DE29707601U1 - Mineralfaserzusammensetzung - Google Patents
MineralfaserzusammensetzungInfo
- Publication number
- DE29707601U1 DE29707601U1 DE29707601U DE29707601U DE29707601U1 DE 29707601 U1 DE29707601 U1 DE 29707601U1 DE 29707601 U DE29707601 U DE 29707601U DE 29707601 U DE29707601 U DE 29707601U DE 29707601 U1 DE29707601 U1 DE 29707601U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mineral
- temperature
- until
- weight
- mineral 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
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 43
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 title claims description 25
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 9
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 4
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 231100001223 noncarcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N oxidoboron Chemical class O=[B] MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 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
- C03C13/06—Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
-
- 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)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine biologisch abbaubare Mineralfaserzusammensetzung
sowie Mineralwolleprodukte, die Mineralfasern mit einer solchen Zusammensetzung enthalten..
Mineralfasern, die unter physiologischen Bedingungen biologisch abgebaut
werden können, sind im Stande der Technik vielfach beschrieben.
Die biologische Abbaubarkeit von Mineralfaserzusammensetzungen ist insofern
von großer Bedeutung, weil verschiedene Untersuchungen darauf hinweisen, daß Mineralfasern sehr kleiner Dimensionen, insbesondere solche einer Länge von
mehr als 5 &mgr;&idiagr;&eegr; und eines Durchmessers von weniger als 3 &mgr;&khgr;&eegr;. und einem Längezu-Durchmesser-Verhältnis
von mehr als 3:1 im Verdacht stehen, kanzerogen zu sein, wenn sie in den Körper gelangen und dort dauerhaft oder über längere Zeit
verbleiben. Es wurde ferner durch Untersuchungen belegt, daß Mineralfasern, die den oben genannten Kriterien genügen, aber unter physiologischen
Bedingungen abgebaut werden, beispielsweise mit einer Halbwertzeit im Bereich von 40 Tagen, keine Kanzerogenität zeigen.
Es hat sich deshalb in jüngster Zeit ein Trend hin zu Mineralfaserzusammensetzungen mit guter biologischer Abbaubarkeit ergeben.
Die Kanzerogenität von Faserstäuben natürlicher und künstlicher Mineralfasern
wird nach der TRGS 905 des BMA in der Fassung vom Oktober 1995 u. a. anhand der Zusammensetzung bestimmt. Für sogenannte WHO-Fasern einer
Länge > 5 &mgr;&idiagr;&eegr;, eines Durchmessers < 3 &mgr;,&idiagr;&eegr; und eines Länge-zu-Durchmesser-Verhältnisses
von > 3:1 aus Glas, Stein, Schlacke oder Keramik gilt eine
Einteilung in einzelne Kategorien, wobei die Bewertung anhand des sogenannten
Kanzerogenitätsindex KI vorgenommen wird. Ausschlaggebend für die Einteilung ist die Summe der Massegehalte (in Gewichtsprozent) der Oxide von
Natrium, Kalium, Bor, Calcium, Magnesium, Barium vermindert um den doppelten Massengehalt von Aluminiumoxid nach der Formel KI=Z Na, K, B,
Ca, Mg, Ba-Oxide - 2 &khgr; Al-Oxid.
Im Ergebnis werden glasige WHO-Fasern mit einem Kanzerogenitätsindex KI
< 30 in die Katergorie 2 eingestuft, solche mit KI > 30 und < 40 in die Katergorie 3,
während bei solchen mit einem KI > 40 keine Einstufung als krebserzeugend erfolgt.
Entsprechend gelten Mineralfaserzusammensetzungen mit einem KI gemäß
vorstehender Definition von 40 oder mehr als nicht kanzerogen.
Wie ausgeführt, wird der KI-Wert vor allem durch die als sogenannte Flußmittel
zugesetzten Alkali-, Erdalkali- und ggfs. Boroxide positiv beeinflußt, während das
als Netzwerkbildner zugesetzte Aluminiumoxid mit seinem doppelten Gewichtsanteil negativ berücksichtigt wird. Andere Bestandteile, wie S1O2 selbst
und Fe2O3, sind berechnungsneutral.
