RU2018491C1 - Способ получения базальтового волокна - Google Patents

Способ получения базальтового волокна Download PDF

Info

Publication number
RU2018491C1
RU2018491C1 SU5031919A RU2018491C1 RU 2018491 C1 RU2018491 C1 RU 2018491C1 SU 5031919 A SU5031919 A SU 5031919A RU 2018491 C1 RU2018491 C1 RU 2018491C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
fibers
fiber
basalt
method
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Федорович КИБОЛ
Original Assignee
Виктор Федорович КИБОЛ
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 Виктор Федорович КИБОЛ filed Critical Виктор Федорович КИБОЛ
Priority to SU5031919 priority Critical patent/RU2018491C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2018491C1 publication Critical patent/RU2018491C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/05Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates

Abstract

Использование: изготовление высокотемпературных фильтров в нефтехимической, металлургической отраслях промышленности, в радиоэлектронной промышленности для производства плат, в композиционных материалах. Сущность изобретения: в способе получения базальтового волокна базальтовую породу нагревают до 1500 - 1600°С и вытягивают волокно со скоростью 3500 - 4500 м/мин из расплава с вязкостью 110 - 500 П. Характеристики волокна: диаметр волокна 4,0 - 3,5 мкм. 1 табл.

Description

Изобретение относится к технологии получения минеральных волокон из расплавов горных пород, а более точно к способу получения базальтового волокна.

Наиболее успешно изобретение может быть использовано для изготовления высокотемпературных фильтров в нефтехимической, металлургической отраслях промышленности, в радиоэлектронной промышленности для производства плат, в композиционных материалах, которые должны обладать высокой исходной прочностью, стойкостью к агрессивным средам, долговечностью.

Рост объемов производства стеклянных волокон за последнее время сдерживается возрастающим дефицитом исходного сырья, в частности кварцевых песков, соды, сульфата бора.

С целью покрытия дефицита в исходном сырье с одновременным увеличением химической стойкости, температуростойкости и модуля упругости волокон был разработан способ получения волокон из горных пород типа базальтов, которые широко распространены в природе. Базальтовые волокна по ряду основных свойств превосходят стеклянные по щелочестойкости, кислотостойкости. Так, устойчивость базальтового волокна после кипячения в соляной кислоте составляет 82%, алюмоборсиликатного лишь 54%. Модуль упругости базальтового непрерывного волокна также приблизительно в 1,5 раза выше, чем у стеклянного. Термостойкость базальтового непрерывного волокна на 250oС больше, чем у алюмосиликатного. При пребывании в 100% относительной влажности в течение 64 сут прочность базальтового непрерывного волокна практически не меняется, тогда как волокна алюмоборсиликатного состава теряют 30% прочности.

Известен способ изготовления волокна из расплава горных пород, по которому волокно получают при температуре расплава 1200-1300oC и его вязкости 100 ПЗ. Полученные волокна обладают низкой термостойкостью и большим средним диаметром элементарной нити выше 14 мкм, получаемой из этих волокон, что не позволяет ее использовать для изготовления высокотемпературных фильтров, применяемых для улавливания цветных или других металлов в отходящих газах [1].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения волокна из расплава горных пород типа базальтов [2].

Известный способ заключается в следующем.

Базальтовую породу подают в зону плавления плавильной печи, где поддерживают температуру 1450±10oC, и получают расплав, который поступает в зону гомогенизации печи. В указанной зоне поддерживают температуру 1200oC, превышающую температуру кристаллизации полученного расплава. Затем расплав из зоны гомогенизации подают в зону формирования волокна, и вытягивание волокон ведут со скоростью 2135-3200 м/мин при вязкости расплава в зоне формирования волокна менее 100 ПЗ.

Недостатком данного способа является большой диаметр получаемой комплексной нити, превышающий 11 мкм, из-за относительно низкой скорости ее вытягивания 3200 м/мин. Увеличение скорости вытягивания приводит к ее отрыву.

Цель изобретения - получение базальтового волокна с улучшенными физико-механическими свойствами.

Цель достигается тем, что в способе получения волокна, включающем подачу базальтовой породы в зону плавления, нагрев ее до температуры плавления и получения расплава, подачу полученного расплава в зону гомогенизации, в которой поддерживают температуру, превышающую температуру кристаллизации расплава, подачу гомогенизированного расплава в зону формирования волокна, вытягивание из расплава непрерывных волокон, нагрев базальтовой породы ведут при 1500-1600oC, вытягивание непрерывных волокон ведут со скоростью 3500-4500 м/мин при вязкости расплава 110-500 ПЗ.

