CH284027A - Verfahren zum Überziehen von Mineralwollfasern mit einem Bindemittel. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Überziehen von     Mineralwollfasern    mit einem Bindemittel.    Die     vorlie-ende    Erfindung bezieht sieh       atil'    ein Verfahren     zuin    Überziehen voll     31i-          neralwollfasern        init    einem Bindemittel durch  Zugabe eitler     wässrigen        1"intilsioii    eilte,;

       syn-          thetisehen    Harzes zu einer     w#ssrigen    Suspen  sion der Fasern und anschliessende Fällung  des Harzes auf den Fasern     dureh    Zugabe  eines     har7fällenden    -Mittels     zuni        flüssigen        (-ffl'-          iniseh,    wobei man Materialien erhalten kann,  welche zu Blöcken, Platten, Streifen, Folien,  Rohren     mid    andern Gebilden     verforitil    wer  den können,

   die sieh insbesondere für     ther-          inisehe        und        akustisehe        Isolationszweeke    eignen.  Die     züi    verwendenden     -.Nliiieralwollfasei-ii    kön  nen<B>z.</B> B.     all"    Naturgesteinen.       (flas    und ähnlichen schmelzbaren Substanzen  erzeugt werden.

   Die     üblielie    -Methode     zür    Her  stellung von Mineralwolle     ans        Ofensehlaeken     oder     der,--leiehen    bestellt darin,     dass    ein Strom  von     gesehinolzener        Sehlaeke    gegen mindestens  einen     Wasserdanipfstrahl    geführt     und    daselbst       dureh    den Anprall zerfetzt und     dadureh    zer  fasert wird.  



  Bei der Durchführung der soeben     besehrie-          benen        -.Methode    wurde bereits vorgeschlagen,  als     Bindeinittel    für die     Mineralwollfasern     eine     wässrige,    harzartige     Enitilsion    zu verwen  den, welche ein     Alkydharz        (Glyptalharz)    (das  heisst ein     Kondensatiolisprodukt        wis    einem       niehrwertigen    Alkohol     und    einer     inehrbasi-          scheu    Säure, z.

   B. ein     Glycerin-Phthalsäure-          KondensationsprodLikt)    oder ein     öliiiodifizier-          tes        Plieiiol-Foi-iiialdeliycl-Ilarz        '.    das heisst ein  derartiges, mit trocknenden Ölen (z. B.

   Tung-    <B>Öl)</B>     illo(lifiziertes    Harz, enthält wobei     nian    ein  Harz     ei-hält,    welches     bezüglieb    seiner     Eigen-          sehaften    den     Alkydharzen    ähnelt.     Solehe          niodiTizierte        Phenol-Fornialdelivd-Harze    wer  den in der nachfolgenden     Besehreibung    als        Alkydharzersatzprodukte     bezeichnet.  



  Bei der     Durehführung,',    dieser bekannten       3,1ethode        init    Hilfe eines     -21]kvdllar7es    kann  dieses letztere selbst mit einem trocknenden  öl     inodifiziert    sein.  



  Die     vorlien-ende    bezweckt, beim  Überziehen von     Mineralwolltnaterial    mit einem       Bindetnittel    ein -Material zu erzielen, welche"       niehthygroskopisehe    Lind     niehtkoi-rosive        Ei-          gensehaften    besitzt Lind hohen Temperaturen  zu widerstehen vermag.  



       Alkydharze    und     Alkydharzersatzprodukte     sind normalerweise sauer, wobei deren Säure  grad (bekannt als      ,,ätirewert ,    (las heisst       Mil.Iigramm        Kalitimhvdi-oxvd    pro Gramm  Harz)     weito-ehend    voll<B>1</B> oder 2, das heisst bei  nahe neutral, bis     züi   <B>60</B> oder<B>80,</B> das heisst  stark sauer,     seh-wankt.     



