijd (min.) 555 gesinterde dichtheid (kg/m3) 128 101 99 *CS gesinterd schuim (KN/rn^) 700 11¾ 172 ±CS hij 100 kg/m3 U20 11¾ 150 10 iCS hij 200 kg/m3 13^0 - 630 *CS niet gesinterd schuim 1(0 - 10,8 o dtC.S. * Compressiesterkte in KS/a.

3 3 CS hij 100 kg/m en 200 kg/m zijn respectievelijk de 15 compressiesterkten van schuimen met een dichtheid van 100 kg/m3 en 200 kg/m3.

Bij een verdere reeks proeven werden de natte schuimen van de voorheelden XIII, XIV en XV omgezet in droge, stijve schuimkorrels door de hand-extrusietechniek, beschreven voor het 20 vervaardigen van vermiculietschuimkorrels in de voorheelden X tot XII. In alle gevallen werden handzame korrels hij een celstruktuur verkregen.

Bij een andere reeks proeven werden de natte schuimen verwerkt tot korrels met celstruktuur in een sproei-droog-25 inrichting.

De korrels van alle zes proeven werden hij 1050°C gesinterd en in alle gevallen hleef de celstruktuur van de korrel behouden.

' Voorbeeld XVI

30 Een slip van vuurvaste klei (kaoliniet/illiet) werd geleid door een zeef van 20 micron om eventuele grote kwarts-deeltjes te verwijderen en 201g van het gezeefde slip (kf% • vaste stof) werd gemengd met 128g gedemineraliseerd water en 2,Ug "Forafac" 1157 ( 0,63 gev.?, berekend op de klei). De ver-35 kregen brij (30? vaste stof) werd in een Kenwood Chef voedsel- ____________menger ongeveer20 minuten geklopt om een stabiel nat schuim te 81 0007 9 -30- vormen.

Monsters van het natte schuim werden omgezet in een geëxtrudeerd droog, stijf schuim volgens de werkwijze van voorbeeld I en het schuim werd gesinterd bij 1150°C, zoals 5 beschreven in voorbeeld II. Het natte schuim had een dichtheid

O

van 190 kg/m en het gesinterde schuim had een dichtheid van 116 kg/m^ en een compressiesterkte van 70 KN/m^ (bij 10% compressie) .

Voorbeeld XVII

10 7»0h kg Balvormige klei EWVA, 12,9 kg gedemineraliseerd water en 169 ml "Forafac" 1157 (0,6% ten opzichte van de klei) werden gemengd tot een brij met een vaste stofgehalte van 35%·

De brij werd 20 minuten in een Kenwood Chef voedsel-menger geklopt en het verkregen stabiele natte schuim werd in schuim-15 korrels omgezet in een normale sproei-drooginrichting. De verkregen korrels werden 5 minuten bij 1150°C gesinterd. Het natte schuim had een dichtheid van 256 kg/nr3 en de gesinterde korrels

O

hadden een dichtheid van I50 kg/m .

Voorbeeld XVIII

20 38g Sepioliet werd gemengd met lé2g gedemineraliseerd water en "Forafac" 115T (0,06g, 0,h% ten opzichte van de klei) in een Kenwood Chef voedsel-menger gedurende 15 minuten ter bereiding van een stabiel nat schuim. Het natte schuim met een dichtheid van 195 kg/rn^ werd omgezet in korrels met celstruk-25 tuur door de band-extrusietechniek, beschreven in de voorbeelden X tot XII. De korrels werden 5 minuten bij 1050°C gesinterd en

O

de gesinterde korrels hadden een dichtheid van 58 kg/m ·

Voorbeeld XIX

18,9# Gedelamineerde vermiculietbrij in gedemineraliseerd 30 water (n6g) werd gemengd met Tög gedemineraliseerd water en 0,5g natriumtripolyfosfaat. Lichte kwaliteit kaolienklei, van BDH (67g) werd bij het mengsel gevoegd en dit werd vervolgens ongeveer 15 minuten in een Kenwood Chef menger geklopt. Magne-siumoxydepoeder van lichte kwaliteit van BDH (3,7g) werd toege-35 voegd en het mengsel werd geklopt om het poeder te verdelen. Het natte schuim werd tot korrels vervaardigd door de bandextrusie- 8100079 -31-

V

method^ van dë vöo~rbeëlden~Xl;ot Xllen^de korrels werden^IÖ minuten bij 1500°C gesinterd. De dichtheid van de gesinterde

O

korrels bedroeg 238 kg/m .

