ES2577014T3

ES2577014T3 - Composición de masa fundida para la producción de fibras vítreas sintéticas

Info

Publication number: ES2577014T3
Application number: ES12772937.4T
Authority: ES
Inventors: Mette Solvang; Svend Grove-Rasmussen; Mathilde ROSENDAHL FOLDSCHACK
Original assignee: Rockwool International AS
Current assignee: Rockwool AS
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2016-07-12
Anticipated expiration: 2032-10-12
Also published as: CA2857606A1; EA025519B1; EP2791071B1; WO2013087251A2; CN104203851A; US9012342B2; PL2791071T3; US20140228195A1; EA201491200A1; WO2013087251A3; UA109611C2; CN104203851B; CA2857606C; HUE028744T2; EP2791071A2

Abstract

Una composición de masa fundida para la producción de fibras vítreas sintéticas que comprende los óxidos siguientes, expresados en peso de la composición: SiO2 39-43 % en peso Al2O3 20-23 % en peso TiO2 hasta 1,5 % en peso Fe2O3 5-9 % en peso, preferiblemente 5-8 % en peso CaO 8-18 % en peso MgO 5-7 % en peso Na2O hasta 10 % en peso, preferiblemente 2-7 % en peso K2O hasta 10 % en peso, preferiblemente 3-7 % en peso P2O5 hasta 2% MnO hasta 2% R2O hasta 10 % en peso en donde la proporción de Fe(2+) es mayor que 80% basada en Fe total, y preferiblemente es al menos 90%, más preferiblemente al menos 95%, y muy preferiblemente al menos 97%, basada en Fe total.

Description

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DESCRIPCION

Composicion de masa fundida para la produccion de fibras vftreas sinteticas

Esta invencion se refiere a una composicion de masa fundida para la produccion de fibras vftreas sinteticas (MMVF). La invencion se refiere tambien a un metodo de formacion de fibras vftreas sinteticas y un metodo para la formacion de una composicion de masa fundida.

Es bien conocida la produccion de fibras vftreas sinteticas, descritas en muchos casos como fibras minerales, por aportacion de una carga de material mineral, fusion de la carga en un horno y fibrizacion de la masa resultante para formar fibras. Las fibras pueden utilizarse para una diversidad de propositos, con inclusion de aislamiento termico e insonorizacion, proteccion contra el fuego, sustratos de crecimiento, guarniciones de frenos y control de las vibraciones.

La composicion final de las fibras se expresa generalmente en oxidos de los elementos contenidos en las fibras y esta bien establecido que la composicion de la carga del material mineral, y por tanto la composicion de la masa fundida y las fibras finales, pueden influir en las propiedades de utilizacion de las fibras finales.

Cuando se formula una composicion para la produccion de fibras vftreas sinteticas, es importante considerar no solo las propiedades de las fibras finales, sino tambien el proceso de fusion, las propiedades de la masa fundida, y el impacto de dichas propiedades sobre el proceso de fibrizacion.

La invencion se refiere a fibras vftreas sinteticas del tipo de la lana mineral.

Convencionalmente, las fibras de lana mineral se reducen a fibras utilizando un proceso de centrifugacion externa, por ejemplo, por el uso de una centnfuga en cascada. En U.S. 3.159.475, Chen et al. describen dicho proceso en general. GB 1.559.517 representa una descripcion mas extensa. En este tipo de proceso, se suministra una masa mineral fundida a la superficie de un conjunto de rotores de fibrizacion que operan en combinacion con un aire fno de arrastre para estirado de las fibras a fin de lanzar la masa fundida mineral en forma de fibras. Las fibras se transportan luego en una corriente de aire y se recogen. Usualmente se aplica un aglomerante a las fibras formadas y esto contribuye a la coherencia de una tela formada finalmente, que se genera en muchos casos por consolidacion, compresion y curado. En algunos casos, sin embargo, no se utiliza aglomerante alguno y las fibras minerales se recogen como lana mineral sin compactar.

Un metodo de fibrizacion alternativo es el proceso de la copa giratoria, al que se hace referencia en muchos casos como centrifugacion interna. En este proceso, una masa fundida se reduce a fibras por prensado de la masa a traves de orificios en una pared giratoria en forma de copa por rotacion a alta velocidad para formar filamentos primarios, que se atenuan luego a las fibras finales por el uso de un aire caliente a 1300-1500°C procedente de un quemador con exceso de oxfgeno de la combustion. Las fibras se transportan subsiguientemente en una corriente de aire principal y se recogen luego sobre una cinta transportadora dirigiendose a su procesamiento ulterior a fin de formar un producto de fibras vftreas sinteticas. El proceso de la copa giratoria tiende a formar productos de fibras vftreas sinteticas que contienen un nivel muy bajo de material no transformado en fibras, en comparacion con los metodos de centrifugacion externa. Una ventaja adicional es que, cuando se recogen como una tela, las fibras tienden a orientarse en el plano del colector en mayor proporcion que con los metodos de centrifugacion externa, lo que mejora las propiedades de aislamiento termico del producto. El nivel de aislamiento termico proporcionado se expresa en muchos casos como un valor lambda (A) (unidades mW/m K), que es una medida de la conductividad termica del material de aislamiento.

Tradicionalmente, sin embargo, los procesos de fibrizacion por centrifugacion interna se han utilizado solo para fibrizacion de lana de vidrio, que es relativamente rica en oxidos de metal alcalino (especialmente oxido de sodio), tiene un alto contenido de sflice, bajo contenido de alumina e incluye oxido de boro. Esta masa fundida tradicional de lana de vidrio tiene, a temperaturas razonablemente bajas (950-1100°C) todas las propiedades requeridas para el metodo de la copa giratoria. Las masas fundidas de lana mineral tradicionales, por el contrario, tienen bajo contenido de sflice, alto contenido de alumina y contenido menos rico en alcali. Estas composiciones de masa fundida de lana mineral tienen una temperatura del "ftquidus" significativamente mayor que las masas fundidas de lana de vidrio.

Para la fibrizacion en una copa giratoria, es importante que la temperatura de la masa fundida que llega a la cinta perforada de la copa giratoria sea superior a la temperatura del ftquidus de la composicion de masa fundida. Esto tiene por objeto evitar la cristalizacion en la copa durante el proceso. Por esta razon, para procesar una masa fundida normal de lana mineral en una copa giratoria, es necesario reducir a fibras la masa fundida a una temperatura mas alta que las masas fundidas de lana de vidrio. Las propiedades de muchas masas fundidas de lana mineral a tales temperaturas son en muchos casos inadecuadas para la fibrizacion en una copa giratoria.

La temperatura para el proceso de fibrizacion en una copa giratoria esta limitada en muchos casos entre 1150 y 1220°C, desde un punto de vista tanto de costes como de los materiales de construccion. Las propiedades de la masa fundida de muchas masas fundidas de lana mineral son en muchos casos inadecuadas para la fibrizacion en copa giratoria a tales temperaturas.

