DK174100B1 - Heat-insulating mat or sheet and the use of connected fibres as heat insulation - Google Patents

Heat-insulating mat or sheet and the use of connected fibres as heat insulation Download PDF

Info

Publication number
DK174100B1
DK174100B1 DK198705453A DK545387A DK174100B1 DK 174100 B1 DK174100 B1 DK 174100B1 DK 198705453 A DK198705453 A DK 198705453A DK 545387 A DK545387 A DK 545387A DK 174100 B1 DK174100 B1 DK 174100B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fiber
fibers
composition
cao
insulating mat
Prior art date
Application number
DK198705453A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK545387A (en
DK545387D0 (en
Inventor
Leonard Elmo Olds
William Henry Kielmeyer
Original Assignee
Johns Manville
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
Priority claimed from PCT/US1987/000313 external-priority patent/WO1987005007A1/en
Application filed by Johns Manville filed Critical Johns Manville
Publication of DK545387A publication Critical patent/DK545387A/en
Publication of DK545387D0 publication Critical patent/DK545387D0/en
Application granted granted Critical
Publication of DK174100B1 publication Critical patent/DK174100B1/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

i DK 174100 B1in DK 174100 B1

Opfindelsen angår varmeisolerende måtter eller plader, som er fremstillet af fibre, der er fremstillet ud fra siliciumdioxid, calciumoxid, magnesiumoxid og eventuelt aluminiumoxid. Endvidere angår opfindelsen 5 anvendelsen af disse fibre.This invention relates to heat insulating mats or sheets made of fibers made from silica, calcium oxide, magnesium oxide and optionally alumina. Furthermore, the invention relates to the use of these fibers.

I mange år har uorganiske fibre, der sædvanligvis indenfor industrien omtales som "mineraluldsfibre", været fremstillet ud fra slagge, bjergarter, flyveaske og andre biproduktråmaterialer. Disse fibre har næsten 10 ufravigeligt haft et vist indhold af aluminiumoxid, og har typisk været fremstillet ved smeltning af slaggerne, bjergarterne osv., som indeholder aluminiumoxid og andre oxider, såsom siliciumdioxid, hvorefter det smeltede materiale blæses, ved hjælp af gas eller damp, eller brin-15 ges til at støde mod hurtigt løbende rotorer, derefter opsamling af de opnåede blæste eller spundne fibre på en samleflade. Disse fibre anvendes dernæst i løs form eller i form af måtter, plader og lignende som højtemperaturisolatorer. Mens sådanne mineraluldsisoleringsproduk-20 ter har en vis kommerciel accept, har de imidlertid visse ulemper.For many years, inorganic fibers, commonly referred to in the industry as "mineral wool fibers," have been made from slag, rock, fly ash, and other by-product raw materials. These fibers have almost invariably had a certain content of alumina, and have typically been produced by melting the slag, rocks, etc. containing alumina and other oxides such as silica, after which the molten material is blown by gas or steam. or bristled to impinge on fast-running rotors, then collecting the obtained blown or spun fibers on an interface. These fibers are then used in bulk or in the form of mats, sheets and the like as high temperature insulators. However, while such mineral wool insulation products have some commercial acceptance, they have certain disadvantages.

For det første kan slaggen, bjergarterne og andre materialer ud fra hvilke mineraluldsfibre sædvanligvis fremstilles indeholde relativt store mængder af uønske-25 de oxider og andre materialer, som ikke bibringer de fremstillede fibre en vis grad af ildfasthed og i mange tilfælde faktisk forringer den. Dette påvirker desuden fibrenes generelle brandresistensegenskaber i uheldig retning. Da slaggen, bjergarterne og andre biproduktrå-30 materialer varierer så meget i sammensætning, er det yderligere meget tidskrævende, beværligt og i mange tilfælde faktisk umuligt at forsøge at kontrollere de fremstillede fibres metaloxidindhold tilstrækkeligt, indenfor fastsatte grænser. Dette betyder beklageligvis, at 35 mineraluldsfibre anvendt i løs form eller i form af mat- DK 174100 B1 2 ter, plader eller lignende ikke reelt kan garantere en kontinuerlig anvendelsestemperatur. De ved fremstillingen og anvendelsen af traditionelle mineralulds fibre nævnte problemer viser, at der er behov for forbedrin- 5 ger.First, the slag, rocks and other materials from which mineral wool fibers are usually made may contain relatively large amounts of undesirable oxides and other materials which do not impart a degree of refractory to the fibers produced and, in many cases, actually degrade it. This also adversely affects the general fire resistance properties of the fibers. Since the slag, rocks and other by-product raw materials vary so much in composition, it is further very time-consuming, laborious and in many cases, in fact, impossible to try to adequately control the metal oxide content of the fibers produced within set limits. This unfortunately means that 35 mineral wool fibers used in loose form or in the form of mats, sheets or the like cannot really guarantee a continuous use temperature. The problems mentioned in the manufacture and use of traditional mineral wool fibers show that improvements are needed.

Industrien har behov for en relativt billig og effektiv erstatning for tradionelle mineralulds fibre.The industry needs a relatively inexpensive and efficient replacement for traditional mineral wool fibers.

Det vil specielt være ønskeligt med en erstatningsfiber, der er let at fremstille og kontrollere sammensætningen 10 af indenfor fastsatte grænser, og som giver en kontinuerlig høj anvendelsestemperatur. Fibre med gode brandresistensegenskaber er desuden meget ønskelige og eftertragtede af industriens folk.In particular, it is desirable to have a replacement fiber which is easy to manufacture and control composition 10 within set limits and which provides a continuously high operating temperature. Fibers with good fire resistance properties are also highly desirable and sought after by the people of the industry.