Voorbeeld XX

5 50g Montmorilloniet verd gedispergeerd in 338g gedemineraliseërd water en er verd 137g 18,3# gedelamineerde vermieulietbrij aan de dispersie toegevoegd, gevolgd door 3g "Forafac” 1157· Het mengsel verd 1 uur in een Kenvood Chef menger geklopt om een stabiel nat schuim te krijgen. Het natte 10 schuim verd in droge korrels met celstruktuur omgezet door de bandextrusiemethode van de voorbeelden X tot XII, De bij 90°C gedroogde korrels hadden een dichtheid van 108 kg/m .

Voorbeeld XXI

50g Natriummontmorilloniet (Wyoming bentoniet) en 50g T5 kaolienklei verden met k50g gedemineraliseerd vat er in een

Kenvood Chef menger gemengd tot de montmorilloniet grondig vas gedispergeerd. Er verd 6g "Forafac” 1157 toegevoegd en het mengsel verd 1 uur op de maximale snelheid geklopt om een stabiel nat schuim te verkrijgen. Korrels van droog schuim, ver-20 vaardigd uit het natte schuim- door bandextrusie als in de voorbeelden X tot XII en vervolgens 10 minuten gesinterd bij 1050°C, hadden een dichtheid van 118 kg/m^.

Voorbeeld XXII

50g Natriummontmorilloniet (Wyoming bentoniet) en kjOg 25 gedemineraliseerd vater verden in een Kenvood Chef menger geroerd tot het montmorilloniet grondig vas gedispergeerd. Er verd 6g "Forafac" 1157 toegevoegd en het mengsel verd met de zvenkinrichting geklopt met een maximale snelheid gedurende ongeveer 1 uur om een stabiel nat schuim te verkrijgen. Uit het ; 30 natte schuim verden korrels vervaardigd volgens de band-extrusie-methode van de voorbeelden X tot XII en deze verden 10 minuten bij 1000°C gesinterd. De gesinterde korrels hadden een dichtheid van n0kg/m^.

Voorbeeld XXIII

35 200g Natriummontmorilloniet en 3&0g van een 60#'s vaterige oplossing van butylammoniumchloride en 750g gedeminerali- 8 1 0007 9 f r -32- seerd water werdén onder roeren U uur op 80°C verhit. Het verkregen butylammoniummontmorilloniet (vast) werd door filtreren afgescheiden en vrij van chloride-ionen gewassen. Een kwart van de oplossing werd geklopt met 120g gedemineraliseerd water en 5 12g "Forafac" 1157 gedurende 1 uur in een Kenwood Chef menger ter verkrijging van een stabiel nat schuim. Het natte schuim werd overgebracht in een vorm en gedroogd als in voorbeeld I ter verkrijging van een stijf schuim met celstruktuur.

Voorbeeld XXIV

10 Magnesiummontmorilloniet werd bereid door 200g natriummontmorilloniet (Wyoming bentoniet) met 203g MgClg.éHgO te verhitten in 1 liter gedemineraliseerd water gedurende ^ uur bij 80°C. Het magnesiummontmorilloniet (vast) werd door filtreren afgescheiden en vrij van chloride-ionen gewassen. Een 15 vierde van de vaste stof werd geklopt met 100g gedemineraliseerd water en 0,8g "Forafac" 1157 in een Kenwood Chef menger ter bereiding van een stabiel nat schuim. Het natte schuim werd tot een droge plaat gevormd als beschreven in voorbeeld I. Het droge schuim had een celstruktuur.

