176539. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vermikulit-lemezkéket tartalmazó vizes szuspenziók és vermikulit-alapú idomtestek előállítására
7 176539 8 felületbevonási módszerrel, például porlasztással vihetjük fel a kezelendő szubsztrátumok (például műanyagok) felületére. A vermikulit-lapokat egyéb anyagokkal, például falemezekkel, farostlemezekkel vagy kartonpapírral kapcsolhatjuk össze úgy, hogy a felületeket megfelelő ragasztószerrel összetapasztjuk, vagy a vermikulit-lapot közvetlenül ezeken az anyagokon alakítjuk ki. Az így kapott, vermikulit-bevonatot hordozó anyagok a nagybritanniai tűzbiztonsági szabványok előírásai szerint végzett vizsgálatokban kedvezőbb osztályba sorolhatók, mint a bevonatmentes anyagok. A kisfelületű lángterjedési vizsgálatban például a vermikulittal bevont anyagok elsőosztályúnak minősülnek, míg a bevonatlan alapanyagok csak harmad-, negyedosztályúnak minősíthetők. A találmány szerinti fajtázási művelettel biztosíthatjuk, hogy a végtermékként kapott lapok fizikai jellemzői, elsősorban azok szakítószilárdsága és rugalmassága kedvezőbb a fajtázás nélküli technológiával kialakított lapokénál. A vermikulit-lapokat vagy vermikulit-papírokat előnyösen használhatjuk fel szerves polimer habok, például poliuretánhab-panelek burkolóanyagaiként vagy bélésanyagaiként a panelek tűzbiztonságának javítására. Ezeket a fokozott tűzbiztonságú paneleket szokásos rétegezési eljárásokkal alakíthatjuk ki. Tapasztalataink szerint a vermikulit-lapok legalább 1000 C°-ig hőállóak. E hőmérséklethatárig a lapok nem repedeznek és megtartják egybefüggő állapotukat, a lapok egyes fizikai jellemzői azonban módosulhatnak. A vermikulit-lapokat például a következő területeken használhatjuk fel: a) tűzbiztos védőanyagokként szerves habanyagok, fa és egyéb gyúlékony anyagok égésének megakadályozására ; b) rugalmas tűzbiztos csomagolóanyagok készítéséhez, amelyek önmagukban vagy egyéb anyagokhoz, például polimer filmekhez vagy papírhoz rétegezve megakadályozzák a tűz elterjedését ; c) tűzbiztos és nedvességálló védőanyagokként például építőanyagok külső bevonására ; d) poralakú vagy rostos hőszigetelő anyagok rugalmas tartályaiként a hőszigetelő anyag magas hőmérsékleten vagy huzamos használat hatására bekövetkező szétmállásának megakadályozására ; e) rugalmas elektromos szigetelőrétegként, például kábelburkolatként (e szigetelőrétegek tűz vagy magas hőmérséklet hatására nem sérülnek meg); f) rugalmas tűzbiztos membránokként (ezek a membránok tűz esetén megakadályozzák a füst, gázok és egyéb szennyezőanyagok szétterjedését); g) rugalmas láng- vagy szikravédő pajzsként például hegesztési műveletekhez; h) kemencékben vagy égetőberendezésekben kezelendő tárgyak egymástól való elválasztására; i) értékes, tűz hatásától megvédendő dokumentumok csomagolására vagy tárolására ; j) írott dokumentumok magas hőmérséklet hatásának ellenálló és vegyszerekkel szemben viszonylag közömbös alapanyagaiként. A találmány szerint vizes szuszpenzióból kialakított, egymáshoz kapcsolódó vermikulit-lemezkékből álló lapok húzáskor mért törőfeszültsége legalább 8000 KNm~2, előnyösen legalább 20 000 KNm~2. A leírásban ismertetésre kerülő valamennyi vermikulit-lap normál körülmények között meghatározott rugalmassága igen jó; a lapok sokszor hajtogathatok gyűrés közben, anélkül, hogy elszakadnának. A törőfeszültség-értékeket 0,5 cm/perc nyújtási sebességgel végzett húzás közben határoztuk meg. A közölt adatok 24 órán át vákuum-exszikkátorban szilikagél fölött szárított lapokra vonatkoznak. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa 1 kg „Mandoval micron” típusú dél-afrikai vermikulit és 5 liter telített, vizes nátriumklorid-oldat keverékét 8 órán át visszafolyatás közben forraljuk, majd a só fölöslegét vízzel kimossuk a szilárd anyagból. A vermikulitot ezután 1250 ml 1 n vizes sósavoldat és 120 ml n-butilamin összekeverésével és vizes hígításával kialakított 5 liter n-butil-ammóniumklorid-oldatban 8 órán át visszafolyatás közben forraljuk. A só fölöslegét kimossuk, majd a szilárd anyagot vízben duzzadni hagyjuk. A teljesen duzzasztott anyagot (duzzadási arány: 6,0) két azonos részre („A” és „B” részre) osztjuk. Az „A” anyagrészlet térfogatát vízzel 4 literre egészítjük ki, és a szuszpenziót 1 órán át „Greaves” típusú nagy sebességű keverőberendezésben (fordulatszám: 6000 fordulat/perc) őröljük. Az 50 [i,m-nél nagyobb méretű részecskéket a későbbiekben ismertetésre kerülő ülepítési eljárással eltávolítjuk, és mérjük a szuszpenzió flokkulált viszkozitását. A szuszpenzió flokkulált viszkozitása 500 cP. Ülepítéskor a homogén szuszpenziót szívópalackban (folyadékmagasság: 22,1 cm) 5 percig állni hagyjuk, majd a felső szuszpenziófázist dekantálással elkülönítjük a kiülepedett szilárd anyagtól. A dekantált szuszpenziót alapos keveréssel homogenizáljuk, majd a fenti körülmények között újból ülepítjük. Ezután még három ülepítési lépést hajtunk végre; minden egyes lépésben 10—10 percre állítjuk be az ülepítés idejét. Az utolsó ülepítési lépést 15,3 cm folyadékmagasság betartásával végezzük. Az utolsó dekantálási művelettel elkülönített 3290 ml térfogatú, 4,6% szilárd anyag-tartalmú szuszpenziót, amelyet a következőkben „A” szuszpenziónak nevezünk, lappá dolgozzuk fel. Az egyes ülepítési lépésekben elkülönített szilárd maradékokat további feldolgozásra összegyűjtjük. A duzzasztott vermikulit másik részletét, azaz a „B” anyagrészletet az „A” anyagrészlethez hasonló módon kezeljük. 3530 ml térfogatú szuszpenziót („B” szuszpenzió) kapunk, amely 4,6% szilárd anyagot tartalmaz. Az egyes ülepítési lépésekben elkülönített szilárd maradékokat további feldolgozásra összegyűjtjük. Az „A” és „B” szuszpenzió előállításakor kapott szilárd maradékokat egyesítjük, vízzel 4 liter térfogatra egészítjük ki, és a kapott szuszpenziót az „A” szuszpenzió előállításánál ismertetett módon őröljük és ülepítjük. A kapott szuszpenzió térfogatát 4470 ml-re egészítjük ki. Az így kapott szuszpenzió („C” szuszpenzió) 3,6% szilárd anyagot tartalmaz. Elektronmikroszkópos vizsgálat szerint a „C” szuszpenzió (i) 1 [xm-nél kisebb átmérőjű szemcséket, (ii) körülbelül 1—10 (im átmérőjű szemcséket, és (ifi) néhány legföljebb körülbelül 40 jjun átmérőjű szemcsét tartalmaz. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
