DE19530030C2 - Verwendung eines Silikatglases für Glasfasern, insbesondere Mikroglasfasern - Google Patents
Verwendung eines Silikatglases für Glasfasern, insbesondere MikroglasfasernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Silikatglases für Glasfasern,
insbesondere Mikroglasfasern mit niedriger Bio-Persistenz aus einem Faser
glas nach DIN 1259, das den verschiedenen Anwendungsparametern in der
Filter- und Dämmstoffindustrie genügt.
Aus den Kenntnissen über Asbest ist bekannt, daß inhalierbare Fasern
toxikologisch wirksam sein können, aber nicht zwangsläufig sein müssen,
wenn bestimmte Parameter bezüglich Faserform und Fasergröße vorliegen,
wie
- - eine Faserlänge über 5 µm
- - einen Faserdurchmesser unter 3 µm
- - ein Verhältnis Länge zu Durchmesser 3 : 1.
Das entscheidende Kriterium stellt die Bio-Persistenz (Verweildauer) der
Fasern in der Lunge dar. Die Beständigkeit der Fasern hängt insbesondere
von ihrer chemischen Zusammensetzung ab. Um die Bio-Persistenz von
Fasern zu bewerten, ist bekannterweise ein sogenannter Kanzerogenitätsin
dex K1 eingeführt, der sich für die jeweils zu bewertende Faser aus der
Differenz zwischen der Summe der Masse% der Oxide von Natrium,
Kalium, Bor, Calcium, Magnesium, Barium und dem doppelten Masse
%gehalt von Aluminiumoxid ergibt:
K1 = Summe An, K, B, Ca, Mg, Ba-Oxide - 2 × Al-Oxide.
Für die Einstufung der Fasern bezüglich Bio-Persistenz ist nach dem
EU-Richtlinien bekannt:
Kategorie 1 - Stoffe, die beim Menschen bekanntermaßen krebserzeugend wirken;
Kategorie 2 - Stoffe, die als krebserzeugend für den Menschen angesehen werden sollten;
Kategorie 3 - Stoffe, die wegen möglicher krebserregender Wirkung beim Menschen Anlaß zur Besorgnis geben, über die jedoch nicht genügend Informationen für eine befriedigende Beurteilung vorliegen.
Kategorie 1 - Stoffe, die beim Menschen bekanntermaßen krebserzeugend wirken;
Kategorie 2 - Stoffe, die als krebserzeugend für den Menschen angesehen werden sollten;
Kategorie 3 - Stoffe, die wegen möglicher krebserregender Wirkung beim Menschen Anlaß zur Besorgnis geben, über die jedoch nicht genügend Informationen für eine befriedigende Beurteilung vorliegen.
Nach der Kanzerogenitätsformel werden die Mikroglasfasern wie folgt einge
stuft:
- - Glasige Fasern mit einem Kanzerogenitätsindex KI ≦ 30 sind in Kategorie 2 eingestuft;
- - Glasige Fasern mit einem Kanzerogenitätsindex KI < 30 und < 40 sind in die Kategorie 3 eingestuft;
- - Für glasige Fasern erfolgt keine Einstufung als krebserzeugend, wenn deren Kanzerogenitätsindex KI ≧ 40 beträgt.
Für experimentelle Verfahren zur Ermittlung der Beständigkeit von Fasern ist
ein "in-vitro-Verfahren" bekannt, bei dem das Auflöseverfahren eines Stoffes
unter zeitlich konstantem Angriff einer nachgestellten Lungenflüssigkeit
(Gamble-Flüssigkeit) über längere Zeit verfolgt wird und wichtige Aussagen
über die Persistenz der Fasern ableitbar sind.
Im Stand der Technik sind einige Patentschriften veröffentlicht worden, die
Glaszusammensetzungen mit einer geringen Bio-Persistenz (Beständigkeit)
beinhalten. Derartige Zusammensetzungen sind z. B. in der DE-OS
39 17 045, in den EP-PS 0412878 und 0459897 und der WO 92/09536 darge
stellt.
So beschreibt die DE-OS-39 17 045 toxikologisch unbedenkliche Mikroglas
fasern mit folgenden Anteilen in Mol%:
SiO2 55-70%, B2O3 0-5%, Al2O3 0-3%, TiO2 0-6%, Eisenoxide 0-2%, MgO 0-5%, CaO 8-24%, Na2O 10-20%, K2O 0-5% und Fluorid 0-2%.
SiO2 55-70%, B2O3 0-5%, Al2O3 0-3%, TiO2 0-6%, Eisenoxide 0-2%, MgO 0-5%, CaO 8-24%, Na2O 10-20%, K2O 0-5% und Fluorid 0-2%.
In der EP-ES 0412878 ist eine Glasfaserzusammensetzung dargestellt, die in
einem biologischen Medium aufgespalten wird und folgende Gewichtsanteile
in % aufweist:
SiO2 57-70% B2O3 2-12%, Al2O3 0-5%, MgO 0-5%, CaO 5-10%, Na2O und K2O 13-18%, F 0-1,5%, P2O5 0-4% sowie Verunreinigungen < 2%.
SiO2 57-70% B2O3 2-12%, Al2O3 0-5%, MgO 0-5%, CaO 5-10%, Na2O und K2O 13-18%, F 0-1,5%, P2O5 0-4% sowie Verunreinigungen < 2%.
Die EP-PS 0459897 zeigt eine Glasfaserzusammensetzung auf, die Anteile in
Masse % von 37-38% SiO2, 4-14% Al2O3, 4-40% CaO, 4-16% MgO,
1-10% P2O5 sowie 0-15% Fe2O3 enthält.
In der PCT-WO 92/09536 wird eine Glasfaserzusammensetzung mit Masse%
Anteilen von 45-65% SiO2, 15-40% CaO, 0-20% MgO und 0,6% Na2O +
K2O dargestellt.
Die DE-Anmeldung vom 19.01.1994, Nr. P4401316.7 beschreibt eine Al2O3
- freie Glasfaserzusammensetzung mit 45-72% SiO2, 0,5-20% P2O5, 1-14%
B2O3, 5-17% Na2O, 2-9% K2O, 0-7% CaO, 0-5% BaO, 0-5% MgO,
0-5% ZnO, 0-1,5% F2, 0-2% Fe2O3, 0-5% Li2O und 0-2% CeO2 (in
Masse%). Diese bekannten Glasfaserzusammensetzungen werden jedoch
nicht bei industriellen Fertigungen eingesetzt, obwohl sie eine gute Bio-Persi
stenz aufzeigen, da sie für industrielle Einsatzgebiete vor allem auf dem
Filtersektor nicht die erforderlichen physikalischen Parameter aufweisen.
Außerdem sind Probleme bei der Erschmelzung des Glases oder bei der
Fertigung der Glasfasern mit Kristallisationserscheinungen und mit ungünsti
gen Temperatur-Viskositätsverhältnissen bekannt.
Nach den Patenten DE-OS 44 18 727 und DE-OS 195 03 167 sind Glasfa
serzusammensetzungen bekannt, die biologisch abbaubare Mineralfaserzu
sammensetzungen beinhalten und vorrangig in Gew.-% enthalten:
SiO2 50 bis 60, Al2O3 0 bis 2,5 CaO, MgO 10 bis 15, Na2O, K2O 14 bis 19 B2O3 7 bis 16 und 0 bis 4/5 TiO2, ZnO2 u. a. Spuren.
SiO2 50 bis 60, Al2O3 0 bis 2,5 CaO, MgO 10 bis 15, Na2O, K2O 14 bis 19 B2O3 7 bis 16 und 0 bis 4/5 TiO2, ZnO2 u. a. Spuren.
Diese Zusammensetzungen besitzen den Nachteil, daß die biologische
Abbaubarkeit der Fasern nicht vollständig erfolgen kann. Dies ist bedingt
durch den Mangel an Wolframoxid, welches bezüglich des Zusammenwir
kens mit Titan- und Zirkonoxid die biologische Lösbarkeit wesentlich beein
flußt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Silikatglas für Glasfasern, insbesondere
Mikroglasfasern, mit einer geringen Bio-Persistenz zu finden, dessen Kanze
rogenitätsindex
KI ≧ 30, insbesondere KI ≧ 40 beträgt, dessen physikalische Werte den erfor derlichen Einsatzparametern insbesondere auf dem Filtersektor genügen, das kristallisationsfest ist und dessen Glaskomposition eine Erweichungstempera tur EB bei logn = 7,6 < 700°C aufweisen soll.
KI ≧ 30, insbesondere KI ≧ 40 beträgt, dessen physikalische Werte den erfor derlichen Einsatzparametern insbesondere auf dem Filtersektor genügen, das kristallisationsfest ist und dessen Glaskomposition eine Erweichungstempera tur EB bei logn = 7,6 < 700°C aufweisen soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Erfindungsgemäß besteht die Struktur der Glasfasern, insbesondere
der Mikroglasfasern aus einem Silikatglas des Systems SiO2-R-RO-RO2-
RO3-R2O3-R2O5, wobei bestimmte Masse% Anteile an den verschiedenen
Komponenten so festgelegt sind, daß die Mikroglasfasern eine geringe Persi
stenz besitzen, gleichzeitig den jeweils erforderlichen Einsatzparametern
genügen, kristallisationsfest sind und eine Erweichungstemperatur von 640-
690°C aufweisen. Nach der Erfindung weisen die Glasfasern folgende
Anteile in Masse % auf:
SiO2 | 45,0-65,0% |
B2O3 | 2,0-12,0% |
WO3 | 0,1-6,0% |
Na2O | 6,0-17,0% |
K2O | 1,0-8,0% |
CaO | 2,0-12,0% |
MgO | 0,5-9,0% |
BaO | 0,0-6,0% |
ZnO | 0,5-6,0% |
ZrO2 | 0,5-12,0% |
TiO2 | 0,5-8,0% |
P2O5 | 0,0-8,0% |
F2 | 0,0-1,0% |
Li2O | 0,0-2,0% |
Fe2O3 | 0,0-0,4% |
wobei der Kanzerogenitätsindex KI
≧ 30, insbesondere KI
≧ 40 beträgt.
Bei der Verwendung des Silikatglases für Glasfasern besitzt das Glas einen
oder mehrere Anteile in Masse% von
CeO2 | < 1,0% |
Sb2O3 | < 0,5% |
As2O3 | < 0,5% |
SrO | < 1,0% |
SO3 | < 0,2% |
Al2O3 | < 0,5% |
Erfindungsgemäß gilt die Einhaltung folgender Masse%-Verhältnisse und
Masse% bestimmter Anteile:
Die erfindungsgemäße Verwendung des Silikatglases erfolgt für 10 Oxide in
bestimmten ausgewogenen Mengen. Überraschenderweise wurde durch
Versuche festgestellt, daß es sowohl auf ganz bestimmte Anteile der Glasbe
standteile als auch auf bestimmte Verhältnisse verschiedener Oxide zueinan
der ankommt, wenn alle o. g. Bedingungen erfüllt werden sollen:
- 1. Der Gehalt an B2O3 soll nicht weniger als 2 Masse% für ein weiches Glas mit guten Entglasungseigenschaften und kontrollierter Bio-Persistenz und nicht mehr als 12 Masse% betragen.
- 2. Der Gehalt an BaO bis 6 Masse% senkt die Viskosität und die Liquidu stemperatur bei gleicher Wasser- und Wärmebeständigkeit des Glases und wirkt nicht korrodierend auf das Material der Fasererzeugungsorgane.
- 3. Der Gehalt von 0,5 bis 6,0 Masse% ZnO senkt die Viskosität und die Liquidustemperatur ohne die Wärme- und Dauerfestigkeit der Glasfasern zu verändern; ein höherer Gehalt an ZnO birgt die Gefahr einer Phasentrennung.
- 4. Ein begrenzter Gehalt der Alkalioxide Na2O, K2O und Li2O zwischen 10 und 22 Masse% ist zur Einhaltung der gewünschten Bio-Persistenz notwen dig.
- 5. Das Masse%-Verhältnis CaO + MgO + BaO + ZnO/Na2O + K2O + Li2O zwischen 0,5 und 1,2 ermöglicht erfindungsgemäß die Erreichung eines für die Herstellung der Glasfasern günstigen Verarbeitungsbereiches und ist für eine geringe Entglasungsneigung und gute thermische Eigenschaften der Mikroglasfasern erforderlich.
- 6. Das Masse%-Verhältnis ZrO2 + TiO2 + WO3/Na2O + K2O + Li2O zwischen 0,3 und 0,7 garantiert eine niedrige Bio-Persistenz bei gleichzeitiger Einhaltung der Einsatzparameter für bestimmte geforderte Eigenschaften der Fasern entsprechend ihres Einsatzes und ihrer Anwendung.
- 7. Das Masse%-Verhältnis MgO/CaO
zwischen 0,2 und 0,8 ermöglicht die Verwendung von Dolomit als Quelle für
Magnesiumoxid und Flußspat als Quelle für Fluor. Die Zusammensetzungen,
die das meiste Fluor enthalten, besitzen ein Masse%-Verhältnis
MgO/CaO von ca. 0,2.
Die Zusammensetzungen, die das wenigste Fluor enthalten, besitzen ein Masse%-Verhältnis MgO/CaO von ca. 0,5. - 8. Das Masse%-Verhältnis BaO/CaO zwischen 0,1 und 0,5 ermöglicht, bei Gläsern mit hohem Kalkgehalt die Kompensation der durch CaO bedingten nachteiligen Entglasungsneigung durch BaO.
Somit ist der Anteil an CaO gering, wenn das Masse%-Verhältnis größer als
0,1 ist. Ist das Masse%-Verhältnis geringer als 0,1, ist die Entglasung stark.
Ist das Masse%-Verhältnis geringer als 0,5, werden die relativ hohen Kosten
des BaO die Gesamtkosten des Gemenges nicht übermäßig belasten. Das
Feuerfestmaterial des Schmelzofens wird nur gering angegriffen.
Die Masse%-Anteile an den Alkalioxiden Na2O, K2O und Li2O zwischen 10%
und 22% ermöglichen eine hohe Bio-Persistenz. Bei einem Anteil unter
10% ist eine zu geringe Bio-Persistenz erreicht; bei Masse%-Anteilen über
22% steigt der pH-Wert der Fasern zu hoch.
Nach einer bevorzugten vorteilhaften Ausführungsart des Silikatglases liegen
die Zusammensetzungen in folgenden Masse%-Grenzen:
SiO2 | 47,0-63,0% |
B2O3 | 6,0-11,0% |
Na2O | 8,0-13,0% |
K2O | 1,0-4,0% |
CaO | 4,0-8,0% |
P2O5 | 0,4-4,0% |
MgO | 1,0-4,0% |
BaO | 2,0-4,0% |
ZnO | 2,0-5,0% |
ZrO2 | 2,0-6,0% |
WO3 | 0,1-6,0% |
TiO2 | 0,5-4,0% |
F2 | 0,3-0,6% |
Fe2O3 | 0,1-0,2% |
Dabei sind die vorstehend beschriebenen Masse% und Masse%-Verhältnisse
eingehalten. Die Silikatgläser zeichnen sich durch eine hohe Bio-Persistenz
aus und weisen einen Kanzerogenitätsindex KI ≧ 40 auf, wobei die Gläser
durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Oxide des Zirkons, Titans und
Wolframs in Integration mit den o. g. erfindungsgemäßen Anteilen an den
erfindungsgemäßen Ingredienzien den Fasereinsatzgebieten in der Filterindu
strie gerecht werden. Die erfindungsgemäßen Fasergläser besitzen eine relativ
niedrige Erweichungstemperatur unter 700°C. Die erreichbaren Zerfase
rungsleistungen sind daher hoch bei gleichzeitiger Verringerung der zur
Zerfaserung erforderlichen Wärmemenge. Die erfindungsgemäßen Faserglä
ser besitzen außerdem eine maximale Entglasungsgeschwindigkeit von ≦ 0,6
µm pro Minute. Dadurch ist vorteilhafterweise die Neigung zur Entglasung
insbesondere in den kälteren Zonen der Zerfaserungsanlagen erheblich
herabgesetzt. Die Entglasungsgeschwindigkeit bei den bekannten üblichen
Fasergläsern ist größer als bei den erfindungsgemäßen Fasergläsern; außer
dem ist der Kristallisationszustand bei ihnen unter Bedingungen erreicht, bei
denen die erfindungsgemäßen Gläser noch eine einwandfreie Faserherstel
lung ermöglichen.
Die erfindungsgemäßen Fasergläser eignen sich insbesondere für die Herstel
lung von Fasern und vorzugsweise Mikroglasfasern mittels des Zieh-Blas-
Verfahrens (Flammenstreckverfahrens), aber auch für die Herstellung von
Fasern durch die kombinierten Schleuder-Blas-Verfahren. Obwohl die erfin
dungsgemäßen Glasfasern speziell für die Filterindustrie entwickelt wurden,
eignen sie sich aber auch für hochwertige Isolationsmaterialien u. a. in der
Kryotechnik. Die Gründe für den Einsatz der einzelnen Komponenten mit
den erfindungsgemäßen Masse%-Gehalten sind folgende:
Siliziumoxid (SiO2) ist der grundlegende glasbildende Bestandteil. Geringere
Mengen an Siliziumoxid bedingen schlechtere Faserbildungseigenschaften,
größere Mengen erhöhen die Viskosität und erfordern höhere Temperaturen
zur Faserbildung.
Boroxid (B2O3) ist ein ausgezeichneter Netzwerkbildner, wirkt als schmelzbe
schleunigendes Flußmittel und bewirkt bei den zur Faserbildung erforderli
chen Temperaturen eine wesentliche Absenkung der Viskosität.
Phosphorpentoxid (P2O5) kann als weitere Netzwerkbildner in die erfin
dungsgemäße Glaszusammensetzung eingeführt werden und bewirkt insbe
sondere eine niedrige Persistenz der Fasern. Natriumoxid (Na2O) ist das
aktivste Flußmittel und wird dazu verwendet, die erwünschten Viskositätser
fordernisse aufrecht zu erhalten und die Persistenz der Glasfasern zu
erhöhen. Kaliumoxid (K2O) erniedrigt die Viskosität, vergrößert den Verar
beitungsbereich, verbessert durch Bildung von Eutektika mit Na2O das
Einschmelzverhalten und sorgt für eine erhöhte Persistenz der Fasern.
Lithiumoxid (Li2O) bewirkt eine große Viskositätserniedrigung und erhöhte
Persistenz der Fasern. Kalziumoxid (CaO) stabilisiert das Glas und hilft, das
Glas bei der Verarbeitungstemperatur fluide, also fließfähig zu halten.
Magnesiumoxid (MgO) verringert die Kristallisationsneigung des Glases und
verbessert bei der Verarbeitungstemperatur die Fließfähigkeit. Bariumoxid
(BaO) verlängert den Verarbeitungsbereich und senkt die Viskosität. Zinko
xid (ZnO) ist ein Hauptbestandteil, welcher u. a. die chemische Beständigkeit
im gewünschten Rahmen stabilisiert. Durch den Einsatz von Zinkoxid wird
bei den Zerfaserungstemperaturen die Viskosität verringert, das Schmelzver
halten verbessert sowie der Verarbeitungsbereich verlängert.
Die für die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung in Verbindung und
Konzentration mit anderen Ingredienzien wichtigen Bestandteile sind
Zirkonoxid (ZrO2) und Titanoxid (TiO2). Durch den variablen Einsatz von
Zirkonoxid und Titanoxid in Verbindung mit Wolframoxid wird die jeweils
für die speziellen Einsatzzwecke der Fasern benötigte chemische Beständig
keit in Verbindung mit einer notwendigen erfindungsgemäßen hohen Persi
stenz vorrangig geregelt. Das Zirkonoxid verbessert die Elastizität der Fasern
und verringert die Sprödigkeit für oxydations- und reduktionsfeste Faserma
terialien.
Durch den Einsatz von Titanoxid wird die mechanische Festigkeit der Fasern
erhöht.
Wolframoxid (WO3) wirkt in Verbindung mit Zirkonoxid und Titanoxid
innerhalb der weiteren erfindungsgemäßen Bestandteile als Schmelzbeschleu
niger, indem es bereits in Kleinstmengen zugesetzt, die Schmelztemperatur
und Viskosität des Faserglases herabsetzt. Insbesondere bewirkt es aber
innerhalb der erfindungsgemäßen Masse% der Bestandteile die gewünschten
Effekte bezüglich der Bio-Persistenz. Fluor (F2) dient als Schmelzbeschleuni
ger und bewirkt eine Absenkung der Viskosität.
Aluminiumoxid (Al2O3) wird aus Gründen der wesentlichen Absenkung der
Persistenz nicht eingesetzt und liegt nur in Kleinstmengen als Verunreinigung
anderer Bestandteile vor. Die Verwendung von allgemein verfügbaren
wirtschaftlichen Basismaterialien führt dazu, daß kleine Beträge anderer
Oxide, wie etwa SrO im Glas vorliegen, ohne jedoch den Rahmen der Erfin
dung zu beeinflussen.
Eisenoxid (Fe2O3) wirkt sich stabilisierend auf das erfindungsgemäße Glassy
stem aus.
Das SO3 resultiert aus der Verwendung von Sulfaten zur Unterstützung des
Schmelzvorgangs oder rührt von Unreinheiten her. Arsenoxid (As2O3) oder
Antimonoxid (Sb2O3) oder Ceroxid (CeO2) werden insbesondere als Läuter
mittel vewendet.
Die Verwendung von Silikatglas für Mikroglasfaserzusammensetzungen
sowie die erreichten Ergebnisse werden nachstehend an Hand mehrerer
Ausführungsbeispiele mit zugehörigen Tabellen und durch Versuche näher
erläutert.
Für den Nachweis der Bio-Persistenz werden erfindungsgemäß die Mikro
glasfasern einem "in vitro-Test" unterzogen, wobei Mikroglasfasern gleicher
Nenndurchmesser von 2 µm in eine Lösung getaucht werden, mit der ein
gepuffertes physiologisches Medium simuliert wird und deren chemische
Zusammensetzung eine modifizierte Gamble-Lösung wie folgt darstellt
(angegeben in mg/l):
NaCl | 6490 |
NaHCO3 | 2224 |
NH4CL | 510 |
H2SO4 | 48 |
NaH2PO4H2O | 162 |
CaCl2 | 20 |
(Na3Zitrat)2H2O | 38 |
Glyzin | 450 |
Der mit dieser physiologischen Lösung durchgeführte Abbautest der Mikro
glasfasern wird unter folgenden Bedingungen durchgeführt:
50 mg Mikroglasfasern sind in einem geschlossenen Gefäß mit 50 ml der Lösung zusammengebracht, wobei die Lösung auf einer Temperatur von 37°C gehalten wird. Nach jeweils 3, 10 und 32 Tagen wird die Konzentra tion von aufgelöstem SiO2 in mg/l gemessen.
50 mg Mikroglasfasern sind in einem geschlossenen Gefäß mit 50 ml der Lösung zusammengebracht, wobei die Lösung auf einer Temperatur von 37°C gehalten wird. Nach jeweils 3, 10 und 32 Tagen wird die Konzentra tion von aufgelöstem SiO2 in mg/l gemessen.
Vier verschiedene, für die Faserproduktion bekannte und benutzte Faserglas
zusammensetzungen werden als Vergleich zu der Abbaufähigkeit der erfin
dungsgemäßen Glasfaserzusammensetzungen vermessen (Tabelle 1 und
Tabelle 2). Die Zusammensetzung 1 ist herkömmlich für die Herstellung von
Dämmstoffen, die Zusammensetzung 2 wird insbesondere für die Herstel
lung von Mikrofasern für die Filterindustrie benutzt. Die Zusammensetzung
3 und 4 stellen Al2O3-arme Zusammensetzungen dar, wobei die daraus
erzeugten Mikroglasfasern als Fasern geringer Bio-Persistenz als nichtkanze
rogen einzustufen sind (F. Pott "Kanzerogenität von Glasfasern mit unter
schiedlicher Beständigkeit" tbl. Hyg. 189, 563-566/1950).
Die Ergebnisse der Beständigkeit im physiologischen Medium aus Tabelle 2
zeigen, daß sich die Abbaufähigkeit in der Angriffslösung bei einzelnen
Gläsern unterscheidet. Von den untersuchten Standardgläsern weisen nur die
Glasfasern der Zusammensetzung Nr. 3 und 4 einen deutlichen Abbau auf,
während die Fasern der Zusammensetzung Nr. 1 und Nr. 2 nur schwach
angegriffen werden.
In den Tabellen 3 und 4 sind verschiedene erfindungsgemäße Glasfaserzu
sammensetzungen und der Abbau dieser Fasern als Konzentration von
aufgelöstem SiO2 gemäß der vorliegenden Erfindung aufgezeigt.
Die in Tabelle 3 und 4 ausgewiesenen Ergebnisse mehrerer Ausführungsbei
spiele zeigen die Vorteile der erfindungsgemäßen Fasergläser.
Es werden Glasfasern mit einem Kanzerogenitätsindex ≧ 40 erhalten. Dabei
zeigen die in Tabelle 4 ausgewiesenen Werte im Vergleich zu der nichtkanze
rogenen Glasfaser Nr. 3 gleiche bzw. höhere Abbauwerte, wodurch die
Nichtkanzerogenität der erfindungsgemäßen Glasfasern bestätigt wird.
Die erfindungsgemäßen Fasergläser zeigen weiterhin, wie in Tabelle 3 darge
stellt eine äußerst geringe Kristallisationsneigung sowie relativ niedrige
Erweichungstemperaturen.
Claims (6)
1. Verwendung eines Silikatglases des Systems SiO2-R-RO-RO2-RO3-R2O-
R2O3-R2O5 mit folgenden Bestandteilen als Oxide in Masse%:
SiO2 45,0-65,0%
B2O3 2,0-12,0%
WO3 0,1-6,0%
Na2O 6,0-17,0%
K2O 1,0-8,0%
Li2O 0,0-2,0%
CaO 2,0-20,0%
MgO 0,5-9,0%
BaO 0,0-6,0%
ZnO 0,5-6,0%
ZrO2 0,5-12,0%
TiO2 0,5-8,0%
P2O5 0,0-8,0%
F2 0,0-1,0%
Fe2O3 0,0-0,4%
für Mikroglasfasern niedriger Bio-Persistenz mit einem Konzerogenitätsindex
≧30, insbesondere ≧ 40, sowie einem Faserhauptanteil mit einem mittleren
Durchmesser von < 5... < 7 µm und einem Faseranteil von < 5% mit einem
Durchmesser von < 3 µm.
2. Verwendung des Silikatglases nach Anspruch 1, wobei das Glas folgende
Oxid-Anteile in Masse% besitzt:
CeO2 < 1
Sb2O3 < 0,5
As2O3 < 0,5
SrO < 1,0
SO3 < 0,2
Al2O3 < 0,5
3. Verwendung des Silikatglases nach Anspruch 1 und 2, wobei das Glas
folgende Oxid-Verhältnisse in Masse % besitzt:
4. Verwendung des Silikatglases nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
das Glas folgende Oxid-Zusammensetzung in Masse% besitzt:
SiO2 45,0-47,0%
B2O3 2,0-12,0%
WO3 0,1-6,0%
Na2O 10,0-17,0%
K2O 1,0-8,0%
CaO 2,0-20,0%
MgO 0,5-9,0%
BaO 4,0-6,0%
ZnO 5,0-6,0%
ZrO2 8,0-12,0%
TiO2 0,5-1,0%
P2O5 5,0-8,0%
F2 0,0-1,0%
Fe2O3 0,0-0,4%
5. Verwendung des Silikatglases nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei
das Glas folgende Oxid-Zusammensetzung in Masse % besitzt:
SiO2 47,0%
B2O3 11,0%
WO3 0,3%
Na2O 13,0%
K2O 3,0%
CaO 6,0%
MgO 3,0%
BaO 4,1%
ZnO 5,1%
ZrO2 8,1%
TiO2 0,9%
Fe2O3 0,1%
F2 0,2%
P2O5 0,5%
As2O3 0,1%
Al2O3 0,1%
6. Verwendung des Silikatglases nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur
Herstellung von Mikroglasfasern mittels eines kombinierten Zieh-Blas-Ver
fahrens oder eines kombinierten Schleuder-Blas-Verfahrens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995130030 DE19530030C2 (de) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | Verwendung eines Silikatglases für Glasfasern, insbesondere Mikroglasfasern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995130030 DE19530030C2 (de) | 1995-08-16 | 1995-08-16 | Verwendung eines Silikatglases für Glasfasern, insbesondere Mikroglasfasern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19530030A1 DE19530030A1 (de) | 1997-02-20 |
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