CZ289399B6 - Kompozice pro minerální vlákna - Google Patents

Kompozice pro minerální vlákna Download PDF

Info

Publication number
CZ289399B6
CZ289399B6 CZ19973053A CZ305397A CZ289399B6 CZ 289399 B6 CZ289399 B6 CZ 289399B6 CZ 19973053 A CZ19973053 A CZ 19973053A CZ 305397 A CZ305397 A CZ 305397A CZ 289399 B6 CZ289399 B6 CZ 289399B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
weight
percent
mineral
oxide
composition
Prior art date
Application number
CZ19973053A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ305397A3 (cs
Inventor
Bernd Dr. Steinkopf
Wolfgang Dr. Holstein
Axel Dr. Katzschmann
Peter Lohe
Original Assignee
Isover Saint-Gobain
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isover Saint-Gobain filed Critical Isover Saint-Gobain
Publication of CZ305397A3 publication Critical patent/CZ305397A3/cs
Publication of CZ289399B6 publication Critical patent/CZ289399B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/06Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C2213/00Glass fibres or filaments
    • C03C2213/02Biodegradable glass fibres

Abstract

Kompozice pro miner ln vl kna, rozlo iteln ve fyziologick m prost°ed , obsahuje v hmotnostn ch procentech SiO.sub.2.n. 30 a 51 %, Al.sub.2.n.O.sub.3.n. v ce ne 11,5 %, zejm na 13 a 25 %, CaO 2 a 23 %, MgO a 15 %, Na.sub.2.n.O + K.sub.2.n.O 10 a 19 %, TiO.sub.2.n. + Fe.sub.2.n.O.sub.3.n. 6 a 18 % a a 3 % p° m s .\

Description

Kompozice pro minerální vlákna
Oblast techniky
Vynález se týká kompozice pro minerální vlákna, která je vysoce rozložitelná ve fyziologickém prostředí.
Dosavadní stav techniky
Ve stavu techniky je popsáno několik kompozic pro minerální vlákna, o nichž se udává, že jsou rozložitelné ve fyziologickém prostředí.
Fyziologický rozklad minerálních vláken má velký význam, protože řada ošetření ukazuje, že u určitých minerálních vláken, majících velmi malé průměry v rozsahu menším než 3 pm, existuje podezření, že jsou karcinogenní, zatímco minerální vlákna takových rozměrů, která jsou fyziologicky dobře rozložitelná, nevykazují žádné karcinogenní vlastnosti.
Kompozice pro minerální vlákna však musí také mít dobré zpracovávací vlastnosti při použití známých způsobů pro výrobu minerální vlny s malými průměry vláken, zejména vytahováním foukáním. To znamená nejméně dostatečný zpracovávací rozsah například 80 °C a vhodnou viskozitu roztaveného materiálu.
Rozhodující význam také mají mechanické a tepelné vlastnosti minerálních vláken a odpovídajících výrobků, z nich vyráběných. Minerální vlákna jsou například používaná ve velkém rozsahu pro izolační účely. Zejména pro použití v průmyslovém sektoru a pro výrobu pro požární ochranu musí minerální vlákna mít dostatečnou tepelnou stabilitu.
Vynález si proto klade za úkol vytvořit novou kompozici pro minerální vlákna, která by se vyznačovala vysokou mírou fyziologické rozložitelnosti, vysokou tepelnou stabilitou, dobrými zpracovávacími vlastnostmi, a dala se přitom vyrábět a zpracovávat ekonomicky.
Podstata vynálezu
Vynález je založen na poznání, že se uvedeného cíle může dosáhnout konkrétními kompozicemi pro minerální vlákna, zhotovenými z oxidu křemičitého a oxidů alkalických zemin, a dále majícími relativně vysoký obsah oxidu sodného a/nebo draselného a podstatný obsah oxidu hlinitého, jakož i oxidu titanu a/nebo oxidu železa.
Bylo zjištěno, že takové kompozice pro minerální vlákna uspokojují kombinaci požadovaných vlastností, neboť se vyznačují vysokou fyziologickou rozložitelností, dostatečnou tepelnou stabilitou pro účely izolace v průmyslovém sektoru a dobrými zpracovávacími vlastnostmi při výrobě vlastní minerální vlny i výrobků z ní. To také zahrnuje podmínku, že horní teplota devitrifikace roztaveného materiálu je s výhodu nižší než 1300 °C. Střední průměr vláken je 4 až 5 pm nebo méně.
Vynález přináší kompozice pro minerální vlákna, která má vysokou míru rozložitelnosti ve fyziologickém prostředí a vyznačuje se následujícím obsahem složek v hmotnostních procentech:
oxid křemičitý SiO2 30 až méně než 51, oxid hlinitý A12O3 více než 11,5, zejména více než 13 a až 25,
-1 CZ 289399 B6 oxid vápenatý CaO oxid hořečnatý MgO Na2O + K2O
TiO2 + Fe2O3 Různé až méně než 23, 0ažl5, více než 10 až 19, až 18,
0až3.
To, co je označeno jako Fe2O3 znamená v této souvislosti obsah oxidu železitého Fe2O3 a oxidu železnatého FeO (vyjádřený jako oxid železitý Fe2O3).
Ve výhodných provedeních vynálezu je obsah oxidu hlinitého A12O3 okolo 14,2 hmotn. %, 14,5 hmotn.% nebo 17,1 hmotn. % jako koncentračních hodnot nebo jako minimálních hodnot koncentračního rozmezí do 25 hmotn. %.
Koncentrace Na2O + K2O s výhodou činí 10,4 hmotn. % nebo 12 hmotn. % jako koncentrační hodnoty, nebo tyto hodnoty představují minimální hodnoty koncentračního rozmezí od 19 %.
Kompozice pro minerální vlákna podle vynálezu mohou být zejména dobře ztenčovány vytahováním foukáním, což znamená, že minerální vlna má dobrou jemnost a malý obsah nezvlákněných částic.
Taková minerální vlákna dosahují vysokou tepelnou stabilitu a mohou být také používány pro protipožární konstrukce střídou odolnosti nejméně 90minut, sodolností zjištěnou zkouškou v tak zvané peci s malým plamenem podle DIN 4102, část 17. Mezní teploty použití, určené podle ACQ 132 pro průmyslový sektor, jsou dále vyšší než 600 °C.
I když relativně vysoký podíl oxidu sodného a/nebo draselného má za následek nízkou teplotu tání a tím i lepší zpracovávám' vlastnosti při tavících a zvlákňovacích postupech, vlna má přesto velmi vysokou tepelnou stabilitu.
Pro získání výše uvedených vlastností je výhodné, aby obsah alkalických oxidů a oxidu hlinitého měl molámí poměr (Na2O + K2O): A2O3< 1:1, s výhodou molámí poměr 1:1.
Tento molámí poměr zhruba odpovídá hmotnostnímu poměru obsahu alkalických oxidů k oxidu hlinitému <0,7:1.
Kompozice pro minerální vlákna podle vynálezu mohou být s výhodou taveny v tavících vanových pecích vytápěných fosilními palivy, zejména zemním plynem, při teplotách tavení 1350 °C až 1450 °C. Takové taviči vanové pece se hodí pro získávání homogenní taveniny, která je základní podmínkou pro stálou kvalitu výrobku. Rovnoměrnost roztavené skelné taveniny také usnadňuje reprodukovatelnost zvlákňovacího procesu a tím i tepelných a mechanických vlastností výrobku. Chemické složení takto získané minerální vlny kromě toho vede k odpovídajícím způsobem vysoké míře fyziologické rozložitelnosti.
Zejména přidávání oxidu hlinitého, oxidu titanu a oxidu železa zvyšuje tepelnou stabilitu minerální vlny.
S výhodou mají kompozice pro minerální vlákna podle vynálezu následující obsah složek v hmotnostních procentech:
oxid křemičitý SiO2 oxid hlinitý A12O3 oxid vápenatý CaO oxid hořečnatý MgO Na2O + K2O TiO2 + Fe2O3 Různé 30 až méně než 47, více než 11,5, zejména více než 13 a až 24, 4 až méně než 20, 0 až 15, více než 10 a až 18, 7 až 16, 0 až2.
Zejména mají přednostní kompozice pro minerální vlákna podle vynálezu následující obsah složek v hmotnostních procentech:
oxid křemičitý SÍO2 oxid hlinitý A12O3 oxid vápenatý CaO oxid hořečnatý MgO TiO2 + Fe2O3 Různé až 45, více než 12, a až 20, až 17,5, více než 10 a až 16, až 15,
0až2.
Obsah hliníku v kompozice je s výhodou od 13 do 20 hmotn. %.
Fyziologická rozložitelnost minerálních vláken byla určována na zvířatech, tj. pomocí experimentů in vivo, tak, zvanou intratracheální zkouškou. Pro tento účel byla zkoušená vlákna vstříknuta průdušnicí do průduškové soustavy plic zkušebních zvířat (krys) pomocí jedné nebo více injekcí. V těle krys, stejně jako v lidském těle, se částice vniklé do plic fyziologicky rozkládají různými obrannými mechanismy, například makrofágy nebo chemickým napadením plicní tekutinou. V určitých časových intervalech byla zvířata zabíjena, zpravidla 35 zvířat, a určoval se počet vláken v plicích, tj. nerozložených vláken.
Tyto údaje slouží k určení, jak rychle se vlákna v plicích rozložila. Na základě průběhu v čase a při použití osvědčených matematických metod se určí poločas rozkladu vláken, tj. doba, po jejímž uplynutí se rozložilo 50 % vláken v plicích. Nižší poločas odpovídá vyšší míře fyziologické rozložitelnosti vláken. Tak zvané Bayerovo vlákno B-01 má střední poločas rozkladu při intratracheální zkoušce 32 dní.
Analogicky jako toto minerální vlákno B-01 byla zkoušena rovněž jiná minerální vlákna, která vykázala poločas rozkladu menší než 50 dní a byla zatříděna jako nekarcinogenní.
Fyziologická rozložitelnost minerálních vláken podle vynálezu dosáhla hodnot, které byly zřetelně nižší než 50 dní, a měla zejména poločas rozpadu kratší než 40 dní. Tyto hodnoty vylučují karcinogenní účinek.
Teplotní chování minerálních vláken bylo určeno v peci s malým plamenem podle DIN 4102, část 17, „určování mezní teploty použití“.
Vynález bude nyní podrobněji popsán na základě příkladných provedení.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Byla vyrobena minerální vlna, mající následující sloužení v procentech hmotnosti:
oxid křemičitý SiO2 41,3,
oxid hlinitý A12O3 18,4,
oxid vápenatý CaO 15,0,
oxid hořečnatý MgO 7,6,
oxid sodný Na2O 9,5,
oxid draselný K2O 1,3,
oxid titaničitý TiO2 1,1,
oxid železitý Fe2O3 5,6.
Při použití vytahování foukáním a ztenčováním mezi 1300 a 1400 °C mohla být tato kompozice snadno zpracovávána na minerální vlákna, mající střední průměr 4,5 pm. Vlna splnila podmínky pro zkoušky teploty tání při 1000 °C.
Příklad 2
Byla vyrobena minerální vlna, mající následující sloužení v procentech hmotnosti:
oxid křemičitý SiO2 39,3,
oxid hlinitý A12O3 18,3,
oxid vápenatý CaO 18,4,
oxid hořečnatý MgO 6,6,
Na2O 4,5,
K2O 6,2,
TiO2 0,4,
Fe2O3
6,1.
Při použití vytahování foukáním a ztenčováním mezí 1300 a 1400 °C mohla být tato kompozice snadno zpracovávána na minerální vlákna, mající střední průměr 4,5 až 5 pm.
Příklad 3
Byla vyrobena minerální vlna, mající následující složení v procentech hmotnosti:
oxid křemičitý SiO2 44,0,
oxid hlinitý AI2O3 18,5,
oxid vápenatý CaO 13,0,
oxid hořečnatý MgO 5,2,
Na2O 6,6,
K2O 5,9,
TiO2 0,4,
Fe2O3 6,2.
Při použití vytahování foukáním a ztenčování mezi 1300 a 1400 °C mohla být tato kompozice snadno zpracovávána na minerální vlákna, mající střední průměr 5,5 pm. Vlna splnila podmínky pro zkoušku teploty tání při 1000 °C.
Příklad 4
Byla vyrobena minerální vlna, mající následující složení v procentech hmotnosti:
oxid křemičitý SiO237,4, oxid hlinitý A12O322,2, oxid vápenatý CaO17,2, oxid hořečnatý MgO5,7,
Na2O4,5,
K2O6,2,
TiO20,5,
Fe2O36,1.
Příklad 5
Byla vyrobena minerální vlna, mající následující složení v procentech hmotnosti:
oxid křemičitý S1O2 43,9,
oxid hlinitý A12O3 15,2,
oxid vápenatý CaO 17,4,
oxid hořečnatý MgO 6,6,
Na2O 4,5,
K2O 6,2,
TiO2 0,2,
Fe2O3 6,0.
Příklad 6
Byla vyrobena minerální vlna, mající následující složení v procentech hmotnosti:
oxid křemičitý SiO2 42,6,
oxid hlinitý A12O3 17,9,
oxid vápenatý CaO 15,0,
oxid hořečnatý MgO 7,3,
Na2O 4,4,
K2O 6,1,
T1O2 0,4,
Fe2O3 6,3.

Claims (3)

1. Kompozice pro minerální vlákna, která je rozložitelná ve fyziologickém prostředí, vyznačená tím, že obsahuje následující složky v hmotnostních procentech:
oxid křemičitý SiO2 oxid hlinitý A12O3 oxid vápenatý CaO oxid hořečnatý MgO Na2O + K2O TiO2 + Fe2O3 Různé 30 až méně než 51, více než 11,5, zejména více než 13, až 25, 2 až méně než 23, 0ažl5, více než 10, až 19, 6 až 18, 0až3.
2. Kompozice pro minerální vlákna podle nároku 1, vyznačená tím, že obsahuje následující složky v hmotnostních procentech:
oxid křemičitý SiO2 oxid hlinitý A12O3 oxid vápenatý CaO oxid hořečnatý MgO Na2O + K2O TiO2 + Fe2O3 Různé 30 až méně než 47, více než 11,5, zejména více než 13, až 24, 4 až 20, Oaž 15, více než 10, až 18, 7 až 16, 0až2.
3. Kompozice pro minerální vlákna podle nároku 1 nebo 2, vyznačená tím, že obsahuje následující složky v hmotnostních procentech:
oxid křemičitý SiO2 oxid hlinitý A12O3 oxid vápenatý CaO oxid hořečnatý MgO Na2O + K2O TiO2 +Fe2O3 Různé 35 až 45, více než 14, až 20, 8 až 17,5, 2 až 10, více než 10, až 16, 7 až 15, 0 až 2. Konec dokumentu
CZ19973053A 1996-02-06 1997-02-06 Kompozice pro minerální vlákna CZ289399B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19604238A DE19604238A1 (de) 1996-02-06 1996-02-06 Mineralfaserzusammensetzung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ305397A3 CZ305397A3 (cs) 1998-06-17
CZ289399B6 true CZ289399B6 (cs) 2002-01-16

Family

ID=7784643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19973053A CZ289399B6 (cs) 1996-02-06 1997-02-06 Kompozice pro minerální vlákna

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0819102B1 (cs)
AT (1) ATE179404T1 (cs)
AU (1) AU721117B2 (cs)
CA (1) CA2217562C (cs)
CZ (1) CZ289399B6 (cs)
DE (2) DE19604238A1 (cs)
DK (1) DK0819102T3 (cs)
ES (1) ES2133011T3 (cs)
HR (1) HRP970068B1 (cs)
HU (1) HU229654B1 (cs)
NO (1) NO316691B1 (cs)
PL (1) PL184754B1 (cs)
SK (1) SK282148B6 (cs)
TR (1) TR199701118T1 (cs)
WO (1) WO1997029057A1 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ298074B6 (cs) * 1998-09-17 2007-06-13 Isover Saint-Gobain Minerální vlna a její slození
CZ298887B6 (cs) * 2001-04-11 2008-03-05 Saint-Gobain Isover Minerální vlna schopná rozpouštení ve fyziologickém médiu a produkt pro tepelnou a/nebo akustickou izolaci

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2778399A1 (fr) * 1998-05-06 1999-11-12 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
FR2778401A1 (fr) * 1998-05-06 1999-11-12 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
AU2001237407A1 (en) 2000-02-15 2001-08-27 Rockwool International A/S Man-made vitreous fibres and products containing them
FR2806402B1 (fr) * 2000-03-17 2002-10-25 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
JP4886515B2 (ja) 2003-10-06 2012-02-29 サン−ゴバン・イソベール 造船用の鉱物繊維製絶縁要素
AU2004277445B2 (en) * 2003-10-06 2010-07-15 Saint-Gobain Isover Mineral wool composition
EP1680372B2 (de) 2003-10-06 2023-06-07 Saint-Gobain Isover Feuerschutztüre und feuerschutzeinlage hierfür
EP1522642A1 (de) * 2003-10-06 2005-04-13 Saint-Gobain Isover G+H Ag Dämmstoffbahnen aus einem zu einer Rolle aufgewickelten Mineralfaserfilz für den klemmenden Einbau zwischen Balken
FR2864828B1 (fr) * 2004-01-07 2007-08-10 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
WO2005035896A1 (de) * 2003-10-06 2005-04-21 Saint-Gobain Isover Dämmstoffelement aus minearalfaserfilz für den klemmenden einbau zwischen balken und dgl.
DE10349170A1 (de) 2003-10-22 2005-05-19 Saint-Gobain Isover G+H Ag Dampfbremse mit einer Abschirmung gegen elektromagnetische Felder
FR2940648B1 (fr) 2008-12-30 2011-10-21 Saint Gobain Isover Produit d'isolation a base de laine minerale resistant au feu, procede de fabrication et composition d'encollage adaptee
JP6266250B2 (ja) * 2013-07-25 2018-01-24 ニチアス株式会社 耐熱無機繊維
WO2022106592A1 (en) 2020-11-19 2022-05-27 Rockwool International A/S Method of preparing a melt for the production of man-made mineral fibres
CA3236629A1 (en) 2021-11-05 2023-05-11 Rockwool A/S Method of preparing a melt for the production of man-made mineral fibres
WO2024047238A1 (en) 2022-09-02 2024-03-07 Rockwool A/S Process for recycling waste mineral material

