Способ получения легкого гранулированного материала

Авторы патента:

C04B38/00 - Пористые строительные растворы, бетон, искусственные камни или керамические изделия; получение их (обработка шлака газом или газообразующим материалом C04B 5/06)

C04B20/04 - тепловая обработка

C04B18/26 - древесина, например опилки, древесная стружка

C04B18/24 - растительные отходы, например рисовая шелуха, отходы маисовых колосьев; целлюлозных материалов, например бумаги

Владельцы патента RU 2790089:

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству сыпучих легких заполнителей для теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства. Способ получения легкого гранулированного материала включает формирование гранул из органоминеральной смеси и их сушку при температуре 60-65°С в течение 1-2 часов. В качестве органического сырья используют древесные опилки и костру льна в массовом соотношении 3:1, которые в процессе перемешивания обрабатывают жидким натриевым стеклом. Органоминеральную смесь готовят путем смешивания обработанных древесных опилок и костры льна с добавлением в массовом соотношении 5:1 водной эмульсии поливинилацетата и стирол-акрилового латекса. Технический результат – получение легкого гранулированного материала с повышенными прочностными и теплоизолирующими свойствами, утилизация древесных и растительных отходов.

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к их производству и может быть использовано для получения сыпучих легких заполнителей для теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства.

Известен способ получения сыпучих теплоизоляционных материалов, заключающийся в смешении опилок хвойных пород с добавлением клеящих составов в виде карбамидоформальдегидной смолы с кислотным отвердителем и содержащих в качестве добавок ингибиторов – известь и медный купорос (патент RU №2194677, 20.12.2002). Материал изготавливается в виде гранул.

Недостатком способа является использование в качестве вяжущего дорогостоящих реактопластов, кроме того, не исключается выделение формальдегида.

Известен способ получения органического теплоизоляционного материала на основе льняной костры, включающий измельчение очищенной костры льна в агрегатах истирающего действия с последующим калиброванием через сито, формование и сушку (патент RU №2075206, 10.03.1997). Предварительно костру льна подвергают гидролизу в водном растворе гидроксида натрия.

Недостатком способа является повышенная трудоемкость и энергоемкость процесса за счет использования операций измельчения, калибрования, гидролиза, что снижает эффективность способа.

Известен способ получения гранулированного теплоизоляционного материала из отходов древесины на минерально-полимерном связующем, включающий формирование гранул из древесных опилок и минерально-полимерного связующего, включающего натриевое жидкое стекло и синтетический латекс СКС-65ГП (т.е. бутадиен-стирольный латекс) и сушку гранул при температуре 20^оС в течение 8-10 ч, затем при температуре 70^оС в течение 28-30 ч, (Федина О.Н. Теплоизоляционные изделия из древесных отходов и минерально-полимерных связующих: автореф. дис. кан. тех. наук. – Новосибирск.: 2007, - 18с.).

Недостатком данного способа является двух стадийная сушка, что увеличивает энергоемкость процесса, а также применение латекса в пропорции 1:1 к жидкому натриевому стеклу значительно удорожает способ получения легкого гранулированного материала.

Прототип. Наиболее близким техническим решением является способ получения сыпучего теплоизоляционного материала путем смешения опилок, извести, строительного гипса, при этом опилки предварительно обрабатываются бордоской жидкостью и высушиваются (патент RU №2487094, 10.07.2013).

Основным недостатком способа является трудоемкость, заключающаяся в предварительной подготовке бордоской жидкости и дальнейшей обработке опилок.

В основу предлагаемого изобретения положена задача по разработке более эффективного способа получения легкого заполнителя на основе использования местного недорогого сырья и отходов деревообработки.

Техническим результатом является получение легкого заполнителя с повышенными прочностными и теплоизолирующими свойствами.

Это достигается тем, что, как и в известном способе, включающем получение гранул из органоминеральной смеси и сушку, при этом, в отличие от прототипа, органоминеральную смесь готовят путем смешивания древесных опилок и костры льна в массовом соотношении 3:1, с добавлением водной эмульсии поливинилацетата и стирол-акрилового латекса, в массовом соотношении 5:1, а органическое сырье предварительно обрабатывается жидким натриевым стеклом и из полученной смеси осуществляют формование гранул и их сушку.

