Пенообразователь для получения теплоизоляционных изделий
Владельцы патента RU 2252924:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области получения стойких дисперсных систем пен, которые могут быть использованы в технологии изготовления поризованных изделий на основе глин, цемента, гипса. Техническим результатом является повышение кратности пены, снижение себестоимости как пенообразователя, так и готовых изделий за счет использования жидкого стекла на основе отхода производства кристаллического кремния. Пенообразователь для получения теплоизоляционных изделий на основе глин, цемента, гипса, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор - жидкое стекло, приготовленное на основе микрокремнезема путем прямого растворения в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100°С в течение 40 - 120 мин, и воду, содержит в качестве поверхностно-активного вещества - моющее средство “Тайга”, при следующем соотношении компонентов, мас.%: моющее средство “Тайга” 9,9 - 10,3, указанное жидкое стекло 1 - 1,03, вода 88,67 – 89,1. 2 табл.
Изобретение относится к области получения стойких дисперсных систем пен, которые могут быть использованы в технологии изготовления поризованных изделий на основе глин, цемента, гипса.
Известен пенообразователь для получения теплоизоляционных изделий на основе глин, цемента, гипса, включающий, мас.%: сульфатное мыло 1,3-2,0, стабилизатор - жидкое стекло, приготовленное на основе микрокремнезема путем его прямого растворения в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100°С в течение 40-120 мин, 75,0-83,3 мас.% и воду 15,4-23,0 (патент RU № 2203254 С 2, С 04 В 38/10, 27.04.2003, с.3).
Недостатком данной пенообразующей смеси является относительно небольшая кратность пен.
Технический результат - повышение кратности пены, снижение себестоимости как пенообразователя, так и готовых изделий за счет использования жидкого стекла на основе отхода производства кристаллического кремния.
Технический результат достигается тем, что пенообразователь для получения теплоизоляционных изделий на основе глин, цемента, гипса, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор - жидкое стекло, приготовленное на основе микрокремнезема путем прямого растворения в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100°С в течение 40-120 мин, и воду, содержит в качестве поверхностно-активного вещества - моющее средство “Тайга”,при следующем соотношение компонентов, мас.%:
моющее средство “Тайга” 9,9-10,3
указанное жидкое стекло 1-1,03
вода 88,67-89,1.
Моющее средство “Тайга”, предварительно растворенное в воде, соединялось с жидким стеклом, после чего методом барботирования получали пену.
Моющее средство “Тайга” является побочным продуктом сульфатной обработки древесины, производимый “Братсккомплексхолдингом” г. Братска [ТУ 13-4302007-032-92].
Моющее средство получают путем переработки и очистки сырого сульфатного мыла - промежуточного продукта сульфатно-целлюлозного производства.
Химический состав моющего средства “Тайга”, мас.%: кислоты жирные талловые омыленные - 98,6; формалин (консервант) - 0,2; натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы или метилцеллюлозы (актиресорбент) - 0,5; отдушка для мыла и моющих средств - 0,7.
Жидкое стекло с модулем 3 и плотностью 1,28 г/см3 было получено по технологии согласно патенту РФ № 2056353, МКИ С 04 В 28/04. БИ - № 8 1996 г, по упрощенной, экономически выгодной схеме - прямым растворением микрокремнезема в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100°С в течение 40-120 мин.
Микрокремнезем производства кристаллического кремния является дисперсным отходом, характеризующимся малым размером частиц (0,1...3 мк) и, как следствие, высокой удельной поверхностью (более 25 тыс.см2/г). Микрокремнезем осаждается в электрофильтрах системы газоочистки плавильных печей производства кристаллического кремния. Химический состав микрокремнезема (в мас.%):
SiO2 90...95
Аl2О3 до 0,8
Fe2O3 до 0,8
СаО до 1,6
MgO до 1,2
SiC до 5
Собщ до 9
К до 0,25
Na до 0,06
п.п.п. до 20
Моющее средство “Тайга” является поверхностно-активным веществом, на основе которого в водном растворе получается пена. Жидкое стекло, являясь стабилизатором, переходя в раствор, образует положительно и отрицательно заряженные микрочастицы и аквакомплексы. Последние адсорбируются на пленках пузырьков пены и электростатически взаимодействуют между собой и с полярной группой поверхностно-активного вещества, структурируя пену.
Использование изобретения способствует расширению сырьевой базы производства теплоизоляционных изделий за счет применения моющего средства “Тайга” - побочного продукта сульфатной обработки древесины, а также микрокремнезема - отхода производства кристаллического кремния, что позволит не только получать качественную, стабильную пену и в конечном счете теплоизоляционный материал, но и будет способствовать решению экологической проблемы.
Пример:
Пенообразователь готовится способом барботирования следующим методом. В мешалку вводится вода и моющее средство “Тайга”, перемешивается в течение 3-4 мин, затем вводится жидкое стекло и после перемешивания пенообразователь готов. Свойства пенообразователя не изменяются со временем при хранении в нормальных условиях температуры и давления, поэтому пенообразователь можно готовить впрок. Пена, полученная таким образом, характеризуется показателями, представленными в таблице 1, 2. Содержание компонентов, выходящее за граничные значения, способствуют снижению качества пены.
| Таблица 1 | ||||
| Состав | Содержание компонентов, мас.% в составе | |||
| 1 | 2 | 3 | Известный | |
| Моющее средство “Тайга” | 9,9 | 10,1 | 10,3 | - |
| Жидкое стекло | 1 | 1,01 | 1,03 | 75,0-83,3 |
| Вода | 89,1 | 88,89 | 88,67 | 15,4-23,0 |
| Сульфатное мыло | - | - | - | 1,3-2,0 |
| Таблица 2 | ||||
| Свойства | Состав пенообразователя | |||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Кратность пены | 28 | 30 | 29 | |
| Стабильность пены, мин | 30 | 32 | 31 | |
| Примечания: под кратностью пен подразумевается отношение объема полученной пены к исходному объему пенообразователя; стабильность пен оценивается длительностью периода полураспада пен, мин. |
Пенообразователь для получения теплоизоляционных изделий на основе глин, цемента, гипса, включающий поверхностно-активное вещество, стабилизатор - жидкое стекло, приготовленное на основе микрокремнезема путем прямого растворения в щелочных растворах в один этап при атмосферном давлении и температуре до 100°С в течение 40 - 120 мин, и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве поверхностно-активного вещества моющее средство “Тайга” при следующем соотношении компонентов, мас.%:
моющее средство “Тайга” 9,9 - 10,3
указанное жидкое стекло 1 - 1,03
вода 88,67 - 89,1
