PL200727B1

PL200727B1 - Insulating materials

Info

Publication number: PL200727B1
Application number: PL358442A
Authority: PL
Inventors: Anna Jirsa-Ociepa; Jerzy Witek; Leon Łukwiński; Andrzej Śliwa; Tadeusz Kapuściński; Józef Barański
Original assignee: Inst Szk & Lstrok A Ceramiki M
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2009-01-30
Also published as: PL358442A1

Abstract

Ujawniono tworzywa izolacyjne, składające się z włókien nieorganicznych, wodnego roztworu lepiszcza i wypełniaczy ziarnistych, które stanowią kompozycję składającą się z włókien nieorganicznych, korzystnie glinokrzemianowych lub bazaltowych, poddanych uprzednio obróbce termicznej w podwyższonej temperaturze, korzystnie równej temperaturze klasyfikacji użytego włókna lub mieszaniny tych włókien z włóknami nieorganicznymi nie poddanymi wstępnej obróbce termicznej, wypełniacza ziarnistego i/lub wodnego roztworu lepiszcza, przy czym procentowy udział poszczególnych składników wynosi: włókna nieorganiczne poddane wstępnej obróbce termicznej od 1 do 90% wag., korzystnie 15% wag., włókna nieorganiczne nie poddane wstępnej obróbce termicznej od 0 do 90% wag., korzystnie 15% wag., wypełniacz ziarnisty od 0 do 50% wag., korzystnie 10% wag., wodny roztwór lepiszcza od 30 do 90% wag., korzystnie 60% wagInsulating materials are disclosed, consisting of inorganic fibers, an aqueous binder solution and granular fillers, which constitute a composition consisting of inorganic fibers, preferably aluminosilicate or basalt, previously subjected to thermal treatment at an elevated temperature, preferably equal to the classification temperature of the fiber used or a mixture of these fibers with inorganic fibers not subjected to thermal pretreatment, granular filler and/or aqueous binder solution, wherein the percentage share of the individual components is: thermally pretreated inorganic fibers from 1 to 90% by weight, preferably 15% by weight, thermally pretreated inorganic fibers from 0 to 90% by weight, preferably 15% by weight, granular filler from 0 to 50% by weight, preferably 10% by weight, aqueous binder solution from 30 to 90% by weight, preferably 60% by weight.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest włókniste tworzywo izolacyjne przeznaczone, zwłaszcza do formowania płyt i kształtek izolacyjnych a także do ubijania wyłożeń izolacyjnych w szalunkach.The subject of the invention is a fibrous insulating material intended, in particular, for forming insulation boards and shapes as well as for compacting insulating linings in formwork.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 113 696 sposób polegający na formowaniu wyrobów, z wodnej zawiesiny włókien glino krzemianowych zawierającej 0,001-0,01% wagowych substancji powierzchniowo czynnej, 0,7%-2,5% wagowych substancji wiążącej, korzystnie krochmalu i/lub związków krzemoorganicznych.There is known from the Polish patent specification No. 113,696 a method consisting in forming products from an aqueous suspension of aluminum silicate fibers containing 0.001-0.01% by weight of surfactant, 0.7% -2.5% by weight of a binder, preferably starch and / or organosilicon compounds.

Znana jest z polskiego opisu patentowego nr 146464 włóknista masa ogniotrwała zawierająca włókna ogniotrwałe, korzystnie glinokrzemianowe i/lub korundowe oraz lepiszcze składające się z zolu kwasu krzemowego, ilastego surowca glinokrzemianowego i rozpuszczalnego w wodzie polimeru organicznego korzystnie soli sodowej 2 metylocelulozy z wodą.It is known from Polish patent specification No. 146464 a fibrous refractory mass containing refractory fibers, preferably aluminosilicate and / or alumina, and a binder consisting of a silicic acid sol, an aluminosilicate clay raw material and a water-soluble organic polymer, preferably sodium 2-methylcellulose with water.

Włóknista masa izolacyjna przeznaczona jest do otrzymywania wyrobów izolacyjnych lub wykładzin formowanych metodą ubijania.The fibrous insulating mass is intended for the production of insulation products or linings formed by tamping.