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Las masas fundidas estandar de lana mineral pueden, dependiendo del metodo de fusion, contener impurezas significativas de hierro metalico (Fe(0)). El hierro metalico puede bloquear los orificios en la copa giratoria y puede causar tambien corrosion de la copa giratoria, aumentando la frecuencia con la que la copa precisa mantenimiento o sustitucion.

Ademas de las propiedades de una masa fundida como viscosidad y temperatura del ftquidus, deben considerarse tambien las propiedades de las fibras resultantes. De estas propiedades, son particularmente importantes la bio- solubilidad y la estabilidad a temperatura elevada.

En los ultimos anos, la bio-solubilidad se ha anadido a los criterios que deben satisfacer las fibras vftreas sinteticas. Es decir, las fibras tienen que ser capaces de disolverse rapidamente en un medio fisiologico. Para las fibras de lana mineral, la biosolubilidad se refiere al ambiente fisiologico en los macrofagos de los pulmones. Por esta razon, es importante que exista una disolucion rapida a pH 4,5, a fin de prevenir cualesquiera posibles efectos adversos por la inhalacion de fibras finas.

La estabilidad a temperatura elevada es tambien una propiedad muy deseable en las fibras de lana mineral. Esto no solo en el contexto de las fibras vftreas sinteticas utilizadas espedficamente en productos de proteccion contra el fuego, sino tambien en el contexto de las fibras utilizadas para aislamiento termico o acustico en edificios.

WO 95/01941 describe masas fundidas en hornos de cupula destinadas a ser transformadas en fibras en una copa giratoria. Si bien la masa fundida tiene una viscosidad y temperatura del ftquidus adecuadas para uso en un proceso de fibrizacion interna, las fibras producidas tienen un bajo nivel de biosolubilidad a pH 4,5 debido al alto nivel de silice en la masa fundida. Ademas, la masa fundida en el horno de cupula contiene en muchos casos una cantidad medible de hierro metalico que conduce a un riesgo considerable de que gotitas de hierro metalico obstruyan los orificios de la copa giratoria y detengan por ello el proceso de fibrizacion.

En EP 1.032.542, se describen composiciones en fibras bio-solubles y resistentes a temperatura elevada. Esta establecido un intervalo amplio para SiO2 y AhO3 y las composiciones deben cumplir los requerimientos de que R2O se encuentre al menos en un 10% en peso y 0% en peso < MgO < 15% en peso. Muchos de los ejemplos tienen un contenido de sftice superior a 43% en peso, y por tanto solo una porcion limitada de los ejemplos descritos puede suponerse que son biosolubles a pH 4,5 conforme a los requerimientos finales autorizados. Un nivel de silice superior a 43% en peso puede ser particularmente desventajoso cuando esta presente un nivel alto de MgO. Un nivel bajo de MgO, como en la mayona de los ejemplos presentados en EP 1.032.542 puede dar como resultado una menor resistencia al fuego. Ningun proceso de fusion se describe espedficamente en el documento, y no se recoge el efecto del proceso de fusion sobre las propiedades de la masa fundida y de las fibras.

En EP 1.667.939 se describen composiciones de fibras bio-solubles resistentes a temperatura elevada. Al menos 10% de R2O (Na2O+K2O) se requiere en la composicion, lo cual da como resultado un alto coste de materias primas, posibles problemas de emision en relacion con el proceso de fusion y limitaciones para las propiedades de las fibras a temperatura elevada.

Por tanto, si bien se han realizado intentos previos a fin de proporcionar fibras vftreas sinteticas que sean estables a temperaturas altas, biosolubles, y puedan producirse por un metodo de copa giratoria, la consecucion de estas caractensticas en combinacion mientras se mantiene el coste de produccion en un irftnimo ha resultado problematica. Sena deseable proporcionar composiciones de fibras vftreas sinteticas adicionales que cumplan tambien los criterios anteriores, o proporcionen incluso una mejora, especialmente en terminos de estabilidad a temperatura elevada en combinacion con biosolubilidad. Sena tambien deseable proporcionar tales fibras vftreas sinteticas de manera economica, procesos de produccion mas flexibles y eficientes y que minimicen al mismo tiempo los problemas ambientales asociados con las emisiones.

Un objeto de la presente invencion, por tanto, consiste en proporcionar una composicion de masa fundida para la produccion de fibras minerales que tengan una resistencia al fuego. Un objeto adicional es proporcionar una composicion de masa fundida para la produccion de fibras minerales que tengan biosolubilidad satisfactoria. Un objeto adicional de la invencion es proporcionar una masa fundida que es adecuada para produccion por tecnologfa de fusion conocida para lana mineral y que sea adecuada tambien para uso en un metodo de fibrizacion por la copa giratoria. Es asimismo un objeto de la invencion proporcionar la base fundida a un coste bajo. Un objeto adicional es minimizar los problemas con las emisiones. Todavfa otro objeto de la invencion es proporcionar un proceso para produccion de las fibras minerales por el metodo de la copa giratoria.

Un objeto adicional de la invencion es proporcionar fibras minerales que son bio-solubles, estables a temperaturas altas, de produccion economica y que contengan un nivel bajo de material no fibrizable.

Conforme a ello, la invencion proporciona una composicion de masa fundida para la produccion de fibras vftreas sinteticas que comprende los oxidos siguientes, expresados en peso de la composicion:

SiO2

39-43 % en peso

Al2O3: 20-23 % en peso

TiO2: hasta 1,5 % en peso

Fe2O3: 5-9 % en peso

CaO: 8-18 % en peso

MgO: 5-7 % en peso

Na2O: hasta 10 % en peso

K2O: hasta 10 % en peso

P2O5: hasta 2%

MnO: hasta 2%

R2O: hasta 10 % en peso

en donde la proporcion de Fe(2+) es mayor que 80% basada en Fe total y es preferiblemente al menos 90%, mas preferiblemente al menos 95% y muy preferiblemente al menos 97% basada en Fe total.

En esta memoria descriptiva, el contenido de hierro presente en la masa fundida de MMVF se calcula y se expresa como Fe2O3. Este es un medio estandar de expresar la cantidad de hierro presente en MMVF, una carga o una 5 masa fundida. Si bien se expresa Fe2O3, debe entenderse contenido de hierro total. El porcentaje real en peso de FeO y Fe2O3 presente variara basandose en la ratio de oxidos de hierro y/o el estado redox de la masa fundida. Como ejemplo,

Fe(3+): Fe(2+)/Fe(3+) = 80/20 Fe(2+)/Fe(3+) = 97/3

Fe2O3: FeO Fe2O3 FeO
Fe2O3

%p/p
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%p/p
%p/p
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Fe2O3: FeO Fe2O3 FeO
Fe2O3

5,0: 3,6 1,0 4,4 0,15

6,0: 4,3 1,2 5,2 0,18

7,0: 5,0 1,4 6,1 0,21

8,0: 5,8 1,6 7,0 0,24

La persona experta comprendera por tanto que el porcentaje en peso real de los oxidos de hierro presentes dependera de la ratio de Fe(2+) a Fe(3+).

