Un material de aislamiento térmico que comprende sílice precipitada.

Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto,

láminas o bloques o en sistemasde aislamiento de vacío, caracterizado por que

el material de aislamiento térmico comprende 30-95% en peso de sílice precipitada que tiene una densidadcompactada modificada de 10-50 g/l y 5-70% en peso de material opacificador.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09152833.

Solicitante: EVONIK DEGUSSA GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: RELLINGHAUSER STRASSE 1-11 45128 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: MEIER, KARL, MENZEL,DR. FRANK, PANZ,DR. CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B32B5/16 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 5/00 Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad o estructura física de una de las capas (B32B 9/00 - B32B 29/00 tienen prioridad). › caracterizados por el hecho de que una de las capas está formada por partículas, p. ej. virutas, fibras cortadas, polvo.
  • C01B33/12 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C01 QUIMICA INORGANICA.C01B ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la preparación de elementos o de compuestos inorgánicos excepto anhídrido carbónico C12P 3/00; producción de elementos no metálicos o de compuestos inorgánicos por electrólisis o electroforesis C25B). › C01B 33/00 Silicio; Sus compuestos (C01B 21/00, C01B 23/00 tienen prioridad; persilicatos C01B 15/14; carburos C01B 31/36). › Sílice; Sus hidratos, p. ej. ácido silícico lepidoico.
  • C01B33/18 C01B 33/00 […] › Preparación de sílice finamente dividida ni bajo forma de sol ni bajo forma de gel; Tratamiento posterior de esta sílice (tratamiento para mejorar las propiedades de pigmentación o carga C09C).
  • C01B33/193 C01B 33/00 […] › de soluciones acuosas de silicatos.
  • C04B35/14 C […] › C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 35/00 Productos cerámicos modelados, caracterizados por su composición; Composiciones cerámicas (que contienen un metal libre, de forma distinta que como agente de refuerzo macroscópico, unido a los carburos, diamante, óxidos, boruros, nitruros, siliciuros, p. ej. cermets, u otros compuestos de metal, p. ej. oxinitruros o sulfuros, distintos de agentes macroscópicos reforzantes C22C ); Tratamiento de polvos de compuestos inorgánicos previamente a la fabricación de productos cerámicos. › a base de sílice.
  • E04B1/80 SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS.E04 EDIFICIOS.E04B ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej. TABIQUES; TEJADOS; TECHOS; SUELOS; AISLAMIENTO Y OTRAS PROTECCIONES DE LOS EDIFICIOS (estructuras de marcos para vanos de puertas, ventanas o similares E06B 1/00). › E04B 1/00 Construcciones en general; Estructuras que no se limitan a los muros, p. ej. tabiques, pisos, techos, ni tejados (andamiajes, encofrados E04G; estructuras adaptadas únicamente a edificios para usos particulares, proyecto general de los edificios, p. ej. coordinación modular E04H; elementos particulares de los edificios, ver los grupos correspondientes a estos elementos). › en forma de losas.
  • F16L59/02 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16L TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA TUBERIAS; SOPORTES PARA TUBOS, CABLES O CONDUCTOS PROTECTORES; MEDIOS DE AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL.F16L 59/00 Aislamiento térmico en general (aislamiento térmico para edificios E04B; aislamiento térmico de máquinas de vapor F01B 31/08; aislamiento térmico en máquinas o motores de pistón rotativo F01C 21/06; aislamiento térmico de bombas F04C 29/04; aislamiento térmico de recipientes a presión F17C 1/12; recipientes no bajo presión con medios para asegurar un aislamiento térmico F17C 3/02). › Forma o configuración de los materiales aislantes, con o sin revestimiento que forme un todo con los materiales aislantes (aspectos químicos, véanse las clases apropiadas).
  • F16L59/04 F16L 59/00 […] › Dispositivos que utilizan cargas secas, p. ej. guata mineral.

PDF original: ES-2424219_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Un material de aislamiento térmico que comprende sílice precipitada Esta invención se refiere a un material de aislamiento térmico que comprende una sílice precipitada, y moldes que comprenden el material de aislamiento térmico.

El desarrollo de materiales de aislamiento, incluyendo materiales para enfriar, calentar, y para estructuras que almacenan la temperatura, está ampliamente estudiado. Se han desarrollado muchos sistemas que usan productos fibrosos y en polvo o espumas.

El uso de sílice, ya sea una sílice precipitada o una sílice pirolizada, se describe en varias solicitudes de patente. La sílice pirolizada, que se produce mediante hidrólisis por llama u oxidación por llama de material silánico, por ejemplo tetracloruro de silicio, como polvo esponjoso, da habitualmente mejores resultados en aplicaciones de aislamiento térmico en comparación con una sílice precipitada.

