CS224219B1

CS224219B1 - Insulating boards on inorganic fibre basis

Info

Publication number: CS224219B1
Application number: CS343582A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Pridal; Vladimir Ing Franc; Jan Kyral; Karel Komarek
Original assignee: Josef Ing Pridal; Franc Vladimir; Jan Kyral; Karel Komarek
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález se týká izolačních desek na bázi anorganiokýóh vláken ^vyráběných odvodňováním zředěnýoh vodních suspenzi složek a vhodnýoh zejména pro samonosnáj tepelné a zvukově izoluj^* oí stavební prvky.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to insulating boards based on inorganic fibers produced by dewatering dilute aqueous suspensions of the components and particularly suitable for self-supporting thermal and acoustically insulating building elements.

Je známa výroba minerálně-vláknitýoh desek t.zv. mokrým způsobem, obdobným papírenská teohnologii, spočívajícím v jíříoravě zředěná vodná suspenze vláken a dalšíoh složek a jejím odvodnění na sítovém stroji za tvorby mokrého kobsree, který se dále suěí, formátuje, případně povrchově upravuje atd.It is known to produce mineral-fiber boards, i.e. in a wet manner, similar to papermaking theology, consisting of a finely diluted aqueous suspension of fibers and other constituents and dewatering them on a sieve machine to form a wet kobsree which is further dried, formatted, optionally surface treated, etc.

Základní složkou těohto desek jsou anorganická vlákna | vy tvářející přirozený předpoklad pro dosažení vysoká odolnosti vůči ohni u těohto výrobků, jakož i dobrých izolačních vlastností, danýoh porázní strukturou výrobků. Někdy se tato anorganická vlákna kombinují s menším množstvím vláken organiekýoh, jako buničinou, odpadní buničinou, rozvlákněným papírem a pod.ja oílem ovlivnit některá vlastnosti, zejména pevnost. Jako pojivo se Obvykle používá malá množství organiokýoh látek, jmenovitě škrobu a jeho derivátů, vysooe mletá oelulozy, syntetiokýoh pryskyřio, latexů a pod. Pro zlepšení některých vlastností výsledných desek, jako další zvýšeni odolnosti vůči ohni, ovlivnění struktury a pevnosti, zlepšení některýoh technologických operací a pod. se používají přísady bentonitu, kaolinu, kyseliny boritá či boritanů, polyakrylamidu a dalšíoh látek. Ke snížení nasákavosti a zajištění odolnosti vůči vodě se výrobky hydrofobizují přísadou obvykle vhodných sráživýoh parafinovýoh či voekovýoh emulzíf vThe basic constituent of these plates is inorganic fibers creating a natural prerequisite for achieving a high fire resistance of these products as well as good insulating properties due to the structure of the products. Sometimes these inorganic fibers are combined with a smaller amount of organic fibers, such as pulp, waste pulp, fibrous paper, and the like, to affect some properties, particularly strength. Usually, small amounts of organiocyanates, namely starch and its derivatives, high milled oeluloses, synthetic resins, latexes and the like are used as binders. To improve some properties of the resulting boards, such as further increasing the fire resistance, affecting the structure and strength, improving some technological operations and the like. bentonite, kaolin, boric acid or borates, polyacrylamide and other substances are used. To reduce water absorption and ensure water resistance, the products are hydrophobized by the addition of customarily suitable paraffin or bulk emulsions

odolnost vůči mikroorganizmům zajištuji přísady fungioidníoh preparátů, jako pentaohlorfenolátů & pod.microbial resistance is ensured by the addition of fungioid preparations, such as pentaohlorophenolates &