Опилки равномерно перемешиваются с кострой льна и обрабатываются натриевым жидким стеклом. В обработанную смесь добавляется водная эмульсия поливинилацетата и стирол-акриловый латекс, в массовом соотношении 5:1. Далее идет процесс грануляции на тарельчатом грануляторе, время гранулирования 1-2 минуты, угол наклона тарели 30-40°. Органоминеральная смесь проявляет хорошую способность к окомковыванию, выход фракции 10-15 мм достигает 80-85%. Полученные гранулы выдерживались в сушильной камере при температуре 60-65 °С в течение 1-2 часов.

По результатам испытаний гранулированного материала прочность на дробимость 1,2-1,8 МПа, теплопроводность 0,063-0,071 Вт/м°С.

Совместное применение древесных опилок и костры льна, материалов разного фракционного состава позволяет достигнуть более компактного и равномерного их распределения между собой, что повышает прочностные свойства гранул. В процессе прохождения сырьевой массы через фильеры гранулятора за счет сил трения повышается температура гранул и выделяется лигнин, способствуя скреплению древесно-растительных частиц, образуя более прочную структуру гранул, что повышает эффективность способа.

Низкотемпературная сушка позволяет снизить энергоёмкость процесса, что также повышает эффективность способа.

Предлагаемый способ позволяет решить проблему комплексной утилизации древесных и растительных отходов, для получения сыпучих легких заполнителей для теплоизоляции стен, потолков, перегородок для малоэтажного строительства.

Способ получения легкого гранулированного материала, включающий формирование гранул из органоминеральной смеси и их сушку, отличающийся тем, что в качестве органического сырья используют древесные опилки и костру льна в массовом соотношении 3:1, которые в процессе перемешивания обрабатываются жидким натриевым стеклом, а органоминеральную смесь готовят путем смешивания обработанных древесных опилок и костры льна с добавлением в массовом соотношении 5:1 водной эмульсии поливинилацетата и стирол-акрилового латекса, и из полученной смеси осуществляют формование гранул и их сушку при температуре 60-65°С в течение 1-2 ч.

Изобретение относится к способу изготовления устройства из алюмомагнезиальной шпинели с помощью 3D-печати для фильтрации расплавленного металла. В качестве сырья используется порошок промышленного оксида алюминия, спеченный или плавленный корундовый порошок, плавленный или спеченный магнезиальный порошок.

Состав шликера для получения пористой керамики // 2788410

Изобретение относится к получению пористых керамических матриц на основе стабилизированного оксида циркония, которые могут быть использованы для изготовления металл-керамических электродов для электрохимических устройств, таких как топливные элементы, электролизеры, кислородные концентраторы и др. Состав шликера содержит порошок допированного иттрием диоксида циркония с размером частиц 10-44 мкм, графит порошковый с размером частиц до 44 мкм, с суммарной массовой долей керамического и графитового порошков 26.7 мас.%, рыбий жир и олеиновую кислоту в качестве диспергатора, смесь поливинилбутираля ПШ-1 и поливинилбутираля ЛА в качестве связующего, смесь полиэтиленгликоля ПЭГ-200 и диоктилсебацината в качестве пластификатора, изопропиловый спирт в качестве растворителя при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошок YSZ 16-20, графит порошковый 6.7-10.7, рыбий жир 1.9, олеиновая кислота 1.3, поливинилбутираль ПШ-1 6.4, поливинилбутираль ЛА 4.5, полиэтиленгликоль ПЭГ-200 2.7, диоктилсебацинат 2.7, изопропиловый спирт 53.8.

Сырьевая смесь для изготовления высокотемпературных теплоизоляционных изделий (варианты) и способ их изготовления // 2783462

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении высокотемпературных теплоизоляционных изделий. Сырьевая смесь содержит аморфную кремнеземистую породу в виде диатомита и карбонатную породу в виде мела или известняка, а в качестве огнеупорного пористого заполнителя содержит вспученный вермикулит при следующем соотношении компонентов, мас.%: диатомит 33,0-35,28, карбонатная порода 28,22-39,6, вспученный вермикулит 27,4-36,5.

Способ получения пеностеклокерамического гранулированного строительного материала из природного кварцевого песка // 2782904

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству искусственных пористых заполнителей для бетонов и гранулированных теплоизоляционных материалов для засыпной теплоизоляции, а также к получению полуфабриката для производства гранулированного строительного материала.

Способ получения гранулированного строительного материала из отходов переработки апатито-нефелиновых руд // 2781680

Способ получения газокерамических материалов // 2780914

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к ячеистым керамическим изделиям, и может быть использовано при изготовлении элементов ограждающих строительных конструкций. Способ получения строительных газокерамических материалов включает приготовление шихты путем смешивания воды, газообразователя – перекиси водорода и разжижающе-флюсующей добавки – сухого карбоната натрия с аморфной кремнеземистой породой – размолотой до порошкообразного состояния с величиной удельной поверхности частиц 5000-7000 см2/г опокой, загрузку полученной массы в пластиковую форму, установленную на виброплощадке, вспенивание массы при воздействии вибрации в течение 3-5 мин, извлечение пористого сырца из формы, его сушку и обжиг при температуре 900-920°C, при следующем соотношении компонентов, мас.%: указанная опока 64,5-65,3, указанная добавка 0,6-0,8, указанный газообразователь 1,3-2,4, вода – остальное.

Способ получения пористой проницаемой керамики // 2775926

Изобретение относится к способам получения пористой проницаемой керамики и может быть использовано в машиностроении, химической промышленности, энергетике для получения деталей машин, фильтрующих материалов и носителей катализаторов. Керамический оксидный порошок смешивают с водным раствором гелеобразователя - водорастворимого полимера в соотношении (2-1):1 в зависимости от химической природы порошка.

Способ получения керамических высокопористых блочно-ячеистых регенеративных материалов // 2765943

Изобретение относится к области химической технологии керамических высокопористых ячеистых материалов и может быть использовано для химической регенерации воздуха в системах жизнеобеспечения пилотируемых летательных аппаратов и других замкнутых объектов министерства обороны, МЧС России и Госкорпорации «Росатом».

Способ получения пеносиликата // 2765867

Изобретение относится к способам переработки золошлаковых отходов с получением пеносиликатов, используемых в строительной отрасли в качестве негорючего звуко- и теплоизоляционного заполнителя, фильтрующего материала. Способ получения пеносиликатов включает загрузку угля с шихтой в печь, плавление шихты в восстановительной среде с предварительным доведением содержания SiO2/CaO в исходной шихте до массового отношения, равного интервалу 1-2, в барботируемом шлаковом расплаве в печи Ванюкова, имеющей двухзонную конструкцию, с разделением процесса на зону получения расплава и зону глубокого восстановительного плавления золошлаковых отходов, которая создается за счет дополнительного обогащения углем и подачей воздушно-кислородного дутья в нижние слои расплава с последующим охлаждением силикатного расплава в режиме термоудара сливом в воду, при этом в воздушно-кислородное дутье, подающееся в расплав и в надрасплавную зону добавляют вещество озон 0,1-0,4 г/м3 от объема дутья, причем в расплав озон подают в канал, образованный струей воздушно-кислородного дутья в расплаве, а дополнительное обогащение выполняют сажистыми углями.

Способ получения синтетического легкого керамического песка и его применение // 2765095

Группа изобретений относится к способу получения легкого керамического песка и применению его в качестве строительного материала, а также в качестве легкого песка, используемого при гидроразрыве пласта для добычи сланцевого газа. Способ получения легкого керамического песка включает сухое распыление золы-уноса в количестве от 5 до 50 мас.% во влажный бокситовый остаток в количестве от 50 до 95 мас.% при одновременном вращении ротора и поддона, необязательное добавление бентонита в количестве от 0 до 5 мас.% или мелкодисперсного кремнезема от 0 до 10 мас.% к золе-уноса или к влажному бокситовому остатку, формирование гранул с использованием высокоинтенсивной мешалки, обеспечивающей высокие напряжения сдвига, сушку гранул при температуре от 150 до 300°С в псевдоожиженном слое с получением высушенных гранул, высокотемпературное спекание высушенных гранул при температуре от 1015 до 1275°С с получением легкого керамического песка.