FI109294B - Mineralfiber - Google Patents

Description

109294 5

Mineralfiber Föreliggande uppfmning avser mineralfibrer.

Mineralfibrer framställda genom smältning och centrifugering av mineralrämate-rial, säsom Sten, slagg eller liknande, används i stor utsträckning för framställning av mineralfibermattor och -filtar, främst för värme- och ljudisoleringsändamäl inom byggnadsindustrin. En dylik matta skall alltsä framförallt uppvisa god isole-10 ringsförmäga mot värme och ljud. Dessutom skall mattan gäma uppvisa god häll-fasthet och elasticitet, samt god temperaturbeständighet. Av främst produktionse-konomiska orsaker är det även viktigt att mineralsmältan uppvisar en ur framställ-nings-, t.ex. fibreringsteknisk synvinkel gynnsam sammansättning.

15 Pä marknaden finns att tillgä ett brett sortiment av isoleringsprodukter, vilka har inte endast olika värmeisoleringsegenskaper, men ocksä varierande grad av tem-peraturbeständiget. Med temperaturbeständiga mineralfiberprodukter 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 20 ur brandskyddssynpunkt.

Konventionell glasfiber uppvisar temperaturbeständighet i temperaturer upp 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 f * • ·' 25 temperaturbeständighet, upp tili 1100 - 1200° C, och dylika produkter finns ocksä ! ’: tillgängliga pä marknaden.

' ' · t

Man har pä senare tid böijat fästa allt större vikt ocksä vid mattans egenskaper ur , : ·. arbetshygienisk synvinkel. Man har därför böijat utveckla fibrer vilka uppvisar en • » « 30 förhöjd löslighet i biologiska vätskor för att försäkra att fibrer, vilka vid mineral-. ullshanteringen hamnar i kroppen utan att transporteras därur, försvinner genom att ,,, upplösa sig i kroppsvätskan. Dylika lösliga fibrer beskrivs t.ex. i EP-patentet EP- B-558 548. Dessa fibrer uppvisar, säsom stenullsfibrer i allmänhet, en förhöjd • · » · * » > 2 109294 kalciumoxidhalt i förhällande till dess magnesiumoxidhalt, eftersom magnesiumo-xid anses allmänt ha en icke-önskad förhöjande och kalciumoxid en önskad sän-kande effekt pä smältans liquidustemperatur.

5 Utgängspunkten för föreliggande uppfinning var att modifiera lösliga fibrer t.ex. -av den typ som beskrivs i ovannämnda EP-patent, dvs fibrer i vilka den lös-lighetsminskande effekten av aluminium och jäm kompenseras genom att i fiber-sammansättningen inkludera fosfor, med ändamäl att göra dessa lösliga fibrer bättre temperaturbeständiga. Uppfinningen har ocksä som ändamäl att säkerställa 10 att fiberframställningen kan ske pä ett ekonomiskt fördelaktigt sätt, med bibehäll-na eller förbättrade glasegenskaper hos smältan och förminskad risk för dess fortidsstelning, och med gott utbyte av fibrer av god kvalitet, t.ex. längre fibrer med bibehällen fiberdiameter och fibrer med god hällfasthet. Dylika fibrer ger i sin tur en fibermatta med förbättrad styvhet, elasticitet och värmebeständighet.

15

De ovannämnda fördelama uppnäs med mineralfibem enligt uppfinningen, vilka i motsats tili fibrema enligt EP-B-558 548 innehäller en förhöjd mängd mag-nesiumoxid i förhällande tili kalciumoxidhalten. Det har överraskande visat sig att man med uppfinningen, dvs med en fosforhaltig fiber med omvänt CaO/MgO-20 förhällande uppnär de ovan nämnda goda egenskapema bade vad avser själva : ·. fiberframställningen och de erhällna fibrema och produktema framställda därav.

' * ’; Föreliggande uppfinning avser alltsä en mineralfiber med följande sammansättning •« · ·.. angiven i vikt% ;T: 25 Si02 50 - 60 ΑΙΑ 1 - 6 Γ'·· MgO 16 - 22 : CaO 12 - 18 p': Na20 + K20 0 - 3 30 Fe203 1 - 8 P2Os 1 - 6 •: · · övriga 0-3 3 109294 varvid viktförhällandet CaO/MgO < 1, och summan CaO + MgO = 30-38 vikt%.

Under beteckningen "övriga" komponenter ovan faller sädana eventuella kom-5 ponenter, speciellt föroreningar vilka inte är av väsentlig betydelse för den fram-ställda fibems egenskaper, säsom Ti, Zr, Cr, Mn, etc, varvid vaije enskild övrig komponent företrädesvis inte finns närvarande i en mängd over 1 vikt%. I denna beskrivning innefattar beteckningen Fe203 även tvävärt jäm FeO.

10 Enligt en föredragen utföringsform avser uppfinningen en mineralfiber med hu-vudsakligen följande sammansättning i vikt%

Si02 53 - 58 A1203 1 - 4 15 MgO 17 - 20

CaO 14 - 17

Na20 + K20 0 -3

Fe203 2 -6 P205 2 - 5 , : 20 övriga 0-3 >" ,* varvid viktförhällandet CaO/MgO < 1.

! ’ ·.. Enligt en föredragen utföringsform innehäller fibersammansättningen MgO och ♦ · · : 25 CaO i sädana mängder att viktförhällandet CaO/MgO är större än 0,7, företrädes vis 0,7 - 0,9. Enligt en ytterligare föredragen utföringsform är summan MgO + • '·· CaO = 32 - 37 vikt%, företrädesvis 33 - 35 vikt%.

k » * I I » ; ’ · ’; Enligt en ytterligare föredragen utföringsform avser uppfinningen en mineralfiber 30 som innehäller 18 - 20 vikt% MgO, speciellt 18 - 19 vikt% MgO och 15 - 16 ; : vikt% CaO. Ett exempel pä en dylik fiber uppvisar en sammansättning innehällan- : ·; de huvudsakligen i vikt% i 4 109294

Si02 54 - 55 ΑΙΑ 2 - 4

MgO 18 - 20

CaO 15 - 16 5 Na20 + K20 0 - 2

FeA 2 - 4 P2Oj 2 - 4 övriga 0 - 2.

10 Ett exempel pä en föredragen mineralfiber innehäller väsentligen i vikt%

Si02 55 A1203 4

MgO 19 15 CaO 15

Na20 + K20 1

Fe203 3 PA 3 övriga 1.

, : 20 * : ; Kompositionen enligt uppfinningen framställs pä sedvanligt sätt genom att blanda •': och smälta lämpliga rämaterial. Dylika rämaterial är t.ex. olivin-serpentin-talk- , ‘': baserade mineraler, fayalit, kimberiit, peridotit, kvarts, kvartssand, diatomit, wol- ·.. lastonit, apatit eller syntetiskt fosfat, cement, kalk, lägaluminium-slagg, etc.

: 25

Kompositionen enligt uppfinningen kan användas för framställning av fibrer pä ’* sedvanligt sätt genom t.ex. kaskadcentrifugering av den erhällna smältan.

; k t . ’: Följande exempel illustrerar uppfinningen utan att begränsa densamma.

30 j 5 109294

Exempel 1 I en kupolugn satsas följande beständsdelar med de i tabellen angivna sammansätt-ningama, i angivna mängder i vikt% 5

Material cement fayalit olivinsand kvartssand apatit vikt% 11,0 14,0 30,0 33,0 12,0

Si02 22,8 37,0 42,0 99,1 3,20 A1203 7,00 7,00 0,50 0,62 0,34 10 FeA 2,40 48,0 7,10 0,05 0,83 P205 0,00 0,00 0,00 0,00 33,0

MgO 4,00 1,30 49,3 0,01 0,50

CaO 59,0 3,00 0,00 0,01 50,8

Na20 0,30 0,82 0,00 0,01 0,00 15 K20 1,20 0,59 0,00 0,12 0,00 övriga 3,00 0,61 1,10 0,12 8,30 •, : Av den erhällna smältan framställs pä sedvanligt sätt genom kaskadcentrifugering , « . ’: ’. 20 fibrer, vilka uppsamlas pä en transportör tili en mineralfibermatta. Mineralfibrer- : ; *; na har följande sammansättning i vikt%.

4 * i t

Si02 53,7 A1203 2,1 25 MgO 16,7 : *· CaO 13,6 v: Na20 + K20 0,5 ’*/ Fe203 7,4 ‘7/ P205 4,2 30 övriga 1,8 6 109294

Exempel 2.

Genom att gä tillväga pä samma sätt som i exempel 1, men genom vai av lämpli-ga utgängsrämaterial, framställdes en mineralfiber med följande sammansättning i 5 vikt%:

Si02 54,5 A1A 3,7

MgO 19,3 10 CaO 15,3

Na20 + K20 1,0

Fe202 2,8 PA 2,6 övriga 0,8 15

Claims (10)

1. 7 109294
2. 1. Mineralfiber, kännetecknad därav, att den uppvisar följande sammansättning 5 ivikt%: Si02 50 - 60 A1203 1 - 6 MgO 16 - 22
3. 10 CaO 12 - 18 Na20 + K20 0 -3 FeA 1-8 P205 1 - 6 övriga 0-3 15 varvid viktförhällandet CaO/MgO < 1, och summan CaO + MgO = 30-38 vikt%. .: 2. Mineralfiber enligt patentkravet 1, kännetecknad därav att den uppvisar * . 20 följande sammansättning i vikt%: Si02 53 - 58 ΑΙΑ 1 - 4 MgO 17 - 20
4. 25 CaO 14 - 17 Na^ + K20 0 -3 .· · Fe203 2 -6 p205 2 - 5 övriga 0 - 3. ;·’··. 30 8 109294
5. 3. Mineralfiber enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att sammansättningen innehäller MgO och CaO i sädana mängder att för- hällandet CaO/MgO är större än 0,7, företrädesvis 0,7 - 0,9.
6. 4. Mineralfiber enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknad därav, att i sammansättningen är summan MgO + CaO = 32 - 37, företrädesvis 33 - 35 vikt%.
7. 5. Mineralfiber enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknad 10 därav, att den innehäller 18 - 20 vikt% MgO och 15 - 16 vikt% CaO.
8. 6. Mineralfiber enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att den uppvisar en sammansättning innehällande i vikt%
9. 15 Si02 54 - 55 A1A 2 - 4 MgO 18 - 20 CaO 15 - 16 . : Na20 + K20 0-2
10. 20 FeA 2- 4 P205 2 - 4 övriga 0-2. 25 9 109294