Способ изготовления вспученного силикатного материала

Способ изготовления вспученного силикатного материала

Реферат

 

Использование: при изготовлении вспученного силикатного материала различных видов и форм - длита, гранулы и т. п., которые могут быть применены как самостоятельно, так и при изготовлении других изделий, например слоистых стеновых или кровельных панелей. Способ предусматривает приготовление смеси жидкого стекла и добавки в количестве 0,1 - 8,5% от массы жидкого стекла, в качестве которой может быть использован по крайней мере один компонент группы: растительное масло, вещество на основе двухкальциевого силиката, волокнистый наполнитель из полиэтиленовой пленки и медный купорос, с последующим введением этанола в количестве 9 - 11 об.ч. на 100 об.ч. жидкого стекла, укладку полученной смеси в форму, уплотнение при давлении 20 - 60 атм с удалением избыточной жидкости, выдержку в течение 24 ч и вспучивание полученного сырца в СВЧ-печи при объемной плотности мощности излучения 40 кВт/л и частоте 2,45 ГГц в течение 20 - 25 мин. Перед укладкой смеси в форму засыпают слоем 1 - 2 мм измельченный до размера не более 0,5 мм, предпочтительно 0,1 мм, вспученный силикатный материал. Способ предусматривает также использование растительного масла в количестве 0,3 - 1,5% от массы жидкого стекла, вещества на основе двухкальциевого силиката - феррохромового шлака или нефелинового шлама в количестве 0,3 - 1,5% от массы жидкого стекла, волокнистого наполнителя из полиэтиленовой пленки толщиной 100 мкм, длиной 1 - 2 см, толщиной 0,5 - 1 мм в количестве 1 - 5% от массы жидкого стекла, медного купороса в количестве 0,1 - 0,5% от массы жидкого стекла. В форме до и/или после укладки смеси размещают на формующих поверхностях текстильную ткань. Поверхность получаемого материала покрывают гидрофобизирующим составом путем осаждения. Полученный материал может быть упакован в полиэтиленовую пленку. Возможно разрезать после выдержки сырец на изделия требуемого размера с учетом 20 - 25-кратного увеличения объема. Удаленную при уплотнении избыточную жидкость подвергают перегонке, а выделенный при этом этанол используют при смешении с жидким стеклом. Используют жидкое стекло, полученное растворением силикат-глыбы или прямым синтезом из кварцевого песка и щелочного компонента. Способ обеспечивает следующие характеристики: плотность 50 - 80 кг/м³, теплопроводность 0,035 - 0,04 Вт/мК, температурную стойкость до 550^oС, прочность при сжатии 0,5 кг/см², суточное водопоглощение из воздуха влажностью более 85% - менее 0,1%, при нахождении в воде за 24 ч - 10 - 15%. 10 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении вспученного силикатного материала различных видов и форм плита, гранулы, и т.п. которые могут быть применены как самостоятельно, так и при изготовлении других изделий, например, слоистых стеновых или кровельных панелей.

Известен способ изготовления вспученного силикатного материала, включающий смешение жидкого стекла и добавки, формование изделий и вспучивание при тепловой обработке [1] Наиболее близким к заявленному является способ изготовления вспученного силикатного материала, включающий приготовление смеси жидкого стекла и добавки с последующим введением 0,05 20% желатинирующего агента, в том числе этанола, укладку полученной смеси в форму, выдержку в течении 8 24 ч и вспучивание при нагревании в СВЧ-печах, инфракрасного излучения, с помощью водяного пара или горячего воздуха [2] Недостатком известного способа высокое водопоглощение.

