ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2272009

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Имя изобретателя: Соломонова Елена Борисовна (RU); Хрулев Валентин Михайлович (RU); Шибаева Галина Николаевна (RU); Шурышева Галина Валерьевна 
Имя патентообладателя: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (RU); Соломонова Елена Борисовна (RU); Хрулев Валентин Михайлович (RU); Шибаева Галина Николаевна (RU); Шурышева Галина Валерьевна
Адрес для переписки: 630008, г.Новосибирск, ул. Ленинградская, 113, НГАСУ, отдел ПЛР
Дата начала действия патента: 2003.08.04 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности арболита, и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий включает гидролизный лигнин и древесный заполнитель, связующее, включающее жидкое натриевое стекло, и добавки. Заполнитель содержит гидролизный лигнин в виде зерен размером 1-15 мм, древесный заполнитель - в виде опилок и стружки с размерами 1-15 мм и дополнительно - порошок натриевого стекла. Связующее дополнительно содержит порошок гидролизного лигнина с размером частиц 10-50 мкм. В качестве добавок используют бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП и кремнефтористый натрий, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: древесный заполнитель 18,9-27,0, гидролизный лигнин в виде зерен 8-10, натриевое стекло порошок 6-8, натриевое жидкое стекло 50,5-60,0, гидролизный лигнин в виде порошка 1-4, бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП в пересчете на сухой остаток 2-4, кремнефтористый натрий 0,1-0,5. Технический результат: повышение водостойкости и улучшение теплоизоляционных свойств изделий.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности арболита, и может быть использовано для изготовления теплоизоляционных изделий.

Известна сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий, содержащая фосфорный шлак, жидкое натриевое стекло, древесный наполнитель, кремнефтористый натрий, едкий натрий, поверхностно-активное вещество ОП-7 (А.с. SU №121239, МКИ С 04 В 18/30, 28/26. Сырьевая смесь для изготовления древесно-минеральных плит / Г.Д.Урываева, Б.К.Скрипкин, А.В.Дмитриева, Н.Н.Меркулова. Опубл. 15.02.86. Бюл. №6). Недостаток смеси заключается в том, что водостойкость связующего достигается взаимодействием жидкого натриевого стекла с фосфорным шлаком, для чего требуется горячее прессование.

Известна также сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая гидролизный лигнин, древесный заполнитель, молотый гранулированный шлак, щелочной активатор, в том числе жидкое натриевое стекло (А.с. СССР №1386606. Сырьевая смесь для изготовления древесного бетона / А.А.Тинников, В.М.Хрулев, В.М.Селиванов. Опубл. 07.04.88. Бюл. №13 - прототип), которая по технической сущности и достигаемому результату является наиболее близкой к предлагаемой. Недостаток смеси в том, что она имеет недостаточную водостойкость, так как гидролизный лигнин используется только как добавочный заполнитель к древесной дробленке.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение водостойкости связующего за счет применения гидролизного лигнина в виде порошка как наполнителя жидкого натриевого стекла и улучшение теплоизоляционных свойств изделия за счет применения гидролизного лигнина в виде зерен совместно с древесным заполнителем.

Поставленная техническая задача решается следующим образом. В сырьевой смеси для изготовления теплоизоляционных изделий, включающей гидролизный лигнин и древесный заполнитель, связующее, включающее жидкое натриевое стекло, и добавки, заполнитель содержит гидролизный лигнин в виде зерен размером 1-15 мм, древесный заполнитель - в виде опилок и стружки с размерами 1-15 мм и дополнительно - порошок натриевого стекла, связующее дополнительно содержит порошок гидролизного лигнина с размером частиц 10-50 мкм, а в качестве добавок используют бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП и кремнефтористый натрий, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%: древесный заполнитель 18,9-27,0; гидролизный лигнин в виде зерен 8-10; натриевое стекло порошок 6-8; натриевое жидкое стекло 50,5-60,0; гидролизный лигнин в виде порошка 1-4; бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП в пересчете на сухой остаток 2-4, кремнефтористый натрий 0,1-0,5.

Использование гидролизного лигнина в виде порошка как наполнителя натриевого жидкого стекла позволяет повысить водостойкость и прочность связующего, улучшить его сцепление с поверхностью зерен заполнителя. Использование гидролизного лигнина в виде зерен совместно с древесным заполнителем позволяет повысить теплоизоляционные свойства изделий. Натриевое стекло-порошок служит минерализатором древесного заполнителя. Бутадиенстирольный латекс снижает усадку связующего и повышает его водостойкость, а кремнефтористый натрий является отверждающим компонентом.

Изобретение осуществляют следующим образом. Древесный заполнитель - опилки и стружки, например из древесины лиственницы, березы, с размерами частиц 1-15 мм плотностью 0,6-0,7 г/см3 - сушат до влажности 5-7%, обсыпают порошком натриевого стекла, получаемого из сухой силикат-глыбы, перемешивают и добавляют расчетный объем зерен гидролизного лигнина в виде зерен с размерами частиц 1-15 мм (см., например, Хрулев В.М., Шибаева Г.Н., Ткаченко М.В., Донин Р.В. Отделочные композиции для выравнивания поверхности бетона. Абакан, 1997, с.39). Отдельно готовят связующее: раствор натриевого жидкого стекла (ГОСТ 13078) плотностью 1,38-1,40 г/см3, разбавленный бутадиенстирольным латексом СКС-65 ГП (ГОСТ 10564), перемешивают с гидролизным лигнином порошком с размером частиц 10-50 мкм, высушенным до влажности не менее 0,5%. Затем перемешивают заполнитель со связующим и добавляют кремнефтористый натрий (ГОСТ 10564), служащий отверждающим компонентом. Полученной сырьевой смесью заполняют формы с пригрузом до 30-50 г/см2 и разогревают при температуре 60-70°С для получения теплоизоляционных плит или стеновых блоков. Например, при соотношении компонентов, мас.%: древесный заполнитель 27,0; гидролизный лигнин в виде зерен 8; натриевое стекло порошок 8; натриевое жидкое стекло 50,5; гидролизный лигнин в виде порошка 4; бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП в пересчете на сухое вещество 2; кремнефтористый натрий 0,5 получены следующие показатели свойств: предел прочности при сжатии 5,1 МПа, коэффициент теплопроводности при 25°С не более 0,066 Вт/м°С, водопоглощение по массе за 24 ч не более 12%.

Варианты составов сырьевой смеси в границах оптимального соотношения компонентов представлены в табл.1, а свойства теплоизоляционного древесного бетона, полученного из этих составов, - в табл.2.

Таблица 1


состава
Соотношение компонентов, мас.%
Древесный заполнитель Гидролизный лигнин в виде зерен Натриевое стекло порошок Натриевое жидкое стекло Гидролизный лигнин в виде порошка Латекс СКС-65 ГП Кремнефтористый натрий
1 18,9 8 6 50,5 1 2 0,1
2 23,0 9 7 55 2,5 3 0,3
3 27,0 10 8 60 4 4 0,5

 
Таблица 2
№ состава Средняя плотность, кг/м 3 Коэффициент теплопроводности, Вт/м°С Предел прочности при сжатии, МПа Водопоглощение за 24 ч, %
1 410 0,041 4,5 14
2 425 0,052 4,8 13
3 455 0,066 5,1 12
прототип 485 0,078 4,8 -

Из представленных данных следует, что при меньшей плотности (455 против 485 кг/м3) и близком соотношении количества древесного заполнителя и гидролизного лигнина в виде зерен (27,0 и 10 мас.% у предлагаемого состава, 25 и 12 мас.% у прототипа) теплофизические, прочностные и гидрофизические свойства теплоизоляционного древесного бетона на основе предлагаемой сырьевой смеси выше.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционных изделий, включающая гидролизный лигнин и древесный заполнитель, связующее, включающее жидкое натриевое стекло, и добавки, отличающаяся тем, что заполнитель содержит гидролизный лигнин в виде зерен размером 1-15 мм, древесный заполнитель в виде опилок и стружки с размерами 1-15 мм и дополнительно порошок натриевого стекла, связующее дополнительно содержит порошок гидролизного лигнина с размером частиц 10-50 мкм, а в качестве добавок используют бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП и кремнефтористый натрий, при следующем соотношении компонентов сырьевой смеси, мас.%:

Древесный заполнитель 18,9-27,0
Гидролизный лигнин в виде зерен 8-10
Натриевое стекло порошок 6-8
Натриевое жидкое стекло 50,5-60,0
Гидролизный лигнин в виде порошка 1-4
Бутадиенстирольный латекс СКС-65 ГП  
в пересчете на сухой остаток 2-4
Кремнефтористый натрий 0,1-0,5

Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг


вверх