DE10060875A1 - Mineral molded body used in the production of fire protection boards and heat insulating plates contains expanded glass granules as light filler, and an alkali silicate as binder - Google Patents
Mineral molded body used in the production of fire protection boards and heat insulating plates contains expanded glass granules as light filler, and an alkali silicate as binderInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen mineralischen Formkörper enthaltend ein Blähglasgranulat als Leichtfüllstoff und ein Alkalisilikat als Bindemittel sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses mineralischen Formkörpers. Ver wendung findet dieser mineralischer Formkörper vor al lem in der Herstellung von Dämmplatten und Formteilen.The invention relates to a mineral shaped body containing expanded glass granules as a light filler and an alkali silicate as a binder and a process for the production of this mineral shaped body. Ver this mineral shaped body finds application al lem in the production of insulation boards and molded parts.
Unter den Dämmstoffen nehmen seit einiger Zeit minera lische Dämmstoffe einen wichtigen Platz ein. Hier zielt das Interesse besonders auf nicht brennbare, faserfreie Dämmstoffe, die in die Baustoffklasse A1 oder A2 einge ordnet werden. Die verfahrenstechnische Herstellung verläuft im wesentlichen nach zwei unterschiedlichen Methoden.For some time now, minera has been taking insulation materials an important place. Aim here particular interest in non-flammable, fiber-free Insulation materials that are in building material class A1 or A2 be classified. Process engineering runs essentially in two different ways Methods.
So werden mineralische, faserfreie Dämmstoffe zum einen durch das Aushärten eines Schaumes, wie es die EP 0 628 523 lehrt, hergestellt. Diese Schrift beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmmaterialien aus silikathaltigem Material, Kalkhydrat, Wasser, Schaum und einem reaktive Aluminate enthaltendem Schnellze ment, woraus eine gießfähige Rohmischung hergestellt wird, die in Formen gegossen wird. Die in den Formen gebildeten Rohlinge werden anschließend nach genügender Verfestigung entformt und autoklaviert.On the one hand, mineral, fiber-free insulation materials become by curing a foam, as described in EP 0 628 523 teaches, made. This writing describes a Process for the production of thermal insulation materials material containing silicate, hydrated lime, water, foam and a Schnellze containing reactive aluminates ment, from which a pourable raw mixture is made is being poured into molds. The one in the forms formed blanks are then after sufficient Solidification demolded and autoclaved.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung faserfreier mi neralischer Dämmstoffe besteht darin, eine Schüttung eines Leichtfüllstoffes mit Bindemittel zu benetzen, sowie anschließend diese feuchte Masse zu Platten zu pressen und anschließend zu trocknen.Another way to make fiber-free mi mineral insulation consists of a fill to wet a light filler with binder, and then this moist mass to plates press and then dry.
So lehrt die DE 195 25 329 A1 ein hochtemperaturbestän diges Wärmedämmmaterial zur Herstellung von Ummantelun gen oder Dämmelementen, das sich aus einem Stoffgemisch aus expandierter Perlite, Aluminiumsilikat und einem pulverförmigen Magnesium-Aluminiumsilikat zusammen setzt.For example, DE 195 25 329 A1 teaches a high temperature resistance thermal insulation material for the production of sheathing gene or insulation elements that consist of a mixture of substances made of expanded perlite, aluminum silicate and one powdered magnesium aluminum silicate together puts.
Die WO 98/32 713 lehrt einen Leichtwerkstoff enthaltend geblähten Perlit, Alkalisilikate sowie gegebenenfalls Zusätze von Härtern und Hydrophobierungsmitteln. Der expandierte Perlit besitzt dabei eine Korngröße im Be reich zwischen 0,8 und 6 mm.WO 98/32 713 teaches containing a light material expanded pearlite, alkali silicates and optionally Additions of hardeners and water repellents. The Expanded pearlite has a grain size in the loading rich between 0.8 and 6 mm.
