СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2209724 (13) C1

(51) 7 B28B1/52, C04B35/80 

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

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

(14) Дата публикации: 2003.08.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002105961/03 
(22) Дата подачи заявки: 2002.03.07 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.03.07 
(45) Опубликовано: 2003.08.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1624851 A1, 15.03.1994. RU 2020057 C1, 30.09.1994. RU 2080257 C1, 27.05.1997. SU 132523 A, 05.10.1960. SU 94574 A, 30.11.1952. SU 966083 A, 15.10.1982. SU 233513 A, 21.04.1969. 
(71) Имя заявителя: Итяксов Николай Николаевич; Трепалин Сергей Васильевич 
(72) Имя изобретателя: Итяксов Н.Н.; Трепалин С.В. 
(73) Имя патентообладателя: Итяксов Николай Николаевич; Трепалин Сергей Васильевич 
(98) Адрес для переписки: 141500, Московская, обл., г.Солнечногорск, ул. Революции, 3, С.В.Трепалину 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ ФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ 
Изобретение относится к получению теплоизоляционных формованных изделий и может найти применение в металлургии, авиа- и ракетостроении, энергетике, в том числе атомной, металлообрабатывающей и других областях промышленности. Технический результат: сокращение длительности изготовления волокнистых формованных изделий различной формы и толщины, улучшение их механических свойств при сохранении теплофизических характеристик. Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления волокнистых формованных изделий, включающем распушивание минерального волокна в воде, перемешивание его со связующим в виде сульфата алюминия и водного раствора аммиака, отливку полученной гидромассы в форму вакуум-пресса, формование и сушку, согласно изобретению распушивание волокна и перемешивание его со связующим осуществляют одновременно со скоростью 1350-1450 об/мин, сушку проводят при 230-270oС в течение 7-9 ч со скоростью нагрева изделия не более 1 град/мин, а охлаждение до 50-60oС ведут со скоростью не более 5 град/мин, а также тем, что в качестве минерального волокна используют базальтовое волокно, а гидромассу готовят в соотношении 115-155 мас.ч. базальтового волокна, 9-12 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака и 7-21 мас.ч. сульфата алюминия на 10000 мас.ч. воды, а также тем, что в качестве минерального волокна используют каолиновое волокно, а гидромассу готовят в соотношении 310-370 мас.ч. каолинового волокна, 45-57 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака и 28-43 мас.ч. сульфата алюминия на 10000 мас.ч. воды, а также тем, что в гидромассу с каолиновым волокном дополнительно вводят 45-60 мас.ч. огнеупорной глины. 3 з.п. ф-лы, 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к получению теплоизоляционных формованных изделий и может найти применение в металлургии, авиа- и ракетостроении, энергетике, в том числе атомной, металлообрабатывающей и других областях промышленности.
Известен способ изготовления теплоизоляционных волокнистых изделий, в частности, фрагментов футеровок тепловых агрегатов с температурой службы до 1400oС, включающий приготовление гидромассы, содержащей огнеупорные волокна и связующее, последовательное вакуумирование слоев при величине разрежения 0,045-0,085 МПа в течение 5-50 с, после вакуумирования каждого слоя его подпрессовку при давлении 0,5-1,5 МПа и сушку при 100-150oС. Полученные изделия характеризуются кажущейся плотностью 250-600 кг/м3, пределом прочности при изгибе 0,19-0,41 Н/мм2, теплопроводностью при температуре 600oС 0,13-0,18 Вт/мК. Недостатком предложенного способа является послойное изготовление изделия, что делает этот процесс очень трудоемким и многостадийным (патент РФ 2020057, МПК В 28 В 1/52, опубликован 30.09.1994 г.).
Известен способ производства волокнистых листовых и профильных изделий, включающий приготовление суспензии из неорганических волокон, преимущественно базальтовых, и глинистого связующего, формование слоя заготовки в ванне сетчатого цилиндра вакуум-фильтрацией и последующую тепловую обработку, причем 5-40% связующего вводят в суспензию вначале, а остальное количество связующего вводят в суспензию при формовании слоя заготовки на выходе последнего из ванны. Недостатком известного способа является ограничение ассортимента изделий по толщине (авторское свидетельство СССР 837963, МПК В 28 В 1/52, опубликовано 15.16.1981 г.).
Известен способ изготовления плит из волокон минерального сырья, включающий внесение раствора связующего в минеральное сырье с образованием гидромассы, формирование и сушку готовых плит, при этом формирование осуществляют знакопеременными импульсами давления, превращающими систему формования в колебательный контур с частотой отклика на возмущающее воздействие (1/10-1/60) Гц, причем продолжительность воздействия формирующего импульса не превышает 1/3 периода колебаний.
Способ направлен на повышение прочностных характеристик и снижение теплопроводности плит из волокон минерального сырья. Недостаток известного способа заключается в ограниченности номенклатуры получаемых изделий и сложности процесса формования (патент РФ 2080257, МПК В 28 В 1/52, опубликован 27.05.1997 г.).
Известен способ получения волокнистых формованных изделий, включающий операции распушивания минерального волокна, перемешивания распушенного волокна со свежеосажденным гелем гидрооксида алюминия, отливку полученной массы в форму, сушку и обжиг, в котором в качестве минерального волокна используют распушенное в водной среде базальтовое волокно, после его распушки воду сливают, повторно смешивают с водой в соотношении 95-96,5 мас. ч. волокна на 10000 мас. ч. воды и последовательно при перемешивании вводят 23,6-33,7 мас. ч. 18%-ного водного раствора сульфата алюминия и 12,5-22,3 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака, сушку отливки производят при 100-120oС в течение 10-15 ч, обжиг при 500-550oС в течение 30-40 мин со скоростью подъема температуры не более 25 град/мин, а охлаждение - не более 80 град/мин. Перемешивание ведут при скорости 250-300 об/мин в течение 20-35 мин.
Способ направлен на упрощение технологии изготовления теплоизоляционных изделий и улучшение их теплофизических свойств (авторское свидетельство СССР 1624851, МПК В 28 В 1/52, опубликовано 15.03.1994 г. в бюлл. 5 - прототип).
Недостатки способа - прототипа состоят в следующем:

