FI109293B - Mineralfiber och förfarande för att öka elasticiteten och minska sprödheten hos en mineralfiber - Google Patents

Description

109293

Mineralfiber och förfarande för att öka elasticiteten och minska sprödheten hos en mineralfiber Föreliggande uppfinning avser en fibrerbar mineralsammansättning samt 5 därav framställda mineralfibrer, vilka uppvisar en hög temperaturbestän-dighet, ökad elasticitet och minskad sprödhet, samt ett förfarande för att öka elasticiteten och minska sprödheten hos en mineralfiber.

Mineralfibrer framställda genom smältning och centrifugering av mineral-10 rämaterial, säsom Sten, slagg eller liknande, används i stor utsträckning för framställning av mineraifibermattor och -filtar, främst för värme- och Iju-disoleringsändamal inom byggnadsindustrin. Förutom att den framställda maitan skall uppvisa god isoleringsförmäga mot värme och ljud, har man pä senare tid börjat fästa allt större vikt ocksä vid mattans egenskaper ur ar-15 betshygienisk synvinkel.

Pä marknaden finns att tillgä ett brett sortiment av isoleringsprodukter, vilka har inte endast olika värmeisoleringsegenskaper, men ocksä varierande grad av temperaturbeständiget. Med temperaturbeständiga mineralfiberpro-20 dukter avses sädana produkter som kan utstä förhöjda temperaturer under längre tidsperioder utan att ändra form eller dimensioner i nämnvärd grad.

Dylika produkter är alltsä attraktiva ur brandskyddssynpunkt.

Konventionell glasfiber uppvisar temperaturbeständighet i temperaturer upp 25 tili cirka 550°C, medan temperaturbeständigheten hos konventionell stenull är bättre, upp tili cirka 700°C. Emellertid finns det intresse för produkter med ännu högre temperaturbeständighet, upp tili 1100 - 1200°C, och dylika produkter finns ocksä tillgängliga pä marknaden.

30 Dylika temperaturbeständiga fiberprodukter innehäller som huvudoxider sili-ciumoxid, SiCk , och aluminiumoxid, AI2O3, och därtill ofta en jordalkalimetal-loxid, säsom kalciumoxid, CaO, eller magnesiumoxid, MgO. Dessutom kan dessa produkter innehälla varierande mängder av andra oxider, säsom ti-tanoxid, Ti02, manganoxid, MnO, boroxid, B2O3, zirkoniumoxid, 35 2 109293

Zr02, kromoxid, Cr203 , alkalioxiderna natrium- och kaliumoxid, Na20, K20, samt föroreningar. Som exempel ρέ i detta sammanhang relevant känd teknik hänvisas till exempel till US 4,461,840 och DE-OS 1 496 662.

5

Dylika temperaturbeständiga fiberprodukter innehäller i allmänhet en förhöjd mängd av Al203 och ofta rätt höga mängder av järnoxid, FeO och Fe203. Närvaron av järn betingas av att mänga ekonomiskt attraktiva ramaterial innehäller järn i högre eller lägre grad. Närvaron av aluminium 10 och järn i Stora mängder gör emellertid fibern spröd och oelastisk, vilket gör fibern besvärlig att hantera.

Enligt uppfinningen har det nu visat sig att man kan eliminera denna olägenhet genom att i fibern inkludera fosfor. Tillsatsen av fosfor ökar 15 den aluminium- och järnhaltiga fiberns elasticitet och seghet. Detta i sin tur leder tili en bättre hanterbarhet av fiberprodukterna. Eftersom fiber-produkterna kan elastiskt komprimeras, minskar utrymmesbehovet t.ex. vid lagring och transport. Elasticiteten medför att produkten efter slutförd komprimering ätertar sin ursprungliga form, och vid användning-: : ; 20 en fyller väl ut alla utrymmen i byggkonstruktionen. Dessutom minskar tendensen för dammbildning tack väre den minskade fibersprödheten.

: Det har även visat sig att man i dylika fibrer kan använda en förhöjd : ',· mängd av alkalier, vilket kan vara av fördel vid vissa tillämpningar.

' 1 25 Mera specifikt avser uppfinningen en mineralfiber som innehäller följande beständsdelar i vikt%

Si02 38 - 47

Al203 16 - 20 30 Ti02 0 - 4

MgO 5 - 12

CaO 14 - 22 3 109293

Na20 + K20 0 -6 järn (Fe203 + Fe0) 3 - 10 P205 0.1 - 4 övriga O - 4 5

Under beteckningen "övriga" komponenter ovan taller sädana eventuella föroreningar vilka inte är av väsentlig betydelse för den framställda fi-berns egenskaper.

