Способ изготовления минераловатных плит

Союз Советских Социалистических Республик(5)М. Кл. с присоединением заявки Нов С 04 В 43/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 300980(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИИНЕРАЛОВАТНЫХ " ПЛИТ1Изобретение относится к области производства теплоизоляционных минераловатных плит на синтетическом связующем.В настоящее время при производстве 5 минераловатных плит готовят рабочий раствор связующего, вводят его в ми нераловатный ковер и последний под- вергают термообработке. В качестве связующего применяют водорастворимые 10 фенолоформальдегидные смолы - фенолоспирты (11 . Для синтеза фенолоспир" тов употребляют щелочные катализатор ры (йаоН, Ва(ов), Сво и др.), При наличии щелочи в фенолоспиртах проч 15 нобтные характеристики отвержденного связующего под: влиянием влаги воздуха со временем снижаются, вследствие чего снижается качество самих минераловатных изделий. Поэтому щелочь, 20 находящаяся в фенолоспиртах, должна быть нейтрализована. Однако нейтрализация щелочи даетощутимый положи. тельный эффект только в том случае, когда продуктом нейтрализации явля 25 ются соли, нерастворяющиеся в воде.Этого можно достичь, применяя в качестве катализатора синтеза фенолоспиртов окиси или гидроокиси щелочноэемельных металлов. Агентами ней 2тралиэации таких фенолоспиртов являются органические и неорганичесКие кислоты или аьвюниевые соли этих ки слот, способные образовать с катали затором водонерастворимые соли.Нейтрализацию фенолоспиртов обычно проводят или при синтезе смолы или во время приготовления рабочих растворов связующего. После этого нейтрализованное связующее вводят в минераловатный ковер.Известен способ изготовления сте кловолокнистых плит с применением в качестве связующего фенолоформальде гидной смолы на катализаторе гидро- окиси бария 21 . После конденсации смолы гидроокись бария превращают в сульфат бария, который в виде мелкик частиц оставляют в растворе смолы и вместе со связующим подают в стекло" ватный ковер, после чего проводят термообработку пропитанного связующим ковра. Полученные иэделия отли- чаются хорошими прочностными свойст- вами и повьшенвой влагостойкостью. Однако применение такого связующего в производстве минераловатных изделий связано с рядом трудностей.Провести нейтрализацию целесообразно только для свежеприготовленныхФенолоформальдегидных смол, т.е, сразу после их синтеза, когда водоразбавляемость смол еще неограничена, так как после нейтрализации резко снижается их водораэбавляемость.При употреблении связующего, водораэбав-. ление которого ниже требуемого,по:"лучаются изделия с пониженными прочностными свойствами, а для того,чтобы достичь нужной прочности необхо/ димо употреблять рабочие растворы более высокой концентрации, получая при этом иэделия с повышенным содержанием связующего, что приводит к его перерасходованию. 10 Нейтрализованные фенолоспиртыобладают короткой жизнеспособностьюнесколько суток. После более длительного храненияснижается их водоразбавляемость и при разбавлении водой"часть смблы выделяется из раствораи склеивает частицы сульфата бария, 20которые оседают на дно подготовительных баков. При употреблении такогосвязующего происходит закупориваниесистемы подачи связующего.При изготовлении минераловатных 5плит часто разбавленные рабочие растворы связующего (из-за ряда технологических неполадок в линии) должныпростоять от нескольких часов дотрех смен, В таком случае разбавлен. ные нейтрализованные фенолоспиртыныслаиваются: из раствора оседаетсульфат бария, склеянный Фенольнойсмолой, выделившейся во время хране-ния раствора, что вызывает изложенные последствия, и минераловатные " плиты получаются некачественными.Известен-также способ изготовления изделий изминеральных волокон с йрймеяением в качестве связующегофенолоформальдегидной смолы, содержащей Ва(ОН)и аммиак, в которомгидроокись бария устраняется воздействием (ЙН 4 ) СО или ЙН 4 НСО 31.Такое связующее в нейтрализованномниде разбавляют водой до 8-ной концентрации,вводят в ковер иэ минеральньяи волокон, после чего проводят термообработку ковра. Иэделия обладаютвысокой начальной прочностью, а на- личие ВаСО в связующем снижает 5 Оклейкость ковра к железным конструкциям линии, поэтому отпадает необхо димость смазываниятранспортера силикойовым маслом. Однако"производ.твоминераловатных изделий с применением "-гакого"связующего -возможно только втех случаях, когда синтез фенолоспир товйройзвоМйтся"на минераловатных заводах=;-так как наличие аммиака иаммониевых солей в связующем ускоряет окисление фенолоформальдегидной 60смолы, вследствие чего снижаетсяпрочность и влагостойкость изделий,Наиболее близок по техническойсущности к предлагаемому способ склеивания минеральных волокон водорас творимыми Фенолоформальдегидными смолами, нейтрализованными углекислым газом 41. Углекислый газ барботируют через фенольную смолу, снижая рН раствора от 8,7 до 7,3. При этом водоразбанляемость смолы,резко падает. Для повышения водоразбавляемости в смолу добавляют мочевину, (ЙН 4 ) 504 и аммиак. Полученное связующее разбавляют водой до 20-ной концентрации, нанося на .стеклянную вату и формуют изоляционную панель. Получают изделия с высокой начальной прочностью, но из-за низкой водораэбавляемости связующего происходит его перерасход.Изделия с большим содержанием связующего получаются высокой влагостойкости лишь при использовании свежеприготовленных растворов нейтрализованного связующего. При более длительном хранении такого связующего (ныше 3 суток) происходит эакупоринание системы подачи связующего в минераловатный ковер.Цель изобретения - повышение прочности и влагостойкости минераловатных плит, избежание засорения системы подачи связующего осадками продуктов его нейтрализации.Поставленная цель достигается тем, что нейтрализацию связующего осуществляют после его ввода в минераловатный ковер продуванием последнего воздухом, содержащим 0,2-90 углекислого газа н количестве 0,05-20 м на 1 м ковра. После этого проводят термообработку связующего. В случае термообработки мийераловатного ковра дымовыми газами, содержащими СО, процессы нейтрализации и высушивания ковра совмещаются.П р и м е р 1. к 100 кг 50-ныхфенолоспиртов, изготовленных с испольэованием катализатора Ва(ОН) , содержащих 1,8 свободной щелочи и 3 свободного формальдегида, добавляют 12 кг аммиачной воды 25-ной концентрации, 400 кг воды. Полученный рабочий раствор связующего (концентрация 10) путем пульверизации вводят в минераловатный ковер в количестве 30 кг рабочего раствора на 1 м ковра. Пропитанный связующим влажный ковер-поступает в камеру тепловой обработки, в которой через ковер продувают дымовые газы, содержащие 0,2 углекислого газа. Для 1 м ковра необходимо Ме менее 5 м дымовых газов, Нейтрализация связующего происходит н первой зоне камеры тепловой обработки во время нысушивания ковра. Для избежания преждевременной поли- конденсации связующего температура в первой секции камеры тепловой обработки не превышает 100 фС. Дальнейшую термообработку ковра проводят при 180-200 С в течение 10 мин. Получают минераловатные плиты с объемнойЯ Известный 33 а свежеовленноующем го- вя 87,54,8 после хранениясвязующего 7суток звестный 14 на свежеприготовленном связующем 6,после храненисвязующего 7суток 58,ЗО 5 4 ормула изобретен 50 55 1 редлагна с товл эующпосл связ "уто аемыйежепригонном свямхраненияющего 7 97,0 деркзаИ ковр 99,0 массой 100 кг/м и с сжимаемостьюпод удельной нагрузкой 0,02 кгс/смй5,8.П р и м е р 2. Рабочий растворсвязующего, полученный по примеру 1,путем пульверизации вводят в минераловатный ковер Ь количестве 150 кграбочего раствора на 1 м ковра.После этого проводят нейтрализациюсвязующего углекислым газом. Черезвлажный ковер просасывают воздух,содержащий углекислый газ в количестве, необходимом для нейтрализациисвободной щелочи, содержащейся всвязующем, которая находится в ковре(в данном случае.для нейтрализации1 мэ ковра нужно 100 г углекислого 1газа). Затем минераловатный коверпомещают в пресс и проводят его тепловую обработку при 170-180 ОС в течение 25 мин, Получают минераловатныеплиты, содержащие 6 связующего, 20имеющие объемную массу 250 кг/м ипрочность на сжатие при 10-ной деформации - 1 кгс/смДля определения прочностных характеристик изделий и их стабильностиво влажных условиях изготовлены лабораторные образцы на основе кварцевого песка и связующего (3 связующегов пересчете на 100-ное и 97 песка),Связующее смешали с кварцевым пескоми при постоянном перемешивании черезмассу продували углекислый газ.Послеэтого Формовали бруски, размером1201510 мм и проводили термообработку при 180 С в течение 25 мин.Определяли начальную предельную прочность на изгиб и прочность на изгибобразцов, выдержанных 15 суток вовлажных условиях (относительная влаж-.ность воздуха 9812 при 201 1 фС),Для сравнения результатов испытаний изготовлены образцы по способам,приведенным в источниках Я и 4). Дляэтого кварцевый песок. смешивали снейтрализованным связующим и формовали бруски (содержание 100-ногосвязующего в бруске 3). Термообработку и испытания брусков проводилипо описанному методу.Полученные данные приведены втаблице,Из данных, приведенных в таблицевидно, что образцы,изготовленныепредлагаежм способом, обладают высокой начальной прочностью и влагостойкостью. Кроме того, прочностныесвойства образцов не зависят от времени хранения приготовленного связующего. В то время, как прочностныесвойства образцов, изготовленных псспособам, описанным в источниках3 и 4) с. использованием связующихчерез 7 суток от их приготовления,теряют прочность во влажной среде в2-.3 раза,Способ изготовления минераловатных плит на фенольном связующем с гидроокисью щелочноземельных металлов и аммиаком, включающий нейтралист зацию связующего углекислым газом, ввод его в ковер и термообработку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности и влагот стойкости плит и избежания засорения .системы подачи связующеГо осадками продуктов его нейтрализации, нейтра лизацию связующего осуществляют пос, ле его ввода в минераловатный ковер продуванием последнего воздухом, соФащим 0,2-90 углекислого гав количестве 0,05-20 м на 1 м а.767077 1 Составитель Э. БегляровРедактор А.Соловьева Техред Н.Барадулина Корректор Н. Стец Заказ 7125/19 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5аю Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,41. Вельсовский В.Н, и др. Минераловатные утеплители. М., "Стройиздат"1961, с.101,2. Патент США Р 3704199,кл.161-157, опублик. 1972. 3. Авторское свидетельство ЧССР 9143787,кл.С 03, С 25/02,опублик,1973,4. Патент Канады 9 1001788,кл. 400-46, опублик, 1976,