SK1097A3 - Compositions of glass for mineral wool production - Google Patents

Compositions of glass for mineral wool production Download PDF

Info

Publication number
SK1097A3
SK1097A3 SK10-97A SK1097A SK1097A3 SK 1097 A3 SK1097 A3 SK 1097A3 SK 1097 A SK1097 A SK 1097A SK 1097 A3 SK1097 A3 SK 1097A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
weight
glass compositions
compositions according
glass
contain
Prior art date
Application number
SK10-97A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Michael Perander
Bjorn Ronnlof
Original Assignee
Rockwool Ab
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=20394663&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK1097(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rockwool Ab filed Critical Rockwool Ab
Publication of SK1097A3 publication Critical patent/SK1097A3/en

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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • 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
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • 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)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

The invention relates to glass compositions for the manufacture of mineral wool having favourable physiologic properties as well as good production technical, production economical and product favourable properties. The glass composition contains SiO2 in the amount of 45-55 % by weight, Al2O3 in the amount of 0-8 % by weight, B2O3 in the amount of 0.3-5 % by weight, Fe-oxides in the amount of 0-10 % by weight, alkalic earth oxides in the amount of 32-45 % by weight and alkalic oxides in the amount of 0-6 % by weight. Also favourable relationships of different oxides are defined.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka kompozície skla na výrobu minerálnej vlny, ktorá zo zdravotného hľadiska je vhodnejšia ako azbest, ktorý je rizikový vzhľadom na možnosť vzniku rakoviny pľúc.The invention relates to a mineral wool glass composition which is more suitable from a health standpoint than asbestos, which is at risk of lung cancer.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Na základe uskutočnených epidemiologických výskumov nebola dokázaná žiadna súvislosť medzi prácou s minerálnou vlnou a rakovinou pľúc alebo inou chorobou. Tiež inhalačné testy, pri ktorých zvieratá vdychovali veľké množstvo vlákien minerálnej vlny neviedli k zisteniu zvýšeného vzniku rakoviny. Tieto výsledky sa týkajú komerčne získateľných vlákien a nie je jasné, v akom rozsahu možno uvedené výsledky aplikovať tiež na iné typy vlákien. Preto je potrebné pokračovať v ďalších výskumoch.Based on the epidemiological investigations carried out, there has been no evidence of a relationship between working with mineral wool and lung cancer or any other disease. Also, inhalation tests in which animals inhaled a large amount of mineral wool fibers did not lead to the detection of increased cancer. These results relate to commercially obtainable fibers and it is not clear to what extent the results can also be applied to other types of fibers. Therefore further research is needed.

Je však veľmi nákladné uskutočniť epidemiologické štúdie a inhalačné štúdie, ktoré trvajú veľmi dlho, dokonca až niekoľko rokov. Epidemiológia je tiež pomerne málo citlivá. Preto boli vykonané pokusy, vypracovať metódu pre rozbory, t.j. získať spôsob na identifikovanie typov, v danom prípade typov vlákien z minerálnej vlny, ktoré môžu spôsobovať riziko vzniku choroby. Takto identifikované prípady možno neskôr podrobiť dôkladnejším testom na zistenie, či existuje akútne riziko, alebo nie. Iným aspektom je, že typy vlákien, ktoré dávajú výsledky pre správne uskutočnené analytické testy, možno pokladať za bezrizikové, na vyvolanie chorôb.However, it is very costly to carry out epidemiological and inhalation studies that last very long, even several years. Epidemiology is also relatively insensitive. Therefore, attempts have been made to develop a method for analysis, i. to obtain a method for identifying the types, in this case, the types of mineral wool fibers that may be at risk of developing the disease. Cases identified in this way may later be subjected to more thorough tests to determine whether or not there is an acute risk. Another aspect is that the types of fibers that give results for properly performed analytical tests can be considered risk-free for disease induction.

Analytické testy môžu byť IP testy, intraperitoneálne alebo intrapleurálne zavedenie, t.j. zavedenie vlákien do abdominálnej dutiny a do pohrudnice testovaných zvierat.The analytical assays may be IP assays, intraperitoneal or intrapleural delivery, i. introduction of fibers into the abdominal cavity and into the pleura of the test animals.

Také testy možno pokladať za veľmi citlivé a s malým množstvom chybných negatívnych výsledkov, t.j. prípadov, v ktorých materiál, schopný vyvolávať riziká chorôb sa v skutočnosti podarí považovať za neškodný v testoch. Naopak, môže sa získať veľké množstvo falošných kladných výsledkov. Zatiaľ existuje len veľmi málo poznatkov.Such tests can be considered very sensitive and with few false negative results, i. cases in which material capable of causing disease risks can in fact be considered harmless in tests. Conversely, a large number of false positive results can be obtained. So far there is very little knowledge.

