HU229654B1

HU229654B1 - Mineral fiber composition

Info

Publication number: HU229654B1
Application number: HU9901622A
Authority: HU
Inventors: Wolfgang Holstein; Peter Lohe; Bernd Steinkopf; Axel Katzschmann
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1997-02-06
Publication date: 2014-03-28
Also published as: NO316691B1; PL322856A1; SK282148B6; TR199701118T1; AU1601997A; EP0819102B1; WO1997029057A1; HRP970068A2; PL184754B1; SK134697A3; NO974604D0; DK0819102T3; DE69700198T2; ES2133011T3; HRP970068B1; CA2217562C; CA2217562A1; CZ305397A3; CZ289399B6; EP0819102A1

Description

A. találmány' ásványi szál kompozícióra vonatkozik, amely fiziológiai közegben nagy mértékben lebontható.

A technika állása számos ásványi szál kompozíciót ismertet, amelyeket fiziológiai közegben lebonthatónak minősítenek.

Ásványt szál kompozíciók fiziológiai íebonthatősága nagy jelentőségű, minthogy különböze vizsgálatokban arra mutatnak rá, hogy nagyon kis., a 3 gm-nél kisebb tartományba eső átmérőjű ásványi szálak rákkeltők lehetnek, míg ilyen átmérőjű, fiziológiailag jól lebontható ásványi szálak nem bizonyulnak rákkeltőnek.

Az ásványi szál kompozícióknak azonban jő megmunkálási tulajdonságokat is kell mutatniuk á kis átmérőjű kőzetgyapot ismert gyártási eljárásai, különösen a fúvatásos húzás tekintetében, Ez főképpen megfelelő, így 80 ^SC nagyságú gyártási tartományt, valamint a megolvasztott anyag tekintetében megfelelő viszkozitást jelent

Ezenkívül az ásványi szálak ás az azokból előállított termékek mechanikai és termikus tulajdonságai Is döntő jelentőségűek, Ásványi szálakat nagy mennyiségben használnak többek között szigetelési célokra. Különösen Ipari alkalmazások és tűz elleni védelemre szolgáló elemek esetén szükséges az ásványi szálak kellő hőéi lósága.

A találmány feladata új ásványi szál kompozíció kidolgozása, amely nagyfokú fiziológiai lebonthatóságot, lő hőál lóságot és jó feldolgozási tulajdonságokat mutat,, továbbá gazdaságosan előállítható.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fenti feladat megoldható olyan sajátos ásványi szál kompozíciók útján,

8S523~152&T/VÖ/L2s

PCT/EP97/ÖGS45 φφ -X ♦- ♦ x .< 4«x V * *x v X X * * A »»» 9T*X ** *

At amelyek szuíolum-díoxidból és alkáhfőldfém-oxidokböi állnak, és ezenkívül viszonylag nagy mennyiségű nátríum-oxidot és/vagy kálium-oxidot, valamint lényeges mennyiségű aíumlnium-oxídot és títsn-oxídot és/vagy vas-exidot tartalmaznak.

Megállapítottuk, hogy ilyen ásványi szál kompozíciók biztosítják a kívánt tulajdonságok, nevezetesen a nagyfokú fiziológiás lebonthaíóság, az ipar területén szigetelési célokra kellő bőálíóság és a kőzetgyapot gyártása során jó feldolgozási tulajdonságok kombinációját. Utóbbi azt is magában foglalja, hogy a megolvasztott anyag felső üvegtelenedési hőmérsékleten előnyösen 1300 ^cC~nál alacsonyabb. Az átlagos szálátmérő előnyösen 4-5 u.m vagy ennél kisebb,

A fentiek alapján a találmány ásványi szál kompozíció., amely fiziológiai közegben lebontható, és amely tömeg%-ban megadva a következő alkotórészeket tartalmazza:

SIÓ ₂

Áhös különösen e₂ O3 < Ö' n .. ο n >: w ύ— xv

- < 23

- 1 s > 10-19

3-18

Λ

A leírásban FeaOs képlettel az Fe₂O₃ és Feö együttes tartalmát jelöljük (Fe₂O₃ alakban kifejezve,)

86523-1 SZST/VO/LZs

PCT/EPS7/GG545 * 0» φ φ

A találmány előnyös kiviteli alakjaiban az Al₂03-tartalom

14,2,. 14,5 vagy 17,1 tömeglé, ezen alkotórész koncentrációja 25 tömeg%~ig terjed.

A Ne₂G * K?.ö koncentráció előnyösen 10,4 vagy 12 tömeg%, ezen alkotók együttes koncentrációja 19 töme.g%-ig térA találmány szerinti ásványi szál kompozíciók különösen jói vékonyíthatok a fúvatásos húzást eljárással, ami azt jelenti, hogy az ásványi szál finom és kevés megvastagodott részt tartalmaz.

Az ilyen ásványi szálak nagy höstabilitást mutatnak, ezért az úgynevezett kis lángú kemencében meghatározva legalább 90 perc besorolású ellenállást mutató, tűz ellen védő szerkezetekként is használhatók (ÖIH 4102 számú szabvány, 17. rész). Ezenkívül ipari célokra történő alkalmazás esetén a felhasználás határhőmérséklete az AGG 132 előírásnak megfelelően meghatározva nagyobb, mint 600 *C.

Sár a náfriom-oxid és/vagy káhom-oxld viszonylag nagy mennyisége alacsony olvadáspontot és így az olvasztási és száíhűzási eljárásban jobb feldolgozási tulajdonságokat eredményez, az ásványgyapof ennek ellenére meglepően nagy höstabilitást mutat.

A fenti tulajdonságok elérésére az alkáiifém-oxidok és az aiumíníurn-oxíd móíaránya kedvezően a következő:

íNavö + Kp:

AI,O₃

A fenti mólarány előnyösen 1:1.

86523-1 S2éTíVO/LZs

PCT/EP97/Q0545

- 5 Ez a mólarány durván az atkálífém-oxidok és alumínium-oxid < 0,7:1 tömegarányának felel meg.

A találmány szerinti ásványi szál kompozíciókéi előnyösen fosszilis tüzelőanyaggal, különösen földgázzal fűtött cső kemencéiben· olvaszthatjuk meg 1350-1450 °C olvasztási hőmérsékleten Az ilyen olvasztó csőkemencék alkalmasak homogén olvadék előállítására, ami előfeltétele a termék állandó minőségének. A megolvasztott üvegszerü anyag homogenitása kedvez a szálhűzási eljárás reprodukálhatóságának és ezáltal a termék termikus és mechanikai tulajdonságainak. Ezenkívül az így előállított ásványgyapot kémiai összetétele a fiziológiai leboníhatóság állandó magas fokát eredményezi,

Az ásványgyapot hőstabilitását különösen az alumínium-oxid, titán-oxid és vas-oxid hozzáadása növeli.

A találmány szerinti ásványi szál kompozíció íömeg%-ban megadva előnyösen a következő alkotórészeket tartalmazza:

SiO,

AI₂O₃ különösen

CaO

- < 47

11,5:

Na~O + K₂O TíO₂ - Fe₂Ö₃egyéb:

> 13 - 24

- 20

0-15 >10-18

- 18

- 2.

A találmány szerinti ásványi szál kompozíció tömeg%-ban megadva különösen előnyösen a következő alkotórészeket tartalmazza:

SS523-tS26TA/O/LZs

PCT/EPS7/ÖÖ54S * ><-♦♦*· **· »'* *6 * * * * * « .««.« * * ** ♦ ·«· χ * * * »»* jr * * ♦♦ *

SiO₂	35 - 45
ÁljO ·>	>12-20
CaO	S - 17,
MgO	2 - 10
Na₂0 + K₂O	> 10 - 18
T:O₂ * Fe₂O₃	7 - 15
egyéb;	0 - 2.

A kompozíció alumlnium-oxld-tartalma még előnyösebben·. 13-20 tömeg%.

Az ásványi szálak fizológiaí iebonthatőságát ailstokban, azaz írt vívó kísérletekben az. úgynevezett intratracheális vizsgálatban határozzuk meg. Ehhez a vizsgált szálakat egy vagy több injekció által a légcsöven keresztül a vizsgált állatok (patkányok) tüdejének hörgórendszerébe juttatjuk be. Patkányokban - és emberekben is - a tüdőbe bejutó- részecskék fiziológiailag különböző védekezési mechanizmusok, így makrofágok vagy a tüdőfolyadék által bekövetkező kémiai támadás útján bomlanak le Előzetesen meghatározott Időpontokban általában 35 állatot ölünk le, és a tüdő belsejében meghatározzuk a szálak, azaz a le nem bomlott szálak számát.

Ez a kísérlet annak meghatározására szolgál, milyen gyorsan bomlanak le a szálak a tüdőben. Az időben bekövetkező változás és megfelelő matematikai módszerek alapján meghatározzuk a szálak felezési Idejét, azaz a tüdőben a szálak 50%-ának lebomlásához szükséges időtartamot. Rövidebb felezési idő a szálak nagyobb fokú fiziológiai iebonthatóságának felei meg. Az íntratracheálís vizsgálatban az úgyvenezett Bayer B-01 szál átlagos felezési ideje 32 nap.

§8523-1 SSST/VCVLZs

PCT/EPS7/00S45

* χ φ X *

Ezen 8-01 ásványi szálhoz hasonlóan egyéb ásványi szálakat is megvizsgálunk, amelyeknek felezési ideje 50 napnál rövidebb, és amelyeket nem rákkeltőnek minősítenek.

A találmány szerinti ásványi szálak fiziológiai lebonthatósága olyan értékeket ér eh, amelyek alapján a felezési idő egyértelműen rővldebb, mint 50 nap, különösen 40 nap. Ezek az értékek kizárják a rákkeltő jelleget.

Az ásványi szálak termikus viselkedését az alkalmazási hőmérséklet határának, vizsgálatára szolgáló, kis lángot alkalmazó kemencében határozzuk meg a DIN 4102 szabvány 17. fejezetében foglaltak szerint.

A következőkben a találmányi p « V » sí ^ákon keresztül részlete· sebben ismertetjük.

Tomeg%~ban megadva a következő összetételű ásványgyapotot állítjuk elő;

S i ö 2	41,3
Al jOg	18,4
CaO	15,0
MgÖ	7,6
N a í ö	9,5
K₂O	> ,
TIO₂	1,1
t~ OjOj	5,6

A íúvatásos húzás eljárását és 1300-1400 °C szá!húzás! hőmérsékletet alkalmazva ez a kompozíció könnyen 4,5 pm átlagos átmérőjű ásványi szálakká dolgozható fel.

SS523~1S28WM2s

PCT/EP97/0QS45

V φ Φ Κ » α *

Φ Φφφ Α ♦ ♦ *' φ ψ Φ * Φ <

,ρ φ * X Φ Μ Φ * * *

Az ásvány-gyapot kielégíti az 1000 ^aC hőmérsékleten az ol vadesponttal kapcsolatos vizsgálat követelményeit

Yömeg%-ban megadva a következő összetételű ásvány gyapotot állítjuk elő:

SiO₂	39,3
ÁÍ2Ö3	18,3
CaO	18.4
MgO	6,6 4 £
sva 2 tv K₂O TiÖ₂	/”> Φ'·» o,z 0,4
F«2Ö₃	iS 0 Ο, Z.

A fúvatásos húzás eljárását és 1300-1400 *C széthúzás! hőmérsékletet alkalmazva ez a kompozíció könnyen 4,5-5 pm átlagos átmérőjű ásványi szálakká dolgozható fel.

Tömeg%-ban megadva a következő összetételű ásványgyapotot állítjuk elő:

SiO₂	44.0
AI₂O₃	18,5
CaO	13,0
MgO	5,2
Na₂O K₂O	5,6 5,9
TÍÖ2	0,4
Fe₂O₃	8,2.

S6523-1528T/VO/LZS

PCT/EPS7/ÖÖ545

Φ ♦

A íüvalásos húzás eljárását és 1300-1400 *C szálhúzásl hőmérsékletet a lkaim azva ez a kompozíció könnyen 5,5 um átlagos átmérőjű ásványi szálakká dolgozható fel.

T ö meg % -ben m apadva gyapotot állítjuk elő:

következő összetételű asvanySiO₂AQO s

NsaO

KjO

Fe₂ö₃

22.2

17.2 £ Ύ w j t

4,5

6.2 £

U . xQ

6,1.

Tö-meg%-ban megadva a következő összetételű ásványgyapotot állítjuk elő:

SiO₂

AI_zO₃

CaO

43,9

15,2

17,4

MgO

Na₂O

K₂O

TiÖ₂

Fe₂O₃

6,6

4,5

88523-152SWMZS

PCT/ER87/ÖÖ545

·.♦*- Κ' » * Λ 4 4 * *

- 1δ

δ. példa

Tömeg%-ban megadva a következő összetételű ásványgyapotot áNltjuk elő:

SIO₃	42,6
AI₂O₃	17,9
CaO	1 η n
Mgö	T : · k··
N a 2 0	4,4
K₂O	6,1
TiO₂	0,4
Fe₂O₃	6,3.

88523-1 S2ST/VO/L2s

PCT/EP97/0Ö545 φ ΦΦφΑ »Φ φφ 5 * * * * φ « X φ Φ X · Φ φ φ Φ Α « Φ

ΧΦΦ « Φ X ** *

Claims

1. Ásványi szál kompozíció, amely fiziológiai közegben lebontható, és amely tömeg%-ban megadva a következő alkotórészeket tartalmazza:

SlO₂ ai₂o₃ különösen

Na_:;O - K₂0 TiO₂ + FajOs

30 - < 51 > 11 ,.5;

> 13 - 25

2, Az 1. igénypont szerinti ásványi szál kompozíció, amely tomeg%-ban megadva a következő alkotórészeket tartalmazza;

SIO₂

A12 0 3 különösen <> n xí 7

C v **r /

CaO

MgO

IM a? 0 + K₂ ö 7iO₂ * Fe₂O₃

0-15 > 1 0 - 18

7-16

2 - < 23

0-15 > 10 - IS

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti ásványi szál kompozíció, amely tömeg%-ban megadva a következő alkotórészeket tartalmazza:

86523-1 SZSWÖ/Us

PCT/EP97/00545

Φ »«4(9 9* « 9 9 v φ «χ # « « Φ Λ

S10₂ 35 - 45 A!₂O₃ >14-20 CaO 8 - 17, MgO 2 - 10 Na₂O * K₂O > 10 - 16 TÍO₂ + F Gaös 7 -15 seyéb; 0 - 2.

ISOVER SAINT-GOBAIN helyett a meghatalmazott:

DANUBIA

Szafcada/m? és Védjegy /ro-da Kft ..·-·' / .--Ο dr. Vitális László szabadalmi ügyvivő