NO762587L - - Google Patents

Description

Varmeisoleringsmateriale og fremgangsmåte ved fremstilling derav.

Oppfinnelsen angår materialer som er egnede for varmeiso-. lering, spesielt av bygninger, og en fremgangsmåte ved fremstilling av disse.

Ekspanderte vermiculittgranulater og glassfibermatter er begge utstrakt anvendt for å nedsette varmeoverføring gjennom horisontale overflater, som himlinger. For dette formål legges disse materialer vanligvis løst på toppen av den horisontale overflate. For himlinger f.eks. legges de vanligvis på himlingen mellom bjelkene i takrommet. Begge disse materialer er imidlertid beheftet med mangler og spesielt håndteringsproblemer. Således vil vermiculitt som foreligger som små partikler med meget lav egenvekt, være tilbøyelig til å flyttes av luftstrømmer, og en vermiculittisolering er derfor tilbøyelig til å bli ujevn eller lite effektiv med tiden. På den annen side er glassfibermatter erkjent ukomfortable å håndtere, og de er tilbøyelige til å presses sammen med tiden slik at de taper en del av deres isolerende egenskaper.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å unngå de ovennevnte ulemper ved å tilveiebringe et varmeisoleringsmateriale som er rimelig, effektivt og lett å håndtere og som ikke utgjør brann-eller helserisiko.

Oppfinnelsen angår således et varmeisoleringsmateriale som er særpreget ved at det omfatter granulater av en skummet syntetisk harpiks på basis av formaldehyd og innelukket, i en fleksibel pose.-

Selv om det antas at det foreliggende materiale vil bli spesielt anvendt for å nedsette varmegjennomgangen gjennom horisontale overflater ved å legge en eller flere slike poser på toppen av disse overflater, er det også mulig at materialet kan anvendes for andre formål, som for pakningsmateriale i dødluftrommet mellom.de

to kledningsvegger i kjølerom.

Skummede syntetiske harpikser på basis av formaldehyd har meget gocfevarmelsolerende egenskaper.. De byr også på den fordel av de vanligvis er rimelige og har en flammemotstand som alltid er god og som kan forbedres ved i harpiksene å innarbeide, flammehemmende midler på kjent måte. Den foretrukne harpiks for de varmeisolerende materialer ifølge oppfinnelsen er en urea/formaldehydharpiks. Skummede granulater av denne harpiks har meget gode varmeisolerende egenskaper. Det har også vist seg at de gasser som dannes ved varmspaltning av denne harpiks, slukker flammer, slik at harpiksens tilstedeværelse i bygninger ikke utgjør en brann-. risiko og i virkeligheten kan by på fordeler fordi den er flammehemmende .

Granulatene skal fortrinnsvis ha en partikkelstørrelse som er slik at en hovedsakelig andel derav vil ha en største dimensjon av minst 2 mm, fortrinnsvis 2-20 mm, og helst 3-15 mm. Det er spesielt ønsket å unngå tilstedeværelsen av finstoffer eller støv i posene da et slikt materiale ikke bidrar til posenes isolerende egenskaper.

Granulatene bør ha et høyt forhold mellom overflateareal

og volum for at de skal ha de beste varmeisolerende egenskaper,

og dette forhold bør fortrinnsvis tilsvare en egenvekt av 6-12 kg/m 3, beregnet på de tørkede harpiksgranulater. Det har vist seg at en meget god varmeisolering fås ved hjelp av posene ifølge oppfinnelsen når granulatene i det vesentlige har en form som best kan beskrives ved at den ligner på popcorn.

Granulatene inneholder fortrinnsvis i det vesentlige ingen fri fuktighet da fuktighet er tilbøyelig til å øke posenes vekt og derfor transportomkostningene og til å kondensere i posene under visse bruksbetingelser, slik at det fås en avsetning av usynlig fuktighetstilsløring på innsiden av poseveggene og til slutt vekst av sopper i posene.