IP testy môžu byť tiež nákladné a trvať niekoľko mesiacov. Je tiež neetické používať pokusné zvieratá pre tieto účely. Preto boli skúšané metódy in vitro, ktoré možno uskutočňovať s dostupným zariadením a v priebehu len niekoľkých dní. Tieto metódy sú v dvoch kategóriách: biochemické a chemické.IP tests can also be costly and take several months. It is also unethical to use experimental animals for these purposes. Therefore, in vitro methods have been tested that can be performed with available equipment and within a few days. These methods are in two categories: biochemical and chemical.

Pri biochemických metódach sa vlákna uvedú do styku so živými bunkami alebo bunkovými materiálmi a skúmajú sa biochemické reakcie, napríklad tvorba volných radikálov.In biochemical methods, fibers are contacted with living cells or cellular materials and biochemical reactions, such as free radical formation, are investigated.

Chemické metódy sa často zakladajú na javoch, pri ktorých vlákna z minerálnej vlny možno rozpustiť v polárnych kvapalinách, napríklad v kvapalinách, ktoré napodobňujú kvapaliny tela. Je možné veriť, že vlákna, ktoré sa rýchlo rozpúšťajú alebo rozpadávajú na veľmi krátke kúsky, predstavujú malé, alebo žiadne riziko.Chemical methods are often based on phenomena in which mineral wool fibers can be dissolved in polar liquids, such as liquids that mimic body fluids. It is believed that fibers that dissolve rapidly or disintegrate into very short pieces pose little or no risk.

Predpokladalo sa, že sa chemická klasifikácia má uskutočňovať pred IP testom, čím sa zmenší počet typov vlákien, ktoré sa majú IP testovať. Tak bol vytvorený index, udávajúci kompozíciu skla vlákien a kompozícia bola rozdelená do troch skupín : prvá skupina, ktorá pravdepodobne voľne prejde IP testom, t.j. skupina, ktorá dáva záporný výsledok; druhá skupina, pri ktorej je dôvod predpokladať, že kompozícia skla nemôže prejsť celkom IP testom; a tretia kategória, ktorá je skupinou, pri ktorej sa nedá zistiť celková pravdepodobnosť pomocou indexu a ktorá sa preto musí podrobiť IP testom.It was assumed that the chemical classification was to be performed prior to the IP test, thus reducing the number of fiber types to be tested for IP. Thus, an index indicating the fiber glass composition was created and the composition was divided into three groups: the first group that is likely to pass the IP test, i. a group giving a negative result; a second group for which it is reasonable to assume that the glass composition cannot fully pass the IP test; and the third category, which is a group for which the overall probability cannot be ascertained by means of an index, and therefore must be subjected to IP tests.

Indexom podľa tejto myšlienky je Wardenbachov index (WI), ktorý sa vypočíta z rovniceThe index according to this idea is the Wardenbach index (WI), which is calculated from the equation

VVI = BaO + CaO + MgO + Na2O + K2O + B2O3 + 2AI2O3VVI = BaO + CaO + MgO + Na2O + K2O + B2O3 + 2AI2O3

Tvorcovia tohoto indexu predpokladajú, že vlákna o priemere <3gm a dĺžke väčšej ako je trojnásobný priemer, sa pravdepodobne nestanú voľnými v štandardizovanom IP teste ak je WI menší ako 25, a naopak, ak je WI väčší alebo rovný 40. V intervale 25<WI<40 je potrebné použiť iné vyhodnotenie.The creators of this index assume that fibers with a diameter <3gm and a length greater than three times the diameter are unlikely to become loose in the standardized IP test if WI is less than 25, and vice versa if WI is greater than or equal to 40. At 25 <WI <40 different evaluation is required.

Wardenbachov index sa zdá byť empirickej konštrukcie, ktorá sa týka skla s istou nestabilitou, ktorá môže spôsobovať skutočne veľkú rozpustnosť, t.j. krátku životnosť vlákien v organizme.The Wardenbach index appears to be of an empirical construction that relates to glass with some instability that can cause a truly high solubility, i. short fiber life in the body.

Rozpustnosť nie je však jedinou determinačnou vlastnosťou vlákna. Inými jeho vlastnosťami sú morfológia a schopnosť lámať sa na zlomky. Tento index tiež neudáva technickú užitočnosť skla, napríklad schopnosť tavenia, zvlákňovanie alebo iné vlastnosti vlákien, vyrábaných zo skla, prichádzajúceho do úvahy.However, solubility is not the only determining property of the fiber. Other features are morphology and the ability to break into fractions. This index also does not indicate the technical usefulness of the glass, for example the melting ability, the spinning or other properties of the fibers produced from the glass in question.