20 Voorbeeld XXV

Aluminiummontmorilloniet werd bereid door 200g natriummontmorilloniet (Wyoming bentoniet) met 375g aluminiumnitraat (Al(N0^)2-9H2°) iQ 1»1 liter gedemineraliseerd water k uur op 80°C te verhitten. Het aluminiummontmorilloniet (vast) werd 25 afgefiltreerd en vrij van nitraat-ionen gewassen. Een vierde van de vaste stof werd in een Kenwood Chef menger geklopt met lOOg gedemineraliseerd water en 0;8g "Forafac" 1157 ter verkrijging van een stabiel nat schuim. Het natte schuim werd gegoten en gedroogd als in voorbeeld I ter verkrijging van een droog stijf 30 schuim met celstruktuur.

Voorbeeld XXVI

Een plaats met een afmeting van 15 x 15 x 2,5 cm werd vervaardigd uit ongeveer bolvormige, droge korrels van gedelami-neerd vermiculietschuim met een diameter van 3 mm, bereid als 35 beschreven in de voorbeelden X tot XII. De korrels hadden een O <5 ware dichtheid van 65 kg/nr en een pakkingsdichtheid van U5 kg/m .

8100079 -33-

Dedroge korreliTT22g)^eraeh~gebracht ΓπΓéen'stalên~^rm met ~ o een aflneting van 15 x 15 x 2,5 cm en een kracht van 15 kg/m werd uitgeoefend met een staalplaat om de korrelmassa te comprimeren. De druk werd uitgeoefend tot het volume van de 5 korrelmassa met ongeveer de helft was verminderd. Het produkt was een plaat met een in principe celstruktuur en had een dichtheid van 90 kg/m , een buigsterkte van 30 KN/m en een compressiesterkte van 100 KN/m . De plaat werd uit de vorm gedrukt en de twee hoofdoppervlakken werden bekleed met een 10 35/É's waterige oplossing van natriumsilicaat. Glasvezel vlies

O

met een gewicht van 50g/nr werd op één van de beklede oppervlakken geperst en het verkregen laminaat werd 2 uur in een oven gedroogd. Het laminaat had een dichtheid van 95kg/m , o een buigsterkte van 300 KN/m en een compressiesterkte van 2 15 150 KN/m . De wanmtegeleidbaarheid van het laminaat, bepaald volgens BS 87^, bedroeg 0,056.

Voorbeeld XXVII

Een plaat met een aflneting van 15 x 15 x 2,5 cm werd vervaardigd als beschreven in voorbeeld XXVI, behalve dat de 20 korrels werden bevochtigd met kkg gedemineraliseerd water al vorens ze in de vorm werden gebracht. De verkregen plaat had in principe een celstruktuur en de dichtheid bedroeg 90 kg/m . De buigsterkte van de plaat bedroeg 60 KN/m en de compressie-sterkte 110 KN/m . De plaat werd gelamineerd met glasvezelvlies 25 als beschreven in voorbeeld XXVI en het droge laminaat had een

O O

dichtheid van 95fcg/ni » een buigsterkte van ^00 KN/m en een 2 compressiesterkte van 130 KN/m .

Voorbeeld XXVIII

Een droog stijf schuim werd volgens de werkwijze van 30 voorbeeld I bereid uit 50g kaolienklei (lichte kwaliteit), 200 ml gedemineraliseerd water en 0,3g "Vantoc" CL· (een kvatemair-ammoniumbromide-oppervlak-aktief middel, verkrijgbaar bij Imperial Chemical Industries Limited).

De dichtheid van het droge schuim bedroeg 88 kg/m^.

35 Voorbeeld XXIX

Een samengestelde plaat, die droge korrels uit 81 0007 9 -3U- ύ Γ - vermiculietschuim én een matr i x van vermici&ietschuim bevatte, werd op de volgende wijze vervaardigd.

Vermiculietschuim werd verkregen door een 20 gev.% suspensie van gedelamineerd vermieuliet te kloppen.250g van de 5 suspensie werd 5 minuten in een Kenwood Menger geklopt met 60 omwentelingen per minuut. Het verkregen schuim werd vervolgens gemengd met 50g van de korrels, vervaardigd uit opgeschuimd vermieuliet en geroerd met een grote mechanische roerder met 5 omwentelingen per minuut. De vermiculietkorrels

O

10 hadden een dichtheid van 70 kg/m , een compressiesterkte van 2 100 KN/m en een diameter van 3 mm.

Het verkregen mengsel werd glad gemaakt in een metalen schotel met een afmeting van 2,5 x 2,5 x 2,5 cm, Zk uur bij kamertemperatuur en daarna 2 dagen bij 50° C gedroogd. Het ver- Λ 15 kregen blok had een compressiesterkte van 200 KN/m , een buig- 2 -a sterkte van 350 KN/m en een dichtheid van 95 kg/m . De thermische geleidbaarheid van de plaat bedroeg 0,059 W/mk bij 20°C.

Voorbeeld XXX

20 Een samengestelde plaat, die droge korrels van ge ëxpandeerd perliet en een matrix van vermiculietschuim bevatte, werd als volgt vervaardigd.

Vermiculietschuim werd bereid als beschreven in voorbeeld XXIX. Het verkregen schuim werd vervolgens gemengd met 25 100g kraaltjes, vervaardigd uit geëxpandeerd perliet. De

— O

kraaltjes hadden een dichtheid van 130 kg/m , een compressie- o sterkte van 250 KN/m en een diameter van 2 tot 5 mm.

Het verkregen blok had een compressiesterkte van 2 2 250 KN/m , een buigsterkte van 300 KN/m en een dichtheid van

O

30 110 kg/m. De thermische geleidbaarheid van de plaat bedroeg 0,0U6 W/mk bij 20°C.

Voorbeeld XXXI

Een samengestelde plaat, die droge korrels uit opgeschuimd kaolien en een matrix van vermiculietschuim bevatte, 35 werd op de volgende wijze vervaardigd.

Vermiculietschuim werd verkregen als beschreven in voor- 8100079 -35- beeld XXIX. Het verkregen schuim werd daarna gemengd met 50g korrels, vervaardigd uit opgeschuimd kaolien. De korrels

O

hadden een dichtheid van 65 kg/m , een compressiesterkte van

O

90 KN/m en een diameter van 3 mm.

5 Het verkregen blok had een compressiesterkte van o 2 110 KN/m , een buigsterkte van 250 KN/m en een dichtheid van

O

85 kg/m . De thermische geleidbaarheid van het blok bedroeg 0,0U5 W/mk bij 20°C.

8100079

Claims

1 C I. Stijf anorganisch schuimprodukt, omvattende schuim-korrels van êén of meer gelaagde mineralen, waarbij iedere korrel een celstruktuur heeft.

2. Stijf anorganisch schuimprodukt volgens conclusie 1, met een dichtheid kleiner dan 0,%/ml.

3. Stijf schuimprodukt volgens conclusie 2 met een dichtheid kleiner dan 0,2g/ml. U. Schuimprodukt volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij 10 de schuimkorrels zijn vervaardigd uit gedelamineerd vermiculiet.

5. Schuimprodukt volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de schuimkorrels zijn vervaardigd uit kaoliniet of een kaolien-bevattende klei.

6. Schuimprodukt volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij 15 de schuimkorrels zijn vervaardigd uit montmorilloniet.

7. Schuimprodukt volgens conclusie 1, 2 of 3» waarbij de schuimkorrels zijn vervaardigd uit sepioliet.

8. Schuimprodukt volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een mengsel van schuimkorrels van verschillende 20 gelaagde mineralen.

9. Schuimprodukt volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de schuimkorrels met elkaar zijn verbonden met een hechtmiddel.

10. Schuimprodukt volgens conclusie 9, waarbij het 25 hechtmiddel fosforzuur of een fosfaat is. II. Schuimprodukt volgens conclusie 9, waarbij het hechtmiddel natriumsilicaat is.

12. Schuimprodukt volgens conclusie 9» waarbij het hechtmiddel een organisch bindmiddel is.

13. Schuimprodukt volgens een der conclusies 1-9» waarbij de schuimkorrels zijn ingebed in een celmatrix, omvattende een of meer gelaagde mineralen. 1U. Schuimprodukt volgens conclusie 13, waarbij de celmatrix gedelamineerd vermiculiet omvat. 35 15· Stijf anorganisch schuim met celstruktuur, omvatten de een mengsel van gelaagde mineralen. 8100079 -37-

16. Stijfanorganisch schuim met celstruktuur omvattende montmorilloniet.

17. Stijf anorganisch schuim met celstruktuur, omvattende sepioliet.

18. Stijf anorganisch schuim met celstruktuur omvattende een halvormige klei en/of een vuurvaste klei. 19« Stijf anorganisch schuim volgens een der conclusies 15-19 net een dichtheid kleiner dan 0,%/ml.

20. Stijf anorganisch schuim volgens conclusie 15» 10 omvattende gedelamineerd vermiculiet en kaoliniet of een kaolien-hevattende klei.

21. Stijf anorganisch schuim volgens conclusie 20, omvattende tenminste 10 gew.# gedelamineerd vermiculiet.

22. Stijf anorganisch schuim volgens een der voorgaande 15 conclusies in de vorm van een laminaat met een of meer lagen van een niet-opgeschuimd materiaal.

23. Werkwijze voor de bereiding van een stijf anorganisch schuimprodukt, met het kenmerk, dat men een suspensie van een of meer gelaagde mineralen in een vloeibaar medium, dat een 20 oppervlak aktief middel bevat, met gas behandelt of een stabiel nat schuim te vormen, dat men het natte schuim in druppels verdeelt, tenminste een deel van het vloeibare medium uit de druppels verwijdert om schuimkorrels te vormen en deze korrels tot een schuimprodukt vormt. 25 2h. Werkwijze voor het bereiden van een stijf anor ganisch schuim in de vorm van korrels, met het kenmerk, dat men een suspensie van een of meer gelaagde mineralen in een vloeibaar medium met gas behandelt om een stabiel nat schuim te vormen, dat men het natte schuim vormt tot druppeltjes of vezel-30 achtige extrusieprodukten en tenminste een deel van het vloeibare medium uit de druppeltjes of extrusieprodukten verwijdert.

25. Werkwijze voor het bereiden van een stijf anorganisch schuim, met het kenmerk, dat men een suspensie van twee of meer gelaagde mineralen in een vloeibaar medium met gas behandelt om 35 een stabiel nat schuim te vormen en dat men tenminste een deel van het vloeibare medium uit het natte schuim verwijdert. 8100079 > -38- i fc _ _ 26T~Werkwijzë têr bereiding van een stijf anorganisch schuim, met het kenmerk, dat men een suspensie van een gelaagd materiaal, gekozen uit montmorilloniet en sepioliet, in een vloeibaar medium met gas behandelt om een stabiel nat schuim te 5 vormen en dat men tenminste een deel van het vloeibare medium uit het natte schuim verwijdert. 27* Werkwijze volgens een der conclusies 23 - 26, met het kenmerk, dat de suspensie gedelamineerd vermiculiet bevat en dat een middel voor het verbeteren van de compressiesterkte 10 en de stabiliteit in water voor het betreffende schuim in de suspensie wordt opgenomen.

28. Werkwijze volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat het middel voor het verbeteren van de compressiesterkte en de stabiliteit in water bestaat uit deeltjesvormig magnesium- 15 oxyde.

29. Werkwijze volgens een der conclusies 23-26, met het kenmerk, dat de suspensie een ander gelaagd mineraal bevat dan gedelamineerd vermiculiet en dat het verkregen stijve anorganische schuim wordt gesinterd om de compressiesterkte en 20 de stabiliteit in water te verbeteren.

30. Werkwijze volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat het schuim wordt verhit bij een temperatuur tot 1200°C om het te doen sinteren.

