HUT76779A

HUT76779A - Man-made vitreous fibre wool

Info

Publication number: HUT76779A
Application number: HU9503613A
Authority: HU
Inventors: Vermund Rust Christensen; Soren Lund Jensen
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1997-11-28
Also published as: HU9503613D0

Abstract

A találmány tárgya mesterséges üveggyapot és az előállítására szolgáló eljárás. Az üveggyapot összetétele oxidokban, a készítmény teljes mennyiségére vonatkoztatott tömeg%-ban megadva: szilícium-dioxid alumínium-oxid kalcium-oxid magné z ium-oxid vas(II)-oxid nátrium-oxid + kálium-oxid titán-dioxid foszfor-pentoxid + bór-trioxid és egyéb elemek (beleértve a fosz- for-pentoxidot és bór-trioxidot) 35-66 % legfeljebb 10 % 10-45 % 2-30 % legfeljebb 10 % 0-7 % 0-10 % összesen legfeljebb 20 %.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to artificial glass wool and to a process for its production. The composition of glass wool in oxides, expressed as a percentage by weight of the total amount of the composition: silica alumina calcium oxide magnesium oxide iron (II) oxide sodium oxide + potassium oxide titanium dioxide phosphorus pentoxide + boron trioxide and other elements (including phosphorus pentoxide and boron trioxide) 35-66% up to 10% 10-45% 2-30% up to 10% 0-7% 0-10% total up to 20%.

Description

A találmány tárgya a kő-, salak- vagy bazaltgyapot néven ismert mesterséges üvegszál (MMVF), amely vasat, viszonylag nagy mennyiségű alkáliföldfémet és kis mennyiségű alkálifémet tartalmaz .The present invention relates to artificial glass fiber (MMVF), known as rock, slag or basalt wool, which contains iron, a relatively high amount of alkaline earth metal and a small amount of alkali metal.

A mesterséges üvegszálaknak különböző fajtái ismertek.Various types of artificial glass fibers are known.

Ismert módszer, hogy a hagyományos üvegszálak gyártása során az üvegolvadékba bór-oxidot képző komponenseket (bórátokat) visznek be. Ez javíthatja az üveget és az üvegolvadékot. A bórtartalmú nyersanyagok azonban drágák, ezért általában ilyeneket lehetőleg egyáltalán nem adnak az olvadékhoz, különösen, ha a termék vasat, kis mennyiségű alkálifémet és viszonylag nagy mennyiségű alkáliföldfémet tartalmaz, mint a szokásosn alkalmazott kőzet-, kő- és salakolvadékok.It is known to introduce boron oxide-forming components (borates) into the glass melt during the production of conventional glass fibers. This can improve the glass and the glass melt. However, boron-containing raw materials are expensive and are generally not added to the melt at all, especially if the product contains iron, a small amount of alkali metal and a relatively high amount of alkaline earth metal than conventionally used rock, rock and slag melting.

Az üvegszál-termékek rendszerint viszonylag sok alkálifémet tartalmaznak (nátrium-oxid- és kálium-oxid-tartalmuk összege sokszor meghaladja a 13 %-ot). A leírásban minden vizsgálati eredményt a teljes készítmény tömeg%-ában adunk meg, oxidokban kifejezve. Az üvegszál és az üveggyapot sokszor vasmentes, de gyakran bőrt is tartalmaz. Alumínium-oxidból 7 %-nál kevesebbet tartalmaznak. Az E-üveg viszont olyan elemiszálas vagy nemszőtt termék, amely sok alumíniumot és kevés alkálifémet tartalmaz, vagy alkálifémet egyáltalán nem tartalmaz. A JP-A-50090710 számon közzétett japán szabadalmi bejelentés például olyan E-üveget ismertet, amely 15-16 % alumínium-oxidot, 9,5-10,5 % bőr-trioxidot és 5 % foszfor-pentoxidot tartalmaz; vastól és nátriumtól mentes.Fiberglass products usually contain relatively high amounts of alkali metals (their sum of sodium oxide and potassium oxide content often exceeds 13%). All test results herein are expressed as% by weight of the total composition, expressed as oxides. Fiberglass and fiberglass are often iron-free, but often contain leather. Containing less than 7% by weight of alumina. E-glass, on the other hand, is a fiber or non-woven product that contains a lot of aluminum and little or no alkali metal. Japanese Patent Application Publication No. JP-A-50090710 discloses, for example, an E-glass containing 15-16% alumina, 9.5-10.5% skin trioxide and 5% phosphorus pentoxide; free of iron and sodium.

