DE2739375B2 - Verfahren zur Bindung von Staubanteilen in expandiertem Perlite - Google Patents
Verfahren zur Bindung von Staubanteilen in expandiertem PerliteInfo
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- Y10S106/02—Perlite
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bindung der Staubanteile in expandiertem Perlite,
welches bei Temperaturen von ca. HOO0C aufgebläht
und aus dem Blähofen über ein Zyklonsystem mit einer Temperatur von unter 13O0C als Schüttgut abgezogen
wird. Der Abzug erfolgt zumeist mittels einer Absackbzw.
Abfüllvorrichtung. Auf dem Wege zur Abfüllvorrichtung muß das Perlite auf Temperaturen heruntergekühlt
werden, die unter anderem ein Abfüllen in Plastiksäcke möglich machen. Expandiertes Perlite wird
beispielsweise im Baugewerbe für Schall- und Wärmedämmzwecke sowie zum Höhenausgleich unter
schwimmenden Extrichen eingesetzt; es dient aber auch als Mittel zum Aufsaugen von ausgelaufenem öl auf
Gewässern, letzteres insbesondere dann, wenn es sich um expandiertes Perlite handelt, welches mit einem
Hydrophobierungsmittel behandelt worden ist. Expandiertes Perlite, welches aus einem Blähofen austritt, hat
im allgemeinen folgende Körnungen:
zur Isolierung im Baugewerbe 0—6 mm,
als ölaufsaugmittel 0—3 mm.
als ölaufsaugmittel 0—3 mm.
Der Feinstanteil vor allem im Bereich der Körnung von 0—0,2 staubbildend und stört, wenn Perlite bei der
Verwendung in der Bauindustrie oder als Mittel zum Aufsaugen von ausgelaufenem öl eingesetzt wird. Zwar
wird im allgemeinen ein erheblicher Anteil der feinen staubbildenden Fraktion mit Hilfe von Zyklonen
abgezogen, jedoch ist es nicht möglich und auch nicht erwünscht, eine einwandfreie Trennung der staubbildenden
Teile von der übrigen Körnung zu erreichen, zumal auf dem Wege vom Zyklon bis zur Abfüllvorrichtung
sich durch Abrieb neue Feinstteile bilden. Weiterhin ist es üblich, expandiertes Perlite mit Hydrophobierungsmitteln zu behandeln, und zwar insbesondere dann,
wenn es als Mittel zur ölaufsaugung von Gewässern dient oder in der Bauindustrie als Schüttgut unter
Estrichen eingesetzt wird. Hier dient die Hydrophobierung dem Zweck, ein Fortpflanzen von Feuchtigkeit
durch die hohe Kapillarwirkung des Perlites zu verhindern. Zur Hydrophobierung wird in einem
Schüttgiftstrom vorgegebener Temperatur ein fein zerstäubtes Hydrophobierungsmittel eingebracht, wozu
sich die verschiedensten Hydrophobierungsmittel eignen. Eine Staubbindung tritt jedoch durch diese
Behandlung nicht ein, vielmehr wird die Staubbildung im allgemeinen noch erhöht Aber auch Maßnahmen, die
ίο eine Staubbindung bewirken, sind bekannt So kennt
man (DE-PS 12 69 602) ein Verfahren zur Bindung von Perlite-Staub, wobei eine Präparation der Perlite-Körner
mit organischen hygroskopischen Verbindungen durchgeführt wird. Als geeignete Substanzen wurden
Glykole, Lactate und Triäthanolaminseifen und insbesondere Glycerin empfohlen. Dieses hauptsächlich auf
Wasseranziehung bzw. Anwesenheit von Wasser basierende Verfahren konnte nur sehr begrenzt
befriedigen. Bei relativ geringer Luftfeuchtigkeit bzw. höherer Temperatur, überwog häufig die Verdunstung
die Wasseranziehungskraft der zugesetzten Verbindungen. Außerdem erwies sich oft die Kohäsionskraft des
Wassers zur Bindung der Feinstpartikel an die gröberen Körner als zu klein, was sich besonders bei mechanischer
Beanspruchung, z. B. beim Durchlaufen von Rohrleitungen oder auch beim Transport in Säcken und
beim Ausschütten bemerkbar machte.
