CN1207232C - 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法 - Google Patents
可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1207232C CN1207232C CN 200310105697 CN200310105697A CN1207232C CN 1207232 C CN1207232 C CN 1207232C CN 200310105697 CN200310105697 CN 200310105697 CN 200310105697 A CN200310105697 A CN 200310105697A CN 1207232 C CN1207232 C CN 1207232C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- parts
- body fluid
- human body
- ceramic fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title abstract description 16
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 16
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 231100000003 human carcinogen Toxicity 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2213/00—Glass fibres or filaments
- C03C2213/02—Biodegradable glass fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法。该纤维的重量百分组成为：SiO250～85%；CaO5.5～35%；MgO1～10%；B2O31～2%；Al2O30～1%；Fe2O30～0.5%；Na2O0～0.5%；K2O0～0.5%。诸料在1500～2000℃熔融；熔融液经过0.3～0.6MPa高压风喷吹或甩丝，经集棉制得。其物理性能指标是：直径1～10μm；长度30～250mm；渣球含量5～15%；溶解度100～250 mg/L。该纤维在人体液中有足够的溶解度、可快速降解，缩短了无机硅酸盐纤维在人体内的停留时间。将无机硅酸盐纤维对人体的损害降至最低。
Description
技术领域
本发明属于耐火绝热材料，是一种耐高温性能的特种无机硅酸盐纤维。具体涉及一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法。
背景技术
传统陶瓷纤维(硅酸铝耐火纤维)产品，其主要成分是Al2O3和SiO2(其Al2O3+SiO2一般大于94％)。该成分的陶瓷纤维在生产制造，以及制成其它绝热材料使用的过程中，存在着致命缺陷：因陶瓷纤维的直径细小大多在6μm以下；加之自身性脆，容易断裂产生纤维粉尘，极易被吸入人体内，从而影响人体健康。
数十年来，世界许多科研机构对陶瓷纤维的安全性问题进行了大量的研究，包括对人体致癌的研究。目前已经有一些组织或机构把陶瓷纤维划分为2B类(可能致癌物质)，比如：IARC国际癌症研究中心(International Agency for Research on Cancer，简称IARC)。他们的依据是：正常人体体液PH值为7.35～7.45(中性偏碱)，而以Al2O3和SiO2为主要成分的陶瓷纤维被人体吸入后不被溶解，故对人体有害。
目前，虽然陶瓷纤维对人体致癌作用的证据尚不充分，但欧、美等一些国家已将普通硅酸铝陶瓷纤维列入控制使用的产品，并要求在产品包装物上加印有害产品的标记。
发明内容
本发明的目的是研制一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法。该种纤维在人体体液中有足够的溶解度、可快速降解的无机硅酸盐纤维，以缩短无机硅酸盐纤维在人体内的停留时间。将无机硅酸盐纤维对人体的损害降至最低。
本发明的技术方案是：
研制一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维，其特征是该纤维的重量百分组成为：
SiO2 50～85％
CaO 5.5～35％
MgO 1～10％
B2O3 1～2％
Al2O3 0～1％
Fe2O3 0～0.5％
Na2O 0～0.5％
K2O 0～0.5％
上述的纤维的物理性能指标如下：直径1～10μm；长度30～250mm；渣球含量5～15％；溶解度100～250mg/L；
上述的配料在1500～2000℃熔融；熔融液经过0.3～0.6MPa高压风喷吹或甩丝的方式，经集棉器集棉制得纤维。
通过研究发现以SiO2、CaO、MgO为主要化学成分的碱土硅酸盐玻璃态纤维，很容易在生理介质溶液(比如人的体液)中发生溶解，因而上述技术方案是可行的。
本发明的优点是：
1.在陶瓷纤维的基础上，研制了以SiO2为主体的配料体系，引入了CaO、MgO、B2O3、Fe2O3、Na2O和/或K2O；同时严格控制了配料中Al2O3的含量；制得了可溶于PH为7.35～7.45溶液的无机硅酸盐纤维。
2.原料易得，成本低廉，有利于本发明的推广应用和陶瓷纤维产品的更新换代。
3.本发明所获得纤维，在PH7.3～7.5，温度37±0.5℃的偏碱性溶液中浸泡24h，用原子吸收光谱仪测定，其溶解度为100～250mg/L；而对比的普通陶瓷纤维溶解度为0mg/L，故用本发明制得的纤维在各种耐火纤维制品的制造、运输、安装和使用过程中可将对人体的危害程度降至最低限度。
具体实施方式
实施例1
原料配比(重量组成)：
SiO2 70份，CaO 15.5份，MgO 10份，B2O3 2份，Al2O3 1份，Fe2O3 0.5份，Na2O 0.5份，K2O 0.5份。
制备工艺过程 上述原料混合均匀后，在特制的电阻炉(或电弧炉、玻歇炉)中1500～1800℃熔融成液态，利用喷吹法或甩丝法(0.3～0.6Mpa风压)进行纤维生产。
现有电阻炉设立3组电极，由于原料组分改变，使电阻增大，导电率降低，导致熔化困难，为此对现有电阻炉增加3组电极，成为6组电极，以提高原料的导电率。
本发明生产的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维，柔软而富有弹性，其物理性能指标如下：纤维平均直径1～5μm，纤维长度为30～150mm，渣球含量为5～10％。
在PH7.3～7.5，温度37±0.5℃的偏碱性溶液中浸泡24h，用原子吸收光谱仪测定，其溶解度为170～250mg/L。而对比的普通陶瓷纤维溶解度为0mg/L。
实施例2
原料重量组成：
SiO2 70份，CaO 26份，MgO 1份，B2O3 1份，Al2O3 1份，Fe2O3 0.5份，Na2O0.5份；
工艺：
