Procédé de fabrication de fibres de verre. La présente invention se rapporte à la fa brication de fibres de verre dont une partie au moins des constituants non siliceux sont éliminés en vue d'obtenir des fibres à forte teneur en silice.
Des progrès récents réalisés dans l'indus trie dit verre filé et le développement d'un domaine toujours grandissant des applica tions de textiles et de produits tissés ou non en fibres de verre ont rendu nécessaires de nouveaux perfectionnements des procédés de production des compositions et des propriétés physiques des fibres. lies procédés connus pour la production économique sur une grande échelle des fibres de verre imposent certaines limites aux types et. aux composi tions des verres pouvant être employés et, par conséquent, également aux compositions et aux propriétés physiques des fibres pouvant être produites.
Les verres susceptibles de servir à la fabrication d'objets de dimensions relative ment grandes, tels que les ustensiles de tous genres, les isolateurs électriques, et.e., ayant une résistance élevée à la chaleur et aux ac tions chimiques, une résistance électrique éle vée et d'autres propriétés souhaitables, ne sont souvent pas appropriés pour la production de fibres. Parmi les causes de cette difficulté d'application, on peut citer: des tempéra tures de fusion trop élevées, des viscosités trop élevées aux températures de fusion, une alcalinité nuisible, une tendance à former des gouttes au cours du procédé de soufflage, une tendance à la rupture de la fibre conti nue dans le procédé d'étirage, etc.
En outre, on a trouvé que le lessivage des produits en verre fibreux, en vue d'éliminer des constituants non siliceux, dans le but de modifier la composition du verre et, en même temps, d'obtenir des produits fibreux résis tants, ne peut être effectué de la manière et par les procédés connus jusqu'à présent pour le lessivage et la revitrification d'objets en verre ayant une masse relativement impor tante, mais doit se conformer à des prescrip tions et conditions indiquées ci-après. Tout d'abord, le traitement thermique préalable qui est généralement employé actuellement pour conditionner le verre en vue du lessi vage, ou pour provoquer la séparation ou la formation d'une phase ou composition soluble dispersée dans la masse du verre, ne peut être employé lorsqu'il s'agit de fibres de verre.
Ceci est dû au fait que le chauffage des fibres ou matières fibreuses pendant la du rée nécessaire à la température appropriée entraîne l'agglutination ou la soudure des fibres. A l'encontre des produits massifs, les fibres passent. presque instantanément. par refroidissement de l'état très fluide à l'état complètement solide. Ce laps de temps est tellement court qu'il ne permet pas la s6pa- ration d'une phase soluble, telle qu'elle se pro duit parfois pendant le refroidissement, nor mal des objets massifs.
D'autre part, les fibres ayant -Lui diamètre supérieur à 0,025 mm environ ne peuvent être lessivées d'une manière satisfaisante parce qu'elles sont pratiquement imperméables sans un traitement thermique préalable, ou parce qu'elles se pulvérisent ou qu'elles se désagrè gent sous l'action des efforts de rupture en gendrés dans le verre pendant le lessivage. Mais les fibres de verre de composition conve nable, ayant un diamètre inférieur à 0,025 mm environ, peuvent être lessivées d'une manière satisfaisante parce que ces efforts ne peuvent pas devenir assez importants avant que la fibre soit complètement lessivée.
L'emploi de fibres ayant un diamètre encore plus faible, par exemple 0,0075 mm environ, est avanta geux non seulement parce que l'effet du les sivage est plus marqué et que la gamme des compositions pouvant être lessivées est plus grande qu'avec des fibres d'une grosseur d'en viron 0,025 mm, mais parce que la confection de tissus exige l'emploi de ces fibres plus fines.
Abstraction faite de certaines limitations concernant la composition, les borosilicates et les non-boro-silicates peuvent être lessivés dans des solutions acides pour l'extraction des éléments non silicieux, quand ils sont sous la forme de fibres ayant un diamètre infé rieur à 0,025 mm environ. Par contre, les non-boro-silicates ne peuvent être lessivés d'une manière satisfaisante quand ils sont sous une forme massive.
