200363. lajstromszámú szabadalom • Kőzetgyapot gyártmányok előállításánál alkalmazható szénhidrogén-víz emulzió
1 HU 200363 B 2 A találmány kőzetgyapot gyártmányok előállításánál alkalmazható olaj a vízben típusú szénhidrogén emulzióra vonatkozik. Közelebbről megjelölve, a találmány a kőzetgyapot gyártásnál, a szálképzési folyamat során, egyrészt a por megkötésére, másrészt a szál rugalmasabbá tételére - a szálaprózódás csökkentésére -, továbbá a bázikus hatásokkal szembeni ellenállóság növelésére alkalmas szénhidrogén-víz emulzióra vonatkozik. Az utóbbi időben fokozottan jelentkezik az a törekvés, hogy a lehető legkisebbre csökkentsék a különböző hőtermelő és hőfogyasztó rendszerek hőveszteségét. A hőveszteség csökkentése legcélszerűbben hőszigeteléssel érhető el, ezért az energia gondok egyfajta enyhítése jó minőségű, hőálló és a kémiai hatásoknak ellenálló hő- és hangszigetelő anyagok gazdaságos előállítása útján oldható meg. Zettwitz,S.: Ásvány gyapotgyártás és felhasználás Svédországban, Szilikáttechnika 1, 22-24 (1967) cikkében leírja, hogy 80 % bazaltból és 20 % salakból 1450-1500 °C-on kupoló-kemencében olvadékot állítanak elő. Ebből négytárcsás centrifugákkal maximum 15 % olvadékgyöngy tartalmú és 8 m átlagos szálátmérőjű szálas anyagot állítanak elő, 15 % szálazási veszteséggel. Az egyes országokban előállított ásványgyapotok savassági száma 1,58 - 1,95 között változik. Ezek a szálas anyagok pH 5 mellett korrózióállónak bizonyultak. (Kocsis G., Wojnárovits L-né: Az ásványgyapot-gyártás nyersanyag bázisa, a nyersanyagok olvasztása és a szálképzés módszerei. Szilikáttechnika 1, 1-5 (1971)). Ismeretes, hogy az ásvány gyapot termékek nagyrészét beton szerkezetek hő- és hangszigetelésére használják fel. A beton felület azonban bázikus kémhatású, ezért az ásványgyapot termékek bázikus hatásokkal szembeni ellenállóságát igyekeznek növelni. Ez általában kétféle módon, de leghatásosabban a két módszer kombinálásával érhető el. Az egyik módszer az olvadék megfelelő kémiai öszszetételének beállítása, azaz alkalmas alapanyagok és adalékok kiválasztása, a másik pedig a kész ásványi szálak felületének kezelése valamilyen készítménnyel. A 173 141 számú, eljárás bázikus hatásoknak ellenálló ásványi palagyapot előállítására című magyar szabadalmi leírás szerint olajpalából, vagy annak a szervesanyag egyrészének kinyerését célzó svélezése után kapott meddőjéből állítanak elő ásvány gyapotot. Itt a lugállóság növekedésén kívül még energia megtakarítást is elérnek. A 3, 736, 162 USA-beli szabadalmi leírás szerint az 5,4 % TÍO2 és 3,0 % ZnO tartalmú bazaltból és salakból összeállított nyersanyagból 1430 °C-on olvasztott anyag alkalmas volt szálasanyag előállítására. A szálak kémiai korrózióval szembeni ellenállóképességét metilsziloxán polimergyanta bevonattal biztosítják. Az eljárások közös jellemzője, hogy a nyersanyagokat 8000-13000 kJ/kg kőzetgyapot fajlagos tüzelőanyag felhasználás mellett kupoló- vagy kádkemencében 1400 "C-nál magasabb hőmérsékleten megolvasztják. A kemence alján az olvadékból kiváló vasolvadékot külön műveleti lépésben szakaszosan eltávolítják. A 3-7 Pa.s viszkozitású kőzetolvadékból horizontális gőzfuvással, vagy