Ved den foreliggende opfindelse har man udviklet 15 en varmeisolerende måtte, som er fremstillet af uorganiske fibre, som er en økonomisk og effektiv erstatning for traditionelle mineraluldsfibre. Disse måtter og plader har en anvendelsestemperatur, der overstiger 650°C og er kendetegnet ved, at de er fremstillet af 20 uorganiske, refraktoriske fibre med sammensætningen (i vægt%):In the present invention, a heat insulating mat made of inorganic fibers has been developed which is an economical and effective substitute for traditional mineral wool fibers. These mats and sheets have an operating temperature exceeding 650 ° C and are characterized by being made from 20 inorganic refractory fibers of the composition (wt%):

0,1 - 3 0 % MgO0.1 - 30% MgO

0 - 9,3% A1203, idet resten op til 100% udgøres af CaO, Si02 og ikke 25 mere end 2% tilfældige urenheder såsom eventuelle andre oxider. Det har vist sig, at de omhandlede måtter og plader ikke alene en høj anvendelsestemperatur, men at fibrene overraskende også har en høj opløselighed i visse væsker.0 to 9.3% Al 2 O 3, the remainder up to 100% being CaO, SiO 2 and not more than 2% random impurities such as any other oxides. It has been found that the mats and sheets in question not only have a high application temperature, but that the fibers also surprisingly also have a high solubility in certain liquids.

30 I en foretrukken udførelsesform har de nævnte fi bre en sammensætning, der i det væsentlige består af Si02, CaO, 0,1-30 vaegt% MgO og 0-8 vægt% Al203. Disse fibre har vist sig at have særlig gode ildfaste egenskaber .In a preferred embodiment, said fibers have a composition consisting essentially of SiO 2, CaO, 0.1-30 wt% MgO and 0-8 wt% Al 2 O 3. These fibers have been found to have particularly good refractory properties.

35 DK 174100 B1 3 I en anden foretrukken udførelsesform har de nævnte fibre en sammensætning, der i det væsentlige består af: 29-44 vægt% CaO, 55-64 vægt% Si02, 0,1-8 vægt% MgO og 0-4 vægt% Al2C>3. Disse fibre har særdeles gode 5 brandresistensegenskaber og gode ildfaste egenskaber.In another preferred embodiment, said fibers have a composition consisting essentially of: 29-44 wt% CaO, 55-64 wt% SiO2, 0.1-8 wt% MgO and 0-4 weight% Al 2 C> 3. These fibers have very good fire resistance properties and good refractory properties.

Ved at fremstille nævnte fiberkomposition direkte fra en smelte af metaloxider frem for af råbiprodukt-materialer med meget varierende sammensætning, der kan indeholde relativt store mængder af andre materialer 10 end de ønskede metaloxider, elimineres de ovenstående problemer, der er forbundet med fremstillingen og anvendelsen af traditionelle mineraluldsfibre.By preparing said fiber composition directly from a melt of metal oxides rather than by-product materials of very varying composition which may contain relatively large amounts of materials other than the desired metal oxides, the above problems associated with the manufacture and use of traditional mineral wool fibers.

Eftersom de nævnte fibre fremstilles direkte ud fra oxidformen af de benyttede metaller, er det ikke 15 nødvendigt med tidskrævende og besværlige fremgangsmåder til formulering af den ønskede sammensætning indenfor et fastsat område. De nævnte fibre vil nu yderligere have en kontinuerlig anvendelsestemperatur, som garanterer deres anvendelighed i situationer, hvor der 20 behov for en sådan kontinuerlig anvendelsestemperatur.Since said fibers are made directly from the oxide form of the metals used, no time-consuming and cumbersome methods are required to formulate the desired composition within a fixed range. Said fibers will now further have a continuous use temperature which guarantees their usefulness in situations where such continuous use temperature is needed.

De nævnte fibre har faktisk, som det vil fremgå i det efterfølgende, en kontinuerlig anvendelsestemperatur på helt op til 815°C. Eftersom de fleste af de uønskede komponenter fra slagge, bjergarter osv., som tidligere 25 fandtes i traditionelle mineraluldsfibre, ikke er til stede i de nævnte fibre, er de sidstnævnte meget ildfaste og kan således anvendes i det nedre anvendelsestemperaturområde for normale ildfaste fibre med et højt aluminiumoxidindhold, hvilket er tilbøjeligt til at gø-30 re dem relativt dyre.The fibers mentioned have, as will become apparent hereinafter, a continuous operating temperature of up to 815 ° C. Since most of the undesirable components of slag, rock, etc. previously found in traditional mineral wool fibers are not present in said fibers, the latter are very refractory and thus can be used in the lower operating temperature range of normal refractory fibers with a high alumina content, which tends to make them relatively expensive.

Dette, andre aspekter og adskillige fordele ved opfindelsen vil fremgå af beskrivelsen og vedhæftede krav.This, other aspects and several advantages of the invention will become apparent from the description and appended claims.

Opfindelsen angår endvidere anvendelse som var-35 meisolation med en anvendelsestemperatur på over 650°CThe invention further relates to use as a thermal insulation with an operating temperature above 650 ° C.

