БАЗАЛЬТОВОЕ ТОНКОЕ ВОЛОКНО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОЛОКНИСТОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО УТЕПЛИТЕЛЯ

БАЗАЛЬТОВОЕ ТОНКОЕ ВОЛОКНО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОЛОКНИСТОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО УТЕПЛИТЕЛЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2170218 (13) C1

(51) 7 C03C13/06, C03B37/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 99122644/03 
(22) Дата подачи заявки: 1999.10.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.10.28 
(45) Опубликовано: 2001.07.10 
(56) Аналоги изобретения: US 3929497 A, 30.12.1975. RU 2044706 С1, 27.09.1995. SU 381621 A, 13.08.1977. SU 649670 A, 03.03.1979. WO 95/01941 A, 19.01.1995. GB 2081247 A, 17.02.1982. 
(71) Имя заявителя: Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Мост" (RU); Иоффе Валерий Яковлевич (MD) 
(72) Имя изобретателя: Ротач В.А. (RU); Иоффе Валерий Яковлевич (MD) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Мост" (RU); Иоффе Валерий Яковлевич (MD) 
(98) Адрес для переписки: 109072, Москва, Берсеневская наб., д.18-20-22, стр.3, Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Мост" 

(54) БАЗАЛЬТОВОЕ ТОНКОЕ ВОЛОКНО И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОЛОКНИСТОГО ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО УТЕПЛИТЕЛЯ 
Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов из силикатных расплавов и может найти применение в промышленности строительных материалов и др. Сущность изобретения заключается в том, что базальтовое волокно на основе расплава базальтовых горных пород включает следующие компоненты, мас. %: SiO2 48 - 52; TiO2 2 - 3; Аl2О3 12,5 - 15,5; Fе2O3 4 - 8; FeO 6,5 - 10,5; CaO 8,5 - 10,5; MgO 5 - 7; MnO 0,1 - 0,5; Na2O 1,5 - 3,5; K2O 0,5 - 2,5; P2O5 0,2 - 0,5; ZrO2 1 - 3; Сr2O3, CuO или их смесь 0,5 - 2,0. Способ изготовления базальтоволокнистого экологически чистого утеплителя включает плавку шихты вышеуказанного состава с возможным введением дополнительно Li2O, последующее волокнообразование, формирование волокнистого материала, подачу экологически чистого композиционного связующего, калибровку ковра и его сушку. Оксид лития вводят в количестве 0,5 - 1 мас.%, причем сумма Na2O + K2O + Li2O равна 2,5 - 7,0 мас.%. Технический результат изобретения заключается в снижении производственных затрат, расширении сырьевой базы, улучшении качества и эксплуатационных характеристик базальтового волокна и базальтоволокнистого утеплителя. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов из силикатных расплавов и может найти применение в промышленности строительных материалов, теплоизоляции и огнестойкой защите печных агрегатов, сушильных камер, котлов, воздуховодов, теплотрасс и т.д.
Известно минеральное волокно, получаемое из расплава следующего состава, мас. %: SiO2 27-61; Al2O3 8-23; TiO2 0,5-3,0; Fe2O3 0,8-12,0; FeO 0,1-4,0; MnO 0,5-1,0; CaO 8-20; MgO 4,5-21; R2O 0,1-5,5 (SU N 649670, 1979 г.).
Расплав перерабатывают в волокно центробежновалковым способом при 1340- 1400oC. Недостатком этого волокна является невысокая механическая прочность.
Наиболее близким аналогом предлагаемого тонкого базальтового волокна по п. 1 заявленного изобретения по технической сущности и достигаемому результату является минеральное волокно, полученное из расплава базальтовых горных пород следующего состава, мас.%: SiO2 43,5-47,0, Al2O3 11,0-13,0, CaO 10,0 - 12,0; MgO 8,0-11,0, остальное: P2O5, FeO, Fe2O3, MnO2, Na2O, K2O, TiO2 (патент США N 3929497, 1973 г., столб. 4 описания).
Недостатком известного волокна является его низкая механическая прочность, водо- и щелочеустойчивость.
Наиболее близким аналогом заявленного способа является способ производства изделий из минерального волокна, включающий плавление минеральной шихты, раздув расплава на центрифуге с одновременным нанесением на образующиеся волокна связующего, формирование в камере осаждения равноплотного ковра, его уплотнение и термообработку (патент РФ 2044706, опубл. 27.09.95, с. 2 описания).
Недостатком известного способа является большая энергоемкость вследствие длительного процесса термообработки и высокой температуры нагрева.
Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является повышение механической прочности базальтового тонкого волокна, снижение энергозатрат и расширение сырьевой базы при изготовлении базальтоволокнистого экологически чистого утеплителя и повышение эксплуатационных свойств материала.
Сущность изобретения заключается в том, что базальтовое тонкое волокно на основе расплава базальтовых горных пород, включающее SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3, FeO, K2O, Na2O, TiO2, MnO и P2O5, дополнительно содержит ZrO2, а также Cr2O3, CuO или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 48-52; TiO2 2-3; Al2O3 12,5-15,5; Fe2O3 4-8; FeO 6,5-10,5; CaO 8,5-10,5; MgO 5-7; MnO 0,1-0,5; Na2O 1,5-3,5; K2O 0,5-2,5; P2O5 0,2-0,5; ZrO2 1-3; Cr2O3 и/или CuO 0,5-2,0. Введение в состав волокна ZrO2 повышает его механическую прочность, а оксиды Cr2O3 и CuO позволяют получить базальтовое тонкое волокно сине-зеленых тонов. С целью экономии дорогостоящих материалов, внедрения ресурсосберегающей технологии, оксиды хрома и меди вводят в расплав при получении базальтового тонкого волокна в виде хромово-медных осадков, полученных методами электрокоагуляции при очистке сточных вод машино- и приборостроительных предприятий.
Способ изготовления базальтоволокнистого экологически чистого утеплителя включает плавку минеральной шихты, последующее образование волокна, формирование волокнистого материала, подачу связующего, калибровку ковра и его сушку, при том, что полученное волокно имеет состав, указанный выше, а образование волокна осуществляют методом раздува.
При варке шихты в состав может быть дополнительно введен Li2O в количестве 0,5-1 мас.%, причем сумма Na2O + К2O + Li2O равна 2,5-7,0.
Наличие в составе Na2O, К2O и Li2O создает при плавке полищелочной эффект, в результате чего снижается температура плавления до 1100-1200oC.
Для получения тонкого базальтового волокна и изготовления базальтоволокнистого экологически чистого утеплителя используют следующие материалы: базальты системы SiO2 - Me2O3 - RO-R2O различных месторождений России, хромовомедные осадки из очистных сооружений промышленных предприятий (возможно применение оксидов хрома, оксидов меди или медного купороса), углекислый литий, цирконовую руду.
Для обеспечения заданной области составов применяют базальты месторождений, имеющие минералогический состав, мас. %: плагиоклаз 30-45, пироксен 25-38; магнетит 5-15; стекло базальтовое с микролитами 15-39.
Технический результат изобретения заключается в снижении энергетических и материальных затрат, расширении сырьевой базы и улучшении эксплуатационных характеристик базальтовых волокон и базальтоволокнистой плиты.
Примеры осуществления изобретения, относящегося к веществу.
Пример 1. В загрузчик плавильной печи загружают базальтовый щебень следующего состава (мас.%): [SiO2 48-52; TiO2 2-3; Al2O3 12,5-15,5; Fe2O3 4-8; FeO 6,5-10,5; CaO 8,5-10,5; MgO 5-7; MnO 0,1-0,5; Na2O 1,5-3,5; K2O 0,5-2,5; P2O5 0,2-0,5] - 98,5; ZrO2 - 1; Cr2O3 - 0,5. Сырье перемешивают и плавят при температуре 1200oC. Топливом служит природный газ. Расплав из бассейна печи поступает к выработочным отверстиям в фидере. В фидере происходит образование и стабилизация выработочных качеств расплава. Поддержание температуры расплава осуществляется горелками на газовоздушной смеси. Струи расплава формируют в разогретом электрическим током питателе под действием гидростатического давления столба расплава. Сформированные струи попадают в раздувочный узел и сжатым воздухом раздуваются в тонкие волокна. Формирование струи расплава осуществляется без использования драгоценных металлов платиновой группы.
Пример 2. В загрузчик плавильной печи загружают базальтовый щебень состава (мас. %) по примеру 1-97. Дополнительно загружают ZrO2 - 1,5 и окись меди в количестве 1,5 мас.%. Технология и оборудование получения тонкого базальтового волокна - по примеру 1.
Пример 3. В загрузчик плавильной печи загружают базальтовый щебень состава (мас.%) по примеру 1-95. Дополнительно загружают ZrO2 - 3 мас.%, окись хрома в количестве 1 мас.% и окись меди в количестве 1 мас.%.
Технология и оборудование получения базальтового тонкого волокна - по примеру 1.
Примеры осуществления изобретения, относящегося к способу.
Пример 4. В загрузчик плавильной печи загружают базальтовый щебень следующего состава (мас.%): [SiO 48-52; TiO2 2-3; Al2O3 12,5-15,5; Fe2O3 4-8; FeO 6,5-10,5; CaO 8,5-10,5; MgO 5-7; MnO 0,1-0,5; Na2O 1,5-3,5; K2O 0,5-2,5; P2O5 0,2-0,5] - 94. Дополнительно загружают (мас.%): ZrO2 3; Cr2O3 - 1; CuO - 1; Li2O - 1. Сырье перемешивают и плавят при температуре 1200oC, в процессе варки выдерживают соотношение Na2O + K2O + Li2O = 5. Топливом служит природный газ. Расплав из бассейна печи поступает к выработочным отверстиям в фидере. В фидере происходит образование и стабилизация выработочных качеств расплава. Поддержание температуры расплава осуществляется горелками на газовоздушной смеси. Струи расплава формируют в разогретом электрическим током питателе под действием гидростатического давления столба расплава. Сформированные струи попадают в раздувочный узел и сжатым воздухом раздуваются в тонкие волокна.
Формирование волокнистого ковра происходит за счет фильтрации потока воздуха со взвешенными в нем волокнами в камере волокноосаждения. Толщина волокнистого ковра регулируется скоростью движения приемо-формирующего конвейера, расположенного под камерой волокноосаждения. На конвейере осуществляется подпрессовка волокна и передача сетчатым транспортерным элементом в виде волокнистого непрерывного ковра.
Приготовление композиционного связующего производится поочередно в двух смесителях, по мере расходования. Гидрофобизирующий компонент готовят в эмульгаторе. Готовая эмульсия гидрофобизатора со связующими порциями подается в смеситель и смешиванием с водой доводится до заданной консистенции. Затем производится подача композиционного связующего в перфорированный желоб из расходной емкости и равномерное его проливание по всей ширине ковра.
Калибровка ковра осуществляется калибровочным валом, и после вакуумирования плита подается в сушильную камеру. Сушильная камера имеет несколько зон сушки с рециркуляцией теплоносителя, а сушка производится прососом теплоносителя сквозь волокнистый слой.
После сушки волокнистый ковер подается на поперечную резку до получения базальтоволокнистого экологически чистого утеплителя нужных размеров.
Пример 5. В загрузчик плавильной печи загружают базальтовый щебень состава (мас.%) по примеру 1-96,5. Дополнительно загружают (мас.%): ZrO2 - 1,0; Cr2O3 - 1,5; CuO - 0,5; LiO2 - 0,5.
Сырье перемешивают и плавят при температуре 1150oC, в процессе варки выдерживают соотношение: Na2O + К2O + Li2O = 7.
Технология и оборудование приготовления базальтоволокнистого экологически чистого утеплителя - по примеру 4.
Технический результат изобретения заключается в снижении производственных затрат, расширении сырьевой базы, улучшении качества и эксплуатационных характеристик базальтового волокна и базальтоволокнистого утеплителя. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Тонкое базальтовое волокно на основе расплава базальтовых горных пород, включающее SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, K2O, MnO, P2O5, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ZrO2, Cr2O3 и/или CuO при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 - 48,0 - 52,0

TiO2 - 2,0 - 3,0

Al2O3 - 12,5 - 15,5

Fe2O3 - 4,0 - 8,0

FeO - 6,5 - 10,5

CaO - 8,5 - 10,5

MgO - 5,0 - 7,0

MnO - 0,1 - 0,5

Na2O - 1,5 - 3,5

K2O - 0,5 - 2,5

P2O5 - 0,2 - 0,5

ZrO2 - 1,0 - 3,0

Cr2O3 и/или CuO - 0,5 - 2

2. Способ изготовления базальтоволокнистого утеплителя, включающий плавку минеральной шихты, образование волокна, формирование волокнистого ковра, подачу связующего, калибровку ковра и его сушку, отличающийся тем, что полученное волокно имеет состав по п.1, а образование волокна осуществляют методом раздува.
3. Способ изготовления базальтоволокнистого утеплителя по п.2, отличающийся тем, что при варке шихты в состав дополнительно вводят Li2O в количестве 0,5 - 1 мас.%, причем сумма Na2O + К2О + Li2O равна 2,5 - 7,0 мас.%.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru