SE501492C2

SE501492C2 - Process and materials for coating surfaces

Info

Publication number: SE501492C2
Application number: SE9302322A
Authority: SE
Inventors: Jarl-Erik Rollen
Original assignee: Rollen Jarl Erik
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1995-02-27
Also published as: EP0707680A1; SE9302322L; AU7197494A; SE9302322D0; WO1995002098A1

Abstract

Method and material compound for coating of surfaces with a porous material, preferably a cold-insulating and condensation-preventing and/or smell-absorbing coating, whereby the porous material/material compound is sprayed in the shape of granules/powder on said surface and mixed with a binder during the spraying. The material compound includes a porous material/material compound, which is constituted by granules and by one or more porous material, at least one of these having a bulk density of highest 150 kg/m<3>, a binder which can be a powder or be dispersed or dissolved in a liquid, and eventual additives. The porous material/material compound constitutes more than 15 % (percentage of weight) of the wet material compound at applying on the surface which is to be coated.

Description

501 492 10 15 20 25 30 35 poröst material upp till 15 %. 501 492 10 15 20 25 30 35 porous material up to 15%.

Under transport förändras också massans konsi- stens och homogenitet, varför den behöver omarbetas före användningen. Därvid mals det porösa materialet delvis sönder och förlorar en del av sin kondensskyddande för- måga. Själva appliceringen sker som regel med tryckluft- eller högtrycksprutor. På grund av det höga PVK-talet är massan svår att pumpa och den har en tendens att sätta igen munstycken med produktionsstörningar som följd.During transport, the consistency and homogeneity of the pulp also changes, which is why it needs to be reworked before use. In doing so, the porous material partially grinds and loses part of its condensation-protecting ability. The actual application is usually done with compressed air or high-pressure sprayers. Due to the high PVK number, the pulp is difficult to pump and it has a tendency to clog nozzles with production disruptions as a result.

Tork- och härdningsprocessen blir också komplicerad.The drying and curing process also becomes complicated.

Huvuddelen av den vätska, i vilken det sammanhållande bindemedlet är dispergerat eller löst, sorberas under lagringstiden av det porösa materialet. Vid torkprocessen måste vätskan först drivas ut ur porerna för att kunna avdunsta. Detta medför att den verkliga energiåtgången blir väsentligt högre än den teoretiska. I en konvek- tionsugn är det stor risk att värmen i stället driver in vätskan i porsystemet, vilket ger risk för skinn- och blåsbildning och vilket kräver speciella reglersystem i ugnen. En följd av risken för skinnbildning är att vat- tenbaserade bindemedel kräver extra lösningsmedel för att hålla ytan öppen. Dessa lösningsmedel har högre kokpunkt än vatten och kräver följaktligen mer energi för att avgå. Dessutom utgör de en oönskad belastning för miljön. Även själva produktens egenskaper försämras med nuvarande tillverkningsmetod. Bindemedlets enda funktion är att binda de porösa granulerna till varandra till ett poröst gitter och att binda detta gitter vid den yta som skall kondensskyddas. En stor del av bindemedlet sugs emellertid in i det porösa materialet där det inte fyller någon funktion. För att kompensera detta måste den färdi- ga massan innhålla mer bindemedel än vad som krävs för att ge den kondensskyddande beläggningen god vidhäftning vid den behandlade ytan. Samtidigt minskar det porösa materialets sorbtionsförmåga när porerna delvis är fyllda av bindemedel och eventuellt andra tillsatsmedel. 10 15 20 25 30 35 501 492 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande för beläggning av ytor med ett poröst material, företrädesvis en termiskt isolerande och kondensskyddande beläggning, samt ett material för denna beläggning som kan användas vid tillämpning av förfaran- det. Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas av att det porösa materialet sprutas i granul- / pulverform på den nämnda ytan och blandas med ett bindemedel under på- sprutningen. Den materialblandning som sprutas och som utgör beläggningen i fråga innefattar ett poröst material som har en skrymdensitet på högst 150 kg/m3 samt ett bin- demedel som kan vara ett pulver eller som kan vara dis- pergerat eller löst i en vätska. Materialblandningen en- ligt uppfinningen kännetecknas av att det porösa materia- let utgör mer än 15 % (viktprocent) av materialblandning- en vid anbringandet på den yta som skall beläggas.The majority of the liquid in which the cohesive binder is dispersed or dissolved is sorbed during the storage time of the porous material. During the drying process, the liquid must first be expelled from the pores in order to evaporate. This means that the actual energy consumption is significantly higher than the theoretical one. In a convection oven, there is a great risk that the heat instead drives the liquid into the pore system, which gives a risk of skin and blistering and which requires special control systems in the oven. A consequence of the risk of skin formation is that water-based binders require extra solvents to keep the surface open. These solvents have a higher boiling point than water and consequently require more energy to escape. In addition, they pose an undesirable burden on the environment. The properties of the product itself also deteriorate with the current manufacturing method. The only function of the binder is to bond the porous granules to each other to a porous lattice and to bind this lattice at the surface to be condensation protected. However, a large part of the binder is sucked into the porous material where it has no function. To compensate for this, the finished pulp must contain more binder than is required to give the condensation-protective coating good adhesion to the treated surface. At the same time, the absorbency of the porous material decreases when the pores are partially filled with binders and possibly other additives. DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method for coating surfaces with a porous material, preferably a thermally insulating and condensation-protective coating, and a material for this coating which can be used in the application of the method. - that. The method according to the invention is characterized in that the porous material is sprayed in granular / powder form on the said surface and mixed with a binder during the spraying. The material mixture which is sprayed and which constitutes the coating in question comprises a porous material having a bulk density of not more than 150 kg / m 3 and a binder which may be a powder or which may be dispersed or dissolved in a liquid. The material mixture according to the invention is characterized in that the porous material constitutes more than 15% (% by weight) of the material mixture when applied to the surface to be coated.