10 En la invencion, el porcentaje de Fe(2+) y Fe(3+) basado en Fe total se mide por espectroscopfa Mossbauer como se expresa mas adelante y se refiere al porcentaje de hierro en estos estados de oxidacion en lugar de los porcentajes en peso basados en oxidos.

En un aspecto adicional, la invencion proporciona tambien fibras vftreas sinteticas que tienen la composicion arriba indicada.

15 En un aspecto adicional, la invencion proporciona un metodo de formacion de fibras vftreas sinteticas por fibrizacion de la composicion de masa fundida anterior para formar fibras y recogida de las fibras formadas.

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En un aspecto adicional, la invencion proporciona un metodo de formacion de la composicion de masa fundida de la invencion, que comprende calentar y fundir material mineral en un horno y, en caso necesario, ajustar el estado de oxidacion de la masa fundida de tal modo que la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total sea mayor que 80%.

Los inventores han encontrado que la composicion de la invencion tiene una combinacion de propiedades muy deseable. No solo las fibras producidas tienen estabilidad satisfactoria a temperatura elevada y buena bio- solubilidad, sino que es posible tambien producirlas con un metodo de copa giratoria, que permite produccion con una baja cantidad de material no transformado en fibras (en muchos casos menor que 2% en peso del material recogido) y da como resultado que las fibras recogidas se encuentren en el plano del colector en mayor proporcion. Esto, a su vez, hace posible la fabricacion de productos con aislamiento termico mejorado (valor lambda menor). Adicionalmente, estas propiedades se consiguen a pesar de un nivel bajo de oxidos de metal alcalino en la composicion, dando como resultado ventajas tanto economicas como ambientales.

La fusion de las materias primas para lana de vidrio no requiere muchas consideraciones con relacion al estado redox para el proceso de fusion o durante la fibrizacion. Ninguno de los oxidos en la composicion de masa fundida convencional de lana de vidrio es muy sensible al estado redox durante la fusion. El estado redox en el horno es, convencionalmente y muy eficientemente oxidante.

En contraste, cuando se produce lana mineral que es estable a temperatura elevada, el estado redox de la masa fundida es fundamental. Se ha encontrado que la masa fundida debena contener una proporcion lo mas alta posible de Fe(2+) y el contenido de Fe(3+) debena suprimirse.

Preferiblemente, el contenido de Fe(0) debena ser tambien proximo a cero. El contenido de Fe(0) puede determinarse por utilizacion de medidas realizadas en un analizador magnetico, tal como MA-1040 fabricado por Micromeritics Instruments Corporation, Norcross, GA, EE.UU. Cuando se realizan las medidas, es preferiblemente que la muestra tenga un intervalo de tamanos de partfcula estrecho. Esto puede asegurarse, por ejemplo, por una combinacion de trituracion y tamizado. Por ejemplo, podna utilizarse una combinacion de trituracion y tamizado para tener seguridad de que todas las partfculas contenidas en la muestra pasen a traves de un tamiz de 1,6 mm, pero no pasen a traves de un tamiz de 1 mm. Alternativamente, la muestra puede triturarse de tal manera que la totalidad de las partfculas pasan a traves de un tamiz de 125 pm.

Como comprendera una persona experta en la tecnica del analisis magnetico, cuando se miden niveles bajos de hierro metalico, la cantidad presente tanto de Fe(II) como de Fe(III) debido a su naturaleza paramagnetica, puede tener un efecto sobre la medida del nivel de Fe(0) lefda por el analizador magnetico. Esto es debido al hecho de que el analizador magnetico mide una respuesta que incluye la contribucion de ferromagnetismo, ferrimagnetismo y las contribuciones mas pequenas de paramagnetismo y diamagnetismo.

Por tanto, en el contexto de la invencion, incluso cuando no esta presente cantidad alguna de Fe(0), el nivel medido de Fe(0) sera usualmente distinto de cero, debido a la presencia requerida de Fe(II) en la composicion. Sin embargo, en el contexto de composiciones que comprenden desde 5 a 9% en peso de hierro (medido como Fe2O3) y en donde la proporcion de Fe(Il) es mayor que 80% basada en Fe total, como se requiere en la invencion, se ha encontrado que ciertos valores medidos preferidos lefdos por el analizador magnetico son indicativos de niveles ventajosamente bajos de Fe(0) en la composicion.

Preferiblemente, el valor de lectura o valor medido para el contenido de Fe(0), medido utilizando un analizador magnetico es menor que 900 ppm, preferiblemente menor que 800 ppm, mas preferiblemente menor que 600 ppm, mas preferiblemente menor que 500 ppm y muy preferiblemente menor que 350 ppm. Se ha encontrado que estos valores para la lectura del analizador magnetico corresponden a composiciones que tienen un nivel real de Fe(0) que es esencialmente cero, o al menos suficientemente bajo para que la composicion se utilice para formar fibras utilizando una copa giratoria. Como se ha expuesto anteriormente, el valor de la lectura puede ser el resultado, parcial o incluso totalmente, de la contribucion paramagnetica de Fe(II) y Fe(III).

Cuando se produce masa fundida de lana mineral para rotacion en copa, es importante adaptar el proceso de fusion muy cuidadosamente. Por consiguiente, el estado redox tiene que considerarse durante la fusion de las materias primas y la fibrizacion de las masas fundidas de lana mineral. Esto incluye consideracion de factores tales como la eleccion de la materia prima, el proceso de fusion, el proceso de fibrizacion y finalmente las propiedades de las fibras y los productos finales. La razon basica para esto es que el elemento Fe es muy sensible al estado redox durante la fusion y juega un papel importante para las condiciones de fusion, la reologfa de la masa fundida, la fibrizacion y las propiedades de las fibras finales.

La sflice y la alumina son formadores de red importantes en la masa fundida. La cantidad de sflice presente en particular contribuye a asegurar que la viscosidad de la masa fundida es adecuada para la formacion de fibras en un metodo de copa giratoria. La cantidad de alumina presente en particular contribuye a asegurar que las fibras formadas son bio-solubles.

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Conforme a la invencion, el contenido de SiO2 en la composicion de masas fundidas y fibras esta comprendido en el intervalo de 39 a 43% en peso basado en la composicion. Preferiblemente, el nivel de SiO2 esta comprendido en el intervalo de 39 a 42,5% en peso, mas preferiblemente en el intervalo de 40 a 42% en peso.

