[其他]用于贮存气体的高孔隙度的含硅钙物料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高孔隙度含硅钙的物料，该物料在贮存气体的容器，尤其是贮存液化乙炔的容器中可用作衬里材料。

目前工业实践中，已知的含硅钙物料是由悬浮于水中的石灰、地面的或地下的硅石和石棉的均匀混合物所生产的。将由此得到的浆料，装入瓶状的容器，然后在蒸压釜中进行蒸汽作用以开始并完成石灰-硅石反应，从而得到含硅钙的物料，然后转移到干燥炉中以去除水分并产生所要求的孔隙度。

将石棉加到硅石和石灰的组合物水溶液中，因为它具有增加纤维和悬浮剂的作用。可是，近来因操作石棉的有关健康和安全问题的限制，导致要重新考虑使用这种天然纤维，在多孔性含硅钙物料生产中，这种天然纤维的特性是增强晶体结构并有助于保持固体产品（在大量水中的硅石和石灰）的悬浮作用。

众所周知，使用悬浮剂可以显著改进蒸煮前浆料的稳定性。由法国专利1358446，已知基本上加入达10%的有机试剂量，可使浆料成为悬浮液，某些纤维素衍生物，如烷基羟烷基纤维素，尤其是甲基和乙基羟乙基纤维素，使之有可能得到一种稳定性优良的含石棉的悬浮液。

已经考虑，通过加入大量悬浮剂以补偿淘汰石棉。现在已经知道，如果加入大量有机悬浮剂，则在生成硅石/石灰浆料和水期间能够明显地改良固体产物的倾析缺点，由于在浆料蒸煮时这种有机化合物的破坏，降低了高孔隙度的含硅钙物料的机械性能，这样制得的多孔性材料是易碎并易剥落，使它们不宜用于所提及的应用。

此外，欧州专利0064916提出了，加入具有高吸附容量的，比表面达每克150～300平方米的无定形超细合成硅石，全部或部分代替磨细的硅石，则使之能得到均匀的含硅钙物料，并具有90%数量级的孔隙率和1.5～2MPa的抗碎强度。然而大量的无定形超细合成硅石，相当于70～100（重量）%总硅石含量，则在制备浆料过程中会引起一定的困难，而且在工业规模制备含硅钙物料时会导致成本昂贵。

在用水泥型材料的热绝缘领域中，考虑使用各种无机或有机源的增强纤维。

美国专利4128434规定使用木质纤维、聚酯、棉等等以代替石棉，而制成模制板或条状的高密度绝热材料。

在美国专利4238240中，也在绝热的扇形体中考虑使用纤维素纤维，该绝热扇形体是由予先蒸煮到约800℃的浆料压制而成的。

美国专利3895096提出了，在高多孔性、很轻、稍坚固的材料生产中，使用纤维素纤维和耐碱性玻璃纤维。

对于好的绝热材料的质量要求是不同于对用于贮存液化气体的材料的要求的。含硅钙物料是在以下条件下直接在瓶内成型的，该条件是，它是整体的、均匀的，并充满瓶体和瓶口而且没有空隙。在蒸压釜中蒸煮后、干燥、装有含硅钙物料的乙炔瓶就可以备用。

此外，用于装填气瓶的多孔性物料，要求必要的坚硬度，因为，在瓶的装运和操纵过程中，气瓶中的多孔性材料要经受碰撞和振动。此外，物料要承受气体连续倒空和装填的应力和这种气体的可能有的溶剂的应力。

另一方面，优良的绝热材料在具有比较低的机械强度的同时，应有尽可能最小的密度。

所提出的制备绝热材料的全部技术，都没有考虑浆料的沉析，因而最终材料缺少均匀性，在容器中直接制取的备用的最终材料是不宜于作为用于贮存气体，尤其是贮存乙炔和其溶剂的均匀的多孔的含硅钙物料。

另一方面，美国专利4349463指出在乙炔贮存用物料的生产中，可以使用耐碱性玻璃纤维，这种非常特殊的、昂贵的纤维会提高贮存乙炔用工业产品的成本。

发现了一种廉价的增强材料，在结构上是纤维状的，选自局部地机械去木质化。局部地化学去木质化、局部地化学去木质化、再机械处理以精制的纤维素纤维。最好使用固体的3～30%的上述类型之一的纤维素纤维或其混合物，局部地可以使用5～20%。

这种特定类型的纤维素纤维，对多孔性含硅钙物料来说，是一种好的增强剂。由于这种纤维存在，改良了多孔材料的强度，使产品减少因碰撞而造成的破碎。然而，这种材料不能完全阻止硅石和石灰在制备液体浆料过程中的沉析。如果这种沉析发生，则可以导致气瓶的不良装填，具有大的空隙和收缩，这在贮存液化气体用的物料生产中是绝对不允许的。蒸煮后制得的多孔性物料应该是整体的、均匀的并完全充填气瓶，以承受贮气的分解。

为减轻这个缺点，发现了使用40～85℃温度的热水消化石灰是有利的，发现在这种条件下，消石灰很少沉析。

此外，发现了使用几种悬浮剂对于稳定水浆料是有利的。至少要两种用于使之悬浮的无机试剂，可以保证这种稳定性。