SE468210B - Foerfarande foer framstaellning av en vaermeisolerande formad produkt - Google Patents

Description

468 10 15 20 25 30 35 24,0 till 70:30, speciellt förhållandet 40:60 till 60:40. Denna uppbyggnad erbjuder den fördelen att en ytterst homogen korn- fördelning uppnås, varigenom speciellt goda egenskaper kan uppnås med avseende på expanderingstryck och'erosionsbestän- dighet.

Uppfinningen avser även ett förfarande för framställning av angivna värmeisolerande formkroppar, varvid man på ett i å sig känt sätt framställer formkroppar av fibermattor på basis av en vattenhaltig suspension av utgångsmaterialen, och förfa- randet utmärkes därigenom att man i utgångsdispersionen använ- der oexpanderad vermikulit med den maximala kornstorleken 1,0 mm, varvid föredrages oexpanderad vermikulit med den maximala kornstorleken 1,0 mm, varvid minst 80 % uppvisar en kornstor- lek av 5 0,5 mm, och även sådana utgångsdispersioner föredras vari ingår mald, oexpanderad vermikulit, varvid minst 95 % uppvisar kornstorleken 5 0,5 mm.

Enligt ytterligare en föredragen utföringsform av förfa- randet användes i utgångsdispersionen en blandning av mald, oexpanderad vermikulit samt genom siktning till kornstorleken maximalt 1,0 mm erhállen oexpanderad vermikulit, varvid den genom malning erhållna vermikuliten samt den genom siktning erhållna vermikuliten ingår i förhållandet mellan 30:70 och 70:30.

För genomförandet av uppfinningen användes gängse kera- miska, eldfasta eller eldbeständiga fibrer. Dessa fibrer kan uppvisa en tjocklek av 1 till 10 um och en längd av 1 till 10 mm, varvid normalt sådana keramiska fibrer identifieras genom klassificeringstemperaturen, som exempelvis kan uppgå till 1280°C eller 1600°C.

Den enligt uppfinningen använda vermikuliten är en i handeln vanligen förekommande produkt. För att framställa oexpanderad vermikulit med den maximala kornstorleken 1,0 mm kan antingen naturlig vermikulit siktas till ifrågavarande ÛI korndimension av 1,0 mm, men det ställer sig dock även möjligt att mala naturlig vermikulit, varvid vid tillräcklig lång \ malningstid en produkt kan erhållas vars maximala kornstorlek uppgår till 1,0 mm, eller också kan den malda vermikuliten för säkerställande jämte eliminering av partiklar med kornstorlek överstigande 1,00 mm undergå upprepad siktning. 10 15 20 25 30 35 3 4-68 210 De enligt uppfinningen använda fibrillerna av organiska polymerer innefattar kommersiella produkter, som kan framstäl- las av olika polymerer. Fibriller med utgångspunkt från poly- olefiner föredrages, exempelvis fibriller på basis av polyeten med mjukningspunkten 125 till 135°C eller på basis av polypro- pen med mjukningspunkten 155 till 165°C.

De enligt uppfinningen använda temporära eller permanen- ta bindemedlen svarar mot bindemedel som framgår av DE-OS 34 44 397.

Förfarandet vid framställning av de föreliggande form- kropparna kan vidtas enligt i sig kända tillvägagångssätt, dvs utgångsmaterialen dispergeras i tillräcklig vattenmängd till en dispersion med hjälp av omrörare eller lämplig blandaran- ordning. Därpå vidtas formning av de fiberbaserade formkrop- parna genom i sig kända tillvägagångssätt, exempelvis med hjälp av silformar eller också därigenom den vattenhaltiga suspensionen får sedimentera.

Vid dessa formningsmetoder erhålles normala formkroppar i form av mattor med varierande tjocklek, varvid denna tjock- lek är beroende av mängden av den dispersion som ansamlas och uppsuges vid silen, och därigenom kan tjockleken inregleras.

Dessa förformade material som utgöres av mattor kan därefter torkas enligt i sig kända metoder, exempelvis vid temperaturer upp till 120°C. Därefter kan formning vidtas till den slutliga formkroppen antingen direkt eller också genom en vidarebehandling, varvid i samband därmed ifrågavarande mattor uppvärmes till sådana temperaturer vid vilka fibrillpolymerer- na går att forma, t ex beträffande användningen av fibriller av polyeten med smältpunkt ca 135°C till temperaturer av 160 till 180°C, varvid man lämpligen anbringar ett tryck av 5 till 200 bar, företrädesvis 10 till 50 bar. Uppvärmningen vid den förhöjda temperaturen mellan 160 och 180°C får i allmänhet fortgå endast några minuter, exempelvis 3 till 20 minuter, varvid denna sammanhänger med tjockleken hos det för formning avsedda förframställda materialet, exempelvis angivna mattor.

Genom fibrillhalten i formkropparna är det likaså möj- ligt att framställa formkroppar med utgångspunkt från två komponenter som utgöres av det förformade materialet, varvid dessa förformade material kan ihopsvetsas vid kontaktytorna 468 2"íÛ 10 15 20 25 30 35 genom pressning vid de förhöjda temperaturerna, exempelvis 180°C under 3 minuter vid 80 bar. Vid detta tillvägagångssätt föredras speciellt fibrillhalter mellan 20 och 40 viktprocent räknat på den torkade formkroppen.