DK 174100 B1 4 af masse-, tæppe- eller pladeformer af sammenføjede uorganiske, refraktoriske fibre med følgende sammensætning (i vægt%) : 0,1 - 30% MgO; 0 - 9,3% A^O^, idet resten op til 100% udgøres af CaO, Si02 og højst 2% 5 tilfældige urenheder såsom eventuelle andre oxider. De nævnte fiberkompositioner kan fremstilles ud fra en smelte, der i det væsentlige består af Si02, CaO, 0,1-30 vægt% MgO og 0-9,3 vægt% A^O^. I en foretrukken udførelsesform fremstilles de nævnte fibre af en smelte, 10 der i det væsentlige består af SiC>2, CaO, 0,1-30 vægt%DK 174100 B1 4 of pulp, blanket or plate forms of joined inorganic refractory fibers of the following composition (wt%): 0.1 - 30% MgO; 0 to 9.3% A 2 O 2, the remainder up to 100% being CaO, SiO 2 and at most 2% 5 random impurities such as any other oxides. Said fiber compositions can be prepared from a melt consisting essentially of SiO 2, CaO, 0.1-30 wt% MgO and 0-9.3 wt% A 2 O 2. In a preferred embodiment, said fibers are made from a melt consisting essentially of SiC> 2, CaO, 0.1-30% by weight

MgO og 0-8 vægt% Al202. I en anden foretrukken udførelsesform fremstilles de nævnte fibre af en smelte, der i det væsentlige består af: 29-44 vægt% CaO, 55-64 vægt% Si02, 0,1-8 vægt% MgO og 0-4 vægt% Al2C>3 . De 15 nævnte fibre har en kontinuerlig anvendelsestemperatur helt op til området fra ca. 743°C til ca. 815°C.MgO and 0-8 wt% Al 2 O 2. In another preferred embodiment, the aforementioned fibers are made from a melt consisting essentially of: 29-44 wt% CaO, 55-64 wt% SiO 2, 0.1-8 wt% MgO and 0-4 wt% Al 3. The aforementioned fibers have a continuous operating temperature up to the range of from approx. 743 ° C to approx. 815 ° C.

Metaloxiderne til den nævnte komposition er tilgængelige i en relativ ren form fra mange kommercielle kilder. Fysiske variable, såsom partikelstørrelse, 20 kan vælges på basis af omkostninger, håndterberhed og lignende hensyn. De benyttede oxiders renhed skal holdes på et relativt højt niveau, således at der ikke findes mere end ca. 1% til 2% urenheder i form af andre oxider, organiske materialer og lignende i de færdige fibre, da 25 tilstedeværelsen af sådanne urenheder vil have ugunstige virkninger på fibrenes designtemperatur.The metal oxides for said composition are available in a relatively pure form from many commercial sources. Physical variables such as particle size may be selected on the basis of cost, handling and similar considerations. The purity of the oxides used must be maintained at a relatively high level, so that no more than approx. 1% to 2% impurities in the form of other oxides, organic materials and the like in the finished fibers, since the presence of such impurities will have adverse effects on the design temperature of the fibers.

Som anvendt i denne beskrivelse er "anvendelsestemperaturen" for fibre bestemt af to parametre. Den første er den indlysende betingelse, at fibrene ikke må 30 smelte eller sintre ved den angivne temperatur. Det er dette kriterium, som udelukker anvendelsen af mange glas- og mineralulsf ibre ved temperaturer over ca.As used in this specification, the "application temperature" of fibers is determined by two parameters. The first is the obvious condition that the fibers must not melt or sinter at the specified temperature. It is this criterion which precludes the use of many glass and mineral pulses at temperatures above approx.

650°C. Den anden parameter er, at et filt eller en plade fremstillet af fibrene ikke må udvise kraftig krympning 35 ved anvendelsestemperaturen. "Kraftig krympning" define- DK 174100 B1 5 res sædvanligvis til at være et maksimum på 5% lineær krympning efter langvarig udsættelse (sædvanligvis 24 timer) for anvendelsestemperaturen. Krympning af måtter eller plader anvendt som ovnforing og lignende er selv-5 følgelig et kritisk træk, for når måtterne eller pladerne krymper, kan der opstå spalter mellem dem, hvorigennem varmen kan strømme, hvorved formålet med isoleringen slår fejl. En fiber angivet som en "815°C fiber" vil således blive defineret som en der ikke smelter eller 10 sintrer, og som har en acceptabel krympning ved denne temperatur, men som begynder at være utilstrækkelig med hensyn til én eller begge standardparametrene ved temperaturer over ca. 815°C.650 ° C. The second parameter is that a felt or sheet made of the fibers must not exhibit excessive shrinkage 35 at the application temperature. "Heavy shrinkage" is usually defined to be a maximum of 5% linear shrinkage after prolonged exposure (usually 24 hours) to the application temperature. Shrinkage of mats or sheets used as furnace liners and the like is, of course, a critical feature, because as the mats or sheets shrink there may be gaps between them through which the heat can flow, thereby failing the purpose of the insulation. Thus, a fiber designated as an "815 ° C fiber" will be defined as one which does not melt or sinter and which has an acceptable shrinkage at this temperature but which begins to be insufficient with respect to one or both of the standard parameters at temperatures above ca. 815 ° C.

Fibrene dannes i almindeligt udstyr for uorgani-15 ske fibre og der benyttes standardmetoder til fremstilling af uorganiske fibre. Fremstillingen vil sædvanligvis ske ved elektrisk ovnsmeltning. De forskellige råmaterialer granuleres til en størrelse, der sædvanligvis anvendes til fibersmeltematerialer, eller de kan købes 20 allerede således granulerede. De granulerede råmaterialer sammenblandes og føres til den elektriske ovn, hvor de smeltes ved elektrisk modstandssmeltning. Smeltedannelsen kan være kontinuerlig eller batchvis smeltning, skønt den førstnævnte absolut foretrækkes. Den smeltede 25 blanding af oxider fødes dernæst til fiberdannende indretninger, såsom spindemaskiner eller blæsere. Forskellige typer af indretninger til fiberdannelse er velkendte og behøver ikke at blive beskrevet her. De således dannede fibre vil have en længde på fra 0,5 til 20 cm og 30 θη diameter i størrelsesordenen 0,5 til 10 ym med en gennemsnitlig fiberdiameter på fra ca. 1,5 til 3,5 ym.The fibers are formed in ordinary equipment for inorganic fibers and standard methods are used for the production of inorganic fibers. The preparation will usually take place by electric furnace melting. The various raw materials are granulated to a size usually used for fiber melt materials, or they can be purchased already 20 thus granulated. The granulated raw materials are mixed together and passed to the electric furnace where they are melted by electric resistance melting. The melt formation may be continuous or batch-wise melting, although the former is definitely preferred. The molten mixture of oxides is then fed to fiber forming devices such as spinning machines or blowers. Various types of fiber forming devices are well known and need not be described herein. The fibers thus formed will have a length of from 0.5 to 20 cm and 30 θη diameter in the order of 0.5 to 10 µm with an average fiber diameter of from approx. 1.5 to 3.5 µm.