Man könnte daran denken, die staubbildenden Feinstkornanteile mechanisch zu entfernen. Eine mechanische
Entfernung der staubbildenden Feinstkornanteile durch Absiebung oder Windsichtung (z. B. unter
0,2 mm) hat jedoch schwerwiegende praktische Nachteile. Abgesehen davon, daß eine solche Abtrennung bei
großen Mengen dieser leichten Materialien nicht einfach und dazu sehr aufwendig ist, liegt der
schwerwiegendste Nachteil bei der Anwendung als ölaufsaugmittel darin, daß gerade das abgesiebte
Feinstkorn einen wertvollen Produktanteil darstellt Es ist bekannt, daß das feinere Korn über die größeren
Oberflächen und das größere Innenporenvolumen verfügt, wodurch sich größere Aufsaugkapazitäten für
Flüssigkeiten ergeben. Somit verdient prinzipiell die Staubbindung den Vorzug. Auch bei der Verwendung
als Schüttgut in Verbindung mit schwimmenden Estrichen sind Feinstanteile wegen eines guten Kornaufbaues
und erhöhter Isolierwirkung erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bindung der Staubanteile in expandiertem
Perlite anzugeben, durch das sich eine sichere Staubbindung erreichen läßt, ohne daß die Eigenschaften
des expandierten, insbesondere des hydrophobierten Perlites beeinträchtigt und ohne daß anwendungstechnisch
schädliche Wasserzusätze zugegeben werden. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung,
ausgehend von dem gattungsgemäßen Verfahren, daß in das Schüttgut auf dem Wege vom Blähofen bis zum
Abfüllstutzen bei Temperaturen von unter 13O0C ein paraffinischer Kohlenwasserstoff fein zerstäubt in einer
Menge von wenigen Kilogramm pro Kubikmeter
bo expandiertes Perlite eingedüst wird. — Nach bevorzugter
Ausführungsform wird ein paraffinischer Kohlenwasserstoff, der bevorzugt mit einer Viskosität von 4 bis
8 cSt, gemessen bei einer Temperatur von 20°C, verwendet. Es können sowohl reine paraffinische öle als
h5 auch zum Beispiel mineralische Paraffin-Öle angewandt
werden, die neben Paraffin als Huuptkomponenten auch
noch gewisse Anteile an Aromaten und Naphthenen enthalten. Es ist auch in gewissen Fällen möglich, höher
molekulare pastöse bis feste Paraffine, die durch niedermolekulare organische flüssige Zusätze oder
durch Erwärmung verteilbar gemacht wurden, zuzusetzen.
Es ist verständlich, daß nach praktischem Einsatz hydrophiler Verbindungen (vgL DE-PS 12 69602) eine
Verwendung von eher hydrophobieren«! wirkenden Substanzen aus mehreren Gründen, nicht nahe lag.
Abgesehen von der Vermutung, daß bei Wegfall des hygroskopischen Wasseranteils aus der Luft der für die
Staubbindung benötigte Paraffin-ÖIanteü mengenmäßig
sehr groß, das heißt unwirtschaftlich, sein würde, bestanden bisher verständlicherweise Bedenken, da
man annehmen mußte, daß gerade wasserfreie staubbindende Kohlenwasserstoffe sich nicht oder nicht lange
genug an der Oberfläche von Perlite zwecks Bindung der feineren Partikel an die gröberen Körner würden
halten können. Es ist einzusehen, daß Binder-Flüssigkeiten,
die sich schnell zum größten Teil ins Innere der Kapillaren verziehen, die erwünschte volle Wirksamkeit
nicht mehr haben können. Bei den bisher verwandten hygroskopischen bzw. wasserhaltigen Emulsionen stellte
sich diese Frage praktisch nicht, da solche Produkte von derartigen hydrophoben Perlite-Adsorben den
wegen des Wassergehaltes nur unwesentlich aufgenommen werden. Die in jüngerer Zeit gestiegene Verwendung
von künstlich hydrophobierten Bindemitteln und Bauschüttgütern dieser Art schien dieses Vorurteil noch
mehr gefestigt zu haben.
Untersuchungen haben ergeben, daß bei Verwirklichung
des erfindungsgemäßen Verfahrens der paraffinische Kohlenwasserstoff die Eigenschaften der nicht
staubförmigen Körner des expandierten Perlites nicht
beeinflußt Es tritt vielmehr der überraschende Effekt auf, daß im wesentlichen nur an den staubbildenden
Feinstkörnern sich der paraffinische Kohlenwasserstoff anlagert, so daß diese staubbildenden Feinstkörner an
gröberen Körnern gleichsam klebend festgehalten werden. Die ölanreicherung des staubbildenden Feinkorns
bringt eine relativ feste Adhäsion am Grobkorn zustande. Demnach sind wider Erwarten die Adhäsionskräfte
des Feinstkorns stärker als die Kapillarwirkung des Grobkorns. Dieses dürfte auf die Tatsache
zurückzuführen sein, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens das expandierte Perlite gleichsam im
jungfräulichen Zustand behandelt wird. Dabei wird ausgenutzt, daß es nach dem Blähvorgang Tenside, die
die Oberflächenspannung erniedrigen, nicht aufweist, da
das Bindeöl hierbei eventuell weniger an der Perlite-Oberfläche haften bleibt Des weiteren soll das mit dem
Staubbindematerial zu behandelnde Perlite praktisch frei von jeder Feuchtigkeit sein.