  Das erfindungsgemässe verbesserte Verfah  ren zum Überziehen von     Mitteralwollfasern     mit einem     Bindenlittel    ist nun dadurch gekenn  zeichnet,     dass    eine     Harzentul.sion    verwendet  wird., die ein durch Reaktion     zwisellen    einem  sauren synthetischen Harz und einem     organi-          sehen        Aniin    hergestelltes Salz enthält.  



  Als saures synthetisches Harz kann ein       Alkydharz,    das mit     einein    trocknenden<B>öl</B>       Inodifiziert    sein     kaiiii,    oder ein     init    einem  trocknenden<B>Öl</B> modifiziertes PhenoI-Form-           aldehydharz,        fin    folgenden als     Alkydharz-.          ersatzproduktbezeichnet,verwendetwerden.Als     Amin kann beispielsweise     Triäthanolai-nin    ver  wendet, werden.

   Es ist zweckmässig, ein sol  ches Amin zu verwenden, das eine Ätherbin  dung aufweist, beispielsweise     Morpholin    der  Formel     NH(C2H-1)20.     



       Zufriedenstellende    Klebeemulsionen kön  nen durch Verwendung einer     äquiniolekularen     Menge eines Amins, berechnet auf Grund der  Säurezahl des Harzes, gebildet werden. Man  wird vorzugsweise ein solches Harz     verweii-          den,    welches eine höhere Säurezahl als<B>6,5</B> be  sitzt. Weist das verwendete Harz eine ge  ringere Säurezahl als etwa<B>6,5</B> auf, so ist es  erforderlich, eine geringe Menge einer ge  eigneten     organisehen    Säure, z.

   B.     ölsäure    oder       Naphthensäure,    zuzusetzen, uni eine     hinrei-          ehende    Menge Salz mit dem     Anlin    zu bilden und  eine befriedigende     Emulgierung    zu bewirken.  Beträgt die Säurezahl des Harzes mehr als  etwa<B>18,</B> so sollte man etwas     Ammoniaklösung     zusetzen, um die     übersehüssige        Sätire    zu neu  tralisieren.  



  Die Verwendung von     Morpholin    ist des  halb vorteilhaft, weil dessen Salze mit den  Harzsäuren sich leicht     dissozieren    lassen und  das freie     Morpholin    hierauf mit dem W     asser     verdampft, sobald die behandelten     Mineral-          wollfasern    nach einem     Verformungsvorgang     getrocknet werden,

   wobei letztendlich eine ein  wandfreie Harzbindung zustande kommt" dank  welcher besser geformte     Faserprodlü"te    mit       nichthygroskopisehen    und     nielitkorrosiven        Ei-          gensehaften    erhalten werden, Beachtenswert  .ist,     dass    zur Erhaltung dieser Eigenschaften  keine Netzmittel oder dergleichen, welche       livgroskopisehe    oder korrosive Eigenschaften  besitzen, zugesetzt werden müssen.  



  Bei der     Durehführung    der Methode der  beschriebenen Art ist es bekannt, bei Verwen  dung eines ein     Alkvdharz        bzw.        Alkydharz-          ersatzprodukt        enthaltendenBindemittels    zwecks  Reduktion des     Gesamtgewiehtes    des fertigen,  geformten Gebildes eine gewisse Menge Stärke  den     Mineralwollfasern    zuzusetzen, indem die  Stärke während der Anfangsphase des     Zer-          faserungsvorganges    zugesetzt oder vor     bzw.       nach dein Zusatz der Harzemulsion dem aus  Mineralwolle bestehenden Brei einverleibt  wird;

   es ist indessen auch möglich, zuerst  einen Teil der Stärke während des     Zerfase-          rungsvorganges    und den Rest in einem spä  teren Zeitpunkte zuzusetzen. Bei der Durch  führung der vorliegenden Erfindung     lässt     sieh gleicherweise eine gewisse Menge 'Stärke  mit den     Mineralwolfasern    verbinden.  



