СОСТАВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПУЧЕННОГО СИЛИКАТНОГО МАТЕРИАЛА

СОСТАВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПУЧЕННОГО СИЛИКАТНОГО МАТЕРИАЛА 


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2173674 (13) C2

(51) 7 C04B28/26, C04B111:20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 2001.09.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 98115724/03 
(22) Дата подачи заявки: 1998.08.13 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.08.13 
(43) Дата публикации заявки: 2000.07.20 
(45) Опубликовано: 2001.09.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 2060238 C1, 20.05.1996. RU 2097362 C1, 27.11.1997. RU 2111932 С1, 27.05.1998. RU 2085532 C1, 27.07.1997. RU 2087447 C1, 20.08.1997. RU 1625851 А1, 07.02.1991. RU 1645258 А1, 30.04.1991. СУХАРЕВ М.Ф. и др. Производство теплоизоляционных материалов. - М.: Высшая школа, 1981, c.208-213. 
(71) Имя заявителя: Лотов Василий Агафонович; Верещагин Владимир Иванович; Стальмаков Юрий Александрович 
(72) Имя изобретателя: Лотов В.А.; Верещагин В.И.; Стальмаков Ю.А. 
(73) Имя патентообладателя: ООО "Маяк" 
(98) Адрес для переписки: 634028, г.Томск, Московский тракт, 70/1, кв.57, В.А.Лотову 

(54) СОСТАВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВСПУЧЕННОГО СИЛИКАТНОГО МАТЕРИАЛА 

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении изделий, применяемых для тепло- и звукоизоляции жилых, административных и промышленных зданий, а также для теплоизоляции трубопроводов. При изготовлении вспученного материала смешивают, мас.%: жидкое стекло 47-92, измельченный пеносиликат 5-18, тонкоизмельченный минеральный наполнитель 0,1-43, олеиновую кислоту 0,02-0,04, насыщенный водный раствор сахара 0,4-1,0, воду 0,6-2,0, полученную смесь гранулируют в экструдере, гранулы подсушивают на воздухе в течение 2 ч или в сушилке при температуре не более 100°С в течение 30 мин, укладывают в перфорированную металлическую форму и вспучивают в печи при 400-500°С в течение 30-80 мин. Технический результат: снижение расхода гелеобразователя и длительности цикла получения вспученного материала с заданными формой и размерами. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении изделий, применяемых для тепло- и звукоизоляции жилых, административных и промышленных зданий, а также для теплоизоляции трубопроводов.

Известен способ изготовления теплоизоляционного материала, включающий смешивание жидкого стекла с гелеобразователем, этилсиликатом, и последующее вспучивание смеси при температурах 290-390oC [1]. По этому способу образовавшийся при перемешивании смеси гелеобразный продукт предварительно перед вспучиванием отделяется от жидкой фазы с целью сокращения времени вспучивания. Главным недостатком данного изобретения является высокое содержание дорогостоящего этилсиликата.

Наиболее близкими по сути к предлагаемому изобретению являются состав и способ изготовления материала по изобретению [2], в котором жидкое стекло смешивается с гелеобразователем, в качестве которого используется добавка 9-10 об. % этилового спирта, а также добавки растительного масла (0,33-0,34 мас.%), двухкальциевого силиката или нефелинового шлама (1 мас.%), волокнистый наполнитель из полиэтилена (1,69 мас.%), медный купорос (0,25 мас.%) от жидкого стекла. Полученная смесь укладывается в формы и выдерживается в течение 24 ч, а затем перед вспучиванием еще дополнительно обезвоживается отжатием жидкости при давлениях 2-6 МПа. Основным недостатком такого состава является большой расход гелеобразующего компонента, необходимость дополнительной операции удаления избыточной жидкости и большая длительность предварительной выдержки материала перед вспучиванием, а общая длительность цикла получения вспученного материала составляет не менее 25 ч.

Задачей настоящего изобретения является снижение расхода гелеобразователя и длительности цикла получения вспученного материала с заданными формой и размерами.

Поставленная задача достигается тем, что сырьевая смесь, включающая жидкое стекло, гелеобразующий компонент, измельченный пеносиликат и тонкоизмельченный минеральный наполнитель (стеклобой, золы ТЭЦ, горелые породы, маршаллит, глины, мел, цеолитовые породы, минвата, асбест), в качестве гелеобразующего компонента содержит олеиновую кислоту и насыщенный водный раствор сахара при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло - 47-92

Измельченный пеносиликат - 5-18

Тонкоизмельченный минеральный наполнитель - 0,1-43

Олеиновая кислота - 0,02-0,04

Насыщенный водный раствор сахара - 1,0-3,0

Сущность изобретения заключается в том, что использование предлагаемых гелеобразователей и тонкодисперсных минеральных наполнителей позволяет уже в процессе перемешивания и приготовления жидкостекольной массы перевести эту массу из жидкотекучего в твердообразное состояние при достаточно высоком влагосодержании массы.

Достижение такого состояния позволяет вести дальнейшую переработку массы с целью ее гранулирования, которое можно осуществлять либо механическим способом в шнековом грануляторе, либо гранулированием в жидких средах. При механическом гранулировании фиксация формы гранул достигается при их подсушке, а при жидкостном гранулировании фиксация формы гранул достигается в результате химических реакций обмена, происходящих на поверхности гранул и приводящих к образованию жесткой оболочки на их поверхности.

Гранулированная сырьевая смесь содержит небольшое количество свободной воды, поэтому ее удобно транспортировать, хранить, засыпать в формы, в которых производится вспучивание материала. Меньшая начальная влажность гранулированной сырьевой смеси, получаемой по предлагаемому способу из предлагаемого состава, позволяет проводить вспучивание материала непосредственно после засыпки гранулированной смеси в формы и значительно снизить длительность цикла получения вспученного материала.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является возможность осуществления процесса вспучивания материала в замкнутом объеме формы как в термических печах, так и при СВЧ-нагреве, что обеспечивает получение готовых изделий с заданной формой и размерами.

Пример. Для изготовления материала из смеси предлагаемого состава жидкое стекло (плотностью 1,43-1,48 г/см3) смешивают с насыщенным водным раствором сахара и олеиновой кислотой в течение 2-5 мин, добавляют измельченный пеносиликат (размер частиц менее 1 мм) и затем тонкоизмельченный стеклобой (размер частиц менее 0,1 мм, удельная поверхность более 300 м2/кг).

Полученная смесь перемешивается в смесителе 10-15 мин и подается в шнековый гранулятор, из которого смесь выходит в виде жгутов диаметром 5-10 мм. Для предотвращения взаимного слипания жгуты массы на выходе из гранулятора обдуваются горячим воздухом с температурой 150-350oC и одновременно опудривается тонкоизмельченным пеносиликатом. Операцию опудривания жгутов можно производить также в тарельчатом или барабанных грануляторах. Полученный гранулированный материал подсушивается в течение 2 ч при комнатной температуре или в сушилке при температуре не более 100oC в течение 30 мин, и после отделения от опудривающего материала гранулы засыпают ровным слоем в форму для вспучивания. Слой гранул уплотняется, и форма сверху закрывается жесткой перфорированной металлической крышкой, в результате чего внутри создается замкнутый объем. Форма для вспучивания также изготовляется из жесткого перфорированного металлического листа с площадью живого сечения в пределах 30-70%. Наличие отверстий в крышке и форме улучшает передачу тепла нагреваемому материалу. Крышка и нижняя часть формы имеют приспособление для жесткой взаимной фиксации.

Вспучивание материала в формах производится в печах при температуре 450-500oC в течение 30-80 мин. При вспучивании материал заполняет весь свободный внутренний объем формы, уплотняется и приобретает заданные геометрические форму и размеры. После охлаждения материал легко извлекается из формы, так как специфика гелеобразующих добавок устраняет прилипание вспученного материала к стенкам формы.

Для получения материала по предлагаемому способу были приготовлены четыре состава с различным содержанием компонентов. Параллельно получены вспененные изделия на основе жидкостекольного бисера (состав 5), изготовленного из композиции, содержащей жидкое стекло, минеральный наполнитель, добавки сахара и олеиновой кислоты. Получаемый бисер фиксировался в водном растворе хлористого кальция плотностью 1,35 г/см3 и высушивался при температуре 50-70oC до конечной влажности 30-35%. Данные по составу смесей и свойства полученных на их основе материалов представлены в таблице.

Результаты испытаний подтверждают возможность получения по предлагаемому способу и из предложенного состава смеси теплоизоляционного материала с широким диапазоном свойств как по объемной массе и прочности, так и по теплопроводности.

Основным преимуществом предложенного способа является возможность получения непосредственно после вспучивания смеси теплоизоляционного материала с заданными формой и размерами, не требующего дополнительной обработки, при длительности цикла получения готовых изделий из исходной смеси, не превышающей 4 ч. По сравнению с известным способом длительность цикла окращается более чем в 6 раз.

Преимуществом предложенного состава смеси является возможность введения до 43% минерального наполнителя, а с учетом измельченного пеносиликата - до 52%, что значительно снижает начальную влажность жидкостекольной смеси, снижает расход жидкого стекла и существенно не сказывается на вспучивающейся способности смеси. Присутствие предложенных гелеобразующих добавок способствует улучшению процесса вспучивания жидкостекольной смеси вплоть до высоких температур, при которых эти добавки разлагаются и участвуют в процессе вспучивания.

Кроме того, предложенные гелеобразующие добавки позволяют использовать не только механический способ гранулирования жидкостекольных смесей, но и гранулирование исходных смесей в жидких средах (раствор хлористого кальция), при котором происходит образование и фиксация материала в виде гранул - жидкостекольного бисера.

Сравнительно небольшая влажность гранулированных смесей и жидкостекольного бисера позволяет использовать для вспучивания материала СВЧ-нагрев в замкнутых формах из СВЧ-прозрачного материала. При СВЧ-нагреве время вспучивания сокращается до 15-30 мин.

Осуществление процесса вспучивания предварительно гранулированной исходной смеси в свободном пространстве позволяет получить вспученный теплоизоляционный материал в виде гранул с насыпной плотностью 50-200 кг/м3, который можно использовать для устройства различных теплоизоляционных засыпок.

Получаемый по предлагаемому способу теплоизоляционный материал в форме плит, скорлуп и другой формы может применяться с целью тепло- и энергосбережения на различных объектах бытового и промышленного назначения.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1423546, кл. C 04 B 38/08, 28/00, 1986.

2. Патент RU 2060238 C1, кл. C 04 B 28/24, 20.05.1996. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Состав для изготовления вспученного материала, включающий жидкое стекло, гелеобразователь, наполнитель, измельченный пеносиликат, отличающийся тем, что исходная смесь в качестве гелеобразователя содержит олеиновую кислоту и насыщенный водный раствор сахара, в качестве наполнителя - тонкоизмельченный минеральный наполнитель, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкое стекло - 47 - 92

Измельченный пеносиликат - 5 - 18

Тонкоизмельченный минеральный наполнитель - 0,1 - 43

Олеиновая кислота - 0,02 - 0,04

Насыщенный водный раствор сахара - 1,0 - 3,0

2. Способ изготовления вспученного материала из состава по п.1, характеризующийся тем, что смешивают жидкое стекло, измельченный пеносиликат, тонкоизмельченный минеральный наполнитель, олеиновую кислоту и насыщенный водный раствор сахара, полученную смесь гранулируют в экструдере, полученные гранулы подсушивают на воздухе в течение 2 ч или в сушилке при температуре не более 100oС в течение 30 мин, укладывают в перфорированную металлическую форму и вспучивают в замкнутом объеме формы в печи при 400 - 500oС в течение 30 - 80 мин с получением материала с заданными геометрическими размерами.

3. Способ изготовления вспученного материала по п.2, отличающийся тем, что получаемый при гранулировании бисер фиксируют в растворе хлористого кальция, высушивают при 50 - 70oС до конечной влажности 30 - 35%.

4. Способ изготовления вспученного материала по п.2 формулы, отличающийся тем, что при вспучивании при СВЧ-нагреве используют замкнутую форму из СВЧ-прозрачного материала.




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