Весьма интересным с точки зрения улучшения процесса вспенивания пеностекла оказалась предварительная гидротермальная обработка молотого стекла. Пробы, приготовленные на основе молотого стекла с удельной поверхностью 5000 см2/г без введения газообразователя, обрабатывались водой, одно- и двухнормальными растворами КОН и NаОН в течение 1, 2, 3 и 4 сут. По истечении каждых суток отбирались навески, которые подвергались вспениванию в металлических лодочках в градиентной печи. Было выявлено положительное влияние предварительной гидротермальной обработки стекла на процесс вспенивания, снижение температуры начала вспенивания и расширение интервала вспенивания. Так, при обработке порошка стекла водой в течение 24 ч наблюдалось снижение температуры начала вспенивания на 10—20 °С, интервал температур вспенивания расширился до 40—50 °С. По мере удлинения продолжительности обработки стекла водой температура начала вспенивания снижалась, хотя интервал температур вспенивания оставался без изменения. Обработка стекла 2 н. NаОН дала более ощутимые результаты. Пробы, обработанные в течение 3 сут, вспенивались при температуре 680— 700 °С, что на 110—130 °С ниже, чем для смесей без предварительной обработки. Интервал температур, в котором зафиксирована удовлетворительная структура пеностекла, увеличился до 75 °С.
Приведенные данные были получены при вспенивании проб в металлических лодочках, которые помещались в предварительно нагретую градиентную печь на 15 мин. При вспенивании таких же смесей в больших формах, нагрев которых до температуры начала вспенивания длился 30 мин и более, была обнаружена неравномерность вспенивания по сечению образца . Исследование кривых ДТА смеси, прошедшей предварительную гидротермальную обработку, показывает, что при медленном нагревании наибольшая потеря массы обнаруживается в области температур 160—200 °С и при температуре 600 °С процесс дегидратации заканчивается. Повышая скорость нагревания, максимум потерь можно сдвинуть в область более высоких температур. При внесении проб в предварительно нагретую печь потери обнаруживаются при 800 °С и выше. Отсюда вытекает, что, применяя смеси, прошедшие предварительную гидротермальную обработку, вспенивание желательно производить в малых объемах при возможно большей скорости нагрева вспениваемого образца. Эти условия легко выдерживаются при производстве гранулированного пеностекла.
Разумеется, что одной гидротермальной обработки для вспенивания недостаточно. Необходимо также введение газообразователя как основного вспенивающего агента. Но присутствие при этом водяных паров, положительно влияющих на понижение вязкости расплава, значительно облегчает пенообразование, способствует расширению интервала температур вспенивания.
Гидротермальная обработка проб пенообразующей смеси кипячением в течение 2 ч позволила получить те же результаты, что и при обработке водой в нормальных условиях в течение 24 ч. Увеличение продолжительности до 4-6 ч аналогично выдерживанию смеси в воде в течение 3—4 сут.
При вспенивании проб, прошедших гидротермальную обработку кипячением в воде с последующим прибавлением к ним 1% полуводного гипса и 1,5—3% барита, было получено белое пеностекло с весьма равномерной и мелкой структурой. При этом интервал температур вспенивания составлял 50—60 °С. Вспенивание в заводских формах размером 435x435x120 мм также значительно облегчилось. Полученное пеностекло характеризовалось следующими данными: g0=140—180 /кг/м3; Rсж= 0,8—2,2 МПа; W=2—8%. Замена комплексного газообразователя на 1,2% СаСО3 повысила водопоглощение до 55% при тех же значениях g0 и Rсж.
Подводя итоги о проведенном исследовании, можно сделать вывод о том, что выбор газообразователя, его качественный и количественный состав, а также условия подготовки пенообразующих смесей и режим вспенивания имеют важное значение при выборе технологии производства декоративно-акустического пеностекла. Существенным является и то, что карбонатные газообразователи при вспенивании дают максимум открытых пор, что повышает акустические свойства пеностекла. Режим вспенивания смеси с карбонатными газообразователями усложняется, что до некоторой степени можно упростить за счет гидротермальной обработки пенообразующей смеси.
Окрашивание пеностекла.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.