KR101848730B1

KR101848730B1 - 유리섬유 제조방법

Info

Publication number: KR101848730B1
Application number: KR1020170151397A
Authority: KR
Inventors: 김영재; 박현식; 김민석; 손정수; 하민철
Original assignee: 한국지질자원연구원
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-04-13

Abstract

본 발명의 일 실시예는 (a) 적니(red mud), 광미(tailing), 폐석회석, 페로니켈 슬래그를 혼합하는 단계; (b) 상기 혼합된 물질을 건조하고 용융시키는 단계; 및 (c) 상기 용융된 물질을 방사하여 섬유 형태로 제조하는 단계;를 포함하는, 유리섬유 제조방법을 제공한다.

Description

유리섬유 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF GLASS FIBER}

본 발명은 유리섬유 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 광산 폐기물과 제련 부산물을 활용하여 바잘트 섬유 또는 그 이상의 특성을 갖는 유리섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.

유리 조성 원료를 고온에서 용융시킨 뒤, 섬유화 공정을 거쳐 만들어지는 유리섬유는 수지와 결합하여 물리적 강도, 전기적 절연성, 내화학성이 우수한 섬유 강화 플라스틱(FRP;Fiber Reinforced Plastic)에 사용되거나, 단열재, 인쇄회로기판의 절연층 등에 널리 이용되고 있다.

특히, 바잘트(basalt) 섬유는 그 원료를 천연 현무암으로 하여, 용융 후 방사함으로써 무기 섬유를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 섬유는 일반적인 유리 섬유인 E-Glass와 비교하여 인장강도 및 탄성율이 높고, 내화학성과 사용 온도 또한 높은 장점을 갖는다.

상기와 같은 종래의 바잘트 섬유의 경우, 천연 현무암을 채석하는 데 있어서 환경 문제 등이 발생하며, 채석 위치 및 깊이 변화에 따라 그 조성이 변화할 수 있기 때문에, 조성 제어이 있어서도 어려움이 따른 문제가 있다.

관련 선행기술로, 한국 등록특허공보 제10-0464719호에 개시된 '바잘트섬유의 제조방법 및 장치'가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0464719호

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광산 폐기물인 광미(tailing) 및 폐석회석과, 페로니켈의 제련 부산물인 페로니켈 슬래그 및 알루미늄의 습식제련 부산물인 적니(red mud)를 이용하여, 천연 현무암을 원료로 하는 바잘트 섬유와 동등 혹은 그 이상의 특성을 갖는 유리섬유를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태는 (a) 적니(red mud), 광미(tailing), 폐석회석, 페로니켈 슬래그를 혼합하는 단계; (b) 상기 혼합된 물질을 건조하고 용융시키는 단계; 및 (c) 상기 용융된 물질을 방사하여 섬유 형태로 제조하는 단계;를 포함하는, 유리섬유 제조방법을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계는 적니 20-30 wt; 광미 20-40 wt; 폐석회석 10-20 wt; 및 페로니켈 슬래그 10-40 wt;를 포함하도록 혼합될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (a) 단계의 혼합된 물질을 펠릿 형태로 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 건조는 100-200 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (b) 단계의 용융은 1500-1700 ℃의 온도에서 30-180 분 동안 수행될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계의 방사는 분사수단을 통해 수행되고, 상기 용융된 물질의 점성이 600-1000 poise, 온도가 1150-1300 ℃인 조건에서 수행될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 (c) 단계의 방사는 상기 용융된 물질에 기체를 가하여 수행될 수 있고, 상기 용융된 물질의 점성이 20 Poise 이하, 온도가 1400-1600 ℃인 조건에서 수행될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 일 양태는 적니 25-30 wt; 광미 20-30 wt; 폐석회석 10-15 wt; 및 페로니켈 슬래그 25-40 wt;를 포함하는, 용융 방사를 통한 유리섬유 제조용 조성물을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 일 양태는 상기의 방법으로 제조되어, 직경은 8-100 ㎛ 이고, 인장강도가 589-3039 MPa인, 유리섬유를 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 유리섬유는 실리카 45-55 wt%; 알루미나 10-16 wt%; 산화철 8-16 wt%; 산화칼슘 7-11 wt%; 산화마그네슘 3-15 wt%; 산화나트륨 0.1-4 wt%; 산화칼륨 0.1-4 wt%; 산화티타늄 0.01-4 wt%;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 광산 폐기물과 제련 폐기물을 이용하여 기존 바잘트 섬유와 동등 혹은 그 이상의 특성을 갖는 유리섬유를 제조할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 제조방법으로 제조된 유리섬유는 직경이 8-10 ㎛인 경우, 2000-3200 MPa 수준의 인장강도를 나타낼 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유리섬유 제조방법의 일례들을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 유리섬유를 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 유리섬유를 주사 전자 현미경을 통해 촬영한 사진이다.
도 5은 본 발명의 실시예 5에서 제조된 유리섬유를 촬영한 사진이다.
도 6는 본 발명의 실시예 5에서 제조된 유리섬유를 주사 전자 현미경을 통해 촬영한 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

나아가, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 일 양태는,

(a) 적니(red mud), 광미(tailing), 폐석회석, 페로니켈 슬래그를 혼합하는 단계(S10);

(b) 상기 혼합된 물질을 건조하고 용융시키는 단계(S20); 및

(c) 상기 용융된 물질을 방사하여 섬유 형태로 제조하는 단계(S30);를 포함하는, 유리섬유 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 일 양태에 따른 유리섬유 제조방법에 대하여, 각 단계별로 상세히 설명한다.

본 발명의 일 양태에 따른 유리섬유 제조방법에 있어서, 상기 (a) 단계(S10)는 적니(red mud), 광미(tailing), 폐석회석, 페로니켈 슬래그를 혼합한다.

상기 적니는 알루미늄의 원료광물인 보크사이트에서 알루미늄을 추출한 후에 생기는 잔류물이며, 산화철과 실리카 등을 함유하기 때문에 적갈색을 띌 수 있다. 통상 적니는 도로공사, 유리 세라믹스, 시멘트 혼합재인 포졸란 등의 건축자재로 사용되나, 본 발명의 일 양태에서는 유리섬유 제조 원료로 사용하고자 하였다.

상기 (a) 단계의 적니는,

실리카(SiO2) 11.9-15.3 wt%;

알루미나(Al2O3) 24.4-29.1 wt%;

산화철(Fe2O3) 30.6-35.9 wt%;

산화칼슘(CaO) 3.7-6.2 wt%;

산화나트륨(Na2O) 7.9-10.8 wt%;

산화티타늄(TiO2) 6.0-8.7 wt%;를 포함할 수 있다.

상기 광미는 광산의 유용광물을 선별 회수한 후 나머지 찌꺼기를 의미하고, 정광의 대응어로서 정광을 채취하고 남은 산물이다. 광산 폐광후 발생되는 문제의 대부분이 이들 광미의 적치에 의한 것으로 이를 처리하기 위한 연구가 필요한 실정이며, 본 발명의 일 양태에서는 유리섬유 제조 원료로 사용하고자 하였다.

상기 (a) 단계의 광미는 금광 광산 개발 중 발생하는 찌꺼기인 금광미일 수 있다.

상기 (a) 단계의 광미는,

실리카(SiO2) 86.9-91.8 wt%;

알루미나(Al2O3) 5.0-8.2 wt%;를 포함할 수 있고,

산화철(Fe2O3) 0.1-2.1 wt%;

산화칼슘(CaO) 0.1-1.1 wt%;

산화마그네슘(MgO) 0.1-1.2 wt%;

산화칼륨(K2O) 0.1-2.3 wt%;

산화티타늄(TiO2) 0.1-1.2 wt%; 등을 더 포함할 수 있다.

상기 폐석회석은 석회석 채굴 과정에서 탄산칼슘의 순도가 일정치 미만인 경우에 분류되는 것으로, 본 발명의 일 양태에서는 유리섬유 제조 원료로 사용하고자 하였다.

상기 (a) 단계의 폐석회석은,

실리카(SiO2) 11.8-20.8 wt%;

산화칼슘(CaO) 42.3-68.0 wt%;를 포함할 수 있고,

알루미나(Al2O3) 1.5-4.9 wt%;

산화철(Fe2O3) 0.4-3.2 wt%;

산화마그네슘(MgO) 1.9-5.5 wt%;

산화칼륨(K2O) 0.3-3.0 wt%;

산화티타늄(TiO2) 0.1-1.6 wt%; 등을 더 포함할 수 있다.

상기 페로니켈 슬래그는 페로니켈을 생산하기 위해 원료로 사용된 니켈 광석, 유연탄 등이 고온에서 용융되어 페로니켈과 분리된 후 얻어진 것일 수 있고, 본 발명의 일 양태에서는 유리섬유 제조 원료로 사용하고자 하였다.

상기 (a) 단계의 페로니켈 슬래그는,

실리카(SiO2) 48.8-51.3 wt%;

알루미나(Al2O3) 3.6-4.7 wt%;

산화철(Fe2O3) 9.7-11.8 wt%;

산화마그네슘(MgO) 29.3-31.6 wt%;를 포함할 수 있고,

산화칼슘(CaO) 0.4-2.4 wt%;

산화나트륨(Na2O) 0.1-1.5 wt%;

산화칼륨(K2O) 0.1-1.2 wt%;

산화티타늄(TiO2) 0.1-1.0 wt%;

산화망간(MnO) 0.1-1.4 wt%;

인산(P2O5) 0.01-1.0 wt%; 등을 더 포함할 수 있다.

상기 (a) 단계는,

상기 적니 20-30 wt;

상기 광미 20-40 wt;

상기 폐석회석 10-20 wt; 및

상기 페로니켈 슬래그 10-40 wt;를 포함하도록 혼합될 수 있다.

상기 (a) 단계에서 상기 적니가 20 wt% 미만으로 첨가된다면, Al2O3 부족으로 인한 화학적 내구성 약화 및 인장 성능 감소의 문제가 발생할 수 있고, 상기 적니가 30 wt% 초과로 첨가된다면, 과량의 FeOt로 결정화가 쉽게 일어나는 문제가 발생할 수 있다.

상기 (a) 단계에서 상기 광미가 20 wt% 미만으로 첨가된다면, SiO2 부족으로 인장 성능이 감소하는 문제가 발생할 수 있고, 상기 광미가 40 wt% 초과로 첨가된다면, 융점과 점성의 상승으로 균질화 등의 문제가 발생할 수 있다.

상기 (a) 단계에서 폐석회석이 10 wt% 미만으로 첨가된다면, CaO 부족으로 인한 내침식성 약화 및 유동성의 악화와 같은 문제가 발생할 수 있고, 상기 폐석회석이 20 wt% 초과로 첨가된다면, 결정화가 쉽게 일어나는 문제가 발생할 수 있다.

상기 (a) 단계에서 페로니켈 슬래그가 10 wt% 미만으로 첨가된다면, MgO 부족으로 인한 내침식성 약화 및 유동성의 악화와 같은 문제가 발생할 수 있고, 상기 페로니켈 슬래그가 40 wt% 초과로 첨가된다면, 결정화가 쉽게 일어나는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 후속 단계의 용융, 비정질화, 특정 점성의 조건에서 방사를 용이하게 수행하기 위해서는 상기의 첨가 범위를 만족하는 것이 바람직하며, 이에 따라 제조되는 유리 섬유는 하기 실험예에 기재된 수치의 성능을 만족할 수 있다.

상기 (a) 단계의 혼합된 물질을 직경 10 cm 미만의 펠릿 형태로 제조되는 것이, 후속 단계의 균질한 용융 처리에 있어 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 따른 유리섬유 제조방법에 있어서, 상기 (b) 단계(S20)는 상기 혼합된 물질을 건조하고 용융시킨다.

상기 (b) 단계의 건조는 100-200 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 건조 온도가 100 ℃ 미만이라면, 혼합물 내 수분 함량으로 목적으로 하는 유리섬유 특성을 얻지 못할 우려가 있고, 상기 건조 온도가 200 ℃ 초과라면, 혼합물의 수분을 제거하는 데 있어 과도한 에너지 낭비가 발생할 우려가 있다.

상기 (b) 단계의 건조 처리 시간은 상기의 온도 범위에서 1 시간 내지 10 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.

상기 (b) 단계의 용융은 백금 또는 카본 도가니에서 수행될 수 있고, 유도 가열을 통해 용융될 수 있다.

상기 (b) 단계의 용융은 1500-1700 ℃의 온도에서 30-180 분 동안 수행될 수 있다. 상기 용융 온도가 1500 ℃ 미만이라면, 혼합물이 효과적으료 용융되지 못할 우려가 있고, 상기 용융 온도가 1700 ℃ 초과라면, 목적으로 하는 용융물을 형성시키는 데 있어 과도한 에너지 낭비가 발생할 우려가 있다.

상기 (b) 단계의 용융은 상기의 시간 범위에서 수행되는 것이 바람직하며, 균질한 용융물을 얻을 수 있되 경제성 및 에너지 효율을 만족할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 유리섬유 제조방법에 있어서, 상기 (c) 단계(S30)는 상기 용융된 물질을 방사하여 섬유 형태로 제조한다.

상기 (c) 단계의 방사는 노즐과 같은 분사수단을 통해 수행될 수 있으나, 공지된 분사수단 중 용융 방사를 통해 유리섬유를 제조할 수 있는 것이라면 이에 제한하는 것은 아니다.

상기 (c) 단계의 방사의 경우, 장섬유 제조를 위해서는 상기 용융된 물질의 점성이 600-1000 poise, 온도가 1150-1300 ℃인 조건에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 점성이 700 poise 미만이라면, 상기 용융된 물질의 방사를 통해 균질한 직경의 유리섬유를 수득하지 못할 우려가 있고, 상기 점성이 1000 poise 초과라면, 상기 용융된 물질의 방사가 용이하지 못할 우려가 있다. 상기 온도 범위에서 상기 용융물의 목표로 하는 점성을 만족할 수 있다.

상기 (c) 단계의 방사의 경우, 단섬유 제조를 위해서는 상기 용융된 물질의 점성이 20 Poise 이하, 온도가 1400 ºC 이상의 조건에서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 점성이 20 poise 이상이라면, 상기 용융된 물질의 방사 시, 기체의 고속 분사를 통해 균질하고 충분히 얇은 직경의 유리섬유를 수득하지 못할 우려가 있다. 상기 온도 범위에서 상기 용융물의 목표로 하는 점성을 만족할 수 있다.

상기 (c) 단계의 방사는 장섬유 제조를 위해 연속섬유 방사(continuous fiber spinning)를 수행할 수 있으며, 기둥 형태의 회전하는 와인더에 용융물을 방사하여 수행될 수 있다. 이 때 와인더의 회전 속도는 섬유의 직경을 결정하는 주요 인자이며, 장치 구성(분사 노즐의 형태) 및 섬유의 목표 직경에 따라 와인더의 회전 속도를 결정해야 한다. 상기 와인더는 원기둥 형태의 내화재일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.

상기 (c) 단계의 방사는 단섬유 제조를 위해 용융물과 공기가 분사수단을 통해 고속 분사되는 스프레이 방식으로 수행될 수 있고, 상기 공기의 유량은 목표 섬유 직경과 장치 구성에 따라 결정되어야 한다.

상기 (a) 내지 (c) 단계를 통해, 광산 폐기물과 제련 폐기물을 이용하여 기존 바잘트 섬유와 동등 혹은 그 이상의 특성을 갖는 유리섬유를 제조할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태는,

적니 20-30 wt;

광미 20-40 wt;

폐석회석 10-20 wt; 및

페로니켈 슬래그 10-40 wt;를 포함하는, 용융 방사를 통한 유리섬유 제조용 조성물을 제공한다.

상기 적니, 광미, 폐석회석, 페로니켈 슬래그의 조성과, 상기 용융 방사는 본 발명의 일 양태에 따른 유리섬유 제조방법에서 기술한 바와 같을 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태는,

상기의 방법으로 제조되어,

직경은 8-100 ㎛ 이고, 인장강도가 589-3039 MPa인, 유리섬유를 제공한다.

상기 유리섬유의 영률은 60 - 90 GPa일 수 있다.

상기 유리섬유는,

실리카 45-55 wt%;

알루미나 10-16 wt%;

산화철 8-16 wt%;

산화칼슘 7-11 wt%;

산화마그네슘 3-15 wt%;을 포함할 수 있고,

산화나트륨 0.1-4 wt%;

산화칼륨 0.1-4 wt%;

산화티타늄 0.01-4 wt%; 등을 더 포함할 수 있다.

이하, 실시예 및 실험예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

《원료 분석》

본 발명의 실시예에서 사용될 금광미, 적니, 폐석회석, 페로니켈 슬래그의 조성을 시마즈 사(社)의 WD-XRF를 통해 분석하였으며, 그 결과를 표 1 내지 2에 나타내었다.

분류	금광미	폐석회석	적니	페로니켈 슬래그
SiO₂	87.9	12.8	12.9	49.8
Al₂O₃	6	2.5	25.4	4.6
Fe₂O₃	1.1	1.4	31.6	10.7
CaO	0.1	43.3	4.7	1.4
MgO	0.2	2.9	-	30.3
Na₂O	-	-	8.9	0.5
K₂O	1.3	1.3	-	0.2
TiO₂	0.2	0.4	7	0.1
BaO	-	-	-	-
MnO	-	-	-	0.4
P₂O₅	-	-	-	0.02
LOI	3.2	35.4	9.5	1.1
합계	100	100	100	100

(단위 : wt%, LOI : 강열감량)

《실시예 1》 장섬유 제조 1

(a) 상기 표 1의 조성을 갖는 금광미 20 wt%; 적니 25 wt%; 폐석회석 15 wt%; 페로니켈 슬래그 40 wt%를 혼합하였다.

(b) 혼합한 물질을 직경 2 cm 구형의 펠릿 형태로 제조한 다음, 100-200 ℃의 온도에서 2 시간 동안 건조하였다. 그 다음, 건조된 펠렛을 백금 도가니에서 1500 ℃의 온도로 2 시간 동안 용융 및 교반시켰다.

(c) 상기 교반된 용융물을 점성이 1000 poise가 되는 온도에서 노즐을 통해 200-500 rpm의 속도로 회전하는 원기둥형 내화재에 방사하여 섬유형태로 인장시켜 장섬유를 제조하였다.

《실시예 2》 장섬유 제조 2

상기 실시예 1의 (a) 단계에서, 금광미 40 wt%; 적니 20 wt%; 폐석회석 10 wt%; 페로니켈 슬래그 30 wt%;가 혼합되도록 변경한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 장섬유를 제조하였다.

《실시예 3》 장섬유 제조 3

상기 실시예 1의 (a) 단계에서, 금광미 30 wt%; 적니 40 wt%; 폐석회석 20 wt%; 페로니켈 슬래그 10 wt%;가 혼합되도록 변경한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 장섬유를 제조하였다.

《실시예 4》 단섬유 제조 1

(b) 혼합한 물질을 직경 5 cm ~ 8 cm 구형의 펠릿 형태로 제조한 다음, 100-200 ℃의 온도에서 2 시간 동안 건조하였다. 그 다음, 건조된 펠렛을 카본 도가니에 장입하고 유도 가열을 통해 1500 ℃의 온도로 2 시간 동안 용융 및 교반시켰다.

(c) 상기 교반된 용융물을 1500 ºC 온도에서 노즐을 통해 5 L/min의 공기를 공급하며 방사하였다.

《실험예 1》 제조된 섬유의 형상 및 물성 평가

상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 유리섬유들의 물성을 ASTM-C1557-03 규격에 따라 평가하였고, 형상을 주사 전자 현미경을 통해 촬영하였으며, 그 결과를 도 3 내지 도 6에 나타내었다.

도 3, 4를 참조하면, 실시예 1에서는 61 ㎛ 직경의 장섬유가 형성되었고, 물성 평가 결과 인장 강도가 639 MPa, 영률이 77 GPa를 나타내었다.

단계 (a)의 혼합 시 조성 범위를 달리한 실시예 2 내지 3의 경우에도, 인장 강도가 600-670 MPa 내외의 수치를 나타낸 것을 확인하였다.

도 5, 6을 참조하면, 실시예 4에서는 8-10 ㎛ 직경의 단섬유가 형성된 것을 알 수 있었고, 물성 평가 결과 2200 MPa의 인장강도를 나타내었다.

지금까지 본 발명의 일 양태에 따른 유리섬유 제조방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

(a) 적니(red mud), 광미(tailing), 폐석회석, 페로니켈 슬래그를 혼합하는 단계;
(b) 상기 혼합된 물질을 건조하고 용융시키는 단계; 및
(c) 상기 용융된 물질을 방사하여 섬유 형태로 제조하는 단계;를 포함하는, 유리섬유 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
적니 20-30 wt;
광미 20-40 wt;
폐석회석 10-20 wt; 및
페로니켈 슬래그 10-40 wt;를 포함하도록 혼합되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계의 혼합된 물질을 펠릿 형태로 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리섬유 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 건조는,
100-200 ℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (b) 단계의 용융은,
1500-1700 ℃의 온도에서 30-180 분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계의 방사는,
분사수단을 통해 수행되고, 상기 용융된 물질의 점성이 600-1000 poise, 온도가 1150-1300 ℃인 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계의 방사는,
상기 용융된 물질에 기체를 가하여 수행되고, 상기 용융된 물질의 점성이 20 poise 이하, 온도가 1400-1600 ℃인 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유리섬유 제조방법.
적니 20-30 wt;
광미 20-40 wt;
폐석회석 10-20 wt; 및
페로니켈 슬래그 10-40 wt;를 포함하는, 용융 방사를 통한 유리섬유 제조용 조성물.
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