171046. lajstromszámú szabadalom • Eljárás porózus, előnyösen gömbalakot megközelítő üveganyag előállítására
171046 angol szabadalmi leírás), továbbá őrölt üveget, valamint azbeszt- és műanyagrostokat (4 125 666 számú angol szabadalmi leírás) tartalmaz. Az ismert eljárások hátrányai tehát a következőkben foglalhatók össze: - meghatározott összetételű, S03 tartalmú üveg olvasztására van szükség, - az eljáráshoz költséges szerves kötőanyagot használnak, - magas 850-1200 C° előállítási hőmérséklet szükséges, - hosszabb hőkezelést igényelnek, nagyobb az időszükségletük, - nagyobb fajlagos beruházási költséggel járnak, - a késztermék kisebb-nagyobb mértékben nyílt porozitású, ezért nagyobb a termék vízfelvétele. Találmányunk célja a szervetlen építőanyag és habosított műanyag szerkezeti elemek számára olyan térkitöltő üveganyag kidolgozása, amely olcsó, vagy hulladék nyersanyagból állítható elő, térfogat és litersúlya alacsony, vízfelvétele csekély, a kombinált szerkezeti elem szigetelő tulajdonságátjavítja. Találmányunk azon a váratlan felismerésen alapul, hogy bármely hulladéküveg porából olyan adalékokkal, amelyeknek ilyen célra való felhasználhatósága addig nem volt ismert, zárt sejtszerkezetű üveganyagot lehet létrehozni a 860-1200 C° habosítási hőmérséklet helyett 600—850 C° hőmérsékleti intervallum között. Ilyen adalékanyagok a nátriumhidroxid, a káliumhidroxid, a foszforsav és a nátriumszilikofluorid. A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy bármilyen minőségű Si02 A12 0 3 CaO MgO K2 0 Na2 0 B2 0 3 60-78% célszerűn 70,5-75,0% 0-10% célszerűen 0,5-2,0% 1-15% célszerűen 4,8-8,5% 1-10% célszerűen 3,2-4,8% 0- 10% célszerűen 0,2-8,0% 1-20% célszerűen 6,5-16,8% 0- 8% célszerűen 0,0-2,5% összetételű, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3000-6000 cm2 /p finomságú (fajlagos felületű) üveg és ugyanilyen finomságú 0,9-8,0 s% alkáli-nitrát és/vagy alkáli-szulfát keverékét állítjuk elő együttes, vagy külön őrléssel, majd ehhez az alábbi adalék-keve- 55 rék valamelyikét adjuk: d) 2-8% víz, 2,5-6,0 s% 80%-os foszforsav és 0,2—5,0 s% két vagy háromértékű oxid vagy hidrát előnyösen kalciumoxid, magnéziumoxid, alumíniumoxid, ill. -hidrát. A lúgoldat koncentrációja eltérhet a 10%-os koncentrációtól. Ebben az esetben az eltérő koncentrációjú oldattal bevitt lúgmennyiségnek meg kell egyeznie a 10%-os lúgoldat NaOH vagy KOH tartalmával. Ha a lúgoldat töményebb, növelni kell a vízmennyiséget, ha a lúgoldat hígabb, mint 10%-os, a víztartalmat csökkenteni kell. Majd a keveréket formázzuk és végül szabadon — vagyis égető formába helyezés nélkül — csak tűzálló anyagú alátét lapon hőkezelő kemencében 600-850 C° hőmérsékleten, a hőmérséklettől függően, 30 és 3 perc közötti időn át hőkezeljük. A hőkezelés során kialakult közel gömb alakú terméket hirtelen hűtjük 500-600 C°-ra, majd egy óra hőntartás után további hűtési szakaszban — mely legalább 1 óra — a termék eléri a 25—30 C°-ot. A formázást granulálással, préseléssel, vagy pasztillázással végezzük. Granulálásnál a tányérba adagoljuk az alapanyag szilárd anyagait a folyadékkomponenseket folyamatosan engedjük adagoló segítségével a granuláló tányérba. A hőkezelés során — értve ezalatt a hőntartást a megadott hőmérsékleti intervallumban — az üvegpor meglágyul és az adalékanyagokból gáz szabadul fel, még pedig nitrogén-oxid a nitrátból, kéndioxid és oxigén a szulfátból. Gáz szabadul fel ezenkívül az adalékanyagok keverékeiből is, amelyek elsősorban szervetlen kötőanyagként szerepelnek az eljárásban, a formázás javítására. A célszerűen közel gömb, minden esetre begömbölyödött, éles sarkok nélküli alakú termék mérete az alapanyag összetételétől, formázástól, a kezelési hőmérséklettől függ. A hőmérséklet csak a megadott intervallumon belül biztosít kétszeresnél nagyobb térfogat növekedést. A formázási mérettől függően, vagyis attól, hogy a hőkezelés előtt milyen méretű pasztillákat, vagy golyókat készítünk, a termék 3-tól 50 mm-es méretig bármilyen duzzasztott nagyságban előállítható. A duzzasztás mértéke kb. 150-300%. A találmány szerinti eljárással előállított, ill. előállítható termék fizikai jellemzői: Litersúly g/liter Szilárdság 20 mm </> esetén kp/m2 a) 3-5% víz, 5-15 s% 34-38 Be°-os vízüvegoldat és 10%-os nátriumhidroxid oldatból 0-10 s%-os lúgoldat, 60 Vízfelvétel b) 5-8% víz, 5-15 s% 34-38 Be°-os vízüvegoldat és 10%-os káliumhidroxid oldatból 0-10s%-os Alkalmazási lúgoldat, hőmérséklet C° c) 10-15% víz, 0,5-15 s% 34-38 Be°-os vízüvegoldat és 0,5-2,5 s% nátriumszilikofluorid, 65 Éghetőség 80-160, célszerűen 100-130 6-28, é (0,1-0,5%) -260 . . . +430 nem éghető 2