Wadą ograniczającą obszar stosowania wyrobów izolacyjnych otrzymanych według polskich opisów patentowych jest niska wytrzymałość mechaniczna, która w odniesieniu do wytrzymałości na ściskanie wynosi od poniżej 2 MPa, także skurczliwość wypalania jest na granicy dopuszczalnych wymagań i wynosi, po wypaleniu do temperatury stosowania 2,5-3%.The disadvantage limiting the area of application of insulation products obtained according to Polish patents is the low mechanical strength, which in terms of compressive strength is below 2 MPa, also the firing shrinkage is at the limit of acceptable requirements and amounts, after firing to the application temperature, 2.5-3 %.

Celem wynalazku było opracowanie tworzyw izolacyjnych nie posiadających wad tworzyw znanych.The aim of the invention was to develop insulation materials that do not have the disadvantages of known materials.

Tworzywo izolacyjne według wynalazku stanowią kompozycję składającą się włókien nieorganicznych, korzystnie glinokrzemianowych lub bazaltowych, poddanych uprzednio obróbce termicznej w podwyższonej temperaturze, korzystnie równej temperaturze klasyfikacji użytego włókna lub mieszaniny tych włókien z włóknami nieorganicznymi nie poddanymi wstępnej obróbce termicznej, wypełniacza ziarnistego i/lub wodnego roztworu lepiszcza, przy czym procentowy udział poszczególnych składników wynosi:The insulation material according to the invention is a composition consisting of inorganic fibers, preferably aluminosilicate or basalt, previously thermally treated at an elevated temperature, preferably equal to the classification temperature of the fiber used or a mixture of these fibers with non-thermally pretreated inorganic fibers, a granular filler and / or an aqueous solution binder, where the percentage of individual components is:

- włókna nieorganiczne poddane wstępnej obróbce termicznej od 1 do 90% , korzystnie 15%,- pre-thermally treated inorganic fibers from 1 to 90%, preferably 15%,

- włókna nieorganiczne nie poddane wstępnej obróbce termicznej od 0 do 90%, korzystnie 15%- inorganic fibers not subjected to pre-thermal treatment from 0 to 90%, preferably 15%

- wypełniacz ziarnisty od 0 do 50%, korzystnie 10%.- granular filler from 0 to 50%, preferably 10%.

- wodny roztwór lepiszcza od 30 do 90%, korzystnie 60%.- an aqueous binder solution from 30 to 90%, preferably 60%.

Okazało się, że tworzywo izolacyjne zawierające w swym składzie włókna nieorganiczne, poddane uprzednio obróbce termicznej w podwyższonej temperaturze, korzystnie równej temperaturze klasyfikacji tego włókna, posiadają zdecydowanie wyższą wytrzymałość na ściskanie a także niższą skurczliwość liniową oraz większą odporność na działanie czynników chemicznych. Ponadto okazało się, że korzystną formą włókna zmodyfikowanego termicznie są nieorganiczne włókna poużytkowe stanowiące nie zagospodarowane dotychczas uciążliwe odpady przemysłowe.It turned out that the insulating material containing inorganic fibers, previously subjected to thermal treatment at an increased temperature, preferably equal to the classification temperature of this fiber, has a much higher compressive strength, as well as lower linear shrinkage and greater resistance to chemical factors. Moreover, it turned out that the preferred form of the thermally modified fiber are postconsumer inorganic fibers, which constitute noxious industrial waste that has not been managed so far.

Zaletami tworzywa według wynalazku są podwyższone, w stosunku do tworzyw znanych, własności użytkowe a mianowicie:The advantages of the material according to the invention are higher, compared to known plastics, functional properties, namely:

- podwyższona o co najmniej 100% wytrzymałość na ściskanie,- compressive strength increased by at least 100%,

- obniżona o co najmniej 100% skurczliwość liniowa po wypaleniu,- linear shrinkage after firing reduced by at least 100%,

- podwyższona odporność na działanie czynników chemicznych.- increased resistance to chemical agents.

Ponadto, produkcja włóknistego tworzywa izolacyjnego według wynalazku umożliwi wykorzystanie niezagospodarowanych dotychczas, poużytkowych odpadów włókien nieorganicznych, pochodzących z demontażu wyłożeń włóknistych remontowanych lub likwidowanych urządzeń grzewczych. Rozwiązanie według wynalazku jest więc proekologiczne.Moreover, the production of the fibrous insulation material according to the invention will make it possible to use the hitherto unused, post-consumer waste of inorganic fibers from the dismantling of fibrous linings of the renovated or decommissioned heating devices. The solution according to the invention is therefore environmentally friendly.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Wykonano tworzywo izolacyjne z kompozycji o następującym składzie:An insulating material is made from a composition with the following composition:

1. włókno glinokrzemianowe poużytkowe -15% wgg.1. post-consumer aluminosilicate fiber -15% acc.