Les borosilicates ayant une teneur en Si02 supérieure à 70 % environ ne peuvent être lessivés sans un traitement thermique préalable. En conséquence, les fibres obtenues avec ces verres ne peuvent être lessivées parce qu'il n'est pas possible de leur faire su bir un traitement thermique efficace ainsi qu'il a été spécifié précédemment.
D'autre part, les fibres en verre à base de borosili- cates, ayant un diamètre inférieur à 0,025 min environ et présentant une teneur en SiO2 in férieure à 70 '/o<B>.</B> environ, peuvent être lessi vées facilement dans des solutions acides, par exemple des solutions d'acide chlorhydrique.
L'invention comprend un procédé de fa- brication de fibres de verre basé sur ces Coli5- tatations. Il est caractérisé en ce que l'on prépare un verre fondu propre à donner de fines fibres par étirage, ayant une teneur en SiO2 non supérieure à 75 /o et contenant des composés pouvant être éliminés de ces fibres par lessivage sans traitement thermique préa lable de celles-ci, en ce que l'on transforme le verre en fibres d'un diamètre non supérieur à 0,02.5 mm, et en ce qu'on lessive les fibres avec un solvant aqueux présentant un pII non supérieur à 7, pour extraire des éléments non siliceux, en laissant un résidu poreux d'une teneur élevée en silice.
Le verre que l'on prépare peut contenir en particulier, outre la silice, un oxyde de mé tal alcalin. et au moins un oxyde additionnel d'un métal tel que le béryllium, le magné sium, le calcium, le zinc, le strontium, le cad mium, le baryum, l'aluminium, le titane, le zirconium et le thorium. L'oxyde de métal alcalin peut. aussi être pratiquement absent.
Lorsque la majeure partie des constituants non siliceux de verres à base de borosilicate alcalin forme des composés solubles dans l'eau au cours du lessivage, ces verres peuvent être lessivés avec de l'eau. Toutefois, si la te neur en alcali est élevée, le bain devient. alca lin au cours du lessivage, et il en résulte une attaque de la texture siliceuse des fibres. Pour vaincre cette difficulté, il est nécessaire d'ajouter de l'acide au bain. Lorsque le rap port entre l'alcali et l'oxyde de bore est faible, par exemple non supérieur à. environ<B>1:5,</B> la solution reste sensiblement neutre et l'addi tion d'acide au bain est. inutile.
Lorsqu'on lessive avec une solution. acide des fibres de verre composées de silice, d'oxyde de bore, d'oxyde d'un métal alcalin et, d'alumine et répondant aux conditions pré citées concernant le diamètre et la teneur en silice, la composition finale des fibres lessi vées est différente de celle des objets massifs fabriqués avec le même verre, mais ayant subi un traitement thermique, et lessivés de la même manière.
Un boro-silieate alcalin ayant une teneur en A120 d'environ 211/a, traité thermiquement et lessivé sous une forme mas- sive, c'est-à-dire avec une épaisseur sensible ment supérieure à 0,025 mm environ, a une composition finale telle que la teneur en SiO2 est supérieure à 96 %, la teneur en B203 est d'environ 3 0/0,
avec des traces de A1203 et de Na2O. îVIais, si le même verre sous la forme de fibres ayant un diamètre inférieur à 0,025 min est lessivé dans les mêmes condi tions, la composition finale des fibres est telle que la teneur en SiO2 est supérieure à 96%, par exemple 97 %,
la teneur en A1203 est d'environ 3 % avec une teneur en B'203 infé- rieure à 0,
5 % et une teneur en Na2O infé- rieure à 0,05 0/0. Les fibres en verre à base de borosilicate, sensiblement exemptes d'oxydes de métaux alcalins, mais contenant des quantités appré ciables d'oxydes du deuxième groupe et d'alu mine, peuvent également être lessivées, mais exigent une solution acide, parce que la ma jeure partie des constituants non siliceux est pratiquement insoluble dans l'eau.
Le verre initial doit avoir une teneur en SiO2 non su- périeure à 56 %, une teneur en oxydes du deuxième groupe non supérieure à 22 0/0, une teneur en A1203 non inférieure à 12%, et une teneur en B203 d'au moins 5 0/0. Ces verres possèdent des propriétés qui les rendent parti culièrement convenables pour l'étirage en fibres.
Les fibres obtenues ont une forte te neur en silice, sont exemptes d'alcalis et con tiennent des quantités appréciables d'alumine et d'oxydes du deuxième groupe.
Les fibres obtenues à partir d'un verre à base de chaux et de soude ou d'un verre com posé de silice, d'oxyde de métal alcalin et d'oxydes du deuxième groupe, par exemple des oxydes de béryllium, de magnésium, de cal cium, de zinc, de strontium, de cadmium et de baryum, et présentant une teneur en Si0'2 non supérieure à 75 %,
se laissent facilement lessiver à condition que leur teneur en alcali soit supérieure à 20 % environ. Lorsque la te- neur en silice de ces verres est diminuée, la quantité minima d'oxyde de métal alcalin qui doit être présente petit également être quel que peu diminuée.
Des fibres ayant des compositions inusi tées peuvent être obtenues par incorporation d'oxydes de métaux qui forment dans le verre résultant des constituants insolubles dans les acides. Par exemple, les verres composés de silice, d'oxyde de métal alcalin et d'oxyde de zirconium, dont la teneur totale en oxyde de métal alcalin n'est pas inférieure à 25 % et dont la teneur en ZrO2 n'est pas supérieure à 15 0/0, étirés en fibres ayant un diamètre infé rieur à 0,025 mm et lessivés avec une solution acide,
donnent des verres composés de silice et de zircone et contenant des traces d'oxyde de métal alcalin. Par exemple, un verre com- posé de 61,9 % de Si02, de 28,6 % de Na2O et de 9,
5 % de Zr02 a été étiré en fibres de dia- mètre inférieur à 0,025 mm qui ont été en suite lessivées dans une solution aqueuse d'acide chlorhydrique et rincées dans l'eau pure.
Ces fibres présentaient ensuite une com- position comprenant environ 88 % de Si02, environ 12 % de ZrO2 et 0,25 de Na2O. Des résultats similaires ont été obtenus par subs titution des oxydes de titane et de thorium à l'oxyde de zirconium.
Pour la mise en ceuv re du procédé que comprend l'invention, il est essentiel que le bain de lessivage soit maintenu dans un état non alcalin, c'est-à-dire qu'il soit neutre ou acide. Ainsi qu'il a été spécifié précédem ment, certains verres fortement acides, conte nant une grande proportion d'oxyde de bore et une proportion faible ou nulle d'oxyde de métal alcalin, peuvent être lessivés à l'eau. Dans le cas de verres fortement basiques, par exemple de verre contenant une forte propor tion d'oxyde de métal alcalin ou d'oxyde du deuxième groupe, il est indiqué d'employer une solution fortement acide. Si la quantité d'acide présenté dans le bain est insuffisante pour neutraliser tous les constituants basiques du verre, ce bain peut devenir alcalin et la.
silice des fibres peut être dissoute, ce qui a pour effet de désagréger ces fibres.
Etant donné le faible diamètre des fibres et la faible profondeur de pénétration sur la quelle doit s'exercer l'effet de lessivage pour agir dans toute l'épaisseur des fibres, la durée de lessivage est relativement courte, mais peut. varier entre dix minutes et une heure ou plus, suivant la concentration de l'acide dans le bain de lessivage et suivant la température. En général, la. vitesse de lessivage peut être aug mentée par un accroissement de la concen tration acide et/ou par un accroissement de la température. Après le lessivage, les fibres sont soigneusement rincées à l'eau pure.
Une durée de lessivage allant jusqu'à plusieurs heures est. nécessaire pour des masses com pactes de fibres, étant donné que la diffu sion du solvant dans la masse est relative ment lente.
