Способ получения теплоизоляционного материала


 


Владельцы патента RU 2492153:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности гранулированных вспененных материалов, используемых для получения теплоизоляционных материалов и заполнителей. В способе получения теплоизоляционного материала, используемого также как заполнитель, включающем смешивание жидкого стекла, гидроксида кальция, кремнеземистого материала и кремнийорганической жидкости, смешивание компонентов смеси производят с использованием водной суспензии гидроксида кальция с соотношением по массе Ж:Т, равным 1,5:1, вводимой в предварительно подготовленную смесь жидкого стекла с Мс 5-3,0 и плотностью 1,4-1,5 г/см3, кремнеземистого наполнителя - белой сажи и кремнийорганической жидкости при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло 86-95, гидроксид кальция в виде указанной суспензии 3-12, белая сажа 0,1-2, гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость 0,01-1, из полученной смеси изготавливают с выдержкой при 15-25°C до полного твердения монолитные брикеты заданной формы, образование гранул осуществляют путем измельчения указанных брикетов механической протиркой через перфорированную стальную пластину толщиной 0,2-0,3 мм с заданными величиной отверстий и профилем их режущих кромок с получением влажных гранул, осуществляют частичную их сушку при температуре 60-80°C до влажности 26-32%, а затем вспенивание при 350-500°C. Изобретение развито в зависимом пункте формулы изобретения. Технический результат - повышение однородности состава, управляемые прочность и насыпная плотность. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности гранулированных вспененных материалов, используемых для получения теплоизоляционных материалов и заполнителей.

Известен способ изготовления теплоизоляционного гранулированного материала, включающий смешивание жидкого стекла, кальцийсодержащего компонента, молотого песка и кремнийорганической жидкости, образование гранул и последующую их сушку.

В этом способе образование гранул осуществляют поступлением капель смеси самотеком в ванну гранулятора с раствором хлорида кальция, нагретого до 22-30°C, и пребыванием их в растворе хлорида кальция до 40 мин. После выхода гранул из ванны они высушиваются при температуре 85-90°C в течение 20-10 минут (Горлов Ю.П. и др. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. - М., 1989).

Недостатками данного способа являются пониженная вспучиваемость гранул за счет образования на их поверхности кальцийсиликатной оболочки, вредность производства, сильная коррозия деталей и узлов оборудования, необходимость очистки сточных вод от высоких концентраций хлоридов кальция и натрия. Главным недостатком способа и смеси является отсутствие у сырьевой смеси способности к самоотверждению, в связи с чем применяется «мокрый» способ грануляции - в растворе CaCl, что значительно усложняет технологию изготовления гранул и является чрезвычайно вредным в экологическом отношении

Известен способ изготовления теплоизоляционного гранулированного материала (патент RU 2087447), принятый за прототип.

Он включает смешение жидкого стекла с модулем 2,5-3 (водный раствор) 67-95%, гидроксида кальция 4-25%, кремнеземистого наполнителя (молотого песка) 0,1-10%, кремнийорганической жидкости 0,01-1%, в течение 5-60 мин при температуре 20-60°C, образование гранул путем продавливания смеси через отверстия диаметром 1-3 мм, сушку гранул при 60-100°C в течение 1-15 мин.

После сушки осуществляют вспенивание гранул при температуре 360-800°C в течение 0,1-15 мин.

Недостатками этого способа являются неоднородность химического состава, большой разброс плотности получаемых после вспучивания гранул из-за недостаточно равномерного распределения гидроксида кальция по объему сырьевой массы, трудность получения вспученных гранул с размерами менее 3 мм, и, соответственно, получения мелкопористой структуры теплоизоляционных материалов для которых гранулы применяется в качестве заполнителя.

Техническим результатом при осуществлении заявляемого изобретения является получение теплоизоляционного материала в виде гранул малого размера, с высокой однородностью химического состава, управляемыми и технологически воспроизводимыми прочностью и насыпной плотностью.

Технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается тем, что в известном способе получения теплоизоляционного материала, включающем смешивание жидкого стекла, гидроксида кальция, кремнеземистого наполнителя и кремнийорганической жидкости, образование гранул путем продавливания смеси через отверстия диаметром 1-3 мм, их сушку и последующее вспенивание, особенностью является то, что смешивание компонентов смеси производят с использованием водной суспензии гидроксида кальция с соотношением по массе Ж:Т, равным 1,5:1, вводимой в предварительно подготовленную смесь жидкого стекла с модулем 2,5-3,0 и плотностью 1,4-1,5 г/см3, кремнеземистого наполнителя - белой сажи и кремнийорганической жидкости при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанное жидкое стекло 86-95, гидроксид кальция в виде указанной суспензии 3-12, белая сажа 0,1-2, кремнийорганическая жидкость - 0,01-1, из полученной смеси изготавливают с выдержкой при 15-25°C до полного твердения монолитные брикеты заданной формы, образование гранул осуществляют путем измельчения указанных брикетов механической протиркой через перфорированную стальную пластину толщиной 0,2-0,3 мм с заданными величиной отверстий и профилем их режущих кромок с получением влажных гранул, осуществляют частичную их сушку при температуре 60-80°C до влажности 26-32%, а затем вспенивание при 350…500°C.

Размер и плотность гранул, получаемых из монолитных брикетов путем измельчения механической протиркой через отверстия заданных размеров, после вспучивания материала определяется в основном четырьмя параметрами:

- твердостью сырьевой смеси в монолите, определяемой содержанием гидроксида кальция;

- размером отверстий и формой (профилем) режущей кромки отверстий, выполняемых в листовой стали специальным инструментом;

- скоростью перемещения монолита и режущей ленты относительно друг друга при задаваемом давлении прижима монолита к ленте;

- величиной остаточной влажности гранул после сушки.

Получение высокой однородности состава и минимального разброса твердости по объему смеси, достигаемое за счет введения задаваемого количества гидроксида кальция в сырьевую смесь струей в виде гомогенной водной суспензии с содержанием воды по массе равным 1,5 массы гидроксида, позволяет регулировать насыпную плотность получаемого материала в широких пределах, начиная с 20 кг/м3.

Введение кремнеземистого наполнителя в виде белой сажи (дисперсный аморфный кремнезем), в большей степени, чем молотый песок, способствует обеспечению равномерности структуры, также повышению механической прочности гранул.

В качестве гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости могут быть использованы любые широко известные жидкости (ГКЖ-10, ГКЖ-11, ГКЖ-94 и др.).

С целью ускорения процесса сушки и обеспечения равномерного объемного обезвоживания гранул сушка (частичная дегидратация) гранул может осуществляться СВЧ-нагревом на частоте 2450 МГц или 890-915 МГц.

После предварительного обезвоживания (дегидратации) до остаточной влажности 26-32% гранулы могут храниться в обычной таре. не менее месяца

Для вспенивания высокотемпературной обработкой могут быть использованы различные печи с электрическим или газовым нагревом.

Заявляемое изобретение представляет собой способ получения вспененного гранулированного материала используемого в строительстве в качестве теплоизоляционного материала и заполнителя, который заключается в том, что для получения гранул с управляемыми прочностью и насыпной плотностью из приготовленной самотвердеющей смеси, состоящей из жидкого стекла, гидроксида кальция, кремнеземистого наполнителя и кремнийорганической жидкости изготавливаются монолитные брикеты, измельчаемые механической протиркой через перфорированную стальную пластину с заданными величиной отверстий и профилем режущих кромок отверстий. Полученные гранулы далее сушатся до промежуточной влажности, а затем подвергаются термическому вспениванию.

