專利名稱：礦物泡沫的制作方法
礦物泡沬 本發(fā)明涉及用于制備耐火礦物泡沫的配制品，所述配制品包含硫鋁酸鹽水泥、硫酸鹽組分、鋁硅酸鹽以及提供氧化鈣的組分；本發(fā)明還涉及具有孔的礦物泡沫，所述礦物泡沫包含水硬性組分和泡沫組分；本發(fā)明還涉及具有構(gòu)件本體的構(gòu)件以及用于制備自硬化礦物泡沫的方法，根據(jù)所述方法，在第一混合段(3)中將用于制備配制品的粉末狀成分彼此混合成混合物，并向所述混合物加入水以形成漿料。礦物泡沫構(gòu)件在現(xiàn)有技術(shù)中已知用于各種應(yīng)用目的。例如，礦物泡沫用于建筑物的隔熱。隔熱本身在現(xiàn)有技術(shù)中是多樣的并且已知有最不同的實(shí)施方式?；旧峡蓞^(qū)分為無機(jī)基礎(chǔ)的隔熱材料和有機(jī)基礎(chǔ)的隔熱材料。這兩種隔熱材料的共同之處在于，實(shí)質(zhì)上嘗試通過盡可能大的“孔體積”減少穿過隔熱材料的熱傳導(dǎo)。有機(jī)基礎(chǔ)的隔熱材料相對(duì)于無機(jī)基礎(chǔ)的隔熱材料的優(yōu)點(diǎn)在于，其通常具有顯著更小的單位體積重量，且在工藝上更容易制備?，F(xiàn)有技術(shù)中還已知具有較小單位體積重量的礦物隔熱材料。例如，通過EP O 628 523 Al已知用于制備隔熱材料的方法，所述隔熱材料由BET比表面積至少為約3m2/g的石英粉、氫氧化鈣、水、泡沫和包含反應(yīng)性鋁酸鹽的速凝水泥構(gòu)成，其中所述隔熱材料具有小于250kg/m3的粗密度。在此通過所述原料制備可澆注的粗混合物，將所述粗混合物澆注在模具中。根據(jù)固體的總表面積，用至少約I. 25至約I. 85的水/固體(無泡沫)重量比和對(duì)于石英粉和反應(yīng)性鋁酸鹽的實(shí)際完全反應(yīng)來說基本上化學(xué)計(jì)量的氫氧化鈣(BET表面積為至少約15m2/g)制備所述粗混合物。澆注在模具中的坯件在充分凝固之后從模具底部脫模并且在模具底部上進(jìn)行熱壓處理。作為泡沫使用表面活性劑泡沫或蛋白質(zhì)泡沫。除了單位體積重量之外，在建筑業(yè)中作為隔熱材料的適應(yīng)性方面，隔熱材料的耐火性能也是重要的。本發(fā)明的目的是提供礦物隔熱材料，所述礦物隔熱材料具有較小的自身重量和良好的耐火性能。通過上文所述的配制品獨(dú)立地解決本發(fā)明的目的,其中硫鋁酸鹽水泥的含量選自55重量份至85重量份的范圍，硫酸鹽組分的含量使得硫酸鹽含量在5重量份和15重量份之間，鋁硅酸鹽的含量使得A1203含量在3重量份和30重量份之間，且提供氧化鈣的組分的含量使得CaO含量在O. 5重量份和2重量份之間；通過用所述配制品制備的礦物泡沫獨(dú)立地解決本發(fā)明的目的；通過具有所述礦物泡沫的構(gòu)件獨(dú)立地解決本發(fā)明的目的；以及通過上文所述的方法獨(dú)立地解決本發(fā)明的目的，根據(jù)所述方法，以本發(fā)明的組成使配制品混合，并在第二混合段中將泡沫組分加入漿料并混合在所述漿料中，然后使礦物泡沫硬化。可使用所述新型配制品根據(jù)所述方法制備礦物泡沫，所述礦物泡沫至少在1000°C下耐火或具有防火性能。還可達(dá)到如下優(yōu)點(diǎn)無需熱壓處理即可制備所述礦物泡沫，由此可簡化方法并降低成本。通過使用硫鋁酸鹽水泥還可達(dá)到如下優(yōu)點(diǎn)礦物泡沫在硬化過程中不會(huì)收縮或不會(huì)明顯收縮。由此達(dá)到如下效果礦物泡沫或設(shè)置有礦物泡沫或由礦物泡沫形成的構(gòu)件可更容易制備，其中不必考慮收縮。所述配制品中硫鋁酸鹽水泥的含量優(yōu)選為至少60重量份，特別是至少70重量份，由此可進(jìn)一步改善機(jī)械性能和隔熱性能。所述硫酸鹽組分優(yōu)選選自硫酸鈣、硫酸鈣的α -或β -半水合物或二水合物、無水硫酸鈣、硫酸鈉、硫酸亞鐵、硫酸鎂及其 混合物和衍生物。因此在隔熱材料的硬化過程中產(chǎn)生水合物相，所述水合物相隨著時(shí)間的流逝經(jīng)受相變，其中強(qiáng)度增加。所述鋁硅酸鹽優(yōu)選為堿可活化的鋁硅酸鹽，特別是火成鋁硅酸鹽，優(yōu)選玄武巖、松脂巖、黑曜石、響巖，和/或偏高嶺土，及其混合物和衍生物。