Las sílices precipitadas se forman habitualmente mediante la interacción de un vidrio de agua alcalino y un ácido mineral, por medios bien conocidos en la técnica. Se pueden procesar después mecánicamente, tal como secado por pulverización y molienda. Normalmente, las sílices precipitadas tienen un coste menor que sus contrapartes pirolizadas. Su uso como material de aislamiento térmico se describe, por ejemplo, en los documentos US 4636415, EP 355295, EP 396961 o en EP 463311. Sin embargo, el comportamiento de las sílices precipitadas como material de aislamiento térmico fracasó a la hora de igualar las expectativas.

Un ejemplo adicional de un material de aislamiento a base de sílice se describe en el documento GB 2.256.192.

Por lo tanto, fue un objeto de la presente invención proporcionar un material de aislamiento térmico de coste eficiente que se comporta de forma comparable a aquel que comprende sílice pirolizada. Es un objeto adicional de la invención proporcionar un molde que comprende el material de aislamiento térmico.

La invención proporciona un material de aislamiento térmico que comprende una sílice precipitada que tiene una densidad compactada modificada menor o igual a 70 g/l, preferiblemente de 1 a 60 g/l, más preferiblemente de 5 a 55 g/l, muy preferiblemente de 10 a 50 g/l, y en particular de 10 a 30 g/l.

Se entiende que “densidad compactada modificada” significa una densidad compactada que se logra mediante una soltura definida de la estructura de sílice antes de una determinación de la densidad compactada convencional según DIN EN ISO 787-11. Esto se hace para evitar números falsos producidos por la compactación preliminar de la sílice precipitada. Los detalles se darán más tarde en la descripción.

En una realización especial de la invención, la sílice precipitada del material de aislamiento térmico tiene a) un valor d50 de 150 a 2000 nm, preferiblemente de 200 a 1500 nm, más preferiblemente de 250 a 1200 nm, lo más preferible de 300 a 900 nm y particularmente preferido de 350 a 600 nm,

b) un valor d90 de 500 a 7000 nm, preferiblemente de 700 a 6500 nm, más preferiblemente de 800 a 6000 nm, lo más preferible de 900 a 6000 nm y particularmente preferido de 1000 a 5000 nm y

c) una densidad de grupos silanol de 2, 5 a 8 OH/nm2, preferiblemente de 2, 6 a 7 OH/nm2, más preferiblemente de 2, 7 a 6 OH/nm2, lo más preferible de 2, 8 a 5, 5 OH/nm2 y particularmente preferido de 3, 1 a 5 OH/nm2.

Los valores d50 y d90 se determinan mediante difracción por láser. La densidad de grupos silanol se determina mediante reacción de la sílice precipitada con hidruro de litio y aluminio. Los detalles de cada determinación se darán más tarde en la descripción.

En una realización adicional de la invención, la superficie específica de BET de la sílice precipitada es preferiblemente de 100 a 350 m2/g, preferiblemente de 100 a 350 m2/g, más preferiblemente 110 a 340 m2/g, lo más preferible 120 a 330 m2/g, especialmente preferida 130 a 300 m2/g, y muy particularmente preferida 145 a 280 m2/g.

En realizaciones adicionales de la invención, la pérdida al secar la sílice precipitada es de 1, 5 a 8% en peso y/o una pérdida en la ignición es de 1, 5 a 9% en peso, y el valor de pH de la sílice precipitada es de 4 a 9.

En realizaciones especiales, el material de aislamiento térmico según la invención puede comprender 30 a 100% en peso de la sílice precipitada. De este modo, la sílice precipitada puede actuar como material de aislamiento térmico solo. Preferiblemente, el material de aislamiento térmico comprende 30 a 95% en peso, más preferiblemente 40 a 80% en peso, basado en el material de aislamiento térmico.

La sílice de la presente invención se puede preparar moliendo y clasificando una sílice precipitada que tiene

-un número de Sears de 10 a 30 ml/ (5 g) , preferiblemente 10 a 25 ml/ (5 g) ,

- una superficie BET de 100 a 350 m2/g, preferiblemente 130 a 300 m2/g,

- una pérdida al secar de 2 a 8% en peso, preferiblemente 2 a 7% en peso, más preferiblemente 2, 5 a 6% en

peso,

- una pérdida en la ignición de 2 a 9% en peso, preferiblemente 2 a 7% en peso, más preferiblemente 2, 5 a 5%