2. włókno glinokrzemianowe handlowe -55% wgg2. commercial aluminosilicate fiber -55% acc

3. kaolin -1%%wgg3. kaolin -1 %% acc. To

4. wodny 15% roztwór zolu kwasu krzemowego -6%% wg..4.Aqueous 15% silicic acid sol solution -6%% acc. To ..

Z kompozycji formowano płyty izolacyjno-konstrukcyjne, które po wypaleniu w temperaturze 1100°C posiadały bardzo korzystne własności takie jak:The composition was used to form insulation and construction boards which, after firing at 1100 ° C, had very favorable properties, such as:

- wytrzymałość na ściskanie 3,1 MPa- compressive strength 3.1 MPa

- skurczliwość liniową 0,8%- linear shrinkage 0.8%

- średni współczynnik przewodnictwa cieplnego 0,22 W/mK- average coefficient of thermal conductivity 0.22 W / mK

PL 200 727 B1PL 200 727 B1

Płyty zastosowano do izolacji pieca grzewczego.The boards were used to insulate the heating furnace.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do wykonania tworzywa izolacyjnego użyto kompozycji składników o następującym składzie:The composition of components with the following composition was used to make the insulation material:

1. włókno poużytkowe bazaltowe -25%1. postconsumer basalt fiber -25%

2. kaolin - 2%2. kaolin - 2%

3. wodny, 20% roztwór szkła wodnego -75%3.water, 20% water glass solution -75%

Otrzymano tworzywo izolacyjne, które po wypaleniu w temperaturze 800°C charakteryzowało się następującymi własnościami:An insulating material was obtained which, after firing at a temperature of 800 ° C, was characterized by the following properties:

Wytrzymałość na ściskanie -4,2 MPaCompressive strength -4.2 MPa

Skurczliwość liniowa -4,25%Linear shrinkage -4.25%

Średni współczynnik przewodnictwa cieplnego - 4,20 W/mK.The average coefficient of thermal conductivity - 4.20 W / mK.

Z otrzymanego tworzywa formowano osłony izolacyjne, które stosowano z dobrym rezultatem do izolacji suszarni.Insulating covers were formed from the obtained material and used with good results for the insulation of the dryer.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Tworzywo izolacyjne wykonano z kompozycji następujących składników:The insulating material is made of a composition of the following components:

1. Włókno glinokrzemianowe wstępnie wypalone w temp. 1000°C/8 h - 40%1. Aluminum silicate fiber pre-fired at 1000 ° C / 8 h - 40%

2. Wodny 30% roztwór fosforanu glinowego -05%2. Aqueous 30% aluminum phosphate solution -05%

Otrzymano włóknistą masę izolacyjną, którą użyto do naprawy ubytków wyłożenia izolacyjnego pracującego w atmosferze zawierającej tlenki siarki. Tworzywo izolacyjne otrzymane po ubiciu i wypaleniu masy w temperaturze 1100°C charakteryzowało się następującymi własnościami:A fibrous insulating mass was obtained, which was used to repair defects in the insulating lining operating in an atmosphere containing sulfur oxides. The insulating material obtained after tamping and burning the mass at 1100 ° C was characterized by the following properties:

Wytrzymałość na ściskanie -,,-MPaCompressive strength - ,, - MPa

Skurczliwość liniowa -0,25% ,Linear shrinkage -0.25%,

Średni współczynnik przewodnictwa cieplnego - C),23 W/mKAverage coefficient of thermal conductivity - C), 23 W / mK

Claims

Insulating material consisting of inorganic fibers, an aqueous solution of a binder and granular fillers, characterized in that they are a composition consisting of inorganic fibers, preferably aluminosilicate or basalt fibers, previously thermally treated at an elevated temperature, preferably equal to the classification temperature of the fiber used or a mixture of these fibers with non-thermally pretreated inorganic fibers, granular filler and / or aqueous binder solution, the percentages of individual components being:

- pre-treated inorganic fibers from 1 to 905 weight, preferably 125 weight,

- inorganic fibers not subjected to thermal pretreatment from 0 to 905 weight, preferably 125 weight,

- granular filler from 0 to 205 weight, preferably 105 weight,

- aqueous binder solution from 30 to 905 weight, preferably 605 weight.