Rozpustnosť vlákna je zvlášť komplikovaný jav. Bolo uskutočnených niekoľko štúdií v tomto odbore, napríklad autormi Scholza a Condradta „An in vitro study of the chemical durability of siliceous fibres (Štúdia in vitro chemickej trvanlivosti kremenných vlákien), Ann occup. Hyg., zv. 31, číslo 48, strana 683 - 692, 1987. Čo spôsobilo situáciu komplikovanú je, že vlákna môžu byť napadnuté vedúcou kvapalinou aspoň štyrmi rôznymi spôsobmi. Prvou možnosťou je homogénny roztok, t.j. keď ióny zo skla vlákien sa dostávajú do roztoku rovnakou rýchlosťou po celom povrchu vlákien bez viditeľnej zmeny na zostávajúcom skle. Druhou možnosťou je selektívne rozpúšťanie, pri ktorom sa isté ióny dostávajú do roztoku ľahšie, ako iné ióny. To znamená, že zostávajúce sklo je ochudobnené o uvedené rozpustené ióny. Obidve uvedené možnosti zmenšujú v priebehu času z priemer vlákien, ale v zásade rovnomerne, po celej dĺžke vlákna.The fiber solubility is a particularly complicated phenomenon. Several studies in this field have been conducted, for example by Scholz and Condradt, "An in vitro study of the chemical durability of siliceous fibers", Ann occup. Hyg., Vol. 31, no. 48, pp. 683-692, 1987. What caused the situation complicated is that the fibers can be attacked by the conducting liquid in at least four different ways. The first option is a homogeneous solution, i. when the glass fiber ions reach the solution at the same rate over the entire surface of the fibers without visible change on the remaining glass. The second option is selective dissolution, in which certain ions are more easily dissolved than other ions. That is, the remaining glass is depleted of said dissolved ions. Both options reduce the diameter of the fibers over time, but substantially evenly over the length of the fiber.

Treťou cestou je premena skla vlákien na gel do určitej hĺbky. Vrstva gélu sa potom poruší a vytvorí sa nová vrstva gélu. Tento spôsob tiež vedie v zásade k rovnomernému zmenšeniu priemeru v celej dĺžke vlákna.The third way is to convert the glass of fibers into a gel to a certain depth. The gel layer is then broken and a new gel layer is formed. This method also results in a substantially uniform diameter reduction over the entire fiber length.

Štvrtou možnosťou je vytvorenie dutín alebo rýh na povrchovej vrstve vlákna. Dutiny môžu byť pomerne hlboké a môžu byť čiastočne dôvodom lámania vlákien na krátke kúsky v tkanive. Tento jav možno často pozorovať pri testoch na zvieratách. Skracovanie vlákien uľahčuje pohyb vlákien. Predpokladá sa, že vlákna pod určitú minimálnu dĺžku, ktorá sa v rôznych prameňoch uvádza ako 5 - 20gm, nie sú karcinogénne.A fourth possibility is to form cavities or grooves on the fiber surface layer. The cavities may be relatively deep and may be partly a reason for breaking the fibers into short pieces in the tissue. This phenomenon is often observed in animal tests. Shortening the fibers facilitates the movement of the fibers. It is assumed that fibers below a certain minimum length, which is referred to in various strands as 5 - 20 gm, are not carcinogenic.

Stručne to znamená, že vlákno, ktorého veľkosť môže vyvolávať rakovinu, môže sa zmenšiť jedným, alebo niekoľkými spôsobmi. Štúdia tohoto premenného mechanizmu je dôležitá v súvislosti s lekárskymi okolnosťami. Nanešťastie neexistuje úplná teória, prečo rôzne typy vlákien pôsobia rozdielne, ako je horeuvedené a existujúce hypotézy si čiastočne protirečia. Jedným z dôvodov sú experimentálne ťažkosti. Je to otázka postupu v mikroskopickom merítku, pri ktorom sú podmienky heterogénne. Hodnota pH má v týchto súvislostiach veľký význam. Hodnota pH nie je rovnaká vo vnútri buniek a medzi nimi. Bolo zistené, že tento rozdiel môže byť jedným z niekoľkých dôležitých parametrov, čo sa týka rozkladu vlákien.In short, this means that a fiber whose size can cause cancer can be reduced in one or more ways. The study of this variable mechanism is important in the context of medical circumstances. Unfortunately, there is no complete theory why different types of fibers act differently, as mentioned above, and the existing hypotheses partially contradict each other. One of the reasons is experimental difficulties. It is a question of microscopic scale procedure in which conditions are heterogeneous. The pH value is of great importance in this context. The pH is not the same inside and between cells. It has been found that this difference may be one of several important parameters in terms of fiber breakdown.

