183514. lajstromszámú szabadalom • Javított minőségű rostos anyagokat tartalmmazó készítmények és eljárás azok előállítására
1 183514 2 A találmány javított minőségű, rostos anyagokat tartalmazó készítményekre és azok előállítására vonatkozik. A találmány szerinti készítmények szervetlen anyagokkal bevont vagy szervetlen anyagokba beágyazott, és ily módon javított minőségű rostos anyagokat tartalmaznak. Ismert, hogy a rostok és a rostos anyagokból készített termékek nagy része tűz hatására károsodik vagy tönkremegy. A szerves anyagokat tartalmazó, természetes eredetű vagy szintetikus rostok, például a gyapjú-, gyapot-, viszkóz-, cellulóz-acetát-, poliészter-, poliamid- és lignincellulóz-rostok általában éghető anyagok és igen könnyen gyulladnak. A rostos anyagok csak csekély mértékben vagy egyáltalán nem képesek megakadályozni a tűz tovaterjedését, és nem lángállóak. Igen sok felhasználási területen, így például a textil-, bútor- és építőiparban komoly igény van arra, hogy javítsák a rostanyagok (elsősorban a viszonylag olcsó szerves rostanyagok) tűzbiztonsági jellemzőit, például azok tűz- és lángállóságát. A rostos anyagok tűzbiztonsági jellemzőinek javítására eddig már igen sokféle kezelési módszert javasoltak, amelyek szerint a rostokat tűzbiztos anyaggal vonják be, illetve tűzbiztos anyagba ágyazzák be, vagy a rostszerkezetbe tűzálló anyagot építenek be. Minden tekintetben kielégítő megoldást azonban eddig még nem sikerült kidolgozni; így különösen nem sikerült olyan eljárást találni, amellyel az éghető rostanyagok elfogadható költséggel megfelelően lángállóvá és tűzbiztossá tehetők, ugyanakkor azonban a rostanyagok és az azokból készített termékek megtartják rugalmasságukat. A találmány háromdimenziós tömbök formájában kiképezett, rostos anyagokat és rétegszerkezetű ásványianyag-lemezkéket tartalmazó készítményekre vonatkozik. ' A találmány tárgya továbbá eljárás tömbformájú, rostalapú készítmények előállítására. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy éghető rostanyagokra valamely rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéit visszük fel előnyösen egy közömbös folyékony hordozóanyaggal készített szuszpenzió formájában, és a rostanyagokból és a lemezkékből háromdimenziós tömböt képezünk, amely a rostokat és ásványi anyag lemezkéivel bevont és érintkezési pontjaikon az ásványi anyag lemezkéivel összekapcsolt állapotban tartalmazza. A találmány szerinti eljárással egyúttal tűzállóvá tesszük a tömböt felépítő, eredeti állapotukban éghető rostokat, és javítjuk a tömb tűzbiztonsági jellemzőit. Rétegszerkezetű ásványi anyagként előnyösen vermikulitot használunk fel. A „vcrmikulit” megjelölésen a leírásban és az igénypontsorozatban az ásványtaniig és kereskedelmileg vermikulitnak nevezett összes rétegszerkezetű ásványi anyagot értjük, köztük a klorit-vermikulitokat is. A „rétegszerkezetű ásványi anyag lemezkéi” megjelölésen a leírásban és az igénypontsorozatban az ásványi anyag rétegszerkezetének kémiai megbontása révén kialakított, nagy hossz/magasság arányú, finom lemezkéket vagy részecskéket értjük. A „vermikulitlemezkék” megjelölésen például a vermikulit rétegszerkezetének kémiai megbontásával előállított, 0,5 mikronnál kisebb (rendszerint 0,05 mikronnál, előnyösen 0,005 mikronnál kisebb) vastagságú, finom lemezkéket értjük, amelyek hossz/magasság (vagy szélesség/magasság) aránya legalább 10, előnyösen legalább 100, célszerűen legalább 1000 (például 10000). Az egyéb rétegszerkezetű ásványi anyagok rétegszerkezetének kémiai megbontása révén kapott lemezkék méretei hasonlóak a vermikulit-lemezkék méreteihez. Rétegszerkezetű ásványi anyagként előnyösen vermikulitot használunk fel, azonban egyéb rétegszerkezetű ásványi anyagokat, például montmorillonitot, kaolinitet, keolinit-tartalmú agyagokat (így kaolinokat és képlékeny anyagokat), szepiolitot és a rétegszerkezet kémiai megbontása révén lemezkékké vagy lapszerű részecskékké alakítható egyéb rétegszilikátokat is alkalmazhatunk. A találmány szerinti készítményeket háromdimenziós tömbök formájában képezzük ki. A „háromdimenziós tömb” megjelölésen a másik két dimenzióhoz viszonyítva nem elhanyagolható vastagságú testeket értünk; az egyedi rostokat és a rostokból képezett lapszerű termékeket kétdimenziós anyagoknak tekintjük. A rostos anyagokat tartalmazó tömbökben a rostok egyedi rostok vagy rostszövedékek formájában, általában véletlenszerű elrendeződésben helyezkednek el; egyes esetekben azonban a rostok bizonyos mértékig orientáltak is lehetnek. Megjegyezzük, hogy a rostos anyagokat tartalmazó tömbökben a rostok egybefüggő szerkezetet (például rosthálót vagy rostszövedéket) is alkothatnak, azonban különálló szerkezetek, például egyedi rostok, rostcsomók vagy rost-agglomerátumok formájában is jelen lehetnek. Az utóbbi esetekre példaként a foszlatott fát, a faforgácsot, a faköszörületet és a fűrészport, az előbbi esetre pedig példaként a kötélfonatot és a textilipari előfonatokat említjük meg. A rostos anyagra felviendő lemezkék súlyaránya széles határok között változhat; a súlyarányt többek között az elérni kívánt tűz- és hőállóság mértéke, a tűznek kitett és a tűznek ki nem tett tömbök szerkezetének egybefüggőségével szemben támasztott követelmények és hasonló tényezők szabják meg. A rostos anyagra felvitt lemezkék részarányának növelésével általában fokozódik a kész tömb tűzbiztossága, és a tömb magasabb hőmérsékletek (vagy nagyobb hő) hatásának képes ellenállni. Azt tapasztaltuk azonban, hogy a rostanyag tűzbiztonságának és magasabb hőmérsékletekkel szembeni ellenállóképességének jelentős javításához elegendő, ha a tömböt alkotó rostokra vagy rostcsomókra igen vékony (például 1 mikronnál vékonyabb) bevonat formájában visszük fel az ásványianyag-lemezkéket. Csupán tájékoztatásként közöljük, hogy a tömb a rostok súlyára vonatkoztatva általában 0,05—100 súly%, rendszerint 0,1—20 súlyzó mennyiségben tartalmazza az ásványianyag-lemezkéket. Az ásványianyag-lemezkék részaránya természetesen a megadottaknál lényegesen nagyobb is lehet, így például a tömb a rostok súlyának többszörösét kitevő mennyiségben is tartalmazhat ásványianyag-lemezkéket; általában azonban az ásványianyag-lemezkéket a tömb összsúlyára vonatkoztatva legalább 15 súly%, célszerűen körülbelül 20 súly% mennyiségben alkalmazzuk. A rostokra felvitt lemezkék mennyiségétől függően bizonyos mértékben módosulnak azok a károsodá5 10 15 20 25 3C 35 40 45 53 55 60 55 2