El nivel de AhO3 esta dentro del intervalo de 20 a 23% en peso. Preferiblemente, el mismo esta dentro del intervalo de 20 a 22,5% en peso. Se ha encontrado que este nivel, cuando se combina con los niveles de otros oxidos conforme a la invencion, proporciona una combinacion optima de propiedades en terminos de bio-solubilidad de las fibras y temperatura del lfquidus.

Las fibras y la masa fundida pueden contener TiO2 a un nivel de hasta 1,5%. Se ha encontrado que un nivel mayor de TiO2 tiene un efecto negativo sobre la bio-solubilidad de las fibras. Preferiblemente, la composicion contiene desde 0,4 a 1% en peso de TO2, mas preferiblemente desde 0,4 a 0,8% en peso.

Las fibras y la masa fundida contienen desde 5 a 9% en peso de Fe2O3. Preferiblemente, el nivel de Fe2O3 es 5 a 8% en peso. Se ha encontrado que este nivel de hierro, en combinacion con MgO al nivel de 5-7% en peso, proporciona fibras con buena estabilidad a la temperatura elevada.

El nivel de hierro presente en cada estado de oxidacion se expresa como porcentaje de Fe(3+), Fe(2+) y Fe(0), basado en el hierro total presente. El porcentaje se mide utilizando espectroscopfa Mossbauer como se expone mas adelante. El porcentaje de Fe(2+) y Fe(3+) presente variara basado en el estado redox de la masa fundida.

Las propiedades satisfactorias de resistencia al fuego y una temperatura baja del lfquidus estan asociadas con un nivel alto de hierro ferroso y nivel bajo de hierro ferrico en combinacion con MgO al nivel de 5-7% en peso. Conforme a la presente invencion, por tanto, mas de 80% de hierro total esta presente como Fe(2+). Preferiblemente, al menos 90%, mas preferiblemente al menos 95%, y muy preferiblemente 97% del hierro total esta presente como Fe(2+).

La proporcion de Fe(3+) basada en Fe total en la composicion es preferiblemente menor que 20%, preferiblemente menor que 10%, mas preferiblemente menor que 5% y muy preferiblemente menor que 3%.

La elevada concentracion de Fe(2+) reduce tambien la temperatura del lfquidus de la composicion de masa fundida con relacion a una composicion de masa fundida oxidada, donde la porcion principal del oxido de hierro se encuentra en la forma de Fe(3+). Esto contribuye a la idoneidad de la masa fundida para uso en un metodo de centrifugacion interna.

La cantidad de Fe(2+) y Fe(3+) puede determinarse utilizando espectroscopfa Mossbauer como se describe en la obra "Ferric/Ferrous Ratio in Basalt Melt at Different Oxygen Pressures", Helgason et al, Hyperfine Interact., 45 (1989) pp 287-294.

El nivel de hierro metalico Fe(0) puede determinarse tambien utilizando espectroscopfa Mossbauer como se describe en esta referencia, cuando la concentracion es lo bastante alta, es decir, superior a un valor umbral relativamente alto. En relacion con la invencion, el nivel de hierro metalico en las fibras y en la composicion de masa fundida se encuentra generalmente a un nivel tan bajo como para ser indetectable utilizando este metodo.

Se ha encontrado que la presencia de hierro metalico, es decir Fe(0), puede bloquear los orificios y causar corrosion de la copa giratoria durante el proceso de produccion de las fibras y reducir por tanto su duracion de vida util. En la practica comercial, esto aumentara los costes de produccion y mantenimiento y reducira la rentabilidad. Por consiguiente, es muy ventajoso que el metodo de produccion conforme a la invencion de como resultado una masa fundida (la alimentacion de masa fundida a la centrifugadora) que esta exenta de cantidades significativas de hierro metalico. Preferiblemente, la lectura para el nivel de Fe(0) en la masa fundida medida, como se ha expuesto anteriormente, utilizando un analizador magnetico, tal como MA-1040 fabricado por Micromeritics Instrument Corporation, Norcross, GA, EE.UU. es menor que 900 ppm, preferiblemente menor que 800 ppm, mas preferiblemente menor que 600 ppm, mas preferiblemente menor que 500 ppm y muy preferiblemente menor que 350 ppm. Como se ha expuesto anteriormente, se ha encontrado que estos valores para la lectura del analizador magnetico corresponden a composiciones con un nivel real de Fe(0) que es esencialmente cero, o al menos suficientemente bajo para que la composicion a utilizar forme fibras sutilizando una copa giratoria.

El nivel de Fe(0) puede examinarse tambien por el uso de microondas a fin de determinar las propiedades dielectricas de la masa fundida o las fibras producidas.

Preferiblemente, la proporcion de Fe(0) basada en Fe total en la masa fundida y en las fibras vftreas sinteticas es cero, o al menos tan baja que el examen de las propiedades dielectricas de las fibras de como resultado un factor de perdidas £" menor que 0,02, preferiblemente menor que 0,01. £" es el factor de perdidas y se mide utilizando microondas de la frecuencia dada, en este caso 2450 Hz. Este bajo valor del factor de perdidas significa la ausencia de hierro metalico en la masa fundida y en las fibras minerales, o al menos un nivel muy bajo, que no perturba el proceso de centrifugacion o reduce la vida util de la copa giratoria.

Cuanto mayor es el nivel de MgO, en combinacion con el nivel de Fe(2+) requerido en la invencion, tanto mejores son las propiedades de resistencia al fuego de las fibras y de los productos fabricados utilizando las fibras, pero una

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desventaja puede ser la temperatura incrementada del ftquidus si el nivel de MgO es demasiado alto. Con arreglo a la presente invencion, el nivel de MgO de la composicion esta dentro del intervalo de 5 a 7% en peso, preferiblemente de 5,5 a 6,0% en peso. Esto proporciona una estabilidad satisfactoria a temperatura elevada en combinacion con el contenido de Fe(2+) requerido conforme a la invencion. Una baja temperatura del ftquidus se alcanza por combinacion del nivel requerido de MgO con los porcentajes de otros oxidos presentes en la composicion y el estado redox caracterizado por el nivel de Fe(2+) requerido en la invencion.

La cantidad de CaO conforme a la invencion es 8 a 18% en peso, preferiblemente 10 a 16% en peso, y mas preferiblemente 13 a 16% en peso. Este nivel de CaO es ventajoso para la bio-solubilidad de las fibras y para una baja temperatura del ftquidus.