10 Det är känt att inom intervallet O - cirka 15 % stär aluminiumoxidhalten i direkt proportion tili fiberns stabilitet i biologiska lösningar, dvs ju mera aluminiumoxid sammansättningen innehäller, desto stabilare eller svärlös-lig är produkten. Emellertid blir denna tendens omvänd vid en hait därö-ver sä, att fiberns löslighet ökar med halien aluminiumoxid. Enligt uppfin-15 ningen har man alltsä ästadkommit en fiber med god värmebeständighet, god elasticitet och hög löslighet i biologiska lösningar.

Enligt en föredragen utföringsform avser uppfinningen en mineralfiber med huvudsakligen följande sammansättning i vikt-%: : 20

Si02 40 - 44 I V Al203 16 - 20 j V Ti02 0 - 4

MgO 8 - 12 25 CaO 16 - 22

Na20 + K20 2 -5 järn (Fe203 + Fe0) 3 - 8 P205 0.5 - 2 övriga 0 - 4 . 30 4 109293

Kompositionen enligt uppfinningen framställs p§ sedvanligt sätt genom att blanda lämpliga rämaterial säsom sten, sand, bauxit, dolomit, apatit, anortosit, glas, eller olika slagger och andra lämpliga avfallsmaterial i lämpliga proportioner.

5

Kompositionen enligt uppfinningen kan användas för framställning av fibrer pä sedvanligt sätt genom t.ex. kaskadcentrifugering.

Följande exempel illustrerar uppfinningen utan att begränsa densamma.

10

Exempel I en kupolugn satsas följande beständsdelar med de i tabellen angivna sammansättningarna, i angivna mängder i vikt% 15 5 109293

Apatit- Dolomit Gabbro-förande anortosit peridotit mängd: 32 20 48 kompo- nent: 5 vikt-%

Si02 45,5 8,0 45,6

Al203 9,9 1,6 30,1

Ti02 1,8 0,2 0,2

MgO 11,4 17,8 2,3 10 CaO 13,7 30,1 16,9

Na20 + K20 4,5 0,6 1,5 jam 9,7 1,7 2,7 P205 2,2 0,1 0,0 15 glödför- 1,4 39,9 0,7 lust ;·.· Av den erhallna smältan framställs pa sedvanligt sätt genom kaskadcent- ; rifugering fibrer, vilka uppsamlas pä en transporter till en mineralfiber- 20 matta. Mineralfibrerna har följande sammansättning.

.! Si02 42,0

Al203 19,0

Ti02 1,0

MgO 10,0 25 CaO 19,0

Na20 + K20 3,0 • ·' jam (Fe203 + Fe0) 4,0 P205 1,0 övriga 1,0.

Claims (7)

109293

1. Mineralfiber, med ökad elasticitet och minskad sprödhet känne-tecknad därav, att den uppvisar följande sammansättning i vikt%: 5 Si02 38 - 47 Al203 16 - 20 Ti02 0 - 4 MgO 5 - 12

10 CaO 14 - 22 Na20 + K20 0 -6 järn (Fe203 + Fe0) 3 - 10 P205 0.1 - 4 övriga 0 - 4 15

2. Mineralfiber enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den uppvisar huvudsakligen följande sammansättning i vikt%: Si02 40 - 44

20 Al203 16 - 20 Ti02 0 - 4 I V MgO 8 -12 : V CaO 16 - 22 : ’1 Na20 + K20 2 -5 25 jam (Fe203 + Fe0) 3 - 8 P205 0,5 - 2 övriga 0 - 4

3. Förfarande för att oka elasticiteten och minska sprödheten hos en 30 mineralfiber, kännetecknat därav, att man till en mineralsammansättning som innehäller oxiderna Si02, MgO och CaO, samt därtill aluminiumoxid i en mängd av 16-20 vikt-% och järnoxider i en mängd av 3-10 vikt-%. ........ 109293 tillsätter fosfor i en mängd av 0,1 - 4 vikt-% beräknad som P205l bildar en smälta av sammansättningen och fibrerar densamma tili fibrer med ökad elasticitet och minskad sprödhet. 5 4. Förfarande enligt patentkravet 3, kännetecknat därav, att man till en mineralsammansättning som innehäller Si02 38 - 47 AIA 16 - 20 Ti02 0 - 4

10 MgO 5 - 12 CaO 14 - 22 Na20 + K20 0 -6 järn (Fe203+Fe0) 3 - 10 övriga 0-4 15 tillsätter fosfor i en mängd av 0,1 - 4 vikt-% beräknad som P205. 1 > · · 109293