Az EP-A-9418 számon közzétett európai szabadalmi bejelentés olyan üvegszálakat ír le, amelyek sokféle optikai komponenst, többek között vasat, bőrt vagy foszfort tartalmaznak. A példákban megadott készítmények egyike sem tartalmaz dórt és foszfort egyidejűleg, és minden készítmény 13 %-nál több alkálifém-oxidot tartalmaz.European Patent Application EP-A-9418 discloses glass fibers containing a variety of optical components, including iron, leather or phosphorus. None of the formulations in the examples contain boron and phosphorus at the same time, and each formulation contains more than 13% alkali metal oxide.

A WO93/07741 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés olyan, kertészeti felhasználásra alkalmas szálakat ismertet, amelyek 0 - 4 % foszfor-pentoxidot, 13 %-nál több alkálifém-oxidot és legfeljebb 8 % alumínium-oxidot tartalmaznak. Bór-trioxid is lehet jelen, de a szennyezések összes mennyisége (a bór-trioxidot is beleértve) nem haladhatja meg az 1 %-ot.International patent application WO93 / 07741 discloses horticultural fibers containing 0 to 4% phosphorus pentoxide, more than 13% alkali metal oxide and not more than 8% alumina. Boron trioxide may be present but the total amount of impurities (including boron trioxide) shall not exceed 1%.

Magas (13 %-nál magasabb) alkálifém-tartalmú és borátot és adott esetben foszfort is tartalmazó üveggyapotot ír le az EP-A-412878 számon közzétett európai szabadalmi bejelentés. A foszfor állítólag javítja a szálak oldhatóságát.European Patent Application Publication No. EP-A-412878 discloses a high alkali metal content (greater than 13%) and containing borate and optionally phosphorus. Phosphorus is said to improve the solubility of fibers.

Vizsgálataink során foglalkozunk a szálak oldhatóságának javításával olyan gyapotokban, amelyeket általában kő-, ásvány-, salak- vagy bazaltgyapotnak neveznek, és amelyek rendszerint vasat, .kis mennyiségű (10 %-nál kevesebb) alumíniumot, kis mennyiségű (7 %-nál kevesebb) alkálifémet és jelentős mennyiségű (12 %-nál több) alkáliföldfémet tartalmaznak.Our studies focus on improving the solubility of fibers in cotton, commonly referred to as rock, mineral, slag or basalt wool, which is usually iron, low in aluminum (less than 10%), and low in iron (less than 7%). containing a significant amount (more than 12%) of alkaline earth metals.

Célszerű lenne olyan gyapotokat előállítani, amelyeknek mesterséges üvegszálai egy fiziológiai közegben, különösen a tüdőfolyadékban oldhatók.It would be expedient to produce cotton whose artificial glass fibers are soluble in a physiological medium, in particular lung fluid.

Ismert, hogy az üvegszál összetétele jelentősen befolyásolhatja az oldhatóságát. A W087/05007 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés például bemutatja, hogy kis (10 tömeg%-nál kisebb) alumínium-tartalmú szálaknak jobb az oldhatósága a fiziológiai közegben. Ismert továbbá, hogy foszfor bevitele javíthatja a fiziológiai közegben mért oldhatóságot. Ezt például kő• ·It is known that the composition of fiberglass can significantly affect its solubility. International Patent Application Publication No. WO87 / 05007, for example, discloses that small (less than 10% by weight) aluminum-containing fibers have improved solubility in physiological media. It is also known that intake of phosphorus can improve solubility in physiological media. For example, stone • ·

- 4 - ......- 4 - ......

gyapot-szálakra vonatkozóan az EP-A-459987 számon közzétett európai szabadalmi bejelentés illusztrálja. Ez olyan kőgyapotszálakat ír le, amelyek 1 - 10 % foszfort tartalmaznak foszfor-pentoxid alakjában. Úgy tartják, hogy ez a komponens javítja a fiziológiai közegben mutatott oldhatóságot. Elfogadhatjuk, hogy a foszfor mennyiségének növelése ebben a tartományban növeli az oldhatóságot.illustrates European Patent Application EP-A-459987 for cotton fibers. This describes rock wool fibers containing 1 to 10% phosphorus in the form of phosphorus pentoxide. This component is believed to improve solubility in physiological media. It can be accepted that increasing the amount of phosphorus in this range increases the solubility.

A mesterséges üveggyapot gyártása során a szálképző komponenseket egy — például elektromos, akna-, kád- vagy kúpoló — kemencében megolvasztják, így egy később szállá alakítható olvadékot kapnak. Az olvadék olvadáspontja általában 1400-1600°C körüli, tehát a kemencében ennél magasabb hőmérsékletre hevítik. Azt találták, hogy ha foszforból jelentős mennyiségeket alkalmaznak, ez bizonyos problémákat okozhat. Például a foszfor elpárologhat a kemencében, ami megnehezíti a készítmény összetételeének szabályozását. A foszfor — különösen nagyobb mennyiségben — károsan hathat az olvadék viszkozitási és egyéb tulajdonságaira, például vasat és kevés vagy semmi alkálifémet és alumíniumot tartalmazó olvadék esetén növeli a fázisszétválás (szételegyedés) és kikristályosodás kockázatát. Ez azt eredményezi, hogy szilárd- vagy salakanyag válik ki, felhalmozódik az olvadék kialakításához és szálakká történő átalakításához használt berendezés belsejében vagy felületén, aminek hatására növekszik a kemény zárványok képződése a szálkézpő folyamat során, csökken az anyagfelhasználás gazdaságossága, és nagyobbak lesznek a költségek.In the manufacture of man-made glass wool, the fiber forming components are melted in a furnace such as an electric, shaft, tub or cone to provide a melt that can later be converted into fiber. The melting point is generally about 1400-1600 ° C, so it is heated to a higher temperature in the furnace. It has been found that using significant amounts of phosphorus can cause some problems. For example, phosphorus may evaporate in the furnace, making it difficult to control the composition of the composition. Phosphorus, particularly in higher amounts, can adversely affect the viscosity and other properties of the melt, for example, in the case of a melt containing iron and little or no alkali metal and aluminum, it increases the risk of phase separation (crystallization) and crystallization. This results in the precipitation of solid or slag material, accumulating inside or on the surface of the melt and fiber conversion equipment, which increases the formation of hard inclusions in the lumpy process, reduces material economy and increases costs.

Tehát kívánatos lenne olyan MMVF-gyapot előállítása, amelynek oldhatósági jellemzői megfelelnek a viszonylag nagy foszfortartalmú gyapotoktól elvárható értékeknek, ugyanakkor a gyártása során elkerülhetők azok a problémák, amelyek a nagy foszfortartalommal kapcsolatban lépnek fel.Thus, it would be desirable to produce MMVF cotton having solubility characteristics that would be expected from relatively high-phosphorus cotton while avoiding problems associated with high phosphorus content.

Ezek a problémák az olvadék foszfortartalmának növekedésével növekszenek. Például a problémák akkor léphetnek fel, mikor a foszfortartalom 5 % fölé emelkedik. Lehetnek olyan kemencék, amelyekkel a foszfortartalom egészen 10 %-ig növelhető, de ennél többet feldolgozási célokra nem kívánatos alkalmazni.These problems increase as the phosphorus content of the melt increases. For example, problems can occur when the phosphorus content rises above 5%. Furnaces may be used to increase the phosphorus content up to 10%, but more are not desirable for processing purposes.

Viszont még kis alumíniumtartalom esetén is, és különösen, ha nam tudunk igen alacsony alumíniumtartalmú olvadékot képezni, a szálak oldhatósága nem éri el azt a mértéket, ami ilyen foszfáttartalom esetén kívánatos lenne.However, even with a low aluminum content, and especially when a melt with a very low aluminum content can be formed, the solubility of the fibers is not as high as would be desired with such a phosphate content.

Tehát célszerű lenne az MMV-szálaknak fiziológiai közegben mutatott oldhatóságát javítani anélkül, hogy olyan mennyiségű foszfátot alkalmaznánk, ami feldolgozási problémákhoz vezetne.Thus, it would be desirable to improve the solubility of MMV fibers in physiological media without the use of amounts of phosphate that would lead to processing problems.

Foszfor- és bórtartalmú szálakat ismertet a WO94/23801 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentés.Phosphorous and boron containing fibers are disclosed in International Patent Application Publication No. WO94 / 23801.

A találmány tárgyát szálakból álló MMVF gyapot képezi, amelyet az alábbi összetételű készítményből alakítunk ki [a vastartalom vas(II)-oxidban van kifejezve]:FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to fiber MMVF cotton, which is formed from a composition of iron content (expressed as ferric oxide):

szilícium-dioxidsilica

35-66 % alumínium-oxid legfeljebb 10 % kalcium-oxid35-66% alumina up to 10% calcium oxide

10-45 % magnézium-oxid10-45% magnesium oxide

2-30 % vas(II)-oxid legfeljebb 10 % nátrium-oxid + kálium-oxid2-30% iron (II) oxide up to 10% sodium oxide + potassium oxide

0-7 % titán-dioxid0-7% titanium dioxide

0-10 % foszfor-pentoxid + bór-trioxid és egyéb elemek összesen legfeljebb 20 %0-10% phosphorus pentoxide + boron trioxide and other elements up to 20%

Meglepő módon azt találtuk, hogy egy foszfát- és boráttartalmú olvadék ugyanolyan fiziológiai oldhatóságú szálakat adhat, mint egy olyan olvadék, amelynek jó feldolgozási, viszkozitás! és hőmérsékleti jellemzői vannak, különösen kis alumínium-oxid-tartalom esetén.Surprisingly, it has been found that a phosphate and borate melt can provide fibers with the same physiological solubility as a melt having good processing, viscosity! and has temperature characteristics, especially at low alumina contents.

Azt tapasztaltuk, hogy hogy legfeljebb 10 %-os foszfáttartalom hozzájárul a gyártási problémák, különösen a szételegyedés csökkentéséhez. A foszfáttartalom előnyösen 6 % vagy kisebb, általában 5 % vagy kisebb. Azt találtuk továbbá, hogy borát hozzáadása növeli a fiziológiai oldhatóságot anélkül, hogy a foszfátból nagyobb mennyiséget kellene alkalmazni, és lehetővé teszi, hogy még 5 %-nál is kevesebb foszfátot alkalmazzunk, miközben a fiziológiai oldhatóság változatlan marad. A borát alkalmazásának további előnye, hogy javítja az olvadék fizikai tulajdonságait, nevezetesen hozzájárul az olvadék olvadáspontjának csökkentéséhez, s ezáltal csökken a szételegyedés kockázata.We have found that up to 10% phosphate content contributes to the reduction of manufacturing problems, especially disintegration. The phosphate content is preferably 6% or less, generally 5% or less. It has also been found that the addition of borate increases the physiological solubility without the need to apply a higher amount of phosphate and allows the use of even less than 5% phosphate while maintaining the physiological solubility. A further advantage of using borate is that it improves the physical properties of the melt, namely it contributes to reducing the melting point of the melt, thereby reducing the risk of mixing.

Továbbá azt tapasztaltuk, a foszfortartalmú szálakban a bor alkalmazása a szál fizikai tulajdonságainak javulását eredményezi. így például javulhat a szakítószilárdság, a rugalmassági modulus valamint a hossz és az átmérő aránya. A szakítószilárdságFurthermore, it has been found that the use of wine in phosphorous fibers results in an improvement of the physical properties of the fiber. Thus, for example, tensile strength, elastic modulus and ratio of length to diameter may be improved. The tensile strength

700 MPa-nál nagyobb, a rugalmassági modulus 150 GPa-nál kisebb, a hossz és az átmérő aránya pedig 700-nál nagyobb lehet, különösen, ha a szálak fonógépsoron (cascade spinner) készülnek.It is greater than 700 MPa, has a modulus of elasticity less than 150 GPa, and has a length to diameter ratio of greater than 700, especially if the fibers are made in a cascade spinner.

A készítmény olvadék-viszkozitása 1400°C-on előnyösen 10-70 poise, még előnyösebben 15-30 poise.The composition has a melt viscosity at 1400 ° C of preferably 10-70 poise, more preferably 15-30 poise.

A szálak oldódási sebessége pH = 7,5-nél előnyösen legalább nm/nap, még előnyösebben legalább 50 vagy legalább 60 nm/nap azzal a stacionárius módszerrel mérve, amelynek leírása megtalál• · · ható az alábbi szakirodalmi helyen: Environmental Health Perspectives, Vol. 102 Supplement 5, October 1994, pp 83-86.The dissolution rate of the fibers at pH 7.5 is preferably at least nm / day, more preferably at least 50 or at least 60 nm / day as measured by the stationary method described in Environmental Health Perspectives, Vol. . 102 Supplement 5, October 1994, pp 83-86.

A találmány szerinti gyapot bármilyen ismert módszerrel előállítható. A találmány további tárgyát képezi egy eljárás a fenti összetételű szálakból álló mesterséges üveggyapot előállítására, amely az alábbi lépésekből áll:The cotton of the invention may be prepared by any known method. It is a further object of the present invention to provide a process for the production of man-made glass wool comprising fibers of the above compositions, comprising the steps of:

előkészítjük a készítményhez szükséges nyersanyagokat, gondoskodunk egy kemencéről, a nyersanyagokat a kemencébe helyezzük, és 1400°C és 1600°C közötti hőmérsékletre hevítve megolvasztjuk, az olvadékból szálakat képzünk, és a szálakat gyapottá egyesítjük.preparing the raw materials for the composition, providing an oven, placing the raw materials into the furnace and melting it at a temperature of 1400 ° C to 1600 ° C to form fibers from the melt and combining the fibers into wool.

Ebben az eljárásban megtaláljuk a feldolgozási jellemzők összes fent felsorolt előnyeit. A találmány szerinti gyapotot előnyösen a találmány szerinti eljárással állítjuk elő.In this procedure, you will find all of the processing benefits listed above. The cotton according to the invention is preferably produced by the process according to the invention.

A találmány szerinti eljárásban az olvadék előállításához bármely olyan nyersanyagot használhatunk, amely a készítménynek valamely komponensét képezi. így például nyersanyagként használhatók diabázok, cement, agyag, olivin-homok, szilika-homok, elhasznált öntödei homok, kernit, colemanit, és egyéb bórtartalmú anyagok, konvertersalak, nagyolvasztó-salak, elektormos ívkemence-salak, vas-oxid, kőgyapot-hulladék, azbeszthulladék, mészkő, szóda, üveghulladék, dolomit, bauxit, vas - szilikát, kaolin, kalcium-foszfát, kvarchomok és más ismert olvadék-adalékok.In the process of the invention, any raw material which is a component of the composition can be used to make the melt. Examples of raw materials are diabases, cement, clay, olivine sand, silica sand, spent foundry sand, kernite, colemanite, and other boron materials, converter slag, blast furnace slag, electric arc furnace slag, iron oxide, rock wool waste, asbestos waste, limestone, soda, glass waste, dolomite, bauxite, ferric silicate, kaolin, calcium phosphate, quartz sand and other known melt additives.

Az olvadék, és így a belőle készített szálak legalább 45 %, sokszor legalább 47 vagy 48 % szilícium-dioxidot tartalmaznak. A szilícium-dioxid-tartalom rendszerint 64 vagy 65 % alatti, előnyösen 60 % alatti. A szilícium-dioxid mennyisége többnyire 53,5 • · · és 64 % közé esik.The melt, and thus the fibers thereof, contain at least 45%, often at least 47 or 48% silica. The silica content is usually below 64 or 65%, preferably below 60%. The silica content is usually between 53.5% and 64%.

A készítmény előnyösen kevés, általában 6 %-nál kevesebb, előnyösen 4 %-nál kevesebb alumínium-oxidot tartalmaz. Általában igen költséges olyan nyersanyagokat beszerezni, amelyek egyáltalán nem tartalmaznak alumínium-oxidot, így bizonyos mennyiségű, általában legalább 0,5 % alumínium-oxid mindig van jelen, de az alumínium-oxid arányát általában a lehető legalacsonyabb szinten igyekeznek tartani, előnyösen 2 vagy 3 % alatt. Sok esetben 1-4 %-os mennyiség elfogadható.Preferably the composition contains little alumina, generally less than 6%, preferably less than 4%. It is usually very costly to obtain raw materials that do not contain any alumina at all, so a certain amount of alumina, usually at least 0.5%, is always present, but the proportion of alumina is generally kept to the lowest possible level, preferably 2 or 3 % under. In many cases 1-4% is acceptable.

A készítmény rendszerint tartalmaz legalább 5 %, általában legalább 10, előnyösen legalább 15 % alkáliföldfém-oxidot (kalcium- és magnézium-oxid). Ez a mennyiség általában nem haladja meg az 50 %-ot. A kalcium-oxid előnyösen 10 és 35 % közötti arányban van jelen. Egyes készítményekben 10 és 20 % közötti, másokban 10 és 35 % közötti arányok előnyösek. A magnézium-oxid rendszerint legalább 1 %-os, sokszor 5-20 %-os, előnyösen 7 és 20 % közötti, például 5 és 15 % közötti mennyiségben van jelen.The composition usually contains at least 5%, usually at least 10%, preferably at least 15% of alkaline earth metal oxides (calcium and magnesium oxide). Usually this amount does not exceed 50%. The calcium oxide is preferably present in a proportion of 10 to 35%. In some formulations, ratios of 10 to 20% and in others 10 to 35% are preferred. The magnesium oxide is usually present in an amount of at least 1%, often 5-20%, preferably 7-20%, for example 5-15%.

A készítmény tartalmaz vasat, ennek mennyisége a készítmény összes tömegére vonatkoztatva [vas(II)-oxid alakjában mérve] legfeljebb 10 %. A vas előnyösen legalább 0,5 vagy 1 %-os menynyiségben van jelen. Sok esetben ez a mennyiség elérheti a 4 %ot, de lehet 9 vagy 10 % is, például 6,5 és 9 % között.The preparation contains iron in an amount not exceeding 10% of the total weight of the preparation (in the form of iron (II) oxide). The iron is preferably present in an amount of at least 0.5 or 1%. In many cases, this amount may be up to 4%, but may be 9 or 10%, for example between 6.5 and 9%.

A készítmény tartalmazhat alkálifémeket (nátrium-oxid és kálium-oxid) 0-tól 6 vagy 7 %-ig terjedő mennyiségben. A nátrium-oxid általában 0 és 4% közötti, a kálium-oxid legfeljebb 2 %-os arányban van jelen. Általában mindkét fém legalább 0,1 %-os mennyiségben van jelen, de jelenlétük nem szükségszerű.The composition may contain alkali metals (sodium oxide and potassium oxide) in an amount of 0 to 6 or 7%. Sodium oxide is generally present in an amount of from 0 to 4% and potassium oxide in an amount of up to 2%. Generally, both metals are present in an amount of at least 0.1%, but are not required.

A foszfát a készítményben — foszfor-pentoxidban kifejezve — • · _ g _ ··· · · · általában 0,5 és 10 % közötti, sokszor 3 és 6 % közötti mennyiségben van jelen. Feldolgozási szempontokból a foszfátot kívánatos a lehető legalacsonyabb értéken tartani, ugyanakkor a kívánt oldhatóság eléréséhez elegendő mennyiségben kell alkalmazni. A foszfát mennyisége előnyösen legalább 0,5 %, de kisebb mint 5 % (például legfeljebb 4,5 %) , még előnyösebben kisebb mint 4 %, rendszerint legalább 2 vagy 3 %.Phosphate is generally present in an amount of from 0.5 to 10%, in many cases from 3 to 6%, expressed as phosphorus pentoxide. From a processing point of view, it is desirable to keep the phosphate at the lowest possible level, but in sufficient quantity to achieve the desired solubility. The amount of phosphate is preferably at least 0.5%, but less than 5% (e.g. up to 4.5%), more preferably less than 4%, usually at least 2 or 3%.

A borátot — bőr-trioxidként mérve — 10 %-ig terjedő, előnyösen 0,5 vagy 1 %-nál nagyobb mennyiségben alkalmazzuk. Általában a kellő fiziológiai oldódási sebesség eléréséhez elegendő mennyiséget kell a keverékhez adagolni belőle, de négy mennyiségű borát beviteléhez igen drága nyersanyagokat kell alkalmazni. 5 %-nál kevesebb (például 4,5 % vagy kevesebb) borát alkalmazása jó eredményeket adhat gazdaságos költségek mellett, de néha 7 vagy 8 % alkalmazása előnyös. A borát mennyiségének elegendőnek kell lennie, hogy kedvező hatását kifejtse, így ez a mennyiség általában 0,5 vagy 1 %-nál több, előnyösen legalább 3 %. A bór-trioxidot gazdasági okokból rendeszrint a foszfor-pentoxidnál kisebb mennyiségben alkalmazzuk.The borate is used in an amount of up to 10%, preferably greater than 0.5 or 1%, measured as skin trioxide. Generally, sufficient amounts of the mixture must be added to achieve a sufficient physiological dissolution rate, but very expensive raw materials must be used to provide four volumes of borate. Use of less than 5% borate (e.g. 4.5% or less) can give good results at economical costs, but sometimes using 7% or 8% is advantageous. The amount of borate should be sufficient to produce a beneficial effect, so that the amount is generally greater than 0.5 or 1%, preferably at least 3%. For economical reasons, boron trioxide is used in amounts less than phosphorus pentoxide.

Titán-dioxid nem feltétlenül van jelen. Ha jelen van, menynyisége rendszerint 0,1 és 2 % közötti. Az olvadék tartalmazhat továbbá egyéb adalékokat, mint például bárium-oxid, cink-oxid, cirkónium-oxid, fluor, mangán(II)-oxid, lítium-oxid, stroncium-oxid. Az egyéb adalékok összes mennyisége általában nem haladja meg az 5 vagy legfeljebb 10 %-ot.Titanium dioxide may not be present. If present, the amount is usually between 0.1 and 2%. The melt may also contain other additives such as barium oxide, zinc oxide, zirconia, fluorine, manganese (II) oxide, lithium oxide, strontium oxide. The total amount of other additives shall not normally exceed 5% or more but not more than 10%.

Az olvadék és a szálak összetétele előnyösen a következő:Preferably, the composition of the melt and the fibers is as follows:

szilícium-dioxid: 45-46 %, még előnyösebben 47-60 vagy 48-60 % • · · alumínium-oxid: 0,5 - 4 % kalcium-oxid: 10-35 % magnézium-oxid: 5-20, még előnyösebben 5-15 vagy 7-15 % vas(II)-oxid: 1-10, még előnyösebben 1-9 % nátrium-oxid: 0 - 4 % kálium-oxid: 0 - 2 % titán-dioxid: 0 - 2 % foszfor-pentoxid: legalább 0,5 %, de előnyösen 5 % alatt bőr-trioxid: legalább 0,5 %, de előnyösen 5 % alatt egyéb elemek: 0 - 5 %, ahol minden %-os érték a készítmény összes tömegére vonatkozó tömeg%, és a vas-oxidok vas(II)-oxidban vannak kifejezve.silica: 45-46%, more preferably 47-60 or 48-60% • · · alumina: 0.5-4% calcium oxide: 10-35% magnesium oxide: 5-20, more preferably 5-15 or 7-15% iron (II) oxide: 1-10, more preferably 1-9% sodium oxide: 0-4% potassium oxide: 0-2% titanium dioxide: 0-2% phosphorus pentoxide: not less than 0.5% but preferably less than 5% dermal trioxide: not less than 0.5% but preferably less than 5% other elements: 0 to 5%, each value being% by weight of the total composition , and the iron oxides are expressed in ferric oxide.

A nyersanyagokat egy kemencébe helyezzük, és az olvadék kialakítására 1400 és 1600°C közötti hőmérsékletre hevítjük. A nyersanyagokat általában legalább 1450°C-ra, előnyösen 1450 és 1540°C közötti, általában körülbelül 1480 és 1520°C közötti hőmérsékletre hevítjük.The raw materials are placed in an oven and heated to a temperature of 1400 to 1600 ° C to form the melt. The raw materials are generally heated to a temperature of at least 1450 ° C, preferably 1450 to 1540 ° C, generally about 1480 to 1520 ° C.

A későbbi szálhúzáshoz használandó olvadék kialakítására használhatunk kúpoló kemencét, olaj- és/vagy gáztüzelésű aknavagy kádkemencét vagy elektromos kemencét. Az ilyen kemencék különösen előnyösen alkalmazhatók, bár a készítmény előnyös tulajdonságai másféle kemencék használata esetén is megmutatkoznak. Előnyösek az olyan kemencék, amelyekben jelentős mértékű légáram alkalmazható. A találmány alkalmazásával a salakképzési és párolgási problémák minimálisra csökkenthetők.Conveying furnaces, oil and / or gas fired shaft or bath furnaces, or electric furnaces may be used to form the melt to be used for subsequent drawing. Such furnaces are particularly advantageous, although the advantageous properties of the composition are demonstrated when other furnaces are used. Furnaces in which a significant amount of air flow can be used are preferred. By using the present invention, slag formation and evaporation problems can be minimized.

Az olvadékot bármilyen ismert módszerrel szállá alakíthatjuk, például úgy, hogy egy gyakorlatilag vízszintes alaplapú és perforált oldalfalú, gyorsan forgó csészébe öntjük, amelyből az olvadék a perforáláson át szálak alakjában dobódik ki, vagy egy vagy több rokkakerékre öntjük. A kerék vagy kerekek különálló vízszintes tengelyre vannak felszerelve. A rokkakerékre öntött olvadék szálak alakjában szóródik szét. Használhatunk egyetelen kereket is, de előnyösen egy kaszkádos elrendezést használunk, amelyben az olvadékot egy olyan, forgó rotorokból álló rendszer legfelső rotorjára öntjük, amelyben minden egyes rotor különböző, lényegében vízszintes tengelyre van szerelve, és úgy van elrendezve, hogy hogy az olvadék a legfelső rotorról a következő rotorra vagy sorban az egymás után következő rotorokra hulljon, és így az egy vagy több egymást követő rotorról ásványi szálak szakadjanak le, melyeket egy gyűjtőkamrában gyűjtünk össze. Bármilyen ismert berendezést használhatunk, amely alkalmas arra, hogy ásványi olvadékokból gyapotot képezzünk, de különösen előnyösen alkalmazható az a berendezés, amelyet a W092/06047 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben írtunk le.The melt may be converted into filament by any known method, for example by pouring it into a substantially horizontal baseplate and perforated sidewall, rapidly rotating cup from which the melt is ejected through the perforation in the form of strands, or poured onto one or more rocker wheels. The wheel or wheels are mounted on a separate horizontal axis. The melt casts onto the rocker wheel as scattered fibers. A single wheel may be used, but preferably a cascade arrangement is used in which the melt is poured onto the uppermost rotor of a system of rotating rotors in which each rotor is mounted on a different, substantially horizontal axis and arranged so that the melt from the uppermost rotor fall onto the next rotor or in succession onto successive rotors, so that one or more successive rotors are separated by mineral fibers which are collected in a collection chamber. Any known apparatus suitable for converting mineral melts into cotton may be used, but particularly preferred is the apparatus described in International Patent Application Publication No. WO92 / 06047.

A szálakat azután kártfátyol alakjában összegyűjtjük. A kártfátyol ismert módszerekkel rögzíthető a kívánt mesterséges üveggyapot-termékké.The fibers are then collected in the form of a tablecloth. The web may be attached to the desired man-made glass wool product by known methods.

A kártfátyolba rendszerint kötőanyagot viszünk be. Ezt végezhetjük például úgy, hogy a kötőanyagot a szálak közé bepermetezzük, mielőtt azokat kártfátyollá fognánk össze.A binder is usually added to the tufted veil. This can be done, for example, by spraying the binder between the fibers before they are combined into a web.

