KR101477733B1 - Mineral Wool Fiber Composition having improved Bio-Solubility, And Mineral Wool - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 생리 매질에 보다 더 용해될 수 있는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물 및 생용해성 미네랄울 섬유를 제공한다. 더욱 상세하게는 SiO2 및 Al2O3의 합계 함유량 45~67 중량%, CaO, MgO, Na2O, 및K2O의 합계 함유량 20.1~50 중량%, 기타 성분을 포함하여, 기존 제품의 열적 특성과 물성은 유지하되, 보다 우수한 생용해성을 갖는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물 및 이를 이용하여 제조된 생용해성 미네랄울 섬유를 제공한다.The present invention provides a bioabsorbable mineral wool fiber composition and biodegradable mineral wool fibers that are more soluble in the physiological medium. More specifically, the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 is 45 to 67% by weight, the total content of CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O is 20.1 to 50% A biodegradable mineral wool fiber composition having better thermal stability and physical properties and having better bioavailability, and biodegradable mineral wool fibers prepared using the same.

Description

생용해성 미네랄울 섬유 조성물 및 미네랄울 섬유{Mineral Wool Fiber Composition having improved Bio-Solubility, And Mineral Wool}(Mineral Wool Fiber Composition Having Improved Bio-Solubility, And Mineral Wool)

본 기재는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물 및 미네랄울 섬유에 관한 것이다.
The present disclosure relates to biodegradable mineral wool fiber compositions and mineral wool fibers.

세라믹 섬유, 특히 미네랄울(Mineral Wool / Rock Wool / 암면(岩綿))은 현무암, 안산암 등의 규산염계 광석을 1,500~1,700℃의 고열로 용융하고, 고속기류 또는 스피너의 고속회전력을 이용하여 섬유화 한 인조광물섬유이다. 일반적으로 널리 보급된 통상 미네랄울은 그 성분이SiO2 30~50 중량%, Al2O3 5~20 중량%, FeO+Fe2O3 1~15 중량%, CaO 15~45 중량%, MgO 1~20 중량%를 주성분으로 하여 제조되며, 단열성, 불연 및 내열성이 뛰어나 보온, 단열, 흡음, 방음재등 기타 여러 가지 용도로 사용되는 제품이다. 종래에는 상기 조성에 MgO 및 Fe2O3를 증가 및 알칼리 금속을 최소화하여 내열성이 보다 뛰어난 미네랄울 제품을 만들기 위한 연구가 대부분이었으나, 최근에 들어서는 MMVF(Man-Made Vitreous Fibers) 제품의 미세섬유가 호흡기를 통해서 폐에 장기간 축적될 경우 폐에 질환을 야기할 수 있다는 가능성에 대한 논의가 대두되기 시작하였다. Ceramic fibers, especially mineral wool (Rock Wool / rock wool), are produced by melting silicate ores such as basalt and andesite with high heat at 1,500 ~ 1,700 ℃ and by using high- It is an artificial mineral fiber. Generally, a commonly-used conventional mineral wool is composed of 30 to 50 wt% of SiO 2 , 5 to 20 wt% of Al 2 O 3 , 1 to 15 wt% of FeO + Fe 2 O 3 , 15 to 45 wt% of CaO, 20% by weight as a main component, and is excellent in heat insulation, fire retardancy and heat resistance, and is used for various purposes such as heat insulation, heat insulation, sound absorption and soundproofing. Conventionally, most studies have been made to make mineral wool products having higher heat resistance by increasing MgO and Fe 2 O 3 and minimizing alkaline metals in the above composition, but recently, microfibers of MMVF (Man-Made Vitreous Fibers) Discussion of the possibility that lung accumulation in the lungs over a long period of time through the respiratory tract may cause lung disease has begun to be discussed.

일반적으로 세라믹 섬유는 인체의 질병과 관계가 있다는 직접적인 증거는 없으나, 파쇄된 섬유가 호흡에 의해서 폐에 흡입되어 축적될 경우 인체에 해를 초래할 가능성은 있다. 하지만 생리학적 매질에 대한 용해도를 증가시켜 축적된 섬유를 체외로 배출시켜서 유해 가능성을 최소화할 수 있다. 이러한 생용해성의 향상과 동시에 기존의 미네랄울 조성이 가지고 있는 기본적인 특징, 즉 섬유화가 가능해야 하며, 사용 중에 내열온도가 1000~1100℃에 이르도록 내열성을 향상시킨, 그리고 충분한 내구성과 단열성을 가지는 미네랄울 조성에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다.In general, there is no direct evidence that ceramic fibers are related to human disease, but there is a possibility that if the broken fibers are inhaled into the lungs by respiration, they accumulate and cause harm to the human body. However, by increasing the solubility in physiological media, it is possible to minimize the possibility of harm by discharging the accumulated fibers to the outside of the body. In addition to improving the biodegradability, it is necessary to have the basic characteristics of the existing mineral wool composition, that is, to be able to be fibrous, to have a heat resistance of 1000 to 1100 ° C during use, and to provide minerals having sufficient durability and heat insulation Research on wool composition has been actively conducted.

한편, Al2O3의 함량을 감소시킴으로써 KI(Numerical Index) 값을 증가시켜 생용해성을 높일 수 있다고 알려져 있다.
On the other hand, it is known that by decreasing the content of Al 2 O 3 , the KI (Numerical Index) value can be increased to increase the bio-solubility.

그러나, Al2O3 조성이 불가피하게 포함되어있는 규산염계 광석을 괴상으로 사용하는 Cupola Furnace 용융공정에서는 KI값을 높이는 데 한계가 있으며 현실적으로 접근하기 어려운 조건일 수 밖에 없다. 이에 따라, Al2O3함량이 증가되어 KI(Numerical Index)값이 30 미만, 때로는 20미만이더라도 생용해성과 내수성이 우수한 세라믹 섬유의 제조가 필요하다. However, in Cupola furnace melting process using silicate-based ores inevitably containing Al 2 O 3 composition, there is a limit to increase the KI value, and it is inevitable that it is difficult to realize in reality. Accordingly, it is necessary to prepare ceramic fibers having increased water solubility and water resistance even when the Al 2 O 3 content is increased and the KI (Numerical Index) value is less than 30, sometimes less than 20.

본 발명은 체내 흡수 시, 좀 더 효과적으로 체액에 용해되어 쉽게 체외로 배출될 수 있는 특성을 가진 미네랄울 섬유 조성물 및 미네랄울 섬유를 개발하여, 인체에 미치는 영향을 최소화하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to develop a mineral wool fiber composition and a mineral wool fiber having characteristics that they are more effectively dissolved in body fluids and can be easily discharged to the outside of the body at the time of absorption into the body, thereby minimizing the effect on the human body.