La cantidad combinada (R2O) de metal alcalino (Na2O y K2O) es hasta 10% en peso, preferiblemente hasta menos de 10% en peso, mas preferiblemente desde 6 a 9,5% en peso. Cuando esta presente, el alcali contribuye a reducir la temperatura del ftquidus. Se ha descubierto que un nivel de alcali de 10% o menos puede tolerarse por combinacion de este con los niveles de oxidos de calcio y hierro requeridos en la invencion. De esta manera, el coste de las materias primas puede mantenerse en un mmimo mientras se mantiene una temperatura del ftquidus que es aceptable para la centrifugacion interna.

Adicionalmente, se cree que las cantidades limitadas de Na2O y K2O soportan las excelentes propiedades a temperatura elevada de las fibras, en tanto que cantidades mayores tienden a afectar desfavorablemente a las propiedades de alta temperatura para las fibras conforme a la invencion.

De acuerdo con la invencion, se prefiere que el nivel de Na2O sea de 2 a 7% en peso. Se prefiere tambien que el nivel de K2O sea de 3 a 7% en peso.

Se ha encontrado tambien que la ratio de K2O a Na2O afecta a las propiedades de la masa fundida. Se ha encontrado que la viscosidad optima se alcanza con una ratio de 1:2 a 4:1, preferiblemente de 1:1 a 3:1. Se ha encontrado que las ratios comprendidas dentro de este intervalo estan asociadas con una viscosidad reducida de la masa fundida.

Una ventaja de la invencion es que las fibras tienen una biosolubilidad satisfactoria a pH 4,5. Esta biosolubilidad puede determinarse por medios conocidos, por ejemplo in vitro en terminos de una velocidad de disolucion a pH acido (solucion Gamble a aproximadamente pH 4,5). Alternativamente, la biosolubilidad puede determinarse in vivo de manera conocida.

Las fibras vftreas sinteticas de la invencion tienen una resistencia excelente al fuego a 1000°C. Las fibras vftreas sinteticas pueden elaborarse en un producto para uso en cualquiera de las aplicaciones convencionales para fibras vftreas sinteticas, tales como insonorizacion o aislamiento termico, proteccion contra el fuego, sustratos de crecimiento, guarniciones de frenos y control de las vibraciones. El producto puede utilizarse en ambientes de alta temperatura, tales como al menos 400°C, y hasta 1000°C.

Una de las principales ventajas de las fibras de la invencion es que las mismas pueden producirse por un proceso de copa giratoria, como se producen en el metodo de la invencion. El metodo de produccion de fibras vftreas sinteticas conforme a la invencion implica fibrizacion de una composicion de masa fundida de la invencion y recogida de las fibras formadas, en donde la fibrizacion tiene lugar por un metodo de copa giratoria.

Utilizando esta invencion, hay una cantidad menor de material mineral no transformado en fibras (granalla) presente en los productos sinteticos de fibras vftreas resultantes en comparacion con un producto producido utilizando centrifugacion en cascada. Por tanto, con arreglo a la invencion, existe preferiblemente menos de 4% en peso de material mineral no transformado en fibras presente en un producto sintetico de fibras vftreas formado a partir de las fibras de la invencion o por el metodo de la invencion. Mas preferiblemente, existe menos de 2% y muy preferiblemente menos de 1% en peso de material mineral no transformado en fibras presente en el producto de fibras vftreas sinteticas. El material mineral no transformado en fibras se define como carga solida con un diametro de partfcula mayor que 63 micrometros.

Adicionalmente, las fibras minerales producidas por un metodo de copa giratoria se extienden sobre la cinta colectora de tal manera que las mismas estan orientadas paralelamente al plano del colector en mayor proporcion que las fibras producidas utilizando una centrifugadora en cascada. Esto hace posible que se obtengan productos aislantes en los cuales las fibras estan orientadas paralelamente a la superficie a aislar en una proporcion mayor que en los productos fabricados por un metodo de centrifugacion en cascada. El valor lambda de los productos de la invencion puede, por tanto, ser menor que 40 mW/mK, en muchos casos menor que 36 mW/mK, posiblemente menor que 33 mW/mK, e incluso menor que 31 mW/mK.

La composicion de masa fundida de la invencion puede producirse por calentamiento y fusion de material mineral en un horno y, en caso necesario, ajuste del estado de oxidacion de la masa fundida de tal modo que la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total es mayor que 80%, preferiblemente mayor que 90%, mas preferiblemente mayor que 95%, y muy preferiblemente mayor que 97%.

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Es sabido que las fibras fabricadas por el proceso de centrifugacion en cascada tienen la misma ratio de Fe(2+) a Fe total como se mide en la composicion de masa fundida vertida en el torno de centrifugacion. Para el proceso de centrifugacion en cascada el medio para estirado de las fibras es aire fno.

El proceso de la copa giratoria es completamente diferente a la centrifugacion en cascada dado que las fibras se adelgazan por aire caliente con temperatures proximas a 1300-1500°C. El aire de adelgazamiento tiene exceso de oxfgeno y podna esperarse que oxide los filamentos basicos, que se extruden por los orificios de la copa giratoria para adelgazamiento ulterior en el gas caliente.

Sin embargo, es sorprendente que el gas caliente de adelgazamiento oxidante durante el adelgazamiento de las fibras a lo largo del lado de la pared exterior del proceso de la copa giratoria no oxide las fibras y que el estado redox en las fibras finales se mantenga como en la masa fundida.

Los examenes de la masa fundida y las fibras exhiben ratios identicas de Fe(2+) a Fe total.

Las materias primas utilizadas como el material mineral pueden seleccionarse de una diversidad de fuentes, como es sabido. Estas incluyen basalto, diabasa, nefelina sienita, desperdicios de vidrio, bauxita, arena de cuarzo, caliza, rasorita, tetraborato de sodio, dolomita, bicarbonato de sodio, arenas de olivino, fonolita, feldespato de potasio, arena de granate y potasa.

En algunas realizaciones, el material mineral se funde de tal manera que una composicion de masa fundida tiene la proporcion requerida de Fe(2+) desde el principio. La invencion abarca tambien, sin embargo, metodos en los cuales el metodo de fusion no produce automaticamente la proporcion requerida de Fe(2+). En estas realizaciones, el estado redox de la masa fundida mineral producida inicialmente como masa fundida a granel tiene que ajustarse delante de la boquilla, donde la masa fundida se alimenta o se vierte en la o las copas giratorias de tal modo que la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total es mayor que 80%.

En una realizacion, el horno es un horno electrico, preferiblemente un horno de arco sumergido, que utiliza electrodos de grafito. Preferiblemente, los electrodos de grafito estan en contacto con el material mineral. Los electrodos de grafito estan por regla general sumergidos al menos parcialmente en la masa fundida. Se conocen diversos tipos de electrodos de grafito y pueden utilizarse en un horno de arco sumergido. Preferiblemente, los electrodos de grafito en el horno de arco sumergido son electrodos de grafito solidos preformados. La ventaja de la utilizacion de electrodos de grafito es que los mismos aumentan el nivel de Fe(2+) presente en la masa fundida, lo cual da como resultado MMVF que tienen una resistencia elevada a temperaturas hasta 1000°C.

En esta realizacion, la composicion de la masa fundida producida tiene generalmente la proporcion requerida de Fe(2+) desde el principio. Por tanto, generalmente no es necesario ajustar el estado redox de la masa fundida en un paso subsiguiente. Sin embargo, en algunos casos puede ser ventajoso proporcionar medidas para mantener el estado redox de la masa fundida del horno hasta la centrifugacion de la misma.

Se ha encontrado que la utilizacion de un horno de arco sumergido para producir la composicion de masa fundida en combinacion con la fibrizacion de la masa fundida por un proceso de copa giratoria es particularmente adecuada para formar las fibras de la invencion. Cuando se forman por este proceso, las fibras tienen una resistencia al fuego particularmente satisfactoria y comprenden niveles bajos de granalla. Se cree que la estabilidad a temperatura elevada esta asociada con el hecho de que las fibras resultantes tienen un contenido alto de hierro en la forma de Fe(2+) en combinacion con el contenido de MgO especificado conforme a la invencion. La condicion redox en el proceso de aporte de la masa fundida, combinado con el uso de un proceso de copa giratoria, influye en la cantidad de cada uno de los oxidos de hierro posibles en la masa fundida y las propiedades finales de las MMVF producidas a partir de la masa fundida.

Los inventores han encontrado que, con el uso de electrodos de grafito en particular, pueden producirse masas fundidas a granel que estan significativamente mejoradas en terminos de homogeneidad y nivel de impurezas tales como gotas de hierro metalico que tienen el tamano de unos cuantos micrometres, y que son totalmente adecuadas para fibrizacion por el proceso de la copa giratoria, en comparacion con los metodos de fusion en cupula convencionales. Esto parece ocurrir incluso si la qrnmica a granel en terminos de concentracion de Fe(2+) basada en Fe total es la misma. Esto es cierto a pesar del hecho de que el proceso de fusion en horno de arco sumergido, como la cupula, genera cantidades menores de hierro metalico (denominado "hierro bruto"), que se acumula en el horno. Sorprendentemente, este hierro metalico acumulado, no aparece sin embargo en la masa fundida que abandona la salida del horno de arco sumergido, ni en el canal alimentador (conocido tambien como antesolera) ni en las fibras formadas por el proceso. Si acaso, el nivel de hierro metalico, Fe(0) es tan bajo que no perturba el proceso de fibrizacion.

Cualquier Fe(0), que pudiera estar presente es indetectable utilizando espectroscopfa Mossbauer (y usualmente muy bajo como se ha indicado arriba), en la masa fundida alimentada a las copas giratorias y en el producto final para hornos de arco sumergido, mientras que esto no ocurre en relacion con las masas fundidas procedentes de un horno de cupula.

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Los inventores han encontrado que las fibras procedentes de una masa fundida producida por un horno de cupula convencional caldeado por coque actuan de modo significativamente diferente en relacion con la absorcion de microondas (propiedades dielectricas), comparadas con fibras producidas, como se prefiere en la invencion, procedentes de una masa fundida producida en un horno electrico, en particular un horno de arco sumergido, donde la energfa para la fusion es transferida a la masa fundida por electrodos de grafito.

Las planchas de fibra de MMVF - lana mineral sin aglomerante - producidas por el mismo metodo de centrifugacion y que tienen la misma composicion qmmica a granel, pero producidas por procesos de fusion diferentes - horno de arco sumergido frente a horno de cupula caldeado por coque - han sido testadas macroscopicamente respecto a propiedades dielectricas por absorcion de energfa transferida por microondas. En particular, se determino para las fibras el "factor de perdidas dielectricas" £". Si la masa fundida para fabricacion de las fibras de lana mineral se ha producido en un horno de cupula convencional caldeado por coque, los inventores han encontrado que las fibras formadas tienen un factor de perdidas dielectricas comprendido en el intervalo de 0,05 < £" < 0,07. Por el contrario, si la masa fundida para fabricacion de las MMVF se ha fundido en un horno con electrodos de grafito, las fibras formadas a partir de la masa fundida tienen £" bajo. El factor de perdidas £" era < 0,02, lo que significa que las fibras

no absorben energfa de microondas. Este nivel de £" es esencialmente el mismo que para las fibras de vidrio o la

lana de vidrio. Para estos dos productos, es sabido que no puede existir hierro metalico detectable alguno (como resultado de las condiciones oxidantes en el proceso de fusion) aun cuando podnan existir cantidades poco importantes de Fe2O3 medibles en la composicion qmmica de la masa fundida de vidrio.

A pesar del "factor de perdidas" dielectricas muy bajo para las fibras de lana mineral que se producen a partir de masas fundidas fabricadas como una de las posibles realizaciones por esta invencion, esta masa fundida tiene todavfa un contenido muy alto de Fe(2+) basado en Fe total.

En una realizacion alternativa, el paso de calentamiento y fusion del material mineral en un horno comprende:

suspender combustible carbonoso pulverizado en aire de combustion precalentado y quemar el combustible carbonoso suspendido para producir una llama,

suspender el material mineral particulado que se ha precalentado, preferiblemente hasta al menos 500°C,

mas preferiblemente hasta al menos 700°C, en la llama y fundir el material mineral en una camara de

combustion circulante formando con ello la composicion de masa fundida.

Metodos adecuados se describen, por ejemplo, en WO 03/02469. En una realizacion preferida, se producen gases de escape calientes en la camara de combustion circulante y el metodo comprende ulteriormente:

separar los gases de escape calientes de la masa fundida y recoger la masa fundida,

poner en contacto los gases de escape de la masa fundida en un precalentador de ciclon en condiciones reductoras de NOx con el material mineral particulado que debe fundirse y reducir con ello NOx en los gases de escape y precalentar el material particulado, preferiblemente hasta al menos 500°C, mas preferiblemente hasta al menos 700°C, y

proporcionar el aire de combustion precalentado por intercambio de calor del aire con los gases de escape procedentes del precalentador de ciclon.

Cuando se utiliza este metodo de produccion de la masa fundida en condiciones correctamente controladas en lo referente al estado redox, generalmente la masa fundida tiene la proporcion requerida de Fe(2+) desde el principio. Se cree que durante la produccion de una masa fundida mineral por este proceso se deposita material carbonoso sobre la superficie de la masa fundida, lo cual crea el estado de oxidacion deseado en la masa fundida. Por tanto, generalmente no es necesario ajustar el estado de oxidacion de la masa fundida en un paso subsiguiente.