因此可對(duì)凝固性質(zhì)和硬化時(shí)間產(chǎn)生積極影響。例如可調(diào)節(jié)漿料的硬化時(shí)間，從而減少加入的泡沫塌陷并因此減少耐火材料的孔隙率的危險(xiǎn)。因此也可簡化加工。為了進(jìn)一步改善，優(yōu)選使用具有一定含量的沸石和/或火山灰的玄武巖。在此，沸石和/或火山灰的含量可至多為40重量％，特別是至多30重量％。因此改善了鋁硅酸鹽的堿可活化性。此外在礦物泡沫的耐火性能方面，沸石特別起到支持作用。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案變體中，使用煅燒形式的鋁硅酸鹽，由此可改善漿料/泡沫混合物的反應(yīng)性并因此改善漿料/泡沫混合物的硬化性質(zhì)。所述提供氧化鈣的組分優(yōu)選選自氧化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣，及其混合物，其中由于脫酸作用而特別優(yōu)選使用氫氧化鈣。因此可改善配制品的膨脹性質(zhì)。所述配制品還可包含至少一種所謂的高效液化劑，從而影響由該配制品形成的漿料的流變學(xué)性質(zhì)，其中其含量限制為至多3重量份。所述高效液化劑優(yōu)選為醚基聚羧酸或其衍生物，從而可因此減少漿料的水含量，因?yàn)榧尤霛{料的泡沫組合物也向體系中弓I入水,所述水可用于礦物泡沫的硬化。還有可能以至多O. 5重量份的含量向所述配制品加入至少一種增稠劑，從而穩(wěn)定漿料并因此得到漿料的更好的可加工性。優(yōu)選以至多O. 25重量份，特別是至多O. 02重量份的含量加入增稠劑。所述增稠劑優(yōu)選選自羥甲基丙基纖維素、甲基羥乙基纖維素及其混合物和衍生物，因?yàn)樵诒景l(fā)明進(jìn)行的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，該增稠劑在加工方面具有更好的性能，例如流變學(xué)、固體的分散，或需水量和保水能力。在漿料的可加工性方面也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增稠劑的含量至多為高效液化劑的含量的70%時(shí)產(chǎn)生改善。當(dāng)所述配制品(因此還有礦物泡沫)不含纖維時(shí)是有利的，因?yàn)橛纱藢?shí)現(xiàn)泡沫體的均勻構(gòu)造并且可以更好地避免礦物泡沫的性能的各向異性。作為副作用也可由此簡化礦物泡沫的制備，其中在礦物泡沫的制備過程中不會(huì)產(chǎn)生由纖維造成的環(huán)境相關(guān)的不利影響。但是原則上也有可能加入纖維。為了改善流變學(xué)，可以向配制品加入至少一種加工助劑例如作為緩凝劑(Verzogerer),所述加工助劑選自堿金屬碳酸鹽、堿金屬硫酸鹽、果酸。為了減少制成的礦物泡沫中的吸收水分的含量并因此改善隔熱(λ-值)，可以設(shè)計(jì)加入至少一種疏水化劑，特別是為了配制品的整體疏水(Massehydrophobierung)。在此，所述配制品的疏水化劑的含量可為至多3重量份，優(yōu)選至多I重量份。根據(jù)所述配制品的另一個(gè)實(shí)施方案變體，可以設(shè)計(jì)使所述配制品不含填充料，SP不含填料，也不含非反應(yīng)性成分，由此可進(jìn)一步降低礦物泡沫的單位體積重量。用于制備礦物泡沫的泡沫組分優(yōu)選由蛋白質(zhì)泡沫和/或表面活性劑泡沫形成。因此可以比用發(fā)泡劑的直接發(fā)泡方法更好地控制起泡性質(zhì)。特別地，可由此影響孔尺寸和孔分布，并且可由此更好地調(diào)節(jié)礦物泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)或吸聲能力以及耐火性質(zhì)。每份配制品優(yōu)選包含30和60份之間的泡沫組分，特別是40和50份之間的泡沫組分，因?yàn)榭捎纱诉_(dá)到礦物泡沫的更高的孔隙率，并且可由此降低礦物泡沫的單位體積重量同時(shí)保證高耐火性能。在將配制品與水混合成漿料的過程中，為了穩(wěn)定泡沫，可向泡沫組分加入至少一種表面活性劑(界面活性劑)。所述表面活性劑優(yōu)選選自脂肪酸和烷基磺酸酯及其衍生物和混合物，因?yàn)槭褂眠@些物質(zhì)可以觀察到泡沫穩(wěn)定性的改善。所述泡沫組分也有可能包含交聯(lián)劑，其中所述交聯(lián)劑以所述水硬性組分的重量的1%和3%之間的含量，特別是I. 2%和2. 3%之間的含量包含在所述礦物泡沫中?？捎纱烁纳?、特別是加速礦物泡沫的形成，其中在水硬粘合劑的硬化過程中也可改善形成的泡沫的穩(wěn)定 性。所述交聯(lián)劑優(yōu)選為植物蛋白。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案變體，所述礦物泡沫具有至少70%，特別是在80%和95%之間的孔含量。通過所述高孔含量不僅可以改善隔熱性質(zhì)，還可以由此達(dá)到礦物泡沫較低的單位體積重量。在此,所述孔優(yōu)選具有至多O. 5mm,特別是至多O. 25mm或至多O. Imm的直徑,從而一方面達(dá)到積極的隔熱性質(zhì)，另一方面改善制成的礦物泡沫的機(jī)械穩(wěn)定性。特別地，可以通過盡可能小的孔減少由熱傳導(dǎo)造成的熱損失。當(dāng)向礦物泡沫加入IR-遮光劑，例如紅外活性氧化物或碳化物，例如SiC或C時(shí)，可以進(jìn)一步改善礦物泡沫的隔熱性能。IR-遮光劑的含量可為至多5重量份?？捎纱藴p少由熱輻射產(chǎn)生的熱損失。還可向所述泡沫組分加入加氣劑，例如烷基聚乙二醇醚、烷基硫酸酯或烷基磺酸酯，從而尤其改善泡沫的穩(wěn)定性。根據(jù)所述方法的一個(gè)實(shí)施方案變體設(shè)計(jì)如下在將泡沫組分加入漿料之前，在泡沫生成器中使泡沫組分與水和任選的加工助劑混合，由此可以在與漿料混合的過程中改善其加工性，特別是泡沫的穩(wěn)定性。為此，可以在泡沫組分的發(fā)泡裝置中設(shè)置泡沫生成器，在所述泡沫生成器中用氣體，特別是空氣使與水混合的蛋白質(zhì)發(fā)泡。為了更好地理解本發(fā)明，將借助下述附圖
詳細(xì)解釋本發(fā)明。其在簡化示意圖中顯示了 圖I :用于制備自硬化礦物泡沫的裝置。首先應(yīng)理解，在本說明書中選擇的位置說明，例如上方、下方、側(cè)面等基于直接描述和描繪的圖，并且在位置變化時(shí)按照含義而轉(zhuǎn)移至新位置。圖I顯示了用于制備自硬化耐火礦物泡沫2的優(yōu)選的裝置I。礦物泡沫2應(yīng)被理解為用水硬性粘合劑制備的具有孔的建筑材料。所述礦物泡沫優(yōu)選僅主要包含礦物成分，其中加工助劑也可以為有機(jī)性質(zhì)的。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)之一在于，礦物泡沫2不必像現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣進(jìn)行熱壓處理。為此，在本發(fā)明的核心中，裝置I具有第一混合段3以及在生產(chǎn)方向上位于其下游的第二混合段4。在所述第一混合段3中，根據(jù)箭頭7通過加入水從用于制備礦物泡沫2的配制品的粉末狀組分(其例如可儲(chǔ)存在儲(chǔ)存容器5中并且通過輸送裝置6 (例如螺旋輸送器)引入第一混合段3)制備所謂的漿料，即固體組分和水的混合物。作為水通常使用正規(guī)自來水，其中當(dāng)然也可使用蒸餾水或去離子水或純凈水。任選地可以加入其它添加劑從而在第一混合段3中與粉末狀成分混合，如圖I中的虛線箭頭8所示，其中至少某些添加劑也可以以液體形式或分散形式加入。存在這種可能性在根據(jù)箭頭7加入水之前進(jìn)行粉末狀成分的混合，亦即已經(jīng)向用于制備礦物泡沫2的配制品的主要組分加入所述助劑或加工助劑，并可任選地預(yù)混合所述配制品的粉末狀組分?；旌隙?構(gòu)造為槳式混合器或犁式葉片混合器，其中也可使用其它混合器類型，例如自由下落混合器。然而前述混合器類型的優(yōu)點(diǎn)在于，必須加入更少的水(目的是使用盡可能少的水)且每Hl3漿料的能耗相對(duì)較低。此外可通過圓形形狀減少混合器粘結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。特別地，混合段3可具有混合元件9，所述混合元件9沿徑向方向錯(cuò)列地設(shè)置在混合段軸10 上。在此可在混合段3中設(shè)置2至20個(gè)混合元件9。特別地，混合段軸10以與輸送裝置6不同的轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)。然后向所述漿料加入在泡沫生成器11中產(chǎn)生的作為泡沫組分的蛋白質(zhì)泡沫和/或表面活性劑泡沫。礦物泡沫2 (即根據(jù)本發(fā)明的礦物泡沫2的配制品)不直接發(fā)泡，而是通過加入合適的泡沫進(jìn)行礦物泡沫2的成孔。為此，作為泡沫組分使用蛋白質(zhì)泡沫和/或表面活性劑泡沫。作為蛋白質(zhì)12 (其可儲(chǔ)存在相應(yīng)的儲(chǔ)存容器13中)，使用動(dòng)物蛋白質(zhì)或植物蛋白質(zhì)或其混合物。作為蛋白質(zhì)12，特別使用角蛋白，優(yōu)選水解角蛋白，其優(yōu)選是耐堿的。可以以至多15重量份，特別是至多10重量份的量使用蛋白質(zhì)。根據(jù)箭頭14再次向蛋白質(zhì)12加入水，特別是蒸餾水或純凈水，并且在泡沫生成器11中根據(jù)箭頭15通過空氣鼓泡產(chǎn)生蛋白質(zhì)泡沫。如圖I中泡沫生成器11范圍內(nèi)虛線所示，也可向所述泡沫組分加入加工助劑(例如來自儲(chǔ)存容器16)，其中對(duì)于加入多種加工助劑的情況，也有可能預(yù)先進(jìn)行這些助劑的混
八
口 ο通常應(yīng)注意，可以以粉末狀形式或溶化形式或分散形式將所述加工助劑加入泡沫組分中。然后根據(jù)箭頭17將制成的泡沫組分加入根據(jù)箭頭18來自第一混合段3的漿料中，其中在第二混合段4中或者優(yōu)選在第二混合段4之前加入。為此，可在所述混合段4上游設(shè)置輸送裝置19，例如螺旋輸送器，其中在這種情況下有可能首先將泡沫引入輸送裝置19，使得輸送裝置19至少幾乎完全被泡沫填充，然后特別是逐步地將漿料加入泡沫中，其中輸送裝置19中也可存在用于漿料的多個(gè)注入孔。與此不同地或額外地，還有可能首先在第二混合段4中使?jié){料與泡沫混合。第二混合段4特別構(gòu)造為槳式混合器、螺旋混合器、渦旋混合器或靜態(tài)混合器，或者構(gòu)造為一種或多種這些混合器類型的組合形式。在本發(fā)明的范圍內(nèi)存在這種可能性兩個(gè)混合段3、4組合在單個(gè)混合器中，在這種情況下，兩個(gè)混合段3、4也彼此分離，即在該混合器中依次構(gòu)造。還存在這種可能性，第一和/或第二混合段3、4由分離的輸送裝置6或19和分離的混合器組成，其中分離可僅如此設(shè)計(jì)，使得它們具有分開的動(dòng)力，從而可實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)數(shù)，并因此在盡可能小的能量投入下實(shí)現(xiàn)更好的混合結(jié)果。 之后通過相應(yīng)的輸送裝置20從第二混合段4取出漿料和泡沫組分的混合物，并且可以將該混合物注入相應(yīng)的模具中，從而在該模具中通過相應(yīng)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)礦物泡沫2的自硬化。應(yīng)注意，礦物泡沫2根據(jù)本發(fā)明可以例如構(gòu)造為板狀形式，以便隨后施加至建筑部件(例如墻壁)上，同樣存在這種可能性用混合物至少部分地填充構(gòu)件，例如(中空)磚，從而可以在自絕緣的構(gòu)件中制備例如具有隔熱的磚或石頭。礦物泡沫2的其它形式也是可能的,例如石頭、衛(wèi)生元件、地板領(lǐng)域(例如地暖)中的元件等。特別地,礦物泡沫2用作耐火建筑材料，所述耐火建筑材料也具有相應(yīng)的隔熱性能。因此其可例如由用于建造煙 的石頭制成。不主要用于隔熱而是用于耐火的構(gòu)件的填充也是可能的。盡管圖I中未示出，在本發(fā)明的范圍內(nèi)存在這種可能性在裝置I中存在相應(yīng)的調(diào)節(jié)元件和/或控制元件和/或測量元件,并且這些調(diào)節(jié)元件和/或控制元件和/或測量元 件顯然也可EDV-支持操作。