Способ получения гранулированного теплоизоляционного материала заключается в следующем:

- приготавливают водную суспензию гидроксида кальция (гашеной извести) при соотношении по массе Ж:Т=1,5:1;

- смешивают сырьевые компоненты без введения гидроксида кальция при температуре 20-30°C в течении 5-10 мин на быстроходном смесителе;

- вводят в смесь, без остановки смесителя, водную суспензию гидроксида кальция непрерывной струей до получения гомогенной самотвердеющей смеси;

- разливают полученную самотвердеющую смесь в разъемные формы, выдерживают в формах при температуре 15-25°C до полного твердения с получением брикета заданной формы;

- измельчают брикеты на непрерывно движущейся перфорированной ленте или пластине толщиной 0,2-0,3 мм с задаваемой величиной отверстий и профилем режущих кромок отверстий, с получением влажных гранул;

- производят частичную дегидратацию (сушку) гранул-полуфабрикатов в потоке теплого воздуха при температуре 60-80°C до остаточной влажности 26-32%;

- производят термическое вспенивание (вспучивание) гранул при 350-500°C.

Техническим результатом является получение гранулированного мелкозернистого теплоизоляционного материала с высокой однородностью состава, с управляемыми и технологически воспроизводимыми прочностью и насыпной плотностью.

Литература

Горлов Ю.П. и др. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. - М., 1989.

Патент RU 2087447 С1, 29.07.99,

1. Способ получения теплоизоляционного материала, используемого в строительстве в качестве теплоизоляционного материала, а также заполнителя при изготовлении теплоизоляционных материалов, включающий смешивание жидкого стекла, гидроксида кальция, кремнеземистого наполнителя и кремнийорганической жидкости, образование гранул путем продавливания смеси через отверстия диаметром 1-3 мм, их сушку и последующее вспенивание, отличающийся тем, что смешивание компонентов смеси производят с использованием водной суспензии гидроксида кальция с соотношением по массе Ж:Т, равным 1,5:1, вводимой в предварительно подготовленную смесь жидкого стекла с модулем 2,5-3,0 и плотностью 1,4-1,5 г/см3, кремнеземистого наполнителя - белой сажи и кремнийорганической жидкости при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанное жидкое стекло 86-95
гидроксид кальция в виде указанной суспензии 3-12
белая сажа 0,1-2
гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость 0,01-1

из полученной смеси изготавливают с выдержкой при 15-25°C до полного твердения монолитные брикеты заданной формы, образование гранул осуществляют путем измельчения указанных брикетов механической протиркой через перфорированную стальную пластину толщиной 0,2-0,3 мм с заданными величиной отверстий и профилем их режущих кромок с получением влажных гранул, осуществляют частичную их сушку при температуре 60-80°C до влажности 26-32%, а затем вспенивание при 350-500°C.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частичную сушку гранул осуществляют СВЧ-нагревом на частоте 2450 или 890-915 МГц.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству пористых заполнителей для бетонов. .
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в строительстве, судостроении, атомной промышленности для защиты от пожара служебных и жилых помещений в составе огнестойких конструкций, а также в качестве среднего слоя панелей, облицованных декоративно-отделочными материалами.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для приготовления строительных растворов, используемых при проведении внутренних и наружных штукатурных работ.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов. .
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для изготовления конструкций и изделий из бетонов на основе золошлаковового заполнителя.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при приготовлении жаростойкого бетона для изготовления футеровки обжиговых колодцев и печей трубопрокатных станов металлургической промышленности.
Изобретение относится к области получения искусственного песчаника, который может быть использован в строительстве, а также в декоративно-прикладных видах искусства.
Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в декоративно-прикладных видах искусства.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и касается составов сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий содержит, мас.%: глина монтмориллонитовая 50,0-57,0; вспученный, измельченный и просеянный через сетку №5, перлит 40,0-45,0; жидкое стекло 3,0-5,0. Технический результат - повышение прочности. 1 табл.
Изобретение относится к области получения искусственных материалов, которые могут быть использованы в строительстве. Сырьевая смесь для получения строительного материала с выдерживанием его в растворе хлористого кальция содержит, вес.ч.: вулканический песок 53-54; глинистый материал 2-3; натриевое жидкое стекло 30-34; молотый туф вулканический 10-14. Технический результат - сокращение продолжительности выдержки. 1 табл.