en peso,

- un valor de pH de 4 a 9, preferiblemente 4 a 8, más preferiblemente 5 a 8, y

- un valor DBP de 230 a 400 g/100 g, preferiblemente de 250 a 350 g/100 g,

con un sistema de trituración (aparato de trituración) , particularmente preferido un sistema de trituración que comprende un molino de chorros, caracterizado por que el molino del sistema de trituración se hace funcionar en la fase de trituración con un medio operacional seleccionado del grupo que consiste en gas y/o vapor, preferiblemente vapor de agua, y/o un gas que comprende vapor, y por que la cámara de trituración se calienta en una fase de calentamiento, es decir, antes de la operación real con el medio operacional, de manera que la temperatura en la cámara de trituración y/o en la salida del molino es mayor que el punto de rocío del vapor y/o medio operacional, y por que la sílice molida se clasifica hasta un valor d50 de 150-2000 nm y un valor d90 de 500-7000 nm. La sílice comercialmente disponible adecuada como material de partida es Sipernat 160, Sipernat 22, Sipernat 22 S, Sipernat 22 LS de Evonik Degussa GmbH, Alemania, y una sílice de grado denominado YH 350, de DWS, China.

La trituración tiene lugar con preferencia particular según el método descrito en el documento WO 2008046727, usando el sistema de trituración (molino) descrito allí, siendo el medio operacional usado, con preferencia especial, vapor de agua.

En la Figura 1, los números de referencia son los siguientes: molino de chorro (1) , alojamiento cilíndrico (2) , cámara de trituración (3) , alimentación de material para ser triturado (molido) (4) , entrada de chorro de trituración (5) , abertura o boquilla de calentamiento (5a) , salida de producto (6) , clasificador por aire (7) , rueda clasificadora (8) , abertura de entrada o boquilla de entrada (9) , chorro de trituración (10) , fuente de calor (11) , fuente de calor (12) , tubería de suministro (13) , camisa de aislamiento térmico (14) , entrada (15) , salida (16) , centro de la cámara de trituración (17) , depósito o medio generador (18) , un tanque (18a) e instalaciones de tubería (19) .

En la Figura 2, los números de referencia son los siguientes: molino de chorros (1) , clasificador por aire (7) , espacio del clasificador (8a) , puerta de salida (tubería sumergida) (20) , alojamiento del clasificador (21) , parte del alojamiento superior (22) , parte del alojamiento inferior (23) , saliente circunferencial (24) , saliente circunferencial (25) , junta articulada (26) , flecha (27) , alojamiento de la cámara clasificadora (28) , brazos portadores (28a) , cono de descarga (29) , saliente (30) , saliente (31) , placa de cubierta (32) , placa de cubierta (33) , paleta (34) , eje de la rueda clasificadora (35) , cojinete de pivote (35a) , guía del eje (35b) , placas maquinadas superiores (36) , placas maquinadas inferiores (37) , sección terminal del alojamiento (38) , puerto de alimentación de producto (39) , eje de rotación (40) , cámara de salida (41) , placa de cubierta superior (42) , tapa retirable (43) , brazos portadores (44) , alojamiento anular cónico (45) , filtro de captación (46) , placa perforada (47) , tubería de descarga de finos (48) , cono de deflexión (49) , bobina de entrada de aire clasificador (50) , descarga de material grueso (51) , saliente (52) , saliente (53) , zona de dispersión (54) , saliente maquinado (biselado) en el borde interior, y revestimiento (55) , tubería de protección sustituible (56) , tubería de protección sustituible (57) , salida/salida de finos (58) .

En la Figura 3, los números... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío, caracterizado por que

el material de aislamiento térmico comprend.

3. 95% en peso de sílice precipitada que tiene una densidad compactada modificada de 10-50 g/l y 5-70% en peso de material opacificador.

2. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según la reivindicación 1, caracterizado por que la sílice precipitada tiene

a) un valor d50 de 150 a 2000 nm,

b) un valor d90 de 500 a 7000 nm, y

c) una densidad de grupos silanoles de 2, 5 a 8 OH/nm2.

3. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la superficie específica de BET de la sílice pirolizada es de 100 a 350 m2/g.

4. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la pérdida al secar de la sílice precipitada es de 1, 5 a 8% en peso y/o una pérdida en ignición es de 1, 5 a 9% en peso.

5. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el valor del pH de la sílice precipitada es de 4 a 9.

6. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el material de aislamiento térmico comprende además material de carga aislante en partículas.

7. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según reivindicación 6, caracterizado por que la cantidad de material de carga aislante en partículas es de 0 a 70% en peso, basado en el material de aislamiento térmico.

8. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el material de aislamiento térmico comprende un material aglutinante.

9. Uso de un material de aislamiento térmico como aislamiento térmico lleno suelto, láminas o bloques o en sistemas de aislamiento de vacío según las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la conductividad térmica del material de aislamiento térmico a una temperatura media de 300 K es menor que 0, 05 W/mK a una presión reducida del gas.


 

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