СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПЕНЫ Российский патент 1999 года по МПК C04B38/10 C04B40/00 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к способам получения технической пены для поризованных строительных материалов.

Известен способ приготовления технической пены взбиванием раствора пенообразователя [1] , при этом для повышения стойкости пены в раствор вводят стабилизатор. Однако известный способ, предусматривающий 2-стадийное приготовление пены, достаточно сложен в осуществлении, стойкость же приготовленной пены невысока и не превышает 1,5 ч.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату способ приготовления технической пены, включающий приготовление раствора пенообразователя, взбивание пены и введение в нее волокнистого наполнителя [2]. Использование в известном способе в качестве волокнистого наполнителя минеральной ваты обеспечивает получение эффективного теплоизоляционного пористого материала ячеисто-волокнистой структуры. Однако вводят минеральную вату в известном способе, как правило, в виде мелких комочков - гранул, что снижает стойкость пены, даже вызывает разрушение ее и отрицательно сказывается на качестве пористых изделий.

Цель изобретения - повышение стойкости технической пены.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления технической пены, включающем приготовление раствора пенообразователя, взбивание пены и введение в нее волокнистого наполнителя, в качестве волокнистого наполнителя используют предварительно разволокненную в водной среде и сгущенную до 25 - 30%-ной концентрации бумажно-картонную макулатуру, которую вводят в пену в количестве 3 - 4 мас.%.

Способ осуществляют следующим образом: в быстроходный смеситель (n = 2800 - 3000 об/мин) заливают раствор пенообразователя и в течение 1,5 - 2,0 мин взбивают пену. Затем в приготовленную пену при постоянном перемешивании постепенно в течение 2,0 - 2,5 мин вводят в количестве 3 - 4 мас.% предварительно разволокненную в водной среде и сгущенную до 25 - 30%-ной концентрации бумажно-картонную макулатуру. Далее приготовленную армированную волокном пену смешивают с остальными предварительно увлажненными компонентами сырьевой смеси. Из полученной пеномассы формуют изделия и подвергают их той или иной тепловой обработке в зависимости от вида применяемого в смеси связующего.

Сущность способа заключается в следующем. Предварительно разволокненная в водной среде (в гидроразбавителе) до единичных волокон бумажно-картонная макулатура вводится в пеногенератор в процессе взбивания пены, благодаря чему органические волокна предельно равномерно распределяются по всему объему образующейся пены, создавая своеобразный волокнистый каркас и, таким образом, многократно повышая стойкость пены. Известно, что стойкость минерализованной (содержащей твердую фазу) пены, наряду с другими факторами, в значительной степени зависит от дисперсности минерализатора: чем более дисперсна твердая фаза (в данном случае разволокненная макулатура), тем устойчивее пена. Обработка бумажно-картонной макулатуры в гидроразбивателе обеспечивает роспуск ее до единичных волокон.

Пример 1. В быстроходный смеситель (n = 2800 - 3000 об/мин) заливают раствор пенообразователя и в течение 1,5 - 2,0 мин производят взбивание пены. Затем при постоянном перемешивании в смеситель постепенно в течение 2,0 - 2,5 мин вводят в количестве 3% (от массы сухих компонентов) предварительно разволокненную в водной среде и сгущенную до 25%-ной концентрации бумажно-картонную макулатуру. Далее полученную пеномассу используют при изготовлении, например, пенодоломита, для чего в пеномассу при перемешивании вводят доломитовое вяжущее, затворенное раствором бишофита, и продолжают перемешивание всех компонентов еще в течение не менее 2 мин до получения однородной формовочной массы, из которой изготавливают образцы теплоизоляционного материала - пенодоломита и подвергают их тепловой обработке по обычному для такого вида изделий режиму.

Пример 2. Технология приготовления технической пены - согласно примеру 1. При этом предварительно разволокненную макулатуру, сгущенную до 27%-ной концентрации, вводят в количестве 3,5% (от массы сухих компонентов).

Пример 3. Технология - как в примере 1, но сгущенную до 30%-ной концентрации предварительно разволокненную макулатуру вводят в пену в количестве 4% (от массы сухих компонентов).

Проведенные эксперименты показали, что использование предварительно разволокненной макулатуры с концентрацией менее 30% (после сгустителя) приводит к значительному снижению прочностных показателей готовых изделий. Потеря механической прочности объясняется образованием крупнопористой структуры изделий вследствие повышенного начального водосодержания формовочной массы. Увеличение же концентрации макулатурной массы более 30% (после сгустителя) ухудшает равномерность распределения волокон макулатуры по всему объему пеномассы. Содержание в пеномассе предварительно разволокненной макулатуры в количестве менее 3 мас.% заметно понижает стойкость пены, а увеличение содержания волокон в пеномассе более 4 мас.% приводит к существенному снижению механической прочности готовых изделий.

Свойства технической пены, изготовленной предлагаемым способом, а также физико-механические показатели пенодоломитовых изделий, полученных на ее основе, приведены в таблице.

Как видно из таблицы, введение в пену согласно предлагаемому способу разволокненной в водной среде макулатуры позволяет многократно (более чем в 5 раз) повысить стойкость пены. Благодаря этому открывается возможность получения на основе гидравлических вяжущих веществ широкого круга поризованных строительных материалов, отличающихся достаточно высокими физико-техническими показателями при сравнительно небольшой средней плотности. Подобные материалы характеризуются и улучшенными теплотехническими свойствами.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1648937, кл. C 04 B 38/02, 1989.

2. Авторское свидетельство СССР N 1253323, кл. C 04 B 40/00, 1983.

Способ приготовления технической пены, в частности для поризованных строительных материалов, включает приготовление раствора пенообразователя, взбивание пены и введение в нее предварительно разволокненной в водной среде и сгущенной до 25 - 30%-ной концентрации бумажно-картонной макулатуры в количестве 3 - 4 мас.%. Стойкость пены 13 - 21 ч. Решается задача повышения стойкости технической пены. 1 табл.

Способ приготовления технической пены, включающий приготовление раствора пенообразователя, взбивание пены и введение в нее волокнистого наполнителя, отличающийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используют предварительно разволокненную в водной среде и сгущенную до 25 - 30%-ной концентрации бумажно-картонную макулатуру, которую вводят в пену в количестве 3 - 4 мас.%.