Die Einstellung eines KI-Wertes von 40 oder mehr ist aus mehreren Gründen
problematisch. Abgesehen davon, daß eine solche Zusammensetzung zu wirtschaftlich vernünftigen Konditionen realisierbar sein muß, müssen diese
Zusammensetzungen gut verarbeitbar sein und die daraus hergestellten Produkte den technischen Anforderungen genügen. Ein hoher KI-Wert erfordert
aber den Einsatz erheblicher Mengen an Flußmitteln, was die Eigenschaften der Glasschmelze stark beeinflußt.
Mineralfaserzusamrnensetzungen sollen den Anforderungen an eine gute
Verarbeitbarkeit nach etablierten Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle
genügen, insbesondere nach dem Düsenblas- oder Sillanverfahren mit kleinen
Durchmessern. Verlangt wird ein ausreichendes Verabeitungsfenster oberhalb der Liquidustemperatur, beispielsweise ein Fenster von 8O0C und eine geeignete
Viskosität der Glasschmelze, die einerseits einen genügend hohen Durchsatz erlaubt und andererseits eine Zerfaserbarkeit mit guter Wollequalität mit sich
bringt.
Die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Mineralfasern bzw. der
daraus hergestellten Produkte sind gleichfalls von großer Bedeutung. Mineralwolle wird beispielsweise in großem Umfang zu Dämmzwecken
eingesetzt, weshalb, insbesondere für die Verwendung im Industriesektor, eine ausreichende Form- und Temperaturbeständigkeit notwendig ist. Verlangt wird
ferner Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse, um eine lange Lebensdauer der Produkte zu gewährleisten.
Was die Verarbeitbarkeit der Mmeralfaserzusammensetzungen anbetrifft, ist es
beispielsweise für die Durchführung des Düsenblasverfahrens wesentlich, daß die verarbeitete Rohschmelze eine geeignete Viskosität aufweist, die es erlaubt, nicht
zu dünne Primär-Fäden aus flüssigem Glas zu erzeugen, die anschließend durch
die Wirkung ausziehender Gasströme zerfasert werden. Bei einer vorgegebenen Stärke der Primär-Glasfäden führt eine zu hohe Viskosität zu einem zu geringen
Durchsatz und eine zu geringe Viskosität zu einem zu schnellen Ablaufen der Glaschmelze mit weiteren, negativen Auswirkungen auf den
Zerfaserungsvorgang selbst. Eine Verringerung der Stärke der Primär-Glasfäden wiederum vermindert den Durchsatz und hat Rückwirkungen auf den
Zerfaserungsvorgang.
Eine weitere Voraussetzung für eine gute Verarbeitbarkeit ist eine hinreichender
Abstand der Liquidustemperatur von der Temperatur, bei der die für die Verarbeitung gewünschte Viskosität vorliegt. Ein ausreichender
Temperaturabstand gewährleistet eine hinreichend große Flexibilität der
Produktionsbedingungen, insbesondere was die Temperatursteuerung anbetrifft,
und erlaubt es auch, kleinere Abweichungen in der Zusammensetzung der Schmelze von der Richtzusammensetzung abzupuffern.
Biologisch abbaubare Mineralfaserzusammensetzungen sind aus der DE 44 27
368 Al bekannt. Die daraus und im Zusammenhang damit bekannt gewordenen
Glasanalysen ergeben zwar für die verschiedensten Zwecke geeignete Mineralfasern, beruhen aber auf einem Kompromiß, der zu Lasten der
Zerfaserung geht. Gute Produkteigenschaften werden erkauft mit Einbußen bei der Herstellungsleistung, die sich auf die Wirtschaftlichkeit des Produktes
negativ auswirken. Insbesondere weisen diese Glasmischungen eine relativ niedrige Temperatur für den Viskositätkenn wert log &eegr; von 1,25 auf, der zu dem
sehr dicht bei der Liquidustemperatur liegt. Hierdurch ergibt sich ein sehr kleines Verarbeitungsfenster bzw. die Notwendigkeit, die Verarbeitung bei
erhöhten Temperaturen und damit deutlich niedrigerer Viskosität durchzuführen. Die erniedrigte Arbeitsviskosität führt zu einer Verminderung
des Primärfadendurchmessers, was wiederum einen Durchsatz unterhalb des Anlagenoptimums mit sich bringt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mineralfaserzusammensetzung zu schaffen, die sich durch biologische
Abbaubarkeit auszeichnet, eine wirtschaftliche Zerfaserbarkeit aufweist und die gewohnte Qualität der Mineralfaserprodukte beibehält. Eine gute wirtschaftliche
Zerfaserbarkeit verlangt insbesondere einen hinreichenden Abstand der Temperatur, bei der die Glasviskosität &eegr; einen Wert von ca. 18 dPas (log &eegr; =
1,25) hat, von der Liquidustemperatur, eine optimale Stärke der Primärfäden und damit eine verbesserte Produktivität der Gesamtanlage. Ferner sollen die
Mineralwolleprodukte eine Temperaturbeständigkeit aufweisen, die ihren Einsatz in für Steinwolle üblichen technischen Anwendungsbereichen möglich
macht.