Det ställer sig lämpligt att vidta nedkylning av form- kroppen under anliggning vid komplicerad beskaffenhet hos formkropparna, och därigenom förorsakas icke några förskjut- ningar i den färdiga formprodukten.

Uppfinningen kommer närmare att åskàdliggöras genom exemplen som följer.

Exempel 1 3 kg oexpanderad vermekulit, vilken erhållits genom siktning till den maximala kornstorleken 1,0 mm, 4 kg keramik- fiber med tjocklek mellan 1 och 3 um och längden 1 till 5 mm med klassificeringstemperatur 1260°C dispergerades homogent i en behållare med 600 1 vatten genom omrörningsanordning. Efter tillsats av 4,1 kg av en treprocentig fibrilldispersion på basis av polyeten med smältpunkt ca 35°C samt 300 g av en vattenhaltig polyakrylatdispersion förorsakades flockning av dispersionen genom tillsats av en polyakrylamidlösning. En formkropp av fibermatta erhölls med hjälp av en sugsil jämte avsugning av vattnet och efterföljande torkning.

Denna formkropp med skrymdensitet ca 900 kg/m3 användes som isolerande stödskikt resp. inkapsling med avseende på värmeteknisk apparatur jämte rörledningar. Formkroppen upp- visade efter värmebehandling utmärkt formstabilitet samtidigt med hållfasthet och elasticitet och ställde sig lämplig för montering jämte fasthållning av keramiska katalysatorer och/eller filter med placering i rörledningar. Formkroppen uppvisade expanderingstrycket 0,6 N/mmz, och detta bestämdes enligt mätmetod som följer: man utgör från ett kvadratiskt prov i form av en platta med homogen tjocklek. Belastnings- ytan, vilken i mitten försetts med en urborrning, uppmättes exakt (mmz) för fastställande av det specifika expanderings- trycket samt placerades under en tryckmätningsanordning. Vid en första uppvärmning erhålles förtrycket 10 N med utgångs- punkt från totalytan. " Uppvärmnings- och nedkylningshastigheten uppgår till 10°C/min. I anslutning till en utprovning genomföres 7 cykler ef!! 10 15 20 25 30 35 40 5 468 210 mellan 75°C och 750°C samt äter till 75°C. I tabellen angivna värden avser den andra cykeln, eftersom den första cykeln ofta resulterar i anomala värden till följd av bortgàende gaser från vermikuliten. t De i tabellen, 2-4, sammanställda erosionsvärdena fast- ställdes enligt mätmetod som följer: provet med dimensionerna 60 x 15 x 5 mm infästes pà sätt enligt vilket den blåsta huvudytan blev ca 75 mm2.

Före utprovningen expanderas det infästa provet genom konditionering vid 750°C (utan uppehåll). Därpå vidtas blås- ning av provets överdel med tryckluft fran en dysa med dia- metern 15 mm pà avståndet 25 mm. Tryckluften uppmätes vid trycksidan på avstandetfl m före dysan och halles vid samma nivà, som uppgår till 1,25 bar. Vid olika tidsintervall invä- ges provet jämte inspänningsanordning och viktförlusten anges.

De i tabellen angivna värdena avser blàsningstider av 60 minuter.

Exempel 2 till 4 Tillvägagàngssättet enligt exempel 1 upprepades, varvid de i tabellen som följer sammanställda utgàngsmaterialen kunde användas. Därvid erhölls formkroppar, vars egenskaper framgår av angiven tabell.

Tabell Exempel 2 3 4 Keramiska fibrer, KT = 1260°C (kg) 4 4 4 Polyetenfibriller (kg) 4,1 2,5 2,5 Polyakrylatdispersion (g) 300 300 300 Oexpanderad vermikulit, siktad till max lmm, 80 % 3 0,5 mm (kg) 1,5 6 2 Oexpanderad vermikulit, mald till max 1 mm, 95 % 3 0,5 mm (kg) - - - Formkroppens skrymdensitet (kg/m3) 800 1000 900 Expanderingstryck 0,2 0,6 0,6 Erosion (efter 60 min) (mg) 0,2 0,5 0,1

Claims (3)

10 15 20 25 30 35 10 468 210 Patentkrav

1. , Förfarande för framställning av en värmeisolerande formad produkt av keramiska, eldfasta eller eldbeständiga fibrer, vermikulit och 5 till 40 viktprocent, räknat på total- sammansättningen, fibriller av organiska polymerer samt tempo- rära och/eller permanenta bindemedel, varvid på ett i sig känt sätt en fibermatta framställes på basis av en vattenhaltig suspension av utgångsmaterialen, i utgångssuspensionen vermiku- lit införlivas i förhållandet keramiska fibrer: vermikulit mellan 80:20 och 30:70, fibermattan torkas samt värmebehandlas vid en för de organiska fibrillernas smältning tillräcklig temperatur samt värmeformas till en produkt med slutlig form, k ä n n e t e c k n a t av att som vermikulit användes oex- panderad vermikulit med den maximala kornstorleken 1,0 mm, varvid minst 80 % uppvisar en kornstorlek_5_0,5 mm.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att som vermikulit användes mald, oexpanderad vermikulit, varav minst 95 % uppvisar en kornstorlek av_5_0,5 mm.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att som vermikulit användes en blandning av mald, oexpanderad vermikulit samt genom siktning till en kornstorlek av_5_l,0 mm erhållen oexpanderad vermikulit i ett förhållande mellan 30:70 och 70:30.