還存在這種可能性為了制備泡沫也使用其它氣體(例如N2、CO2等)來代替空氣。還存在這種可能性向蛋白質(zhì)加入特別是堿性的發(fā)泡劑，從而可以免除加入用于使蛋白質(zhì)發(fā)泡的另外分開的氣體或者可以降低所述氣體的量。優(yōu)選地，泡沫組分還具有至少一種交聯(lián)劑，當(dāng)泡沫組分通過蛋白質(zhì)泡沫形成時(shí)，所述交聯(lián)劑特別通過植物蛋白(例如轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶)形成。此處應(yīng)注意，如上所述，第一混合段3中混合元件9的所選擇的數(shù)量在礦物泡沫2的產(chǎn)品性能方面具有優(yōu)點(diǎn)。雖然用更低或更高數(shù)量的混合棒9都可以制備礦物泡沫2，即漿料，但是在本發(fā)明的試驗(yàn)范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)，混合元件9指定范圍內(nèi)的數(shù)量改善了礦物泡沫2的產(chǎn)品性能。在此應(yīng)注意，混合元件9的數(shù)量基于裝置I的特定尺寸，亦即基于礦物泡沫2的特定的體積產(chǎn)量(其至多為50m3/h)。因此有可能的是(雖然尚未檢驗(yàn))，在裝置I的其它布置的情況下，與混合元件9的指定數(shù)量不同的數(shù)量是有利的。在本發(fā)明的范圍內(nèi)還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于指定的生產(chǎn)體積，選自下限為4m/s (特別是5. 5m/s)和上限為12m/s (特別是llm/s)的范圍的圓周速度(混合段3的混合段軸10以該圓周速度運(yùn)行)在礦物泡沫2的產(chǎn)品性能方面也是有利的。在此特別有利的是，在混合段軸10的6m/s的圓周速度下,混合元件9的數(shù)量設(shè)置為16,在混合段軸10的10m/s的圓周速度下，混合元件9的數(shù)量設(shè)置為4，其中所述數(shù)值應(yīng)被理解為關(guān)于混合段軸10的圓周速度，混合元件9的數(shù)量范圍的下限和上限。在本文中還應(yīng)注意，特別是對(duì)于第一混合段3以及對(duì)于第二混合段4，可以使用不同類型的混合元件9的組合，例如5個(gè)定子棒和四個(gè)作為轉(zhuǎn)子的槳式棒作為轉(zhuǎn)子。在混合段3、4中通?？梢允褂枚ㄗ影艉娃D(zhuǎn)子棒的組合。對(duì)于用于制備衆(zhòng)料的粉末狀成分的5kg/min (特別是15kg/min)和50kg/min (特別是35kg/min)之間的流量，在第一混合段3中引入1501/h (特別是3001/h)和10001/h(特別是5001/h)之間的水體積。在此可以再次觀察到第一混合段3中的混合元件9的數(shù)量在礦物泡沫2的產(chǎn)品性能方面的相互影響。特別有利的是，當(dāng)混合元件9的數(shù)量為6時(shí)，向用于制備漿料的配制品的粉末狀成分加入體積流量為2501/h的水，當(dāng)混合元件9的數(shù)量為18時(shí)，向用于制備漿料的配制品的粉末狀成分加入體積流量為8001/h的水，其中所述數(shù)值也被理解為基于水的體積流量，混合元件9的數(shù)量范圍的下限和上限。對(duì)于在第一混合段3中向粉末狀組分加入水來說，有利的是，在混合段3的多個(gè)區(qū)域上特別是通過噴嘴分散地引入水。例如可以在第一混合段3的周邊分散地設(shè)置2至10，特別是3至6個(gè)噴嘴。優(yōu)選地，對(duì)于每份粉末狀配制品，在第二混合段4中加入來自泡沫生成器11的在30和60體積份之間的泡沫組分，特別是在40和50體積份之間的泡沫組分。對(duì)于IOOg粉末狀配制品，加入5g至IOg泡沫組分。優(yōu)選地，泡沫組分的密度選自下限35kg/m3為且上限為60kg/m3的范圍。在上文指定的生產(chǎn)體積下和在加入的泡沫組分的體積流量方面，第二混合段4運(yùn)行的圓周速度優(yōu)選小于第一混合段3的圓周速度。