Ytterligare detaljer och kännetecken avseende förfarandet respektive materialblandningen enligt uppfin- ningen framgår av beskrivningen nedan samt av patentkra- ven.Further details and characteristics regarding the process and the material mixture according to the invention appear from the description below and from the claims.

Det är i och för sig känt att åstadkomma en be- läggning på en yta genom att spruta pulver på ytan, men det gäller då regelmässigt material som är lätta att transportera i slutna ledningar, t ex pulverfärg. Ett poröst material med den låga skrymmdensitet som krävs i föreliggande fall är mycket svårt att transportera i slutna ledningar. På grund av sin ytstruktur har mate- rialet en benägenhet att fastna vid minsta förträngning i transportsystemet. Vidare har dessa material en stark dammningstendens vilket omöjliggör sprutning av enbart detta material ur ett munstycke. Det har dock överraskan- de visat sig att en mycket liten fluidisering av materia- let i avsnitt där det har tendens att stoppa upp är till- räcklig för att få ett jämnt flöde i hela det slutna transportsystemet även med användning av konventionella pumpar såsom membran- och slangpumpar. Den fluidiserande 10 15 20 25 30 35 501 492 gasen kan även ges ett sådant tryck att den även kan ut- nyttjas för transporten av det porösa materialet. Det största problemet är dock att få det mycket lätta mate- rialet att tillräckligt snabbt falla ned på den yta som skall beläggas. Ett annat problem har varit att få en tillräckligt god blandning mellan det porösa materialet och det bindemedel som skall hålla det porösa materialet samman i ett gitter och svara för vidhäftningen mot underlaget.It is per se known to achieve a coating on a surface by spraying powder on the surface, but this then applies to regular materials that are easy to transport in closed lines, eg powder paint. A porous material with the low bulk density required in the present case is very difficult to transport in closed pipes. Due to its surface structure, the material tends to stick to the slightest constriction in the transport system. Furthermore, these materials have a strong dusting tendency, which makes it impossible to spray this material alone from a nozzle. However, it has surprisingly been found that a very small fluidization of the material in sections where it tends to stop is sufficient to obtain a uniform flow throughout the closed transport system even with the use of conventional pumps such as diaphragms. and hose pumps. The fluidizing gas can also be given such a pressure that it can also be used for the transport of the porous material. The biggest problem, however, is to make the very light material fall down quickly enough on the surface to be coated. Another problem has been to obtain a sufficiently good mixture between the porous material and the binder which is to hold the porous material together in a lattice and to be responsible for the adhesion to the substrate.