Nachteil dieses Standes der Technik ist es allerdings, daß Dämmstoffe mit minimalen Rohdichten unterhalb von 100 kg/m3 bislang nicht möglich waren. Eine niedrige Rohdichte ist aber entscheidendes Kriterium für eine bessere Wärmedämmeigenschaft des Dämmstoffes.A disadvantage of this prior art, however, is that insulation materials with minimum bulk densities below 100 kg / m 3 have not been possible until now. A low bulk density is, however, a decisive criterion for better thermal insulation properties of the insulation material.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und da mit mineralische Formkörper zu liefern, die eine deutlich niedrigere Rohdichte aufweisen.The object of the present invention is therefore this Eliminate disadvantages of the prior art and there to deliver with mineral moldings that have a distinct have lower bulk density.
Diese Aufgabe wird durch den gattungsgemäßen minerali schen Formkörper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 so wie das gattungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche zei gen vorteilhafte Weiterbildungen auf. Die Verwendung der mineralischen Formkörper wird in den Ansprüchen 22 bis 24 beschrieben.This task is carried out by the generic minerali rule shaped body with the features of claim 1 as the generic method with the features of Claim 9 solved. The respective subclaims advantageous developments. The usage the mineral shaped body is in claims 22 to 24 described.
Erfindungsgemäß wird ein mineralischer Formkörper zur Verfügung gestellt, der ein Blähglasgranulat als Leichtfüllstoff und ein Alkalisilikat als Bindemittel enthält. Der Leichtfüllstoff besitzt dabei eine Schütt dichte im Bereich zwischen 15 und 35 kg/m3, wodurch eine Rohdichte des Formkörpers in einem Bereich zwischen 50 und 150 kg/m2 erzielt werden kann.According to the invention, a mineral molded body is provided which contains expanded glass granules as a light filler and an alkali silicate as a binder. The light filler has a bulk density in the range between 15 and 35 kg / m 3 , whereby a bulk density of the molded body can be achieved in a range between 50 and 150 kg / m 2 .
Bevorzugt besitzt der Formkörper eine Rohdichte im Be reich zwischen 70 und 100 kg/m3 und das Blähglasgranulat eine Schüttdichte im Bereich zwischen 15 und 25 kg/m3.The molded body preferably has a bulk density in the range between 70 and 100 kg / m 3 and the expanded glass granulate has a bulk density in the range between 15 and 25 kg / m 3 .
Das Blähglasgranulat wird dabei bevorzugt in einer Kon zentration zwischen 40 und 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Formkörpers, eingesetzt. Das Blähglasgranulat besitzt dabei vorzugsweise eine Wärme leitfähigkeit im Bereich zwischen 0,035 und 0,04 W/mK.The expanded glass granulate is preferably in a con concentration between 40 and 80 wt .-%, based on the Total composition of the molded body used. The Expanded glass granules preferably have heat conductivity in the range between 0.035 and 0.04 W / mK.
Als Bindemittel ist bevorzugt ein alkalihaltiges Was serglas in Konzentrationen zwischen 20 und 60 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Konzentration von 40 Gew.- % bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Formkör pers, enthalten.An alkali-containing material is preferred as the binder glass in concentrations between 20 and 60% by weight, particularly preferably in a concentration of 40% by weight % based on the total composition of the molding pers, included.
Neben den Grundkomponenten kann der Formkörper bevor zugt auch ein mit dem Bindemittel verträgliches Hydrophobierungsmittel in Konzentration zwischen 1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Formkörpers, enthalten. Dieses Hydrophobierungsmittel dient dazu, dem erfindungsgemäßen mineralischen Form körper eine möglichst hohen wasserabweisenden Charakter zu verleihen. Als besonders bevorzugtes Hydrophobie rungsmittel wird hierfür z. B. ein Alkylsilikonharz auf grund seiner guten Verträglichkeit mit wasserglashalti gen Bindemitteln eingesetzt.In addition to the basic components, the molded body can before also adds a hydrophobizing agent compatible with the binder in concentration between 1 and 10 wt .-%, based on the total composition of the Shaped body, included. This water repellent serves the mineral form according to the invention body has the highest possible water-repellent character to rent. As a particularly preferred hydrophobicity This means z. B. an alkyl silicone resin due to its good compatibility with water glass powders gene binders used.
Der mineralische Formkörper kann zusätzlich zur Stabi lisierung an den Oberflächen ein- und/oder beidseitig kaschiert werden. Aufgrund der extrem geringen Rohdich ten des mineralischen Formkörpers ist diese Kaschierung oft unerläßlich, da nur so eine verbaubare Dämmstoff platte hergestellt werden kann.The mineral shaped body can be used in addition to the stabilizer lization on the surfaces on one and / or both sides to be concealed. Because of the extremely low Rohdich This is the lamination of the mineral molded body often indispensable because only such a buildable insulation material plate can be made.
Das Verfahren zur Herstellung eines mineralischen Form körpers mit einer Rohdichte im Bereich zwischen 50 und 150 kg/m3 beruht auf zwei Schritten. Zunächst wird das Blähglasgranulat mit einer Schüttdichte im Bereich zwi schen 15 und 35 kg/m3 als Leichtfüllstoff mit einem Al kalisilikat als Bindemittel in einer Mischvorrichtung vermischt. Anschließend wird das gemischte Schüttgut in einer Preßform bis zu einer Verdichtung auf weniger als 50 Vol.-% und gegebenenfalls einer Formgebung unterzo gen. Abschließend wird der auf diese Weise hergestellte Formkörper getrocknet.The process for producing a mineral molded body with a bulk density in the range between 50 and 150 kg / m 3 is based on two steps. First, the expanded glass granulate is mixed with a bulk density in the range between 15 and 35 kg / m 3 as a light filler with an alkali silicate as a binder in a mixing device. The mixed bulk material is then subjected to a compression mold until it is compressed to less than 50% by volume and optionally shaped. Finally, the molded article produced in this way is dried.
Bevorzugt besitzt der auf diese Weise hergestellte Formkörper eine Rohdichte im Bereich zwischen 70 und 100 kg/m3 und das Blähglasgranulat eine Schüttdichte im Bereich zwischen 15 und 25 kg/m3.The shaped body produced in this way preferably has a bulk density in the range between 70 and 100 kg / m 3 and the expanded glass granulate has a bulk density in the range between 15 and 25 kg / m 3 .
Als Leichtfüllstoff wird dabei vorzugsweise ein Bläh glasgranulat in einer Konzentration zwischen 40 und 80 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Formkörpers, eingesetzt. Dieses Blähglasgranulat be sitzt dabei bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit im Be reich zwischen 0,035 und 0,04 W/mK.A puff is preferably used as the light filler glass granules in a concentration between 40 and 80 wt .-%, based on the total composition of Shaped body, used. This expanded glass granulate be there is preferably a thermal conductivity in the loading range between 0.035 and 0.04 W / mK.
Als Bindemittel wird bevorzugt ein gelöstes alkalihal tiges Wasserglas in einer Konzentration zwischen 20 und 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Formkörpers, verwendet.A dissolved alkali hal is preferred as the binder water glass in a concentration between 20 and 60 wt .-%, based on the total composition of the Shaped body, used.
Zur Reduzierung der Wasseraufnahme des Dämmstoffes kann zusätzlich ein Hydrophobierungsmittel in Konzentration zwischen 1 und 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusam mensetzung des Formkörpers, zugesetzt werden. Das Hy drophobierungsmittel wird dabei bevorzugt vorab mit dem Bindemittel gemischt und zu dieser Lösung anschließend der Leichtfüllstoff zugesetzt. Diese Mischung wird dann vorzugsweise zerstäubt und so während des Mischprozes ses auf die Oberfläche des Leichtfüllstoffes aufge bracht.To reduce the water absorption of the insulation material additionally a water repellent in concentration between 1 and 10% by weight, based on the total composition of the molded body, are added. The hy drophobing agent is preferred in advance with the Binder mixed and then to this solution the light filler added. This mixture will then preferably atomized and so during the mixing process ses on the surface of the light filler introduced.
