Способ изготовления минераловатных плит

.ЯО 1451 О 2 04 В 28 В 1/52 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фво СССР2, 1978,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционныхи акустических строительных материалов и изделий "ВНИИтеплоизоляция"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИИНЕРАЛОВАТНЫХ ПЛИТ(57) Изобретение относится к област производства минераловатных плит насинтетическом связующем, в том числе для изготовления субстрата из минеральной ваты для выращиванияовощей и других растений. С цельюповьппения влагостойкости минераловатных плит и снижения окружающейсреды используют фенолойормальдегидно-аминное связующее, содержащее 7-9% свободного фенола, 1,5-3%свободного формальдегида и 6,617,4% гексаметилентетрамина. Содержание связующего 2,66-2,76%, потерисвязующего при термообработке минераловатных плит 8,0-11,3%, сжимаемость начальная 5,2-6,6%, послесорбционного увлажнения 5,0-6,9%.4 табл.Изобретение относится к производству минераловатных плит на синтетическом связующем, в том числе субстрата из минеральной ваты для вы 5 ращивания овощей и других растений,Цель изобретения - повышение влагостойкости минераловатных плит и снижение загрязнения окружающей среды. 10Применяемое связующее состоит из цепей фенолоФормальдегидного и Фенологексаметилентетраминового полимера, связанных между собой химическими связями, Фенологексаметилентетраминовые смолы образуются только при температуре не ниже 115 С (оптимальная температура 180-200 С), являются водонерастворимыми и в отдельности в минераловатном производ стве не могут быть использованы. Применение смолы, содержащей 7-9 Х свободного Фенола и 6,6-17,4 Х гексаметилентетрамина, позволяет получить связующее, обладающее водорастворимо стью, свойственной Фенолоспиртам, и высокой влагостойкостью, свойственной Фенологексаметилентетраминным смолам. Содержания компонентов в указанных количествах рассчитаны, исходя из дальнейших реакций их взаимодействия, происходящих в камере термообработки с учетом сохранения нужной водорастворимости связующего. Механизм образования полимера при термообработке следующий: ФенолоГФормальдегидные олигомеры поликонденсируются до линейного полимера (резитола). Одновременно свободный фенол, содержащийся в исходной смоле, при температуре термообработки ковра реагирует с гексаметилентетрамином, выделяя при этом свободный аммиак, а образовавшиеся Фенологексаметилентетраминовые олигомеры взаимодействуют с молекулами ФенолоФормальдегидного резитола. В конечном итоге получают полимер. пространственной структуры (резит), обладающий высокой влагостойкостью и содержащий в отличие от ФенолоФормальдегидного резита атомы третичного азота. Образовавшийся аммиак в свою очередь реагирует со свободным формальдегидом, Так как образование Фенолойормальдегидно-амин- ного полимера происходит в течение пребывания минераловатного ковра в камере термообработки, -непрерывно выделяющийся аммиак постоянно взаимодействует с выделяющимся Формальдегидом в течение всего времени термообработки, Это отражается в снижении выделения летучих веществ вовремя термообработки связующегоДля приготовления связующего вемкость, снабженную механическоймешалкой, холодильником и термометром, загружают в соответствии с рецептурой Фенол, водный раствор фор"мальдегида (Формалин) и гидроксидбария. Реакционную смесь при постоянном перемешивании нагревают доо50-60 С и выдерживают в течение 35 ч. После этого добавляют гексаметилентетрамин и продолжают конденсацию при той же температуре в течение15-35 мин. По окончании конденсации реакционную смесь охлаждают иопределяют ее Физико-химические ипрочностные показатели,Рецептуры и режимы изготовлениясвязующего приведены в табл. 1, конкретные примеры составов используемого в способе по изобретению связующего с граничным содержанием компонентов - в табл. 2,Физико-химические характеристикиприменяемой ФенолоФормальдегидноаминной смолы следующие: внешнийвид - однородная жидкость краснокоричневого или вишневого цвета;разбавляемость дистиллированной водой при отгрузке, не менее 1:10а в течение гарантийного срокахранения не менее 1:3; массоваядоля нелетучих веществ (сухого остатка) не менее 58 Х; массовая долясвободного Фенола 7-9 Х; массоваядоля свободного Формальдегида 1, 5-ЗХ;массовая доля гексаметилентетрамина 6,6-17,4 Х; водородный показатель(РН) не более 9 время желатинизаоции при 150 С не менее 150 с гаранотийный срок хранения при 20 С неменее 14 сут.Способ изготовления минераловатных плит осуществляют следующим образом.К 100 кг бОХ-ной ФенолоФормальдегидно-аминной смолы добавляют300 кг воды. Полученный рабочий раствор связующего (концентрацией 15 )путем пульверизации вводят в минераловатный ковер в количестве 20 кг рабочего раствора на 1 м ковра. Пропизтанный связующим влажный ковер посту з 145 пает в камеру термообработки, в которой через него продувают дымовые газы или воздух, содержащий углекислый газ, Термообработку проводят при 180- 190 С в течение 10 мин. После резки ковра получают минераловатные плиты марки П 1257.Характеристики используемого связующего согласно примерам приведены в табл, 3, Физико-механические показатели полученных минераловатных плит - в табл. 4.Все минераловатные плиты по показателю начальной сжимаемости соответствуют требованиям ГОСТ 9573-82 для плит высшей категории качества, Потери связующего при термообработке минераловатных плит, изготовленных предлагаемь 1 м способом по сравнению с плитами, изготовленными известным способом, в 1,5-2,1 раза меньше.Для определения прочностных характеристик самого связующего и стабильности этих характеристик во влаж" ной среде и в питательных растворах готовят образцы на основе кварцевого песка связывающего (ЗХ связующего в пересчете на 100 Х-ное и 97 г песка). Связующеесмешивают с кварцевым песком и при постоянном перемешивании через массу продувают углекислый газ, после чего Аормируют бруски размером 12015 10 мм н проводят термообработкупри 180-190 С. Определяют начальную предельную прочность на изгиб и прочность на изгиб образцов, выдержанных в течение 3 сут в питательном растворе. ,Питательный раствор состоит из растворенных в Воде МКЯО 4 Ф 11 аИОЗУ КиоээСа(НРО 4), НВО, ХпЯО 4, Ре(ЯО 4), НЯ 04 1 МпЯО 4 1 (11 Н 4) МоОе СО(МОЗ)зСиЯО 4 суммарной концентрации около 0,231020Определение массовой доли летучих веществ в связующем после еготермообработки в течение 1 ч прио180 С из образцов, высуйенных в теачение 1 ч при 100 С, показывает снижение выделения летучих веществ в1,46-1,80 раза по сравнению с известным,Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает значительное улучшение влагостойкости иэделий в 1,8-2,7 раза, что особенноважно в случае использования минера Я ловатных плит при изготовлении субстрата для выращивания растений, атакже снижение загрязнений окружающей среды (в 1,5-2 раза).Кроме того, использование способа позволяет получить экономическуюэААективность (благодаря снижениюсебестоимости минераловатных изделий) в количестве 32 тыс, рубнаЭ100 тыс.м, иэделий.25Формула изобретения Способ изготовления минераловатных плит на водорастворимом АенольЗО ном связующем с катализатором - гидроксидом щелочноземельного металла,включающий связывание свободногоформальдегида аммиаком, ввод связующего в ковер с последующей его ней- .трализацией углекислым газом, термообработку и резку ковра наплиты, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения влагостойкости минераловатных плит и сщ- жения загрязнения окружающей среды, в качестве водорастноримогофенольного связующего используют фенолоАормальдегидно-аминное связующее, содержащее 7-97 свободного 4 фенола, 1,5-3,01 свободного формальдегида и 6,6-17,4 Х гексаметилентетрамина.6Таблица 1 1451020 Сэяв 7 кзее но лримерам омлоненты и раним синтееа формалин 37 Х"ный, г Гидроксид бариятехнический, гГак саметилентетрами технический, г 347 65,8Ф 3,5 3,5 3,04,03,5 4,0 4,0 4,0 4,0 Таблица 2 Кассовая доля сво бодного фенола, Х Иассовая доля гексаметилентетрамнна, Х 6,618 17,4 6,6 118 17,46,6 . 1 1,8 17,4 Ивссовая доля водму Х . фенол синтети"ческий техничес- .кий, г Темлервтура коиденсации фенола с формальдегндом, С Продолзительноствконденсации Фенолас формалвдегидом ч Продолзиталъность нзаимодействия фенол формальдегидной смолы с гексаметилентетрамином, мнн Иассовая доля свободного формалъдегнда, Х Иассовая доля продуктов конденсации, Х 1 2 3 4 56 7 8 9 188 88 188 18888 188 188 88 88 283,7 2837 283,У 243,0 243,0 2430 243,0 283,7 243,0 2008 20,08 20,08 17,32 20,08 20,08 20,08 20,08 17,32 103 6 31,7 60,3 95,0 31,8 65,8 94,4 60 60 5060 60 6060 60 60 30 25 . 30 30 25 20 25 30 ЭО 70 7,0 7,0 8,5 85 8,5 9,0 9,0 9,0 3,0 3 0 2,0 2,02,0, 2,0 1,5 15 1 5 43,9 39,9 34,9 . 43,0 38,6 Э 2,4 41,4 35,7 32,0 39,5 38,3 Э 8,7 39,9 39,1 39,7 41,5 42,0 40,1,9 б У 6,3 5,6,2 5,0 6,2 .19 еЭ Н. Кошелевавцук оставител ехред А. Редакт ррект уца Лазоренко к В Т СССР роизводственна-полиграфицесков. предприятие, г. Ужгород, ул; Проектная Прочность нв яэгкб обраэцов иготовлвккых кавове свяэующегокгс/сн После вндераиввккя Э сут в актателаяон растворе (вла нестойкость) Потеря ярочкости,3 восле вндеряквввия в кктателаион растворе Содеряакке саяэуе"щего (органическоговещества й отари саяэуащегорк тернообрвботхнккераловвткцхялитф Й яосл. окйо кия 022/13 Тираж 517Государственного комитета по изобретениям113035, Москва, Ж, Раушская на Подписно открытиям при д. 4/5