BRPI0508839B1 - fio de vidro, compósito de fios de vidro e de material(is) orgânico(s) e/ou inorgânico(s), guarnição para um sistema de escapamento, composição de vidro e processo de fabricação de fios de vidro - Google Patents

Abstract

fio de vidro, compósito de fios de vidro e de material(is) orgânico(s) e /ou inorgânico(s), guarnição para sistemas de escapamento, composição de vidro e processo de fabricação de fios de vidro a invenção refere-se a fios de vidro de reforço cuja composição compreende os seguintes constituintes, nos limites definidos abaixo expresso em porcentagens ponderais: sio~ 2~ 59 a 63%, al~ 2~o~ 3~ 10 a 16%, cao 16 a 23%, mgo 0 a 3,2%, na~ 2~o + k~ 2~o + li~ 2~o 0 a 2%, tio~ 2~ 0 a 1%, b~ 2~o~ 3~ 0,1 a 1,8%, li~ 2~o 0 a 0,5%, zno 0 a 0,4%, mno 0 a 1%, f 0 a 0,5%. esses fios apresentam propriedades melhoradas em termos de resistência mecânica, de resistência em meio ácido, de resistência às temperaturas elevadas para uma composição de baixo custo. ela refere-se igualmente a um processo de preparação dos ditos fios e a composição que permite sua elaboração.

Description

' FIO DE VIDRO. COMPÓSITO DE FIOS DE VIDRO E DE MATERIAL(IS) ORGÂNICG(S) E/OU INORGÂNICO(S), GUARNIÇÃO PARA UM SISTEMA DE ESCAPAMENTO, COMPOSIÇÃO DE VIDRO E PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FIOS DE VIDRO” [0001J A presente invenção refere-se a fios ou fibras de vidro, notadamente destinados ao reforço de materiais orgânicos e/ou inorgânicos e utilizáveis como fios têxteis, esses fios sendo suscetíveis de serem produzidos por um processo que consiste em estirar mecanicamente filetes de vidro fundido que escoam de orifícios dispostos na base de uma fieira geralmente aquecida por efeito Joule.

[0(X)2J Ela refere-se mais particularmente a fios de vidro que apresentam uma nova composição particularmente vantajosa. 100031 O domínio dos fios de vidro de reforço é um domínio particular da indústria do vidro. Esses fios são elaborados a partir de composições de vidros específicas, o vidro utilizado devendo puder ser estirado sob forma de filamentos de alguns mícrômetros de diâmetro, segundo o processo precedeu temente descrito, e devendo permitir a formação de fios aptos a desempenhar notadamente seu papel de reforço. Os fios de vidro de reforço mais correntemente utilizados são, deste modo, os fios formados dc vidros cuja composição deriva da composição eutética do diagrama ternário SiCF-AEOv-CaO cuja temperatura de liquidus é de 1170°C. Esses fios são designados sob o nome de fios de «vidro E», cujo arquétipo é descrito nas publicações de patentes US-A-2 334 981 e US-A-2 571 074, e que apresentam uma composição essencial mente à base de sílica, de alumina, de cal e de anidrido bórico. Este último, presente a teores que vão na prática de 5 a 13% nas composições de vidros qualificados de «vidro E», é adicionado em substituição à sílica a fim de diminuir a temperatura do liquidus do vidro formado e de facilitar sua fusão. Denomina-se «temperatura liquidus», denotada «Tiiq». a temperatura na qual surge, em um sistema em equilíbrio termodinâmico, o cristal o mais refratário. A temperatura de liquidus fornece então o limite inferior no qual é possível converter em fibra.

[00041 Os fios de vidro E se caracterizam além disso, por um teor de óxidos alcalinos (essencialmente NaíO e/ou K2O) limitado.

[0005] Desde as duas publicações de patente citadas, os vidros que compreendem esses constituintes fizeram o objeto de numerosas modificações que têm por objetivo reduzir as emanações de produtos suscetíveis de poluir a atmosfera, reduzir o custo da composição diminuindo-se o teor dos constituintes, os mais onerosos, melhorar a aptidão desses vidros à conversão em fibras (a conversão em fibras ou conformação correspondendo à operação de estiramento dos filamentos de vidro a partir de uma fíeira de acordo com o processo precedentemente mencionado), notadamente diminuindo-se sua viscosidade às temperaturas elevadas assim corno sua tendência a desvitri ficar, ou por fim melhorar uma propriedade particular destinada a aumentar seus desempenhos (ou tomá-los aptos) para algumas aplicações.

[0006] Soluções para reduzir em grande parte as emanações poluentes consistiam em suprimir das composições elementos mais voláteis que são o anidrido bórico e o flúor. A diminuição do teor de anidrido bórico é igualmente um meio de redução do custo das composições. A supressão do anidrido bórico e do flúor nas composições desses vidros é geral mente feita em detrimento de sua aptidão à conversão em fibras, seu emprego para obter fios de reforço tornando-se, geralmente mais difícil ou delicado, obrigando eventualmente a modificações das instalações de conversão em fibras existentes.

[0007] A publicação US-A-3 847 626 descreve e reivindica composições nas quais esses elementos são substituídos por altos teores dc oxido de titânio, indo de 3 a 5%, e pela magnésia, para teores indo de 1,5 a 4%. Esses dois óxidos permitem compensar a ausência de boro e de flúor tornando aptos para a conversão em fibra, os vidros formados a partir dessas composições. A coloração amarela conferida por tais taxas de titânio tende, entretanto, a excluir esse tipo de composições para algumas aplicações. Teores elevados de óxido titânio indo de 2 a 4% são igualmente preconizados no pedido US-A-4 026 715, este elemento sendo geralmente adicionado conjuntamente com óxidos divalentes tais como SrO, ZnO ou BaO, os quais apresentam, além disso, o inconveniente de serem onerosos.

[0008] A publicação US-A-4 199 364 descreve composições que compreendem teores elevados de óxido de lítio. Além de seu custo elevado, este último faz parte dos óxidos alcalinos, conhecidos por degradar a aptidão das fibras ao reforço dos suportes de circuitos eletrônicos.

[0009] No pedido WO 96/39362 estão descritas composições sem boro nem flúor, formadas essencialmente a partir do sistema quaternário Si02-A1203-Ca0-Mg0, contendo baixas quantidades de óxido de titânio (menos de 0,9%) e geralmente isentas de adições de óxidos onerosos tais como aqueles descritos nos pedidos citados precedentemente. Esses vidros apresentam, todavia, uma temperatura líquida e uma temperatura de conformação relativamente elevadas.

[00010] No domínio dos fios de vidros obtidos por estiramento mecânico de filetes de vidro fundido, denomina-se «temperatura de conformação» a temperatura para a qual o vidro possui uma viscosidade de 1000 Poises (deciPascal segundo), viscosidade em tomo do qual o vidro deve ser convertido em fibra. Esta temperatura, denotada «Tlog3» corresponde mais particularmente à temperatura do vidro no nível dos nipples da fieira. A temperatura do vidro na entrada da fieira corresponde a uma viscosidade da ordem de 102,5 poises, e ela é denotada «Tlog2,5».

[00011] A fim de evitar qualquer risco de desvitrificação durante a conformação, a «ΔΤ» e definida como a diferença entre a temperatura de conformação e a temperatura do de liquidus, deve ser positiva, de preferência superior a 50oC.

[00012] Valores elevados para essas diferentes temperaturas obrigam a manter o vidro a temperaturas elevadas ao mesmo tempo durante o condicionamento do vidro e no dispositivo de conversão em fibra propriamente dito.

[00013] Este inconveniente se traduz por um sobre custo ligado aos complementos de aporte térmico necessários para condicionar o vidro e a uma renovação mais freqüente das ferramentas de conversão em fibra, notadamente as peças de platina, cujo envelhecimento se acelera fortemente com o aumento da temperatura.

[00014] Mais recentemente, vários pedidos, do mesmo modo, apresentaram composições que permitem obter vidros a baixo custo, mas possuindo temperaturas de liquidus e de conformação próximas daquelas do vidro E, permitindo assim uma conversão em fibra mais fácil.

[00015] Assim, as publicações de patentes WO 99/12858 e WO 99/01393 descrevem composições de vidro contendo baixas quantidades de flúor ou de oxido de boro. Em WO 00/73232, a baixa das temperaturas características é obtida pelas composições com baixo teor de MgO (menos de 1%) e a adição de uma certa quantidade de óxido de boro, ou de óxido de lítio, ou de óxido de zinco, ou ainda de óxido de manganês, o que reduz o interesse econômico dessas composições. WO 00/73231 divulga composições cuja temperatura de liquidus é abaixada, notadamente graças a adição de MgO em uma faixa de teores estreita entre 1,7 e 2,65%. A maior parte das composições exemplificadas neste pedido compreende, além disso, um óxido escolhido dentre o óxido de lítio, o óxido de zinco, ou ainda o óxido de manganês. A diminuição das temperaturas características do processo pode ainda ser atingida, em WO 01/32576, pelo baixo teor de sílica (menos de 58%) das composições, e em WO 02/20419, pela seleção de composições cuja relação entre o teor de sílica e o teor de alcalino-terroso é inferior a 2,35.

[00016] Os objetivos perseguidos pelas diferentes invenções mencionadas seriam principalmente reduzir o custo das composições e diminuir o montante de materiais nocivos ao meio ambiente. A utilização das fibras para algumas aplicações igualmente ditou a escolha de composições muito específicas. Três propriedades podem ser, assim particularmente procuradas: a resistência em meio ácido, a resistência às temperaturas elevadas, e a alta resistência mecânica, notadamente a resistência à tração das fibras. A primeira propriedade é particularmente desejada nas aplicações de reforço de materiais orgânicos e/ou inorgânicos submetidos a um contato com um meio ácido, por exemplo, na indústria química. A segunda propriedade é de um interesse primordial quando os fios de vidro são utilizados, por exemplo, nos sistemas de escapamento de veículos automotivos. A terceira propriedade é procurada, no que concerne a ela, quando os materiais reforçados pelos fios de vidro estão submetidos a fortes solicitações mecânicas.

[00017] Para cada uma dessas três propriedades, composições particulares foram desenvolvidas.

[00018] As publicações WO 03/050049 e WO 02/42233 descrevem fibras de vidro as quais sua composição toma aptas a serem empregadas nos sistemas de escapamento de automóveis. No primeiro pedido, o objetivo é atingido graças a uma composição de vidro que contém quantidades muito baixas de MgO (menos de 1%). Esses vidros contêm igualmente altos teores de oxido de titânio (pelo menos 1,5%). O segundo pedido descreve composições de vidro que contêm uma faixa de teores de óxidos alcalino-terrosos particular. Muitos dos exemplos deste pedido são vidros que contém o óxido de bário ou do óxido de estrôncio. O documento FR-A-2 804 107 descreve, quanto a ele, fibras que apresentam uma composição particular, cuja propriedade de resistência às temperaturas elevadas provém de um tratamento de sua superfície visando obter uma composição superficial extremamente enriquecida em sílica.

[00019] O pedido FR-A-2 692 248 descreve e reivindica composições de vidro que apresentam um comportamento na fusão e na conversão em fibra próximo daquele do «vidro E», mas possuindo uma resistência aos ácidos claramente superior, notadamente graças a diminuição dos teores de anidrido bórico e de alumina. Os vidros reivindicados possuem, entretanto, um teor de anidrido bórico superior a 2%.

[00020] Os exemplos precedentes mostram que composições específicas foram desenvolvidas para responder a algumas restrições técnicas, econômicas ou ambientais, mas que a otimização de uma única gama de composições permitindo responder ao conjunto dessas restrições, altamente desejável no plano industrial, ainda resta para se fazer.

[00021] A presente invenção tem também por objetivo propor composições de vidro de um custo vantajosamente baixo, apresentando uma boa aptidão à conformação, e permitindo obter fios de vidros cujas propriedades de resistência às temperaturas elevadas e aos meios ácidos e de resistência mecânica são significativamente melhoradas em relação àquelas do vidro E ou a alguns vidros atualmente comercializados.

[00022] Um outro objeto da invenção é propor composições de vidro que ocasionam poucas emissões prejudiciais ao meio ambiente durante sua fusão.

[00023] Esses objetivos são atingidos graças aos fios de vidro cuja composição compreende os constituintes seguintes nos limites definidos abaixo expressos em porcentagens ponderais: Si02 59 a 63 A1203 10 a 16 CaO 16 a 23 MgO 1 a menos de 3,2 Na20 + K20 + Li20 0 a 2 Ti02 0 a 1 B203 0,1 a 1,8 Li20 0 a 0,5 ZnO 0 a 1 MnO 0 a 1 F 0 a 0,5 [00024] A sílica é um óxido formador da rede vítrea, e desempenha um papel essencial para sua estabilidade. No quadro dos limites definidos precedentemente, quando a porcentagem deste constituinte é inferior a 59%, o vidro obtido não é suficientemente viscoso e desvitrifica muito facilmente durante a conversão em fibra. Para teores superiores a 63%, o vidro se toma bastante viscoso e difícil de fundir. Por causa disso, o teor de sílica é de preferência inferior a 62,5%, e de maneira particularmente preferida, inferior a 62%. A sílica desempenhando um papel benéfico essencial na resistência à corrosão em meio ácido, seu teor é de preferência superior a 60%, notadamente superior ou igual a 60,5% e mesmo 61%. Um compromisso particularmente preferido consiste em escolher um teor de sílica compreendido entre 60 e 61%.

[00025] A alumina constitui igualmente um formador da rede dos vidros de acordo com a invenção e tem um papel fundamental na sua estabilidade. No quadro dos limites definidos de acordo com a invenção, um teor inferior a 10% acarreta um aumento sensível do ataque hidrobtico do vidro enquanto que o aumento da porcentagem deste óxido acima de 16% acarreta riscos de desvitrificação e um aumento da viscosidade. Levando-se em conta seu papel nefasto nas propriedades de corrosão em meio ácido, o teor de alumina é de preferência mantido acima de 15%, ou mesmo de 14%. As mais altas resistências à desvitrificação são obtidas para teores de alumina compreendidos entre 11 e 14%, de preferência entre 12 e 13%.

[00026] A cal e o magnésio permitem regular a viscosidade e controlar a desvitrificação dos vidros de acordo com a invenção. No quadro dos limites definidos de acordo com a invenção, um teor de CaO superior ou igual a 23% gera um aumento das velocidades de desvitrificação em CaSi03 (wollastonita) prejudicial a uma boa conversão em fibra. O teor de CaO deve então ser mantido a um valor estritamente inferior a 23%. Um teor de CaO inferior a 16% acarreta muito baixas resistências hidrolíticas. O teor de CaO é então de preferência superior a 18% e mesmo a 20%. O teor de MgO permite, em relação com o teor de cal, obter vidros cujas temperaturas de liquidus são particularmente baixas. A adição de magnésia nos teores determinados permite com efeito introduzir uma competição entre os crescimentos dos cristais de wollastonita e de diopsídio (CaMgSi206), tendo por efeito retardar o crescimento desses dois cristais, e então conferir uma boa resistência à desvitrificação. O teor de MgO é superior a 1%. A taxa de MgO é igualmente mantida de preferência inferior ou igual a 3%, superior a 2% e notadamente superior ou igual a 2,2% ou mesmo 2,6%. Para teores superiores ou iguais a 3,2%, a velocidade de cristalização do diopsídio se toma mais intensa. Por esta razão, o teor de MgO dos vidros de acordo com a invenção é estritamente inferior a 3,2%.

[00027] Os óxidos alcalinos podem ser introduzidos nas composições dos fios de vidro de acordo com a invenção para limitar a desvitrificação e reduzir a viscosidade do vidro. O teor de óxidos alcalinos deve, entretanto, ficar inferior a 2% para evitar um aumento da condutividade elétrica inaceitável para as aplicações no domínio da eletrônica e para evitar uma diminuição penalizante da resistência hidrolítica do vidro. O teor de óxido de lítio deve notadamente ser mantido abaixo de 0,5%, e de preferência inferior a 0,1%. Os inventores evidenciaram o papel extremamente nefasto dos óxidos alcalinos na resistência às temperaturas elevadas, caracterizada notadamente pela temperatura de amolecimento. Este papel é conhecido de maneira geral, mas neste contexto particular, a influência sobre a diminuição das temperaturas características do amolecimento do vidro devido aos teores muito baixos de óxidos alcalinos se revela surpreendentemente elevada. O teor total em óxidos alcalinos é então de preferência inferior ou igual a 1,5% ou mesmo a 1%.

[00028] Ti02 tem um papel particularmente importante nos vidros de acordo com a invenção. Este óxido é conhecido como agente fluidificante do vidro e suscetível de diminuir a temperatura de liquidus, e por isto mesmo substituinte parcial do óxido de boro. Para além de 1%, a coloração amarela e o sobre custo que ela gera podem se tomar inaceitáveis para algumas aplicações. A adsorção ultravioleta em função dos altos teores de titânio pode igualmente ser inaceitável quando as fibras são destinadas ao reforço de polímeros cuja reticulação é realizada por meio de raios UV. Por estas diferentes razões, o teor de óxido de titânio dos vidros de acordo com a invenção é inferior a 1%, e de preferência inferior ou igual a 0,9%, e mesmo a 0,8%. A fim de se beneficiar vantagens obtidas pela presença do óxido de titânio, seu teor é de preferência superior ou igual a 0,5%.

[00029] O anidrido bórico B203 é adicionado à composição dos vidros de acordo com a invenção, em um teor superior a 0,1%, a fim de facilitar a fusão e a conformação dos vidros. O boro pode, com efeito ser introduzido em quantidade moderada e de maneira econômica pela incorporação, como matéria-prima, de dejetos de fios de vidro contendo boro por exemplo, dejetos de fios de vidro E. Um outro meio econômico de introdução de baixas quantidades de boro consiste em utilizar matérias-primas naturais contendo o óxido de boro e óxidos alcalinos, tais como, por exemplo, o bórax (de fórmula química Na2B407.5H20). Essas matérias-primas contendo o sódio, e levando-se em conta a limitação do teor total em óxidos alcalinos que é desejada, o teor de óxido de boro dos vidros de acordo com a invenção é estritamente inferior a 1,8%. Os inventores, entretanto, evidenciaram seu papel nefasto sobre as propriedades de resistência à corrosão em meio ácido e de resistência nas temperaturas elevadas. O teor de B203 é, então, de preferência inferior a 1,5%, e de maneira ainda mais preferida inferior a 1,1%. No entanto, descobriu-se que baixos teores de óxido de boro, particularmente benéficos para a fusão e a conformação dos vidros de acordo com a invenção, não degradariam de maneira muito notável as propriedades acima mencionadas. Um teor mínimo igual a 0,5% em óxido de boro é então preferido nos vidros de acordo com a invenção. Quando o teor de B203 é superior ou igual a 0,5% e o teor de Ti02 é inferior a 0,5%, é desejável que o teor de Si02 seja superior a 60,5% a fim de conservar boas propriedades de resistência à corrosão em meio ácido.

[00030] O oxido de zinco (ZnO) permite diminuir a viscosidade dos vidros de acordo com a invenção e aumentar sua resistência à corrosão em meio ácido. Entretanto, levando-se em conta o preço elevado deste óxido, seu teor é inferior a 0,4%, de preferência inferior a 0,1%.

[00031] O teor de óxido de manganês é inferior a 1%, e de preferência inferior a 0,3%. Este óxido sendo suscetível de conferir ao vidro uma coloração violeta muito intensa, a taxa de MnO é mantida de preferência inferior a 0,1%.

[00032] O flúor pode ser adicionado em baixa quantidade para melhorar a fusão do vidro, ou estar presente em estado de impureza. Todavia, foi descoberto que baixas quantidades de flúor afetariam muito claramente a resistência em temperatura dos vidros de acordo com a invenção. O teor de flúor é, então, vantajosamente mantido acima de 0,5%, e notadamente inferior a 0,1%.

[00033] O óxido de ferro é uma impureza inevitável dos vidros de acordo com a invenção por causa de sua presença em várias matérias primas, e seu teor é geralmente inferior a 0,5%. Sendo dado que o efeito de coloração geralmente atribuída ao titânio é por causa de uma transferência eletrônica entre os íons Fe2+ e Ti4+, o teor de ferro nos vidros de acordo com a invenção é vantajosamente inferior a 0,3%, notadamente a 0,2%, graças a uma escolha judiciosa das matérias primas.

[00034] Um ou mais componentes (diferentes desses já considerados, ou seja, diferentes de Si02, A1203, CaO, MgO. Na20, K20, Li20, B203, Ti02, F, Fe203, ZnO, MnO) podem igualmente estar presentes, geralmente a título de impurezas, na composição de acordo com a invenção, o teor total desses outros componentes ficando inferior a 1%, de preferência inferior a 0,5%, a taxa de cada um desses outros componentes não excedendo geralmente 0,5%.

[00035] Os fios de vidro de acordo com a invenção podem ser realizados e empregados como fios de vidro E; eles são, além disso, mais econômicos, e apresentam uma melhor resistência em temperatura, à corrosão em meio ácido, e à tração.

[00036] Os fios de vidro de acordo com a invenção são obtidos a partir dos vidros de composição precedentemente descrita de acordo com o seguinte processo: uma multiplicidade de filetes de vidros fundidos, que escoam de uma multiplicidade de orifícios dispersados na base de uma ou mais fieiras é es tirado sob forma de uma ou mais mantas de filamentos contínuos, e depois reunidos em um ou mais fios coletados em um suporte em movimento. Pode tratar-se de um suporte em rotação quando os fios são coletados sob forma de enrolamentos ou de um suporte em translação quando os fios são cortados por um órgão que serve igualmente para estirá-los ou quando os fios são projetados por um órgão que serve para estirá-los de maneira a formar uma esteira.

[00037] Os fios obtidos, eventualmente após outras operações de transformação, podem também se apresentar sob diferentes formas: fios contínuos, fios cortados, trançados, fitas, esteiras, redes..., esses fios sendo compostos de filamentos de diâmetro que podem ir de cerca de 5 a 30 mícrons.

[00038] O vidro fundido que alimenta as fieiras é obtido a partir de matérias primas eventualmente puras (por exemplo, provenientes da indústria química) mas o mais freqüentemente naturais, esses últimos compreendendo as vezes impurezas em estado de traços, essas matérias-primas sendo misturadas em proporções apropriadas para obter a composição desejada, e depois sendo fundidos. A temperatura do vidro fundido (e então sua viscosidade) é regulada de maneira tradicional pelo operador de maneira a permitir a conversão em fibra do vidro evitando-se, notadamente, os problemas de desvitrificação e de maneira a obter a melhor qualidade possível dos fios de vidro. Antes de sua reunião sob forma de fios, os filamentos são geralmente revestidos de uma composição de encolamento que permite de protegê-los da abrasão e facilitando sua associação posterior com matérias a reforçar.

[00039] Os compósitos obtidos a partir dos fios de acordo com a invenção compreendem, pelo menos, um material orgânico e/ou pelo menos um material inorgânico e fios de vidro, uma parte pelo menos dos fios sendo os fios de vidro de acordo com a invenção.

[00040] Eventualmente, os fios de vidro de acordo com a invenção podem já ter sido associados, por exemplo, no curso do estiramento, a filamentos de material orgânico de maneira a obter fios compósitos. Por extensão, por «fios de vidro cuja composição compreende...» entende-se de acordo com a invenção «fios formados a partir de filamentos de vidro cuja composição compreende...», os filamentos de vidro sendo eventualmente associados a filamentos orgânicos antes de reunir os filamentos em fios.

[00041] Levando-se em conta suas boas propriedades de resistência a temperaturas elevadas, os fios de vidro de acordo com a invenção podem, igualmente, ser utilizados para a guarnição de sistemas de escapamento de veículos automotivos. Nesta aplicação particular, os fios de vidro de acordo com a invenção conferem boas propriedades de isolamento acústico fônica, mas são igualmente submetidos a temperaturas que podem ultrapassar 850oC ou mesmo 900 C.

[00042] As vantagens apresentadas pelos fios de vidro de acordo com a invenção serão melhor apreciadas através dos exemplos seguintes, que ilustram a presente invenção sem, todavia, limitá-la.

[00043] A tabela 1 reúne cinco exemplos de acordo com a invenção numerando-os de 1 a 5, e três exemplos comparativos, numerado Cl a C3. Cl é uma composição de vidro «E» padrão, C2 uma composição proveniente do pedido de patente WO 99/12858, C3 estando quanto a ele compreendido no ensinamento do pedido WO 96/39362.

[00044] A composição dos vidros é expressa em porcentagens em massa de óxidos.

[00045] A fim de ilustrar as vantagens das composições de vidro de acordo com a invenção, a tabela I apresenta quatro propriedades fundamentais: - a temperatura correspondente a uma viscosidade de IO25 poises, denotada «Tlog2,5» e expressa em graus Celsius, próxima da temperatura do vidro na fie ira. - a diferença entre esta última e a temperatura líquida (expressa «Tliq»), que representa uma margem de conformação devendo ser a mais elevada possível, - a temperatura de amolecimento, dita «de Littleton» e correspondente a uma viscosidade de IO7-6 poises, denotada «Tlog7,6» e expressa em graus Celsius, valor indicativo da resistência em temperatura das fibras, esses valores de temperatura e seu método de medido respectivo sendo bem conhecidos pelo especialista, - o valor da tensão à ruptura em flexão três sistemas de compósitos à base de resina vinil-éster (comercializada pela empresa Dow Chemical Company sob o nome Derakane 411-350) compreendendo uma proporção em volume de fibras de 50% após imersão em uma solução de ácido clorídrico (HCl concentração IN) a temperatura ambiente durante 100 horas, Esta tensão é expressa em MPa e caracteriza a resistência das fibras a corrosão em meio ácido.

Tabela 1 [00046] Como indicado na tabela 1, as fibras de acordo com a invenção são muito claramente superiores às fibras de vidro E (ex. comparativo Cl) em termos de teor de temperatura (perto de KX)oC de diferença) e de resistência à corrosão em meio ácido (uma tensão na ruptura duas ou três vezes mais elevada).

[00047] As fibras de acordo com a invenção apresentam igualmente desempenhos de uso bastante comparáveis a estes do exemplo C3, mas tendo a vantagem de ter condições de conversão em fibra melhoradas, e depois a margem de conformação <5 claramente mais confortável (pelo menos 25oC a mais) e se aproxima ainda das condições do vidro E, isto graças à adição moderada de anidrido bórico. As fibras de acordo com a invenção são, em qualquer ponto superiores às fibras do exemplo comparati vo C2.

[()0048] Os exemplos 1, 2 e 3 ilustram a influência de certos óxidos sobre a resistência das fibras a corrosão em meio ácido. O exemplo 2 ilustra, por exemplo, em comparação com o exemplo 1 o papel benéfico de Si02 e prejudicial de A12Q3, enquanto que o exemplo 3 coloca em evidência em relação ao exemplo 2 a influência nefasta do oxido de boro.

[00049] Os exemplos 4 e 5 contêm o oxido de titânio 7102. A comparação dos exemplos 4 e 2 permite evidenciar o papel benéfico deste óxido sobre a resistência em temperatura, mas igualmente sobre a resistência à corrosão ácida, pois esta última é melhorada apesar do alto teor de A1203 e o mais baixo teor de SÍ02 no exemplo 4.

[00050] Os vidros de acordo com a invenção apresentam então uma otimização particularmente boa das propriedades de resistência em temperatura e à corrosão em meio ácido e das propriedades de conversão em fibras.

REIVINDICAÇÕES

Claims (10)

1. Fio de vidro, caracterizado por compreender os seguintes constituintes, nos limites definidos abaixo expressos em porcentagens ponderais: SiO± 59 a 63 AEOj 10 a 16 CaO 16 a 23 MgO 1 a menos de 3,2 NazO + KiO + LízO 0 a 2 Ti02 0 a 1 B2O3 0,5 a 1,5 ZnO 0 a 0,5 MnO 0 a 1 e que não possua F ou Li.

2. Fio de vidro de acordo com a reivindicação I, formado a partir de um banho de vidro obtido por fusão de uma mistura vitrifícãvel, caracterizado pelo fato de que a mistura vitrifícãvel compreende o bórax.

3. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o teor de TiOi está entre 0,5% a 1,0%.

4. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o teor de R2O3 é superior ou igual a 0,5%.

5. Fio de vidro de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o teor de TiCL é inferior ou igual a 0,5%, o teor de SiCL é superior a 60,5%·.

6. Fio de vidro de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o teor de MgO é superior ou igual a 2,2% .

7. Compõsito de fios de vidro e de material(is) orgânieo(s) e/ou inorgânico(s), caracterizado pelo fato de que compreende fio de vidro tal como definido na reivindicação 1.

8. Guarnição para um sistema de escapamento, caracterizada pelo fato de que compreende fibras tais como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

9. Composição de vidro adaptada para a produção de fios de vidro de reforço, caracterizada pelo fato de compreender os seguintes constituintes, nos limites definidos abaixo expressos em porcentagens ponderais: Si02 59 a 63 A1203 10 a 16 CaO 16 a 23 MgO 1 a menos de 3,2 Na20 + K20 + Li20 0 a 2 Ti02 0 a 1 B203 0,5 a 1,5 ZnO 0 a 0,5 MnO 0 a 1 e que não possua F ou Li.

10. Processo de fabricação de fios de vidro, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de estiramento sob a forma de uma ou mais mantas de filamentos contínuos de uma multiplicidade de filetes de vidro fundidos que escoam de uma multiplicidade de orifícios dispostos na base de uma ou mais fieiras, e de reunião dos filamentos em um ou mais fios que são coletados em um suporte em movimento, o vidro fundido alimentando as fieiras apresentando uma composição como definida na reivindicação 9.