ITUA20164647A1 - Ausilio di agugliatura da utilizzare nella produzione di feltri agugliati in lana minerale e metodo per realizzare feltri agugliati - Google Patents
Ausilio di agugliatura da utilizzare nella produzione di feltri agugliati in lana minerale e metodo per realizzare feltri agugliatiInfo
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Description
" Ausilio di agugliatura da utilizzare nella produzione di feltri agugliati in lana minerale e metodo per realizzare feltri agugliati ”
La presente invenzione concerne un ausilio di agugliatura da utilizzare nella produzione di feltri agugliati in lana minerale ed un metodo per realizzare feltri agugliati.
Le fibre minerali inorganiche sono fabbricate mediante processi di stiratura, centrifugazione, soffiatura o centrifugazione / soffiatura di masse minerali fuse.
Il materassino risultante possiede scarse proprietà meccaniche e strutturali che ne inficiano le possibili applicazioni come isolante acustico, termico, materiale resistente al fuoco, mezzo filtrante.
Al fine di migliorarne le proprietà strutturali e meccaniche i materassini di lana minerale possono essere impregnati con resine organiche a base ad esempio di fenolo-formaldeide-urea, acrilati, amidi naturali o di altra natura (genericamente definiti come leganti) che hanno lo scopo di formare dei punti di giunzione tra le fibre del feltro conferendo solidità ed elasticità.
Tuttavia questa soluzione, che risulta ottimale in applicazioni a bassa temperatura (ad esempio nel campo dell’isolamento termico in edilizia), non è praticabile in applicazioni che comportino l’impiego in condizioni di alte temperature come ad esempio in forni domestici e per comunità, muffole, stufe, coibentazioni di apparecchiature.
Uno dei requisiti fondamentali richiesti ai feltri in fibra inorganica utilizzati per tali applicazioni è la sostanziale stabilità chimica alle alte temperature per impedire o ridurre al minimo l’emissione di sostanze potenzialmente dannose per la salute. Qualora le applicazioni su elencate comportino l’esposizione del feltro isolante a temperature superiori a 200 °C 250 °C qualsiasi legante organico andrebbe incontro ad un inevitabile processo di degradazione causando la formazione di sottoprodotti potenzialmente tossici quali ad esempio aldeidi, isocianati ed ossidi di azoto.
Allo scopo di evitare questi inconvenienti viene utilizzato un cosiddetto processo di “agugliatura” che consente di produrre feltri con proprietà meccaniche soddisfacenti senza dover ricorrere all’ausilio di leganti organici.
Questo procedimento comporta l’ottenimento dell’interconnessione fisica delle fibre dei materassini mediante ritorcitura meccanica che consente di orientare meccanicamente le fibre bloccandole fra loro.
L’interconnessione meccanica ed il relativo legame tra le fibre è prodotto mediante aghi dotati di barbe che alternativamente trapassano il materassino. I feltri in fibra agugliata sono una combinazione di fibre minerali meccanicamente interconnesse per formare un tessuto non tessuto che non contiene alcun legante chimico. Essi forniscono un eccellente ed elevato isolamento termico e protezione termica e possono essere utilizzati in modo sicuro alle seguenti temperature senza cambiamenti di proprietà: fibra C fino a 500 °C, fibra E fino a 650 °C, fibra di lana di roccia fino a 700 °C, fibra di silice fino a 800 °C, fibra ceramica fino a 1000°C.
Le fibre minerali sono però caratterizzate da notevole fragilità e lo stress meccanico indotto dall’azione degli aghi induce la frattura e la conseguente rottura delle fibre ottenendo, ancora una volta, un manufatto dalle insufficienti proprietà meccaniche. Un altro inconveniente del processo di agugliatura è la produzione di un materiale fine che aumenta inevitabilmente la polverosità del manufatto stesso.
Per ovviare a tale inconveniente il processo di agugliatura viene quindi eseguito aggiungendo sulla fibra un cosiddetto “ausilio di agugliatura” ovvero una sostanza a carattere essenzialmente lubrificante che ha lo scopo di migliorare le proprietà tribologiche del sistema riducendo la frizione fra l’ago e la superficie delle fibre e limitando, quindi, la rottura delle fibre stesse.
Grazie all’ausilio di agugliatura, quando l’ago penetra all’interno del materassino, scorre liberamente sulla superficie delle fibre intrecciandole senza romperle.
Addizionalmente, l’utilizzo dell’ausilio di agugliatura riduce la formazione di polvere e materiale fine riducendone, quindi, l’emissione durante l’utilizzo e la manipolazione del feltro.
Di solito l’ausilio di agugliatura è applicato sulle fibre all’uscita dalla macchina di fibraggio mediante spruzzatori. In tale fase l’ausilio di agugliatura dovrebbe avere bassa viscosità e bassa tensione superficiale al fine di facilitare la diffusione sulle fibre. Al contrario quando il feltro è soggetto ad un processo di agugliatura, l’ausilio dovrebbe avere una elevata viscosità per permettere l’intreccio delle fibre e l’azione antispolverio.
Per tener conto di tutti i requisiti sopramenzionati, gli ausili di agugliatura sono basati su oli minerali o naturali, derivati di acidi grassi, siliconi, polieteri alogenati, polieteri fluorati, fluoropolimeri e miscele degli stessi, e sono in forma di emulsioni, microemulsioni e dispersioni acquose, soluzioni.
Benché alcuni degli ausili di agugliatura descritti nello stato della tecnica abbiano limitato l’emissione di sostanze potenzialmente dannose per la salute, il rilascio di aldeidi (in particolare formaldeide), isocianati (in particolare metilisocianato) e sostanze fluorurate (in particolare acidi perfluorurati e polifluorurati, perfluoroisopropene, acido fluoridrico) non è completamente escluso.
Inoltre l’utilizzo di oli naturali e minerali come ausilio di agugliatura richiede l’emulsificazione o la dispersione degli stessi in acqua prima dell’uso. Al fine di ottenere una emulsione o dispersione sufficientemente omogenea e stabile generalmente vengono utilizzati dei tensioattivi particolarmente efficaci quali gli alcooli e fenoli etossilati o propossilati, esteri del sorbitano, alchilpoliglucosidi, esteri fosfati.
Un inconveniente di questi agenti è la facile decomposizione termica quando esposti a temperature superiori a 200 °C.
Un altro approccio è basato sull’uso di dispersioni acquose di fluoropolimeri. In accordo con US 4654235 perfluoropolimeri come il politetrafluoroetilene (PTFE), polimeri etilene propilene fluorurati (FEP), polivinildenfluoruro (PVDF) o fluoroelastomeri come copolimeri di fluoruro di vinilidene (VDF) e esafluoropropilene, terpolimeri di fluoruro di vinilidene, esafluoropropilene e tetrafluoroetilene vengono applicati come dispersione acquosa a dei substrati al fine di ottenere compositi che sono flessibili e non fragili e che mostrano un basso coefficiente di frizione.
Storicamente il perfluoroetilene (PTFE) veniva prodotto per polimerizzazione in emulsione del tetrafluoroetilene. Il tensioattivo di elezione per questo processo era il sale di ammonio dell’acido perfluoroottanoico. L’utilizzo di dispersioni di PTFE comportava, quindi, l’inevitabile emissione di acido perfluoorottanoico e suoi sali. A seguito della crescente preoccupazione associata alle caratteristiche di tossicità, persistenza e di bioaccumulo dell’acido perfluoroottanoico e dei suoi sali, il processo di polimerizzazione del PTFE viene ad oggi realizzato utilizzando dei tensioattivi alternativi a minore impatto.
Un importante vantaggio dell’uso di dispersioni di PTFE di ultima generazione oppure di perfluoropolieteri è la produzione di un feltro in fibra di vetro che non rilascia né formaldeide né PFOA e relativi composti anche se riscaldato a circa 500 °C.
Nel riferimento citato tuttavia non si fa riferimento alle possibili emissioni di metilisocianato (MIC) che può derivare, alle alte temperature, da precursori organici e dallo ione di ammonio eventualmente presente nell’ausilio di agugliatura. Il metilisocianato è una sostanza chimica altamente tossica e, quindi, molto pericolosa per la salute umana.
EP 1022260 propone in particolare l’utilizzo di emulsioni acquose di alchilaril siliconi e diaril siliconi come utile ausilio di agugliatura per la lana minerale.
Queste emulsioni sono rivendicate per il rilascio di quantità di formaldeide inferiori a 50 mg/kg di fibra minerale quando esposte a temperature di 350°C. Sebbene questo risultato rappresenti un considerevole miglioramento relativamente all’uso di emulsioni a base di oli minerali, esso non è conforme ai requisiti delle emissioni di aldeidi stabiliti nella certificazione LGA “testato per gli inquinanti”.
EP2781635 B1 descrive un ausilio di agugliatura che non rilascia aldeidi (in particolare formaldeide), metilisocianato, acido perfluorottanoico e relativi sali a temperature superiori a 350 °C. L’ausilio di agugliatura proposto è costituito da una dispersione acquosa contenente uno o più perfluoropolieteri, uno o più solventi ed uno o più sali di metalli alcalini. Sebbene questo risultato rappresenti un notevole miglioramento rispetto allo stato dell’arte, esso non è in grado di garantire l’assenza di emissioni di composti fluorurati di qualsiasi natura (compreso l’acido fluoridrico) quando il feltro viene esposto a temperature maggiori o uguali a 350 °C. Ne deriva che un inconveniente comune agli ausili di agugliatura per i feltri agugliati descritti nello stato della tecnica è il rilascio di composti di decomposizione tossici o irritanti quando esposti alle temperature tipiche di forni, cucine ed altri apparati domestici ed industriali.
Scopo dell’invenzione è di preparare un ausilio di agugliatura per produrre un feltro che non rilasci in quantità significative alcun prodotto di decomposizione tossico o irritante e specialmente formaldeide, metilisocianato, composti del fluoro di qualsiasi genere (ivi compreso l’acido fluoridrico) a temperature maggiori o uguali a 350 °C.
Secondo l’invenzione tale scopo è raggiunto con un ausilio di agugliatura come descritto nella rivendicazione 1.
La presente invenzione verrà qui di seguito ulteriormente descritta in una sua preferita forma di realizzazione in due esempi esemplificativi ma non limitativi.
La grafite è nota per le sue proprietà di lubrificante allo stato solido che consente, quindi, di ridurre l’attrito tra due superfici che scorrono l’una rispetto all’altra senza richiedere un olio o un altro mezzo liquido. La grafite è composta da piani esagonali costituiti essenzialmente da carbonio la cui distanza relativa è considerevole e, quindi, la forza dell’interazione tra i piani relativamente bassa.
La riduzione del coefficiente d’attrito è imputabile proprio a questa struttura lamellare in cui gli strati, tenuti assieme da deboli forze, possono scorrere gli uni sugli altri senza offrire particolare resistenza.
Per le applicazioni oggetto della presente invenzione, la grafite può essere utilizzata come ausilio di agugliatura sia in forma solida (ad esempio sottoforma di polvere), sia in forma di dispersione acquosa o dispersione in olio.
La grafite quale ausilio di agugliatura può essere applicata sulle fibre all’uscita dalla macchina di fibraggio mediante spruzzatori oppure in un qualsiasi punto della filiera produttiva che preceda la fase di agugliatura meccanica.
La grafite è caratterizzata dall’assenza di tossicità ed il suo utilizzo sia in forma di polvere che di dispersione acquosa o in base solvente consente di ottenere un manufatto che, una volta posto in servizio, non rilascia sostanze potenzialmente dannose per la salute in concentrazioni tali da costituire un pericolo.
Le dispersioni acquose di grafite sono in genere costituite da almeno due fasi: una continua che costituisce il disperdente e da una o più fasi disperse (fase dispersa costituita dalla grafite). Per ovviare alla naturale tendenza alla destabilizzazione e alla coalescenza delle dispersioni di grafite, nella loro preparazione possono essere utilizzati degli ausiliari che includono tensioattivi, disperdenti, ispessenti e colloidi protettivi. Il ruolo degli ausiliari è fondamentale non solo per garantire un’adeguata stabilità della dispersione ma anche per ottenere le caratteristiche reologiche necessarie per poter applicare la dispersione stessa mediante spruzzatura. Quando viene utilizzata grafite in forma di dispersione acquosa, questa può essere applicata in modo uniforme ed omogeneo sulla superficie delle fibre mediante spruzzatura all’uscita della camera di fibraggio. La dispersione può contenere un quantitativo di grafite variabile da un minimo dello 0,05% in peso ad un massimo dettato dalle caratteristiche reologiche della dispersione stessa che devono comunque consentirne la facile applicazione. Ad esempio, dispersioni contenenti lo 0,1% - 5% in peso di grafite hanno caratteristiche reologiche ottimali per garantire un processo di spruzzatura uniforme ed un grado di copertura superficiale della fibra sufficiente a ridurre l’attrito.
Nel caso in cui vengano utilizzate dispersioni di grafite contenenti ausiliari organici questi possano portare alla formazione di sottoprodotti potenzialmente pericolosi per la salute una volta che il manufatto venga posto in servizio a temperature elevate. Per evitare l’emissione di sostanze conseguenti alla decomposizione termica degli additivi in fase di esercizio è possibile inserire, dopo la fase di spruzzatura della fibra, una fase di riscaldamento a temperature superiori a 150 °C per un tempo sufficiente ad eliminare, per decomposizione termica, gli eventuali residui organici impiegati come ausiliari per la preparazione della dispersione.
Impiegando grafite oppure sue dispersioni come ausilio di agugliatura, la formaldeide ed il metilisocianato vengono rilevati, nel manufatto finito, in concentrazione inferiori, rispettivamente, a 10 mg/kg di fibra di vetro e 5 mg/kg di fibra di roccia per quanto riguarda la formaldeide e 0,02 mg/kg di fibra per quanto riguarda la formaldeide a temperature fino a 350° C. Inoltre, gli stessi feltri, quando esposti alle suddette condizioni di lavoro, non emettono alcuna sostanza fluorurata né di natura organica (ad esempio acidi perfluoruati, acidi polifluorurati, perfluoroisopropene) né inorganica (acido fluoridirico e suoi sali).
Può essere utilizzata sia grafite naturale che grafite di sintesi e le particelle di grafite utilizzate possono avere una dimensione particellare media variabile da 0,1 a 500 micron e preferibilmente da 0,1 a 50 micron. La viscosità della dispersione acquosa varia da 100 a 1000 mPa.s e preferibilmente da 500 a 600 mPa.s. L’ottenimento di una distribuzione uniforme della grafite sulla superficie della fibra è fondamentale per poter ridurre l’attrito reciproco tra le fibre e favorire così il loro l’intreccio meccanico, riducendo fratture e conseguente aumento della polverosità.
L’utilizzo di altri additivi quali olii antispolverio, siliconi, coloranti può essere contemplato con l’applicazione della grafite sia sottoforma di polvere che di dispersione acquosa o in olio.
I seguenti esempi illustrano più in dettaglio l'invenzione senza limitarne lo scopo.
ESEMPIO 1.
E’ stata preparata una composizione da utilizzare quale ausilio all’agugliatura diluendo in acqua la dispersione TIMREX<®>LB 1300 di IMERYS GRAPHITE AND CARBON.
35,00 kg della dispersione TIMREX<®>LB 1300 sono stati diluiti con 290 kg di acqua ottenendo una soluzione avente un contenuto di grafite pari a ca. lo 2,9% (in peso).
La soluzione diluita di grafite è stata successivamente spruzzata sulle fibre di vetro in uscita dalle macchine di fibraggio. Le fibre sono state convogliate in una stufa riscaldata a 130 °C per facilitare l'evaporazione dell'acqua e di eventuali bassobollenti. Il tappeto di fibre così formato è stato convogliato verso il processo di agugliatura.
Il feltro in lana minerale ottenuto aveva una densità apparente di ca 78 kg/m<3>e uno spessore di 25 mm ed è stato testato da TUV LGA Rheinland a 350 ° C per verificare il rilascio di aldeidi e metilisocianato utilizzando il metodo del forno ceramico a tubo.
Il rilascio di aldeidi e metilisocianato (MIC) dal feltro in lana minerale è risultato conforme ai requisiti per aldeidi e MIC secondo la certificazione "LGA-schadstoffgepruft" (LGA-testato per gli inquinanti). I risultati dei test sono riportati in Tabella 1.
Inoltre le emissioni di acido fluoridrico determinate mediante combustione con metodo Wickbold a 500 °C seguita da cromatografia ionica liquida secondo norma DIN EN ISO 10304-1 si sono mantenute al di sotto del limite di rilevabilità.
Tabella 1. Test report per le emissioni a 350 °C da feltro in lana minerale come descritto nell’esempio 1.
Inquinante Unità Valore Valore limite per la lana di vetro di relativo al certificato “LGA Misura testato per gli inquinanti” Metanale mg/kg ≤ 10
(Formaldeide) 7,2
Etanale (Acetaldeide) mg/kg 2,9 ≤ 10
Propanale mg/kg 0,5 Totale: ≤ 10
Butanale mg/kg 0,2
Pentanale mg/kg <0,1
Metilisocianato (MIC) mg/kg <0,01 ≤0,02
ESEMPIO 2
E’ stata preparata una composizione da utilizzare quale ausilio all’agugliatura diluendo in acqua la dispersione TIMREX<®>LB 1300 di IMERYS GRAPHITE AND CARBON.
29,00 kg della dispersione TIMREX<®>LB 1300 di IMERYS GRAPHITE AND CARBON sono stati diluiti con 290 kg di acqua ottenendo una soluzione avente un contenuto di grafite pari a ca. lo 2,5% (in peso).
La soluzione diluita di grafite è stata successivamente spruzzata sulle fibre di vetro in uscita dalle macchine di fibraggio. Le fibre sono state convogliate in una stufa riscaldata a 300 °C per facilitare l'evaporazione dell'acqua e di eventuali basso bollenti. Il tappeto di fibre così formato è stato convogliato verso il processo di agugliatura.
Il feltro in lana minerale feltro ottenuto aveva una densità apparente di ca 78 kg/m<3>e uno spessore di 25 mm ed è stato testato da TUV LGA Rheinland a 350 ° C per verificare il rilascio di aldeidi e metilisocianato utilizzando il metodo del forno ceramico a tubo.
Il feltro in lana minerale ottenuto aveva densità e spessore simili a quelli riportati negli esempi precedenti ed è stato testato da TUV Rheinland LGA Products a 350 ° C per il rilascio di aldeidi e metilisocianato utilizzando il metodo ceramico forno tubolare.
Il rilascio di aldeidi e metilisocianato (MIC) dal feltro in lana minerale è risultato conforme ai requisiti per aldeidi e MIC secondo la certificazione "LGA-schadstoffgepruft" (LGA-testato per gli inquinanti). I risultati dei test sono riportati in Tabella 3.
Inoltre le emissioni di acido fluoridrico determinate mediante combustione con metodo Wickbold a 500 °C seguita da cromatografia ionica liquida secondo norma DIN EN ISO 10304-1 si sono mantenute al di sotto del limite di rilevabilità.
Tabella 2. Test report per le emissioni a 350°C da feltro in lana minerale come descritto nell’esempio 2.
Inquinante Unità Valore Valore limite per la lana di di vetro relativo al certificato Misura “LGA testato per gli inquinanti”
Metanale mg/kg 1.8 ≤ 10
(Formaldeide)
Etanale (Acetaldeide) mg/kg 1.7 ≤ 10
Propanale mg/kg 0.17 Totale: ≤ 10
Butanale mg/kg 0.12
Pentanale mg/kg <0.1
Metilisocianato (MIC) mg/kg <0.01 ≤0.02
Da quanto detto risulta chiaramente che il feltro agugliato con l’ausilio di agugliatura secondo l’invenzione presenta i seguenti vantaggi ed in particolare: - è conforme ai requisiti di emissione per aldeidi e MIC stabiliti dal Criteria Catalog “LGA-tested for contaminants” for mineral fibers in cookers and ovens (2PfG S 0079 / 03.12),
- presenta un’emissione di acido fluoridrico al di sotto del limite di rilevabilità mediante combustione con metodo Wickbold a 500 °C e determinazione con cromatografia ionica liquida secondo norma DIN EN ISO 10304-1
- presenta un’emissione di PFOA, PFOS e di altri acidi perfluorurati al di sotto del limite di rilevabilità per la determinazione mediante LC-MS/MS anche dopo riscaldamento a temperature fino a 500 °C.
Claims (11)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Ausilio di agugliatura per la produzione di feltro agugliato meccanicamente costituito da fibre minerali, quali vetro, roccia, scoria caratterizzato dal fatto di essere costituito da grafite.
- 2. Ausilio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il contenuto di grafite è compreso tra lo 0,05% e il 5% riferito al peso secco della fibra minerale trattata.
- 3. Ausilio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il contenuto di grafite è compreso tra lo 0,25% e 2,5% riferito al peso secco della fibra minerale trattata.
- 4. Ausilio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dimensioni delle particelle di grafite sono comprese nell’intervallo da 0,1 micron a 500 micron.
- 5. Ausilio secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le dimensioni delle particelle di grafite sono comprese nell’intervallo da 0,1 a 50 micron.
- 6. Metodo per realizzare feltro agugliato caratterizzato dal fatto che si effettua la fase di agugliatura meccanica con un ausilio di agugliatura costituito da grafite.
- 7. Metodo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che si applica la grafite in forma di polvere.
- 8. Metodo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che si applica la grafite in dispersione acquosa.
- 9. Metodo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che si applica la grafite in dispersione in olio.
- 10. Metodo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che la dispersione acquosa comprende una fase dispersa (grafite), una fase continua (acqua), ed eventuali ausiliari quali tensioattivi, bagnanti, disperdenti, ispessenti e colloidi protettori, siliconi, silossani e silani, olii antispolverio, coloranti;
- 11. Metodo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che si riscalda il feltro prima o dopo la fase di agugliatura a temperature superiori a 150 °C.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2232785A1 (de) * | 1972-07-04 | 1973-10-31 | Bayerische Wollfilzfabriken Kg | Textiles flaechengebilde aus mineralfasern, verfahren zu seiner herstellung und seine anwendung |
| US5057173A (en) * | 1988-10-13 | 1991-10-15 | Grunzweig + Hartmann Ag | Process for the production of needle felt from rock wool |
| US5671518A (en) * | 1992-01-24 | 1997-09-30 | Isover Saint-Gobain | Methods for producing a mineral wool needle-felt and a mineral wool product using a thixotropic additive |
| EP0819788A2 (en) * | 1996-07-15 | 1998-01-21 | Isover Saint-Gobain | Needling aid for producing needle felts, a needle felt produced by using it, and a method for production thereof |
| WO2001038220A1 (de) * | 1999-11-26 | 2001-05-31 | Timcal Ag | Verfahren zur herstellung von graphitpulvern mit erhöhter schüttdichte |
| EP2781635A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | EUROFIBRE S.p.A. | Aqueous dispersion used as needling aid for producing needle mineral fiber felts and use of an aqueous dispersion |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2232785A1 (de) * | 1972-07-04 | 1973-10-31 | Bayerische Wollfilzfabriken Kg | Textiles flaechengebilde aus mineralfasern, verfahren zu seiner herstellung und seine anwendung |
| US5057173A (en) * | 1988-10-13 | 1991-10-15 | Grunzweig + Hartmann Ag | Process for the production of needle felt from rock wool |
| US5671518A (en) * | 1992-01-24 | 1997-09-30 | Isover Saint-Gobain | Methods for producing a mineral wool needle-felt and a mineral wool product using a thixotropic additive |
| EP0819788A2 (en) * | 1996-07-15 | 1998-01-21 | Isover Saint-Gobain | Needling aid for producing needle felts, a needle felt produced by using it, and a method for production thereof |
| WO2001038220A1 (de) * | 1999-11-26 | 2001-05-31 | Timcal Ag | Verfahren zur herstellung von graphitpulvern mit erhöhter schüttdichte |
| EP2781635A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-24 | EUROFIBRE S.p.A. | Aqueous dispersion used as needling aid for producing needle mineral fiber felts and use of an aqueous dispersion |
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