또한, Al2O3 함량이 증가되어 KI 값이 낮아도 생용해도가 우수한 미네랄울 섬유 조성물 및 미네랄울 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, Al 2 O 3 And an object of the present invention is to provide a mineral wool fiber composition and a mineral wool fiber excellent in bioavailability even if the KI value is low.

또한, 기존의 미네랄울 섬유 조성을 개질하여 내열성,내수성, 열전도율, 복원력이 종래의 미네랄울 섬유 수준을 유지하면서 용해속도 상수가 300ng/㎠.hr 이상으로 생용해성이 우수한 미네랄울 섬유 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
Further, the present invention provides a mineral wool fiber composition which is improved in heat resistance, water resistance, thermal conductivity, and restoring force by maintaining the conventional mineral wool fiber level and having a dissolution rate constant of 300 ng / cm 2. Hr or more by modifying the existing mineral wool fiber composition. There is a purpose.

본 발명에 따른 생용해성 미네랄울 섬유 조성물은 SiO2 및 Al2O3의 합계 함유량 45~67 중량%, CaO, MgO, Na2O, 및K2O의 합계 함유량 20.1~50 중량%, 기타 성분을 포함할 수 있다.The biodegradable mineral wool fiber composition according to the present invention comprises 45 to 67% by weight of the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 , 20.1 to 50% by weight of the total content of CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O, . ≪ / RTI >

또한, SiO2 30~45 중량%, Al2O3 15~22 중량%, 산화철(FeO 및Fe2O3 중에서 적어도 하나 이상 포함) 8~12 중량%, CaO 15~30 중량%, MgO 5~15 중량%, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함) 0.1~5 중량%를 포함하는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.Also, it is preferable that 30 to 45 wt% of SiO 2 , 15 to 22 wt% of Al 2 O 3 , 8 to 12 wt% of iron oxide (including at least one of FeO and Fe 2 O 3 ), 15 to 30 wt% of CaO, And 0.1 to 5% by weight of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O), based on the total weight of the composition.

또한, 상기 Al2O3 17~20 중량%, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함) 1~2 중량%를 포함하는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.Also, it may be a bioabsorbable mineral wool fiber composition comprising 17 to 20 wt% of Al 2 O 3 and 1 to 2 wt% of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O).

또한, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함)/Al2O3중량비가 0.5 미만인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.Also, it may be a bioabsorbable mineral wool fiber composition in which the weight ratio of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O) / Al 2 O 3 is less than 0.5.

또한, SiO2 및 Al2O3를 필수로 포함하고, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, 및K2O중에서 3종 이상 포함되는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물로서, 인공체액에 대한 용해속도상수가 300 ng/㎠·hr 이상인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.The present invention also relates to a bioabsorbable mineral wool fiber composition comprising SiO 2 and Al 2 O 3 as essential components and containing at least three of Fe 2 O 3 , CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O, And a dissolution rate constant of 300 ng / cm < 2 > hr or more.

또한, 섬유연신점도온도와 액상온도의 차이가 80℃ 이상인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.Further, the fiber-elongation may be a bioabsorbable mineral wool fiber composition having a difference between a temperature and a liquid temperature of 80 DEG C or higher.

또한, 내수성이 0.8% 이하인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.Further, it may be a bioabsorbable mineral wool fiber composition having a water resistance of 0.8% or less.

또한, SiO2 및 Al2O3를 필수로 포함하고, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, 및K2O중에서 3종 이상 포함되는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물로서, Al2O3가 10 중량% 이상 포함되고, 식 (Na2O + K2O + CaO + MgO) - 2×Al2O3의 값(중량%로 계산함)이 20이하이며, 인공체액에 대한 용해속도상수가 300 ng/㎠·hr 이상인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물일 수 있다.In addition, SiO 2 and Al 2 O 3 to contain the required and, as Fe 2 O 3, FeO, CaO, MgO, Na 2 O, and the raw solubility of mineral wool fiber composition that is more than three species included in a K 2 O, Al 2 O 3 is not less than 10% by weight and the value (calculated as% by weight) of the formula (Na 2 O + K 2 O + CaO + MgO) - 2 × Al 2 O 3 is 20 or less, And a rate constant of 300 ng / cm < 2 > hr or more.

본 발명에 따른 생용해성 미네랄울 섬유는 상기 생용해성 미네랄울 섬유 조성물을 이용하여 제조될 수 있다.
The bioabsorbable mineral wool fibers according to the present invention can be prepared using the bioabsorbable mineral wool fiber composition.

본 발명에 따른 생용해성 미네랄울 조성물 및 이를 이용하여 제조된 생용해성 미네랄울 섬유는 조성의 개질 및 최적화를 통해 인공 체액에 대한 생용해도가 월등히 향상되어 인체의 폐에 흡입시에도 쉽게 용해, 제거될 수 있어 인체에 대한 유해성을 크게 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 우수한 내수성을 가지고 있으며 기존 로터리(Rotary) 공정에 적용 가능한 장점을 가지고 있다. The biodegradable mineral wool composition according to the present invention and the biodegradable mineral wool fiber prepared by using the composition according to the present invention are improved in bioavailability with respect to artificial body fluid through modification and optimization of the composition and are easily dissolved and removed even when sucked into the lungs of the human body It can greatly reduce the harmfulness to the human body and has an excellent water resistance and is applicable to a conventional rotary process.

또한 생분해 성능을 나타내는 기존 세라믹 섬유들은 KI 값을 높이기 위해 Al2O3의 함량을 인위적으로 낮추고 순도가 높은 비교적 고가의 원료를 사용했던 것에 비해서, 본 발명의 조성은 순도가 낮은 Al2O3를 어느 정도 포함하는 저렴한 원료를 사용하면서도 기존 제품들에 비해 동등하거나 우수한 생분해 성능을 나타내기 때문에 사용 원료의 폭을 넓힐 수 있으며, 원료 원가를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 수분에 대한 내구성이 우수하고 기존 조성보다 낮은 액상온도와 섬유 연신 온도(logη3.0)를 나타내어 섬유화 시 필요한 에너지를 절약하여 원가 절감을 유도할 수 있다.
In addition, conventional ceramic fibers exhibiting biodegradation performance artificially lowered the content of Al 2 O 3 in order to increase the KI value, while the composition of the present invention is low in purity Al 2 O 3 It is advantageous that it can expand the range of raw materials to be used and reduce the cost of raw materials because it shows equivalent or superior biodegradation performance compared to existing products, while using low-cost raw materials to some extent. And it has excellent durability against water and exhibits lower liquid temperature and fiber elongation temperature (log? 3.0) than the conventional composition, saving the energy required for fiberization, thereby reducing cost.