Experiment har dock visat att man med hjälp av en spruta med hjälp av det tryck som krävs för fluidise- ringen/transporten och/eller med hjälp av ytterligare luft, kan tvinga det porösa materialet ut ur munstycket i en skruvrörelse i luften framför respektive munstycke.Experiments have shown, however, that by means of a syringe with the aid of the pressure required for the fluidization / transport and / or with the aid of additional air, the porous material can be forced out of the nozzle in a screw movement in the air in front of the respective nozzle.

Dessa munstycken benämns "pulvermunstycken" nedan och är placerade i huvudsak centralt i munstycksanordningen.These nozzles are referred to as "powder nozzles" below and are located substantially centrally in the nozzle assembly.

Vid varje pulvermunstycke är ett eller flera yttre vätskemunstycken anordnade, ur vilka bindemedel sprutas ut med hjälp av luft eller högtryck. Dessa yttre munstycken är placerade så att de i huvudsak omger pul- vermunstyckena och uppvisar en tangentiell sprutriktning i förhållande till anordningens huvudsprutriktning, vil- ket medför att det genom trycket atomiserade bindemedlet kommer att omsluta det porösa materialet i en skruvformig rörelse, varvid det porösa materialet och bindemedlet blandar sig effektivt i luften innan det når den yta som skall beläggas. Samtidigt erhålls en styrning av det lät- ta porösa materialet så att den behandlade ytan får en helt jämn beläggning.At each powder nozzle one or more outer liquid nozzles are arranged, from which binders are sprayed out by means of air or high pressure. These outer nozzles are positioned so as to substantially surround the powder nozzles and have a tangential spray direction relative to the main spray direction of the device, which means that the pressure atomized binder will enclose the porous material in a helical motion, the porous material and the binder mixes effectively in the air before it reaches the surface to be coated. At the same time, a control of the slightly porous material is obtained so that the treated surface has a completely even coating.

Med hjälp av flödesmätare kan proportionerna mellan det porösa materialet och bindemedlet varieras steglöst. Det har överraskande visat sig att blandnings- förhållandet mellan det porösa materialet och bindemedlet kan variera mellan 1,5:1 och 9:1 med tillfredsställande kondensskyddsegenskaper och slitstyrka. Härvid ger bland- ningsförhållandet 1,5:1 högre slitstyrka men sämre kon- densskyddsegenskaper medan blandningsförhållandet 9:1 ger 10 15 20 25 30 35 501 492 mycket goda kondensskyddsegenskaper men sämre slitstyrka.With the help of flow meters, the proportions between the porous material and the binder can be varied steplessly. It has surprisingly been found that the mixing ratio between the porous material and the binder can vary between 1.5: 1 and 9: 1 with satisfactory condensation protection properties and wear resistance. In this case, the mixing ratio 1.5: 1 gives higher wear resistance but poorer condensation protection properties, while the mixing ratio 9: 1 gives 10 15 20 25 30 35 501 492 very good condensation protection properties but poorer wear resistance.

En fördel med förfarandet enligt uppfinningen är vidare dess flexibilitet. Det är t ex enkelt att variera bindemedlet så att det passar till det underlag som skall appliceras. Genom att inte blanda det porösa materialet med bindemedlet förrän efter sprutmunstyckena eller i något av dessa blir man oberoende av val av bindemedel.An advantage of the method according to the invention is furthermore its flexibility. For example, it is easy to vary the adhesive to suit the substrate to be applied. By not mixing the porous material with the binder until after the spray nozzles or in one of these, one becomes independent of the choice of binder.