  Im folgenden sei die Erfindung an Hand  von zwei Beispielen beschrieben.    <I>Beispiel<B>1:</B></I>  <B>100</B>     Gewiehtsteile    Brunnenwasser, dem man       0,1.1        Gewichtsteile        einer        40%igen        Ammoniak-          lösung    zugesetzt hat, werden auf<B>60</B> bis<B>80o<I>C</I></B>  erhitzt.

   Dann stellt man eine<B>521,5</B>     0/'o        ige    Harz  lösung dar, welche ein<B>0</B>     Ivptalharz    vom  Säurewert 28 enthält, das in      white        spirit '      solvent     naphtha     oder     Toluol    oder einem  andern geeigneten, mit Wasser nicht     miseh-          baren    Lösungsmittel     bzw.    einem Gemisch  davon gelöst ist.<B>52,5</B>     Gewiehtsteile    der     Glyp-          talliarzlösun-    werden     mit   <B>0,

  80</B>     Gewiehtsteilen          Morpholin    vermischt und dieses     CTeniiseh    der       animoniakalisehen    Wasserlösung unter     kräf-          tigein    Rühren zugesetzt.

       Die    leicht entste  hende     Einulsion    enthält     181/o        Glvptalharz.    Die       Einulsion    kann dann durch eine     Kolloidmühle     oder eine     Homogenisiervorriehtung    hindurch  geführt werden, um auf diese Weise eine noch  gleichförmigere Verteilung der     Partikelg          _M        grösse     des     emulgierten    Harzes zu bewirken.  



  Die in der oben erwähnten Weise     lierge-          stellte    Emulsion ist     --eiiii,#-end    beständig,     uni     sie während kürzerer Zeit von beispielsweise  <B>1.</B> bis 2 Monaten ohne Beschädigung aufzu  bewahren,     und        Igestattet    ebenfalls eine     rasehe     und vollständige Applikation der     harzi    'gen  Phase auf     den    Mineralfasern während einer       späteren.Arbeitsstufe,        welehe        nun    beschrieben  wird.  



  Die in der obigen Weise hergestellte     Einul-          sion    wird wie folgt verwendet: Mineralfasern,  welche nach der     Wasserdampfstrahlmethode          zerlasert    wurden und     nveekinässig    auf der  Oberfläche einen Film tragen, welcher aus  2 bis<B>3</B>     1/o    Stärke und<B>0,1</B> bis<B>0,3</B>     1/o    Bitumen      oder Petroleumharz     bzw.    einem     -.Nliiieralöl    oder  einem     Gremiseh    davon, besteht,

   wobei die Pro  zentsätze     Gewiehtspro7ente    bedeuten und sieh  auf das     Gewieht    der Mineralfasern beziehen,  werden in Wasser unter Verwendung von       Bentonit    als     Flotationskatalysator    suspendiert.  Man kann dem Gemisch etwas     frisehe    Stärke  paste zusetzen, was davon abhängt, ob ge  nügend Stärke (nicht weniger als 2     1/o)    wäh  rend des     Zerfaserungsvorganges    auf den Fa  sern     niedergesehlagen    wurde.

   Die, wie oben  beschrieben, hergestellte     Glyptalharzemulsion     wird, nach dem Verdünnen     auf    einen Harz  gehalt von 1014, dem Fasergemenge in einer  solchen Menge zugesetzt,     dass        auf    den     Mineral-          fasern        2,5        bis        4%        Harz        niedergeschlagen        wer-          den.    Dann versetzt man das Gemisch mit  einem     Gemiseh    von Aluminiumsulfat und  einem     Ferrosalz,

      um die Ausfällung des Har  zes, welche durch die     vorgängige    Einwirkung  der Mineralfasern und des     Betonits    eingeleitet  wurde,     züi    vervollständigen. Im allgemeinen  wird<B>1</B> % des Gemisches von     Alaminiumsulfat     und eines     Ferrosalzes,    berechnet auf Grund der  Mineralfasern, erforderlich sein. Der     p11-Wert     des fertigen     Gemen-,es    sollte zwischen<B>7,5</B> und  <B>7,8</B> betragen, während die Menge der     Lösunng     des obigen Salzgemisches derart bemessen  wird,     dass    ein     pfl-Wert    innerhalb dieser Gren  zen erreicht wird.

