Классификация материалов на основе вспученного жидкого стекла. Сырье
Классификация:
По природе структурообразования элементов:
· продукты вспучивания гидратированных растворимых стекол
· композиционные материалы (гранулированное вспученное стекло, связующее)
По принципу вспучивания:
· термовспученные (зернистые, обжиговые монолитные материалы);
· вспученные в результате химического взаимодействия между стеклом и специально введенном в него веществом ( заливочные композиции, в которые вводят газообразующий компонент).
Основным различием эксплуатационных свойств материалов на основе жидкого стекла является их отношение к действию воды. Различают неводостойкие материалы, эксплуатация которых возможна при относительной влажности воздуха до 75°С, и материалы с повышенной водостойкостью, способные длительное время выдерживать действие воды.
Композиционные материалы, изготовляемые в виде изделий на основе зернистых продуктов, в зависимости от заполнения межзерновойпустотности связующими веществами делят на материалы с контактным и объемным омоноличиванием.
К достоинствам этих материалов следует отнести простоту и малую энергоемкость технологии, высокие теплоизоляционные свойства [силипор — 0,028...0,035 Вт/(м-°С), а стеклопор и изделий на его основе не превышает 0,065 Вт/(м-°С)], низкую среднюю плотность (от 10...60 кг/м3 для зернистых материалов, до 200 кг/м3 для композиционных изделий), негорючесть.
К недостаткам, сдерживающим развитие производства материалов на основе вспученного жидкого стекла, относятся ограниченная водостойкость и дефицитность гидратированных натриевых силикатов.
Сырьем для производства таких материалов служат: натриевое жидкое стекло, тонкомолотые минеральные наполнители и специальные добавки. Тонкомолотые минеральные наполнители, в качестве которых можно с успехом использовать мел, известняк, песок, тальк, маршалит, оксид алюминия, каолин, асбестовую пыль, трепел, перлит, золы ТЭС и многие отходы химического производства, предназначены для регулирования реологических характеристик смеси (ее отощения) и повышения прочности готовых гранул.
Специальные, добавки предназначены для направленного регулирования эксплуатационных свойств материала. В зависимости от эффекта, получаемого от их введения, эти добавки можно разделить на упрочняющие, гидрофобизирующие, повышающие водостойкость и вспучиваемость материала.
41. Технологический процесс получения стеклопора и силипора.Технологический процесс получения гранулированного материала(стеклопора) состоит из следующих основных операций: приготовления смеси из раствора жидкого стекла и технологических добавок; частичной дегидратации полученной смеси; диспергирования (грануляции)смеси и вспучивания гранулята.
Сырьем для производства таких материалов служат: натриевое жидкое стекло, тонкомолотые минеральные наполнители и специальные добавки. Тонкомолотые минеральные наполнители, в качестве которых можно с успехом использовать мел, известняк, песок, тальк, маршалит, оксид алюминия, каолин, асбестовую пыль, трепел, перлит, золы ТЭС и многие отходы химического производства, предназначены для регулирования реологических характеристик смеси (ее отощения) и повышения прочности готовых гранул.
Смесь готовится в двух смесителях вертикального типа. После достижения однородности она перекачивается в расходный бак гранулятора и через фильерную пластину самотеком в виде капель поступает в ванну гранулятора, заполненную раствором хлорида кальция плотностью 1,29... 1,35 г/'см3. Попадая в раствор хлорида кальция, капли образуют гранулы (бисер) с упрочненным поверхностным слоем, представляющим собой кремнегель, содержащий адсорбированный оксид кальция. Образовавшиеся гранулы оседают на сетку конвейера и выносятся ею в приемное устройство гранулятора, из которого непрерывным потоком через пересыпное устройство попадают в сушильный барабан. Упрочнение верхнего слоя гранул в растворе хлорида кальция происходит во времени и зависит от температуры раствора. Оптимальным параметром формирования гранул с прочным поверхностным слоем является 40-минутное пребывание их в растворе хлорида кальция, что обеспечивается определенной скоростью движения сетки конвейера, при температуре раствора, равной 22...30°С. Для поддержания температуры раствора хлорида кальция в заданных пределах ванну гранулятора оборудуют нагревателем — паровым змеевиком.
В сушильном барабане гранулы высушиваются при температуре 85...90°С в течение 20... 10 мин до влажности 27...30% и поступают по трубопроводу к месту затаривания для отправки потребителю или в расходный бункер печи кипящего слоя для вспучивания, которое осуществляется при температуре 350...500°С в течение 1...3 мин. Полученный продукт поступает на дальнейшую переработку в изделия, либо затаривается в полиэтиленовыемешки и отправляется потребителю. В качестве теплового агрегата можно использовать вращающуюся печь с теми же параметрами тепловой обработки.
При получении силипора (материала с гранулами менее 5 мм) грануляция жидкостекольной смеси осуществляется путем ее распыления в башенной сушилке. В этом случае грануляция и вспучивание совмещаются в одной операции. Вспучивание гранулята происходит за счет испарения содержащейся в жидком стекле связанной воды в момент перехода материала в пиропластическое состояние. Температура размягчения растворимого стекла тем ниже, чем больше воды в нем содержится. Однако чрезмерное содержание воды (более 40%) во вспучиваемых гранулах приводит к их растрескиванию или к образованию крупных порс тонкими непрочными перегородками.