Genom att t ex ha flera transportslangar för bindemedlet är det möjligt att använda bindemedel som utgörs av två eller flera komponenter för att därmed sänka härdningsti- den för beläggningen. Framställningsmetoden ger samma flexibilitet när det gäller val av härdningsmetod. Varje användare kan därför välja om han vill ha fysikalisk eller kemisk härdning, konvektionsugn, IR-ugn, frekvens- ugn, mikrovågsugn etc. Genom tillsats av olika tillsats- material liksom genom blandning av olika porösa material kan man uppnå en produkt som dessutom är brandskyddande, mögelhämmande, bakteriehämmande och luktborttagande och som dessutom med lämpligt pigment kan ges en valfri färg.By, for example, having several transport hoses for the binder, it is possible to use binders which consist of two or more components in order to thereby reduce the curing time for the coating. The production method provides the same flexibility when it comes to choosing a curing method. Each user can therefore choose whether he wants physical or chemical curing, convection oven, IR oven, frequency oven, microwave oven, etc. By adding different additives as well as by mixing different porous materials, you can achieve a product that is also fire-protective. , mold-inhibiting, bacter-inhibiting and deodorizing and which can also be given a suitable color with suitable pigment.

Genom inblandning i bindemedlet eller förblandning i munstycket kan det porösa, sorberande materialet även förbehandlas med ett vätmedel, vilket ökar den färdiga beläggningens sorberande förmåga.By mixing in the binder or premixing in the nozzle, the porous, sorbent material can also be pretreated with a wetting agent, which increases the sorbing ability of the finished coating.

Sammanfattningsvis innebär förfarandet och tillhörande materialblandning enligt de kännetecken som anges i patentkraven att de tidigare olägenheterna vid beläggning av ytor enligt det förfarande och med den ma- terialblandning som beskrivs i den svenska patentskrif- ten SE-C-387 681 undanröjts. Eftersom tekniken enligt föreliggande uppfinning dessutom ger ett avsevärt bättre materialutnyttjande kan den aktuella beläggningen av ytor åstadkommas till en avsevärt lägre kostnad.In summary, the method and associated material mixture according to the features stated in the claims means that the previous inconveniences in coating surfaces according to that method and with the material mixture described in the Swedish patent specification SE-C-387 681 have been eliminated. In addition, since the technique of the present invention provides a significantly better material utilization, the actual coating of surfaces can be accomplished at a significantly lower cost.

Claims

501 492 10 15 20 25 30 35 PATENT REQUIREMENTS

Method for coating surfaces with a porous material / a porous material mixture, preferably a cold-insulating and condensation-protecting and / or odor-absorbing coating, characterized in that the porous material / material mixture consists of granules of one or more porous materials, of which at least one of these has a bulk density of not more than 150 kg / ma, a binder which may be a powder or be dispersed or dissolved in a liquid, and any additives, that the porous material / material mixture constitutes more than 15 % (% by weight) of the total material mixture when applied to the surface to be coated, that the mixing ratio between the porous material / material mixture and the binder varies between 1.5: 1 and 9: 1, preferably between 1.5: 1 and , 6: 1 and in particular between 1.5: 1 and 2.8: 1, and that the porous material / material mixture is sprayed in granular / powder form on the said surface and mixed with a binder during spraying.

2. A method according to claim 1, characterized in that the porous material / material mixture or the adhesive is caused to flow out of one or more nozzles and then mix before the material mixture reaches the surface to be coated.

3. A method according to claim 1, characterized in that the porous material / material mixture or the binder is caused to mix immediately before the material mixture is caused to flow out of a common spray nozzle.

N. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the adhesive is given a helical movement and encloses the porous material / material mixture when these materials leave the spray nozzle (s), that optionally also the porous material / the material mixture itself is imparted a helical movement, and that the binder is thereby mixed with the porous material / material mixture.

5. A method according to any one of claims 1-U, characterized in that the porous material / material mixture is transported to the spray nozzle (s) in fluidized form.

Material composition for producing a coating using the method according to any one of the preceding claims, comprising a porous material / a porous material mixture consisting of granules of one or more porous materials, at least one of which has a bulk density of at most 150 kg / m3, a binder which may be a powder or be dispersed or dissolved in a liquid, and any additives, characterized in that the porous material / material mixture constitutes more than 15% (% by weight) of the total material mixture at the application to the surface to be coated, and that the mixing ratio between the porous material / material mixture and the binder varies between 1.5: 1 and 9: 1, preferably between 1.5: 1 and 5.6: 1 and in particular between 1, 5: 1 and 2.8: 1.

Material mixture according to Claim 6, characterized in that the porous material / material mixture constitutes a maximum of 80% (% by weight), preferably 15 - 50% (% by weight) and in particular 15 - 25% (% by weight) of the total material mixture.