低氯化物矿棉产品制造技术

本发明专利技术涉及具有低水可浸出氯化物含量的矿物纤维产品，其适合作为非腐蚀性隔热体和/或隔音体材料。或隔音体材料。或隔音体材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低氯化物矿棉产品


[0001]本专利技术涉及矿物纤维产品和矿物纤维产品的用途。

技术介绍

[0002]矿物纤维产品(也称为矿棉产品)通常包括矿物纤维(也称为人造玻璃质纤维(MMVF))，例如玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维和石纤维(岩纤维)，它们通过固化的热固性聚合物粘结剂材料粘结在一起。为了用作隔热或隔音产品，粘合的矿物纤维垫通常通过以常规方式将由合适的原料制成的熔体转化为纤维来生产，例如通过纺丝杯工艺或通过级联转子工艺。将纤维吹入成形室中，并且在空气中且仍然热的同时，用粘结剂溶液喷涂，并作为垫或网随机沉积到行进的输送机上。然后将纤维垫转移到固化炉中，在固化炉中将热空气吹过垫以固化粘结剂并将矿物纤维牢固地粘结在一起。
[0003]在过去，选择的粘结剂树脂是苯酚
‑
甲醛树脂，其可以经济地生产并且可以在用作粘结剂之前用脲扩链。然而，针对降低或消除甲醛排放的现有和提出的立法已经导致无甲醛粘结剂的开发，例如基于多羧基聚合物和多元醇或多元胺的粘结剂组合物，例如EP
‑
A
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583086、EP
‑
A
‑
990727、EP
‑
A
‑
1741726、US
‑
A
‑
5，318,990和US
‑
A
‑
2007/0173588中所公开的。
[0004]另一类非苯酚
‑
甲醛粘结剂是脂族和/或芳族酸酐与烷醇胺的加成/消除反应产物，例如在WO 99/36368、WO 01/05725、WO 01/96460、WO 02/06178、WO 2004/007615和WO 2006/061249中所公开的。这些粘结剂组合物是水溶性的并且就固化速度和固化密度而言表现出优异的粘合性能。WO 2008/023032公开了该类型的脲改性粘结剂，其提供具有降低的水分吸收的矿棉产品。
[0005]由于用于生产这些粘结剂的一些原料是相当昂贵的化学品，因此一直需要提供经济生产的无甲醛粘结剂。
[0006]与先前已知的来自矿物纤维的水性粘结剂组合物相关的另一个效果是用于生产这些粘结剂的至少大部分起始材料来自化石燃料。消费者正在倾向于完全或至少部分地由可再生材料生产的产品，因此需要提供至少部分地由可再生材料生产的用于矿棉的粘结剂。
[0007]使用矿物纤维产品作为工业设备或管线的隔热体或隔音体的主要问题是腐蚀。因此，隔绝体下腐蚀(CUI)是指由于水或湿气渗透在外部包覆隔绝体下方发生的管线或设备的外部腐蚀。腐蚀的表面大部分被隔绝系统隐藏，并且直到为了检查而移除隔绝体或在金属失效和/或泄漏而导致健康和安全事故的情况下才被观察到。CUI特别是在经历循环温度变化的钢结构(例如石油和天然气工业中的管道)用隔绝体下发生。
[0008]腐蚀在水和氧气的存在下发生。如果隔绝体下的设备或管线(例如钢工件)保持干燥，则没有腐蚀问题。然而，保持隔绝体干燥可能是困难的。某种类型的腐蚀可由水溶性氯化物引起或支持。用于矿物纤维的现有技术粘结剂组合物可包含大量的水溶性氯化物。因此，矿物纤维产品本身可能对隔绝部件的腐蚀有贡献。
[0009]碳钢隔绝体下的腐蚀风险在50至175℃的温度范围内被认为是高的并且在
‑
20℃
至320℃之间的循环温度工作中被认为是极端的。最常见的CUI类型是碳钢的一般和点状腐蚀(如果湿隔绝体与碳钢接触其可能发生)，以及奥氏体不锈钢的外部应力腐蚀痕迹(ESCT)，其是主要由水溶性氯化物的作用所引起的特定类型的腐蚀。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于隔绝体的矿物纤维产品，其对隔绝物体的腐蚀性降低，能经济地制备并且使用可再生材料作为起始产品制备用于生产矿物纤维产品的水性粘结剂组合物。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供这种矿物纤维产品的用途。
[0012]根据本专利技术的第一方面，提供了一种矿物纤维产品，其包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，木质素磺酸盐木质素具有0.03
‑
1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供了矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体的用途，该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，木质素磺酸盐木质素具有基于木质素磺酸盐木质素干重的0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，其中该矿物纤维产品任选地根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。
[0014]根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于制造矿物纤维产品的方法，矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，基于木质素磺酸盐木质素的干重，木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，其中该矿物纤维产品任选地根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg，该方法包括以下步骤：
[0015]a)提供包含一种或多种木质素磺酸盐木质素和水的未固化的水性粘结剂组合物，
[0016]b)使矿物纤维与未固化的水性粘结剂组合物接触，和
[0017]c)使与矿物纤维接触的粘结剂组合物固化，
[0018]其中包含在未固化的水性粘结剂组合物中的至少部分水或全部水是添加的非净化水，其中非净化水优选地选自自来水、雨水、工艺水或其组合。
[0019]优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03
‑
1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。
[0020]根据本专利技术的第四方面，提供了一种覆盖有矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体的中空物体，其中该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，木质素磺酸盐木质素具有0.03
‑
1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品任选地根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。
[0021]本专利技术人已经发现当基于木质素磺酸盐木质素的粘结剂组合物用于矿物纤维产品时，可以使用矿物纤维产品作为低腐蚀性或甚至非腐蚀性的隔热体和/或隔音体。这种粘结剂组合物具有令人惊讶的低的水可浸出氯化物含量。
具体实施方案
[0022]本专利技术的矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，基于木质素磺酸盐木质素的干重，木质素磺酸盐木质素具有0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种矿物纤维产品，其包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含
‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，该木质素磺酸盐木质素的羧酸基团含量为0.03mmol/g至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。2.根据权利要求1所述的矿物纤维产品，其中该矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于6mg/kg。3.根据权利要求1或权利要求2所述的矿物纤维产品，其为隔热产品和/或隔音产品。4.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中该矿物纤维产品是用于管、储罐、锅炉、容器或塔的隔热体和/或隔音体，和/或其中该矿物纤维产品是预成型管部分、线垫或板的形式，和/或其中该矿物纤维产品的厚度为20mm至500mm，优选30mm至300mm，例如50mm至150mm。5.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中未固化的粘结剂组合物是水性粘结剂组合物，其中优选地水性粘结剂组合物中包含的至少部分水或全部水是非净化水，其中非净化水优选地选自自来水、雨水、工艺水或其组合。6.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中未固化的粘结剂组合物包含：
‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，该木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重；
‑
一种或多种交联剂形式的组分(ii)；
‑
任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。7.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)具有0.05至0.6mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。8.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)为一种或多种木质素磺酸盐木质素的形式，考虑到组分(i)的Mn重量平均值，该木质素磺酸盐木质素的平均羧酸基团含量小于1.8个基团/大分子，例如小于1.4，例如小于1.1，例如小于0.7，例如小于0.4。9.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)的酚OH基团含量为0.3
‑
2.5mmol/g，例如0.5
‑
2.0mmol/g，例如0.5
‑
1.5mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。10.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)的脂族OH基团含量为1.0至8.0mmol/g，例如1.5至6.0mmol/g，例如2.0至5.0mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。11.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)包含木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木质素磺酸镁及其任何组合。12.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)包含木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中NH
4+
与Ca
2+
的摩尔比为5:1
‑
1:5，特别是3:1
‑
1:3。13.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中水性粘结剂组合物含有0wt％至小于5wt％的量的添加的糖，基于木质素磺酸盐和糖的重量。
14.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中该粘结剂组合物包含50
‑
98wt％，例如65
‑
98wt％，例如80
‑
98wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。15.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中该粘结剂组合物包含50至88wt％，例如50至87wt％，例如65至88wt％，例如65至87wt％，例如80至88wt％，例如80至87wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。16.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中水性粘结剂组合物包含50至98wt％，例如65至98wt％，例如80至98wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。17.根据权利要求6至14中任一项所述的矿物纤维产品，其中该组分(ii)为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自a)β
‑
羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂，和/或b)多官能有机胺如烷醇胺、二元胺如六甲基二胺、三元胺，和/或c)分子量大于500的环氧化合物，如一种或多种柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸类基聚合物，如低Tg基于乙烯基的聚合物，如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，如碳二亚胺基团，如酸酐基团，如噁唑啉基团，如氨基，如环氧基，和/或d)一种或多种交联剂，其选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺；和/或e)一种或多种脂肪酰胺形式的交联剂；和/或f)一种或多种交联剂，其选自聚酯多元醇，如聚己内酯；和/或g)一种或多种选自淀粉、改性淀粉、CMC的交联剂；和/或h)一种或多种脂族多官能碳二亚胺形式的交联剂；和/或i)一种或多种交联剂，其选自基于三聚氰胺的交联剂，例如基于六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)的交联剂。18.根据权利要求17所述的矿物纤维产品，其中该组分(ii)包含选自β
‑
羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的一种或多种交联剂。19.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含1至50wt％，例如4至20wt％，例如6至12wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。20.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含1至50wt％，例如4至20wt％，例如6至12wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。21.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(ii)为选自以下的一种或多种交联剂形式:
‑
β
‑
羟基烷基酰胺交联剂，例如N
‑
(2
‑
羟基异丙基)酰胺交联剂，例如N
‑
(2
‑
羟乙基)酰胺交联剂，例如N
‑
(2
‑
羟乙基)己二酰胺交联剂，例如N,N,N
′
,N
′‑
四(2
‑
羟乙基)己二酰胺和/或
‑
多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺，和/或
‑
分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，和/或
‑
一种或多种多官能碳二亚胺形式的交联剂，例如脂族多官能碳二亚胺。22.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(ii)包含一种或多种选自以下的交联剂:
‑
β
‑
羟基烷基酰胺交联剂，例如N
‑
(2
‑
羟基异丙基)酰胺交联剂，例如N
‑
(2
‑
羟乙基)酰胺交联剂，例如N
‑
(2
‑
羟乙基)己二酰胺交联剂，例如N,N,N
′
,N
′...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：洛科威有限公司，
类型：发明
国别省市：