Цель изобретения снижение водопоглощения.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в способе изготовления вспученного силикатного материала, включающем приготовление смеси жидкого стекла и добавки с последующим введением желатинизирующего агента этанола, укладку полученной смеси в форму, выдержку в течение 24 ч и вспучивание полученного сырца при нагреве в СВЧ-печи, в качестве добавки используют по крайней мере один компонент из группы растительное масло, вещество на основе двухкальциевого силиката, армирующий волокнистый наполнитель из полиэтиленовой пленки, медный купорос в количестве 0,1 8,5% от массы жидкого стекла, этанол вводят в количестве 9 11 об.ч. на 100 об.ч. жидкого стекла. Перед укладкой смеси в форму засыпают слоем 1 2 мм, измельченный до размера не более 0,5 мм, предпочтительно 0,1 мм, вспученный силикатный материал, уложенную смесь уплотняют при давлении 20 60 атм, с удалением избыточной жидкости. Вспучивание в СВЧ печи осуществляют при объемной плотности мощности излучения 40 кВт/л и частоте 2,45 ГГц в течение 24 25 мин. Способ предусматривает использование растительного масла в количестве 0,3 1,5% от массы жидкого стекла, в качестве вещества на основе двухкальциевого силиката феррохромового шлака или нефелинового шлама в количестве 0,3 1,5% от массы жидкого стекла, армирующего волокнистого наполнителя из полиэтиленовой пленки толщиной 100 мкм, длиной 1 2 см, шириной 0,5 1 мм в количестве 1 5% от массы жидкого стекла, а медного купороса 0,1 0,5% от массы жидкого стекла. В форме до и/или после укладки смеси размещают на формирующих поверхностях текстильную ткань, поверхность полученного материала покрывают гидрофобизирующим составом путем осаждения, полученный материал упаковывают в полиэтиленовую пленку. После выдержки сырец разрезают на требуемые для получения заполнителя размеры с учетом 20-25-кратного увеличения объема. Удаленную при уплотнении избыточную жидкость подвергают перегонке. Выделенный при этом этанол используют при приготовлении смеси с жидким стеклом. Используют жидкое стекло, полученное растворением силикат-глыбы или прямым синтезом из кварцевого песка и щелочного компонента.

П р и м е р. Используют следующее сырье: жидкое стекло (водный раствор силиката натрия) с плотностью 1,42 г/см³, модулем 2,4-2,8 ГОСТ 13078-81, которое может быть получено растворением силикат-глыбы или прямым синтезом из кварцевого песка и щелочного компонента; этанол технический 94%-ный, ГОСТ 11547-80, масло растительное любое, в том числе в виде отстоя; феррохромовый шлак саморассыпавшийся или нефелиновый шлам, порошкообразные; волокнистый наполнитель из полиэтиленовой пленки толщиной 100 мкм, длиной 1 2 см, шириной 0,5 1 мм; медный купорос; текстильную ткань любую; для посыпки форм измельченный вспученный силикатный материал, в том числе отходы собственного производства.

Способ осуществляют следующим образом.

Из расходных емкостей в мешалку подают: жидкое стекло и указанные добавки в количестве 0,1 8,5% от массы жидкого стекла в любом их сочетании при предпочтительном расходе; растительное масло, например 0,3 1,5% от массы жидкого стекла, например 0,6 кг на 178 кг (0,33%) жидкого стекла; волокнистый наполнитель из полиэтиленовой пленки толщиной 100 мкм, длиной 1 2 см, шириной 0,5 1 мм предпочтительно в количестве 1 5% от массы жидкого стекла, например 3 кг на 178 кг (1,69%) жидкого стекла; тонкодисперсные феррохромовый шлак или нефелиновый шлам в количестве 0,3 1,5% от массы жидкого стекла, например 1,8 кг на 178 кг (1,011%) жидкого стекла, и медный купорос в количестве 0,1 0,5% от массы жидкого стекла, например 0,28% В полученную смесь вводят этанол в количестве 9 11 об.ч. на 100 об.ч. жидкого стекла, например 10 об. ч. и перемешивают при общей длительности перемешивания 30 80 с в зависимости от типа смесительного устройства.

