Способ получения теплоизоляционного материала

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки. Технический результат заключается в снижении плотности материала и повышении его теплоизоляционных свойств. Способ получения теплоизоляционного материала заключается в смешении предварительно обработанного раствором древесного заполнителя, портландцемента, добавки и воды с последующим формованием и твердением. В качестве древесного заполнителя берут технологическую щепу. В качестве раствора для обработки заполнителя используют 30%-ный раствор стекла натриевого в количестве 10% от массы древесного заполнителя. В качестве портландцемента берут цемент на основе портландцементного клинкера с пределом прочности 40 МПа, предварительно смешанного с добавкой, в качестве которой берут хлорид кальция в порошкообразном состоянии с массовой долей хлористого кальция не менее 90% и в количестве 2% от массы портландцемента. После смешения указанных компонентов с водой в смесь дополнительно вводят техническую пену из водного раствора гидролизата протеинов 1%-ной концентрации при следующем соотношении компонентов, мас.%: технологическая щепа - 38-40, указанный раствор стекла натриевого - 3,8-4,0, портландцемент - 39-42, хлорид кальция - 0,3-0,36, указанная техническая пена - 0,8-0,85, вода - остальное. Формование материала ведут в пресс-форме при давлении 0,1÷035 МПа, с последующим твердением при температуре 50-60°C и относительной влажности воздуха 70-80%. После твердения наносят оболочку из состава, состоящего из полиола и полиизоцианата при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиол - 55, полиизоционат - 45. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу получения теплоизоляционного материала на основе отходов деревообработки.

Известен способ изготовления теплоизоляционного материала - арболита, путем смешения компонентов, с последующим формованием и твердением материала, в котором смешение осуществляют с предварительно вымоченным измельченным древесным заполнителем в воде в течение 7-8 суток при соотношении древесного заполнителя и воды по массе 1:9, с последующим частичным удалением воды, полученный заполнитель смешивают с цементом и хлористым кальцием, см. RU патент №2329999, МПК7 С04В 40/00, 2008.

Недостатками данного способа являются высокая плотность материала и низкие теплоизоляционные свойства.

Известен способ производства теплоизоляционного материала - арболита, путем смешения компонентов, с последующим формованием и твердением материала, в котором смешение осуществляют с сухой смеси древесного заполнителя и цемента, полученную смесь смешивают с добавкой хлористого кальция в количестве 1,5-2% от массы цемента, водой и предварительно приготовленной технической пеной, путем введения в нее добавки извести в количестве 5-10% от массы водного раствора пенообразователя, см. RU патент №2177926, МПК7 С04В 40/00, 2002.

Недостатками данного способа являются высокая плотность и низкая прочность материала.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения теплоизоляционного материала путем смешения компонентов, с последующим формованием и твердением материала, в котором смешение осуществляют предварительно обработанные в горячем растворе CaCl₂ древесные опилки с портландцементом, добавкой и водой, в качестве добавки берут техническую соду и молотое стекло в сухом состоянии.

Недостатками способа является то, что теплоизоляционный материал, полученный по известному способу обладает высокой плотностью и недостаточными теплоизоляционными и прочностными показателями, к тому же способ требует сложного аппаратурного оформления.

Задачей изобретения является снижение плотности материала, и повышение его теплоизоляционных показателей

Техническая задача решается тем, что способ получения теплоизоляционного материала осуществляют путем смешения предварительно обработанного раствором древесного заполнителя, портландцемента, добавки и воды с последующим формованием и твердением, в котором в качестве древесного заполнителя берут технологическую щепу, в качестве раствора для обработки заполнителя используют 30-%-ный раствор стекла натриевого в количестве 10% от массы древесного заполнителя, в качестве портландцемента берут цемент на основе портландцементного клинкера с пределом прочности 40 МПа, предварительно смешанного с добавкой, в качестве которой берут хлорид кальция в порошкообразном состоянии с массовой долей хлористого кальция не менее 90% и в количестве 2% от массы портландцемента, после смешения компонентов с водой в смесь дополнительно вводят техническую пену из водного раствора гидролизата протеинов 1%-ной концентрации, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

технологическая щепа	38-40
указанный раствор стекла натриевого	3,8-4,0
портландцемент	39-42
хлорид кальция	0,3-0,36
указанная техническая пена	0,8-0,85
вода	остальное,

формование ведут в пресс-форме при давлении 0,1÷035 МПа, с последующим твердением при температуре 50÷60°C и относительной влажности воздуха 70÷80%, а после твердения наносят оболочку из состава, состоящего из полиола и полиизоцианата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полиол	55
полиизоционат	45

Решение технической задачи позволяет уменьшить плотность теплоизоляционного материала на 42% и коэффициент теплопроводности на 26%.

Пример. Способ получения теплоизоляционного материала, см. фиг.1, осуществляют следующим образом смешение компонентов в смесителе 2, а именно предварительно обработанного раствором древесного заполнителя, портландцемента, добавки и воды, формование материала в пресс форме 8 и твердение материала в сушильном шкафу 9. В качестве древесного заполнителя берут технологическую щепу поступаемую из бункера 1, в качестве раствора для обработки заполнителя используют 30-%-ный раствор стекла натриевого в количестве 10% от массы древесного заполнителя поступаемый из емкости 3, в качестве портландцемента берут цемент на основе портландцементного клинкера с пределом прочности 40 МПа поступаемый из бункера 4, предварительно смешанного с добавкой, в качестве которой берут хлорид кальция в порошкообразном состоянии с массовой долей хлористого кальция не менее 90% и в количестве 2% от массы портландцемента поступаемой из емкости 5, затем ведут смешение компонентов в смесителе 2 с водой поступаемой из емкости 6, в полученную смесь дополнительно вводят техническую пену из водного раствора гидролизата протеинов 1%-ной концентрации поступаемую из пеногенератора 7. Формование ведут в пресс-форме 8 при давлении 0,1-035 МПа, с последующим твердением в сушильном шкафу 9 при температуре 50-60°C и относительной влажности воздуха 70-80%, а после твердения материала наносят оболочку из пенополиуретана, состоящего из полиола и полиизоцианата, дозированно поступаемого из заливочной машины 12, через дозатор 11 в специализированную форму 10. Далее материал транспортируют на технологическую выдержку в течение 24 часов.

Примеры конкретного выполнения.

Способ по примерам 1-3 осуществляют по вышеуказанной технологии.

Пример 1. Исходя из соотношения компонентов, берут технологическую щепу в количестве 40,1 г. (38 мас.%), которую смешивают с 30-%-ным раствором стекла натриевого в количестве 4 г. (3,8 мас.%), портландцемент в количестве 44,4 г. (42 мас.%) и хлорид кальция в количестве 0,4 г. (0,35 мас.%) смешивают в сухом состоянии и добавляют к технологической щепе. После смешения компонентов с водой в количестве 15,8 г. (15 мас.%) в смесь добавляют техническую пену в виде вспененного водного раствора гидролизата протеинов марки ПБ-2000 1%-ной концентрации в количестве 0,9 г. (0,85 мас.%).

Из полученной смеси формуют образцы путем подпрессовки, а твердение ведут в течение 7 дней.

После твердения в опалубке наносят оболочку из пенополиуретана, состоящего из полиола в количестве 6 г. (55 мас.%) и полиизоцианата в количестве 5 г. (45 мас.%). Далее материал транспортируют на технологическую выдержку в течение 24 часов. Готовые образцы подвергают испытаниям.

По примерам 1-3 соотношения компонентов теплоизоляционного материала и компонентов для оболочки теплоизоляционного материала, а также физико-механические характеристики приведены в таблице.

Заявленный способ позволяет получить теплоизоляционный материал, обладающий более низкой плотностью, повышенными теплоизоляционными свойствами с сохранением прочностных показателей.

Как видно из примеров конкретного выполнения, см. таблицу, плотность теплоизоляционного материала уменьшается на 42% по сравнению с прототипом, коэффициент теплопроводности уменьшается на 26%, при этом предел прочности на сжатие сохраняется на уровне прототипа.

Получаемый теплоизоляционный материал обладает легкостью, прочностью и эффективными теплоизоляционными показателями, что позволяет уменьшить расход материала за счет уменьшения коэффициента теплопроводности.

Способ получения теплоизоляционного материала путем смешения предварительно обработанного раствором древесного заполнителя, портландцемента, добавки и воды с последующим формованием и твердением, отличающийся тем, что в качестве древесного заполнителя берут технологическую щепу, в качестве раствора для обработки заполнителя используют 30%-ный раствор стекла натриевого в количестве 10% от массы древесного заполнителя, в качестве портландцемента берут цемент на основе портландцементного клинкера с пределом прочности 40 МПа, предварительно смешанного с добавкой, в качестве которой берут хлорид кальция в порошкообразном состоянии с массовой долей хлористого кальция не менее 90% и в количестве 2% от массы портландцемента, после смешения компонентов с водой в смесь дополнительно вводят техническую пену из водного раствора гидролизата протеинов 1%-ной концентрации при следующем соотношении компонентов, мас.%:

технологическая щепа	38-40
указанный раствор стекла натриевого	3,8-4,0
портландцемент	39-42
хлорид кальция	0,3-0,36
указанная техническая пена	0,8-0,85
вода	остальное,

формование ведут в пресс-форме при давлении 0,1÷035 МПа с последующим твердением при температуре 50÷60°C и относительной влажности воздуха 70÷80%, а после твердения наносят оболочку из состава, состоящего из полиола и полиизоцианата при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полиол	55
полиизоцианат	45