A gyapot megjelenhet formázott fátylak vagy más elemek vagy ásványgyapjú-szálkötegek vagy granulátumok alakjában, vagy pedig az ilyen szálkötegekből vagy granulátumokból kialakított termékek alakj ában.The cotton may be in the form of shaped sheets or other elements or of mineral wool bundles or granules, or in the form of products formed from such bundles or granules.

Az MMVF gyapot felhasználható bármely szokásos célra, például kertészeti talajokhoz, hang- és hőszigetelésre, tűzálló vagy • « · «MMVF cotton can be used for any common purpose such as horticultural soils, sound and heat insulation, fireproof or • «·«

-12^- ··· · · * tűzvédő anyagként, továbbá töltő- vagy erősítő anyagként.-12 ^- ··· · · * as a fire protection material and also as a filler or reinforcement.

Az alábbi példák a megfelelő (röntgenfluoreszcenciás elemzéssel meghatározott és tömeg%ban kifejezett) készítmény-összetételeket mutatják, továbbá oldódási sebességüket nm/nap egységekben. Mindegyik készítmény megolvasztható kúpoló kemencében és szállá húzható a WO92/06047 számon közzétett nemzetközi szabadalmi bejelentésben leírt módon.The following examples show the appropriate formulation compositions (as determined by X-ray fluorescence analysis and expressed as a% by weight) and their dissolution rate in nm / day. Each composition can be melted in a suppository furnace and drawn into a filament as described in International Patent Application WO92 / 06047.

Az 1., 2., 3. és 4. készítmény a találmány oltalmi körébe tartozik, az 1A, 2A, 3A és 4A pedig összehasonlító készítmények, amelyek azt mutatják, hogy a bór elhagyása az oldódási sebességet csökkenti. A borátmentes összehasonlító készítmények — különösen nagy foszfortartalom esetén — hajlamosak a salakképzésre.Formulations 1, 2, 3 and 4 are within the scope of the present invention and formulations 1A, 2A, 3A and 4A are comparative formulations which show that removal of boron reduces the dissolution rate. Borate-free comparative formulations are prone to slag formation, especially at high phosphorus contents.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Cotton of man-made glass fibers, containing by weight in oxides, expressed as a percentage of the total weight of the product:

silica alumina calcium oxide magnesium oxide iron (II) oxide sodium oxide + titanium dioxide boiling phosphorus pentoxide and other elements phosphorus pentoxide oxide)

35-66% up to 10%

10-45%

2-30% up to 10% potassium oxide 0-7%

0 to 10% + boron trioxide (including not more than and total boron tri

20%.

Cotton according to claim 1, which is alumina

Containing not more than 4% and not more than 10% each for phosphorus pentoxide and boron trioxide.

Cotton according to claim 1 or 2, comprising 53.5 to 65% silica, 10 to 30% calcium oxide, 5 to 20% magnesium oxide and up to 9% iron (II) oxide.

Cotton according to claim 1, silica alumina calcium oxide magnesium oxide iron (II) oxide phosphorus pentoxide + boron trioxide

Cotton, silicon dioxide alumina calcium oxide magnesium oxide iron (II) oxide phosphorus pentoxide + boron trioxide according to claim 1 having the following composition:

53.5 to 64% by weight at most

4% by weight

10-20% by weight

10-30% by weight

6.5 to 9% by weight up to 20% by weight and each up to 10% by weight.

composed of:

53.5-65% by weight up to 4% by weight

15-30% by weight

5 to 15% by weight, up to 4% by weight, up to 20% by weight, and each up to 10% by weight.

6. Cotton containing phosphorus pentoxide and boron trioxide according to claim 1, comprising:

silica alumina

45-60% by weight

0.5-4% by weight of calcium oxide

10-35% by weight »* · • ·· ·

magnesium oxide 5-15% by weight iron (II) oxide 1-10% by weight Sodium oxide 0-4% by weight potassium oxide 0-2% by weight titanium dioxide 0-2% by weight other items 0-5% by weight.

Cotton according to any one of the preceding claims, which is

It contains from 1 to 5% of phosphorus pentoxide and from 1 to 10%, preferably from 1 to 5% of boron trioxide.

Cotton according to any one of the preceding claims, comprising 0.5 to 4.5% phosphorus pentoxide and / or 0.5 to 4.5% boron trioxide.

Cotton according to any one of the preceding claims, having a dissolution rate of at least 30 nm / day in a pH 7.5 medium.

A process for the production of artificial glass wool according to any one of the preceding claims, comprising the steps of:

preparing the raw materials for the composition, providing an oven, placing the raw materials into the furnace, and melting it by heating to a temperature of 1400 to 1600, forming fibers from the melt and collecting the fibers together to form cotton.

• ·

11. The process of claim 9, wherein the furnace is a cone furnace.