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI56820C (fi) * 1978-09-27 1980-04-10 Paraisten Kalkki Oy Glaskomposition avsedd foer framstaellning av fibrer
WO1983001947A1 (en) * 1981-12-04 1983-06-09 Us Commerce Alkali-resistant glass fibers
GB2150553A (en) * 1983-12-01 1985-07-03 Glass Int Inc Composition for making glass fibres
GB2220654B (en) * 1988-07-13 1992-10-07 Glass Int Inc Glass composition and batch blend for its production
DK159201B (da) * 1988-09-05 1990-09-17 Rockwool Int Mineralfibre
FR2663922B1 (fr) * 1990-07-02 1993-06-11 Saint Gobain Isover Procede de formation de fibres.
SK45594A3 (en) * 1992-08-20 1994-09-07 Saint Gobain Isover Method of producing mineral wool, and mineral wool produced thereby
ES2111508T3 (es) * 1994-11-08 2001-02-01 Rockwool Int Fibras vitreas artificiales.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ298074B6 (cs) * 1998-09-17 2007-06-13 Isover Saint-Gobain Minerální vlna a její slození
CZ298887B6 (cs) * 2001-04-11 2008-03-05 Saint-Gobain Isover Minerální vlna schopná rozpouštení ve fyziologickém médiu a produkt pro tepelnou a/nebo akustickou izolaci

Also Published As

Publication number Publication date
NO316691B1 (no) 2004-03-26
PL322856A1 (en) 1998-03-02
SK282148B6 (sk) 2001-11-06
TR199701118T1 (xx) 1998-06-22
AU1601997A (en) 1997-08-28
EP0819102B1 (en) 1999-04-28
WO1997029057A1 (en) 1997-08-14
HRP970068A2 (en) 1998-04-30
PL184754B1 (pl) 2002-12-31
SK134697A3 (en) 1998-05-06
NO974604D0 (no) 1997-10-06
DK0819102T3 (da) 1999-10-25
DE69700198T2 (de) 1999-09-23
ES2133011T3 (es) 1999-08-16
HRP970068B1 (en) 2000-04-30
CA2217562C (en) 2008-07-29
CA2217562A1 (en) 1997-08-14
CZ305397A3 (cs) 1998-06-17
EP0819102A1 (en) 1998-01-21
ATE179404T1 (de) 1999-05-15
DE19604238A1 (de) 1997-08-07
HUP9901622A3 (en) 2005-05-30
AU721117B2 (en) 2000-06-22
DE69700198D1 (de) 1999-06-02
NO974604L (no) 1997-10-06
HU229654B1 (en) 2014-03-28
HUP9901622A2 (hu) 1999-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ289399B6 (cs) Kompozice pro minerální vlákna
CA2017344C (en) Glass fibres with improved biological compatibility
US6043170A (en) Mineral fiber composition
US7704902B2 (en) Glass fibre compositions
RU2302392C2 (ru) Стойкое к воздействию высокой температуры стекловидное неорганическое волокно
US6998361B2 (en) High temperature glass fiber insulation
JP3192652B2 (ja) 生理学的媒体中において分解可能なガラス繊維
CZ286593A3 (en) Mineral fibers capable of dissolving in a physiological medium and article composed thereof
US8871662B2 (en) Compositions for mineral wool
SK280187B6 (sk) Minerálne vlákno, ktoré sa rozkladá v prítomnosti
KR20000029668A (ko) 생용해성고온미네랄울
AU774444B2 (en) A glass fiber composition
JP4019111B2 (ja) 生理食塩水に可溶な無機繊維とその製造方法
RU2815717C2 (ru) Минеральная вата
WO1996000196A1 (en) Thermostable and biologically soluble fibre compositions
CZ87896A3 (cs) Kompozice minerálních vláken
HUT77856A (hu) Ásványi szál készítmény

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20160206