PL184754B1 - Kompozycja włókien mineralnych - Google Patents

Kompozycja włókien mineralnych

Info

Publication number
PL184754B1
PL184754B1 PL97322856A PL32285697A PL184754B1 PL 184754 B1 PL184754 B1 PL 184754B1 PL 97322856 A PL97322856 A PL 97322856A PL 32285697 A PL32285697 A PL 32285697A PL 184754 B1 PL184754 B1 PL 184754B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mineral
fibers
composition
mgo
cao
Prior art date
Application number
PL97322856A
Other languages
English (en)
Other versions
PL322856A1 (en
Inventor
Bernd Steinkopf
Wolfgang Holstein
Axel Katzschmann
Peter Lohe
Original Assignee
Saint Gobain Isover
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Isover filed Critical Saint Gobain Isover
Publication of PL322856A1 publication Critical patent/PL322856A1/xx
Publication of PL184754B1 publication Critical patent/PL184754B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/06Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00Glass fibres or filaments
    • C03C2213/02Biodegradable glass fibres

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

1. Kompozycja wlókien mineralnych, ulegajaca rozkladowi w srodowisku fizjolo- gicznym, znamienna tym, ze zawiera 30-50,99% SiO2, 11,51-25% Al 2O 3, korzystnie 13,01-25% Al 2O 3, 2-22,99% CaO, 0-15% MgO, 10,01-19% Na20 + K2O i 6-18% TiO 2 + Fe 2 O 3, przy czym zawartosc skladników podano w procentach wagowych. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja włókien mineralnych, ulegająca w wysokim stopniu rozkładowi w środowisku fizjologicznym.
Znanych jest szereg kompozycji włókien mineralnych określanych jako ulegające rozkładowi w środowisku fizjologicznym.
Rozkład fizjologiczny kompozycji włókien mineralnych odgrywa istotną rolę, gdyż różne badania wskazują, iż pewne włókna mineralne o bardzo małej średnicy, w zakresie poniżej 3 pm, są podejrzewane o właściwości rakotwórcze, natomiast włókna mineralne łatwo rozkładające się w warunkach fizjologicznych nie wykazują właściwości rakotwórczych.
Kompozycje włókien mineralnych muszą również charakteryzować się dobrymi właściwościami przetwórczymi w znanych sposobach wytwarzania włókien wełny mineralnej o małej średnicy, zwłaszcza przy snuciu z wykorzystaniem strumienia gazu. Te właściwości, to w szczególności wystarczająco szeroki zakres temperatury przetwórstwa, rzędu np. 80°C, oraz odpowiednia lepkość stopionego materiału.
Istotną rolę odgrywają również właściwości mechaniczne i termiczne włókien mineralnych oraz wytworzonych z nich wyrobów. Włókna mineralne wykorzystuje się w wielu dziedzinach np. jako materiały izolacyjne. W szczególności przy stosowaniu w przemyśle oraz w elementach do ochrony przeciwpożarowej, włókna mineralne muszą odznaczać się odpowiednią stabilnością termiczną..
Celem wynalazku było opracowanie nowej kompozycji włókien mineralnych wyróżniającej się w wysokim stopniu zdolnością rozkładu w warunkach fizjologicznych, dobrą stabilnością termiczną i dobrymi właściwościami przetwórczymi, którą to kompozycję można wytwarzać w sposób ekonomicznie opłacalny.
Wynalazek jest oparty na stwierdzeniu, że cel ten można osiągnąć dzięki określonej kompozycji włókien mineralnych, zawierającej dwutlenek krzemu i tlenki metali ziem alkalicznych, a ponadto stosunkowo duże ilości tlenku sodu i/lub tlenku potasu oraz znaczące ilości tlenku glinu, a także tlenku tytanu i/lub tlenku żelaza.
Stwierdzono, że takie kompozycje włókien mineralnych spełniają zespół wymaganych właściwości, gdyż ulegają w znacznym stopniu rozkładowi fizjologicznemu, wykazują wystarczającą stabilność termiczną do stosowania w przemyśle oraz dobre właściwości przetwórcze, zarówno w odniesieniu do wytwarzania samych włókien, jak i wyrobów. Charakteryzują się również tym, że górna temperatura odszklenia stopionego materiału wynosi korzystnie poniżej 1300°C. Średnia średnica włókien wynosi korzystnie 4-5 pm lub poniżej.
184 754
Wynalazek dotyczy kompozycji włókien mineralnych ulegającej rozkładowi w środowisku fizjologicznym, charakteryzującej się tym, że zawiera 30-50,99% SiO2, 11,51-25% Al2O3, korzystnie 13,01-25% Al2O3, 2-22,99% CaO, 0-15% MgO, 10,01-19% Na2O + K2O i 6-18% TiO2 + Fe2O3, przy czym zawartość składników podano w procentach wagowych.
Kompozycja włókien mineralnych korzystnie zawiera 30-46,99% SiO2, 11,51-24% Al2O3, zwłaszcza 13,01-24% Al2O3, 4-20% CaO, 0-15% MgO, 10,01-18% Na2O + K2O i 7-16% TiO 2 + Fe2O 3.
W szczególności kompozycja ta zawiera 35-45% SiO2, 14,01-20% AhO;;, 8-17,5% CaO, 2-10% MgO, 10,01-16% Na2O + K2O i 7-15% TiO 2 + Fe2O 3.
W przypadku Fe2O3 podane wartości odnoszą się do zawartości Fe2O3 i FeO (jako Fe2O3).
W korzystnych postaciach wynalazku zawartość A^O3 wynosi około 14,2% wagowych, 14,5% wagowych lub 17,1% wagowych, wyrażona jako wartości stężenia, stanowiące dolne wartości zakresu stężenia do 25% wagowych.
Stężenie Na2O + K2O wynosi korzystnie 10,4% wagowych lub 12% wagowych, stanowiące dolne wartości zakresu stężenia do 19% wagowych.
Kompozycje włókien mineralnych według wynalazku w szczególności nadają się do snucia z wykorzystaniem strumienia gazu, co oznacza, że uzyskuje się cienkie włókna o małej zawartości kuleczek.
Takie włókna mineralne odznaczają się wysoką stabilnością termiczną i mogą być wykorzystywane w konstrukcjach przeciwpożarowych o odporności ogniowej co najmniej 90 minut, oznaczanej w tak zwanym piecu z małym płomieniem, zgodnie z niemiecką normą przemysłową DIN (German Industrial Standard) 4102, część 17. Ponadto graniczna temperatura stosowania oznaczana zgodnie z wymaganiami AGQ 132 dla zastosowań przemysłowych wynosi powyżej 600°C.
Jakkolwiek stosunkowo wysoka zawartość tlenku sodu i/lub tlenku potasu powoduje obniżenie temperatury topnienia, a tym samym lepsze właściwości przetwórcze w procesach topienia i snucia włókien, to wełna nieoczekiwanie wykazuje wysoką stabilność termiczną.
Aby uzyskać wyżej podane właściwości stosunek molowy zawartości tlenków alkalicznych i tlenku glinu powinien zasadniczo spełniać zależność:
(Na2O + K2O): .AK© < 1:1, przy czym korzystnie stosunek molowy wynosi 1:1.
Taki stosunek molowy w przybliżeniu odpowiada stosunkowi wagowemu tlenków alkalicznych do tlenku glinu < 0,7:1.
Kompozycje włókien mineralnych, według wynalazku, korzystnie można topić w wannach do topienia opalanych paliwami kopalnymi, zwłaszcza gazem naturalnym, w temperaturze 1350-1450°C. Takie wanny do topienia nadają się do wytwarzania jednorodnego stopionego materiału, co stanowi warunek uzyskania produktu o odpowiedniej jakości. Jednorodność stopionego materiału szklistego ułatwia także powtarzalność procesu snucia włókien, a tym samym uzyskanie powtarzalnych właściwości termicznych i mechanicznych. Ponadto skład chemiczny tak wytworzonej wełny mineralnej zapewnia w odpowiednio wysokim stopniu zdolność rozkładu w warunkach fizjologicznych.
W szczególności dodatek tlenku glinu, tlenku tytanu i tlenku żelaza powoduje wzrost stabilności termicznej wełny mineralnej.
Zawartość tlenku glinu w kompozycji korzystnie wynosi 13-20% wagowych.
Zdolność włókien mineralnych do rozkładania się w warunkach fizjologicznych zbadano na zwierzętach w doświadczeniach in vivo przeprowadziwszy tak zwany test wewnątrztchawiczy. W tym celu badane włókna wprowadzano przez tchawicę do układu oskrzelowego płuc zwierząt doświadczalnych (szczurów) stosując jedną lub więcej iniekcji. U szczurów, a także u ludzi, cząstki, które przedostały się do płuc, są rozkładane fizjologicznie w wyniku różnych mechanizmów obronnych, np. przez makrofagi lub chemicznie przez płyn płucny. W określonych odstępach czasu zazwyczaj 35 zwierząt uśmierca się i określa się liczbę włókien, to znaczy nie rozłożonych włókien, wewnątrz płuc.
184 754
Celem takich badań jest określenie szybkości, z jaką włókna są rozkładane wewnątrz płuc. Na podstawie zmian w czasie, odpowiednimi metodami matematycznymi określa się okres półtrwania włókien, czyli okres czasu, w którym rozłozy się 50% włókien wewnątrz płuc. Niższy okres półtrwania odpowiada wyższej zdolności włókna do rozkładu fizjologicznego. Średni okres półtrwania tak zwanego włókna Bayer B-01 w teście wewnątrztchawiczym wynosi 32 dni.
Analogicznie jak w przypadku włókna mineralnego B-01, zbadano również inne włókna mineralne o okresie półtrwania poniżej 50 dni, klasyfikując je jako włókna nierakotwórcze.
Badania zdolności włókien mineralnych według wynalazku do rozkładu fizjologicznego wykazały, ze okres półtrwania wynosi wyraźnie poniżej 50 dni, w szczególności poniżej 40 dni, co wyklucza rakotwórczość.
Charakterystykę temperaturową włókien mineralnych określano w piecu z małym płomieniem, zgodnie z normą DIN 4102, część 17. Oznaczanie granicznej temperatury stosowania.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
Przykład 1
Wytworzono wełnę mineralną o następującym składzie w procentach wagowych:
SiO2 41,21
Al2O3 H,4
CaO 11,0
MgO 7,6
Na2O 9,5
K2O H
TiO2 U
Fe2O3 5,6
Przeprowadziwszy snucie w strumieniu gazu, w temperaturze 1300-1400°C, z takiej kompozycji łatwo wytworzono włókna mineralne o średniej średnicy 4,5 pm.
Wełna spełniała wymagania testu temperatury topnienia w 1000°C.
Przykład 2
Wytworzono wełnę mineralną o następującym składzie w procentach wagowych:
S1O2 39,,
Al2O3 H3
CaO H,4
MgO 6,6
Na2O 4,5
K2O 6,2
T1O2 0,4
Fe2O3 6,1
Przeprowadziwszy snucie w strumieniu gazu, w temperaturze 1900-1400°C, z takiej kompozycji łatwo wytworzono włókna mineralne o średniej średnicy 4,5-5 pm.
Prz ykład 3
Wytworzono wełnę mineralną o następującym składzie w procentach wagowych:
SiO2 44,0
Al2O3 H,,
CaO 11,0
MgO 5,2
Na2O 6,6
K2O 5,9
TiO2 0,^ł
Fe2O2 6,2
Przeprowadziwszy snucie w strumieniu gazu, w temperaturze 1900-1400°C, z takiej kompozycji łatwo wytworzono włókna mineralne o średniej średnicy 5,5 pm.
184 754
Przykład 4
Wytworzono wełnę mineralną o następującym składzie w procentach wagowych·
SiO2
AI2O3
CaO
MgO
Na20
K2O
TiO2
Fe2O2
37,4
222,
17,2
5,7
44>
6,2
0,5
6,1
Przykład 5
Wytworzono wełnę mineralną o następującym składzie w procentach wagowych·
SiO2
AI2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
TiO2
Fe2O2
44,9
1752
17,4
6,6
4,5
6,2
0,2
663
Przykład 6
Wytworzono wełnę mineralną o następującym składzie w procentach wagowych·
SiO2 44,6
A12O3 17,9
CaO 15,0
MgO 7,3
Na2O 4,4
K2O 6,1
TiO2 0,4
Fe2O2 6,3
184 754
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2,00 zł.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycja włókien mineralnych, ulegająca rozkładowi w środowisku fizjologicznym, znamienna tym, że zawiera 30-50,99% SiO2, 11,51-25% A12O3, korzystnie 13,01-25% Al2O3, 2-22,99% CaO, 0-15% MgO, 10,01-19% Na2O + K2O i 6-18% TiO2 + Fe2O3, przy czym zawartość składników podano w procentach wagowych.
  2. 2. Kompozycja wedłUg zastrz. 1, znamienna tym, ze zawiera 30-46,99% SiO2, 11,51-24% AhO3, zwłaszcza 13,01-24% Al2O 3, 4-20% CaO, 0-15% MgO, 10,01-18% Na2O + K2O i 7-16% TiO 2 + Fe2O3.
  3. 3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera 35-45% SiO2, 14,01-20% Al203, 8-17,5% CaO, 2-10% MgO, 10,01-16% Na2O + K2O i 7-15% TiO2 + Fe2O3.
PL97322856A 1996-02-06 1997-10-06 Kompozycja włókien mineralnych PL184754B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19604238A DE19604238A1 (de) 1996-02-06 1996-02-06 Mineralfaserzusammensetzung
PCT/EP1997/000545 WO1997029057A1 (en) 1996-02-06 1997-02-06 Mineral fiber composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL322856A1 PL322856A1 (en) 1998-03-02
PL184754B1 true PL184754B1 (pl) 2002-12-31

Family

ID=7784643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97322856A PL184754B1 (pl) 1996-02-06 1997-10-06 Kompozycja włókien mineralnych

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0819102B1 (pl)
AT (1) ATE179404T1 (pl)
AU (1) AU721117B2 (pl)
CA (1) CA2217562C (pl)
CZ (1) CZ289399B6 (pl)
DE (2) DE19604238A1 (pl)
DK (1) DK0819102T3 (pl)
ES (1) ES2133011T3 (pl)
HR (1) HRP970068B1 (pl)
HU (1) HU229654B1 (pl)
NO (1) NO316691B1 (pl)
PL (1) PL184754B1 (pl)
SK (1) SK282148B6 (pl)
TR (1) TR199701118T1 (pl)
WO (1) WO1997029057A1 (pl)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2778401A1 (fr) * 1998-05-06 1999-11-12 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
FR2778399A1 (fr) * 1998-05-06 1999-11-12 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
FR2783516B1 (fr) * 1998-09-17 2000-11-10 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
AU2001237407A1 (en) 2000-02-15 2001-08-27 Rockwool International A/S Man-made vitreous fibres and products containing them
FR2806402B1 (fr) * 2000-03-17 2002-10-25 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
FR2823501B1 (fr) * 2001-04-11 2003-06-06 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
DK1678386T4 (da) * 2003-10-06 2021-02-15 Saint Gobain Isover Isoleringsmaterialeelement af sammenfiltrede mineralfibre til klemmende indbygning imellem bjælker
US7803729B2 (en) 2003-10-06 2010-09-28 Saint-Gobain Isover Insulating element from mineral fibers for shipbuilding
AU2004277445B2 (en) * 2003-10-06 2010-07-15 Saint-Gobain Isover Mineral wool composition
PL1680372T3 (pl) 2003-10-06 2016-01-29 Saint Gobain Isover Drzwi ogniochronne i wkład ogniochronny do tych drzwi
EP1522642A1 (de) * 2003-10-06 2005-04-13 Saint-Gobain Isover G+H Ag Dämmstoffbahnen aus einem zu einer Rolle aufgewickelten Mineralfaserfilz für den klemmenden Einbau zwischen Balken
FR2864828B1 (fr) * 2004-01-07 2007-08-10 Saint Gobain Isover Composition de laine minerale
DE10349170A1 (de) 2003-10-22 2005-05-19 Saint-Gobain Isover G+H Ag Dampfbremse mit einer Abschirmung gegen elektromagnetische Felder
FR2940648B1 (fr) * 2008-12-30 2011-10-21 Saint Gobain Isover Produit d'isolation a base de laine minerale resistant au feu, procede de fabrication et composition d'encollage adaptee
JP6266250B2 (ja) * 2013-07-25 2018-01-24 ニチアス株式会社 耐熱無機繊維
CN116648434A (zh) 2020-11-19 2023-08-25 洛科威有限公司 用于生产人造矿物纤维的熔体的制备方法
WO2023079108A1 (en) 2021-11-05 2023-05-11 Rockwool A/S Method of preparing a melt for the production of man-made mineral fibres
WO2024047238A1 (en) 2022-09-02 2024-03-07 Rockwool A/S Process for recycling waste mineral material

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI56820C (fi) * 1978-09-27 1980-04-10 Paraisten Kalkki Oy Glaskomposition avsedd foer framstaellning av fibrer
JPS58502054A (ja) * 1981-12-04 1983-12-01 アメリカ合衆国 耐−アルカリ性ガラス繊維
GB2150553A (en) * 1983-12-01 1985-07-03 Glass Int Inc Composition for making glass fibres
GB2220654B (en) * 1988-07-13 1992-10-07 Glass Int Inc Glass composition and batch blend for its production
DK159201B (da) * 1988-09-05 1990-09-17 Rockwool Int Mineralfibre
FR2663922B1 (fr) * 1990-07-02 1993-06-11 Saint Gobain Isover Procede de formation de fibres.
BR9206653A (pt) * 1992-08-20 1995-10-24 Saint Gobain Isover Método para produção de lá mineral e lá mineral produzida pelo mesmo
BE1009073A7 (nl) * 1994-11-08 1996-11-05 Rockwool Int Kunstmatige glasvezels.

Also Published As

Publication number Publication date
DE19604238A1 (de) 1997-08-07
CA2217562A1 (en) 1997-08-14
ATE179404T1 (de) 1999-05-15
CA2217562C (en) 2008-07-29
AU721117B2 (en) 2000-06-22
HU229654B1 (en) 2014-03-28
DK0819102T3 (da) 1999-10-25
DE69700198D1 (de) 1999-06-02
NO974604L (no) 1997-10-06
PL322856A1 (en) 1998-03-02
NO974604D0 (no) 1997-10-06
HRP970068A2 (en) 1998-04-30
HRP970068B1 (en) 2000-04-30
HUP9901622A2 (hu) 1999-09-28
SK282148B6 (sk) 2001-11-06
EP0819102B1 (en) 1999-04-28
EP0819102A1 (en) 1998-01-21
DE69700198T2 (de) 1999-09-23
TR199701118T1 (xx) 1998-06-22
HUP9901622A3 (en) 2005-05-30
CZ305397A3 (cs) 1998-06-17
SK134697A3 (en) 1998-05-06
ES2133011T3 (es) 1999-08-16
NO316691B1 (no) 2004-03-26
AU1601997A (en) 1997-08-28
CZ289399B6 (cs) 2002-01-16
WO1997029057A1 (en) 1997-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL184754B1 (pl) Kompozycja włókien mineralnych
AU761462B2 (en) Mineral wool composition
IE66323B1 (en) Glass fibres capable of decomposing in a physiological mediam
US6043170A (en) Mineral fiber composition
CA2530305C (en) High temperature resistant vitreous inorganic fiber
PL132250B1 (en) Glass fibres
JPS58500406A (ja) ガラス組成物、その製造方法およびその組成物からなる製品
SK189199A3 (en) Biodegrable mineral wool composition
AU741801B2 (en) Artificial mineral wool composition
WO1995031410A1 (en) A mineral-fiber composition
WO2005000754A1 (en) High temperature resistant vitreous inorganic fiber
EP0074655B1 (en) Heat resistant inorganic fiber
JP4019111B2 (ja) 生理食塩水に可溶な無機繊維とその製造方法
EP0721432B1 (en) A mineral-fiber composition
KR102725023B1 (ko) 미네랄 울
CA2267445A1 (en) Mineral fiber compositions
EA002551B1 (ru) Способ увеличения упругости и уменьшения ломкости минерального волокна
WO1989004813A1 (en) Method for mixing ferrochromium slag in order to produce fire-resistant and chemically resistant fiber
RU2815717C2 (ru) Минеральная вата
WO1996016913A1 (en) A mineral fiber composition
AU2018307447A1 (en) Mineral fibres
HUT77856A (hu) Ásványi szál készítmény