PL124808B1 - Method of water-repelent finish of articles made of mineral wool - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób hydrofobizacji wyrobów z welny mineralnej przy uzyciu srodka stanowiacego emulsje oleju mineralnego w wodnym roztworze kopolimeru akrylowo- akryloamidowego.Wyrobom z welny mineralnej stawiane sa wysokie wymagania zwlaszcza w odniesieniu do pochlaniania wody, powodujacego pogarszanie wlasnosci izolacyjnych oraz wymagania pod wzgle¬ dem odpornosci na palenie, stawiane wszystkim materialom, stosowanym w budownictwie, zwla¬ szcza w budownictwie mieszkaniowym.W procesie wytwarzania wyrobów z welny mineralnej srodki hydrofobizujace nanosi sie przewaznie w momencie lub bezposrednio po uformowaniu wlókien. Znane srodki hydrofobizu¬ jace to przede wszystkim oleje mineralne. Z uwagi na swoja wysoka lepkosc oleje te przed ich rozpyleniem i osadzeniem na wlóknach mineralnych musza byc ogrzane do temperatury, umozli¬ wiajacej ich rozpylanie przy uzyciu zimnego powietrza. Oleje mineralne musza posiadac wysoka temperature zaplonu rzedu 300°C i wiecej. Jest to wymagane z uwagi na ich kontakt z goracymi wlóknami oraz z czastkami nie w pelni rozwlóknionej lawy bazaltowej. Im wyzsza lepkosc uzytego oleju, tym wyzsza temperatura potrzebna jest dla uzyskania konsystencji oleju, umozliwiajacej rozpylanie.Dodatkowym mankamentem stosowania oleju jako srodka impregnujacego jest fakt, ze po wyjsciu z dysz rozpylajacych oleje ulegaja znacznemu ochlodzeniu w wyniku kontaktu ze strumie¬ niem zimnego powietrza, przez co pogarsza sie ich zdolnosc zwilzania wlókien mineralnych. Taki sposób przygotowania i nanoszenia olejów nie zapewnia równomiernej impregnacji kobierca z welny mineralnej. Pociaga to za soba koniecznosc zwiekszania ilosci zuzywanego oleju, a to z kolei podwyzsza palnosc gotowych wyrobów.Innym mankamentem stosowania olejów jako srodków hydrofobizujacych, jak w sposobie znanym z opisu patentowego St. Zj. Am. Póln. nr 3 861895, jest emitowanie znacznych ilosci dymu.Olej kontaktujac sie z goracymi wlóknymi mineralnymi ulega rozkladowi do lotnych zwiazków, zawierajacych siarke i azot, które odparowuja do atmosfery.2 124808 Istota wynalazku polega na hydrofobizacji wyrobów z welny mineralnej przez ich impregnacje przy pomocy srodka, stanowiacego emulsje wodno-olejowa, skladajaca sie z 10-50 cz. wag. oleju pochodzenia naftowego o temperaturze zaplonu powyzej 250°C, z 1-5 cz. wag. emulgatora w rodzaju oksyetylowanych pochodnych alkilofenoli lub mydel kwasów tluszczowych i z 45-89 cz. wag. 0,25-2,0% wodnego roztworu kopolimeru akryloamid-kwas akrylowy o stosunku komono- merów jak 10-90 do 90:10, przy czym w uzytym kopolimerze 50-90% molowych grup karboksylo- wych zobojetniono alkaliami.Sposób hydrofobizacji powierzchni wlókien mineralnych za pomoca wyzej opisanego srodka przeprowadza sie w czasie operacji formowania kobierca. Srodek rozpyla sie za pomoca dysz, w ilosci 0,01-1,0% wag. zapewniajacych równomierne jego rozprowadzenie na powierzchni wlókien.Grupy amidowe kopolimeru akryloamid-kwas akrylowy w zetknieciu z goraca powierzchnia wlókien ulegaja imidyzacji, co prowadzi do jego usieciowania. Taki wielkoczasteczkowy, usiecio- wany polimer jest nierozpuszczalny w wodzie i wykazuje wlasnosci hydrofobowe, zblizone do wlasnosci oleju mineralnego. Równoczesnie zawarte w kopolimerze grupy karboksylowe reaguja ze skladnikami mineralnymi wlókien, co prowadzi do trwalego zwiazania srodka z podlozem.Zawarty w emulsji olej jest dokladnie rozprowadzony po wyrobach i dodatkowo wplywa na obnizenie nasiakliwosci. Emulgatorami moga byc substancje powierzchniowo-czynne, niejonowe lub typu mydel.Sposób wedlug wynalazku eliminuje wystepujace dotychczas w zakladach produkujacych wyroby z welny mineralnej zagrozenia pozarowe, a takze powaznie obniza zuzycie olejów mineral¬ nych, przez co wydatnie zmniejsza sie emisje szkodliwych gazów do atmosfery. Dzieki równomier¬ nemu rozprowadzeniu srodka i jego zwiazanie sie z powierzchnia wlókien wyroby finalne charakteryzuja sie niska chlonnoscia wody. Zilustrowane przykladami próby hydrofobizacji wyro¬ bów z welny mineralnej prowadzono na instalacji przemyslowej. Srodki hydrofobizujace natryski¬ wano na wlókna w postaci mgly, wytwarzanej za pomoca dysz rozpylajacych. Jako lepiszcze do produkcji plyt z welny mineralnej stosowano zywice fenolowo-formaldehydowo-mocznikowa w ilosci 3% wag. w przeliczeniu na sucha substancje. Otrzymane plyty posiadaly gramature 150 kg/m3.Przyklad I. Stopiona przez podgrzanie do temperatury 1200°C lawe bazaltowa rozwló¬ kniono przy uzyciu agregatu, wyposazonego w cztery wirujace walki na wlókna, natryskiwano w komorze osadczej, posiadajacej temperatury ok. 40°C, emulsje utworzona przez zemulgowanie 300 kg oleju mineralnego PW-315 z dodatkiem 21 kg oksyetylowanego nonylofenolu pod nazwa Rokafenol w 679 kg wodnego roztworu kopolimeru akryloamid-kwas akrylowy zawierajacego 0,25% wag. kopolimeru, w którym stosunek merów akryloamid: kwas akrylowy wynosil 10:90% molowych, przy czym 50% grup karboksylowych kopolimeru zobojetniono weglanem sodu.Emulsje te naniesiono na wlókna w ilosci 6 kg na 11 wlókna mineralnego. Równoczesnie z natryskiwaniem emulsji naniesiono na wlókno welny mineralnej zywice fenolowo-formoldehydo- wa w ilosci 150 kg 20% wodnego roztworu na lt wlókna.Nastepnie uformowany na przenosniku tasmowym kobierzec welny mineralnej wprowadzono do ogrzewanej komory hartowniczej. Po utwardzeniu lepiszcza w podwyzszonej temperaturze kobierzec z welny mineralnej pocieto na plyty o wymiarach 0,5 X1 m. Nasiakliwosc woda tak otrzymanych plyt badano metoda pelnego zanurzenia wedlug normy PN-74/B-04631. Uzyskano wynik 60,7% wag.Przyklad II. Postepujac jak w przykladzie I na kobierzec z welny mineralnej w komorze osadczej naniesiono 3 kg emulsji na 1 tone wyrobu, emulsje, utworzonej przez zemulgowanie 500 kg oleju z dodatkiem 15 kg oksyetylowanego nonylofenolu w 458 kg wodnego 2% roztworu kopoli¬ meru akryloamid-kwas akrylowy o stosunku merów 40:60, w którym 60% molowych grup karboksylowych zobojetniono tlenkiem magnezu, równoczesnie natryskujac kobierzec 20% wod¬ nym roztworem zywicy fenolowo-formaldehydowej w ilosci 150 kg na 1 tone wyrobu. Nasiakliwosc plyty, oznaczonej jak w przykladzie I wyniosla 63% wody.Przyklad III. Postepujac jak w przykladzie I na kobierzec z welny mineralnej naniesiono 7 kg emulsji na tone wyrobu, utworzonej z 400 kg oleju, 50 kg mydla stearynowego i 550 kg 1,0% wodnego roztworu kopolimeru akryloamid — kwas akrylowy o stosunku merów jak 40:60, w którym 60% molowych grup karboksylowych zobojetniono amoniakiem, a 20% grup za pomoca wodorotlenku magnezu. Nasiakliwosc wyrobu gotowego — 62% wody.124808 3 Przyklad IV. Postepujac jak w przykladzie I na wyroby z welny mineralnej naniesiono 5,6 kg (na 1 tone welny mineralnej)emulsji o skladzie 300 kg oleju, 30 kg oksyetylowanego nonylofe- nolu, 670 kg 0,25% wodnego roztworu kopolimeru akryloamid-kwas akrylowy o stosunku merów jaklO: 90, w którym 90% grup karboksylowych zobojetniono amoniakiem. Nasiakliwosc wyrobów gotowych 63% wody.Przyklad V. (porównawczy). Postepujac jak w przykladzie I uformowano i utwardzono plyty bez nanoszenia srodka hydrofobizujacego. Nasiakliwosc gotowych wyrobów, oznaczono jak w przykladzie I wyniosla 580% wag. wody.Przyklad VI. (porównawczy). Postepujac jak w przykladzie I uformowano plyty mineralne z naniesieniem 3,4 kg oleju PW-315 na tone wyrobu. Nasiakliwosc gotowych plyt wynosila 195%wag. wody.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób hydrofobizacji wyrobów z welny mineralnej przez nasycenie wyrobów ciecza o wlasnosciach hydrofobowych, znamienny tym, ze rozwlókniony material w trakcie formowania do odpowiednich wyrobów w komorze osadczej natryskuje sie w ilosci 0,01-1,0% wag. emulsja wodno-olejowa skladajaca sie z 10-50 cz. wag. oleju mineralnego o temp. zaplonu powyzej 250°C, 1-5 cz. wag. emulgatora i z 45-89 cz. wag. 0,25-2,0%-wego wodnego roztworu kopolimeru akryloamid-kwas akrylowy o stosunku komonomerów jak 10:90 do 90:10. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kopolimer akryloamid-kwas akry¬ lowy, którego 50-90% grup karboksylowych zobojetniono alkaliami. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako emulgator stosuje sie oksyetylowane alkilofenole lub mydla kwasów tluszczowych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób hydrofobizacji wyrobów z welny mineralnej przez nasycenie wyrobów ciecza o wlasnosciach hydrofobowych, znamienny tym, ze rozwlókniony material w trakcie formowania do odpowiednich wyrobów w komorze osadczej natryskuje sie w ilosci 0,01-1,0% wag. emulsja wodno-olejowa skladajaca sie z 10-50 cz. wag. oleju mineralnego o temp. zaplonu powyzej 250°C, 1-5 cz. wag. emulgatora i z 45-89 cz. wag. 0,25-2,0%-wego wodnego roztworu kopolimeru akryloamid-kwas akrylowy o stosunku komonomerów jak 10:90 do 90:10.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie kopolimer akryloamid-kwas akry¬ lowy, którego 50-90% grup karboksylowych zobojetniono alkaliami.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako emulgator stosuje sie oksyetylowane alkilofenole lub mydla kwasów tluszczowych. PL