Überraschend ist die Tatsache, daß im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Hydrophobierung
möglich ist und daß bei einer Hydrophobierung die Hydrophobierungseigenschaften sich nicht verschlechtern,
sondern verbessern. In der Ausführungs-
form für die Herstellung von hydrophobiertem staubgebundenem Perlite empfiehlt die Erfindung, daß zusätzlich
in den Perlite-Schüttgutstrom, der vom Blähofen ausgeht; bei Temperaturen von über 2500C ein fein
zerstäubtes Hydrophobierungsmittel, bevorzugt in Emulsionsform, eingedüst wird. Nach bevorzugte;'
Ausführungsform der Erfindung wird demnach in den gleichen Schüttgutstrom zuerst das Hydrophobierungsmittel und danach der paraffinische Kohlenwasserstoff
eingebracht Das fertig behandelte, expandierte Perlite genügt sowohl in bezug auf die Hydrophobierung als
auch in bezug auf die Staubbindung allen Eigenschaften, was deshalb überraschend ist, weil Hydrophobierungsmittel mit dem groben, nicht staubbildenden, Korn
wechselwirken, während umgekehrt die paraffinischen Kohlenwasserstoffe in der schon beschriebenen Weise
an dem staubbildenden Feinstkorn aktiv werden.
Im allgemeinen ist es üblich, einen wesentlichen Teil der Feinstkörnungen, die zur Staubbildung führen,
vorher abzuscheiden, und zwar mit Hilfe von Zyklonen.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß durch das neue Staubbindeverfahren das Staubzyklonabscheideverfahren
mit Vorteil ersetzt werden kann, sofern, bedingt durch ein zu feines Rohperlit-Korn, die
Feinstanteile nicht zu groß sind.
1. Thermisch expandiertes Perlite (Korngröße ca. 0—2 mm) wurde nach bekanntem Verfahren durch eine
Oberflächenbehandlung mit Silikonen hydrophobiert Hierbei trat eine enorme Staubentwicklung auf. Der
Feinstkornanteil unter 0,2 mm, durch Absiebung ermittelt, betrug über 10%. Der nach einer konventionellen
Methode bestimmte effektive Staubanteil lag über 1000 mg/1.
In einem nachgeschalteten Arbeitsgang wurde dasselbe Material mit einem Paraffinöl (Viskosität 7 cSt,
Dichte bei 15° C, 0,83 g/ml) besprüht, als das expandierte Perlite Temperaturen von etwa 80° C aufwies. Die
hierbei eingesetzte Menge an Paraffinöl betrug lediglich 5 kg/m3 Perlite. Aufgrund der staubbindenden Behandlung
reduzierten sich die durch Absiebung ermittelten Kornanteile unter 0,2 mm auf 2,3% bzw. 20 mg/1, was als
ein hervorragendes Resultat anzusehen ist Die wasserabweisende Wirkung des Produktes war im Vergleich
zum nicht staubgebundenen hydrophobierten Perlite rund 10% höher.
2. Thermisch expandiertes Perlite der Korngröße von 0—6 mm wurde wie in Beispiel 1 mit Silikon behandelt
so wobei der Feinstkornanteil unter 0,2 mm durch Absieben einen Wert von 6% ergab. Der effektive Staubanteil
lag bei 500 mg/1. Im nachgeschalteten Bedüsungsverfahren mit Paraffinöl genügte eine Menge von 3,5 l/m3
Perlite, um die durch Absiebung festgestellten Feinstkornanteile unter 0,2 mm auf 1,5% bzw. 17 mg/1 zu
reduzieren.
Claims (3)
1. Verfahren zur Bindung der Staubanteile in expandiertem Perlitt, welches bei Temperaturen
von ca. HOO0C aufgebläht und aus dem Blähofen
über ein Zyklonsystem mit einer Temperatur von unter 13O0C als Schüttgut abgezogen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß in das Schüttgut auf dem Wege vom Blähofen bis zum Abfüllstutzen
bei Temperaturen von unter 1300C ein paraffinischer
Kohlenwasserstoff fein zerstäubt in einer Menge von wenigen Kilogramm pro Kubikmeter
Perlite eingedüst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein paraffinischer Kohlenwasserstoff, der bevorzugt mit einer Viskosität von 4 bis 8 cSt,
gemessen bei einer Temperatur von 200C, aufweist,
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 in der Ausführungsform für die Herstellung von hydrophobiertem
Perlite, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in den Schüttgutstrom, der vom Blähofen
ausgeht, bei Temperaturen von über 2500C ein fein
zerstäubtes Hydrophobierungsmittel, bevorzugt in Emulsionsform eingedüst wird.
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