&igr; ··
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe überraschend durch eine Mineralfaserzusammensetzung gelöst werden kann, die im wesentlichen aus
Siliciumdioxid und Erdalkalioxiden besteht, einen relativ geringen Anteil an Aluminiumoxid aufweist und hinsichtlich ihres Gehalts an Natrium- und
Kaliumoxid definiert ist.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Mineralfasern zeigen biologische Abbaubarkeit
nach den Kriterien der TRGS 905, eine ausreichende Temperaturbeständigkeit für Dämmobjekte wie auch Witterungsbeständigkeit und können nach dem
bekannten Sillan-Verfahren bei einer Bearbeitungstemperatur im Bereich von 1300 bis 14000C mit gegenüber bekannten Zusammensetzungen erhöhtem
Durchsatz hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Mineralfaserzusammensetzungen weisen die folgenden
Bestandteile in Gewichtsprozent auf:
SiO2 51,5 bis 57,0
Al2O3 < 2,0
Fe2O3
< 1,0
CaO 28,0 bis 33,0
MgO 8,0 bis 11,0
Na2O 2,4 bis 4,4
K2O < 2,0
wobei das Gewichtverhältnis SiO2Z(Na2O + K2O) im Bereich von 12,8 bis 15,0
liegt und die Summe der Gewichtsanteile der Oxide von Natrium, Kalium, Bor, Calcium, Magnesium und Barium, abzüglich des doppelten Gewichtsanteils an
Aluminiumoxid (Kl-Index) im Bereich von 40 bis 42 liegt.
Weitere Bestandteile, wie P2O5, TiO2, BaO, MnO oder dergleichen, wie sie
üblicherweise in geringen Mengen in Mineralfaserzusammensetzungen verwandt
werden, können in einzelnen Teilen oder als Summe in Mengen von bis zu 5
Gew.-% zugegen sein.
Die erfindungsgemäße Mineralfaserzusammensetzung, die bei einem geringen
Gehalt an Aluminiumoxid einen KI-Wert von 40 bis 42 aufweist, zeichnet sich
durch einen vergleichsweise hohen Anteil an SiO2 und einen darauf
abgestimmten, relativ niedrigen Anteil an Alkalioxiden (Na2O + K2O) aus. Das
Gewichtsverhältnis SiO2/(Na2O + K2O) von 12,8 bis 15,0 entspricht Anteilen 3,4
bis 4,5 Gewichtsprozent Na2O + K2O in der Zusammensetzung. Durch diese
Kombination wird eine günstige Liquidustemperatur, eine für Zerfaserungsleistung geeignete Viskosität und ein sicherer Abstand der
Temperatur der Kennviskosität von der Liquidustemperatur gewährleistet. Die damit hergestellten Mineralfasern erreichen eine hinreichende
Temperaturbeständigkeit von ca. 7000C.
Besonders bevorzugt sind Mineralfaserzusammensetzungen mit den folgenden
Bestandteilen in Gewichtsprozent:
SiO2 53,0 bis 56,0
Al2O3 1,0 bis 1,8
Fe2O3 0,6 bis 1,0
CaO 28,0 bis 30,0
MgO 8,0 bis 11,0
Na2O 3,5 bis 4,2
K2O < 0,5.