Efter dannelsen af fibrene kan de opsamles i løs form eller føres ind i særskilte indretninger med det formål at forme fibrene til måtter, plader eller lignende 35 strukturer. De hidtil almindeligt anvendte teknikker til DK 174100 B1 6 dannelse af tilsvarende artikler af ildfaste højtemperatur aluminiumoxid-silicatfibre er ganske velegnede til anvendelse for fibrene, der anvendes i måtterne og pladerne ifølge opfindelsen.After forming the fibers, they may be collected in loose form or inserted into separate devices for the purpose of forming the fibers into mats, sheets or similar structures. The hitherto commonly used techniques for forming similar articles of refractory high temperature alumina silicate fibers are quite suitable for use with the fibers used in the mats and boards of the invention.

55

Eksempel 1Example 1

En serie af fibre, der anvendes i måtterne og pladerne ifølge opfindelsen, fremstilledes i overenstem-melse med ovennævnte generaliserede fremgangsmåde. De-10 res respektive sammensætninger sammen med deres anvendelsestemperatur er angivet i Tabel I.A series of fibers used in the mats and plates of the invention were prepared in accordance with the above generalized method. Their respective compositions together with their operating temperature are given in Table I.

DK 174100 B1 7 O æ co in (Ti ^ iN i— r* 2: co in o Γ" i> ln co r- © σ> cr.DK 174100 B1 7 O æ co in (Ti ^ iN i— r * 2: co in o Γ "i> ln co r- © σ> cr.

CO t- ^ r- in i£> o lo in co vo p- ^ m cm tn oo co LH cn <— ^ r^ ^ o on in vo oo n ro co r- μ o σ\ ιο lo o in CN r- r- EE o tv n 00 cn H in ro 00 Γ' r—f <u jQ O O Ν' ID O ^CO t- ^ r- in i £> o lo in co vo p- ^ m cm tn oo co LH cn <- ^ r ^ ^ o on in vo oo n ro co r- μ o σ \ ιο lo o in CN r- r- EE o tv n 00 cn H in ro 00 Γ 'r — f <u jQ OO Ν' ID O ^

<0 LO CN CN LD<0 LO CN CN LD

EH r-EH r-

Cm o <3· m <r- r- in ro i— r- r- W o <- o σ\ o m ro r- 10 r- Q O i— O (Ti 00 m rj< 00 r- U o σι 00 ro oCm o <3 · m <r- r- in ro i— r- r- W o <- o σ \ om ro r- 10 r- QO i— O (Ti 00 m rj <00 r- U o σι 00 ro o

r)* (N CN IDr) * (N CN ID

Γ- ΡΟ o -¾1 cd id r- rr N< r— Γ- Γ ΟΟ < o ·** 10 o 00 (71 -tf N· 1— I—Γ- ΡΟ o -¾1 cd id r- rr N <r— Γ- Γ ΟΟ <o · ** 10 o 00 (71 -tf N · 1— I—

C IC I

•Η W• Η W

C <D UC <D U

-p ω p tø -H 4-1 M O) cd c Td u M (D dP Π Cd) <D E -P O CN O) D( Λ E !J1 0)0 o o > e-p ω p tø -H 4-1 M O) cd c Td u M (D dP Π Cd) <D E -P O CN O) D (Λ E! J1 0) 0 o o> e

r( I« s ri -H (OCTiCOUr (I «s ri -H {OCTiCOU

fcw >< co υ S! << -p 0 DK 174100 B1 8fcw> <co υ S! << -p 0 DK 174100 B1 8

De ovenstående data viser tydeligt, at de nævnte fibre vil være meget nyttige indenfor høje temperaturområder, f-eks. fra 743°C til 8150C, mens det enten var faktisk umuligt eller meget vanskeligt at fremstille 5 traditionelle mineraluldsfibre, som kunne anvendes i dette område. Det skal bemærkes, at fiber H var særdeles hurtigt smeltende, og at fiber L havde særdeles gode fiberdannende egenskaber.The above data clearly shows that said fibers will be very useful in high temperature ranges, e.g. from 743 ° C to 8150 ° C, while it was either virtually impossible or very difficult to produce 5 traditional mineral wool fibers which could be used in this area. It should be noted that fiber H was extremely fast melting and that fiber L had very good fiber forming properties.

10 Eksempel 2Example 2

Der fremstilledes en serie af fibre med sammensætninger som angivet i tabel II.A series of fibers with compositions were prepared as set forth in Table II.

Hver fiber testedes dernæst for dens brandresistens i overensstemmelse med den efterfølgende simule-15 rede brandbestandighedstestprocedure:Each fiber was then tested for its fire resistance in accordance with the following simulated fire resistance test procedure:

Til afprøvningsformål fremstilledes en lille ovn med et elektrisk opvarmet fladt pladeelement på bagsiden af varmekilden. En 15 cm x 15 cm x 5 cm (tyk) prøve med en tæthed på 0,028 til 0,048 g/cm-^ af hver af de formu-20 lerede fibre anbragtes parallelt med elementet og 2,5 cm fra det. Termoelementer anbragtes dernæst i centrum af fiberprøveoverfladerne. Der benyttedes en computer til justering af strømmen via et simpelt til-fra relæsystem til varmeelementet. Relæets position baseredes på aflæs-25 ningen af det på prøvens overflade anbragte termoelement nærmest ved varmeelementet, og det programmerede brand-testopvarmningsskema.For testing purposes, a small oven was prepared with an electrically heated flat plate element on the back of the heat source. A 15 cm x 15 cm x 5 cm (thick) sample with a density of 0.028 to 0.048 g / cm 2 of each of the formulated fibers is placed parallel to the element and 2.5 cm from it. Thermocouples are then placed in the center of the fiber sample surfaces. A computer was used to adjust the current via a simple on / off relay system to the heating element. The position of the relay was based on the reading of the thermocouple disposed on the surface of the sample closest to the heating element and the programmed fire-test heating scheme.