在此這樣設(shè)置第二混合段4的混合元件，使得在混合段4內(nèi)進(jìn)行漿料和泡沫組分之間的均勻混合并且使泡沫組分與漿料適度混合。 可以使用本發(fā)明的裝置I和本發(fā)明的方法制備礦物泡沫2，所述礦物泡沫2具有至多300kg/m3的單位體積重量，特別是在100kg/m3和250kg/m3之間的單位體積重量。在此，所述數(shù)值涉及完全干燥的礦物泡沫2。單位體積重量也可例如通過漿料和泡沫組分的密度得以調(diào)節(jié)。在最簡單的情況下，在第一混合段3中制備漿料的配制品由鈣硫鋁酸鹽水泥(CAS，磺基鋁酸鹽水泥，4CaO. 3A1A· SO3)、硫酸鹽組分、鋁硅酸鹽以及提供氧化鈣的組分組成。在此，配制品中包含的硫鋁酸鹽水泥的含量選自55重量份至85重量份的范圍。優(yōu)選地，硫鋁酸鹽水泥的含量為至少60重量份，特別是至少70重量份。配制品中包含的硫酸鹽組分(即硫酸鹽載體)的含量使得配制品中的自由硫酸鹽含量在5重量份和15重量份之間，特別是在7重量份和12重量份之間。配制品中包含的鋁硅酸鹽的含量使得自由Al2O3含量在3重量份和30重量份之間，特別是在4重量份和20重量份之間。包含的提供氧化鈣的組分(即氧化鈣載體)的含量使得自由CaO含量在O. 5重量份和2重量份之間，特別是在O. 7重量份和I. 2重量份之間。表述“自由硫酸鹽含量”、“自由Al2O3含量”和“自由CaO含量”在此意指不考慮來自硫鋁酸鹽水泥的相應(yīng)含量，而是來自配制品其它成分的含量。作為硫酸鹽，優(yōu)選使用無水硫酸鈣、硫酸鈣的二水合物和/或硫酸鈣的α -半水合物，然而也可使用其它硫酸鹽，例如硫酸鈣以及硫酸鎂或硫酸鈉的半水合物。任選地也可使用其混合物和衍生物。加入的硫酸鹽特別當(dāng)將配制品引入第一混合段3之前進(jìn)行研磨時(shí)主要充當(dāng)配制品的研磨助劑，或者在硬化過程中充當(dāng)促進(jìn)劑。其還改善了漿料/泡沫混合物的生坯強(qiáng)度。鋁硅酸鹽優(yōu)選為堿可活化的鋁硅酸鹽，特別是火成鋁硅酸鹽，優(yōu)選玄武巖、松脂巖、黑曜石、響巖，和/或偏高嶺土，及其混合物和衍生物。為了進(jìn)一步改善，優(yōu)選使用具有一定含量的沸石和/或火山灰的玄武巖。在此，沸石和/或火山灰的含量可至多為40重
量％，特別是至多30重量％。配制品的粉末狀成分(即硫鋁酸鹽水泥、硫酸鹽組分、鋁硅酸鹽以及提供氧化鈣的組分)具有大部分優(yōu)選為至多為40 μ m，特別是至多25 μ m的粒徑，和至多17%的更大粒子。通過保持配制品的粉末狀主要成分的研磨等級(jí)可以改善漿料的制備，特別是可由此積極地影響礦物泡沫2中的孔隙率和孔的體積含量。除了配制品的主要成分(即硫鋁酸鹽水泥、硫酸鹽組分、鋁硅酸鹽以及提供氧化鈣的組分)之外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)存在這樣的可能性配制品混合了其它特別是粉末狀的添加劑和助劑，但是在優(yōu)選的實(shí)施方案變體中，配制品不包含非反應(yīng)性填料，亦即所有成分為反應(yīng)性的。特別為了減少水含量，配制品還可以以至多I重量份的含量包含至少一種高效液化劑，其中所述高效液化劑優(yōu)選為醚基聚羧酸。還可以以至多O. 5重量份的重量含量向配制品加入至少一種增稠劑，其中所述增稠劑優(yōu)選選自羥甲基丙基纖維素、甲基羥乙基纖維素及其混合物和衍生物。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案變體，增稠劑的含量至多為高效液化劑的含量的70%。還可加入改善流變學(xué)的助劑，例如降低粘度的試劑，從而避免漿料中固體組分的·沉積。為了避免重復(fù)，此處應(yīng)注意，通常也參考上文關(guān)于配制品或漿料、泡沫組分或漿料/泡沫組分的混合物的各個(gè)組分的描述。其它加工助劑為堿金屬碳酸鹽如Li2CO3、堿金屬硫酸鹽、果酸如檸檬酸或酒石酸，其各自的含量可為至多2重量份。配制品還優(yōu)選具有含量為至多I重量份的疏水化劑，以便由此降低制成的礦物泡沫2的吸水量，從而可以通過吸水達(dá)到隔熱性質(zhì)(即導(dǎo)熱性)的略微降低。