Die erfindungsgemäßen Mineralfaserzusammensetzungen beruhen auf der
Erkenntnis, daß durch einen kontrollierten Zusatz von Alkalioxiden sowohl die Liquidustemperatur als auch die Viskositätskenndaten in für die
Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung positivem Sinne beeinflußt werden
·* ■
• ·
können, ohne daß dabei andere Eigenschaften, wie beispielsweise die biologische
Abbaubarkeit, beeinträchtigt werden.
Bevorzugt ist ein Gewichtsverhältnis SiCVCNaaO + K2O) im Bereich von 12,8 bis
13,5 und insbesondere ein solches von 12,9 bis 13,0, entsprechend 3,9 bis 4,4 Gewichtsprozent Na2O + K2O bzw. 4,1 bis 4,3 Gewichtsprozent Na2O + K2O.
Die erfindungsgemäßen MineraLfaserzusammensetzungen haben eine
Liquidustemperatur von 131O0C. Die Temperatur bei einem Viskositätskennwert
log &eegr; [dPas] von 1,25 liegt vorzugsweise höher als 134O0C, insbesondere bei etwa
13450C oder höher.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen führen zu einer Absenkung des
Aluminiumoxidgehaltes gegenüber herkömmlichen Mischungen, insbesondere auf Werte unter 2,0 Gewichtsprozent, was auch den KI-Wert positiv beeinflußt.
Wesentlich ist dabei, daß mit den aus diesen Zusammensetzungen gewonnenen Fasern bzw. die Dämmstoffe darau die gewünschten Eigenschaften, insbesondere
die Temperaturbeständigkeit, erreicht worden.
Insgesamt kommt es bei der Erfindung auf eine sorgfältige Abstimmung der
einzelnen Komponenten an, um die erfindungsgemäßen Ziele zu erreichen. Der relativ hoch angesetzte Gehalt an S1O2 bringt Temperaturbeständigkeit mit sich
und beeinflußt die Viskosität im gewünschten Sinne. Die Abstimmung der Alkali- und Erdalkalizuschläge erreicht, daß sich ingesamt eine überraschend
niedrige Liquidustemperatur ergibt.
Die erfindungsgemäßen Mineralfaserzusarnrnensetzungen können in üblichen
Schmelzwannen bei Schmelztemperaturen von 1380 bis 14500C geschmolzen
werden. Dabei wird eine homogene Schmelze erhalten, was Voraussetzung für eine kontinuierliche Produktion und gleichbleibende Produktqualität sowie einen
gleichmäßigen Produktionsprozeß ist. Die Homogenität der Glaschmelze
gewährleistet die Reproduzierbarkeit des Zerfaserungsprozesses und führt zu
konstant guten thermischen und mechanischen Produkteigenschaften.
Die erfindungsgemäßen Mnieralfaserzusammensetzungen werden in üblicher
Weise zu Mineralwolleprodukten, wie Dämmatten und Formkörper, verarbeitet.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1
Nach dem Sillan-Verfahren wurde eine Mineralwolle mit der nachstehend
genannten erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Gewichtsprozent produziert:
SiO2 54,3
Al2O3 1,6
Fe2O3 0,8
CaO 29,6
MgO 9,5
Na2O 3,9
K2O 0,3.
Die Zusammensetzung steht für ein KI-Wert von 40,1. Das Verhältnis
SiO2/(Na2O + K2O)beträgt 12,93.
Die Zusammensetzung wurde bei einer Temperatur von ca. 143O0C zu einer
homogenen Schmelze aufgeschmolzen. Die Liquidustemperatur liegt bei 1315°C. Der Viskositätskennwert log &eegr; von 1,25 wird bei einer Temperatur von 13450C
erreicht. Das Schmelzgut wurde durch Platindüsen mit einem um ca. 15 % vergrößerten Bohrungsdurchmesser geführt und die Primärfäden aus
geschmolzenem Glas in einem Hochgeschwindigkeits-Luftstrom zu Fasern mit
einem mittleren Durchmesser im Bereich von 2,0 bis 10 &mgr;,&pgr;&igr; zerfasert. Die auf
einen Bohrungsdurchmesser bezogene Leistung betrug ca. 32 kg/Tag.