   Die derart mit einem  Bindemittel überzogenen     Mineralwollfasern     können zur     Herstellun-        -eforinter    Produkte  verwendet werden.  



       Bei.91)icl        -):     In     diesein    Beispiel wird wie     folgl    vor  gegangen:       9750        Gewiehtsteile    weiches Brunnenwasser  werden mit<B>30</B>     Gewiehtsteilen        Bentonit    und  <B>300</B>     Gewiehtsteilen    Mineralwolle vermischt.  Dieses Gemisch kann schwach, z. B. auf unge  fähr<B>30</B> bis 401<B>C,</B> erwärmt werden, um eine       rasehe        Verteiluno-    der festen Bestandteile in  Wasser zu erleichtern.

   Werden während des       Zerfaserungsvorganges        weniger        als        2%        Stärke          I   <B>kn</B>  in die Fasern eingeführt, so -wird man 4,5  in  Teile Stärke,     angeteigt    in 40     Gewiehtsteilen          el     Wasser, zusetzen, solange die Stärkepaste heiss    und flüssig ist.

   Man versetzt mit<B>90</B> Gewichts  teilen der Klebeemulsion, welche wie in Bei  spiel<B>1</B> hergestellt und auf einen     1011/oigen          Harzgehalt        gebracht        wird,        was        3%        Harz,        be-          zogen        auf    die     -.Hineralwolle,    entspricht.

   Nach  gründlichem Mischen versetzt man mit<B>3,5</B>  Teilen eines Gemisches aus     Aluminiumsulf        at     und einem     Ferrosalz,    welches in ungefähr  40 Teilen heissem Wasser gelöst wurde, wobei  man den     pn-Wert    zwischen<B>7,7</B> und<B>7,8</B> ein  stellt. Das     Geiniseh    ist dann gebrauchsfertig  und kann in Formen gegossen werden.  



  Die Formen, welche eine Form und Grösse  aufweisen werden, die den Dimensionen und  der Art des gewünschten fertigen, geformten  Produktes entsprechen, besitzen perforierte  Böden, damit das überschüssige Wasser ab  laufen kann. Sobald kein überschüssiges Was  ser mehr hinausströmt, wird das feuchte Ma  terial bei einer Temperatur getrocknet, welche  nicht niedriger als     12011   <B>C</B> und     nieht    höher als  <B>3000 C</B> ist, wobei dieser     Troeknungsvorgang     zweckmässig in einem. heissen Luftstrom erfolgt.

    Das Gemisch wird hierauf zwecks     Polymeri-          sation    des Kunstharzes während weiterer 20  Minuten bis<B>3</B> Stunden diesen Temperaturen  ausgesetzt, wobei die Behandlungsdauer von  der Dicke des geformten Materials abhängt.  Bei einem Material von einer Dicke von bis  2,54     ein    wird die Behandlung etwa 20 Mi  nuten benötigen, während bei einem Material  von<B>10,16</B>     ein    Dicke das Erhitzen während  ungefähr<B>3</B> Stunden zu erfolgen hat.

   Die ge  formten Gegenstände sind dann     gebranehs-          fertig,    oder sie können in beliebiger Weise     7u-          P        (yesehnitten,        gedrillt,        und        naehbearbeitet        wer-          den;    sie lassen sich auch in anderer Weise be  handeln, um die gewünschten fertigen Ge  genstände zu erhalten.  