En otra realizacion del metodo conforme a la invencion, el horno es un horno de vidrio convencional o un horno de fusion de basalto, que puede calentarse electricamente o calentarse en muchos casos con una combinacion de calentamiento electrico y calentamiento por aceite y/o gas. Hornos comprendidos dentro de esta categona se describen en US 6.125.658. Cuando el horno es un horno de vidrio convencional o un horno de fusion de basalto, usualmente la masa fundida mineral no tiene la proporcion deseada de Fe(2+) desde el principio. En lugar de ello, se requiere ajustar el estado redox de la masa fundida mineral de tal manera que la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total sea mayor que 80% antes que la masa fundida se alimente a traves de la o las boquillas del alimentador a la o las copas giratorias.

El ajuste del estado de oxidacion de la masa fundida puede realizarse en cualquier caso de tal manera que la composicion de masa fundida resultante tenga una proporcion de Fe(2+) basada en Fe total mayor que 80%, preferiblemente al menos 90%, mas preferiblemente al menos 95% y muy preferiblemente al menos 97%.

En una realizacion, el paso de ajuste del estado de oxidacion de la masa fundida mineral comprende someter la masa fundida mineral a un potencial electrico. Preferiblemente, el potencial electrico se aplica con electrodos de grafito. Usualmente, los electrodos de grafito estan sumergidos al menos parcialmente en la masa fundida. Se ha

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encontrado que los metodos arriba descritos producen masas fundidas que contienen niveles bajos o indetectables de hierro metalico, lo cual hace posible que la masa fundida se transforme en fibras en una copa giratoria sin encontrar problemas de bloqueo de los orificios en la copa giratoria.

Uno de los aspectos del metodo de la invencion implica la fibrizacion de una composicion de masa fundida de la invencion por un metodo de copa giratoria para formar fibras, y la recogida de las fibras.

Antes de la fibrizacion de la masa fundida, sin embargo, puede ser ventajoso homogeneizar la masa fundida en un refinador o en una unidad alimentadora. Esto puede asegurar que la temperatura, la viscosidad y la composicion qmmica sean consistentes en toda la masa fundida. Sin embargo, a fin de que la composicion de la masa fundida sea adecuada para fibrizacion por un proceso de copa giratoria, es importante que el estado redox de la composicion de la masa fundida se mantenga tal que la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total sea mayor que 80%.

La masa fundida se transforma en fibras utilizando una copa giratoria como se conoce en la tecnica. Una ventaja de la invencion es que la masa fundida tiene una temperatura del lfquidus Tliq baja. Esto hace posible que las fibras se produzcan por un metodo de copa giratoria a una temperatura economica. Se ha encontrado que la masa fundida que se transforma en fibras para producir las fibras de la invencion tiene generalmente una temperatura del lfquidus menor que 1220°C. La Tliq puede medirse conforme a ASTM C829-81. Preferiblemente, la masa fundida tiene una temperatura del lfquidus menor que 1220°C. Mas preferiblemente, la temperatura del lfquidus de la masa fundida es menor que 1200°C. Aun mas preferiblemente, la temperatura del lfquidus es menor que 1180°C. Muy preferiblemente, la temperatura del lfquidus de la masa fundida es menor que 1160°C o incluso menor que 1150°C. La temperatura del lfquidus es usualmente mayor que 1100°C.

La viscosidad de la masa fundida a la temperatura del lfquidus es generalmente superior a 100 Pa.s, preferiblemente superior a 300 Pa.s, y mas preferiblemente superior a 600 Pa.s.

En el contexto de las fibras producidas por un metodo de copa giratoria, es particularmente importante tener una temperatura baja del lfquidus a fin de evitar la formacion de cristales en la masa fundida durante la centrifugacion (y el riesgo consiguiente de bloqueo de las aberturas en la copa giratoria). La ventaja de tener una temperatura baja del lfquidus para la composicion de masa fundida es por tanto que el proceso de fibrizacion puede ejecutarse a temperaturas correspondientes mas bajas y por tanto a costes menores - especialmente en lo que respecta a la energfa para la fibrizacion y el desgaste de los materiales como el equipo del quemador de gas caliente y el material de la copa giratoria.

En el metodo de la invencion, la masa fundida se transforma en fibras por la tecnologfa de la copa giratoria (descrita tambien a veces como centrifugacion interna). La masa fundida tiene una temperatura, en el extremo de un canal alimentador, comprendida en el intervalo de 1260-1300°C antes de conducir la misma a la copa giratoria. La masa fundida se enfna preferiblemente cuando la misma se transfiere desde el canal alimentador a las partes internas de la copa giratoria de tal manera que la temperatura de la masa fundida cuando fluye a traves de las perforaciones de la copa giratoria es superior a la temperatura del lfquidus de la masa fundida. La temperatura de la masa fundida debena ser lo mas baja posible a fin de reducir el desgaste y desgarro del equipo, pero lo bastante alta para evitar problemas con la formacion de cristales en la masa fundida durante la centrifugacion (y el riesgo consiguiente de bloqueo de las aberturas en la copa giratoria).

La viscosidad de la masa fundida en la copa giratoria esta comprendida en el intervalo de 50 a 400 Pa.s, preferiblemente 100 a 320 Pa.s, mas preferiblemente 150 a 270 Pa.s. Si la viscosidad es demasiado baja, no se forman fibras del espesor deseado. Si la viscosidad es demasiado alta, la masa fundida no fluye a traves de las aberturas y la copa giratoria a la velocidad de traccion adecuada, lo que puede conducir al bloqueo de las aberturas de la copa giratoria.

La masa fundida se reduce preferiblemente a fibras por el metodo de la copa giratoria a una temperatura comprendida entre 1160 y 1210°C. La viscosidad de la masa fundida esta comprendida preferiblemente en el intervalo de 100 a 320 Pa.s a la temperatura giratoria. La viscosidad se mide conforme a ASTM C965-96. Estos intervalos de viscosidad significan que pueden utilizarse metodos de proceso en copa giratoria para proporcionar las fibras de la invencion.

El aglomerante puede aplicarse a las fibras y las fibras recogerse como una tela. En el caso de que se aplique aglomerante a las fibras, el mismo se selecciona usualmente de aglomerante de fenol-formaldehido, aglomerante de urea-formaldehido, aglomerante de fenol-urea-formaldehido, aglomerante de melamina-formaldehido, resinas de condensacion, acrilatos y otras composiciones de latex, polfmeros epoxfdicos, silicato de sodio y masas fundidas calientes de polfmeros de poliuretano, polietileno, polipropileno y politetrafluoroetileno.

En una realizacion alternativa, no se aplica aglomerante alguno y las fibras se recogen como lana mineral sin compactar.