이하, 본 발명에 따른 생용해성 미네랄울 섬유 조성물 등을 상세하게 설명한다.
Hereinafter, the bioabsorbable mineral wool fiber composition according to the present invention will be described in detail.

본 발명은 SiO2 및 Al2O3를 필수로 포함하고, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, 및K2O중에서 3종 이상 포함되는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물을 제공한다.The present invention provides a bioabsorbable mineral wool fiber composition comprising at least three of SiO 2 and Al 2 O 3 as essential components and at least one of Fe 2 O 3 , FeO, CaO, MgO, Na 2 O, and K 2 O .

상기 생용해성 미네랄울 섬유 조성물은 SiO2 및 Al2O3의 합계 함유량 45~67 중량%, CaO, MgO, Na2O, 및K2O의 합계 함유량 20.1~50 중량%, 기타 잔여 성분을 포함할 수 있다.The bio soluble mineral wool fiber composition contains 45 to 67% by weight of the total of SiO 2 and Al 2 O 3 , 20.1 to 50% by weight of the total of CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O, can do.

상기 생용해성 미네랄울 섬유 조성물은 SiO2 30~45 중량%, Al2O3 15~22 중량%, 산화철(FeO 및Fe2O3 중에서 적어도 하나 이상 포함) 8~12 중량%, CaO 15~30 중량%, MgO 5~15 중량%, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함) 0.1~5 중량%를 포함할 수 있다.
Wherein the bioabsorbable mineral wool fiber composition comprises 30 to 45 wt% of SiO 2 , 15 to 22 wt% of Al 2 O 3 , 8 to 12 wt% of iron oxide (including at least one of FeO and Fe 2 O 3 ) 5 to 15 wt% of MgO, and 0.1 to 5 wt% of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O).

본 발명은 생용해성을 향상시키나 공정상 가공성 등의 다른 문제를 야기시킬 수 있는 기타 산화물인 P2O5, SO3 등의 첨가없이 기존 미네랄울 섬유의 조성 중 알루미나함량을 증가시키고, 다른 산화물의 조합을 통해 내열성 등의 물성 저하없이 생용해성을 증가시킨 새로운 생용해성의 미네랄울 섬유 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 생용해성 미네랄울 섬유 조성물을 구성 성분에 따라 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention increases the alumina content of the existing mineral wool fibers without addition of other oxides such as P 2 O 5 and SO 3 which improve the bio-solubility but cause other problems such as processability in the process, To a new biodegradable mineral wool fiber composition which increases bio-solubility without deteriorating physical properties such as heat resistance. The bioabsorbable mineral wool fiber composition according to the present invention will be described in more detail with reference to the constituents.

먼저, 미네랄울 섬유의 주성분인 SiO2는 유리의 기본 구조를 형성하는 망목구조 형성제(Network Former)의 역할을 하며, 전체 섬유 조성물 중에 30 ∼ 45 중량%를 함유하는 것이 바람직한데, 만일 그 함유량이 30 중량% 미만이면 상대적으로 AL2O3 및 알칼리토금속 산화물이나 알칼리 금속 산화물의 증가로 원재료비가 상승하며 이렇게 제조된 섬유는 내수성 등 기계적인 물성이 저하되며, 45 중량%를 초과하면 용융 조성물의 용융온도 및 섬유 연신 점도 온도가 증가하므로 제조된 섬유는 직경이 크고 섬유화에 어려움이 있다.First, SiO 2, which is a main component of mineral wool fibers, functions as a network former forming a basic structure of glass, and preferably contains 30 to 45 wt% of the total fiber composition. If its content Is less than 30% by weight, the raw material cost rises due to the increase of AL 2 O 3 and alkaline earth metal oxide or alkali metal oxide, and the mechanical properties such as water resistance of the fiber thus produced are deteriorated. When it exceeds 45% by weight, Since the melt temperature and the fiber elongation viscosity temperature are increased, the prepared fiber has a large diameter and is difficult to be fiberized.

망목 형성 산화물인 SiO2를 바탕으로 내수성을 가지는 중간 산화물인 Al2O3를 첨가하고, 용융 온도를 낮추고 망목 형성 산화물이 만드는 망목에 들어가 유리의 성질에 영향을 미칠 수 있는 수식 산화물로서 R2O(Na2O, K2O), RO(CaO,MgO) 등을 첨가할 수 있다.Adding the intermediate oxide is Al 2 O 3 having a water-resistance on the basis of the mesh forming the oxide in SiO 2, and the mesh size lowers the melting temperature into the make this form oxides mesh as a modification that can affect the properties of the free oxide R 2 O (Na 2 O, K 2 O), RO (CaO, MgO) and the like can be added.

중간형성 산화물인 Al2O3는 10 중량% 이상 30중량% 이하로 함유될 수 있다. 좋기로는15 ∼ 22 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 특히 상기 Al2O3 는 17~20 중량% 함유될 수 있다, Al2O3는 액상선 근처의 유리용융물의 점도를 증가시켜 유리의 결정화를 제어하고 섬유의 내수성을 향상시키며, 특히 Al2O3의 적절한 함량은 생용해성 및 내열도에 많은 영향을 주므로 다른 조성과 적절한 구성이 요구되어진다. Al 2 O 3, which is an intermediate-forming oxide, may be contained in an amount of 10 wt% or more and 30 wt% or less. And preferably 15 to 22% by weight. In particular, the Al 2 O 3 may be contained 17 to 20% by weight, Al 2 O 3 increases the viscosity of the glass melt near liquidus sikimyeo control the crystallization of the glass and increase the fiber resistance, in particular Al 2 O The proper content of 3 has a great influence on the biodegradability and heat resistance, so different composition and proper composition are required.

