176539. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vermikulit-lemezkéket tartalmazó vizes szuspenziók és vermikulit-alapú idomtestek előállítására
5 176539 6 ziót ugyanilyen módon még egyszer vagy többször ülepíthetjük. Ezzel a módszerrel a durva (kiülepedő) részecskéket elkülöníthetjük a finomabb (szuszpendálva maradó) részecskéktől. A szükséges műveleti paramétereket sok esetben empirikus úton is meghatározhatjuk, esetenként azonban előnyös lehet a Stokes-törvényen alapuló számítások alkalmazása. Ekkor a részecskéket például ekvivalens gömbátmérőiknek megfelelően vesszük figyelembe. Egy adott szuszpenzió esetén a következő alapvető változókat kell figyelembe vennünk : (i) ülepítés ideje, és (ii) az adott részecskék esési magassága. Flokkulált szuszpenziók esetén mindkét változó módosul; a vermikulit-részecskék aggregációja ugyanis a tényleges részecskeméretet és a szuszpenzió viszkozitását egyaránt befolyásolja. A találmány szerinti eljárás megvalósítása szempontjából a legjobb eredményeket teljes mértékben deflokkulált szuszpenziókkal érhetjük el, ekkor ugyanis a legkisebb (kolloid) méretű részecskék kivételével valamennyi egyéb részecske adott esetben kiülepíthető. Abban az esetben tehát, ha kis részecskeméret biztosítására van szükség, a szuszpenziót hosszú ideig (például több órán vagy több napon át) állni hagyjuk, úgy, hogy a rendszer megközelítse az egyensúlyi állapotot. A végzett elektronmikroszkópiái vizsgálatok tanúsága szerint az így kapott szuszpenzió már csak 20 (xm-nél lényegesen kisebb méretű részecskéket tartalmaz. (b) Szűrés A fent ismertetett ülepitési eljárással a részecskéket széles részecskeméret-tartományban feldúsíthatjuk. Ez az eljárás azonban nem előnyös akkor, ha pontosan meghatározott, éles mérethatárral rendelkező frakciókra van szükségünk. Ilyen frakciókat pontosan ismert pórusméretű szűrők alkalmazásával alakíthatunk ki, ugyanis a pórusokon nem haladhatnak át olyan részecskék, amelyeknek bármelyik mérete nagyobb a pórusméretnél. Sok esetben meghatározott célok elérése érdekében a szűrést előnyösen kombinálhatjuk a fenti ülepitési műveletekkel. Deflokkulált vermikulit-szuszpenziók szűrése egyes esetekben nehézségekbe ütközik, a vermikulit-lemezkék ugyanis eltömhetik a szűrő pórusait. A szűrés megkönynyítésére és a szűrő pórusainak tisztítására különféle segédmódszereket (például mechanikus vagy vibrációs kezelést) alkalmazhatunk. Mechanikus kezelés esetén a szűrők pórusait dörzsöléssel vagy keféléssel tisztíthatjuk; segédeszközként rendszerint forgó kefét használunk. Vibrációs kezelés esetén eljárhatunk úgy, hogy a teljes szűrőberendezést mechanikus úton rezgésben tartjuk, vagy csak a szűrővásznak tartják rezgésben például ultrahang alkalmazásával. A találmány szerinti eljárás második lépésében általában 1—50%, célszerűen 5—25% vermikulitot tartalmazó szuszpenziót használunk fel. A harmadik lépésben felhasznált szuszpenzió vermikulit-tartalma rendszerint 1—25%, előnyösen 5—10% lehet. A százalékos értékek a szuszpenzió térfogategységére eső vermikulit súlyának százalékos értékét jelentik. A találmány szerinti eljárás negyedik lépését 5—10% vermikulitot tartalmazó szuszpenziókkal is végrehajthatjuk, e lépés végrehajtása előtt azonban a szuszpenziót célszerűen besűrítjük. Lapok készítéséhez célszerűen a fentinél nagyobb koncentrációjú (például 5%-tól 60—70%-ig terjedő, előnyösen 10—40%-os) szuszpenziókat használunk fel; töményebb szuszpenziók alkalmazásakor ugyanis a víz gyorsabban (következésképpen kevesebb energia felhasználásával) távolítható el egy adott méretű idomtestből. Ebben a lépésben olyan szuszpenziókat használunk fel, amelyek 50 fxm-nél nagyobb méretű részecskéket már nem tartalmaznak. Ez az adat az egyes részecskék nagy méreteire (azaz a hossz- és keresztméretre) vonatkozik. Figyelembe véve, hogy a szuszpenzió a szilárd részecskéket apró lapok vagy lemezek formájában tartalmazza, a részecskék egyik jellemző mérete (a vastagság) a másik két méretnél lényegesen kisebb, tipikusan a legnagyobb méret néhány ezredrésze, sőt néhány tízezredrésze lehet. A találmány szerint előállított vermikulit-szuszpenziókból különféle idomtesteket, így lapokat, lemezeket, papírokat, bevonatokat, hullámlemezeket, kapszulákat, tokokat, öntvényeket vagy profiltesteket alakíthatunk ki. Ezek az idomtestek lényegében teljes egészükben vermikulit-lemezkékből állnak, amelyekben a lemezkéket kölcsönös vonzóerők kapcsolják egymáshoz. A találmány szerint előállított vermikulit-szuszpenziókból vermikulit-lemezt vagy lapot és egyéb anyagokat, például papírt vagy műanyagot tartalmazó, szendvics-szerkezetű termékeket is előállíthatunk. A találmány szerinti eljárással közvetlenül kapott termékek folyékony vízre érzékenyek, a formázási művelet után végrehajtott ioncserés kezeléssel azonban vízállóvá tehetők. Az ioncserés kezelést például az 1016 385 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírásban leírt módon hajthatjuk végre. A találmány értelmében redőzött lapokat is előállíthatunk úgy, hogy a vermikulit-szuszpenziót megfelelően redőzött felületű alapanyagra választjuk le, vagy a szárított vermikulit-lemezt formázott préslapok vagy préshengerek között préseljük. A lapokat két irányban (hossz- és keresztirányban) is redőzhetjük; az így kapott lapok nemcsak esztétikus külsejűek, hanem mechanikai tulajdonságaik (például szakadási nyúlásuk stb.) is javulnak. A nagyméretű redőzött lapok kezelhetősége és esése is jobb a nem redőzött termékekénél. Több redőzött lapréteg összeillesztésével háromdimenziós, méhsejt-szerű-szerkezeteket is kialakíthatunk. Az idomtestek formázása közben a vizet hőközlés közben vagy anélkül végrehajtott elpárologtatással távolíthatjuk el. Eljárhatunk úgy is, hogy a vizet a formázó felület (például minta) abszorbens anyagával itatjuk fel például a kerámiaiparban alkalmazott csúszóöntési eljáráshoz hasonló művelet szerint. A lemezkéket elektroforetikus úton is leválaszthatjuk a szuszpenzióból; ezt a módszert célszerűen akkor alkalmazzuk, ha a víz gyors eltávolítására van szükség. Miután a víz főtömegét az előbb ismertetett módszerek bármelyikével eltávolítottuk, a képződött vermikulit-réteget lefejthetjük a formázó felületről, vagy éghetetlen bevonatként a felületen hagyhatjuk. E bevonatok további előnye, hogy vízgőz-permeabilitásuk csekély. Azt tapasztaltuk, hogy az amerikai eredetű vermikulitokból, amelyek a dél-afrikai eredetű vermikulitoknál könnyebben válnak szét rétegekre, igen kis vízpermeabilitású lapok állíthatók elő. így például a vermikulitlapok vlzpermeabilitása körülbelül a fele a polipropilénfilmek átlagos vízpermeabilitásának. A vermikulit-szuszpenziókat tetszés szerinti ismert 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