For å unngå en uønsket ansamling av fuktighet i posene kan disse være laget av et materiale som er i det vesentlige ugjennomtrengbart for luft, og forseglingene kan være i det vesentlige hermetiske.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av den foreliggende opp- finnelse er imidlertid posene gjennomtrengbare for luft og vanndamp. Derved hindres ikke bare dannelsen av en fuktighetstilsløring på poseveggenes innside, men også faren for at et lag av posene vil danne en uønsket fuktighetsbarriere når det legges på plass, f.eks.. mellom takbjelkene på toppen av en himling, nedsettes.

Granulatene av skummet harpiks er tilbøyelige til å være

meget sprø og kan lett knuses til et støv, spesielt dersom harpiksen utgjøres av den foretrukne urea-formaldehydharpiks og dessuten når granulatene har den foretrukne egenvekt av 6-12 kg/m 3. Av denne grunn er det ønsket når det anvendes en pose som er ugjennomtrengbar for luft, at én tilstrekkelig luftmengde holdes tilbake i den lukkede pose for å danne en fjærende beskyttelse for granulatene i posen mot knusing på grunn av belastning av posen, f.eks. fordi posen lagres under andre poser ved lagring og transport. På den annen side bør innéslutning av for meget luft unngås da dette kan føre til at posen blir tilbøyelig til å sprekke under den påførte belastning. Det er gunstig at luftmengden er akkurat tilstrekkelig til at den nødvendige pute vil dannes; Det er imidlertid ikke nød-vendig å regulere luftmengden i posen dersom posen er gjennomtreng-, bar for luft.

Posen er fortrinnsvis laget av en varmforseglbar termoplast, f.eks. polyethylen.

Dersom det er ønsket at posen skal være gjennomtrengbar for luft og vanndamp og posen er laget av et for luft gjennomtrengbart materiale, som en varmforseglbar termoplast, kan dette oppnås ved å gjennomhulle materialet. Gjennomhullingen må selvfølgelig ikke være så stor at posens innhold vil lekke ut, og hullene kan derfor lages ved stikking av hull i materialet med små nåler. Posen kan også være laget av et materiale som er gjennomtrengbart som sådant, f.eks. av et vevet eller uvevet tekstilmateriale, f.eks. vevet nylon eller polyester,, eller papir.

Posens størrelse er fortrinnsvis slik at den er lett å håndtere. For varmeisolering av himlinger hvor posene skal anbringes mellom bjelkene i takrommet i bygninger, har posene fortrinnsvis en størrelse på 40, 50 eller 61 cm da disse størrelser er tilnærmet den vanlige avstand mellom takbjelker, og en hvilken som helst egnet lengde, idet en lengde på ca. 120 cm har vist seg spesielt egnet for lagring og transport. Posens øvrige dimensjon, dvs. bredden eller dybden, er fortrinnsvis minst 4 cm for oppnåelse av en god varmeisolering. Den mest foretrukne dybde av 5-6 cm gir en varmeisolering som tilsvarer den varmeisolering som fås med ca. 7,62 cm glassfibermatte..

Varmeisoleringsmaterialene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles på en rekke forskjellige måter. Ved en metode fylles granulatene av skummet harpiks i en fleksibel pose, hvorefter posen lukkes.

Ved en annen metode kan granulatene fylles i et fleksibelt rør,

og hver ende av dette kan derefter lukkes slik at det fås en forseglet pose som inneholder granulatene. Ved ytterligere en metode kan en sats av granulatene påføres på overflaten av et ark av et fleksibelt materiale, hvorefter arket kan brettes slik at det fås et rør som inneholder granulatene eller partiklene, og til slutt kan hver ende av det således dannede rør og de langsgående kanter av røret motsatt bretten forsegles slik at det fås en pose som inneholder granulatene.

Granulatene av skummet harpiks kan fremstilles på en hvilken som helst egnet måte. Det er således beregnet at granulatene kan fremstilles ved en enkel operasjon fra en skumbar reaksjonsblanding inneholdende de harpiksdannende bestanddeler og et blåsemiddel.

Ved en metode dannes imidlertid først en blokk av skummet harpiks, hvorefter blokken oppdeles til granulater, f.eks. ved nedmaling. Når denne metode anvendes, er det av viktighet at nedmalingen ikke utføres før harpiksen i den skummede blokk er blitt i det vesentlige fullstendig herdet. Dette innebærer generelt uttrykt at blokken bør få henstå i minst flere timer, fortrinnsvis 24 timer, ved værelsetemperatur før den nedmales. Korte perioder er aksepter-bare ved høyere temperaturer. Hvis herdingen av blokken ikke er tilstrekkelig fullstendig, vil nedmaling ved alle metoder som er blitt forsøkt i praksis, føre til en i det vesentlige eller fullstendig nedbrytning.av blokken til finstoff eller støv hvorav ingen er egnede for fremstilling av de isolerende materialer ifølge oppfinnelsen .

Selv når herdingen av blokken er i det vesentlige fullstendig, er den skummede harpiks sprø,, og det er .derfor nødvendig å. utvise forsiktighet når denne håndteres og nedmales dersom dannelse av store mengder ubrukbart finstoff eller støv skal kunne unngås.

En foretfukken metode for nedmaling av blokken og som fører til at det dannes granulater med den foretrukne partikkelstørrelse og form, dvs. som ligner på popcorn med en granulatstørrelse på 2-5 mm for den største dimensjon, omfatter tvinging av blokken eller seksjoner avskåret fra blokken dersom blokken er forholdsvis stor, mellom de roterende skjærblader og minst ett samarbeidende stasjonært blad i et nedmalingsapparat, og derefter gjennom en sikt. En for sterk nedmaling fører til at uønskede mepgder støv eller finstoffer vil dannes. Vanlige nedmalingsmaskiner, f.eks. som anvendt ved oppsplitting av plastskrapmaterialer, har vist. seg å være egnede, forutsatt at antallet av stator- og/eller skjærblader reduseres slik at nedmalingsintensiteten også blir lavere.

Siktens utformning har også vist seg å være av viktighet. Bruk av sikthull med skarpe vinkler er tilbøyelig til å befordre den uønskede dannelse av støv eller finstoff, og det foretrekkes derfor å anvende en sikt med hull som er frie for skarpe vinkler, f.eks. sikter med sirkelformige hull. Hullets størrelse er også av viktighet.Det har ifølge oppfinnelsen vist seg at det er van-skelig å oppnå jevnt gode resultater dersom sikthullene er på 25 mm i diameter eller derunder. En diameter av 30-3,2 mm er meget egnet.

Granulatene er tilbøyelige til å være svake og bør håndteres med forsiktighet. Spesielt bør en slitasje av granulatene mot andre overflater eller mot hverandre unngås da dette også lett vil føre til at granulatene oppdeles til støv eller finstoff.

Det har således vist seg uaksepterbart å transportere granulatene i en luftstrøm. På den annen side har'det vist seg egnet å transportere granulatene med et begerverk eller en lignende transport-anordning .

Som antydet ovenfor er granulatene for isoleringsmaterialene ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis tørre, dvs. at de ikke inneholder fri fuktighet. Ved en foretrukken metode for å fremstille-granulatene fremstilles disse fra en blokk av skummet harpiks som selv er fremstilt fra en vandig reaksjonsblanding. Vannet tar ingen kjemisk del i reaksjonen, og det er derfor nødvendig å fjerne dette vann før granulatene fylles i poser. Det er også mulig at de skummede blokker vil ta opp vann ved henstand.

Det har overraskende vist seg vanskeligere effektivt å fjerne den frie fuktighet fra granulatene enn fra den skummede blokk hvorfra granulatene.dannes. Ved bruk av en tørregass med lav hastighet vil granulatene være i det vesentlige ufullstendig tørket efter en økonomisk aksepterbar tid. På den annen side vil en økning av tørregassens hastighet til en hastighet ved hvilken tørringen vil forløpe med en aksepterbar hastighet, være til-bøyelig til å forårsake en traktvirkning gjennom granulatene slik at bare en liten andel av disse vil utsettes for gassen. Det er derfor langt mer foretrukket å fjerne eventuell fri fuktighet fra blokken før den nedmales.. Dette kan gjøres på en effektiv måte og i løpet av en økonomisk aksepterbar tid ved å utsette blokken for en strøm av varm tørregass i et lukket rom. Da tørringen er tilbøyelig til å fjerne formaldehyddamp som er en irriterende damp, er det gunstig at veggene som omslutter rommet, er ugjennomtrengbare for denne gass. Luft er en egnet gass for tørreprosessen.

Varmeisoleringsmaterialene ifølge oppfinnelsen er spesielt egnede for å nedsette varmetapet gjennom hustak, og for dette formål anbringes de på egnet måte mellom bjelkene over himlingen straks under taket. Andre, anvendelser er også mulig. Materialene kan f.eks. anvendes for å forbedre isoleringen i kjølerom ved å pakke materialene<1>dødluftrommet i kjølerommets hulvegger. De kan også anvendes for å nedsette varmetapet gjennom tak på eldre bygninger, f.eks. tak av den type hvor taksten er lagt på et under-lag av lekter og gips, ved å anbringe posene mot den undre overflate av lektene og støttegipsen, f.eks. ved hjelp av lister mellom takfagverket.

Varmeisoleringsmaterialene ifølge oppfinnelsen byr ikke på de ulemper ved håndtering som glassfibermatter gjør, og det er lite sannsynlig at de vil forflyttes på grunn av luftstrømmer.

De er lette å håndtere og transportere og byr på den ytterligere fordel at de kan fjernes dersom reparasjoner skal utføres, og derefter bringes på plass igjen uten at dette går ut over deres isoleringsvirkning.

Eksempel

13 6,2 1 av en oppløsning dannet ved å blande 100 vektdeler urea/formaldehydforpolymer ("Borden" harpiks UL28) med 150 vektdeler vann blandes med 136,2 liter av en ytterligere oppløsning dannet ved blanding av 1 vektdel syrekatalysator ("Borden UXJ40") med 30 vektdeler vann, for dannelse av 272,4 liter av en skum- dannende harpiksreaksjonsblanding. Blandingen ble helt i en form og ved henstand omsatt ved værelsetemperatur under dannelse av 7245 liter av en skummet harpiksblokk som veide ca. 272 kg og inneholdt fri fuktighet.

Den således dannede blokk ble tørket til en konstant vekt

på ca. 0,5 kg/m ved at den ble utsatt for en strøm av varmluft i et lukket rom i minst 24 timer. Den tørkede blokk ble derefter oppskåret i egnede seksjoner, og seksjonene ble tilført til en granuleringsmaskin som omfattet en nedmalingsanordning av typen PSI Cumberland, men slik forandret.at dens sylindriske rotor hadde 5 blader anordnet med samme avstand rundt rotorens omkrets, og disse blader samarbeidet med et enkelt statorblad. Under bladene var en metallsikt anordnet som inneholdt tett nær hverandre an-ordnede sirkelformige hull som hvert hadde en diameter på 30-32 mm. Materialet som ble utvunnet fra granulatoren, omfattet i det vesentlige granulater hvorav i det vesentlige alle hadde en par-tikkelstørrelse innen området 3-15, mm for den største dimensjon og som lignet på løse popcorn.

Granulatene ble transportert på et begerverk til en lagrings-silo og derefter fylt i for luft ugjennomtrengbare polyethylenposer pa 120 cm x 50 cm, i en mengde av ca. 0,5- kg/m 3 granulater i hver pose. Hver poses overflate ble derefter utsatt for et svakt trykk for å fjerne eventuelt overskudd av luft og for å efterlate tilstrekkelig luft i posen til at denne dannet en pute for partiklene når posen var forseglet, og posens åpning ble derefter varmforseglet.

Den erholdte pose hadde en lengde på 120 cm, en bredde på

40 cm og en dybde på ca. 5 cm. Posens varmeledningsevne, målt over dens tykkelse i overensstemmelse med BS874, viste seg å være 0,03 5 W/mK.

Da posen ble utsatt for en flamme, begynte den først å brenne, men flammen ble derefter slukket av gassene som ble av-gitt ved termisk nedbrytning av harpiksen. Hvis egnede gjennomhullede polyethylenposer, f.eks. polyethylenposer med meget fine nålehull, anvendes, er det ikke nødvendig å regulere den luftmengde som holdes tilbake i posen, som beskrevet ovenfor.

Istedenfor å anvende polyethylenposer kan de skummede urea/ formaldehydgranulater fylles i poser av flammehemmende 80 g.■ kraft- papir. Papirposene kan være ugjennomhullede eller gjennomhullede som tilfellet er for polyethylenposene.

Claims (22)

1. I. Varmeisoleringsmateriale, karakterisert ved at det omfatter granulater av skummet syntetisk harpiks på basis av formaldehyd innelukket i en fleksibel pose. ■
2. 2. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at den syntetiske harpiks er en urea/formaldehydharpiks.
3. 3. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at posen er. laget av en varmforseglbar termoplast.
4. 4. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-3, karakterisert ved at posen er laget av et materiale som er gjennomtrengbart for luft og vanndamp.
5. 5. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-3, karakterisert ved at posen er laget av et ugjennomtrengbart materiale og er gjennomhullet.
6. 6. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-3, karakterisert ved at posen er ugjennomtrengbar for luft og vanndamp og inneholder tilstrekkelig luft til at den danner en pute som beskytter granulatene i posen mot knusing på grunn av en belastning mot posen.
7. 7. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-6, karakterisert ved at den fylte pose har en dybde på minst 50 mm.
8. 8. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-7, karakterisert ved at granulatene inneholder i det vesentlige ingen fri fuktighet.
9. 9. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-8, karakterisert ved at en hovedsakelig numerisk andel av granulatene har en største dimensjon av 2-15 mm, idet granulatene er i det vesentlige frie for finstoff eller støv.-
10. 10. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-9, karakterisert ved at granulatene har en form i det vesentlige lik løst popcorn.
11. II. Varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-10, karakterisert ved at granulatene har en egenvekt av 6-12 kg/m 3.
12. 12. Fremgangsmåte ved fremstilling.av et varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-11, karakterisert ved at granulater av en syntetisk harpiks på basis av formaldehyd fylles i en fleksibel pose, hvorefter posen .lukkes.
13. 13. Fremgangsmåte^ ved fremstilling av et varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-11, karakterisert ved at granulater av en skummet syntetisk harpiks på basis av formaldehyd fylles i en lengde av et fleksibelt rør, hvorefter hver ende av denne lengde forsegles for dannelse av en forseglet pose som inneholder granulatene...
14. 14. Fremgangsmåte ved fremstilling av et varmeisoleringsmateriale ifølge krav 1-11, karakterisert ved at en charge av granulater av en skummet syntetisk harpiks på basis av formaldehyd helles på et fleksibelt ark, hvorefter arket brettes for dannelse av et rør som inneholder granulatene, og hver ende av røret og lengden av rørets åpne sider på brettens motstående side forsegles for dannelse av en lukket pose som inneholder granulatene.
15. 15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, 13 eller 14, karakter i-, sert ved at det anvendes en pose som er gjennomtrengbar for luft og vanndamp.
16. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 12-15, karakterisert ved at den skummede harpiks er laget fra en vandig reaksjonsblanding og at fri fuktighet skilles fra den skummede harpiks før granulatene innelukkes i posen.
17. 17. Fremgangsmåte ifølge krav 12-16, karakterisert ved at granulatene lages ved å danne en blokk av skummet harpiks som derefter nedmales, idet eventuell fri fuktighet skilles fra blokken av skummet harpiks før den nedmales.
18. 18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert . ved at den frie fuktighet fjernes fra blokken ved at denne utsettes for en strøm av oppvarmet tørr gass i et lukket rom.
19. 19. Fremgangsmåte ifølge krav 12-18, karakterisert ved at granulatene lages fra en blokk av skummet harpiks ved å tvinge blokken mellom roterende blader og minst ett samarbeidende stasjonært blad i et nedmalingsapparat og derefter gjennom en sikt.
20. 20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at det anvendes en sikt med hull som er frie for skarpe vinkler.
21. 21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at det anvendes en sikt med sirkelformige hull.
22. 22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, karakterisert ved at det anvendes en sikt med hull som har en diameter på over 2 5 mm.