為了改善泡沫的保持時(shí)間，泡沫組分還可混合表面活性劑，即降低表面張力的試齊U，其中表面活性劑在泡沫組分中的含量優(yōu)選為至多10重量份。也可向泡沫組分加入現(xiàn)有技術(shù)已知的濕潤劑(特別是以至多O. 2重量份的含量)和高粘度穩(wěn)定劑(特別是以至多O. 02重量份的含量)，從而改善與漿料的混合。根據(jù)本發(fā)明的方法制備的礦物泡沫2具有孔，所述孔可具有至多Imm的直徑并且以80%的含量存在于隔熱材料中。在進(jìn)行的試驗(yàn)的過程中，根據(jù)表I制備用于漿料的本發(fā)明配制品的如下示例性指定組合物。在此使用無水硫酸鹽作為硫酸鹽。泡沫組分的組成對(duì)應(yīng)于表2中的數(shù)值，其中使用水解角蛋白作為蛋白質(zhì)。根據(jù)上文描述制備漿料/泡沫組合物。應(yīng)注意，在本發(fā)明的范圍內(nèi)也制備具有上文所述的其它物質(zhì)的組合物。表I :以重量份計(jì)的漿料組成
權(quán)利要求
1.用于制備耐火礦物泡沫的配制品，所述配制品包含硫鋁酸鹽水泥、至少ー種硫酸鹽組分、至少ー種鋁硅酸鹽以及至少ー種提供氧化鈣的組分，其特征在于，所述硫鋁酸鹽水泥的含量選自55重量份至85重量份的范圍，所述硫酸鹽組分的含量使得硫酸鹽含量在5重量份和15重量份之間，所述鋁硅酸鹽的含量使得Al2O3含量在3重量份和30重量份之間，且所述提供氧化鈣的組分的含量使得CaO含量在0. 5重量份和2重量份之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配制品，其特征在于，所述硫酸鹽組分選自硫酸鈣、硫酸鈣的a -或3 -半水合物或ニ水合物、無水硫酸鈣、硫酸鈉、硫酸亞鐵、硫酸鎂及其混合物和衍生物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的配制品，其特征在于，所述鋁硅酸鹽為堿可活化的鋁硅酸鹽，特別是火成鋁硅酸鹽，和/或偏高嶺土，及其混合物和衍生物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，所述鋁硅酸鹽是經(jīng)煅燒的。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，所述提供氧化鈣的組分選自氧化鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣，及其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，其以至多3重量份的含量包含至少ー種高效液化劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配制品，其特征在于，所述高效液化劑為醚基聚羧酸或其衍生物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，其以至多0.5重量份的含量包含至少ー種增稠劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的配制品，其特征在于，所述增稠劑選自羥甲基丙基纖維素、甲基羥こ基纖維素，及其混合物和衍生物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的配制品，其特征在于，所述增稠劑的含量至多為所述高效液化劑的含量的70%。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，其不含纖維。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，其包含至少ー種選自堿金屬碳酸鹽、堿金屬硫酸鹽、果酸的物質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，其包含至少ー種疏水化齊U。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至13任一項(xiàng)所述的配制品，其特征在于，其不含填充料。
15.有孔的礦物泡沫(2)，所述礦物泡沫(2)包含水硬性組分和泡沫組分，其特征在于，所述水硬性組分由根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的配制品形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述泡沫組分通過蛋白質(zhì)泡沫和/或表面活性劑泡沫形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，每份配制品包含30和60份之間的泡沫組分。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一項(xiàng)所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述泡沫組分包含表面活性剤。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述表面活性劑選自脂肪酸和烷基磺酸酯及其衍生物和混合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19任一項(xiàng)所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述泡沫組分包含交聯(lián)劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述交聯(lián)劑以所述水硬性組分重量的1%和3%之間的含量包含在所述礦物泡沫中。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述交聯(lián)劑為植物蛋白。
23.根據(jù)權(quán)利要求15至22任一項(xiàng)所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述孔的含量為至少70%。
24.根據(jù)權(quán)利要求15至23任一項(xiàng)所述的礦物泡沫(2)，其特征在于，所述孔具有至多0. 5mm的直徑。
25.具有構(gòu)件本體的構(gòu)件,其特征在于,所述構(gòu)件本體或在所述構(gòu)件本體的表面上和/ 或在所述構(gòu)件本體的內(nèi)部設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求15至24任一項(xiàng)所述的礦物泡沫(2)。
26.用于制備自硬化礦物泡沫(2)的方法，根據(jù)所述方法，在第一混合段(3)中將用于制備配制品的粉末狀成分彼此混合成混合物，并向所述混合物加入水以形成漿料，其特征在于，所述配制品根據(jù)權(quán)利要求I至14任ー項(xiàng)組成，且在第二混合段(4)中將泡沫組分加入所述漿料并混合在所述漿料中，然后使所述礦物泡沫(2)硬化。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，在將所述泡沫組分加入所述漿料之前，在泡沫生成器(11)中使所述泡沫組分與水和任選的加工助劑混合。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的方法，其特征在于，每份配制品加入30和60份之間的泡沫組分。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制備耐火礦物泡沫的配制品，所述配制品包含硫鋁酸鹽水泥、至少一種硫酸鹽組分、至少一種鋁硅酸鹽以及至少一種提供氧化鈣的組分，其特征在于，所述硫鋁酸鹽水泥的含量選自55重量份至85重量份的范圍，所述硫酸鹽組分的含量使得硫酸鹽含量在5重量份和15重量份之間，所述鋁硅酸鹽的含量使得Al2O3含量在3重量份和30重量份之間，且所述提供氧化鈣的組分的含量使得CaO含量在0.5重量份和2重量份之間，本發(fā)明還涉及所述礦物泡沫和所述礦物泡沫的制備方法。
文檔編號(hào)C04B28/06GK102803178SQ201180012215
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者F·杜希亞 申請(qǐng)人:格奧呂特礦產(chǎn)技術(shù)有限公司