többtárcsűs centrifugával 8 pm átlagos átmérőjű, 0,5-5,0 cm hosszúságú és legfeljebb 15-45 % 0,2 mm átmérő feletti olvadékgyöngy tartalmú szálas-anyagot hűtött térben, megfelelő sebeséggel haladó végtelenített acélsodronyra ülepítik. A sodronyon kialakuló paplant tömörítik, összetűzik vagy műanyagkötéssel szilárdítják. Ismeretes, hogy ha az ülepítőkamrába valamilyen készítményt, általában vizes emulziót beporlasztanak akkor a szálazásnál képződő por (0,2 mm-nél kisebb átmérőjű olvadékgyöngy) megköthető. Az emulzió összetételének megfelelő kialakításával elérhető az is, hogy a szálak felületén egy olajfilm alakuljon ki, amely növeli a szálak rugalmasságát, kenőhatásánál fogva elősegíti a szálak egymáson történő elcsúszását, rendeződését, ezáltál csökken a szálaprózódás mértéke. Ha nem alkalmaznánk megfelelő olajemulziót, abban az esetben nagy a porképződés, töredezik a szál és a felület nagyfokú kémiai aktivitással bír, amelynek következtében nem áll ellen a bázikus hatásoknak. A feladat csak magas lobbanáspontú, nagy átlagos molekulatömegű szénhidrogének elegyével oldható meg, amelyek magas kéntartalommal, és megfelelő aromás tartalommal rendelkeznek. Amennyiben kizárólag paraffinos karakterű ásványolajat alkalmaznánk, abban az esetben a készítmény megfelelő abszorpciós képességgel nem rendelkezne, így - az az egyenletes olajfilm amely biztosítja az elemi szálak kenését - nem alakulna ki, és a megfelelő kenőhatás hiányában a szál töredezne. Az ásványgyapot szálak nedvesíthetősége és az olajfilm vastagsága és egyenletessége mikroszkóppal vizuálisan jól megfigyelhető. A porképződés emulziós köddel való megakadályozása önmagában ismert megoldás, általában minél kisebb viszkozitású olajból készül az emulzió, annál hatásosabb, ugyanakkor a kis viszkozitású olajok alacsony lobbanáspontúak, így alkalmazásuk kizárt A szálak rugalmassága megfelelő kenőhatással érhető el, a kenőhatást az alkalmazott olaj aromás komponensei előnyösen elősegítik, ugyanakkor természetes, vagy szintetikus úton olyan kemiszorbpciós réteget kell létrehozni, amely a kenőanyagfilm makromolekuláris rétegét létrehozza az elemi szálon. Felismertük, hogy kialakítható olyan szénhidrogén-vizes emulzió is, amely a fentieken kívül - a szál felületén kialakuló adszorpciós réteg miatt - növeli az ásványgyapot bázikus hatásokkal szembeni ellenállóképességét. A találmány célja, hogy a fenti követelményeket messzemenően kielégítő, az ásványgyapot gyártásnál alkalmazható szénhidrogén- vizes emulziót hozzon létre. A találmány lényege az a felismerés, hogy ha a találmány szerinti szénhidrogén-víz emulziót magas kéntartalmú maradékolajból állítjuk elő, akkor az olajban lévő kénvegyületek (tiofén- és szulfidtípusú) előre nem várt módon olyan kemiszorpciós réteget hoznak létre, amely elősegíti az ásványgyapot szálak nedvesíthetőségét, ezáltal az egyenletes olajfilm kialakulását. További ismérv, hogy a maradékolajból kinyert maradékolaj-extrakt visszakeverésével a kénvegyületek koncentrációja tovább növelhető, így a készítmény adszorpciós képessége tovább javítható. A találmány megvalósításához az alábbi anyagokat alkalmazzuk: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