Pri vysvetľovaní rozdieľností medzi rôznymi vláknami možno nájsť rozdiely v chemickom zložení, nehomogenite chemických kompozícií a mikronapätiach vo vláknach, vyvolaných veľmi rýchlym ochladením, ktorému sa sklo podrobuje pri zvlákňovaní. Tiež nečistoty vo vláknach, vzduchové bubliny a zapuzdrené častice môžu byť vysvetlením.In explaining the differences between the different fibers, differences can be found in the chemical composition, the inhomogeneity of the chemical compositions and the micro-tensions in the fibers caused by the very rapid cooling to which the glass undergoes spinning. Also, debris in the fibers, air bubbles and encapsulated particles can be an explanation.

Vo veľkom rozsahu sa experimenty uskutočňujú in vitro a táto potreba robí technický model a povahu pozorovania veľmi kompromisnú. Preto sa výhodne používajú vlákna s väčšími rozmermi ako majú vdychovateľné vlákna. Nie je potrebné používať fyziologické, kvapaliny, ale simulovanie takých, napríklad Gambleovho roztoku, ktoré obsahujú prípadné organické zložky.To a large extent, experiments are carried out in vitro and this need makes the technical model and nature of observation very compromise. Therefore, fibers with larger sizes than the breathable fibers are preferably used. It is not necessary to use physiological liquids, but to simulate such solutions as Gamble's solution, which contain optional organic components.

Pozorovanie možno kvantifikovať len čiastočne a jeho výklad je v prevažnej časti subjektívny. Preto nie je ľahká jeho reprodukovateľnosť.Observation can be quantified only partially and its interpretation is mostly subjective. Therefore, its reproducibility is not easy.

Tento vynález sa čiastočne zakladá na štúdiách vlákien, vyrábaných v modelovom merítku, pri ktorom sa niekoľkokilová minerálna dávka taví v elektrickej peci, potom sa roztavený minerál zvlákňuje v tzv. kaskádovom stroji, v ktorom sa roztavený minerál privádza na vonkajší povrch rýchlo rotujúceho oceľového valca zvlákňovacieho kolesa, chladeného znútra. Odtiaľ sa roztavený minerál čiastočne ťahá vo forme vlákien a čiastočne sa ťahá na nasledujúce zvlákňovacie koleso, atď.The present invention is based, in part, on model-scale fiber studies in which a multi-pound mineral batch is melted in an electric furnace, after which the molten mineral is spun in a so-called &quot; a cascade machine in which molten mineral is fed to the outer surface of a rapidly rotating internally cooled spinning steel cylinder. From there, the molten mineral is partially drawn in the form of fibers and partially drawn to the next spinning wheel, etc.

Uskutočnená bola štúdia na usadené podiely tenkých vlákien. Ďalšia štúdia bola uskutočnená na jednotlivé priebežne vyrábané vlákna. Vlákna boli vystavené rôznemu chemickému prostrediu a boli študované bežnými chemickými rozbormi, pomocou snímacieho elektrónového mikroskopu, SEM, na chemickú analýzu malých úsekov a na pozorovanie zmien povrchu.A study was carried out on deposited proportions of thin fibers. Another study was carried out on individual continuously produced fibers. The fibers were exposed to a variety of chemical environments and were studied by conventional chemical analysis, electron microscope (SEM), for chemical analysis of small sections and for observation of surface changes.

Technické sklo, ktoré sa nachádza vo vláknach z minerálnej vlny, obsahuje niekoľko hlavných oxidov, ktoré navzájom spolupôsobia zložitým spôsobom. Hlavný účel niektorých uvedených oxidov je samozrejme známy pre niektoré kompozície, ale podrobnosti nie sú celkom známe, pokiaľ ide o celkovú interakciu. V sústave len troch zložiek, napríklad oxidov Si, A1 a Na, v ktorých možno nájsť oblasť v trojrozmernej súradnicovej sústave vyjadrené objemovo, môže sa vyrábať stabilné sklo. Potom možno zistiť rôzne objemové diely, t.j. oblasti, ktoré majú rôzne vlastnosti. Stupňovité prechody neexistujú, avšak oblasti musia byť definované pomocou jednej vlastnosti, napríklad rozpustnosti, meranej zvláštnou metódou.Technical glass, which is found in mineral wool fibers, contains several major oxides which interact in a complex way. Of course, the main purpose of some of these oxides is known for some compositions, but the details are not entirely known with respect to the overall interaction. In a system of only three components, for example Si, Al and Na oxides, in which the area in the three-dimensional coordinate system can be found in terms of volume, stable glass can be produced. Then, different volumes can be detected, i. areas that have different properties. Stepped transitions do not exist, but the regions must be defined by a single property, such as solubility, measured by a particular method.

Vo vnútri každej oblasti musí byť aspoň jeden bod, ktorý, skúmajúci vlastnosť predstavuje hraničnú hodnotu, alebo maximálnu, resp. minimálnu hodnotu. Keďže také extrémne krivky majú veľakrát rôzne charakteristiky, môže byť neľahké definovať presne hraničný bod.Within each area there must be at least one point which, when examining the property, represents a threshold value, or a maximum, respectively. minimum value. Since such extreme curves often have different characteristics, it may be difficult to define the exact boundary point.

