СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1994 года по МПК C04B18/30 C04B28/16 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при производстве теплоизоляционных изделий на основе органических волокон и связующего на основе жидкого стекла.

Известен способ изготовления теплоизоляционного материала путем смешивания волокнистого наполнителя со связующим, укладки гидромассы из волокна и водной суспензии связующего, уплотнения с удалением избытка водной суспензии с последующей тепловой обработкой в течение 24-36 ч [1].

Недостатком способа является то, что он может быть применен только для композиций, условная вязкость связующих которых близка к единице, т.е. для композиций с низким содержанием сухого остатка связки, не обеспечивающим малую объемную массу и коэффициент теплопроводности при достаточной прочности и жесткости изделий.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления теплоизоляционных плит путем смешивания волокнистого наполнителя со связующим (стекло натриевое) с большим содержанием воды с образованием гидромассы при соотношении волокнистого наполнителя к связующему, равном 1:25-50, формирования волокнистого ковра, "отливкой" из гидромассы и термообработки [2].

Свойства изделий: средняя плотность 200 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,063 Вт/м˙К, равновесная влажность 12%, сорбционная влажность 24% .

Недостатками данного способа являются повышенные средняя плотность и теплопроводность, пониженная гидрофобность. Кроме того данный способ предусматривает формование теплоизоляционного материала из гидромассы, что требует длительной термообработки, а также не позволяет использовать дисперсно-волокнистые отходы с большим содержанием пылевидных фракций.

Техническим результатом от использования предлагаемого решения является снижение средней плотности и теплопроводности, повышение гидрофобности теплоизоляционного материала.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления теплоизоляционного материала, включающем перемешивание волокнистого наполнителя со связующим на основе жидкого стекла, формование ковра из полученной массы и термообработку, при перемешивании в высокоскоростном смесителе 60-70 мас. % всего связующего на основе жидкого стекла подают распылением, затем полученную массу пропускают через разрыхляюще-расчесывающее устройство, а оставшуюся часть связующего наносят распылением в шахте-накопителе формующего транспортера при свободном падении пропитанной массы, причем общее соотношение волокнистого наполнителя и связующего составляет 1:1,1-1,2.

В качестве волокнистого наполнителя используют коротковолокнистые отходы шерсти валяльно-войлочных производств. Они содержат 56-65% волокнистой фракции длиной до 16 мм и 35-42% пылевидной фракции 0,05-0,14 мм (Типовые технологические нормативы изготовления валяной обуви и войлоков. Минлегпром РСФСР, 1978).

При изготовлении теплоизоляционного материала используют связующие следующего состава, мас. % : стекло натриевое жидкое 100 мел природный обогащенный 13-13,5 латекс СКС 65-ГП 5-5,2 жидкость гидрофо- бизирующая 1-2 вода 15-15,3
Латекс СКС 65-ГП по ГОСТ 10564-74; стекло натриевое жидкое по ГОСТ 13078-81; жидкость гидрофобизирующая ГФ 136-41 по ГОСТ 10834-76; мел природный обогащенный по ГОСТ 12085-88; вода по ГОСТ 2874-82.

Способ осуществляют следующим образом.

Волокнистый наполнитель дозируют со связующим составом при соотношении 1: 1,1-1,2. Волокнистую массу подают в смеситель ДСМ-5, куда вводится путем распыления 60-70% от всего связующего, откуда волокнистую массу подают транспортером в разрыхляюще-расчесывающее устройство, где она разрыхляется, и передают в шахту-накопитель формующего транспортера, где на пропитанную массу (при свободном падении) наносят методом пулевиризации оставшуюся часть связующего 30-40%. Формование волокнистого ковра осуществляется на нижнем сетчатом транспортере сушильной установки, прижим-калибровку производят верхним транспортером.

Тепловую обработку материала осуществляют путем прососа горячих дымовых газов или воздуха через слой ковра, когда он проходит по конвейеру камеры тепловой обработки. Во время этой операции из теплоизоляционного волокнистого ковра удаляется влага и происходит твердение связующего. Рабочее пространство камеры по длине разделено на несколько зон, снабженных самостоятельными отопительно-вентиляционными устройствами. В такой камере обеспечивается прохождение через обрабатываемый ковер свежей порции теплоносителя, вследствие чего существенно ускоряются процессы сушки и твердения связующего. Сушка осуществляется в сушилах типа СЛР-240И при 100-120^oC. Подпрессовку осуществляют при давлении 0,1-0,3 кгс/см².

Основные отличительные характеристики исходных композиций, технологических параметров и теплоизоляционных материалов, полученных по известному и предлагаемому способам, приведены в таблице.

Полученный эффект объясняется тем, что внесенное в один прием связующее (по прототипу) после вакуммирования ("отливки" из гидромассы) распределяется в виде пленки по волокнам, в большей части в склеивании не участвует и лишь увеличивает объемную массу. В этом случае площади склеивания невелики и для достижения хорошей связанности материала требуется его значительное уплотнение.

При внесении связующего в два этапа связующее (60-70%), нанесенное на первом этапе при перемешивании, создает защитную тонкую пленку (при этом материал не переувлажняется и после распушивающе-расчесывающего устройства хорошо распушивается), которая выполняет роль инсектицида и антисептика, а также повышает адгезионные свойства поверхности шерстяных волокон. После внесения связующего на втором этапе материал не подвергается перемешиванию. Связующее оседает в материале в виде капелек в узлах перекрещивания шерстяных волокон, при этом увеличивается склеивающая поверхность. Поэтому полученный таким образом материал не требует большого уплотнения для достижения прочности.

Использование: производство теплоизоляционных изделий на основе органических волокон и связующего на основе жидкого стекла. Сущность: при изготовлении теплоизоляционного материала волокнистый наполнитель - коротковолокнистые отходы шерсти валяльно-войлочных производств подают в смеситель ДСМ-5 и подают в него распылением 60 - 70 мас.% от всего связующее на основе жидкого стекла, затем волокнистую массу подают в разрыхляюще-расчесывающее устройство с последующей подачей в шахту-накопитель формующего транспортера, где на пропитанную массу при ее свободном падении наносят пульверизацией оставшуюся часть связующего (30 - 40 мас.%), причем общее соотношение волокнистого наполнителя и связующего составляет 1 : (1,1 - 1,2). После формования термообработку осуществляют путем прососа горячих дымовых газов или воздуха через слой ковра. Полученный теплоизоляционный материал характеризуется плотностью 75-125 кГ/м³ , коэффициентом теплопроводности 0,040 - 0,053 Вт/м К, сорбционной влажностью 16,5 - 16,7%. 1 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий перемешивание волокнистого наполнителя со связующим на основе жидкого стекла, формование ковра из полученной массы и термообработку, отличающийся тем, что при перемешивании в высокоскоростном смесителе 60 - 70 мас.% всего связующего на основе жидкого стекла подают распылением, затем полученную массу пропускают через разрыхляюще-расчесывающее устройство, оставшуюся часть связующего наносят распылением в шахте-накопителя формующего транспортера при свободном падении пропитанной массы, причем общее соотношение волокнистого наполнителя и связующего составляет 1 : (1,1 - 1,2).