섬유 조성물 중 수식 산화물인R2O는 유리의 비가교 산소를 생성시키는 것에 의해 유리용융시 용융을 원활히 진행시키는 용융제로써 작용한다. 여기서 R2O은 알칼리 금속 산화물이 될 수 있다. 일례로는 Na2O, K2O 등을 들 수 있다. 이 두 알칼리 금속산화물은 생용해성을 크게 증가시키나 섬유의 내수성에 나쁜 영향을 미치고 섬유의 부스러짐 및 복원율에도 영향을 주는 성분들이다. 따라서 이러한 생용해성, 내수성 및 경제적인 측면을 고려해 보면 섬유 조성물 중 Na2O+ K2O는 0.1 ~ 5 중량%를 사용하는 것이 좋다. 특히 1~2 중량%일 수 있다. 또한, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함)/Al2O3중량비가 0.5 미만일 수 있다. 0.5 이상의 경우에는 내수성이 저하될 수 있다.R 2 O, which is a modified oxide in the fiber composition, acts as a melting agent that smoothly proceeds the melting when the glass is melted by the generation of oxygen in the glass. Where R 2 O can be an alkali metal oxide. In one example there may be mentioned, such as Na 2 O, K 2 O. These two alkali metal oxides greatly increase the bio-solubility, but adversely affect the water resistance of the fibers and affect the shrinkage and recovery of the fibers. Therefore, it is preferable to use 0.1 to 5% by weight of Na 2 O + K 2 O in the fiber composition in view of bio-compatibility, water resistance and economical aspects. Especially 1 to 2% by weight. Also, the weight ratio of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O) / Al 2 O 3 may be less than 0.5. If it is 0.5 or more, the water resistance may be lowered.

섬유 조성물 중 또 다른 수식 산화물인 RO는 제조된 섬유의 생용해성을 높여주며 유리 용융액의 점도를 감소시켜 섬유화에 도움을 주는 효과가 있다. 여기서 RO는 알칼리 토금속 산화물이 될 수 있다. 일례로는 CaO와 MgO를 들 수 있다. 또한 알칼리 금속 산화물 도입에 의해 저하되는 화학적 내구성을 개선하는 효과를 가질 수 있다. 그리고 MgO는 결정화가 발생하는 온도를 감소시키며, CaO 보다 생용해성에 더 많은 효과를 줄 수 있는 조성물이다. 이러한 CaO와 MgO는 섬유 조성물 중 각각 15 ∼ 30 중량%, 5 ∼ 15 중량% 사용할 수 있다. 특히, CaO와 MgO의 혼합 사용량이 전체 조성물 중에 20 ∼ 45 중량%로 함유하는 것이 바람직하며, 만일 그 함유량이 20 중량% 미만일 경우 용융온도의 급격한 상승을 초래하며, 45 중량%를 초과하면 섬유화 온도와 결정화 온도의 차이가 감소하여 섬유화 작업시 결정의 생성 가능성이 증가하므로 안정적인 섬유 제조가 곤란한 문제점이 있을 수 있다. RO, another modified oxide of the fiber composition, enhances the bio-compatibility of the produced fiber and reduces the viscosity of the glass melt, which is effective for fiberization. Where RO can be an alkaline earth metal oxide. Examples include CaO and MgO. And can also have an effect of improving the chemical durability degraded by the introduction of the alkali metal oxide. MgO reduces the temperature at which crystallization occurs and is more effective than CaO on bio-solubility. Such CaO and MgO may be used in an amount of 15 to 30% by weight and 5 to 15% by weight, respectively, of the fiber composition. Particularly, it is preferable that the mixed use amount of CaO and MgO is 20 to 45% by weight in the total composition. If the content is less than 20% by weight, the melting temperature is drastically increased. When the content is more than 45% by weight, And the crystallization temperature is decreased, so that the probability of crystal formation during the fiberization is increased, so that there is a problem that it is difficult to produce stable fibers.

상기의 조성을 만족하는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물은 인공체액에 대한 용해속도상수가 300 ng/㎠·hr 이상인 생용해성 미네랄울 섬유를 제공할 수 있다.The bioabsorbable mineral wool fiber composition satisfying the above composition can provide a bioabsorbable mineral wool fiber having a dissolution rate constant of not less than 300 ng / cm < 2 > hr.

또한, 섬유연신점도온도와 액상온도의 차이가 80℃ 이상으로서, 섬유화시 스피너의 결정화 생성 등 공정상의 문제없이 안정적인 섬유 생산이 가능하다. Further, when the difference between the fiber-drawing viscosity temperature and the liquid-phase temperature is 80 DEG C or higher, it is possible to produce a stable fiber without any process problems such as crystallization of the spinner during fiberization.

또한, Al2O3가 10 중량% 이상 포함되고, 식 (Na2O + K2O + CaO + MgO) - 2×Al2O3의 값(중량%로 계산함)이 20이하이면서, 인공체액에 대한 용해속도상수가 300 ng/㎠·hr 이상일 수 있다.In addition, when the content of Al 2 O 3 is 10 wt% or more and the value (calculated as% by weight) of the formula (Na 2 O + K 2 O + CaO + MgO) - 2 × Al 2 O 3 is 20 or less, The dissolution rate constant for the body fluid may be 300 ng / cm < 2 > hr or more.

본 발명에 따른 유리 섬유는 통상의 로터리 공정에 적용하여 제조 가능하며, 이렇게 제조된 본 발명에 따른 생용해성 유리 섬유는 기존 조성을 크게 변화시키지 않고 개질하여 섬유평균입경이 3 ∼ 10 ㎛으로 인공체액에 대한 용해도가 높고, 내수성 또한 우수한 것을 특징으로 한다.
The glass fiber according to the present invention can be applied to a conventional rotary process, and the bioabsorbable glass fiber according to the present invention thus prepared is modified without significantly changing the conventional composition, and the average fiber diameter of the fiber is 3 to 10 탆, And has high solubility and excellent water resistance.

이하, 실험예 및 비교실험예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실험예 및 비교실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Experimental Examples and Comparative Experimental Examples. However, the following experimental examples and comparative examples are given for the purpose of helping understanding of the present invention, and thus the scope of the present invention is not limited thereto.

실험예 1 ∼ 6 및 비교실험예 1 ∼ 7Experimental Examples 1 to 6 and Comparative Experimental Examples 1 to 7

다음 표 2(실험예) 및 표 3(비교실험예)와 같은 성분과 함량을 가진 미네랄울 섬유 조성물을 제조하고 미네랄울 섬유 조성물을 용광로(smelter)에서 용융시켜 용융물을 내부에 작은 구멍이 뚫린 스피너(spinner)라는 회전 장치로 떨어뜨려 원심력을 이용하여 섬유를 생산하는 로터리 공정을 이용하여 유리 섬유를 제조하였다. 그 후 얻어진 유리 섬유의 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하였으며 그 결과를 표 2 및 표 3에 나타내었다.
A mineral wool fiber composition having the same ingredients and contents as those in the following Table 2 (Experimental Example) and Table 3 (Comparative Experimental Example) was prepared, and the mineral wool fiber composition was melted in a smelter to produce a melt, (spinner) to produce fibers using a centrifugal force. The physical properties of the obtained glass fiber were measured by the following methods, and the results are shown in Tables 2 and 3.

1. 용해속도상수(Kdis)1. Dissolution rate constant (K dis )

상기 실험예 및 비교실험예에 의해 제조된 섬유의 체액에 대한 용해도를 평가하기 위해 아래와 같은 방법으로 인공체액 용해속도상수를 구하였다. 유리 섬유의 체내 생용해성은 인공체액에 대한 섬유의 용해도를 기준으로 평가하는데, 상기 용해도를 기준으로 한 체내 잔류시간을 비교한 후 다음에 나타낸 수학식 1을 이용하여 용해속도 상수(Kdis)를 계산하였으며, 그 결과를 상기 표 1 및 2에 나타내었다.In order to evaluate the solubility of the fibers prepared by the above Experimental Example and Comparative Experimental Example with body fluids, the dissolution rate constant of the artificial body fluid was determined as follows. The bioavailability of the glass fiber is evaluated on the basis of the solubility of the fiber in the artificial body fluid. After comparing the residence time based on the solubility, the dissolution rate constant (Kdis) is calculated using the following equation The results are shown in Tables 1 and 2 above.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Kdis = [doρ(1 - M/Mo)0.5)]/2t K dis = [d o ρ ( 1 - M / M o) 0.5)] / 2t

상기 수학식 1에서, do는 초기 평균 섬유경, ρ는 섬유의 초기밀도, Mo 는 초기 섬유의 질량, M은 용해되고 남은 섬유의 질량, t는 실험시간을 나타낸다.In the above equation (1), d o is the initial average fiber diameter, ρ is the initial density of the fiber, M o is the mass of the initial fiber, M is the mass of the fiber remaining and t is the experimental time.

섬유의 용해속도를 측정하기 위해 사용한 인공체액(겜블 용액: Gamble solution) 1L에 들어 있는 조성성분의 함량(g)을 다음 표 1에 나타내었다.
The content (g) of the composition component contained in 1 L of the artificial body fluid (Gamble solution) used for measuring the dissolution rate of the fiber is shown in Table 1 below.

조성 성분Composition component 함 량 (g/L)Content (g / L) NaClNaCl 7.1207.120 MgCl26H2OMgCl 2 6H 2 O 0.2120.212 CaCl22H2OCaCl 2 2H 2 O 0.0290.029 Na2SO4Na 2 SO 4 0.0790.079 Na2HPO4Na 2 HPO 4 0.1480.148 NaHCO3 NaHCO 3 1.9501.950 Na2-tartrate·2H2ONa 2 -tartrate · 2H 2 O 0.1800.180 Na3C6H5O7·2H2ONa 3 C 6 H 5 O 7 .2H 2 O 0.1520.152 90% Lactic Acid90% Lactic Acid 0.1560.156 H2NCH2COOHH 2 NCH 2 COOH 0.1180.118 C3H3O3NaC 3 H 3 O 3 Na 0.1720.172

상기 실험예 및 비교실험예의 유리 섬유를 플라스틱 필터 지지대로 고정된 0.2 ㎛ 폴리카보네이트 멤브레인 필터(polycarbonate membrane filter) 사이의 얇은 층 사이에 놓고 이 필터 사이로 상기 인공체액을 여과시켜 용해속도를 측정하였다. 실험이 진행되는 동안 계속하여 인공 체액의 온도를 37 ℃, 유량을 135 ml/일로 조절하고, HCl을 이용하여 pH를 4.5 ±0.1로 유지시켰다. 오랜 기간동안에 일어나는 섬유의 용해도를 정확히 측정하기 위하여 섬유를 21일간 침출(leaching)시키면서, 특정 간격(1, 4, 7, 11, 14, 21일) 으로 여과된 인공체액을 유도 결합 플라즈마 분석법(ICP, Inductively Coupled Plasma Spectrometer)을 이용해서 용해된 이온들을 분석한 후 이 결과를 이용해서 상기 수학식 1로 용해속도상수(Kdis)를 구하였다.
The glass fibers of the Experimental Example and the Comparative Experimental Example were placed between thin layers between a 0.2 μm polycarbonate membrane filter fixed with a plastic filter support, and the dissolution rate was measured by filtering the artificial body fluid between the filters. During the experiment, the temperature of the artificial body fluid was adjusted to 37 ° C, the flow rate to 135 ml / day, and the pH was maintained at 4.5 ± 0.1 using HCl. In order to accurately measure the solubility of fibers occurring over a long period of time, artificial body fluids filtered at specific intervals (1, 4, 7, 11, 14, 21 days) were subjected to inductively coupled plasma analysis (ICP , Inductively Coupled Plasma Spectrometer), and then the dissolution rate constant (K dis ) was calculated from the above formula (1).

2. 열간하중온도 2. Hot load temperature

일정 규격의 미네랄울 패드를 가열용기에 넣고 그 위에 단위 ㎠당 무게 5g 이 되도록 조정한 하중판 및 측정봉을 설치하고, 실온에서 측정봉 앞끝의 높이를 스케일로 읽고 기록한다. 다음에 가열로를 가열하고 열전대에 의하여 로내온도를 측정한다. 열전대의 위치는 수직방향에서는 가열용기의 중앙부, 수평 방향에서는 가열용기의 바깥면에서 20mm 떨어진 곳으로 한다. 가열,승온 속도는 시료의 열간 수축온도의 가정치에서 약 200℃ 낮은 온도까지는 약 5℃/분, 그 후에는 약 3℃/분으로 한다. 가열 개시부터 10분 간격으로 로내온도 및 측정봉 앞끝의 높이를 측정하여 기록한다. 시료의 열간 수축온도의 가정치 근처에서는 이것을 3분 간격으로 측정한다. 열팽창에 의한 측정봉 자체의 신장을 보정하기 위하여 미리 로내온도에 대한 측정봉의 신장을 측정하여 보정곡선을 작성하고, 이것에 따라 측정봉 앞끝위치를 보정한다. Place a specimen of mineral wool pads into a heating vessel and place a load plate and a measuring rod adjusted to have a weight of 5 g per unit ㎠, and read and record the height of the tip of the measuring rod at room temperature on the scale. Next, the heating furnace is heated and the furnace temperature is measured by a thermocouple. The position of the thermocouple shall be the central part of the heating vessel in the vertical direction and 20 mm away from the outer surface of the heating vessel in the horizontal direction. The rate of heating and heating is set at about 5 ° C / min to a temperature about 200 ° C lower than the assumed value of the hot shrinkage temperature of the sample, and then about 3 ° C / min. Measure the temperature inside the furnace and the height of the front end of the measuring rod at intervals of 10 minutes from the start of heating. This is measured at 3-minute intervals near the supposition of the hot shrinkage temperature of the sample. In order to compensate the elongation of the measurement rod due to thermal expansion, a calibration curve is prepared by measuring elongation of the measuring rod relative to the furnace temperature in advance, and the position of the front end of the measuring rod is corrected accordingly.

두께 수축률은 다음 수학식 2를 이용하여 구한다.The thickness shrinkage ratio is obtained by using the following equation (2).

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

두께 수축률(%) =

Figure 112011026794004-pat00001
Thickness shrinkage (%) =
Figure 112011026794004-pat00001

A: 상온에서 하중판 및 측정봉을 올려놓았을 때의 시료의 두께(mm)A: Thickness of specimen (mm) when load plate and measuring rod are placed at room temperature.

B: 가열 중의 시료의 두께(mm)B: thickness of sample during heating (mm)

측정된 두께 수축율이 10% 되는 온도를 측정하여 열간하중온도를 구한다.The temperature at which the measured thickness shrinkage is 10% is measured to obtain the hot load temperature.

3. 열간선수축률3. Thermal Shrinkage

(1) Slow heating method(1) Slow heating method

미네랄울 섬유의 열간 선수축율을 측정하기 위해 섬유를 패드(Pad) 형태의 시편으로 제조한 후 실험에 사용하였다. 먼저, 섬유 220 g을 0.2 % 녹말 용액에서 충분히 해면한 후, 300·300 mm 주형에 부어 넣고, 해면된 섬유를 고르게 하여 면편차를 적게 한 후 주형 바닥을 통해 배수함으로써 패드를 제조하였다. 상기 패드를 100 ℃의 오븐에서 24시간 이상 충분히 건조시킨 후 100 × 100 × 25 mm의 크기로 절단하여 시편을 제조하고, 백금 또는 세라믹 등의 충분한 내열성을 가진 재료를 이용하여 측정점을 표시한 다음 버어니어 캘리퍼스를 이용하여 측정점 사이의 거리를 면밀히 측정한 후 상기 패드를 노(furnace)에 위치시켜 1000 ℃에서 24시간 동안 각각 가열한 다음 서서히 냉각시켰다. 상기 냉각된 시편의 측정점 사이의 거리를 측정하여 열처리 전후의 측정결과를 비교하였으며 다음 수학식 3를 이용하여 선수축율을 계산하였다.In order to measure the thermal shrinkage of mineral wool fibers, fibers were prepared as pad type specimens and used in the experiment. First, 220 g of fiber was thoroughly spun in a 0.2% starch solution, poured into a 300 · 300 mm mold, the spun fibers were leveled, the surface deviation was reduced, and the pad was drained through the bottom of the mold. The pad was sufficiently dried for 24 hours or more in an oven at 100 ° C. and cut into a size of 100 × 100 × 25 mm to prepare a specimen. A measurement point was displayed using a material having sufficient heat resistance such as platinum or ceramics, The distance between the measuring points was closely measured using a near caliper. The pads were placed in a furnace, heated at 1000 占 폚 for 24 hours, and slowly cooled. The distance between the measured points of the cooled specimen was measured to compare the measurement results before and after the heat treatment, and the pre-shrinkage ratio was calculated using the following equation (3).

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

열간 선수축율(%) = (l0-l1)/l0×100Hot-linear shrinkage (%) = (l 0 -l 1) / l0 × 100

여기서, l0는 시험편 마크 사이의 최초 거리(mm), l1은 가열후의 시험편 마크 사이의 길이(mm)를 나타낸다.Where l 0 is the initial distance (mm) between specimen marks, and l 1 is the length (mm) between specimen marks after heating.

(2) Hot surface method(2) Hot surface method

미네랄울 섬유의 열간 선수축율을 측정하기 위해 섬유를 패드(Pad) 형태의 시편으로 제조한 후 실험에 사용하였다. 먼저, 섬유 220 g을 0.2 % 녹말 용액에서 충분히 해면한 후, 300·300 mm 주형에 부어 넣고, 해면된 섬유를 고르게 하여 면편차를 적게 한 후 주형 바닥을 통해 배수함으로써 패드를 제조하였다. 상기 패드를 100 ℃의 오븐에서 24시간 이상 충분히 건조시킨 후 100 × 100 × 25 mm의 크기로 절단하여 시편을 제조하고, 백금 또는 세라믹 등의 충분한 내열성을 가진 재료를 이용하여 측정점을 표시한 다음 버니어 캘리퍼스를 이용하여 측정점 사이의 거리를 면밀히 측정한 후 상기 패드를 1000 ℃로 가열된 노(furnace)에 위치시켜 1시간 동안 각각 가열한 다음 상온에서 냉각시켰다. 상기 냉각된 시편의 측정점 사이의 거리를 측정하여 열처리 전후의 측정결과를 비교하였으며 상기 수학식 3을 이용하여 선수축율을 계산하였다.
In order to measure the thermal shrinkage of mineral wool fibers, fibers were prepared as pad type specimens and used in the experiment. First, 220 g of fiber was thoroughly spun in a 0.2% starch solution, poured into a 300 · 300 mm mold, the spun fibers were leveled, the surface deviation was reduced, and the pad was drained through the bottom of the mold. The pad was sufficiently dried for 24 hours or more in an oven at 100 ° C. and cut into a size of 100 × 100 × 25 mm to prepare a specimen. A measurement point was displayed using a material having sufficient heat resistance such as platinum or ceramics, The distance between the measurement points was measured using a caliper, and the pads were placed in a furnace heated to 1000 DEG C, heated for 1 hour, and then cooled at room temperature. The distance between the measured points of the cooled specimen was measured to compare the measurement results before and after the heat treatment, and the linear contraction ratio was calculated using Equation (3).

4. 내수성(%)4. Water resistance (%)

DGG 무게감량 방법을 사용하였으며, 이 방법은 10 g 정도의 유리(360 ∼ 400 ㎛)를 100 ml 증류수에서 5시간 동안 끓인 후, 급속 냉각시켜 여과(filtering) 후 여액을 150 ℃에서 건조하고 감량된 중량을 측정하여 백분율로 나타내는 방법이다.
DGG weight loss method was used. In this method, 10 g of glass (360 ~ 400 ㎛) was boiled in 100 ml distilled water for 5 hours, and then rapidly cooled and filtered. The filtrate was dried at 150 ° C., The weight is measured and expressed as a percentage.

5. 액상온도(Liquidus temperature, ℃)5. Liquidus temperature (℃)

액상온도는 유리내의 결정이 생성될 수 있는 최대 온도로써 정의될 수 있으며, ASTM C829-81에 따라 측정하였다.
The liquidus temperature can be defined as the maximum temperature at which crystals in the glass can be produced and measured according to ASTM C829-81.

6. 섬유연신점도온도(logη3.0, ℃)6. Fiber stretching viscosity temperature (log? 3.0, ° C)

섬유 연신 점도 온도는 유리 용융물의 점도가 대략 1000 poise가 되는 온도를 측정함으로써 얻어지며, 이 온도 근처에서 섬유화 작업이 이루어진다.
The fiber-drawing viscosity temperature is obtained by measuring the temperature at which the viscosity of the glass melt is approximately 1000 poise, and the fiberizing operation is performed near this temperature.

성분( 중량%)Component (% by weight) 실험예Experimental Example 1One 22 33 44 55 66 SiO2 SiO 2 36.4136.41 36.9836.98 35.2535.25 37.9537.95 38.3738.37 39.4039.40 Al2O3 Al 2 O 3 18.0018.00 16.3016.30 15.3015.30 15.2015.20 21.6321.63 19.2019.20 Fe2O3 Fe 2 O 3 8.608.60 11.6011.60 8.858.85 9.409.40 10.1010.10 7.307.30 CaOCaO 24.2524.25 24.1024.10 20.5020.50 28.3028.30 15.9015.90 16.8016.80 MgOMgO 7.487.48 5.905.90 14.8014.80 6.056.05 8.908.90 12.4012.40 Na2ONa 2 O 3.803.80 4.124.12 3.403.40 1.301.30 3.103.10 2.302.30 K2OK 2 O 0.750.75 0.600.60 1.301.30 0.900.90 1.301.30 2.002.00 TiO2 TiO 2 0.710.71 0.400.40 0.600.60 0.900.90 0.700.70 0.600.60 용해속도상수(Kdis)
(ng/㎠·hr)
Dissolution rate constant (Kdis)
(ng / cm &lt; 2 &gt; hr)
390390 372372 417417 312312 305305 307307
열간하중온도(℃)Hot load temperature (℃) 696696 687687 666666 688688 697697 685685 Slow heating methodSlow heating method 3.43.4 3.1   3.1 3.03.0 3.23.2 3.43.4 3.43.4 hot surface methodhot surface method 5.85.8 5.65.6 5.65.6 3.33.3 5.95.9 6.16.1 내수성(%)Water resistance (%) 0.550.55 0.680.68 0.690.69 0.690.69 0.430.43 0.390.39 액상온도(℃)Liquid temperature (℃) 13001300 12971297 13171317 13021302 13681368 13581358 섬유연신점도온도
(logη3.0)
Fiber stretching viscosity temperature
(log? 3.0)
13891389 13791379 14001400 13861386 14401440 14201420

성분( 중량%)Component (% by weight) 비교실험예Comparative Experimental Example 1One 22 33 44 55 66 77 SiO2 SiO 2 45.3045.30 48.648.6 33.9733.97 35.7435.74 39.7439.74 38.1238.12 36.4836.48 Al2O3 Al 2 O 3 14.7014.70 17.5117.51 15.8815.88 15.3815.38 23.4223.42 18.2418.24 17.3817.38 Fe2O3 Fe 2 O 3 12.5012.50 10.5910.59 10.5310.53 8.608.60 10.1910.19 7.597.59 7.307.30 CaOCaO 18.6018.60 13.6113.61 19.5819.58 31.7831.78 17.4017.40 16.8816.88 16.8016.80 MgOMgO 4.004.00 5.305.30 15.9215.92 5.595.59 5.445.44 12.5912.59 12.4012.40 Na2ONa 2 O 2.902.90 3.393.39 2.222.22 1.481.48 2.282.28 3.703.70 6.046.04 K2OK 2 O 1.201.20 0.600.60 1.331.33 0.740.74 1.221.22 2.402.40 3.003.00 TiO2 TiO 2 0.800.80 0.400.40 0.570.57 0.690.69 0.310.31 0.480.48 0.600.60 용해속도상수(Kdis)
(ng/㎠·hr)
Dissolution rate constant (Kdis)
(ng / cm &lt; 2 &gt; hr)
277277 287287 382382 390390 265265 198198 381381
열간하중온도(℃)Hot load temperature (℃) 603603 639639 589589 517517 647647 589589 555555 Slow heating methodSlow heating method 4.24.2 2.02.0 6.96.9 6.96.9 4.14.1 5.45.4 6.96.9 hot surface methodhot surface method 7.27.2 3.23.2 8.98.9 8.58.5 7.47.4 8.88.8 10.410.4 내수성(%)Water resistance (%) 0.290.29 0.680.68 0.990.99 0.980.98 0.340.34 0.360.36 1.231.23 액상온도(℃)Liquid temperature (℃) 13001300 14271427 12551255 12741274 14481448 13201320 13101310 섬유연신점도온도
(logη3.0)
Fiber stretching viscosity temperature
(log? 3.0)
13801380 14701470 12871287 12851285 14561456 14001400 13841384

상기 표 2의 실험예 1 ∼ 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성영역에서는 산화알루미늄의 함량이 높은 이유 등으로 KI Index의 값이 20이하로 낮게 나오지만, 용해속도상수값이 300 ng/㎠·hr 이상, 구체적으로 용해속도상수값이 305 ∼ 417 ng/㎠·hr 의 값을 보이고 있어 생용해도가 우수함을 볼 수 있다. 이는 KI Index의 값이 30이상이 되어야 생용해성이 우수해진다는 상식의 틀을 깨는 것이다.
As shown in Experimental Examples 1 to 6 of Table 2, the KI Index value was as low as 20 or less in the composition range of the present invention, but the dissolution rate constant value was 300 ng / hr, more specifically, the dissolution rate constant value is in the range of 305 to 417 ng / cm &lt; 2 &gt; hr. This is breaking the framework of common sense that the value of KI Index should be above 30 to improve the bioavailability.

비교실험예 1의 경우 SiO2의 함량이 다소 높고, MgO의 함량이 낮아 생용해성이 상대적으로 떨어지는 것을 볼 수 있다. In Comparative Experimental Example 1, the content of SiO 2 is rather high and the content of MgO is low, so that the solubility is relatively decreased.

또한 비교실험예 2의 경우는 높은 SiO2 함량과 상대적으로 용해속도 상수값에 도움을 주는 CaO 등의 함량 감소로 인해 비교적 낮은 용해속도 상수값을 나타내었고, 높은 SiO2 함량으로 인해 섬유 연신 점도 온도가 높아짐을 알 수 있다. 이는 낮은 섬유 연신 온도로 인해 스피너의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 섬유 생산 공정 중에 문제가 될 수 있는 결정의 석출 가능성을 낮게 하여 안정한 섬유 생산을 할 수 있게 한다는 측면에서 단점으로 작용된다.In the case of Comparative Experiment 2 is high SiO 2 content and the relative dissolution rates to help constant showed a relatively low dissolution rate constant value because of a reduced amount, such as CaO, a high SiO fiber elongation viscosity temperature due to the second content Is increased. This is disadvantageous in that it can extend the service life of the spinner due to the low fiber drawing temperature and also lowers the possibility of crystal precipitation which may become a problem during the fiber production process, thereby enabling stable fiber production.

비교실험예 3, 4는 SiO2 및 Al2O3 함량이 낮은 미네랄울 섬유 조성물로서 용해속도 상수값은 비교적 높은 값을 가지고 있으나, 높은 RO 및 R2O, 함량으로 인하여 내수성이 저하되며, 원재료비 상승의 원인이 된다.Comparative Experimental Examples 3 and 4 are mineral wool fiber compositions having low SiO 2 and Al 2 O 3 contents and have a relatively high dissolution rate constant value. However, water resistance is lowered due to high RO and R 2 O contents, It causes rise.

비교실험예 5는 Al2O3 함량이 23.42중량%로 함량이 크게 높아져 용해도가 급격히 나빠지는 것을 볼 수 있다. 또한, 섬유 연신 점도 온도(logη3.0)와 액상온도의 차이가 80 ℃ 미만, 즉 8℃로 유리 조성물이 스피너 내에서 결정화 되는 등 섬유공정에 악영향을 미칠 수 있다.In Comparative Experimental Example 5, the content of Al 2 O 3 was 23.42 wt% and the solubility was drastically deteriorated. Also, the difference between the fiber drawing viscosity temperature (log? 3.0) and the liquid phase temperature may have an adverse effect on the isobaric process in which the glass composition is crystallized in the spinner at less than 80 占 폚, i.e., 8 占 폚.

비교실험예 6은 Fe2O3의 함량이 적고, R2O의 함량이 5중량%를 초과하는 특수 조건으로 인해 용해도가 급격히 나빠지는 것으로 추측된다.In Comparative Experiment Example 6, the Fe 2 O 3 content is low and the solubility is drastically deteriorated due to the special conditions in which the content of R 2 O exceeds 5 wt%.

비교실험예 7은 미네랄울 섬유 조성물에서 R2O/AL2O3>0.5 이상이 되어 내수성이 급격히 저하됨을 알 수 있다.
In Comparative Experimental Example 7, R 2 O / AL 2 O 3 > 0.5 was obtained in the mineral wool fiber composition, and the water resistance was drastically decreased.

본 발명에 따른 미네랄울 섬유 조성물은 각 산화물들의 함량을 적절히 변화시켜 물성에는 큰 변화를 주지 않으면서도 생용해성 및 내수성이 우수한 섬유를 제조할 수 있고, 섬유 연신 점도 온도(logη3.0)와 액상온도도 낮은 특성을 보이고 있으며 섬유화 온도 영역으로 log η3.0 와 액상온도의 차이도 80 ℃ 이상으로 섬유화시 스피너의 결정화 생성 등 공정상의 문제없이 안전정인 섬유 생산이 가능하다.
The mineral wool fiber composition according to the present invention can appropriately change the content of each oxide to produce a fiber having excellent water solubility and water resistance without significantly changing the physical properties, and also has a fiber drawing viscosity temperature (log? 3.0) And the difference between the log η3.0 and the liquidus temperature in the fiberization temperature range is more than 80 ℃, so it is possible to produce safe fibers without any process problems such as crystallization of the spinner during fiberization.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The features, structures, effects and the like described in the foregoing embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

Claims (9)

SiO2 및 Al2O3의 합계 함유량 45~67 중량%, CaO, MgO, Na2O, 및K2O의 합계 함유량 20.1~50 중량%, 기타 성분을 포함하고,
SiO2 30~45 중량%, Al2O3 15~22 중량%, 산화철(FeO 및Fe2O3 중에서 적어도 하나 이상 포함) 8~12 중량%, CaO 15~30 중량%, MgO 5~15 중량%, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함) 0.1~5 중량%를 포함하는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
45 to 67% by weight of the total content of SiO 2 and Al 2 O 3 , 20.1 to 50% by weight of the total content of CaO, MgO, Na 2 O and K 2 O,
30 to 45 wt% of SiO 2 , 15 to 22 wt% of Al 2 O 3 , 8 to 12 wt% of iron oxide (including at least one of FeO and Fe 2 O 3 ), 15 to 30 wt% of CaO, 5 to 15 wt% %, R 2 O (containing at least one of Na 2 O and K 2 O) 0.1 to 5% by weight, based on the total weight of the mineral wool fibers.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 Al2O3 17~20 중량%, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함) 1~2 중량%를 포함하는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
The method according to claim 1,
17 to 20% by weight of the Al 2 O 3 and 1 to 2% by weight of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O).
제1항에 있어서,
R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함)/Al2O3중량비가 0.5 미만인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O) / Al 2 O 3 is less than 0.5.
제1항에 있어서,
인공체액에 대한 용해속도상수가 300 ng/㎠·hr 이상인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the dissolution rate constant for the artificial body fluid is not less than 300 ng / cm &lt; 2 &gt; hr.
제1항에 있어서,
섬유연신점도온도와 액상온도의 차이가 80℃ 이상인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the difference between the fiber-drawing viscosity temperature and the liquid-phase temperature is 80 占 폚 or higher.
제1항에 있어서,
내수성이 0.8% 이하인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
The method according to claim 1,
A water soluble mineral wool fiber composition having a water resistance of 0.8% or less.
SiO2 및 Al2O3를 필수로 포함하고, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, 및 K2O중에서 3종 이상 포함되는 생용해성 미네랄울 섬유 조성물로서,
상기 Al2O3 17~20 중량%, R2O(Na2O 및 K2O 중에서 적어도 하나 이상 포함) 1~2 중량%를 포함하고, 인공체액에 대한 용해속도상수가 300 ng/㎠·hr 이상인 생용해성 미네랄울 섬유 조성물.
A biodegradable mineral wool fiber composition comprising essentially SiO 2 and Al 2 O 3 and at least three of Fe 2 O 3 , FeO, CaO, MgO, Na 2 O, and K 2 O,
17-20 wt% of Al 2 O 3, 1-2 wt% of R 2 O (including at least one of Na 2 O and K 2 O), the dissolution rate constant for an artificial body fluid is 300 ng / hr. &lt; / RTI &gt;
제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항의 생용해성 미네랄울 섬유 조성물을 이용하여 제조된 생용해성 미네랄울 섬유.A biodegradable mineral wool fiber produced using the bioabsorbable mineral wool fiber composition of any one of claims 1 to 8.
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