31. Stijve anorganische schuimkorrels met een cel- 25 struktuur, omvattende een of meer gelaagde mineralen.

32. Stijve anorganische schuimkorrels volgens conclusie 31, omvattende gedelamineerd vermiculiet.

33. Stijve anorganische schuimkorrels volgens conclusie 31, omvattende kaoliniet of kaolien-bevattende klei. 30 3^· Stijve anorganische schuimkorrels volgens conclusie 31, omvattende montmorilloniet.

35· Stijve anorganische schuimkorrels volgens conclusie 31, omvattende sepioliet.

36. Stijve anorganische schuimkorrels volgens conclusie 35 31, omvattende vermiculiet en kaoliniet.

37· Stijve anorganische schuimkorrels volgens conclusie 8100079 -r- -39- 31j omvattende gedelamineerd vermicuïiet en kaoliniet.

38. Stijve anorganische schuimkorrels volgens een der conclusies 31 - 37, bekleed met een bindmiddel of hechtmiddel. 39» Stijve anorganische schuimkorrels volgens een der 5 conclusies 31-38 met een dichtheid kleiner dan 0,4g/al.

40. Stijve anorganische korrels volgens conclusie 33, met een dichtheid kleiner dan 0,2g/ml.

41. Toepassing van een stijf anorganisch schuimprodukt volgens een der conclusies 1 - 20 en 30 - 3^ als isolatie- 10 materiaal. b2. Toepassing van een stijf anorganisch schuimprodukt volgens een der conclusies 1 - 20 en 30 - 3^ als brandwerend middel. 1*3· Werkwijze voor de bereiding van een stijf anorganisch 15 schuimprodukt, met het kenmerk, dat men korrels van een of meer gelaagde materialen met een celstruktuur assembleert tot een produkt met de gewenste vorm en dat men het geheel consolideert om het schuimprodukt te vormen. kk. Werkwijze volgens conclusie U3* met het kenmerk, 20 dat het consolideren van de korrelmassa geschiedt door op deze massa druk uit te oefenen. U5. Werkwijze volgens conclusie UU, met het kenmerk, dat de korrels worden bevochtigd voordat op de massa druk· wordt uitgeoefend. 25 b6. Werkwijze volgens conclusie UU of U5» met het ken merk, dat de korrels worden bevochtigd voordat de massa tot een produkt van de gewenste vorm wordt geassembleerd. kj. Werkwijze volgens conclusie k3, met het kenmerk, dat het consolideren van de korrelmassa geschiedt met behulp van 30 een bindmiddel. U8. Werkwijze volgens conclusie kf, met het kenmerk, dat het bindmiddel een anorganisch bindmiddel is. U9. Werkwijze volgens conclusie Vf» met het kenmerk, dat het bindmiddel een organisch bindmiddel is.

50. Werkwijze voor het vervaardigen van een stijf anorganisch schuimprodukt, met het kenmerk, dat men korrels van 8100079 -Uo- een of meer gelaagde mineralen met een celstruktuur opneemt in een met gas behandelde suspensie van een of meer gelaagde mineralen in een vloeibaar medium en dat men tenminste een deel van het vloeibare medium uit de met gas behandelde suspensie 5 verwijdert*

51. Suspensie in een waterige oplossing van een oppervlak aktief middel van twee of meer gelaagde mineralen.

52. Suspensie volgens conclusie 51 waarbij een van de gelaagde mineralen uit gedelamineerd vermiculiet bestaat.

53. Suspensie volgens conclusie 52 van gedelamineerd vermiculiet en kaoliniet of een kaolien-bevattende klei. 5b. Suspensie in een waterige oplossing van een oppervlak aktief middel van een of meer gelaagde mineralen, gekozen uit kaoliniet of een kaolien-bevattende klei, montmorilloniet en 15 sepioliet, waarbij het oppervlak aktieve middel in staat is een stabiel schuim uit de gelaagde mineralen te vormen.

55. Droog poeder, omvattende twee of meer gelaagde mineralen en een oppervlak aktief middel.

56. Droog poeder, omvattende kaoliniet of een kaolien-20 bevattende klei, montmorilloniet of sepioliet en een oppervlak aktief middel. j 8100079 \J/\ - /