- Длительность технологического процесса, что связанно с повторным смешиванием минерального волокна с водой, а также с двухстадийностью термической обработки.
- Недостаточно высокие механические свойства изделия.
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании большой номенклатуры теплоизоляционных формованных изделий различной формы и толщины с высокими теплофизическими и механическими свойствами.
Техническим результатом изобретения является сокращение длительности изготовления волокнистых формованных изделий различной формы и толщины, улучшение их механических свойств при сохранении теплофизических характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления волокнистых формованных изделий, включающем распушивание минерального волокна в воде, перемешивание его со связующим в виде сульфата алюминия и водного раствора аммиака, отливку полученной гидромассы в форму вакуум-пресса, формование и сушку, согласно изобретению распушивание волокна и перемешивание его со связующим осуществляют одновременно со скоростью 1350-1450 об/мин, сушку проводят при 230-270oС в течение 7-9 ч, со скоростью нагрева изделия не более 1 град/мин, а охлаждение до 50-60oС ведут со скоростью не более 5 град/мин,

а также тем, что в качестве минерального волокна используют базальтовое волокно, а гидромассу готовят в соотношении 115-155 мас. ч. базальтового волокна, 9-12 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака и 7-21 мас. ч. сульфата алюминия на 10000 мас. ч. воды,

а также тем, что в качестве минерального волокна используют каолиновое волокно, а гидромассу готовят в соотношении 310-370 мас. ч. каолинового волокна, 45-57 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака и 28-43 мас. ч. сульфата алюминия на 10000 мас. ч. воды,

а также тем, что в гидромассу с каолиновым волокном дополнительно вводят 45-60 мас. ч. огнеупорной глины.
Распушивание минерального волокна и перемешивание его со связующим проводят при скорости 1350-1450 об/мин, что обеспечивает оптимальное качество волокна, равномерное распределение его по объему с получением однородной гидромассы и позволяет добиться высокой равномерности свойств в получаемом изделии. При скорости меньше 1350 об/мин наблюдается недостаточная степень распушенности, а при скорости больше 1450 об/мин образуется слишком мелкая фракция, что в обоих случаях отрицательно сказывается на структуре, а следовательно, и свойствах получаемых изделий. Совмещение операций распушивания и перемешивания упрощает способ изготовления формованных изделий, а также сокращает его продолжительность.
Регламентирование процесса сушки: скорость нагрева изделия (не более 1 град/мин), температуры и времени выдержки (230-270oС в течение 7-9 ч) в зависимости от толщины, а также скорости охлаждения до 50-60oС (не более 5 град/мин) связано с необходимостью сохранения целостности структуры.
Использование в качестве минерального волокна базальтового или каолинового волокна в смеси со связующим в виде сульфата алюминия и водного раствора аммиака в заявленных количествах и концентрациях гарантирует высокие теплофизические и механические свойства волокнистых формованных изделий при изготовлении их предлагаемым способом.
Характеристики компонентов, используемых в предлагаемом способе, приведены в табл. 1.
Примеры осуществления способа