1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径5～10μm；长度90～250mm；渣球含量5～10％；溶解度100～250mg/L；其余同例1。
实施例3
原料重量组成：
SiO2 60份，CaO 26.5份，MgO 10份，B2O3 2份，Fe2O3 0.5份，Na2O 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径1～6μm；长度100～250mm；渣球含量5～8％；溶解度190～250mg/L；其余同例1。
实施例4
原料重量组成：
SiO2 50.5份，CaO 35份，MgO 10份，B2O3 2份，Al2O3 1份，Fe2O3 0.5份，Na2O 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径6～10μm；长度150～250mm；渣球含量5～14％；溶解度180～250mg/L；其余同例1。
实施例5
原料重量组成：
SiO2 50.5份，CaO 35份，MgO 10份，B2O3 2份，Fe2O3 0.5份，K2O 0.5份；
1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径2～5μm；长度30～200mm；渣球含量5～15％；溶解度100～200mg/L；其余同例1。
工艺：
实施例6
原料重量组成：
SiO2 54.5份，CaO 35份，MgO 8份，B2O3 2份，Na2O 0.5份；
1500～1900℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径2～5μm；长度90～250mm；渣球含量5～13％；溶解度100～200mg/L；其余同例1。
实施例7
原料重量组成：
SiO2 58份，CaO 35份，MgO 5份，B2O3 1份，Fe2O3 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径4～7μm；长度70～250mm；渣球含量5～8％；溶解度200～250mg/L；其余同例1。
实施例8
原料重量组成：
SiO2 53.5份，CaO 34份，MgO 10份，B2O3 1份，Al2O3 0.4份，Fe2O3 0.5份，Na2O 0.2份，K2O 0.4份；
工艺：
1800～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径4～8μm；长度30～200mm；渣球含量5～10％；溶解度200～250mg/L；其余同例1。
实施例9
原料重量组成：
SiO2 70份，CaO 26份，MgO 1份，B2O3 2份，Al2O3 0.3份，Fe2O3 0.3份，Na2O 0.4份；
工艺：
1900～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径6～10μm；长度150～250mm；渣球含量5～12％；溶解度150～250mg/L；其余同例1。
实施例10
原料重量组成：
SiO2 80份，CaO 12份，MgO 5份，B2O3 2份，Fe2O3 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1900～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径3～6μm；长度100～250mm；渣球含量5～14％；溶解度100～240mg/L；其余同例1。
实施例11
原料重量组成：
SiO2 80份，CaO 12份，MgO 5份，B2O3 2份，Fe2O3 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1900～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径3～6μm；长度100～250mm；渣球含量5～14％；溶解度100～240mg/L；其余同例1。
实施例12
原料重量组成：
SiO2 85份，CaO 6份，MgO 5份，B2O3 2份，Al2O3 1份，Fe2O3 0.5份，Na2O0.5份；
工艺：
1500～1900℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径4～8μm；长120～250mm；渣球含量5～8％；溶解度100～200mg/L；其余同例1。
实施例13
原料重量组成：
SiO2 85份，CaO 7份，MgO 5份，B2O3 2份，Al2O3 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1700～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径5～10μm；长度80～250mm；渣球含量5～10％；溶解度200～250mg/L；其余同例1。
实施例14
原料重量组成：
SiO2 51.5份，CaO 35份，MgO 10份，B2O3 2份，Al2O3 0.5份，Fe2O3 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1500～1900℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径1～5μm；长度130～250mm；渣球含量5～15％；溶解度200～250mg/L；其余同例1。
实施例15
原料重量组成：
SiO2 82.5份，CaO 9份，MgO 5份，B2O3 2份，Fe2O3 0.5份，Na2O 0.5份，K2O 0.5份；
工艺：
1700～2000℃熔融；0.3～0.6Mpa风压；直径5～10μm；长度150～250mm；渣球含量5～15％；溶解度150～250mg/L；其余同例1。
Claims (3)
1.一种可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维，其特征是该纤维的重量百分组成为：
SiO2 50～85％
CaO 5.5～35％
MgO 1～10％
B2O3 1～2％
Al2O3 0～1％
Fe2O3 0～0.5％
Na2O 0～0.5％
K2O 0～0.5％。
2.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维，其特征是上述的纤维的物理性能指标如下：直径1～10μm；长度30～250mm；渣球含量5～15％；溶解度100～250mg/L。
3.按照权利要求1所述的可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维的制造方法，其特征是上述的配料在1500～2000℃熔融；熔融液经过0.3～0.6MPa高压风喷吹或甩丝的方式，经集棉器集棉制得纤维。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200310105697 CN1207232C (zh) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200310105697 CN1207232C (zh) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1544370A CN1544370A (zh) | 2004-11-10 |
| CN1207232C true CN1207232C (zh) | 2005-06-22 |
Family
ID=34333862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200310105697 Expired - Lifetime CN1207232C (zh) | 2003-11-24 | 2003-11-24 | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1207232C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7875566B2 (en) | 2004-11-01 | 2011-01-25 | The Morgan Crucible Company Plc | Modification of alkaline earth silicate fibres |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103058640A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-04-24 | 山东安勒特生态陶瓷纤维有限公司 | 750度透辉石耐火纤维 |
| CN104557089A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-04-29 | 山东丽阳新材料股份有限公司 | 一种环保型无碱耐火纤维的制备方法 |
| FR3069535B1 (fr) * | 2017-07-25 | 2021-12-31 | Saint Gobain Isover | Fibres minerales |
-
2003
- 2003-11-24 CN CN 200310105697 patent/CN1207232C/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7875566B2 (en) | 2004-11-01 | 2011-01-25 | The Morgan Crucible Company Plc | Modification of alkaline earth silicate fibres |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1544370A (zh) | 2004-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1207233C (zh) | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维针刺毯及其制法 | |
| CN1040528C (zh) | 用于高温纤维化的组合物 | |
| CN1876587A (zh) | 玄武岩纤维材料 | |
| CN1639267A (zh) | 耐高温玻璃质无机纤维 | |
| CN101012105B (zh) | 一种低介电常数玻璃纤维 | |
| CN1041512C (zh) | 玻璃纤维组合物 | |
| JP2010202413A (ja) | ガラスの製造方法、ガラス原料の製造方法及びガラス原料 | |
| CN1392870A (zh) | 形成玻璃纤维的组合物 | |
| TWI518046B (zh) | Lead-free low melting point glass composition | |
| JP2012513362A5 (zh) | ||
| JP5384346B2 (ja) | ミネラルウールのための組成物 | |
| CN1226879A (zh) | 生物可溶性的高温无机棉 | |
| CN1863744A (zh) | 矿物棉组合物 | |
| CN1724459A (zh) | 日用强化瓷及其制备方法 | |
| EA026878B1 (ru) | Способ производства искусственных стекловидных волокон | |
| Luo et al. | Recycling of granite powder and waste marble produced from stone processing for the preparation of architectural glass–ceramic | |
| CN1207232C (zh) | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维及其制造方法 | |
| CN114105525B (zh) | 一种阻燃型玻璃纤维复合材料及其制备方法 | |
| CN1179909C (zh) | 以硅酸铝锂为基料的陶瓷制品 | |
| CN106430981A (zh) | 一种含改性粉煤灰的堇青石基微晶玻璃及其制备工艺 | |
| CN1242117C (zh) | 可溶于人体体液的无机硅酸盐纤维纸及其制法 | |
| CN1472155A (zh) | 无铅熔块釉 | |
| CN1552650A (zh) | 一种新型的乳白色玻璃 | |
| CN108017281A (zh) | 一种钢化玻璃及其制备方法 | |
| KR101348274B1 (ko) | 체액에 대한 용해성이 우수한 미네랄울 섬유 제조용 조성물 및 그로부터 제조된 미네랄울 섬유 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 256120 Shandong city of Zibo province Yiyuan County Yi River Road No. 11 Patentee after: LUYANG ENERGY-SAVING MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 256120 Shandong city of Zibo province Yiyuan County Yi River Road No. 11 Patentee before: Shandong Luyang Share Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20050622 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |