Масса для изготовления теплоизоляционного материала Советский патент 1984 года по МПК C04B43/02 C04B43/12 

:;0

II

У1 Изобретение относигея к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении ТРПЛОИЗОЛЯЦИО ньк материалов на основе органических волокон. Известна композиция для изготовления теплоизоляционного материала, вклю чающая очищенные Волокна гофрированного картона, вспученный перлит и битум ную эмульсию ij . Однако материал, изготовленный на основе этой композиции, имеет высокую объемную массу и низкий предел прочности при изгибе. Наиболее близкой по технической сущ ности и достигаемому результату к изобретению является масса для изготовления теплоизоляционного материала, вклю чающая, мас.%: скоп 1О-12, вспученный перлит 32-36; битумную эмульсию 39-51| диаммонийфосфат 4-6 и фтористы натртй 3-5 2j. Теплоизоляционный материал, изготов ленный из такой композиции, имеет предел прочности при изгибе. Кроме того, в состав материала в качестве свя зуюшегося входит битумная эмульсия, использование которой увеличивает вес материала, снижает его огнестойкость, повышает себестоимость единицы продукци Технологическая линия по производству теплоизоляционного материала на битумной эмульсии должна быть дополни тельно оснащена би тумохрагтилищем, битумоплавильней, эмульсионным отделением, что занимает большие площади и приводит к загрязнению промстоков, про изводственных помещений, технологичесвого оборудования. Кроме того, битум является дефицитным материалом, потре ность в битуме только таких основных потребителей, как асфальтобетонные зав ды удостоверяются неполностью. Целью изобретения является повышение прочности на изгиб и снижение себе стоимости материала. Поставленная цель достигается тем, что масса для изготовления теплоизолядионного материала, включающая скоп, вспученный перлитовый песок, кра 1нефтористый натрий, дйаммпнийфосфаг и гидрофобизатор, дополнительно содержит активный ил при следующем соотношении компонентов, мас.%: 52,000-58,500 Скоп Вспученный перлитовый 16,35О-19,ООО песок Кремнефтори3,500-4,495 стый натрий Диаммонийфосфат 4,000-6,00р Гидрофобизатор 0,005-О,О15 Активный ил 12,ООО-24,ООО Активный ил является продуктом биологической очистки сточных Вод и с физико-химической точки зрения предета&ляет собой атмосферный коллоид, имеющий рН 4-9 и отрицательный заряд. С биологической точки зретя активный ил представляет собой массу, заселенную микроорганизмами: бактериями, простейшими грибками и некоторыми высшими организмами. Микроорганизмы образуют колонии хлопьевидной структуры. Каждая клетка активного ила окружена биополимерной оболочкой, 3-5 клеток одного вида объединены в кланы, которые также окружены лиополимерным веществом. В состав биополимера входит полигидроксимасляная кислота в количестве 12-55,1% от массы сухого активного ила. В табл. 1 приведен компонентный состав активного ила различных предприятий. Как видно из табл. 1, активный ил содержит по химическому составу большое количество протеина (до 50% по отношению к органическому веществу), клетчатки в виде целлюлозных волокон (до 47%), имеет большую зольность. В табл. 2 приведен минералогический состав активных илов (в расчете на аб.солютное сухое вещество). В составе золы активных илов (табл.2) в наибольшем количестве содержится кальций, фосфат, железо, калий и натрий. Массу приготовляют следующим образом. Раствор гидрофобизатора помещают в лабораторную лопастную мешалку с вер тикальным валом. Туда же вводят вспученный перлитовый песок в количестве 2О, который обрабатывается раствором гидрофобизатора в течение 1 мин. Далее в мешалку помешают волокнистый компонент, являющийся продуктом механической очистки сточных вод целлюлознобумажных предприятий, так называемый скоп, влажностью 78%. Полученную суспензию перемешивают в течение 1 мин, а затем в мешалку добавляют суспензию избыточного активного ила (концентрацня 1,5-1%). На ряде предприятий целлюлозно-бумажной промышленности отходы механической очистки (скоп) и биологической (избыточный активный ил) не разделены, поэтому в этих случаях после обработки перлита гицрофобизирующей жидкостью в мешалку вводится производственная смесь скопа и избыточного активного ила. Затем, туда же вводится диаммонийфосфат и кремнефтористый натрий Ойцая концентрация формуемой массы 92%, Температура используемой воды . Далее смесь отливают в формы задан ных размеров. После этого формы, запол ненные смесью, неотравляют на сушку и сушат при 100-105 С до постоянного веса в течение 14ч. Химический состав используемого ско па, являющегося продуктом механической очистки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий, представлен в табл. 3, Пример 1, Раствором гидрофобизатора этилсиликоната натрия (ГКЖ-1О 58,5% в количестве 0,005% проводят обработку 19% перлитового песка. Обработку проводят в лопастной мешалке с. вертикальным валом в течение 1 мин. Далее в мешалку помещают отходы механической очистки сточных вод картонного производства - скоп. Полученную суспензию перемешивают в течение 1 мин и затем в мешалку добавляют суспе зию избыточного активного ила в количе стве 12%. Затем туда же помешают 4,495% кремнефтористого натрия и 6% диаммонийфосфата. Пример 2. Раствором гидрофобизатора метилсиликоната натрия () О,078% проводят обработку 17,922 перлитового песка как и в примере 1. Далее в мешалку загружают так называемую производственную смесь скопа и избыточного активного ила в количестве 73% (на ряде предприятий целлюлозно-бумажной промышленности отходы механической очистки - скоп и биологической - избыточный активный ил не разделены), Затем в мешалку помешают кремнефтористый натрий в количестве 4% И диаммонийфосфат в количестве 5%. Пример 3, Как и в примерах 1 и 2, готовят материал, содержаший, %: полиэтиленгидросилоксановую жидкость (ГКЖ-94) О,15; песок 16,35; скоп 52; избыточный активный ил 24; крем нефтористый натрий 3,5; диаммонийфосфаг 4. Обработку суспензии проводят таким же способом, как в примерах 1 Вид, состояние и качество исходных компонентов, использув гых в примерах 1-3, представлены в табл. 4, Результапз испытаний материала, изготовленного в примерах 1-3 из массы по описанной технологии, представлены в табл. 5, Основным компонентом в массе для изготовления теплоизоляционного материала является скоп. Его содержание в композиции меньше 52,0% приводит к получению малопрочных плит, а при увеличении 58,5% повышаются плотность и теплопроводность материала. Если снизить в композиции содержание перлитового песка (менее 16,35%) увеличивается коробление материала. При увеличении дозировки перлитового песка в композиции более 19% снижается прочность. При содержании в композиции избыточного активного ила 12% снижается прочность материала, при повьпиении его содержания 24% возрастают коробление материала и его плотность. Увеличение содержания в композиции кремнефтористого натрия 4,495% резко повышает токсичность композиции, себестоимость материала, введение его в композицию 3,5% не обеспечивает достаточную биостойкость материала. Введение в композицию материала диаммонийфосфата - 4% не обеспечивает достаточную огнестойкость материала, при повышении его содержания свыше 6% материал получается малопрочный, резко повьш1ается его водопоглошение. Масса для изготовления теплоизоля- ционного материала технологична в процессе производства, а ее использование позволит получить материал с хорошими прочностными свойствами. Поскольку на сооружениях биологич&ской очистки многих предприятий ежесуточно образуется 35-55% (в пересчете на сухое вещество) избыточного актив ного ила, его утилизация в списанной композиции вьювобождает значительные капиталовложения, затрачиваемые на дополнительную обработку ила, и уменьшает загрязнение окружающей среды.

Таблица 1

МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающая скоп, вспученный перлитовый песок, крем нефтористый натрий, диаммонийфосфат и гидрофобизатор, о г л и ч tiю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности на изгиб и снижения себестоимости материала, она дополнительно содержит активный ил при следуюшём соотношении компонентов, мас.% Скоп52,000-58,5ОО Вспученный перлитовый песок16,35О-19,ООО Кремнефтористый натрий3,5ОО-4,495 ДиаммонийI фосфат4,ООО-6,ООО Гидрофобизатор 0,005-0,015 (Л Активный ш 12,000-24,000

БЭВ - безазогистые эксграктнвные вещесгва, усвояемые углеводы. Суоя{даская КФ 21,4 4,8 0,2 1,0 Сясьский ЦБК 21,6 11,7 3,6 0,5 Котпассвнй , 1О,9 7,8 5,7 6,2 Запорожский 17,9 12,4 9,9 6,7 ГЗ

Таблица 2 представляющие собой легко 4,3 325 7,0 500 10,5 6ОО 10,О 200

со

ш к

В)

и ю

а .

Ь

О

ri

СО

СО CD

Ю со

CD t

««

О

со

о

CD

гk

о

CD Гсо Ю

Суспензия концентрацией

Скоп 8О%

Сьшучий 2 7О кг/м

Суспензия концентрацией 1,5%

Суспензия концентраадей

7%

Порошкообразный

В виде раствора-концентрацией 2%

Раствор с концентрацией 2,5%

Раствор с кондентрайией 2,5%

Раствор с концентрацией 3%

Химический состав приведен в табл. 3

ГОСТ 10832-74

Химический состав приведен в табл. I

Соотношение скопа и избыточного активного ила 3:1

ГОСТ 8515-75

ТУ 87-77

ТУ 6-02-696-76

ГОСТ 10831-64

Таблица 5