PT97824B - Processo de fabrico de fibras minerais susceptiveis de se decompor em meio fisiologico e de produto constituido pelas fibras - Google Patents

Processo de fabrico de fibras minerais susceptiveis de se decompor em meio fisiologico e de produto constituido pelas fibras Download PDF

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Description

DESCRIÇÃO
DA
PATENTE DE INVENÇÃO
N.° 97.824
REQUERENTE: ISOVER SAINT-GOBAIN, francesa, industrial, com sede em Les Miroirs, 18, avenue d'Alsace, F-92400 Courbevoie, França.
EPÍGRAFE: PROCESSO DE FABRICO DE FIBRAS MINERAIS SUSCEPTÍVEIS DE SE DECOMPOR EM MEIO FISIOLÓGICO E DE PRODUTO CONSTITUÍDO PELAS FIBRAS
INVENTORES: MME. SYLVIE THELOHAN - ALAIN DE MERINGO HANS FURTAK - WOLFGANG HOLSTEIN
Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.
França, sob o nQ 90.06841, em 1 de Junho de 1990.
INPI. MOD. 113 RF 18732
Memória descritiva referente ao pedido de pcienis de invcnçõ.o tem nome de Isover Saint—Sofcsin, francesa, industrial, com sede em Lss Miroirs, IS, avenue d'AIsace, F-S240® Courbevoie, França, para :
-PROCESSO DE FABRICO DE FIBRAS MINERAIS SUSCEPTÍVEIS
OE SE DECOMPOR EM MEIO FISIOLOGICO E DE PRODUTO
CONSTI ΤΟ 100 PELAS- FIBRAS presente invento refere-se ao campo das fibras minerais? visa mais precisamente fibras minerais cuja composição é de tai maneira que estas degradam—se quando entram em contacto com um meio fisiológico.
isolamento térmico e acústico dos edifícios.
ns das vezes, é realizado a partir de produtos constituídos no seu essencial de lã mineral, t-al como, IS de rocha. A configuração particular dos pontos a isolar faz com que na maioria das vezes as pessoas encarregadas da colocação desses produtos, os cortem no próprio local. Esta operação provoca a ruptura das fibras e eventualmente a dispersão de algumas delas na atmosfera. Tem como consequência que por vezes uma fibra oode ser inalada acidentalmente.
Ainda que a nocividade das fibras inaladas não tenha sido demonstrada, fez-se sentir a necessidade de tranquilizar os utilizadores propondo—lhes um produto susceptível de se dissolver facilmente num meio fisiológico.
A finalidade do presente invento è de propor fibras
minerais ruja composição seja oe forma que eias se degraoem râpidaiaente em contacto com um meio fisiológico.
O presente invento tem sobretudo por objectii f ibraí suscepx-í veis oe serem oonaas por técnicas tradicionais de centrifugação externa.
Estas técnicas são utilizadas para fibrar vidros obtidos por fusão de matérias primas, tais como, basaltos ou escórias de altos fornos. Algumas destas técnicas, chamadas ainda centrifugação livre, consistem em dobrar um fio de vidro fundido sobre a banda periférica duma roda de centrifugação, girando a grande velocidade à volta dum eixo perpendicular à direcção do fio de vidro. Sob o efeito força centrífuga, uma parte do vidro é transformada fibras, sendo o resto enviado para uma outra roda onde se o mesmo fenômeno? podem ser assim interpostas três ou quatro rodas no trajecto do vidro fundido.
□a em dá
Os propósitos do invento são atingidos modificando composições vidreiras conhecidas utilizadas nas técnicas de centrifugação livre. A partir dessas composições, que compreendem, essencialmente silica, alumina, oxidos alcalinoterrosos, os inventores descobriram que a adição de pentóxido de fósforo permite que sejam obtidos vidros que, sob a forma de fibras, degradam—se rapidamente em meio fisiológico.
Os vidros segundo o invento possua», de resto.
propriedades que nas principais, estão próximas das dos
vidros comum s. é assim que podem ser transformados eni f ibras
utilizando as rodas de centrifugação clássicas.
As fibras minerais segundo o invento apresentam uma composição que encerra os constituintes a seguir indicados, nas proporções ponderais definidas pelos limites seguintes;
SlO-5 AI-2O-: CaO MgO p2°5
Feotk
-a
-tjy ά %
% % 10 % a soma CaO + MgO + Fe^Qg sendo superior a 25 %, assim como os óxidos Na20 e K2O cuja soma fica inferior a aproximadamente 7 %. A totalidade do ferro contido na composição segundo o invento é expressa sob a forma de óxido férrico.
As composições assim defenidas podem ser elaboradas 3. partir de constituintes puros mas são obtidas geralmente por fusão duma mistura de matérias primas vitrifícaveis que trazem eventualmente outros óxidos, tais como óxidos de titânio e óxidos de manganésio, considerados no âmbito do invento como impurezas. O teor total destas impurezas é inferior ou igual a aproximadamente 3 % em pêso.
rara pooerei» ;er utilizadas tecnicas centrifugação externa, as composições segundo o invento apresentam vantajosamente uma viscosidade adequada a uma temperatura relativamente baixa. Mo âmbito do invento, a soma destes óxidos é em geral igual ou superior
50% em pêso.
ap r oxi madamen ts
Por outro lado, a produção de fibras é condicionada pela maior ou menor aptidão do vidro em densenvolver sua massa. Este fenómeno, chamado é caracterizado por várias temperaturas; máxima a velocidade de crescimento dos cristais e aquela a que se torna nula (.liquidusí a velocidade de cr es cimento.
cristais na desv itrificação, aquela a que
Em grande larc-e, este fenómeno é mais ou menos
acentuado era função da soma total dos óxidos alcalinoterrosos. rio âmbito do invento, sesta soma fica inferinr a aproximadamente 4S 7 em pèso.
Para se garantir uma boa manutenção das fibras ao calor, é desejável que a soma CaO + MgO + FeoOg fique superior a aproximadamente 2b 7 em peso.
O âmbito das comparações preferidas segundo o invento é limitado peias proporções ponderais seguintes:
SiQo 45 a 57 7
Al2o3 3 => 6 7
CaO 20 a 30 7
MgO S a ÍS 7
Fe203 0, 1 a 4 7
P2°5 1 a 7 7
MaoO + ;<->□ 0, 1 a 5 7
J— o—
istpupezas -v -.7 Ar
itro âmbito das composições segundo j
i seguintes propor çces ponderais:
Si 0-7' 33 a 50 7
AioOo “7 3 1 3
CaO 20 a 30 %
MgO 6 a 16 &
Fe-fl-j 0, 1 a 4 '&
PoO=i 3 a 3 %
4_
Ma20 + KoC 0,1 a 5 &
impurezas < 3 %
As vantagens do invento sao po
ição segu inte, ilustrada por a
1imitativos.
meio em
As medidas do grau de decomposição fisiológico foram efsct.uarla<; em fibras cujo diâmetro e constante e igual a aproximadamente 10 micrómetros.
Estas fibras são mergulhadas numa solução que simula um fluido e?ítracelular (. expressa em g/1);
cuj;
compos a seguincc
NgC1o-SHoO
NaCl
NaoHPQ^.
Wa2S04-2H2O
CaCl2.4H2Q
NaHCOo
ÍNa2 tartrato).2H2O f.Nao c i trato) . 5, SHoO Lactacto de Na Piruvato de Na 31 ic ina
6,415 0,148 0, 179 0,318 2,703 0,180 0, 186 0,175 0, 172 0,118
As condições experimentais escolhidas para determinar o grau de decomposições das fibras de vidro nesta solução são as seguintes: duzentos miligramas de fibras são colocados entre dois discos perfurados, separados por um anel circular. Estes dois discos, com um diâmetro de 4,3 centímetros, são cobertos por um filtro de policarbonato. Este conjunto constitui uma célula de medida através da qual circula a solução cujo débito é regulado por uma bomba peristãltica. Esta débito é de 40 mililitros por dia, sendo a duração do teste de 20 dias. A célula e o frasco que contem a solução de ataque são mantidos a 372. C. Depois de ser atravessada a célula, a solução de ataque garrafas para ser analisada pósteriormente.
recolhida em
Para análise, mede-se a quantidade de siiicio passaoa em soíuç;
o peso de silício dissolvido em relação ao peso de silicio presente inícialmente na fibra dá
-4R5 resuιtaco capacidade f isiológi co.
ϊικ percentagem, qua á da fibra testada em ura bom indicador ;e degradar em cora da meio
As composições analisadas e os resultados obtidos estão ex|Xft>U» nas tabela:
Na tabela í figuram as composições que invento e duas composições conhecidas que referência ívidro n^. 1 e 4 ).
ilustrara o servem de
A presença de pentõxido de fósforo, nas composições segundo o invento, tem sempre como consequência um aumento da quantidade de silicio dissolvido na solução de ataque das fibras a partir das referidas composições, comparativamente às fibras cuja composição nSo contêm práticamente fósforo.
A tabela 2 reúne alguns resultados experimentai: apoio desta afirmação.
de
A comparação entre os vidros nS. 1 e por um lado, os vidros e 6, por outro lado, mostra que a diminuição de alumina em proveito da silica tem por efeito favorecer a decomposição das fibras testadas.
comparação entre os vidros nS í e -d, assim como vidros ní2. S e 6, mostra que nos vidros em que o decomposição não è desprezível, a substituição da silica provoca um aumento notável do fibras analisadas.
entre os grau de pentõxido de fósforo por grau de decomposiçã.o das
A influência de pentõxido de fósforo zubre o grau ds decomposiçã.o das fibras fica ainda realmente apreciável num vidro com grande teor de alumina assim como mostram os vidros
O fósforo entra na mistura vitrificável sob a forma, por pxssBplo, ds fosfato dissódico ou ds fosfato de cálcio. Quando a quantidade de fosfato introduzida na mistura yitrificável for relativamente grande, a fusão é por vezes dificil. Esta é a razão pela qual o teor de pentóxido de fósforo nas composições fica igual ou inferior a aproximadamente 1® % em péso.
omposições segundo o invento que apresentam de ds mesmo tempo características desvitrificação apropriadas para o processo de fibragem por centrifugação externa e, no estado de fibras, uma grande velocidade de decomposição em meio fisiológico, compreendem menos de 7 % em péso de óxidos alcalinos.
viscosidade
As fibras minerais, segundo o invento, expostas no quadro π2. 1 sâo todas resistentes a uma temperatura de 7Ô0S C. Verificou—se qua amostras cúbicas aprox i madamente destas fibras <100 Kg/m--) aquecidas num forno durante 30 minutos apresentam um abaixamento inferior a 10 % a 708S C.
Os vidros segundo o invento podem ser transformados em fibras a partir de dispositivos de centrifugação externa conhecidos, tais como os descritos, por exemplo, nas patentes dos EUA—A—2.663. 051, EP—A—0. 167.-508 ou FR—A—2.609.708.
As fibras assim obtidas permitem que sejam obtidos produtos fibrosos de excelente qualidade aptos a numerosas aplicações. Assim, por exemplo, segundo o utilizadas vantajosamente sob a forma geométricamente bem definidos, rigídifiçados por um ligante polimerizado ou sob a forma de produtos tubulares destinados a isolar canalizações. As fibras segundo o invento podem ser utilizadas igualmente sob a forma de placas de espuma cosidas sobre cartão ou grelhas metálicas, sob a forma de almofada, ou mesmo por enchimento sem enfardamento.
invento são de painéis
TABELA NQ 1
Composições em percentagens ponderais
: Consti— : tuintes :Vidro:Vidro : n°l : n’2 :Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:
: n’3 : n°4 : n°5 : n’6 : n’7 : n’8 :
: Si 0 2 : 47,1: 49,9; : 56,4: 45,7: 49,7: 52;7: 39,7: 44,9:
: Fe203 : 12,9: 12,9; ; 12,9: 2,1: 2,1: 2,1: 2,1: 10 :
s Al2 0 3 : 13,8: 4,5; : 4,5: 11,5: 4,5: 4,5: 11,5: 4,5:
: CaO : 10,3: 10,3: ; 10,3: 29,5: 29,5: 29,5: 29,5: 29,5:
: MgO : 9,1: 9,1: 9,1: 7,4: 7,4: 7,4: 7,4: 7,4:
: Nâ2 0 : 2,7: 2,7: 2,7: 1,4: 1,4: 1,4: 1,4: 1,4:
: K20 : 1,2: 1,2: 1,2: 1,3: 1,3: 1,3: 1,3: 1,3:
: P20s : 0,3: 6,5: 0,3: 0,1: 3 : 0,2: 6 : 3 :
:impurezas : 2,6: 2,9: 2,6: 1 : 1,1: 0,9: 1,1: 0,7:
TABELA NQ 2
Resistência química em meio fisiológico Quantidade de S1O2 dissolvida (em percentagem) : tempo :Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:Vidro:
:de ataque: n°l : n°2 : n°3 : n°4 : n°5 : n°6 : n°7 : n’8 :
:20 dias : 0,7 : 5,1 : 2,5 : 0,9 : 11,4: 5,2 : 2,6 : 5,3 :

Claims (5)

  1. lã — Processo de fabrico de fibra mineral susceptível de se decompôr em presença dum meio fisiológico, caracterizado pelo facto de se obter fibras que compreendem além das impurezas cujo teor ponderai global é inferior ou igual a aproximadamente 3 X, os seguintes constituintes segundo as proporções ponderais seguintes:
    Si02 0-7 •~t f a 58 X A12Q3 4 a 14 X CaQ 7 -a 40 X MgO 4 p 16 X P20.5 1 a 10 X FeoO 0 a 15 X
    ferro total expresso sob esta forma?» sendo a soma de CaQ + ngQ + Εε203 superior a 25 %, assim como a soma das percentagens dos óxidos Na^ e K^3, fica inferior a 7 X.
  2. 2â — Processo de fabrico de fibra mineral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a soma de SiQ2 + ser superior a aproximadamente 50 X.
  3. 3â. - Processo de fabrico de fibra mineral de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto de a soma de CaQ + HgO ser inferior a aproximadamente 40 X.
  4. 4ã - Processo de fabrico de fibra mineral de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fact-o de compreender:
    8i02 45 a 57 % A12Q3 3 a ô S Ca.O 20 a 30 % MgO 6 a 16 % Fe203 0,1 a 4 % i a í Na2O+K2O 0,1 a 5 % 5ã — PP—CSSSíT de fabrico de fibra mineral de acordo qualquer uma das r o de compreender: eivindicações 1 a 3, caracterizada pelo
    Si02 40 a 5ô Ά A12O3 7 a 13 % CaO 20 a 30 % MgO í? a 16 % Fe203 0 a 4 % p2°5 3 a 9 % Na2Q-M<20 0, 1 a 5 %
  5. 6â - Processo de fabrico de produto destinado ao isolamento térmico e/ou acústico e constituído peio menos em parte de fibras minerais, caracterizado pelo facto de as referidas fibras apresentarem uma composição química conforme definida por qualquer uma das reivindicações precedentes.
    Correspondente pedido foi depositado em França, sob o n2 30.06,841, em 1 de Junho de 1930, cuja prioridade reivindica.
PT97824A 1990-06-01 1991-05-31 Processo de fabrico de fibras minerais susceptiveis de se decompor em meio fisiologico e de produto constituido pelas fibras PT97824B (pt)

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