-2*-2 *

224 219224 219

Vzhledem ke svému charakteru jsou minerálně-vláknité dedky široce používány^» jako ochrana proti účinkům požáru a jako prostředek zabraňující jeho šíření, zejména ve formě ‘obkladů průduchů bytových jader, stropů, nosných konstrukcí vyžadujících ochranu proti ohni a obecně jako efektivní nehořlavý izolační materiál. Z hlediska těchto aplikaci je účelné, aby vykazovaly co nejnižší součinitel tepelné vodivosti a vysokou zvukoabsorbční schopnost. Dále je účelné, aby minerálně-vláknité desky vykazovaly nízkou objemovou hmotnost z hlediska odlehčeúí izolovaných konstrukoí, což není splněno u stávajících výrobků, zejména výrobků obsahujících jemně disperzní anorganická plniva, jež vykáΛ zují objemovou hmotnost až nad 500 kg/m.Due to their nature, mineral fiber filaments are widely used as protection against the effects of fire and as a means of preventing it from spreading, particularly in the form of duct core linings, ceilings, load-bearing structures requiring fire protection, and generally as effective non-combustible insulating material. In view of these applications, it is expedient to have a low thermal conductivity coefficient and a high sound absorbency. Furthermore, it is expedient for the mineral fiber boards to have a low bulk density in terms of lightening of the insulated constructs, which is not the case with existing products, in particular products containing finely dispersed inorganic fillers which have a bulk density of up to 500 kg / m.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny izolačními deskami na bázi anorganických vláken podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že tyto desky obsahují 30 až 90 hmotnostních % minerální vln^, 0,5 až 10 hmotnostních % papírenského sedimentu, až 50 hmotnostníoh % expandovaného perlitu, 2 až 10 hmotnostních $ škrobu nebo jeho derivátů, 0,5 až 3 hmotnostní % hydrofobizačniho prostředku a 0,1 až 5,0 hmotnostních % koagulační přísady. Kromě těohto složek mohou desky obsahovat až 2 hmotnostní % fungicidní přísady a do 15 hmotnostních % jemně disperzní anorganické přísady.The above drawbacks are overcome by the inorganic fiber insulation boards according to the invention, characterized in that the boards contain 30 to 90% by weight of mineral wool, 0.5 to 10% by weight of paper sediment, up to 50% by weight of expanded perlite, 2 to 10% by weight of starch or derivatives thereof, 0.5 to 3% by weight of the hydrophobizing agent and 0.1 to 5.0% by weight of the coagulating additive. In addition to these components, the sheets may contain up to 2% by weight of a fungicidal additive and up to 15% by weight of a finely dispersed inorganic additive.

Jako jemně disperzní anorganické přísady mohou být použity kaolin, bentonit a pod. Papírenský sediment má obsahovat 554? 99 hmotnostních % organického podílu, tvořeného krátkými celulozovými vlákny a vysoce mletou, zčásti želatinizovanou celulózou.As finely dispersed inorganic additives, kaolin, bentonite and the like can be used. The paper sediment should contain 554? 99% by weight of an organic fraction consisting of short cellulose fibers and high milled, partially gelatinized cellulose.

Obsah anorganických nevláknitých podílů - převážně kaolinu v sedimentu je výhodný a umožňuje případně zcela vyloučit separátní přísadu kaolinu. Expandovaný perlit má být nehydrofobizoo váný, s objemovou hmotností do 100 kg/m . Vedle škrobu je možno* jako pojivá použít škrobové deriváty o vysoké pojivé mohutnosti, případně nízké teplotě mazovatění, příkladně produkty> vznikající působením kyseliny fosforečné nebo jejích solí na škrob při zvýšené teplotě. Jako hydrofobizační prostředky možno použít rozrušitelné disperze příkladně parafinu, asfaltu, gače a pod., srážející se koagulační přísadou, jako síranem hlinitým, případně jinými vhodnými koagulanty.The content of inorganic non-fibrous fractions - predominantly kaolin in the sediment - is advantageous and makes it possible to completely eliminate a separate additive of kaolin. The expanded perlite should be non-hydrophobised, with a bulk density of up to 100 kg / m. In addition to starch, starch derivatives having a high binding power or a low lubricating temperature, for example products formed by the action of phosphoric acid or its salts on the starch at elevated temperature, can be used as binders. As hydrophobizing agents, disintegrating dispersions of, for example, paraffin, asphalt, slack and the like, may be used, with a coagulating additive such as aluminum sulphate or other suitable coagulants.