  Geformte     Mineralwollproduhte,    welche  aus den     erlindungsgemäss    behandelten     Mi-          neralwollfasern    erhalten werden, können ohne  Beeinträchtigung Temperaturen bis zu an  nähernd<B>8000 C</B> ausgesetzt werden. Sie besit  zen ein     spez.        Gewieht    von 144 bis 224     kgim3     Lind zufolge ihres leichten     Gewiehtes    eine  äusserst hohe thermische und     akustisehe    Wirk  samkeit. Sie sind hart und dennoch -biegsam           und    lassen sieh ohne     Bruehgefahr    transpor  tieren     und    verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCHI: Verfahren züm Überziehen von Mineral- wollfasern mit einem Bindemittel durch Zu gabe einer wässrigen Emulsion eines syn- thetisehen Harzes.zu einer wässrigen Suspen- sic#n der Fasern und anschliessende Fällung des Harzes auf den Fasern durch Zugabe eines harzfällenden Mittels züm flüssigen Ge- miseh, dadurch gekennzeiehnet,

   dass eine 11.ai#zeiiiiilsioil verwendet -wird, die ein durch Reaktion zwischen einem sauren synthetischen Harz und einem oro-anisehen Amin liergestell- tes Salz enthält. UNTERANSPRÜCHE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentansprueh <B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Harzemulsion ein durch Reaktion zwischen einem Alkydharz und einem organisehen Amin hergestelltes Salz enthält. 2.

   Verfahren nach Patentansprueh I, da durch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Salze-, ein Plieilol-Pormaldehydharz, wel.- ehes mit einem trocknenden<B>01</B> modifiziert ist und bei der Reaktion mit dem Amin ein prak- tiseh die gleiehen Eigenschaften wie ein Alkydharz aufweisendes Harz ergibt, verwen det wird.

   <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspriieh I und Unteransprueh <B>1.</B> dadurch gekennzeichnet, dass das Alkydharz mit einem trocknenden<B>Öl</B> modifiziert ist. 4. Verfahren naei, P#IIelltanspruel, <B>1</B> itild Unteranspriiehen <B>1</B> und<B>3,</B> dadureh gekünti- zeiehnet, dass als Amin Triäthanolainin ver wendet wird.

   <B>5.</B> Verfahreii naeli <B>1</B> mid Unteransprueli 2, dadureh dass als Ainin Triä,tllaiiol-,iiiiin verwendet wird.

   <B>6.</B> Verfahren tiaeli Pateiiitinspi-iieli <B>1</B> imd Unteranspriiehen <B>1</B> und '), dadareh #,-ekeiiii- zeielinel, dass ein Amin #-eilvendel wird, d;i#" eine ÄtlierbiRdUng aufweist.

   <B>7.</B> Verfahren naeli Ptileiitaiispru(!li <B>1</B> mid Unteransprueb 2, dadureb gekennzeiehnet. dass ein Ainin verwendel wird, (-lii" eine bindung aufweist.

   <B>8.</B> Verfahren naell Patentansprueli und UnteranspHiellen l, 2) uij(-I <B>6,</B> dadurch l ekeilii- zeichnet -, dass als Aniiii 31orpliolin verwendel wird.

   <B>9.</B> Verfahren nach Patentansprueli I und Unteransprüehpii <B>22</B> und<B>7,</B> dadurch gekenn zeichnet, dass als Amin Morpholin verwendet wird. <B>1-0.</B> Verfahren P.iteiitziiisl)i-ti(-ii'l. da- (Inreh #_IIehennzeichnet, claf., eine äquiniole- kulare Menge des Awins, bezogen auf die Säurezahl des Harzes, verwendet wird.

   <B>11.</B> Verfahren naeh Patentanspruefi <B>1,</B> (hi- durch gekennzeichnet, dass ein 1-1.arz mit einer Säurezahl von mindestens<B>6,5</B> verwendet wird. PATENT.ANSPR L'(II II Nach dein Verfahren gemäss Patentan spruch I behandelte Mineralwollfaser.