Pretože technické sklá obsahujú oveľa viac zložiek ako horeuvedené tri zložky, v praxi vyvstáva otázka n-rozmerových objemov a oblastí v n-rozmerovej sústave.Since technical glasses contain much more components than the above three components, in practice the question of n-dimensional volumes and areas in the n-dimensional system arises.

Bolo zistených niekoľko oblastí, v ktorých sa zdajú byť výhodné vlastnosti, ako je vidieť z možnosti, že vlákna takého zloženia by mali dávať záporné výsledky v IP testoch.Several areas have been identified in which properties appear to be advantageous, as seen from the possibility that fibers of such a composition should give negative results in IP tests.

Také pozorovania nestačia na zistenie technicky použiteľných kompozícií pre vlákna z minerálnej vlny. Je tiež potrebné, aby sklo malo dobrú taviteľnosť, umožňovalo zvlákňovanie s dobrými výťažkami a aby materiál bol z hľadiska výroby ekonomický a poskytoval vlákna a vlnu vhodných vlastností. Preto boli uskutočnené tiež skúšky v prevádzkovom merítku výroby a skúšky hotových výrobkov.Such observations are not sufficient to detect technically applicable compositions for mineral wool fibers. It is also necessary that the glass has good meltability, allows spinning with good yields, and that the material is economical to produce and provides fibers and wool of suitable properties. Therefore, production scale tests and finished product tests were also carried out.

Aj také posúdenie vykazuje niekoľko subjektívnych prvkov. Po veľkom počte testov bolo možné ďalej definovať oblasti, ktoré z hľadiska chemického vyhodnotenia sa považujú za výhodné. Vynález sa teda týka kompozícií, ktoré pôsobia priaznivo v životnom prostredí, tiež sú vhodné pre racionálnu výrobu minerálnej vlny, ktorá má dobré vlastnosti pre používaný výrobok.Such an assessment also has several subjective elements. After a large number of tests, it was possible to further define the areas considered to be advantageous for chemical evaluation. The invention therefore relates to compositions which have a favorable environmental performance and are also suitable for the rational production of mineral wool having good properties for the product used.

V praxi nemožno často meniť jediný oxid skla v pomere k ostatným oxidom. Bežne sa však súbežne s tým získavajú obmeny z niekoľkých oxidov. Tieto ťažkosti možno prekonať spracovaním testovacích údajov pomocou štatistických metód, ako mnohofaktorových analýz, pri ktorých možno stanoviť význam jednotlivých oxidov. Pri takých analýzach možno tiež počítať s rôznymi premenami a s druhotnými premennými, ktoré sú funkciami niektorých primárnych premenných.In practice, it is often not possible to change a single glass oxide relative to other oxides. Normally, however, variations from several oxides are obtained in parallel. These difficulties can be overcome by processing test data using statistical methods, such as multi-factor analyzes, where the significance of individual oxides can be determined. In such analyzes, various variables and secondary variables, which are functions of some primary variables, can also be envisaged.

Kompletnou analýzou biologicky zaujímavých vlastností in vitro boli zistené dôležité výrobné faktory a ostatné vlastnosti vlákien použitím štatistických metód. Boli zistené oblasti zloženia, ktoré majú veľký význam. Nasledujúca tabuľka obsahuje množstvo v hmotnostných % v troch stupňoch, A, B a C. Tabuľku je potrebné chápať tak, že pre istý oxid, neprihliadajúc k hodnotám ostatných oxidov, je oblasť A minimálne žiadaná, hodnota B je lepšia voľba a hodnota C je najlepšia. Ak existuje množstvo zmien oxidu mimo oblasť B, ktoré je vo vnútri oblasti B, získa sa viditeľné zlepšenie aj vtedy, keď ostatné oxidy sú prítomné mimo oblasť B.A complete analysis of biologically interesting properties in vitro revealed important production factors and other fiber properties using statistical methods. Composition areas of great importance have been identified. The following table contains the amount in% by weight in three stages, A, B and C. The table is to be understood that for a certain oxide, disregarding the values of other oxides, the region A is at least desirable, B is the better choice and C is the best . If there are a number of oxide changes outside Area B that are within Area B, a visible improvement is obtained even when other oxides are present outside Area B.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Predmetom vynálezu sú kompozície skla na výrobu minerálnej vlny, pri ktorej sa sklo v roztavenej forme privádza do zvlákňovacieho zariadenia, ktoré vytvára vlákna.The present invention provides mineral wool glass compositions in which the glass in molten form is fed to a fiberising apparatus.

Podstata vynálezu je v tom, že sklo obsahuje v oblasti A nasledovné oxidy, vyjadrené v % hmotnostných :The principle of the invention is that the glass comprises in region A the following oxides, expressed in% by weight:

Oxid oxide A A B B C C SiO2 SiO 2 45 - 55 45-55 46 - 50 46 - 50 47 - 49 47 - 49 A12O3 A1 2 O 3 < 8 <8 < 6 <6 < 4 <4 b2o3 b 2 o 3 0,3 - 5 0,3 - 5 0,5 - 5 0,5 - 5 1 - 4 1 - 4 FeO + Fe2O3 FeO + Fe 2 O 3 < 10 <10 < 8 <8 < 6 <6 CaO + MgO CaO + MgO 32 - 45 32 - 45 35 - 42 35-42 36 - 40 36-40 Na2O + K2ONa 2 O + K 2 O < 6 <6 < 4 <4 < 2 <2

Kompozície podľa vynálezu majú zloženie A a naviac obsahujú 0,3 až 5 % hmotnostných oxidu bóritého.The compositions of the invention have composition A and additionally contain 0.3 to 5% by weight of boron oxide.

Význam tabuľky je v tom, že napríklad, ak je obsah A12O3 menší ako 5 až 3 % hmotnostných, získa sa viditeľné zlepšenie v celkovom hodnotení použiteľnosti skla. Obsah B2O3 môže byť výhodne skôr nižší, pretože účinok sa dosahuje už pri jeho malých množstvách. Uvažuje sa o jeho potrebe v množstve aspoň 0,3 % hmotnostných.The meaning of the table is that, for example, if the Al 2 O 3 content is less than 5 to 3% by weight, a noticeable improvement in the overall assessment of glass usability is obtained. The content of B 2 O 3 may advantageously be lower because the effect is already obtained with small amounts thereof. It is considered to be in need of at least 0.3% by weight.

Celkový oxid železitý je vyjadrený ako FeO, celková alkalická zemina ako CaO a celkové alkalické oxidy ako Na2O. V kompozíciách popísaného typu môžu byť menšie množstvá iných oxidov, ako sú oxidy Mn a Ti. Skúsenosti ukazujú, že sú vhodné množstvá 0,5 - 2 % hmotnostné.Total iron oxide is expressed as FeO, total alkaline earth as CaO, and total alkali oxides such as Na 2 O. In the compositions of the type described, there may be smaller amounts of other oxides, such as Mn and Ti oxides. Experience has shown that amounts of 0.5-2% by weight are suitable.

Prídavok fosforu má priaznivý účinok, ak sa pridáva v množstvách 1 až 4 % hmotnostných.The addition of phosphorus has a beneficial effect when added in amounts of 1 to 4% by weight.

Okrem horeuvedeného rámca možno nájsť kompozície, pri ktorých BaO+CaO+MgO+Na2O+K2O+B2O3-2Al2O3 všetko v % hmotnostných , je väčšie ako 30, dokonca väčšie ako 40. Vynález zahrňuje explicitne také kompozície.In addition to the above, compositions may be found in which BaO + CaO + MgO + Na 2 O + K 2 O + B 2 O 3 -2Al 2 O 3, all by weight, is greater than 30, even greater than 40. The invention explicitly includes such compositions.

Štúd ie vedúce k vynálezu ako je horeuvedené dokazujú, že pomer B2O3/A12O3, počítané v % hmotnostných, má dôležitý význam. Pomer má byť výhodne väčší ako 0,2, najmä väčší ako 0,4.The studies leading to the invention as described above show that the ratio B 2 O 3 / Al 2 O 3 , calculated in% by weight, is important. The ratio should preferably be greater than 0.2, in particular greater than 0.4.

Dôležitý je tiež pomer MgO/CaO.The MgO / CaO ratio is also important.

Vynález je ďalej definovaný patentovými nárokmi.The invention is further defined by the claims.

Kompozícia podľa vynálezu je, pokiaľ ide o obsah SiO2 v oblasti, v ktorej sa bežne nachádza rockwoolová vlna. Tá, obsahujúca prímes bóru, je popísaná v dánskej patentovej prihláške č. 8301226. Pridanie bóru ku sklu rockwoolovej vlny však nevedie k použiteľnému sklu. Je potrebné súčasne s tým zmenšiť množstvo A12O3.The composition according to the invention is in terms of the SiO 2 content in the area in which rockwool wool is commonly found. The boron-containing one is described in Danish patent application no. However, the addition of boron to the rockwool wool glass does not lead to usable glass. At the same time, the amount of Al 2 O 3 should be reduced.

Kompozície skla podľa vynálezu sú zvlášť upravené pre tavenie v kupónnych peciach alebo v elektródových peciach s následným zvlákňovaním pomocou kaskády zvlákňovacieho stroja.The glass compositions according to the invention are especially adapted for melting in coupon furnaces or electrode furnaces with subsequent spinning by means of a cascade spinner.

Claims (17)

1. Kompozície skla na výrobu minerálnej vlny, pri ktorej sa sklo v roztavenej forme privádza do zvlákňovacieho zariadenia, v ktorom sa tvoria vlákna, vyznačujúce sa t ý m, že obsahujú hmotnostne v % tieto oxidy1. Mineral wool glass compositions in which the glass in molten form is fed to a fiberising apparatus in which fibers are formed, characterized in that they contain, by weight, these oxides SiO2 SiO 2 45 - 55 45-55 ai2o3 ai 2 o 3 < 8 <8 B2 B 2 ° 2 0,3 - 5 0,3 - 5 FeO + F2O3 FeO + F 2 O 3 < 10 <10 CaO + MgO CaO + MgO 32 - 45 32 - 45 Na2O + K2ONa 2 O + K 2 O < 6 <6
pričom celkový obsah oxidov železitých je vyjadrený ako FeO, celkový obsah alkalickej zeminy ako CaO a celkový obsah alkalických oxidov ako Na2O.wherein the total iron oxide content is expressed as FeO, the total alkaline earth content as CaO and the total alkali oxide content as Na 2 O.
2. Kopozície skla podľa nároku 1, vyznačujúce sa t ý m, že obsahujú aspoň 46 % hmotnostných, výhodne aspoň 47 % hmotnostných SiO2.Glass copolymers according to claim 1, characterized in that they contain at least 46% by weight, preferably at least 47% by weight of SiO 2 . 3. Kompozície skla podľa nárokov la 2, vyznačujúce sa t ý m, že obsahujú najviac 50 % hmotnostných, výhodne najviac 49 % hmotnostných SiO2.Glass compositions according to claims 1 and 2, characterized in that they contain at most 50% by weight, preferably at most 49% by weight of SiO 2 . 4. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú najviac 6 % hmotnostných, výhodne najviac 4 % hmotnostné A12O3.Glass compositions according to one of the preceding claims, characterized in that they contain at most 6% by weight, preferably at most 4% by weight Al 2 O 3 . 5. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú aspoň 0,5 % hmotnostných, výhodne aspoň 1 % hmotnostné B2O3.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they comprise at least 0.5% by weight, preferably at least 1% by weight of B 2 O 3 . 6. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú najviac 5 % hmotnostných, výhodne najviac 4 % hmotnostné B2O3.Glass compositions according to one of the preceding claims, characterized in that they contain at most 5% by weight, preferably at most 4% by weight of B 2 O 3 . 7. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich ná11 rokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú najviac 8 % hmotnostných, výhodne najviac 6 % hmotnostných oxidov železitých, počítaných ako FeO.Glass compositions according to any one of the preceding years, characterized in that they contain at most 8% by weight, preferably at most 6% by weight, of iron oxides, calculated as FeO. 8. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú aspoň 35 % hmotnostných, výhodne aspoň 36 % hmotnostných oxidov alkalických zemín, počítaných ako CaO.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they comprise at least 35% by weight, preferably at least 36% by weight, of alkaline earth oxides, calculated as CaO. 9. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú najviac 42 % hmotnostných, výhodne najviac 40 % hmotnostných oxidov alkalických zemín, počítaných ako CaO.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they contain at most 42% by weight, preferably at most 40% by weight, of alkaline earth oxides, calculated as CaO. 10. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú najviac 4 % hmotnostné, výhodne najviac 2 % hmotnostné alkalických oxidov, počítaných ako Na2O.Glass compositions according to one of the preceding claims, characterized in that they contain at most 4% by weight, preferably at most 2% by weight, of alkali oxides, calculated as Na 2 O. 11. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú ďalej 0,5 až 2 % hmotnostné kysličníka mangánu.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they further comprise 0.5 to 2% by weight of manganese oxide. 12. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú ďalej 0,5 až 2 % hmotnostné oxidu titánu.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they further comprise 0.5 to 2% by weight of titanium oxide. 13. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú ďalej 0,5 až 5 % hmotnostných P2O5.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they further comprise 0.5 to 5% by weight of P 2 O 5 . 14. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú ďalej aspoň 1 % hmotnostné, výhodne aspoň 3 % hmotnostné oxidov železitých, počítaných ako FeO.Glass compositions according to one of the preceding claims, characterized in that they further comprise at least 1% by weight, preferably at least 3% by weight, of iron oxides, calculated as FeO. 15. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú aspoň 30 % hmotnostných, výhodne aspoň 40 % hmotnostnýchGlass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they comprise at least 30% by weight, preferably at least 40% by weight. CaO + MgO + Na2O + K2O + B2O3 -2A12O3.CaO + MgO + Na 2 O + K 2 O + B 2 O 3 H 2 -2A1 third 16. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú oxid bó ritý a oxid hlinitý v pomere B2O3/AI2O3 väčšom ako 0,2, výhodne väčšom ako 0,4, vyjadrené v % hmotnostných.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they contain boron oxide and alumina in a ratio of B 2 O 3 / Al 2 O 3 of greater than 0.2, preferably greater than 0.4, expressed in% by weight . 17. Kompozície skla podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahujú oxid mangánatý a oxid vápenatý v pomere MgO/CaO väčšom ako 0,15, výhodne väčšom ako 0,2, vyjadrené v % hmotnostných.Glass compositions according to any one of the preceding claims, characterized in that they contain manganese oxide and calcium oxide in a MgO / CaO ratio of greater than 0.15, preferably greater than 0.2, expressed in% by weight.
SK10-97A 1994-07-07 1995-06-13 Compositions of glass for mineral wool production SK1097A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9402405A SE504288C2 (en) 1994-07-07 1994-07-07 Glass compositions for the production of mineral wool
PCT/SE1995/000714 WO1996001793A1 (en) 1994-07-07 1995-06-13 Composition of material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK1097A3 true SK1097A3 (en) 1997-08-06