Die Viskosität der Glasschmelze ist in Abhängigkeit von der Temperatur in Fig. 1
dargestellt.
Entsprechend zu Beispiel 1 wurde eine Mineralfaserzusammensetzung gemäß
DE 44 27 368 mit den folgenden Bestandteilen zu Glaswolle verarbeitet:
SiO2 50,7
Al2O3 2,5
Fe2O3 1,0
CaO 30,8
MgO 11,0
Na2O 3,4
K2O 0,6.
Der KI-Wert der Zusammensetzung beträgt 40,8, das Verhältnis SiO2/(Na2O +
K2O) 12,68. Die Liquidustemperatur der homogenen Schmelze liegt bei einer
Temperatur von etwa 13200C, der Viskositätswert log &eegr; von 1,25 wird bei einer
Temperatur von 1325°C erreicht.
Eine Verarbeitung dieser Schmelze war nur aus Platindüsen mit einem
Durchmesser von maximal 1,1 mm möglich, wogegen erfindungsgemäß nunmehr 1,3 mm möglich sind. Bei dem Vergleichsbeispiel lag die auf den
Bohrungsdurchmesser bezogene Leistung bei ca 27 kg/Tag..
Die Viskosität der Glasschmelze in Abhängigkeit von der Temperatur ist in Fig. 1
zum Vergleich aufgetragen.
Ein Vergleich der beiden Beispiele zeigt, daß die dort eingesetzten Glasschmelzen
nahezu parallel verlaufende Viskositätskurven aufweisen, wobei die der erfindungemäßen Schmelze die Kennlinie log &eegr; [dPas] von 1,25 bei einer um
200C erhöhten Temperatur schneidet. Da gleichzeitig die Liquidustemperatur
unterhalb derjenigen der Schmelze des Vergleichsbeispiels liegt, öffnet sich ein
Verarbeitungsfenster oberhalb der Liquidustemperatur, das sehr günstig zur Kennviskosität gelegen ist. Der relativ große Abstand zur Liquidustemperatur
gibt die Möglichkeit einer Feinjustierung sowohl hinsichtlich der Temperatur der
Glasfäden als auch hinsichtlich der Viskosität und erlaubt dabei auch, kleinere
Schwankungen in der Zusammensetzung der Glasschmelze aufzufangen.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung eine Erhöhung der Tagesproduktion der
gleichen Anlage um ca. 15 %. Dabei bleiben die wesentlichen Eigenschaften der
hiermit hergestellten Mineralwolledämmstoffe wie z. B. die
Anwendungstemperatur nahezu unverändert, was in Fig. 2 dargestellt wird.
Hierbei wurde das Temperaturverhalten der Mineralfasern mit der sogenannten
„Schwedischen Methode" ermittelt. Bei dieser Methode wird ein Silitrohrofen mit
liegendem, beidseitig offenem Arbeitsrohr mit einer Länge von 350 mm und einem Innendurchmesser von 27 mm verwendet. Im Ofenzentrum ist ein
keramisches Auflageplättchen mit 30 &khgr; 20 &khgr; 3 mm zum Aufstellen des Prüfkörpers. Der Prüfkörper hat Abmessungen von 12 &khgr; 12 &khgr; 12 mm oder 12 mm
0 &khgr; 12 mm Höhe. Die Rohrdichte beträgt im Normalfall 100 kg/m3. Die
Temperatursteigerung beträgt 5 K/min. Die Ermittlung der Prüfkörperhöhenänderung erfolgt laufend mit einer Ableseoptik.
Die Ermittlung des Temperaturverhaltens gemäß der „Schwedischen Methode"
ergab eine Temperaturbeständigkeit bei 5 % Höhenminderung von rund 7050C,
was aus dem in Fig. 2 dargestellten Schaubild deutlich zu erkennen ist.
Claims (5)
1. Biologisch abbaubare Mineralfaserzusammensetzung, gekennzeichnet
durch die folgenden Bestandteile in Gewichtsprozent:
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
51,5 bis 57,0
< 2,0
< 1,0
28,0 bis 33,0
8,0 bis 11,0
2,4 bis 4,4
8,0 bis 11,0
2,4 bis 4,4
< 2,0
wobei das Gewichtverhältnis SiO2/(Na2O + K2O) im Bereich von 12,8 bis
15,0 und die Viskosität log &eegr; [dPas] von 1,25 bei einer Temperatur von 1340 bis 13500C oder mehr liegt und die Summe der Gewichtsanteile der
Oxide von Natrium, Kalium, Bor, Calcium, Magnesium und Barium, abzüglich des doppelten Gewichtsanteils an Aluminiumoxid (Kl-Index) im
Bereich von 40 bis 42 liegt.
2. Mineralfaserzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis SiO2/(Na2O + K2O) im Bereich von 12,8 bis 13,5 liegt.
3. Mineralfaserzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Liquidustemperatur von 1310 bis 132O0C.
4. Mmeralfaserzusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche
der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozent:
SiO2 Al2O3
Fe2O3 CaO MgO Na2O
K2O
5. Mineralwolleprodukt, enthaltend Mineralfasern mit einer Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29707601U DE29707601U1 (de) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Mineralfaserzusammensetzung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97106514A EP0872458A1 (de) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Mineralfaserzusammensetzung |
DE29707601U DE29707601U1 (de) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Mineralfaserzusammensetzung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE29707601U1 true DE29707601U1 (de) | 1997-09-04 |
Family
ID=26060271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE29707601U Expired - Lifetime DE29707601U1 (de) | 1997-04-19 | 1997-04-19 | Mineralfaserzusammensetzung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29707601U1 (de) |
-
1997
- 1997-04-19 DE DE29707601U patent/DE29707601U1/de not_active Expired - Lifetime
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2404623C3 (de) | Entglasbares, in eine Glaskeramik umwandelbares Glas des Systems SiO2 -Al2 O3 - CaO - MgO - Na2 O und als Keimbildner TiO2, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
DE69809535T2 (de) | Glasfasern für die verstärkung von organischen und / oder anorganischen werkstoffen | |
DE69503919T2 (de) | Synthetische glasfasern | |
DE69607614T2 (de) | Borfreie glasfasern | |
DE2927445A1 (de) | Alkalibestaendige glasmasse | |
DE2622947C3 (de) | Alkalibeständige Glasfasern des Glassystems SiO2 -ZrO2 -Alkalimetalloxid mit oder ohne Fe2 O 3, die sich auch durch leichte Erschmelzbarkeit und erniedrigte Spinntemperatur auszeichnen | |
DD295614A5 (de) | Verfahren zur herstellung eines glases fuer die umwandlung in endlos- oder stapelfasern | |
DE69700198T2 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE3239728A1 (de) | Glaszusammensetzungen, daraus hergestellte gegenstaende und verfahren zur bildung von glaszusammensetzungen | |
DE2512286C3 (de) | Alkalibeständige Glasfasern des Glassystems SiO2 -ZrO2 -R2 OB2 O3 -P2 O5 - (R'O) und ihre Verwendung | |
EP2956420B1 (de) | Temperaturbeständige alumosilikat-glasfaser sowie verfahren zur herstellung und verwendung derselben | |
DE4417230A1 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE4417231C3 (de) | Verwendung einer Zusammensetzung als Werkstoff für biologisch abbaubare Mineralfasern | |
WO1992006931A1 (de) | Verspinnbares glas hoher alkaliresistenz | |
EP2894132B1 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE29707601U1 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
EP0872458A1 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE29709025U1 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE4443022C2 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE69504807T2 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE1026928B (de) | Gegen Verwittern bestaendige, hochelastische Silikatfasern bzw. -faeden | |
DE19512145C2 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
DE2454293C3 (de) | Na↓2↓O-B↓2↓O↓3↓-SiO↓2↓-Glas zur Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung | |
DE4427368C2 (de) | Mineralfaserzusammensetzung | |
EP1276700B1 (de) | Glasfaser mit verbesserter biologischer abbaubarkeit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19971016 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000525 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SAINT-GOBAIN ISOVER G+H AG, DE Free format text: FORMER OWNER: GRUENZWEIG + HARTMANN AG, 67059 LUDWIGSHAFEN, DE Effective date: 20001124 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20030523 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20051101 |