Исходную композицию для получения формованного изделия готовят следующим образом.
140 мас. ч. базальтового волокна, 7 мас. ч. сульфата алюминия [Аl2(SO4)3nН2O] и 10,5 мас. ч. 25%-ного водного раствора аммиака(NН4OН) вводят в 10000 маc. ч. воды, перемешивают в течение 15 мин с помощью пропеллерной мешалки со скоростью 1410 об/мин, для интенсивного распушения волокна и равномерного его распределения по объему, что позволяет получить высокую равномерность свойств в изделии. После перемешивания полученную гидромассу переливают в форму вакуум-пресса. Заполнение формы производят на высоту, примерно в 2 раза большую высоты изделия. Формование изделий осуществляют путем обезвоживания массы вакуумированием через сетчатое дно пресс-формы с одновременной подпрессовкой заготовки до заданных размеров. В результате получены плиты размером 100050020 мм. Влажность отформованных изделий составляет 45-50%. Предложенный способ позволяет производить изделия различной формы и толщины в зависимости от размеров вакуум-пресса и глубины разрежения. Готовые изделия сушат при 260oС в течение 8 ч, при этом скорость нагрева изделия составляет 0,9 град/мин, а скорость охлаждения до температуры 50-60 oС - 5град/мин. Остаточная влажность плит не более 1%.
Аналогичным способом изготавливают изделия из каолинового волокна (см. табл. 2).
Результаты испытаний изделий на основе композиций, полученных по предложенному способу, приведены в табл.3, а также в табл.3 приведены свойства изделия, полученного по известному способу. Испытания проводились на образцах размером 10010010-30 мм, по три образца для каждого примера осуществления, в соответствии со следующими ГОСТами, приведенными в табл.4.
Из табл. 3 следует, что наиболее качественные показатели физико-механических и теплофизических свойств теплоизоляционных изделий получаются при использовании составов и способов их получения, приведенных в примерах 1-3.
Испытания изделия, полученного по известному способу, показали, что при объемном весе, составляющем 160 кг/м3, изделие имеет низкий предел прочности на сжатие 0,04 МПа, при тех же теплофизических свойствах, что ограничивает область его применения как теплоизоляционного материала в различных конструкциях.
Рабочая температура теплоизоляционного материала, полученного предлагаемым способом, составляет 700oС (для примера 1) и 1300oС (для примеров 2-3). Проведены испытания после выдержки материалов при этих температурах в течение 30 сут. Испытания показали, что изделия не теряют своих свойств по таким показателям, как коэффициент теплопроводности, предел прочности на сжатие, сорбционная влажность. Потеря массы и усадка изделий за этот промежуток времени незначительны.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить изделия, которые по отношению к известным, обладая несколько большей плотностью, имеют лучшие механические свойства, при сохранении тех же теплофизических свойств, а технология производства за счет сушки при более высокой температуре (230-270oС), позволяет исключить операцию обжига готовых изделий и сократить время сушки до 7-9 ч, что снижает затраты на энергоемкость процесса и сокращает время технологического цикла по сравнению со способом-прототипом. На сокращение времени технологического цикла влияет также совмещение операций распушивания и перемешивания. Кроме того, предложенный способ позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых изделий. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ изготовления волокнистых формованных изделий, включающий распушивание минерального волокна в воде, перемешивание его со связующим в виде сульфата алюминия и водного раствора аммиака, отливку полученной гидромассы в форму вакуум-пресса, формование и сушку, отличающийся тем, что распушивание волокна и перемешивание его со связующим осуществляют одновременно со скоростью 1350-1450 об/мин, сушку проводят при 230-270oС в течение 7-9 ч со скоростью нагрева изделия не более 1 град/мин, а охлаждение ведут со скоростью не более 5 град/мин до 50-60oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального волокна используют базальтовое волокно, а гидромассу готовят в соотношении 115-155 мас. ч. базальтового волокна, 9-12 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака и 7-21 мас. ч. сульфата алюминия на 10000 мас. ч. воды.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального волокна используют каолиновое волокно, а гидромассу готовят в соотношении 310-370 мас. ч. каолинового волокна, 45-57 мас. ч. 20-25%-ного водного раствора аммиака и 28-43 мас. ч. сульфата алюминия на 10000 мас. ч. воды.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в гидромассу с каолиновым волокном дополнительно вводят 45-60 мас. ч. огнеупорной глины.




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