Les fibres de verre ayant été lessivées comme indiqué sont poreuses et ont une résistance à la traction un peu inférieure à celle des fibres initiales, après l'étirage. On a constaté que les pores des fibres lessivées sont plus petits que ceux qui se présentent dans les verres poreux ayant été lessivés sous la forme massive. Pour cette raison et malgré la capacité plus faible, l'eau est mieux rete nue par les fibres en verre poreux que par le verre poreux massif.
On a également constaté que les fibres en verre poreux retiennent, environ 10 % de leur poids d'eau après avoir été chauffées à 150 C pendant plusieurs heures. Lune grande proportion de cette eau résiduelle peut être éliminée par lui traite ment plus énergique, par exemple un ehauf- iage à 175 C dans le vide. La matière résul tante est un desséchant puissant.
On a en outre découvert que ces fibres de verre poreux lessivées peuvent être rendues phis compactes, c'est-à-dire revitrifiées ou transformées en fibres vitrifiées non poreuses par chauffage à. des températures très infé rieures à celles nécessaires pour rendre com pacts des verres poreux similaires se présen tant sous la forme massive. Si ce n'était pas le cas, il serait difficile de rendre compactes les fibres poreuses sans dévitrification super ficielle ni agglutination, effets qui affaibli raient considérablement le tissu fabriqué au moyen de ces fibres.
Les fibres contenant 97 % environ de Si02 et 3 % de A120 sont revitrifiées ou deviennent non poreuses lors- qu'elles sont chauffées pendant. 10 minutes à 700 C ou pendant plusieurs heures à 600 (.".
Les fibres de verre feutrées peuvent être lessivées ou revitrifiées aussi facilement. que les fibres séparées, avec une grande économie de temps, de matière et de frais supplémen taires.
Dans la production du verre filé, il est usuel de revêtir les fibres d'un lubrifiant. tel que l'huile, la cire ou une autre matière grasse ou onctueuse, pour éviter l'usure des fibres au cours du filage et de la confection des produits tissés ou non. On a constaté que ces revêtements ne contrarient pas sensible ment la mise en oeuvre du procédé et que le lessivage ainsi que la r evitrification peuvent être effectués en leur présence. Mais il en résulte une contamination indésirable du bain de lessivage et il est parfois difficile d'éliminer les résidus des matières orga niques sur les fibres poreuses pendant le traitement thermique subséquent, ce qui peut entraîner une altération de la couleur des fibres terminées.
Il est donc généralement préférable d'éliminer le revêtement, par chauffage du produit à environ 300 C ou par traitement avec un solvant avant l'opération da lessivage. Ainsi qu'il a été spécifié précé demment, la température très faible à la quelle les fibres poreuses peuvent. être revi- trifiées, malgré leur teiielir élevée en silice, permet la. transformation complète des fibres en les amenant à un état non poreux, sans qu'il en résulte une agglutination ou une sou dure des fibres et sans réduction excessive de la résistance à la traction.
Eventuellement, les fibres ou produits revitrifiés peuvent être de nouveau lubrifiés ou revêtus avec une ma tière lubrifiante, après la revitrification.
Des fibres ainsi lessivées et revitrifiées sont d'une texture et d'une souplesse remar quables. Elles donnent des tissus très doux au toucher et qui, de ce point de vue, peuvent être comparés aux tissus en soie ou en coton. Grâce à leur forte teneur en silice, les pro duits formés de ces fibres présentent égale ment une résistance élevée à la chaleur et ils constituent une excellente matière de rem- placement pour les tissus en amiante. Un tissu de verre, constitué de ces fibres, est stable à des températures supérieures à 400 C, tem pératures auxquelles l'amiante se déshydrate et se désagrège.
En conséquence, il est très avantageux comme matière d'isolement pour des températures allant de 400 à 1200 C, et offre en outre l'avantage de posséder une résistance électrique élevée. Ces propriétés, combinées avec la résistance plus élevée à la chaleur, font qu'un tel produit est tout in diqué pour l'isolement de fils et de conduc teurs électriques employés dans des condi tions de température élevées, par exemple pour les enroulements de moteurs électriques.
Pour certaines applications, il est souhai table de supprimer l'opération de revitrifi- cation et de laisser les fibres à l'état poreux. Il a été constaté que les fibres poreuses ont une grande capacité d'absorption pour les liquides et les vapeurs. Les fibres poreuses sont donc particulièrement avantageuses dans la confection de filtres et dans les appareils d'absorption sélective pour l'épuration de l'air et d'autres gaz.
Manufacturing process of glass fibers. The present invention relates to the manufacture of glass fibers from which at least part of the non-siliceous constituents are removed in order to obtain fibers with a high silica content.
Recent progress made in the so-called spun glass industry and the development of an ever-growing field of applications of textiles and products, woven or not made of glass fibers, have made it necessary to further improve the production processes of the compositions and of the products. physical properties of fibers. The known methods for the economical large-scale production of glass fibers impose certain limitations on the types and. to the compositions of the glasses which can be used and, therefore, also to the compositions and physical properties of the fibers which can be produced.
Glasses capable of being used in the manufacture of objects of relatively large dimensions, such as utensils of all kinds, electrical insulators, etc., having high resistance to heat and chemical actions, and electrical resistance high and other desirable properties are often not suitable for fiber production. Among the causes of this difficulty of application are: too high melting temperatures, too high viscosities at melting temperatures, harmful alkalinity, a tendency to form drops during the blowing process, a tendency breakage of the continuous fiber in the drawing process, etc.
In addition, it has been found that the leaching of fibrous glass products, with a view to removing non-siliceous constituents, with the aim of modifying the composition of the glass and at the same time obtaining strong fibrous products, does not can be carried out in the manner and by the methods known heretofore for leaching and revitrifying glass articles having a relatively large mass, but must comply with the prescriptions and conditions given below. First of all, the prior heat treatment which is generally employed at present to condition the glass with a view to washing, or to cause the separation or the formation of a soluble phase or composition dispersed in the mass of the glass, cannot be employed. when it comes to glass fibers.
This is because heating the fibers or fibrous materials during the necessary time to the appropriate temperature results in clumping or bonding of the fibers. Unlike solid products, fibers pass. almost instantly. by cooling from the very fluid state to the completely solid state. This period of time is so short that it does not allow the separation of a soluble phase, such as it sometimes occurs during cooling, not usually of massive objects.
On the other hand, fibers having a diameter greater than about 0.025 mm cannot be leached satisfactorily because they are practically impermeable without prior heat treatment, or because they pulverize or collapse. disintegrates under the action of breaking forces into the glass during leaching. But glass fibers of suitable composition, having a diameter of less than about 0.025 mm, can be leached satisfactorily because these stresses cannot become great enough before the fiber is completely leached.
The use of fibers having an even smaller diameter, for example about 0.0075 mm, is advantageous not only because the scavenging effect is greater and the range of compositions which can be leached out is greater than. with fibers of a thickness of about 0.025 mm, but because the making of fabrics requires the use of these finer fibers.
Apart from certain limitations on the composition, borosilicates and non-boro-silicates can be leached into acidic solutions for the extraction of non-siliceous elements, when they are in the form of fibers having a diameter less than 0.025 mm. about. On the other hand, non-boro-silicates cannot be leached satisfactorily when they are in a massive form.
Borosilicates with an SiO2 content greater than about 70% cannot be leached without prior heat treatment. Consequently, the fibers obtained with these glasses cannot be leached because it is not possible to make them undergo an effective heat treatment as was previously specified.
On the other hand, glass fibers based on borosilicate, having a diameter of less than about 0.025 min and having an SiO2 content of less than about 70%. </B>, can be washed. Easily developed in acidic solutions, for example hydrochloric acid solutions.
The invention comprises a method of manufacturing glass fibers based on these coli5- tations. It is characterized in that a molten glass suitable for giving fine fibers by drawing is prepared, having an SiO2 content not greater than 75 / o and containing compounds which can be removed from these fibers by leaching without prior heat treatment. thereof, in that the glass is converted into fibers with a diameter not greater than 0.02.5 mm, and in that the fibers are washed with an aqueous solvent having a pII not greater than 7, to extract non-siliceous elements, leaving a porous residue with a high silica content.
The glass which is prepared may contain in particular, besides silica, an alkali metal oxide. and at least one additional oxide of a metal such as beryllium, magnesium, calcium, zinc, strontium, cadmium, barium, aluminum, titanium, zirconium and thorium. Alkali metal oxide can. also be practically absent.
When the major part of the non-siliceous constituents of alkali borosilicate glasses form water soluble compounds during leaching, these glasses can be leached with water. However, if the alkali content is high, the bath becomes. alca lin during leaching, and this results in an attack on the siliceous texture of the fibers. To overcome this difficulty, it is necessary to add acid to the bath. When the ratio between alkali and boron oxide is low, for example not greater than. approximately <B> 1: 5, </B> the solution remains substantially neutral and the addition of acid to the bath is. unnecessary.
When washing with a solution. acid of glass fibers composed of silica, boron oxide, oxide of an alkali metal and alumina and meeting the above-mentioned conditions concerning the diameter and the silica content, the final composition of the leached fibers is different from that of massive objects made with the same glass, but heat-treated, and leached in the same way.
An alkaline boro-silieate having an Al20 content of about 211 / a, heat treated and leached in bulk form, i.e. with a thickness substantially greater than about 0.025 mm, has a final composition. such that the SiO2 content is greater than 96%, the B203 content is about 3 0/0,
with traces of A1203 and Na2O. However, if the same glass in the form of fibers having a diameter of less than 0.025 min is leached under the same conditions, the final composition of the fibers is such that the SiO2 content is greater than 96%, for example 97%,
the A1203 content is around 3% with a B'203 content less than 0,
5% and an Na2O content of less than 0.05%. Borosilicate glass fibers, substantially free of alkali metal oxides, but containing appreciable amounts of second group oxides and alumina, can also be leached, but require an acidic solution, because the most of the non-siliceous constituents are practically insoluble in water.
The initial glass must have an SiO2 content of not more than 56%, a content of oxides of the second group of not more than 22%, an A1203 content of not less than 12%, and a B203 content of not more than 22%. minus 5 0/0. These glasses possess properties which make them particularly suitable for stretching into fibers.
The fibers obtained have a high silica content, are free from alkalis and contain appreciable amounts of alumina and oxides of the second group.
The fibers obtained from a glass based on lime and soda or from a glass made up of silica, alkali metal oxide and oxides of the second group, for example oxides of beryllium or magnesium, of calcium, zinc, strontium, cadmium and barium, and having an Si0'2 content not exceeding 75%,
can be easily leached, provided their alkali content is greater than approximately 20%. When the silica content of these glasses is reduced, the minimum amount of alkali metal oxide which must be present will also be somewhat reduced.
Fibers with unusual compositions can be obtained by incorporating oxides of metals which form in the resulting glass constituents insoluble in acids. For example, glasses composed of silica, alkali metal oxide and zirconium oxide, the total content of alkali metal oxide of which is not less than 25% and the content of ZrO2 is not greater to 15 0/0, drawn into fibers having a diameter of less than 0.025 mm and leached with an acid solution,
give glasses composed of silica and zirconia and containing traces of alkali metal oxide. For example, a glass composed of 61.9% SiO2, 28.6% Na2O and 9,
5% ZrO2 was drawn into fibers less than 0.025mm in diameter which were then leached in aqueous hydrochloric acid solution and rinsed in pure water.
These fibers then exhibited a composition comprising about 88% SiO2, about 12% ZrO2 and 0.25 Na2O. Similar results were obtained by substituting the oxides of titanium and thorium for zirconium oxide.
For the implementation of the process that comprises the invention, it is essential that the leaching bath is maintained in a non-alkaline state, that is to say that it is neutral or acidic. As previously specified, certain strongly acidic glasses containing a large proportion of boron oxide and a small or no proportion of alkali metal oxide can be leached with water. In the case of strongly basic glasses, for example glass containing a high proportion of alkali metal oxide or oxide of the second group, it is advisable to use a strongly acidic solution. If the quantity of acid presented in the bath is insufficient to neutralize all the basic constituents of the glass, this bath can become alkaline and the.
silica from the fibers can be dissolved, which has the effect of breaking up these fibers.
Given the small diameter of the fibers and the shallow depth of penetration over which the leaching effect must be exerted to act throughout the thickness of the fibers, the leaching time is relatively short, but can. vary between ten minutes and an hour or more, depending on the concentration of acid in the leaching bath and the temperature. In general, the. The rate of leaching can be increased by increasing the acid concentration and / or by increasing the temperature. After leaching, the fibers are carefully rinsed with pure water.
A washout time of up to several hours is. necessary for compact masses of fibers, since the diffusion of the solvent in the mass is relatively slow.
The glass fibers which have been leached as indicated are porous and have a slightly lower tensile strength than that of the initial fibers, after drawing. It has been found that the pores of leached fibers are smaller than those found in porous glasses which have been leached in the massive form. For this reason and despite the lower capacity, water is better retained by porous glass fibers than by solid porous glass.
It has also been found that porous glass fibers retain about 10% of their weight of water after being heated at 150 ° C. for several hours. A large proportion of this residual water can be removed by more vigorous treatment, for example heating to 175 C in vacuum. The resulting material is a powerful desiccant.
It has further been discovered that these leached porous glass fibers can be made phis compact, i.e. revitrified or made into non-porous vitrified fibers by heating at. temperatures much lower than those required to compact similar porous glasses in the massive form. If this were not the case, it would be difficult to compact the porous fibers without superficial devitrification or agglutination, effects which would considerably weaken the fabric made from these fibers.
Fibers containing about 97% SiO 2 and 3% Al 2 O are revitrified or become non-porous when heated. 10 minutes at 700 C or for several hours at 600 (. ".
Felted glass fibers can be leached or revitrified just as easily. than separate fibers, with a great saving in time, material and additional costs.
In the production of spun glass, it is customary to coat the fibers with a lubricant. such as oil, wax or another fatty or unctuous material, to avoid the wear of the fibers during the spinning and the making of the products, whether woven or not. It has been found that these coatings do not significantly interfere with the implementation of the process and that the leaching as well as the revitrification can be carried out in their presence. However, this results in undesirable contamination of the wash bath and it is sometimes difficult to remove the residues of organic materials on the porous fibers during the subsequent heat treatment, which can lead to a deterioration in the color of the finished fibers.
It is therefore generally preferable to remove the coating, by heating the product to about 300 ° C. or by treatment with a solvent before the washing operation. As was specified above, the temperature is very low at which porous fibers can. being revitalized, despite their high silica content, allows the. complete transformation of the fibers to a non-porous state, without causing clumping or hardening of the fibers and without undue reduction in tensile strength.
Optionally, the fibers or revitrified products can be re-lubricated or coated with a lubricating material, after revitrification.
Fibers thus leached and revitrified have a remarkable texture and flexibility. They give fabrics which are very soft to the touch and which, from this point of view, can be compared to silk or cotton fabrics. Due to their high silica content, products formed from these fibers also exhibit high heat resistance and are an excellent substitute for asbestos fabrics. Glass fabric made up of these fibers is stable at temperatures above 400 ° C, at which time asbestos dehydrates and disintegrates.
Accordingly, it is very advantageous as an insulating material for temperatures ranging from 400 to 1200 C, and further has the advantage of having high electrical resistance. These properties, combined with the higher heat resistance, make such a product ideal for the insulation of electrical wires and conductors used in high temperature conditions, for example for motor windings. electric.
For some applications it is desirable to omit the revitrification process and leave the fibers in the porous state. It has been found that porous fibers have a high absorption capacity for liquids and vapors. Porous fibers are therefore particularly advantageous in the manufacture of filters and in selective absorption apparatus for the purification of air and other gases.