Ovnen opvarmedes således, at en standard ASTM E-119 tid/temperatur-kurve fulgtes i en periode på hen-30 holdsvis 1 time og 2 timer. Ved den heri benyttede test anses fibersvigt at forekomme, når ovnen ikke er i stand til at holde standardtemperaturen pr. ASTM E-119, fordi fiberisoleringen er sintret så meget, at varme kan strømme gennem ovnvæggen.The oven was heated so that a standard ASTM E-119 time / temperature curve was followed for a period of 30 hours and 2 hours respectively. In the test used herein, fiber failure is considered to occur when the furnace is unable to maintain the standard temperature per day. ASTM E-119 because the fiber insulation is sintered so much that heat can flow through the furnace wall.

35 Testresultaterne for hvert af fibrene er angivet i tabel II.The test results for each of the fibers are given in Table II.

DK 174100 B1 9DK 174100 B1 9

W I >- Π (NW I> - Π (N

M - - - - IM - - - - I

O CN ID O CMO CN ID O CM

in roa ro

σι W O (N (Nσι W O (N (N

an - - - - iand - - - - i

O 00 O O CMO 00 O O CM

in vi m o oo r- cn U - ' v k | o σ vi m cm m ro ro τ— nj Vi »—in vi m o oo r- cn U - 'v k | o σ we m cm m ro ro τ— nj Vi »-

CM - - - - ICM - - - - I

t— in ro o Cm in ro r~ f\J io o og ·—t— in ro o Cm in ro r ~ f \ J io o og · -

W - - - - IW - - - - I

H in in o σι Pm H in roH in a o σι Pm H in ro

iHI h

ΦΦ

jQjQ

<d<d

E-ι o o o o ία - - - - IE-ι o o o o ία - - - - I

in id i— oo Cm in ro «- oo r- o »- o ----1in id i— oo Cm in ro «- oo r- o» - o ---- 1

o «— σ σ Cm .μ -Po «- σ σ Cm .µ -P

\/ in ro tn tn <U QJ •P -P w tn Ό Ό Φ <u r- o oj æ «- js x: CQ - - - - I cn oo O vi ko O Cm -rH ·μ V m ro i— Ό t C C <β (ΰ P -P tn tn <u tu «— r- oo in η X) xi d, — — - - i ό Ό\ / in ro tn tn <U QJ • P -P w tn Ό Ό Φ <u r- o oj æ «- js x: CQ - - - - I cn oo O vi ko O Cm -rH · µ V m ro i— Ό t CC <β (ΰ P -P tn tn <u tu «- r- oo in η X) xi d, - - - - i ό Ό

O ID vi co Cm C CO ID we co Cm C C

V m co (0 (0V m co (0 (0

•P P P• P P P

P Cn XI XJP Cn XI XJ

Cn 0) *h mjCn 0) * h mj

c -P -P > tn Pc -P -P> tn P

•h m tu w tu <u• h m tu w tu <u

C -P ·ιβ Pi E EC -P · ιβ Pi E E

-P I—I -P (U Ή ·Η-P I — I -P (U Ή · Η

B) P tn Λ -P +JB) P tn Λ -P + J

tn t n tu ή C Φ pq Cm r- cg μ <U dp co μtn t n tu ή C Φ pq Cm r- cg µ <U dp co µ

<U E -P O (N -P II II II II<U E -P O (N -P II II II II

Xigcn omOOO tnXigcn omOOO tn

HtCirH-pmcnd) di Cm ^ m CMcn><wu2E-i DK 174100 B1 10HtCirH-pmcnd) di Cm ^ m CMcn> <wu2E-i DK 174100 B1 10

Dataene i tabel II viser fibrene G til I's klart overlegne brandresistens i sammenligning med fibrene A til F. Det er af særlig betydning, at disse kompositioner opnår deres brandbestandigheder (fire ratings) 5 ved rumtætheder af fiberdiametre, der er betydeligt mindre end ved almindelige mineraluldsfibre. Fibrene G til I opnåede de ønskede brandbestandigheder ved rumtætheder på fra 0,028 til 0,048 g/cm^ og fiberdiametre fra 1½ til 3½ ym. Til sammenligning opnår almindelige 10 mineraluldsfibre deres brandbestandigheder ved rumtætheder typisk fra 0,26 til 0,29 g/cm^ og fiberdiametre fra 4 til 6 ym.The data in Table II shows the clearly superior fire resistance of fibers G to I compared to fibers A to F. It is of particular importance that these compositions achieve their fire resistance (four ratings) 5 at room densities of fiber diameters that are significantly smaller than with ordinary mineral wool fibers. . The fibers G to I obtained the desired fire resistance at room densities of 0.028 to 0.048 g / cm 2 and fiber diameters from 1½ to 3½ µm. In comparison, ordinary 10 mineral wool fibers achieve their fire resistance at room densities typically from 0.26 to 0.29 g / cm 2 and fiber diameters from 4 to 6 µm.

Dataene viser således tydeligt, at de foretrukne nævnte fibre har overraskende overlegne varmebestan-15 dighedsegenskaber.Thus, the data clearly show that the preferred fibers mentioned have surprisingly superior heat resistance properties.

