ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2273621

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОКЕРАМИКИ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОКЕРАМИКИ

Имя изобретателя: Галаган Константин Викторович (RU); Маштаков Александр Филиппович (RU); Черных Виктор Федорович (RU); Линьков Артем Владимирович 
Имя патентообладателя: Кубанский государственный технологический университет
Адрес для переписки: 350072, г.Краснодар, ул. Московская, 2, КубГТУ, пат.пов. Л.В.Ломакиной, рег.№ 109
Дата начала действия патента:  2004.06.07

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для конструкционных и теплоизоляционных изделий из пенокерамики. Технический результат заключается в понижении плотности пенокерамических изделий, снижении теплопроводности. Сырьевая смесь для изготовления пенокерамики включает глину, наполнитель-шамот, стекловолокно, вспучивающий агент и воду. В качестве вспучивающего агента она содержит пену, приготовленную из 3%-ного водного раствора фильтрата конских каштанов, полученного путем измельчения конских каштанов в водной среде при соотношении воды и каштанов 1:3, выдержки полученной смеси не менее трех часов, ее фильтрования, подкисления полученного фильтрата до рН 5 и нейтрализации щелочью, и дополнительно стабилизатор пены - сульфат металла при следующем соотношении компонентов мас.%: глина 40-60, шамот 6-18, стекловолокно 0,36-0,52, фильтрат конских каштанов 0,18-0,24, сульфат металла 2,0-4,0, вода - остальное.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для конструкционных и теплоизоляционных изделий из пенокерамики.

Известен состав приготовления пенокерамических деталей, включающий приготовление шликера, формование и обжиг при 1300°С, причем шликер состоит из 70 мас. частей шамота, 30 мас. ч. глины, 60% воды и 15% уретановой смолы (Заявка 5771851 Япония, опубл. 04.05.82 г.).

Недостатком этого способа является относительно невысокая прочность и высокая плотность получаемых изделий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пенокерамики, согласно которому приготавливают шликер из глины, шамота, стекловолокна и вспучивающего агента с последующими операциями формования изделий, сушки и обжига ("Jnd ceramigue", 1972, № 657, р867-869). Недостатком этого способа является высокая плотность получаемой пенокерамики, что приводит к ухудшению теплотехнических свойств.

Задачей является улучшение свойств поризованной керамики. Технический результат заключается в понижении плотности пенокерамических изделий, что позволяет снизить теплопроводность без ухудшения прочностных свойств.

Поставленная задача решается предложенной смесью для изготовления пенокерамики, содержащей, глину, наполнитель-шамот, стекловолокно, вспучивающий агент и воду, содержит в качестве вспучивающего агента пену, приготовленную путем измельчения конских каштанов в водной среде, фильтрования с последующим подкислением фильтрата до pH=5, а затем нейтрализацией щелочью и дополнительно стабилизатор пены - сульфат металла при следующим соотношении компонентов: мас.%

Глина 40-60

Шамот 6-18

Стекловолокно 0,36-0,52

Фильтрат конских каштанов 0,18-0,24

Сульфат металлов 2,0-4,0

Вода - остальное

В качестве сульфата металла можно использовать сульфат железа с предпочтительностью или сульфат алюминия, или сульфат меди.

Пена, приготовленная указанным способом в сочетании со стабилизатором, обеспечивает устойчивость поризованной керамической массы, препятствуя ее осадке после заливки в формы, позволяет получить готовое изделие с пониженной средней плотностью.

Получение пены осуществляют следующим образом.

Каштаны предварительно измельчаются в водной среде (соотношение воды и каштанов 3:1), смесь выдерживается в течение нескольких часов (не менее трех), а затем путем фильтрования получается фильтрат, который подкисляется, например серной кислотой, до pH=5. После этого фильтрат нейтрализуют щелочью до рН=7 и используют для получения пены. Приготовление пены осуществляют в пеногенераторе из 3%-ного водного раствора каштанового фильтрата и стабилизатора пены.

Сырьевая смесь готовится по известному способу приготовления пенокерамики на основе глины, наполнителя и пены. Сначала в растворомешалку вливают воду, к которой добавляют сухую смесь из глины, наполнителя - шамота и фибры. После перемешивания в течение 1-2 минуты в приготовленный раствор на основе вышеуказанных компонентов вводят пену. Смешивание раствора и пены производят в течение 1 минуты. Приготовленную смесь разливают в формы, подвергают сушке при температуре 40-45°С, а затем обжигают при температуре 940-970°С по заводскому режиму обжига обычного глиняного кирпича. После обжига проводят физико-механические испытания образцов.

Составы и результаты испытаний пенокерамических изделий приведены в табл.1 и 2.

Испытания показывают, что благодаря заявленному составу смеси возможно снижение плотности пенокерамики при некотором повышении прочностных свойств, что способствует снижению теплопроводности этого материала.

Таблица 1
Компоненты Соотношение в смеси, в мас.%
  Предлагаемый Известный
  1 2 3  
Глина 50,0 40,0 60,0 50,0
Шамот 12,0 18,0 6,0 12,0
Стекловолокно 0.41 0,52 0,30 0,41
Фильтрат конских каштанов 0,24 0,21 0,18 -
Пена - - - 0,21
Сульфат железа 3,0 4 2 -
Вода 34,35 37,27 31,52 37,38
Таблица 2
Свойства Показатели свойств
  Предлагаемый Известный
  1 2 3  
Плотность, кг/м3 580 605 630 800
Прочность при сжатии, МПа 4,0 4,2 4,4 4
Теплопроводность, Вт/м К 0,130 0,135 0,138 0,180

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Сырьевая смесь для изготовления пенокерамики, включающая глину, наполнитель-шамот, стекловолокно, вспучивающий агент и воду, отличающаяся тем, что в качестве вспучивающего агента она содержит пену, приготовленную из трехпроцентного водного раствора фильтрата конских каштанов, полученного путем измельчения конских каштанов в водной среде при соотношении воды и каштанов 1:3, выдержки полученной смеси не менее трех часов, ее фильтрования, подкисления полученного фильтрата до рН 5 и нейтрализацией щелочью, и дополнительно стабилизатор пены - сульфат металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина 40-60

Шамот 6-18

Стекловолокно 0,36-0,52

Фильтрат конских каштанов 0,18-0,24

Сульфат металла 2,0-4,0

Вода Остальное

2. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что нейтрализацию фильтрата производят гидроксидом натрия до рН=7.

3. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сульфата металла применяют сульфат железа.

4. Сырьевая смесь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сульфата металла применяют сульфат алюминия.

5. Сырьевая смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве сульфата металла применяют сульфат меди.

Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг


вверх