В форму сушки предварительно засыпают слоем 1 2 мм измельченный до размера не более 0,5 мм, предпочтительно 0,1 мм, вспученный силикатный материал, в том числе это может быть брак собственного производства, например дробление обломки плит. На формующих поверхностях формы может быть расстелена текстильная ткань, в форму укладывают полученную смесь и уплотняют ее при давлении 20 60 атм. При этом выделяется избыточная жидкость, которую сливают и в последующем подвергают перегонке. Выделенный этанол может быть использован при подготовке смеси с жидким стеклом.

При выдерживании форм в этажерках обеспечивают принудительную вентиляцию, обеспечивающую влажность 70% температуру 15 25^оС со смесью выдерживают 24 ч, затем полученный сырец может быть разрезан любым существующим способом на изделия, в том числе гранулы, требуемых размеров, с учетом того, что при вспучивании происходит 20 25-кратное увеличение объема.

Сырец помещают в тефлоновую форму и подают транспортер для тепловой обработки в СВЧ-печи, где происходит вспучивание при объемной плотности мощности излучения 40 кВт/л и частоте 2,45 ГГц в течение 20 25 мин. Температура формы на выходе 100^оС, скорость транспортера 15 см/мин. На поверхность полученного материала может быть нанесен гидрофобизирующий состав методом осаждения. Материал может быть упакован в полиэтиленовую пленку.

Сочетание используемых компонентов в указанном их количестве при указанном наличии приемов и их последовательности, а также указанных параметров режима обеспечивает получение вспученного материала с таким характером пор, который обеспечивает следующие характеристики: плотность 50 80 кг/м³, теплопроводность 0,036 0,04 Вт/мК, температурную стойкость до 550^оС, прочность при сжатии 0,5 кг/см², суточное водопоглощение из воздуха при влажности более 85% менее 0,1% водопоглощение при нахождении в воде за 24 ч 10 15%

Формула изобретения

1. Способ изготовления вспученного силикатного материала, включающий приготовление смеси жидкого стекла и добавки с последующим введением желатинирующего агента этанола, укладку полученной смеси в форму, выдержку в течение 24 ч и вспучивание полученного сырца при нагреве в СВЧ-печи, отличающийся тем, что в качестве добавки используют по крайней мере один компонент из группы растительное масло, вещество на основе двухкальциевого силиката, волокнистый наполнитель из полиэтиленовой пленки, медный купорос в количестве 0,28 2,80% от массы жидкого стекла, этанол вводят в количестве 9 11 об. ч. на 100 об.ч. жидкого стекла, перед укладкой смеси в форму засыпают слоем в 1 2 мм измельченный до размера не более 0,5 мм, предпочтительно 0,1 мм, вспученный силикатный материал, уложенную смесь уплотняют при давлении 20 60 атм с удалением избыточной жидкости, а вспучивание в СВЧ-печи осуществляют при объемной плотности мощности излучения 40 кВт/л и частоте 2,45 ГГц в течение 20 25 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют растительное масло в количестве 0,33 0,34% от массы жидкого стекла.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве вещества на основе двухкальциевого силиката используют феррохромовый шлак или нефелиновый шлам в количестве 1,011% от массы жидкого стекла.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют волокнистый наполнитель из полиэтиленовой пленки толщиной 100 мкм, длиной 1 2 см, шириной 0,5 1,0 мм в количестве 1,69% от массы жидкого стекла.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют медный купорос в количестве 0,25% от массы жидкого стекла.

6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что в форме до и/или после укладки смеси размещают на формующие поверхности текстильную ткань.

7. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что поверхность полученного материала покрывают гидрофобизирующим составом путем осаждения.

8. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что полученный материал упаковывают в полиэтиленовую пленку.

9. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что после выдержки сырец разрезают на изделия требуемого размера с учетом 20 25-кратного увеличения объема.

10. Способ по пп. 1 6, отличающийся тем, что удаленную при уплотнении избыточную жидкость подвергают перегонке, а выделенный при этом этанол используют при смешении с жидким стеклом.

11. Способ по пп.1 6, отличающийся тем, что используют жидкое стекло, полученное растворением силикат-глыбы или прямым синтезом из кварцевого песка и щелочного компонента.