Als typische Mischvorrichtungen sind z. B. Freifall- oder Trommelmischer einsetzbar.As typical mixing devices such. B. free fall or drum mixer can be used.
Das gemischte Schüttgut wird durch einen Preßvorgang bevorzugt auf weniger als 50 Vol.-%, besonders bevor zugt auf 40 Vol.-% verdichtet.The mixed bulk material is pressed preferably to less than 50% by volume, especially before densified to 40 vol .-%.
Die Trocknung des auf diese Weise hergestellten Preß lings erfolgt anschließend bevorzugt durch Mikrowellen einstrahlung, aber auch die Verwendung anderer Trock nungsarten wie z. B. IR-Trockner oder Trockenkammern sind möglich.The drying of the press produced in this way lings is then preferably carried out by microwaves radiation, but also the use of other dry types such as B. IR dryer or drying chambers are possible.
Nach der Trocknung des Formkörpers kann an diesen an mindestens zwei gegenüberliegenden Oberflächen eine Kaschierung kraftschlüssig angebracht und/oder aufgetra gen werden. Diese dient dazu, die Stabilität des Form körpers für die Verbauung zu erhöhen.After the shaped body has dried, it can adhere to it at least two opposite surfaces a lamination non-positively attached and / or applied be. This serves the stability of the form to increase the body for obstruction.
Als Materialien für die Kaschierung kommen dabei bevor zugt Glasvlies, aber auch Folien, Gewebe, Gelege, Fa sern oder Papier in Frage. Nach der Kaschierung erfolgt anschließend eine weitere Trocknung des Formkörpers. Als Kaschierkleber zum Aufbringen und/oder Auftragen der Kaschierung kommt bevorzugt eine silikatische, nichtbrennbare Masse niedriger Viskosität zur Anwen dung.Here come up as materials for the lamination pulls glass fleece, but also foils, fabrics, scrims, or paper in question. After lamination then a further drying of the molded body. As a lamination adhesive for application and / or application the lamination is preferably a silicate, Non-combustible mass of low viscosity for use dung.
Die mineralischen Formkörper finden dabei bevorzugt Verwendung bei der Herstellung von Wärmedämmplatten. Beispielsweise solche Platten, die zum Brandschutz und zur Isolierung von gegen Feuer zu schützenden Bauteilen geeignet sind. Die Nutzung dieser Platten als akustisch wirksame Dämmplatte ist ebenso möglich. Vorteilhafter weise können die mineralischen Formkörper auch im Ver bund mit Bauklebern oder anderen Bindemitteln verwendet werden.The mineral moldings are preferred Use in the manufacture of thermal insulation boards. For example, such panels for fire protection and for the isolation of components to be protected against fire are suitable. The use of these panels as acoustic effective insulation board is also possible. Favorable the mineral moldings can also be used in Ver Bund used with construction glue or other binders become.
Claims (24)
- a) ein Blähglasgranulat mit einer Schüttdichte im Bereich zwischen 15 und 30 kg/m3 als Leicht füllstoff mit einem Alkalisilicat als Bindemit tel in einer Mischvorrichtung gemischt wird,
- b) das gemischte Schüttgut in einer Pressform bis zu einer Verdichtung auf weniger als 50 Vo lumen-% und gegebenfalls einer Formgebung unterzogen wird und
- c) anschließend der Formkörper getrocknet wird.
- a) expanded glass granules with a bulk density in the range between 15 and 30 kg / m 3 as light filler are mixed with an alkali silicate as binder in a mixing device,
- (b) the mixed bulk material is subjected to a compression molding in a press mold to less than 50% by volume and, if necessary, to a shaping, and
- c) the molded body is then dried.
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