СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2013 года по МПК C04B28/26 

Описание патента на изобретение RU2492153C1

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,

Похожие патенты RU2492153C1

название год авторы номер документа
СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1993
  • Малявский Н.И.
  • Генералов Б.В.
  • Крифукс О.В.
  • Павлюковец В.В.
RU2087447C1
Смесь для приготовления сырцовых гранул заполнителя бетона и способ получения заполнителя бетона 2022
  • Галазов Алан Ахсарбекович
  • Горнов Александр Александрович
  • Орлов Александр Дмитриевич
RU2797419C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ БЕТОНОВ 2010
  • Лотов Василий Агафонович
  • Кутугин Виктор Александрович
  • Митина Наталия Александровна
RU2426703C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОСИЛИКАТА 2008
  • Лобов Олег Иванович
  • Эпп Александр Арнович
  • Иваненко Виктор Иванович
  • Филаретов Александр Александрович
RU2368574C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСИЛИКАТНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2010
  • Левашов Андрей Сергеевич
  • Буков Николай Николаевич
  • Горохов Роман Вячеславович
  • Ревенко Виталий Владиславович
RU2442760C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2003
  • Радина Т.Н.
  • Кудяков А.И.
  • Иванов М.Ю.
RU2246462C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСТЕКЛОКЕРАМИЧЕСКОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ ПРИРОДНОГО КВАРЦЕВОГО ПЕСКА 2021
  • Васкалов Владимир Федорович
  • Ведяков Иван Иванович
  • Нежиков Андрей Викторович
  • Малявский Николай Иванович
RU2782904C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ АПАТИТО-НЕФЕЛИНОВЫХ РУД 2021
  • Васкалов Владимир Федорович
  • Нежиков Андрей Викторович
  • Малявский Николай Иванович
  • Ведяков Михаил Иванович
RU2781680C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПЕНОСИЛИКАТА - ПЕНОСИЛИКАТНОГО ГРАВИЯ 2005
  • Кетов Александр Анатольевич
  • Пузанов Игорь Станиславович
  • Пузанов Сергей Игоревич
  • Пьянков Михаил Петрович
  • Рассомагина Анна Сергеевна
  • Саулин Дмитрий Владимирович
RU2291126C9
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2000
  • Радина Т.Н.
  • Бормотина Е.А.
RU2177921C2

Реферат патента 2013 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

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.

Формула изобретения RU 2 492 153 C1

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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2492153C1

СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1993
  • Малявский Н.И.
  • Генералов Б.В.
  • Крифукс О.В.
  • Павлюковец В.В.
RU2087447C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕНОСИЛИКАТНОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2007
  • Кетов Александр Анатольевич
  • Пузанов Игорь Станиславович
  • Саулин Дмитрий Владимирович
RU2341483C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2002
  • Рыков П.В.
  • Кондратенко А.Н.
RU2206536C1
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА 1998
  • Гаркави М.С.
  • Оглоблина Е.А.
  • Шишкин В.И.
  • Якубов В.И.
RU2148044C1
СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1996
  • Радина Т.Н.
  • Карнаухов Ю.П.
  • Невмержицкий И.П.
  • Евсин А.В.
  • Сазонов Д.С.
RU2128633C1
БЕТОН 2000
  • Бикбау М.Я.
  • Бикбау Я.М.
RU2201410C2
ГОРЛОВ Ю.П
и др
Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий
- М.: Стройиздат, 1989, с.311.

RU 2 492 153 C1

Авторы

Капустин Анатолий Иванович

Светухин Вячеслав Викторович

Золотовский Игорь Олегович

Киньшин Александр Валерьевич

Маслов Виктор Николаевич

Левкина Ольга Юрьевна

Даты

2013-09-10Публикация

2012-02-13Подача