PL166301B1 - Sposób otrzymywania włókien mineralnych I wyrobów z włókien mineralnych - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania włókien mineralnych i wyrobów z włókien mineralnych polegający na natryskiwaniu włókien lepiszczem termoutwardzalnym w postaci żywicy fenolowo-formaldehydowej lub fenolowo-formaldehydowo-mocznikowej z dodatkiem środków adhezyjnych, a następnie uformowaniu z tych włókien kobierca i jego utwardzeniu, znamienny tym, że na włókna mineralne w procesie formowania kobierca nanosi się dodatkowo emulsję wodną polidwumetylosiloksanu i/lub polimetylowodorosiloksanu w ilości od 0,03 do 0,3 części wagowych substancji zemulgowanej w stosunku do masy włókien.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania włókien mineralnych i wyrobów z włókien mineralnych o wysokiej odporności na wodę przeznaczonych do stosowania w budownictwie i przemyśle do izolacji termicznej powierzchni szczególnie narażonych na działanie wilgoci.

Czynnikiem pogarszającym izolacyjność wyrobów z włókien mineralnych jest wilgoć, a długotrwałe jej działanie (pary wodnej lub wody) prowadzi w konsekwencji do rozpadu włókien. Znane i powszechnie stosowane metody zabezpieczania włókien mineralnych przed destrukcyjnym działaniem wilgoci polegają na stosowaniu lepiszcz na bazie termoutwardzalnych żywic fenolowo-formaldehydowych lub fenolowo-formaldehydowo-mocznikowych z dodatkiem środków adhezyjnych typu aminosilanów np. 8-aminopropylotrójetoksysilanu oraz przez dodatkowy natrysk olejów mineralnych.

Istota wynalazku polega na otrzymaniu włókien mineralnych o grubości poniżej 10 mikrometrów i składzie chemicznym wyrażonym modułem kwasowości, to jest stosunkiem sumy procentowej zawartości tlenków glinu i krzemu do sumy procentowej zawartości tlenków wapnia i magnezu nie mniejszym niż 1,6.

Następnie na włókna o takiej charakterystyce w procesie formowania kobierca jest natryskiwane lepiszcze na bazie termoutwardzalnej żywicy fenolowo-formaldehydowej lub fenolowo-formaldehydowo-mocznikowej z dodatkiem γ-aminopropylotrójetoksysilanu w ilości 0,2% w stosunku do suchej masy stosowanego lepiszcza. Ilość natryśniętego na włókna mineralne lepiszcza wynosi około 3% wagowych suchej substancji lepiszcza w stosunku do masy włókien mineralnych. Dodatkowo oprócz lepiszcza w procesie formowania kobierca z włókien mineralnych wprowadza się olej metylosilikonowy (polidwumetylosiloksan) lub olej metylowodorosilikonowy (polimetylowodorosiloksan) w postaci emulsji wodnej w ilości od 0,03 do 0,3 części wagowych odpowiedniego oleju w stosunku do suchej masy włókien mineralnych.

Powyższe środki hydrofobizacyjne mogą być dozowane łącznie z roztworem wodnym stosowanego lepiszcza lub osobno przez odrębny system dysz natryskowych. W przypadku dozowania kompozycji lepiszcza zawierającego dodatkowo emulsję związków hydrofobizacyjnych jest wymagana wzajemna tolerancja emulsji z kompozycją lepiszcza. W tym przypadku

166 301 korzystne jest użycie do emulgowania polimetylowodorosiloksanów lub polidwumetylosiloksanów alkoholu poliwinylowego. Emulsja wykonana przy pomocy tego emulgatora gwarantuje dobrą mieszalność (tolerancję) z wodnym roztworem termoutwardzalnych żywic fenolowo-formaldehydowych lub fenolowo-formaldehydowo-mocznikowych. Również przy osobnym natrysku środków hydrofobizacyjnych można stosować inne środki powierzchniowo czynne. Kompozycję lepiszcza przygotowuje się w sposób następujący:

Do żywicy fenolowo-formaldehydowej o zawartości suchej substancji około 38 + 2%, zawartości wolnego formaldehydu maksimum 10%, zawartości fenolu maksimum 2,5% i czasie utwardzania od 140 do 190 sekund w temperaturze 150°C, dodaje się 40% roztwór wodny mocznika w takiej ilości, by zawartość mocznika w postaci suchej w stosunku do suchej masy żywicy wynosiła najkorzystniej 20% wagowych. Następnie poddaje się leżakowaniu w temperaturze 20°C przez 24 godziny, a następnie dodaje się γ-aminopropylotrójetoksysilan w ilości 0,2% wagowych w przeliczeniu na suchą masę lepiszcza. Całość miesza się i rozcieńcza do stężenia najkorzystniej 20% wagowych zawartości suchej masy w wodzie.

Osobno przygotowuje się emulsję wodną polidwumetylosiloksanu lub polimetylowodorosiloksanu. W 70 częściach wagowych wody ogrzanej do temperatury 50°C rozpuszcza się 9 części wagowych alkoholu poliwinylowego a następnie dodaje się porcjami 30 części wagowych polidwumetylosiloksanu lub polimetylowodorosiloksanu i miesza się intensywnie. Po dodaniu do roztworu lepiszcza emulsji olejowej środków hydrofobizacyjnych w ilości najkorzystniej 2 części wagowych oleju na 100 części wagowych suchej masy lepiszcza i dokładnym wymieszaniu, natryskuje się kompozycję lepiszcza na włókno mineralne w trakcie formowania kobierca w ilości najkorzystniej 3 części wagowych suchej masy lepiszcza w stosunku do masy włókien mineralnych. Uformowany kobierzec włókien mineralnych poddaje się obróbce termicznej w komorze polimeryzacyjnej w temperaturze od 190 do 220°C w czasie 4-10 minut. Utwardzony kobierzec włókien mineralnych tnie się na żądane kształty. Odmiana sposobu polega na tym,że formowany kobierzec włókien mineralnych natryskuje się osobno kompozycją lepiszcza z żywicy fenolowo-formaldehydowo mocznikowej z xaminopropylotrójetoksysilanem a następnie z osobnych dysz natryskuje się emulsją olejową środków hydrofobizacyjnych i poddaje się normalnie obróbce termicznej.

Włókna mineralne otrzymywane sposobem według wynalazku i wyroby z tych włókien mają trwale i skutecznie zhydrofobizowaną strukturę w wyniku czego tracą powinowactwo do wody. Są one odporne na starzenie i dzięki temu, że nie absorbują wilgoci przechodzącej przez przegrody budowlane, zachowują trwale swoje pierwotne własności izolacyjne.

Przykład. I Do żywicy fenolowo-formaldehydowej o zawartości suchej substancji 38%, zawartości wolnego formaldehydu 10%, zawartości fenylu 2,5% i czasie utwardzania w temperaturze 150°C - 160 sekund dodaje się 40% roztwór wodny mocznika w takiej ilości, by zawartość mocznika w postaci suchej w stosunku do suchej masy żywicy wynosiła 20% wagowych. Po 24 godzinach leżakowania w temperaturze 20°C dodaje się γ-aminopropylotrójetoksysilan w ilości 0,2% wagowych w przeliczeniu na suchą masę lepiszcza. Całość miesza się i rozcieńcza do stężenia 20% zawartości suchej masy w wodzie. Do tak przygotowanego roztworu lepiszcza dodaje się 30% emulsję wodną polidwumetylosiloksanu w ilości 2 części wagowych oleju na 100 części wagowych suchej substancji lepiszcza. Emulsję przygotowuje się rozpuszczając w 70 częściach wagowych wody ogrzanej do temperatury 50°C 9 części wagowych alkoholu poliwinylowego a następnie dodaje się porcjami 30 części wagowych polidwumetylosiloksanu o lepkości 50 cP. Emulsję dodaje się do roztworu lepiszcza i następnie natryskuje się na włókno mineralne w trakcie formowania kobierca w ilości 3 części wagowe suchej masy lepiszcza w stosunku do masy włókien mineralnych. Uformowany kobierzec włókien mineralnych poddaje się obróbce termicznej w komorze polimeryzacyjnej w temperaturze 200°C w czasie 6 minut i po utwardzeniu tnie się na wymagane wymiary.

Przykład II. Do żywicy fenolowo-formaldehydowej o zawartości suchej substancji 38%, zawartości wolnego formaldehydu 10%, zawartości fenylu 2,5% i czasie utwardzania w temperaturze 150°C - 180 sekund dodaje się 40% roztwór wodny mocznika w takiej ilości, by zawartość mocznika w postaci suchej w stosunku do suchej masy żywicy wynosiła 20% wagowych. Po 24 godzinach leżakowania w temperaturze20°C dodaje się γ -aminopropy4

166 301 lotrójetoksysilan w ilości 0,2% wagowych w przeliczeniu na suchą masę lepiszcza. Całość miesza się i rozcieńcza do stężenia 20% zawartości suchej masy w wodzie i natryskuje się na włókno mineralne w trakcie formowania kobierca w ilości 3 części:wagowe suchej masy lepiszcza w stosunku do masy włókien mineralnych. Równocześnie odrębnym systemem dysz natryskowych w trakcie formowania kobierca natryskuje się na włókno mineralne emulsję składającą się z rozpuszczonych w 70 częściach wagowych ogrzanej do temperatury 50°C wody, 9 części wagowych alkoholu poliwinylowego a następnie dodawanego porcjami 30 części wagowych polidwumetylosiloksanu o lepkości 30 cP. Emulsję natryskuje się w ilości 0,3% wagowych oleju na 1θ0 części wagowych suchej masy włókien mineralnych. Uformowany kobierzec po natrysku żywicą i emulsją poddaje się obróbce termicznej w komorze polimeryzacyjnej w temperaturze 190°C w czasie 10 minut i po utwardzeniu tnie się na wymagane wymiary.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania włókien mineralnych i wyrobów z włókien mineralnych polegający na natryskiwaniu włókien lepiszczem termoutwardzalnym w postaci żywicy fenolowo-formaldehydowej lub fenolowo-formaldehydowo-mocznikowej z dodatkiem środków adhezyjnych, a następnie uformowaniu z tych włókien kobierca i jego utwardzeniu, znamienny tym, że na włókna mineralne w procesie formowania kobierca nanosi się dodatkowo emulsję wodną polidwumetylosiloksanu i/lub polimetylowodorosiloksanu w ilości od 0,03 do 0,3 części wagowych substancji zemulgowanej w stosunku do masy włókien.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że emulsję wodną polidwumetylosiloksanu i/lub polimetylowodorosiloksanu podaje się łącznie z roztworem wodnym lepiszcza lub natryskuje się bezpośrednio na włókna mineralne za pomocą odrębnego systemu dysz natryskowych.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że emulsja polidwumetylosiloksanu lub polimetylowodorosiloksanu o dowolnym rozcieńczeniu wodą zawiera od 0,5 do 5 części wagowych alkoholu poliwinylowego lub innego środka powierzchniowo czynnego w stosunku do ilości oleju.