Expandovaný perlit,použitý v uvedeném rozmezí, zajištuje nízkou objemovou hmotnost výrobkujepolu se zlepšeným tepelné izolačním a zvukoabsorbčnlm účinkem při dobrýoh fyzikálně-meohaniokýoh vlastnosteoh desek. Škrob spolu s papírenským sedimentem plni funkci pojivá a zajištují dostatečnou tuhost, pevpost a meohaniokou odolnost. Přísada jemně disperzníoh látek snižuje ryohlost vyhořívání pojivá a šíření tepelné vlny ve hmotě desky. Hydrofobizační a fungioidnl přípravky, jako psntaehlorfsnolát anebo organické sloučeniny, představuji funkční přísady, zajištující dostatečnou odolnost výrobku vůči vodě a vlhkosti, jakož i napadeni mikroorganizmy.The expanded perlite used in this range provides a low bulk density of the product with improved thermal insulation and sound-absorbing performance while providing good physico-mechanical properties of the sheets. Starch together with the paper sediment fulfill the function of binder and ensure sufficient rigidity, strength and meohaniokou resistance. The addition of finely dispersed substances reduces the binder burn rate and heat wave propagation in the slab mass. Hydrophobic and fungioid formulations, such as pentafluorofolate and / or organic compounds, are functional ingredients to provide sufficient water and moisture resistance to the product as well as to attack microorganisms.

Použiti uvedených složek v udaných rozmezíoh zajištuje vyvážení tepelně teohnlokýoh a akustických vlastností a fyzikálně- mechanických parametrů a poskytuje vysooe izolační a současně tuhý, pevný*a lehký produkt.The use of these components within the stated ranges provides a balance between the thermal and acoustic properties and the physico-mechanical parameters, and provides a high insulating, yet rigid, solid * and lightweight product.

Při výrobě se postupuje příkladně tak, že se v míohaolm zařízeni^např. typu hydropulper;rozmlohá ve vodě příslušné množství papírenského sedimentu a minerální vlny, přidá se škrob, přísady, expandovaný perlit ,a koagulnt, příkladně roztok síranu hlinitého. Po krátké homogenizaci, aby nedooházelo k nadměrnému otěma zrn expandovaného perlitu^se suspenze složek odvodni na sítovém stroji a mokrý koberec se po úpravě tlouštky podrobí propaření, sušeni a formátováni.In the production process, for example, the process is carried out in such a way that, e.g. of a hydropulper type, disintegrates in water an appropriate amount of paper sediment and mineral wool, adding starch, additives, expanded perlite, and a coagulent, for example an aluminum sulfate solution. After a short homogenization to avoid excessive grain friction of the expanded perlite, the suspension of components is drained on a sieve machine and the wet carpet is subjected to steaming, drying and formatting after thickness adjustment.

Příklady:Examples:

1. Ve 25 1 vody bylo rozmícháno 28 g papírenského seúimentu,1. In 25 liters of water, 28 g of the paper mill was mixed,

339 g minerální vlny a 25 g pšeničného škrobu; do homogenní suspenze bylo vmioháno 34 g expandovaného perlitu objemové hmotnosti l4o kg/m³ a 5 g parafinu ve formě lO%ní disperze; nakoneo bylo přidáno 8 g 10% nlho roztoku aíraou hlinitého. Suspenze byla odvodněna na laboratorním odsávaolm zařízeni, vytvořený mokrý kobereo o rozměreoh 30 x 30 om byl propařen a vysušen. Objemová hmotnost výsledné desky o tlouštoe 17,1 mm činila 202 kg/m³, pevnost za ohybu 0,7 MPa. Kontrolní vzorek připravený bez přísady experlitu vykazoval tlouštku 11 mm, objemovou hmotnost 2Ó2 kg a.pevnost v tahu za ohybu 1,0 MPa.339 g of mineral wool and 25 g of wheat starch; 34 g of expanded perlite of 150 kg / m ³ and 5 g of paraffin as a 10% dispersion were mixed into the homogeneous suspension; Finally, 8 g of a 10% strength aluminum solution was added. The suspension was dewatered on a laboratory suction apparatus, the wet cobereo formed 30 x 30 µm was steamed and dried. The bulk density of the resulting 17.1 mm thick sheet was 202 kg / m ³ , and the flexural strength was 0.7 MPa. The control sample prepared without the addition of an expert exhibited a thickness of 11 mm, a density of 20 kg and a flexural strength of 1.0 MPa.

224 219224 219

2. Ve 25 1 vody bylo postupná .rozmícháno 23 g papírenského sedimentu, 339 g minerální vlny, 25 g pšeničného škrobu a 15 g kaolinu, dále 68 g expandovaného perlitu, 5 g parafinu ve formě disperze a 8 g síranu hlinitého. Mokrý koberec, připravený odvodněním získané suspenze složek byl podroben propaření a vysušen. Získaná deska tlouštky 16 mm byla po rozřezání na zkušební vzorky podrobena zkouškám, objemová q2. 23 g of paper sediment, 339 g of mineral wool, 25 g of wheat starch and 15 g of kaolin, 68 g of expanded perlite, 5 g of paraffin dispersion and 8 g of aluminum sulphate were successively mixed in 25 l of water. The wet carpet prepared by dewatering the obtained suspension of ingredients was subjected to steaming and dried. The obtained 16 mm thick plate was subjected to volume q testing after being cut into test samples

hmotnost Snila 212 kg /rn , pevnost v tahu za ohybu 0,8 MPa.weight Snila 212 kg / rn, flexural tensile strength 0.8 MPa.

3· Na 25 1 vody byla použita vsázka 2?0 g minerální vlny, 28 g papírenského sedimentu, 25 g škrobu, l40 g expandovaného perq litu objemové hmotnosti 85 kg/m , 5 g parafinu ve formě emulze a 8 g síranu hlinitého. Po odvodnění, přilieování mokrého koberoe tlakem 1 MPa, propaření a vysušeni získána deska objemové hmotnosti l4l kg/nr o tlouštce 18 mm a pevnosti za ohybu 0,23 MPa.3 · 25 l of water were charged with 20 g of mineral wool, 28 g of paper sediment, 25 g of starch, 140 g of expanded perqite, 85 kg / m @ 3, 5 g of paraffin as an emulsion, and 8 g of aluminum sulphate. After dewatering, wetting of the wet carpet at a pressure of 1 MPa, steaming and drying, a board having a bulk density of 14 kg / m @ 2 and a thickness of 18 mm and a bending strength of 0.23 MPa were obtained.

4. Ve 25 1 vody bylo rozmícháno 190 g minerální vlny, 28 g papírenského sedimentu, 25 g Škrobu, 217 g expandovaného perlitu q4. 190 g of mineral wool, 28 g of paper sediment, 25 g of starch, 217 g of expanded perlite q

objemové hmotnosti 85 kg/m , 5 g parafinu a 8 g síranu hlinitého. Swuspenze byla odvodněna, mokrý koberec přilisován tlakem 1 MPa, pro pařen a vysušen. Výsledná deska vykazovala přidensity 85 kg / m, 5 g paraffin and 8 g aluminum sulphate. The suspension was dewatered, the wet carpet was pressed under a pressure of 1 MPa, for steaming and dried. The resulting plate showed at

0,16 MPa.0.16 MPa.

Takto vyrobené izolační desky jsou vhodné zejména pro samonosné izolační pivky, jako jsou akustické či protipožární obklady, podhledy, jádrové materiály sendvičových prvků a pod.The insulating boards produced in this way are particularly suitable for self-supporting insulating beers, such as acoustic or fire-resistant linings, soffits, core materials of sandwich elements and the like.

Claims

CLAIMS 1. Inorganic fiber-based insulating boards produced by dewatering a diluted aqueous suspension of components, characterized in that they comprise 30 to 90 wt% mineral wool, 0.5 to 10 wt% paper pulp, 3 to 50 wt% expanded perlite, 2 to 10 0.5 to 3% by weight of the hydrophobizing agent and 0.1 to 5.0% by weight of the coagulant.

2. Insulating boards according to claim 1, characterized in that they contain up to 15% by weight of finely dispersed inorganic additives.

3. Insulating boards according to claim 1, characterized in that they contain up to 5% by weight of fungiidal additive.