KR100825829B1

KR100825829B1 - 내고온성 염수용해성 섬유

Info

Publication number: KR100825829B1
Application number: KR1020027002959A
Authority: KR
Inventors: 저브게리안쏘니; 마틴진-루이스
Original assignee: 더 몰간 크루시블 캄파니 피엘시
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2008-04-28
Also published as: GB2348640A; GB9921504D0; HK1031720A1; ZA200201950B; KR20020042664A; GB2348640B; GB9924867D0

Abstract

SiO₂ > 64.25중량%, CaO > 18중량%, MgO > 17중량%로 이루이지고, MgO mol%양이 Cao mol%양보다 더 큰, 1200℃ 또는 그 이상의 최대 사용온도를 갖는 섬유, 이와 같은 섬유는 높은 용해도와 낮은 분진도를 갖는다.

Description

내고온성 염수용해성 섬유 {HIGH TEMPERATURE RESISTANT SALINE SOLUBLE FIBRES}

본 발명은 내고온성 염수용해성 섬유, 특히 칼슘-마그네슘-규산염 섬유에 관한 것이다.

칼슘-마그네슘-규산염 섬유는 예를들어 WO89/12032, WO93/15028과 WO94/15883에 공지되어 있다.

WO89/12032에는 넓은 종류의 내열성 염수용해성 섬유가 기재되어 있다.

WO93/15028에는 WO89/12032의 섬유 종류를 1000℃ 이하 또는 그 이상의 온도에서 사용할 수 있음을 나타낸다.

WO94/15883에는 WO93/15028의 몇몇 섬유가 1260℃ 이하 또는 그 이상의 고온에서 사용하는 것을 나타내고, 이러한 섬유는 21.8mol% 이상의 초과량의 SiO₂(CaO, MgO와 ZrO₂의 결정화 후 규산염으로서 남는 SiO₂의 양으로 정의된다)를 필요로 함을 나타낸다.

WO97/16386에서는 일반 종류의 칼슘-마그네슘-규산염 섬유에 들어가는 것으로 낮은 칼슘 섬유가 1260℃ 또는 그 이상의 사용온도를 나타내는 것으로 기술하고 있다.

CaO-MgO-SiO₂와 CaO-MgO-SiO₂-ZrO₂ 조성물 분야의 영역에서는 고온효능섬유를 제조할 수 있고 다른 영역에서는 이를 제조할 수 없음을 나타낸다.

본 발명 출원인은 1200℃ 또는 그 이상 심지어 1250℃ 또는 그 이상의 온도에서 사용할 수 있는 새롭고 좁은 범위의 조성물을 창안하였으며, WO94/15883과 WO97/16386 범위에 들어가지 않는다. 이들 조성물은 바람직하게 지르코니아가 거의 없거나 전혀 없다.

따라서, 본 발명은 MgO mol%양이 CaO mol%양 이상이고 다음 성분:

SiO₂ > 64.25중량%

CaO > 18중량%

MgO < 17중량%

으로 이루어지는 1200℃ 또는 그 이상의 최대 사용 온도를 갖는 섬유를 제공한다.

그러나, 21.8mol% 이상으로 명시된 초과량의 SiO₂를 갖는 섬유는 주장하지 않는다.

다른 본 발명의 특징은 첨부된 특허청구범위에 표시되어 있다.

초과량이 SiO₂ 수치는 CaO·MgO·2SiO₂로서 결합되어 있는 CaO 모두; ZrO₂·SiO₂로서 결합되어 있는 ZrO₂ 모두; MgO·SiO₂로서 결합되어 있는 나머지 MgO를 처리하여 계산한다.

본 발명을 도면을 참고로 하여 예를들어 예시한다.

도1은 하기 표1의 섬유 A4-2와 A4-3을 함유하는 블랭킷의 온도로 일차 수축을 나타내는 그래프.

도2는 하기 표1의 섬유 A4-2와 A4-3을 함유하는 블랭킷의 높이로 수축을 나타내는 그래프.

도3은 하기 표1의 섬유 A4-1, A4-2와 A4-3로 만든 예형물의 수축을 나타내는 그래프.

표1은 다음 조성:

SiO₂ 65중량%

CaO 19.5중량%

MgO 15.5중량%

을 갖는 목표조성물, A4와 섬유시료로 분석되는 A4-1, A4-2와 A4-3와 함께 WO89/12032, WO93/15028, WO94/15883과 WO97/16386에서 추출한 조성물을 나타낸다.

WO89/12032(만빌레 섬유라 한다), WO93/15028, WO94/15883과 WO97/16386(유니프랙스 섬유라 한다)의 데이타에서 추출한 섬유는 명시된 초과량의 SiO₂는 21.8mol% 이하이고, MgO mol%양은 CaO mol%양 이상인 것이다.

A4-1은 부피 섬유로서 제조되고; A4-2는 약 96㎏.m^-3의 밀도를 갖는 편직된 블랭킷으로서 제조되고; A4-3는 약 128㎏.m^-3의 밀도를 갖는 편직된 블랭킷으로 제조된다.

표1에서 수축은 관련 서류에 표시하고, 또는 관련 섬유의 진공형성예형물의 수축을 측정하여 나타낸다.

본 발명에 따른 섬유는 근본적으로 다른 조성을 갖는 섬유 유니프랙스 42를 제외한 추출섬유보다 1260℃에서 더 낮은 수축을 나타냄을 볼 수 있다.

도1-3에서 그래프는 표시된 온도에 24시간 노출한 후 섬유 A4-1, A4-2와 A4-3의 수축특성을 나타내고; 이는 섬유를 1200℃ 또는 그 이상의 온도에서 쉽게 사용할 수 있는 것을 볼 수 있다.

하기 표2는 생리적 식염수에서 섬유의 용해성 시험 결과 섬유가 몸체 유체에 용해할 수 있음을 나타낸다(참조 용해도 측정방법을 토의한 WO94/15883). 두 결과는 평균 전체 용해도로서 각 시료에 관한 분리 시험을 표시한다.

표 2
섬유형	용해도(ppm)
섬유형	CaO	MgO	SiO₂	Total	Mean Total
A4-1	102	115	171	388	383
A4-1	105	110	162	377	383
A4-2	105	116	172	393	395
A4-2	114	117	166	397	395
A4-3	114	123	166	403	411
A4-3	114	128	177	419	411

본 발명 섬유의 대표적인 조성 범위는 다음과 같다.

SiO₂65 ±0.5중량%

CaO 20 ±0.5중량%

MgO 15 ±0.5중량%

다른 시험은 SiO₂ 65%, CaO 29.5%, MgO 5.5%와 Al₂O₃<1%의 공칭조성(중량)을 갖는 섬유, Superwool 607^TM; SiO₂ 64.5%, CaO 17%, MgO 13.5%와 ZrO₂ 5%의 공칭조성(중량)을 갖는 섬유, Superwool 612^TM과 공칭조성 SiO₂ 56%, Al₂O ₃ 44%를 갖 는 내화 세라믹 섬유와 비교하여, SiO₂ 65%, CaO 19.5%, MgO 15.5%의 새로운 조성을 갖는 섬유로 행한다.

제일 시험은 취급으로 방출될 수 있는 분진양을 나타내는 것을 목적으로 한다. 시험에는 각 섬유로 제조한 블랭킷의 시료에 존재하는 분진양의 측정이 포함된다. 블랭킷 시료는 3000㎐ 주파수와 0.5㎜의 수직 진폭으로 맞춰져 있는 Fritsch Analysette형 3010 진동채 진동기로 진동시킨다. 장치에 1.6㎜채와 냄비가 설치되어 있다. 시험방법으로는 135㎜×135㎜ 블랭킷 시료를 채위에 놓고 10분간 진동시킨다. 냄비에 수집된 물질의 중량을 측정하고 시료의 최초 중량% 퍼센트로 표시한다. 그 결과는 다음에 표시했다:

섬유물질 방출된 분진 퍼센트

Superwool 607^TM 0.16%

발명된 물질 0.18%

내화 세라믹 섬유 0.25%

Superwool 612^TM 0.36%

이로부터 발명된 섬유가 Superwool 607^TM과 비교하여 낮은 분진도를 나타냄을 볼 수 있다.

제이 시험은 고온에서 발명된 섬유와 두 Superwool^TM 섬유에서 형성되는 블랭킷의 수축 작용을 관찰하기 위한 것이다. 블랭킷 시료를 24시간 동안 명시된 온도 에 노출시키고 이들의 일차 수축을 측정한다. 그 결과는 하기 표3에 표시했다:

	표 3
	온도
시료	1050℃	1110℃	1150℃	1200℃	1250℃	1300℃
발명된 섬유	0.8	0.6	1.0	1.0	1.5	4.2
Superwool 612^TM	0.7	1.0	1.1	1.7	1.8	12.1
Superwool 607^TM	0.4	0.4	0.5	0.6	4.8	7.8

이것은 발명된 섬유가 1200℃ 이하에서 두 Superwool^TM 섬유와 효능에서 비교할 수 있음을 나타낸다. 1250℃에서 Superwool 607^TM 섬유는 4.8%의 수축을 나타낸다(이는 대부분의 사용에서 너무 높은 수축으로 생각된다). 1300℃에서 발명된 섬유는 4.2%의 높은 수축을 나타내지만 세가지 시험 섬유에 있어 가장 좋은 것이다.

다른 일련의 시험은 일정한 생산 규모로 섬유를 제조하는 것에 대하여 행하고 얻은 섬유의 조성은 하기 표4에 열거했다. 모두는 1250℃에서 낮은 수축을 나타낸다(수축은 표1과 다른 방법으로 측정했고 직접 비교할 수는 없다). 표1의 결과와 조합하여 보면, 이것은 다음 성분(중량%):

Cao 18.7 - 20.2

MgO 14.47 - 15.9

SiO₂ 64.5 - 65.1

Al₂O₃ 0 - 0.56

을 필수 성분으로 하는 조성물을 함유하는 이용할 수 있는 특성을 갖는 시료를 나타낸다.

그러므로, 본 발명의 섬유는 높은 용해도(섬유가 몸체에서 빠르게 해제되도록 한다); 낮은 분진도(흡입될 수 있는 섬유의 양을 감소시킨다)와 양호한 고온 특 성을 갖는다.

Claims

다음 성분:

SiO₂ ＞64.25중량% 내지 ＜67.15중량%

CaO ＞18중량% 내지 ＜21중량%

MgO ＞14.25중량% 내지 ＜17중량%

로 이루어지고 mol%의 MgO양은 mol%의 CaO양보다 더 크고 SiO₂의 초과량은 21.8mol% 이하인, 1200℃ 이상의 최대 사용 온도를 갖는 섬유.
삭제
제1항에 있어서, CaO < 20.5중량%를 함유하는 섬유.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, MgO > 14.75중량%를 함유하는 섬유.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 다음 성분:

SiO₂ 65 ±0.5중량%

CaO 20 ±0.5중량%

MgO 15 ±0.5중량%

을 함유하는 섬유.
삭제
제1항에 있어서, 다음 성분:

SiO₂ 65중량%

CaO 19.5중량%

MgO 15.5중량%

을 함유하는 섬유.
제1항에 있어서, 다음 성분:

CaO 18.7 - 20.2중량%

MgO 14.47 - 15.9 중량%

SiO₂ 64.5 - 65.1중량%

Al₂O₃ >0 - 0.56중량%

으로 이루어지는 섬유.