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для изготовления изделий, предназначенных для теплоизоляции тепловых печных агрегатов и энергетического оборудования с температурой эксплуатации до 1150°C. Технический результат - повышение прочности. Термоизоляционная масса содержит кембрийску глину, огнеупорную глину, формоотход - отход от сталелитейного производства на основе кварцевого песка, доломит и череп, совместно молотые до остатка на сите 0,08 не более 1%, жидкое стекло плотностью 1,4-1,5 г/см3, отсев строительных отходов от разборки зданий с модулем крупности Mкр=2,7, на 80% состоящий из боя тяжелого бетона на гранитном щебне, при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 28,0-30,0, указанный отсев 50,0-52,0, кембрийская глина 7,5-8,5, огнеупорная глина 3,5-4,5, указанный формоотход 3,5-4,5, доломит - 3,0-3,3, череп - 1,0-1,2. 1 пр., 2 табл.
Изобретение относится к производству строительных материалов на основе природного минерального сырья, а именно к составам для изготовления пористых теплоизоляционных материалов. Сырьевая смесь для получения пористого теплоизоляционного материала содержит жидкое стекло, в качестве отвердителя высушенный озерный диатомит размером не более 110 мкм, а в качестве наполнителя - серпентинит при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло - 25-40, высушенный озерный диатомит размером не более 110 мкм - 5-20, серпентинит - 40-70. Технический результат - повышение прочности, влагостойкости и снижение коэффициента теплопроводности материала. 1 табл.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении строительных изделий и конструкций из кислотостойких бетонов. Техническим результатом является повышение кислотостойкости бетона. В способе получения кислотостойкого бетона, включающем дозирование заполнителя, микронаполнителя и компонентов вяжущего, перемешивание, формование изделий, твердение, используют в качестве заполнителя отсев от дробления диабаза с маркой по прочности 1200-1400, насыпной плотностью ρ=1470-1500 кг/м3 при соотношении фракций, мас.%: фр.5 мм - 13,8; фр.2,5 мм - 34,0; фр.1,25 мм - 25,5; фр.0,63 мм - 18,1; фр.0,315 мм - 4,3; фр.0,14 мм - 4,3, в качестве микронаполнителя - пыль от дробления диабаза с остатком на сите №008 - 2,5-3%, в качестве вяжущего - золощелочное вяжущее, состоящее из золы-уноса от сжигания бурых углей КАТЭКа ТЭЦ-7 г.Братска и жидкого стекла из отхода производства ферросилиция Братского ферросплавного завода - микрокремнезема, с силикатным модулем n=1 и плотностью ρ=1,35-1,39 г/см3, при соотношении компонентов, мас.%: указанная зола-унос - 19,0-21,0; указанный отсев диабаза - 57,0-63,0; указанная пыль диабаза - 1,9-2,1; указанное жидкое стекло - 13,9-22,1, осуществляют формование изделий вибропрессованием в течение 1-2 мин, твердение - пропариванием при температуре 85-90°С и атмосферном давлении в течение 8 ч. 5 табл.
Теплоизоляционный материал для гражданского и промышленного строительства (утепление стен, крыш, подвалов и т.д.), производства бытовой техники и машиностроения (организация теплоизоляции домашних, промышленных, автотранспортных и железнодорожных холодильников). Теплоизоляционный материал включает естественное древесное волокно, полученное путем дефибраторного размола, борную кислоту в качестве антипирена и тетраборат натрия в качестве антисептика. В его состав включено жидкое стекло в качестве структурообразователя, при следующем соотношении компонентов, мас.ч. (по абс. сух. вещ.): древесное волокно, полученное путем дефибраторного размола - 100, борная кислота - 10-18, тетраборат натрия (бура) - 8-12, жидкое стекло - 1-5. В качестве антипирена дополнительно использован фосфор-азотсодержащий компонент в виде амидофосфата или аммония фосфорнокислого двузамещенного с содержанием, мас.ч. (по абс. сух. вещ.) - 3-7. Технический результат заключается в повышении теплоизоляционных свойств материала за счет обеспечения снижения коэффициента его теплопроводности. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к технологии производства фундаментных и стеновых блоков, тротуарных изделий, бордюрного камня. В способе изготовления строительных изделий, включающем приготовление сырьевой смеси, содержащей жидкое стекло, измельченный песок и добавку, формование изделий и сушку, в качестве добавки используют этилсиликат, осуществляют измельчение песка до удельной поверхности 4500-5500 см2/г, смешивают его с этилсиликатом, затворяют полученную смесь жидким стеклом с силикатным модулем 3 и плотностью 1,45-1,5 г/см3, формование осуществляют прессованием при 80-100 МПа, а сушку - при температуре 80-100°C в течение 5-6 ч, при следующем соотношении компонентов, масс.%: указанный песок 74-84, указанное жидкое стекло 13-25,5, этилсиликат 0,5-3. Технический результат - повышение механической прочности и водостойкости строительных изделий, улучшение формовочных свойств сырьевой смеси, снижение энергоемкости способа изготовления изделий. 1 пр., 2 табл.
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к теплоизоляционным пористым материалам. Технический результат - повышение прочности при раскалывании. В способе получения теплоизоляционного пористого материала на основе жидкого стекла, включающем тщательное перемешивание компонентов композиции, содержащем жидкое стекло, хлорид натрия, подготовку изделий и термообработку их при 350°С, часть жидкого стекла перед тщательным перемешиванием компонентов предварительно термообрабатывают в интервале температур 250-300°С, затем полученную поризованную массу, измельченную до размера 2-5 мм с насыпной плотностью 50-80 кг/м3, тщательно перемешивают с жидким стеклом и хлоридом натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло с плотностью 1,45 г/см3 70-80, хлорид натрия 10, указанная измельченная масса 10-20. 2 табл.
Изобретение относится к области производства теплоизоляционных строительных материалов в виде плит, скорлуп и других изделий с заданными геометрической формой и размерами. В способе изготовления теплоизоляционных изделий, включающем дозирование и перемешивание вспученного вермикулита и жидкого стекла с плотностью 1360-1450 кг/м3, последующее формообразование и термообработку, используют жидкое стекло с модулем 2,8-3,2, а формование изделий проводят при термическом нагреве при температуре 500-550°С в течение 1 часа приготовленной сырьевой смеси, содержащей, % мас: указанное жидкое стекло 70-73, вспученный вермикулит 27-30 и загруженной в разборные металлические формы, снабженные крышками с жесткими фиксаторами, и уплотненной с коэффициентом сжатия Ксж, равным 1,1-1,5, с заполнением всего внутреннего объема формы, после охлаждения до температуры 120-150°С формы разбирают и извлекают изделия с заданной формой и размерами. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. Технический результат - упрощение технологии, сокращение ее длительности, улучшение свойств изделий. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов, и предназначено для защиты от огня элементов конструкций: воздуховодов, приточно-вытяжных систем общеобменной, аварийной, противодымной вентиляции, систем кондиционирования воздуха, каналов технологической вентиляции, в том числе газоходов различного назначения. Технический результат - снижение теплопроводности огнезащитного покрытия, повышение огнестойкости элементов конструкций с нанесенным покрытием и снижение токсичности продуктов термического разложения. Огнезащитная композиция, полученная путем последовательной загрузки компонентов в смесительную емкость и их перемешивания в течение 100-150 минут, включает, мас.%: жидкое натриевое стекло 45-72; вермикулит 11,1-15; карбонат кальция 5,5-6,9; зола-унос 10,1-11; минеральное волокно 1-6; каолин остальное. 2 пр.
Наверх