Eksempel 3Example 3

En serie af fibre med forskellige formuleringer angivet i tabel III afprøvedes for opløselighed i en 20 saltopløsning i overensstemmelse med den efterfølgende fremgangsmåde: En pufferindstillet saltopløsning frem stilledes ved til 6 liter destilleret vand at sætte de efterfølgende bestanddele i de angivne koncentrationer: Bestanddel Koncentration, g/1 25 MgCl2.6H20 0,160A series of fibers of various formulations listed in Table III were tested for solubility in a saline solution according to the following procedure: A buffered saline solution was prepared by adding to the following concentrations to 6 liters of distilled water: Component Concentration, g / 1 25 MgCl2.6H2 O 0.160

NaCl 6,171 KC1 0,311NaCl 6.171 KCl 0.311

Na2HP04 0,149Na2HPO4 0.149

Na2SC>4 0,079 30 CaCl2.2H20 0,060Na 2 SC> 4 0.079 CaCl 2

NaHCOg 1,942NaHCOg 1.942

NaC2H302 1,066 1 g af hver prøve af fibrene angivet i tabel III anbragtes dernæst i adskilte lukkede plastflasker sam-35 men med 300 cm^ af den fremstillede saltopløsning og overføres til et ultralydsbad i 5 timer. Ultralydsvibrations- DK 174100 B1 11 kilden indstilledes til at give en temperatur på 40°C ved afslutning af 5 timers perioden. Ved afslutningen af testperioden analyseredes hver saltopløsning indeholdende fibrene kemisk for SiC>2-indhold. Koncentrationen af 5 SiC>2 i saltopløsningen anvendtes som et mål for mængden af fibre, som opløstes under den 5 timer lange testperiode. Desuden måltes den kontinuerlige anvendelsestemperatur for hvert af fibrene. Resultaterne er angivet i tabel III.NaC2H302 1.066 1 g of each sample of the fibers listed in Table III was then placed in separate closed plastic bottles together with 300 cm 2 of the brine produced and transferred to an ultrasonic bath for 5 hours. The ultrasonic vibration source was set to give a temperature of 40 ° C at the end of the 5 hour period. At the end of the test period, each saline solution containing the fibers was chemically analyzed for SiC> 2 content. The concentration of 5 SiC> 2 in the saline solution was used as a measure of the amount of fibers dissolved during the 5 hour test period. In addition, the continuous use temperature for each of the fibers was measured. The results are given in Table III.

10 Tabel IIITable III

Fi- Fibersammensætning vægt% Si02 koncen- Kontinuer-ber AI2O3 SiC>2 CaO MgO Andet i saltopløs- anvendel- ning efter sestempe- __5 timer vægt% ratur 15 A 46 54 — — — 0,6 1315 B 40 50 6 4 0,5 871 C 23 60 3 14 — 0,7 754 D 22 48 17 13 — 0,5 749 E 10,7 52 22 16 — 0,7 743 20 F 10,2 52 21 15 — 0,5 743 G 8,9 52 22 16 — 1,2 743 H 8,7 52 22 16 — 1,7 743 I 8,0 56 30 7 — 5,1 754 J 9,1 40 37 11 2,6 7,7 649 25 K 9,3 39 38 14 — 13,0 749 LO 49 28 23 — 67,0 749 temperatur for 3% maksimal lineær krympning i 24 timer.Fiber Fiber Composition Weight% SiO2 Concentrate Contains AI2O3 SiC> 2 CaO MgO Other in saline application after sap temp __5 hours wt% rature 15 A 46 54 - - - 0.6 1315 B 40 50 6 4 0, 5 871 C 23 60 3 14 - 0.7 754 D 22 48 17 13 - 0.5 749 E 10.7 52 22 16 - 0.7 743 20 F 10.2 52 21 15 - 0.5 743 G 8, 9 52 22 16 - 1.2 743 H 8.7 52 22 16 - 1.7 743 I 8.0 56 30 7 - 5.1 754 J 9.1 40 37 11 2.6 7.7 649 25 K 9 , 3 39 38 14 - 13.0 749 LO 49 28 23 - 67.0 749 temperature for 3% maximum linear shrinkage for 24 hours.

Figuren viser grafisk forholdet mellem aluminium-oxidindholdet i hver fiber og dens siliciumdioxideks-30 traktion (dvs. opløselighed) i den fremstillede saltopløsning.The figure graphically shows the ratio of the alumina content of each fiber to its silica extraction (i.e., solubility) in the brine produced.

Figuren viser tydeligt, at de ' nævnte fibre G-L, som indeholder 10 vægt% eller mindre aluminiumoxid klart har en overraskende højere opløselighed i den 35 fremstillede saltopløsning end fibrene A-F, som ikke er i overensstemmelse med opfindelsen og har større alu- DK 174100 B1 12 miniumoxidindhold. Det overraskende ifølge opfindelsen fremgår tydeligt, idet der er en udpræget forskel i opløselighed mellem fiberen F sammenlignet med fiberen G, som anvendes til måtterne eller pladerne ifølge opfin-5 delsen, skønt deres forskel i aluminiumoxidindhold er relativt lille (dvs. 10,2 vægt% mod 8,9 vægt%).The figure clearly shows that said fibers GL containing 10% by weight or less alumina clearly have a surprisingly higher solubility in the prepared saline solution than the AF fibers which are not in accordance with the invention and have greater alumina. miniumoxidindhold. What is surprising according to the invention is evident, in that there is a marked difference in solubility between the fiber F as compared to the fiber G used for the mats or plates according to the invention, although their difference in alumina content is relatively small (ie 10.2 wt. % vs. 8.9% by weight).

Ligeledes viser fiberen J, som har et indhold på 2,6% urenheder, at et indhold på mere end 2% urenheder nedsætter fiberens anvendelsestemperatur til under 10 650°C.Likewise, the fiber J, which has a content of 2.6% impurities, shows that a content of more than 2% impurities reduces the operating temperature of the fiber to below 10 650 ° C.

Fiberen L"s særdeles høje opløselighed skal især bemærkes.Particularly noteworthy is the high solubility of the fiber L ".

Rimelige variationer og modifikationer af ovenstående er mulige uden at afvige fra det tilsigtede ifølge 15 opfindelsen.Reasonable variations and modifications of the above are possible without departing from the spirit of the present invention.

Claims (10)

1. Varmeisolerende måtte eller plade med en anvendelsestemperatur, der overstiger 650°C, kendetegnet ved, at den er fremstillet af uorga- 5 niske, refraktoriske fibre med sammensætningen (i vaegt%) : 0,1 - 30% MgO 0 - 9,3% A1203, idet resten op til 100% udgøres af CaO, Si02 og ikke 10 mere end 2% tilfældige urenheder såsom eventuelle andre oxider.1. Heat-insulating mat or sheet with an operating temperature exceeding 650 ° C, characterized in that it is made of inorganic refractory fibers of the composition (by weight%): 0.1 - 30% MgO 0 - 9, 3% Al2 O3, the remainder up to 100% being CaO, SiO2 and not more than 2% random impurities such as any other oxides. 2. Varmeisolerende måtte eller plade ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fiberen er opløselig i en saltopløsning fremstillet ved at sætte nedenstå- 15 ende ingredienser til destilleret vand til opnåelse af de angivne koncentrationer: Ingrediens Koncentration, g/1 MgCl2, 6H20 0,160 NaCl 6,171Heat insulating mat or plate according to claim 1, characterized in that the fiber is soluble in a saline solution prepared by adding the following distilled water ingredients to obtain the stated concentrations: Ingredient Concentration, g / l MgCl2, 6H20 0.160 NaCl 6171 20 KC1 0,311 Na2HP04 0,149 Na2S04 0,079 CaCl2, 2H20 0,060 NaHC03 1,942KCl 0.311 Na2HPO4 0.149 Na2SO4 0.079 CaCl2, 2H20 0.060 NaHCO3 1.942 25 NaC2H302 1,066NaC2H302 1.066 3. Varmeisolerende måtte eller plade ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at fiberen har en sammensætning omfattende mindst 22 vægt% CaO.Heat insulating mat or sheet according to claim 1 or 2, characterized in that the fiber has a composition comprising at least 22% by weight CaO. 4. Varmeisolerende måtte eller plade ifølge krav 30 3, kendetegnet ved, at fiberen har en sammensætning omfattende: a) 0,1 - 8 vægt% MgO; b) 0-4 vægt% Al203; c) 55 - 64 vægt% Si02; og 35 d) 29 -44 vægt% CaO. DK 174100 B1Heat insulating mat or sheet according to claim 30, characterized in that the fiber has a composition comprising: a) 0.1 - 8% by weight MgO; b) 0-4 wt% Al 2 O 3; c) 55-64 wt% SiO 2; and d) 29 - 44 wt% CaO. DK 174100 B1 5. Varmeisolerende måtte eller plade ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 4, kendeteg -net ved, at den har en anvendelsestemperatur på 743°C eller derover.Heat insulating mat or plate according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it has an operating temperature of 743 ° C or more. 6. Varmeisolerende måtte eller plade ifølge et hvilket som helst af kravene 1 til 5, kendetegne t ved, at fiberen har en opløselighed i en saltopløsning fremstillet ved at sætte nedenstående ingredienser til destilleret vand til opnåelse af de angivne 10 koncentrationer: Ingrediens Koncentration, g/1 MgCl2, 6H20 0,160 NaCl 6,171 KC1 0,311Heat insulating mat or plate according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the fiber has a solubility in a saline solution prepared by adding the following distilled water ingredients to obtain the stated concentrations: Ingredient Concentration, g / 1 MgCl 2, 6H 2 O 0.160 NaCl 6.171 KCl 0.311 15 Na2HP04 0,149 Na2S04 0,079 CaCl2, 2H20 0,060 NaHC03 1,942 NaC2H302 1,066 20 på 1,2 ppm Si02 eller derover efter 5 timers forløb.0.149 Na2 SO4 0.079 CaCl2, 2H20 0.060 NaHCO3 1.942 NaC2H302 1.066 20 on 1.2 ppm SiO2 or greater after 5 hours. 7. Anvendelse som varmeisolation med en anvendelsestemperatur på over 650°C af masse-, tæppe- eller pladeformer af sammenføjede uorganiske, refraktoriske fibre med følgende sammensætning (i vægt%): 25 0,1 - 30% MgO 0 - 9,3% A1203, idet resten op til 100% udgøres af CaO, SiC>2 og højst 2% tilfældige urenheder såsom eventuelle andre oxider. 30 35 DK 174100 B17. Use as thermal insulation with an operating temperature exceeding 650 ° C of pulp, blanket or plate forms of joined inorganic refractory fibers of the following composition (wt%): 25 0.1 - 30% MgO 0 - 9.3% A1203, the remainder up to 100% being CaO, SiC> 2 and at most 2% random impurities such as any other oxides. 30 35 DK 174100 B1 8. Anvendelse ifølge krav 7, kendetegnet ved, at fiberen er valgt baseret på egenskaben at være opløselig i en saltopløsning fremstillet ved at sætte nedenstående ingredienser til destilleret vand 5 til opnåelse af de angivne koncentrationer: Ingrediens Koncentration, g/1 MgCl2, 6H20 0,160 NaCl 6,171 KC1 0,311Use according to claim 7, characterized in that the fiber is selected based on the property to be soluble in a saline solution prepared by adding the following ingredients to distilled water 5 to obtain the stated concentrations: Ingredient Concentration, g / 1 MgCl 2, 6H 2 O 0.160 NaCl 6.171 KCl 0.311 10 Na2HP04 0,149 Na2S04 0,079 CaCl2, 2H20 0,060 NaHC03 1,942 NaC2H302 1,0660.079 CaCl2, 2H2 O0 .60 NaHCO3 1.942 NaC2H302 1.066 9. Anvendelse ifølge krav 7 eller 8, kende tegnet ved, at fiberen har en sammensætning omfattende mindst 22 vægt% CaO.Use according to claim 7 or 8, characterized in that the fiber has a composition comprising at least 22% by weight CaO. 10. Anvendelse ifølge krav 9, kendetegnet ved, at fiberen har en sammensætning omfattende: 20 a) 0,1-8 vægt% MgO; b) 0-4 vægt% Al203; c) 55 - 64 vægt% Si02; og d) 29 - 44 vægt% CaO.Use according to claim 9, characterized in that the fiber has a composition comprising: a) 0.1-8% by weight MgO; b) 0-4 wt% Al 2 O 3; c) 55-64 wt% SiO 2; and d) 29 - 44 wt% CaO. 11. Anvendelse ifølge et hvilket som helst af 25 kravene 7 til 10, kendetegnet ved, at isolationen på masse-, måtte- eller pladeform har en anvendelsestemperatur på 743°C eller derover. 30 35 DK 174100 B1Use according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the insulation in mass, mat or plate form has an operating temperature of 743 ° C or more. 30 35 DK 174100 B1 12. Anvendelse ifølge et hvilket som helst af kravene 7 til 11, kendetegnet ved, at fiberen har en opløselighed i en saltopløsning fremstillet ved at sætte nedenstående ingredienser til destilleret 5 vand til opnåelse af de angivne koncentrationer: Ingrediens Koncentration, g/1 MgCl2, 6H20 0,160 NaCl 6,171 KC1 0,311Use according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the fiber has a solubility in a saline solution prepared by adding the following ingredients to distilled water to obtain the stated concentrations: Ingredient Concentration, g / l MgCl 2, 6H 2 O 0.160 NaCl 6.171 KCl 0.311 10 Na2HP04 0,149 Na2S04 0,079 CaCl2, 2H20 0,060 NaHC03 1,942 NaC2H302 1,066 15 på 1,2 ppm SiC>2 eller derover efter 5 timers forløb.0.149 Na2 SO4 0.079 CaCl2, 2H20 0.060 NaHCO3 1.942 NaC2H302 1.066 15 1.2 ppm SiC> 2 or more after 5 hours.
DK198705453A 1986-02-20 1987-10-19 Heat-insulating mat or sheet and the use of connected fibres as heat insulation DK174100B1 (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83121786A 1986-02-20 1986-02-20
US83121786 1986-02-20
US89417586A 1986-08-07 1986-08-07
US89417586 1986-08-07
US8700313 1987-02-17
PCT/US1987/000313 WO1987005007A1 (en) 1986-02-20 1987-02-17 INORGANIC FIBER COMPOSITION CONSISTING ESSENTIALLY OF Al2O3, MgO, CaO AND SiO2