Реализация способа получения волокна обеспечивает получение непрерывного базальтового волокна диаметром менее 7 мкм. При этом достигается повышение термостойкости непрерывных базальтовых волокон, изделия из которых могут быть применены при температуре, превышающей 700oC.

Способ осуществляют следующим образом.

П р и м е р. Базальтовую породу подают в зону плавления плавильной печи, где происходят нагрев породы до 1500-1600oC и получение расплава. Полученный расплав выдерживают некоторое время с целью его гомогенизации. А затем гомогенизированный расплав подают в зону формирования волокна, которая сформирована питателем с фильерами, в которых поддерживают температуру, превышающую температуру кристаллизации полученного расплава. Из фильер расплав выходит в виде капель, образуя луковицы, которые увеличиваясь в массе, отрываются от фильер, образуя пучок волокон. Сначала эти волокна собирают непрерывным вытягиванием вручную, и полученный пучок заводят в канавку ролика нитесборника, быстро вытягивая под углом 60-80o. Вытягивание волокон осуществляют без остановок и замедлений со скоростью 3500-4500o м/мин при вязкости расплава более 100 ПЗ, так как в противном случае на волокнах образуются медленно застывающие утолщения, которые вызывают ожог и повреждают ролик нитесборника. При достижении пучка волокон требуемой тонкости обрывают его конец, вручную наматывают нить на торец бобины и включают при этом наматывающий механизм. В результате за счет вращения бобины на нее наматываются непрерывные базальтовые волокна. Для предупреждения взаимного трения в пучке непрерывных волокон, их взаимного склеивания, а также предохранения наружной поверхности волокон от воздействия внешней среды и разрушения их в процессе переработки поверхности волокон покрывают замасливателем. Бобины с намотанными на них непрерывными волокнами снимают с бобинодержателя и передают на переработку.

Базальтовые непрерывные волокна, полученные по предложенному способу, имеют средний диаметр элементарного волокна менее 7 мкм при скорости вытяжки 3500 м/мин и температуре вытяжки 1500oC.

Конкретные примеры осуществления способа представлены в таблице.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА путем подачи базальтовой породы, нагрева ее до температуры плавления, гомогенизации расплава и вытягивания непрерывных волокон, отличающийся тем, что нагрев базальтовой породы ведут до 1500 - 1600oС, а волокно вытягивают со скоростью 3500 - 4500 м/мин из расплава с вязкостью 110 - 500 П.
SU5031919 1992-03-12 1992-03-12 Способ получения базальтового волокна RU2018491C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5031919 RU2018491C1 (ru) 1992-03-12 1992-03-12 Способ получения базальтового волокна

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5031919 RU2018491C1 (ru) 1992-03-12 1992-03-12 Способ получения базальтового волокна
KR1019940703127A KR950700219A (ko) 1992-03-12 1993-03-11 현무암섬유 제조방법(method for production of basalt fiber)
PCT/RU1993/000063 WO1993017975A1 (fr) 1992-03-12 1993-03-11 Procede de production de laine de basalt
SK108794A SK108794A3 (en) 1992-03-12 1993-03-11 Method of making basalt fibre
EP93909440A EP0705799A1 (de) 1992-03-12 1993-03-11 Verfahren zum herstellen von basaltwolle
JP51557293A JP3611852B2 (ja) 1992-03-12 1993-03-11 玄武岩繊維の製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018491C1 true RU2018491C1 (ru) 1994-08-30

Family

ID=21599152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5031919 RU2018491C1 (ru) 1992-03-12 1992-03-12 Способ получения базальтового волокна

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0705799A1 (ru)
JP (1) JP3611852B2 (ru)
KR (1) KR950700219A (ru)
RU (1) RU2018491C1 (ru)
SK (1) SK108794A3 (ru)
WO (1) WO1993017975A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022401A1 (fr) * 1996-11-19 1998-05-28 Domanov, Gennady Panteleimonovich Procede de fabrication de fibres de basalte et dispositif prevu a cet effet
WO2007136360A1 (fr) 2006-05-19 2007-11-29 Kibol Viktor F Composition et procédé pour produire une fibre de basalte continue

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4677274B2 (ja) * 2005-04-21 2011-04-27 パイオニア株式会社 スピーカー装置用構成部品及びその製造方法
JP5024847B2 (ja) 2005-06-06 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 バサルト繊維材料
JP4624190B2 (ja) 2005-06-20 2011-02-02 トヨタ自動車株式会社 バサルト繊維の製造方法
KR101504514B1 (ko) * 2013-07-22 2015-03-30 (주)비에프 현무암 연속섬유 제조 방법 및 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU461909A1 (ru) * 1962-08-17 1975-02-28 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория По Защите Строительных Конструкций От Коррозии Способ изготовлени волокна из расплава горных пород
FR1588823A (ru) * 1968-06-20 1970-03-16
US3715418A (en) * 1969-10-02 1973-02-06 Monsanto Co Low viscosity melt spinning process
GB1301232A (ru) * 1971-07-06 1972-12-29
CH561670A5 (ru) * 1972-12-04 1975-05-15 Battelle Memorial Institute
US4199336A (en) * 1978-09-25 1980-04-22 Corning Glass Works Method for making basalt glass ceramic fibers
SU1141074A1 (ru) * 1981-11-30 1985-02-23 Донецкий Завод Изоляционных Материалов Способ получени минерального расплава
DE3509424A1 (de) * 1985-03-15 1986-09-18 Gruenzweig Hartmann Glasfaser Einrichtung zur herstellung von mineralfasern aus silikatischen rohstoffen wie basalt, nach dem duesenblasverfahren
JPH0729815B2 (ja) * 1987-01-16 1995-04-05 株式会社島津製作所 ガラス繊維
SU1694491A1 (ru) * 1989-02-01 1991-11-30 Г.П.Бойко, А.А.Л х, Е.А.Кодаченко, В.Н.Красильник и Е.Е.Бойко Способ получени неорганических волокон из минерального расплава

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 461909, кл. C 03B 37/00, 1962. *
2. Джигирс Д.Д. и др. Производство базальтового непрерывного волокна. - Строительные материалы и конструкции, 1986, N 3, с.11-12. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022401A1 (fr) * 1996-11-19 1998-05-28 Domanov, Gennady Panteleimonovich Procede de fabrication de fibres de basalte et dispositif prevu a cet effet
WO2007136360A1 (fr) 2006-05-19 2007-11-29 Kibol Viktor F Composition et procédé pour produire une fibre de basalte continue

Also Published As

Publication number Publication date
JP3611852B2 (ja) 2005-01-19
SK108794A3 (en) 1995-02-08
JPH09500080A (ja) 1997-01-07
KR950700219A (ko) 1995-01-16
EP0705799A1 (de) 1996-04-10
EP0705799A4 (en) 1995-04-19
WO1993017975A1 (fr) 1993-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5809324B2 (ja) 有機物及び/又は無機物を強化できるガラス糸
US8037719B2 (en) Method for manufacturing basalt fiber
RU2564886C2 (ru) Стекло с повышенным модулем, не содержащее лития
JP4244605B2 (ja) ガラス繊維用ガラス組成物
US2772518A (en) Method of coating glass filaments with metal
AU2003235668B2 (en) High temperature resistant vitreous inorganic fiber
US3793041A (en) Refractory fibers of zirconia and silica mixtures
US4166147A (en) Shaped and fired articles of tio2
EP0869922B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mineralfasern
KR100822243B1 (ko) 내고온성 유리질 무기 섬유
US2571457A (en) Method of spinning filaments
CA1099871A (en) Process for producing polycrystalline oxide fibers
ES2306230T3 (es) Modificacion de fibras de silicato alcalinoterreo.
ES2405582T3 (es) Hilos de vidrio y materiales compuestos de matriz orgánica, y/o inorgánica que contienen dichos hilos
AU2006344070B2 (en) Composition and method for producing continuous basalt fibre
US5945360A (en) Biosoluble pot and marble-derived fiberglass
US5789329A (en) Boron-free glass fibers
US3929497A (en) Crystallizable glass suitable for fiber production
US5312806A (en) Mineral fibres
KR101299769B1 (ko) 내화물이 라이닝 처리된 용융기에서의 고성능 유리 섬유의 제조 방법 및 이 방법에 따라 형성된 섬유
CA1290115C (en) Internally modified ceramic fiber
US2234986A (en) Mechanically drawing fibers
US5248637A (en) Highly heat resistant glass fiber and process for its production
DE2760365C2 (ru)
EP0973697B1 (de) Al2o3-haltiges, hochtextiles und hochtemperaturbeständiges glasstapelfaservorgarn sowie produkte hieraus

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20090313