Eventualmente, el nivel de Fe(0) presente en las fibras se refleja tambien por sus propiedades dielectricas - como se ensayan por absorcion de energfa transferida por microondas. En particular, el factor de perdidas dielectricas £" es

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bajo para fibras que no tengan traza alguna de hierro metalico. El factor de perdidas e" para las fibras es preferiblemente menor que 0,02, con preferencia > 0,01, lo cual significa que las fibras no absorben energfa de microondas. Este nivel de e" es esencialmente el mismo que para la lana de vidrio, en la que es sabido que no existe hierro metalico detectable alguno (como resultado de las condiciones oxidantes en el proceso de fusion) aun cuando 5 podna existir Fe2O3 medible en la composicion qmmica a granel para la masa fundida de vidrio.

Ejemplos

Una de las ventajas de la invencion es que las fibras tienen estabilidad y bio-solubilidad mejorada a temperatura alta en comparacion con fibras que tengan una menor proporcion de Fe(2+) y una proporcion mayor de Fe(3+). Esta ventaja se demuestra por el ejemplo siguiente.

10 Se produjeron fibras por un metodo de copa giratoria que teman las composiciones siguientes expresadas como porcentaje en peso de oxidos:

Ejemplo: 1 (comparativo) 2

SiO2: 41,5 41,4

Al2O3: 22,3 21,8

TiO2: 0,7 0,4

Fe2O3: 6,0 6,7

CaO: 14,2 14,9

MgO: 5,3 5,6

Na2O: 2,5 2,8

K2O: 6,7 6,4

P2O5: 0,1 <0,1

MnO: <0,1 <0,1

Fe(2+)% basado en Fe total: 21 >97

Kdis ng/cm2/h: >600 >600

Las fibras se testaron luego con respecto a estabilidad a temperatura elevada, y los resultados se muestran en la Figura 1. El test para estabilidad a temperatura elevada (a lo que se hace referencia tambien a veces como resistencia a la temperatura, estabilidad al fuego o resistencia al fuego) se realizo introduciendo la muestra en un 15 horno a una temperatura espedfica y manteniendo la muestra a la misma temperatura durante 30 min. Las muestras representadas en la Figura 1 estan dispuestas en cubetas que tienen un diametro exterior de 7,5 cm y un diametro interior de 4,2 cm.

Las fibras se testaron tambien a fin de determinar su bio-solubilidad en tests de flujo in-vitro (solucion Gamble a pH 4,5).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composicion de masa fundida para la produccion de fibras vftreas sinteticas que comprende los oxidos siguientes, expresados en peso de la composicion:

SiO2 39-43 % en peso

Al2O3 20-23 % en peso

TiO2 hasta 1,5 % en peso

Fe2O3 5-9 % en peso, preferiblemente 5-8 % en peso

CaO 8-18 % en peso

MgO 5-7 % en peso

Na2O hasta 10 % en peso, preferiblemente 2-7 % en peso

K2O hasta 10 % en peso, preferiblemente 3-7 % en peso

P2O5 hasta 2%

MnO hasta 2%

R2O hasta 10 % en peso

en donde la proporcion de Fe(2+) es mayor que 80% basada en Fe total, y preferiblemente es al menos 90%, mas 5 preferiblemente al menos 95%, y muy preferiblemente al menos 97%, basada en Fe total.
2. Una composicion de masa fundida conforme a la reivindicacion 1, en la cual la lectura para contenido de Fe(0) en la masa fundida, medida utilizando un analizador magnetico, es menor que 900 ppm, preferiblemente menor que 800 ppm, mas preferiblemente menor que 600 ppm, mas preferiblemente menor que 500 ppm y muy preferiblemente menor que 350 ppm.

10 3. Fibras vftreas sinteticas que tienen una composicion que comprende los oxidos siguientes, expresados en

peso de la composicion:

SiO2

39-43 % en peso

Al2O3

20-23 % en peso

TiO2

hasta 1,5 % en peso

Fe2O3

5-9 % en peso, preferiblemente 5-8 % en peso

CaO

8-18 % en peso

MgO

5-7 % en peso

Na2O

hasta 10 % en peso, preferiblemente 2-7 % en peso

K2O

hasta 10 % en peso, preferiblemente 3-7 % en peso

P2O5

hasta 2%

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en donde la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total es mayor que 80%, preferiblemente mayor que 90%, mas preferiblemente mayor que 95%, y muy preferiblemente mayor que 97%.
4. Fibras vftreas sinteticas conforme a la reivindicacion 3, en donde el factor de perdidas dielectricas £" de las fibras es menor que 0,02, preferiblemente menor que 0,01.
5. Fibras vftreas sinteticas conforme a la reivindicacion 3 o la reivindicacion 4, en donde la lectura para contenido de Fe(0) en las fibras vftreas sinteticas, medida utilizando un analizador magnetico, es menor que 900 ppm, preferiblemente menor que 800 ppm, mas preferiblemente menor que 600 ppm, mas preferiblemente menor que 500 ppm y muy preferiblemente menor que 350 ppm.
6. Fibras vftreas sinteticas conforme a cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la ratio de K2O a Na2O calculada en peso de oxidos es de 1:2 a 4:1, preferiblemente de 1:1 a 3:1.
7. Fibras vftreas sinteticas conforme a cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde las fibras se forman por un metodo de copa giratoria.
8. Un metodo de formacion de fibras vftreas sinteticas que comprende transformar en fibras una composicion de masa fundida conforme a la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2 por un metodo de copa giratoria para formar fibras y recoger las fibras formadas.
9. Un metodo de formacion de una composicion de masa fundida como se define en la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, que comprende calentar y fundir material mineral en un horno para producir una masa fundida mineral y, en caso necesario, ajustar el estado de oxidacion de la masa fundida de tal manera que la proporcion de Fe(2+) basada en Fe total sea mayor que 80%, preferiblemente mayor que 90%, mas preferiblemente mayor que 95%, y muy preferiblemente mayor que 97%.
10. Un metodo conforme a la reivindicacion 9, en el cual el estado de oxidacion de la masa fundida se ajusta sometiendo la masa fundida a un potencial electrico, utilizando preferiblemente electrodos de grafito.
11. Un metodo conforme a la reivindicacion 9, en el cual el horno es un horno de arco sumergido que utiliza preferiblemente electrodos de grafito.
12. Un metodo conforme a la reivindicacion 9, en el cual el paso de calentamiento y fusion del material mineral en un horno comprende:

suspender un combustible carbonoso pulverizado en aire de combustion precalentado y quemar el combustible carbonoso suspendido para producir una llama,

suspender el material mineral particulado que se ha precalentado, preferiblemente hasta al menos 500°C, mas preferiblemente hasta al menos 700°C, en la llama, y fundir el material mineral en una camara de combustion circulante, formando con ello la composicion de masa fundida.
13. Un producto de fibra vftrea sintetica que comprende fibras vftreas sinteticas conforme a cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 y aglomerante.
14. Un producto de fibra vftrea sintetica conforme a la reivindicacion 13, en el cual el producto comprende menos de 4% en peso de granalla.