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK545387A DK545387A (en) 1987-10-19
DK545387D0 DK545387D0 (en) 1987-10-19
DK174100B1 true DK174100B1 (en) 2002-06-17

Family

ID=27375536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK198705453A DK174100B1 (en) 1986-02-20 1987-10-19 Heat-insulating mat or sheet and the use of connected fibres as heat insulation

Country Status (1)

Country Link
DK (1) DK174100B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK163494C (en) * 1990-02-01 1992-08-10 Rockwool Int MINERAL FIBER

Also Published As

Publication number Publication date
DK545387A (en) 1987-10-19
DK545387D0 (en) 1987-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0257092B1 (en) USE OF INORGANIC FIBERS CONSISTING OF Al 2O3, MgO, CaO AND SiO2
AU684373B2 (en) Saline soluble inorganic fibres
JP3753416B2 (en) Article insulation method
RU2302392C2 (en) Vitreous inorganic fiber resistant to the action of the high temperature
US6030910A (en) High temperature resistant glass fiber
AU7719996A (en) High temperature resistant glass fiber
Rouabhia et al. Elaboration and characterization of mullite-anorthite-albite porous ceramics prepared from Algerian kaolin
US6180546B1 (en) Saline soluble inorganic fibers
JP2005514318A (en) Inorganic fiber soluble in physiological saline
DK158895B (en) HEAVY MELTABLE FIBER COMPOSITION AND COMPOSITION OF INSULATION MATERIAL
Teixeira et al. Crystallization of SiO2–CaO–Na2O glass using sugarcane bagasse ash as silica source
DK174100B1 (en) Heat-insulating mat or sheet and the use of connected fibres as heat insulation
JP2000507199A (en) Artificial mineral wool composition
Ito et al. Transparency of LiTaO 3-SiO 2-Al 2 O 3 glass-ceramics in relation to their microstructure
RU2169712C1 (en) High-strength polycrystalline glass and method of its producing
BRPI0621848A2 (en) inorganic fibers
US5631084A (en) Thermally-insulating components made of thermally-stabilized refractory ceramic fibers
RU2735595C1 (en) Mineral fibers
FI93347B (en) High temperature-resistant refractory fibre which has an improved resistance to shrinking
JP2000160434A (en) High purity alumina filament and its fiber product and fire-resistant insulating material
Mallik et al. Systematic studies on crystallization, microstructure and mechanical behavior of barium doped potassium mica glass
Sidikova Phase composition and microstructure of cinder-based glass ceramics
RINCÓN Electrical conductivity of glasses and glass-ceramics in the LÍ20-CdO-Al203-Si02 system
Sopicka-Lizer Wollastonite Fibres
AU3575099A (en) High temperature resistant glass fiber

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK