Способ изготовления минераловатных плит

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 07. 07. 78 (21) 2640081/29-33 (5 ) + с присоединением заявки ¹â€”

С 04 В 43/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300980, Бюллетень № 36 (53) УДК 662. 998. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторы изобретения

К.И.Ярушявичюс, Э.Л.Грибаускене,Г.Б.Ластаускене и A.Þ.Êàìöíñêàñ

Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционных и акустических строительных материалов и изделий (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИИНЕРАЛОВАТНЫХ

ПЛИТ

Изобретение относится к области производства теплоизоляционных минераловатных плит на синтетическом связующем.

В настоящее время при производстве з минераловатных плит готовят рабочий раствор связующего, вводят его в ми нераловатный ковер и последний под- вергают термообработке. В качестве связующего применяют водорастворнмые фенолоформальдегидные смолы — фенолоспирты $1) . Для синтеза фенолоспиртов употребляют щелочные каталиэато+ ры (йаоН, Ва(ОН)д, Сво и др.). При наличии щелочи в фенолоспиртах проч 15 нобтные характеристики отвержденного связующего под: влиянием влаги воздуха со временем снижаются, вследствие чего снижается качество самих минераловатных изделий. Поэтому щелочь, 20 находящаяся в фенолоспиртах, должна быть нейтрализована. Однако нейтрализация щелочи дает ощутимый положи тельный эффект только в том случае, когда продуктом нейтрализации явля« 2з ются соли, нерастворяющиеся в воде.

Этого можно достичь, применяя в качестве катализатора синтеза фенолоспиртов окиси или гидроокиси щелочноэемельных металлов. Агентами ней- 30

2 тралиэации таких фенолоспиртов являются органические и неорганические кислоты или аьвюниевые соли этих ки слот, способные образовать с катали затором водонерастворимые соли.

Нейтрализацию фенолоспиртов обычно проводят или при синтезе смолы или во время приготовления рабочих растворов связующего. После этого нейтрализованное связующее вводят в минераловатный ковер.

Известен способ изготовления сте кловолокнистых плит с применением в качестве связующего фенолоформальде гидной смолы на катализаторе гидроокиси бария (21 . После конденсации смолы гидроокись бария превращают в сульфат бария, который в виде мелким частиц оставляют в растворе смолы и вместе со связующим подают в стекловатный ковер, после чего проводят термообработку пропитанного связующим ковра. Полученные иэделия отли- чаются хорошими прочностньваи свойст- вами и повышенной влагостойкостью.

Однако применение такого связующего в производстве минераловатных изделий связано с рядом трудностей.

Провести нейтрализацию целесообразно только для свежеприготовленных

767077 фенолоформальдегидных смол, т.е. сразу после их синтеза, когда водоразбавляемость смол еще неограничена, так как после нейтрализации резко снижается их водораэбавляемость.При употреблении связующего, водораэбав-. ление которого ниже требуемого,по:"лучаются изделия с пониженными прочностными свойствами, а для того,чтобы достичь нужной прочности необхо/ димо употреблять рабочие растворы более высокой концентрации, получая при этом иэделия с повышенным содержанием связующего, что приводит к его перерасходованию.

Нейтрализованные фенолоспирты обладают короткой жизнеспособностью несколько суток. После более длительного хранения снижается их водоразбавляемость и при разбавлении водой

"часть смолы выделяется из раствора и склеивает частицы сульфата бария, 20 которые оседают на дно подготовительных баков. При употреблении такого связующего происходит закупоривание системы подачи связующего.

При изготовлении минераловатных 5 плит часто разбавленные рабочие растворы связующего (из- за ряда технологических неполадок в линии) должны простоять от нескольких часов до трех смен. В таком случае разбавлен. ные нейтрализованные фенолоспирты ныслаиваются: из раствора оседает сульфат бария, склеянный фенольной смолой, выделившейся во время хране -ния раствоРа, что вызывает изложенные последствия, и минераловатные

" плиты получаются некачественными.

Известен-также способ изготовления изделий из минеральных волокон

""с йрймеяением в качестве связующего фенолоформальдегидной смолы, содер- 40 жащей Ва(ОН) и аммиак, в котором гидроокись бария устраняется воздействием (NH4 )g СО или NH4 HCOg (3).

Такое связующее в нейтрализованном ниде разбавляют водой до 8Ъ-ной концентрации,вводят в ковер иэ минеральнйх волокон, после чего проводят термообработку ковра. Иэделия обладают высокой начальной прочностью, а на личие ВаСО в связующем снижает 5О клейкость ковра к железным конструкциям линии, поэтому отпадает необходимость смазывания транспортера силикойовым маслом. Однако произ.вод<тво минераловатных изделий с применением = гакого "связующего возможно только в тех случаях, когда синтез фенолоспир" тов "йройзводйтся на. минераловатных

"" заводах=, так как наличие аммиака и аммониевых солей в связующем ускоряет окисление фенолоформальдегидной 40 смолы, вследствие чего снижается прочность и влагостойкость изделий.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способ склеивания минеральных волокон водорас- 45 творимыми фенолоформальдегидными смолами, нейтрализованными углекислым газом P4). Углекислый газ барботируют через фенольную смолу, снижая рН раствора от 8,7 до 7,3. При этом водоразбанляемость смолы,резко падает. Для повышения водоразбавляемости в смолу добавляют мочевину, (NHg ) 504 и аммиак. ПолУченное связующее разбавляют водой до 20%-ной концентрации, нанося на .стеклянную вату и формуют изоляционную панель.

Получают изделия с высокой начальной прочностью, но из-за низкой водораэбавляемости связующего происходит его перерасход.

Изделия с большим содержанием связующего получаются высокой влагостойкости лишь при использовании свежеприготовленных растворов нейтралиэованногс> связующего. При более длительном хранении такого связующего (ныше 3 суток) происходит эакупоринание системы подачи связующего в минераловатный ковер.

Цель изобретения — повышение прочности и влагостойкости минераловатных плит, избежание засорения системы подачи связующего осадками продуктов его нейтрализации.

Поставленная цель достигается тем, что нейтрализацию связующего осуществляют после его ввода в минераловатный ковер продуванием последнего воздухом, содержащим 0,2-90Ъ углекислого газа н количестве 0,05-20 м на

1 м ковра. После этого проводят термообработку связующего. В случае термообработки мийераловатного ковра дымовыми газами, содержащими СО, процессы нейтрализации и высушивания ковра совмещаются.

Пример 1. к 100 кг 50Ъ-ных фенолоспиртов, изготовленных с испольэованием катализатора Ва(ОН), содержащих 1,8% свободной щелочи и 3% свободного формальдегида, добавляют

12 кг аммиачной воды 25%-ной -концентрации, 400 кг воды. Полученный рабочий раствор связующего (концентрация 10%) путем пульверизации вводят в минераловатный ковер в количестве

30 кг рабочего раствора на 1 м ковра. Пропитанный связующим влажный ковер поступает в камеру тепловой обработки, в которой через ковер продувают дымовые газы, содержащие 0,28 углекислого газа. Для 1 м ковра необходимо йе менее 5 м дымовых газов. Нейтрализация связующего происходит н первой зоне камеры тепловой обработки во время нысушивания ковра.

Для избежания преждевременной поликонденсации связующего температура в первой секции камеры тепловой обработки не превышает 100 С. Дальнейшую термообработку ковра проводят при 180-200©С в течение 10 мин. Получают минераловатные плиты с объемной

767077

Продолжение таблицы

"т

Известный 3) на свежеприготовленном связующем

54,8

87,0 после хранения связующего 7 суток

61,0 20,7

Известный (4) на свежеприготовленном связующем

38,8

76,1 после хранения связующего 7 суток

58,2 25,8 формула изобретения р Способ изготовления минераловат.ных плит на фенольном связующем с гидроокисью щелочноземельных металлов и аммиаком, включающий нейтрали» зацию связующего углекислым газом, ввод его в ковер и термообработку, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и влагот стойкости плит и избежания засорения .системы подачи связующеГо осадками продуктов его нейтрализации, нейтра

40 лизацию связующего осуществляют пос» ле его ввода в минераловатный ковер продуванием последнего воздухом, соФ держащим 0,2-90% углекислого газа в количестве 0,05-20 м на 1 м

И ковра. предлагаемый на свежеприготовленном связующем после хранения связующего 7

"уток

97,0 65 1

68,3

99,0 массой 100 кг/м и с сжимаемостью под удельной нагрузкой 0,02 кгс/см7.

5,8%.

Пример 2. Рабочий раствор связующего, полученный по примеру 1, путем пульверизации вводят в минераловатный ковер в количестве 150 кг рабочего раствора на 1 м ковра.

После этого проводят нейтрализацию связующего углекислым газом. Через влажный ковер просасывают воздух, содержащий углекислый газ в количестве, необходимом для нейтрализации свободной щелочи, содержащейся в связующем, которая находится в ковре (в данном случае.для нейтрализации

1 мэ ковра нужно 100 г углекислого 15 газа). Затем минераловатный ковер помещают в пресс и проводят его тепловую обработку при 170-180ОС в течение 25 мин. Получают минераловатные плиты, содержащие 6% связующеro, 20 имеющие объемную массу 250 кг/м% и прочность на сжатие при 10%-ной деформации — 1 кгс/см.

Для определения прочностных характеристик изделий и их стабильности во влажных условиях изготовлены лабораторные образцы на основе кварцевого песка и связующего (3% связующего в пересчете на 100%-ное и 97% песка), Связующее смешали с кварцевым песком и при постоянном перемешивании через массу продували углекислый газ.После этого формовали бруски, размером

120 15 10 мм и проводили термообработку при 180 С в течение 25 мин.

Определяли начальную предельную проч- М ность на изгиб и прочность на изгиб образцов, выдержанных 15 суток во влажных условиях (относительная влаж-. ность воздуха 9812% при 203 1 C).

Для сравнения результатов испытаний изготовлены образцы по способам, приведенным в источниках 3)и (4). Для этого кварцевый песок. смешивали с нейтрализованным связующим и формовали бруски (содержание 100%-ного связующего в бруске 3%). Термообработку и испытания брусков проводили по описанному методу.

Полученные данные приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице видно, что образцы,изготовленные предлагаежм способом, обладают высокой начальной прочностью и влагостойкостью. Кроме того, прочностные свойства образцов не зависят от вре мени хранения приготовленного связу. ющего. В то время, как прочностные свойства образцов, изготовленных пс способам, описанным в источниках

p3) и 4) с использованием связующих через 7 суток от их приготовления, теряют прочность во влажной среде в

2-.3 раза. 767077

В Составитель Э. Бегляров

Редактор A.Ñîëîâüåâà Техред H.Барадулина Корректор Н. Стец

Заказ 7125/19 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1. Вельсовский В.H. и др. Минера» ловатные утеплители. М., "Стройиздат"

1961, с.101.

2. Патент США Р 3704199, кл.161-157, опублик. 1972.

3. Авторское свидетельство ЧССР

9143787,кл.С 03, С 25/02,опублик.1973 °

4. Патент Канады Р 1001788, кл. 400-46, опублик. 1976.