Family

ID=20394663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK10-97A SK1097A3 (en) 1994-07-07 1995-06-13 Compositions of glass for mineral wool production

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0768989A1 (en)
AU (1) AU2939895A (en)
CZ (1) CZ288777B6 (en)
EE (1) EE03481B1 (en)
FI (1) FI970016A (en)
HU (1) HU217180B (en)
NO (1) NO965293L (en)
PL (1) PL318055A1 (en)
SE (1) SE504288C2 (en)
SK (1) SK1097A3 (en)
WO (1) WO1996001793A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9613023D0 (en) * 1996-06-21 1996-08-28 Morgan Crucible Co Saline soluble inorganic fibres

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK159201B (en) * 1988-09-05 1990-09-17 Rockwool Int MINERAL FIBER
FR2662688B1 (en) * 1990-06-01 1993-05-07 Saint Gobain Isover MINERAL FIBERS LIKELY TO DECOMPOSE IN A PHYSIOLOGICAL ENVIRONMENT.
FI93346C (en) * 1990-11-23 1998-03-07 Partek Ab Mineral Fiber Composition

Also Published As

Publication number Publication date
CZ897A3 (en) 1997-07-16
PL318055A1 (en) 1997-05-12
SE9402405D0 (en) 1994-07-07
SE504288C2 (en) 1996-12-23
FI970016A (en) 1997-02-06
NO965293D0 (en) 1996-12-11
EE9700220A (en) 1998-04-15
AU2939895A (en) 1996-02-09
EE03481B1 (en) 2001-08-15
NO965293L (en) 1996-12-11
EP0768989A1 (en) 1997-04-23
SE9402405L (en) 1996-01-08
HUT76519A (en) 1997-09-29
WO1996001793A1 (en) 1996-01-25
FI970016A0 (en) 1997-01-03
CZ288777B6 (en) 2001-08-15
HU9700020D0 (en) 1997-02-28
HU217180B (en) 1999-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0167763B1 (en) Glass-fiber preparative decomposing in physiologic environment
AU642493B2 (en) Mineral fibres which can decompose in a physiological medium
US7704902B2 (en) Glass fibre compositions
US20050085369A1 (en) Fibres and their production
RU2222506C2 (en) Mineral wool composition
SK281347B6 (en) Products containing man-made vitreous fibres
CZ286593A3 (en) Mineral fibers capable of dissolving in a physiological medium and article composed thereof
BG61444B1 (en) Heat-resistant biologically soluble compositions for mineral fibres
SK12096A3 (en) Mixtures for glass fibres
BRPI0414967B1 (en) mineral wool
Mattson Glass fiber dissolution in simulated lung fluid and measures needed to improve consistency and correspondence to in vivo dissolution.
Mattson Glass fibres in simulated lung fluid: dissolution behaviour and analytical requirements
US5876472A (en) Method for producing a chemically pretensioned glass body
KR20130067421A (en) Mineral wool fiber composition having improved saline solubility and construction material containing the mineral wool fiber obtained therefrom
CZ293198A3 (en) Composition of artificial mineral wool and product for heat and/or acoustic insulation
CN106348737A (en) A composition for preparing ceramic fiber and a biosoluble ceramic fiber prepared therefrom for heat insulating material at high temperature
SK1097A3 (en) Compositions of glass for mineral wool production
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans et al. Man-made vitreous fibres
JP3132234B2 (en) Glass long fiber
JP4019111B2 (en) Inorganic fiber soluble in physiological saline and method for producing the same
JPH06503478A (en) Glass fiber used as a substrate for hydroponic cultivation
EP0766654B1 (en) Thermostable and biologically soluble fibre compositions
Wright et al. The in vitro cytotoxicity of asbestos fibers: I. P388D1 cells
Cáceres et al. Characterization of fibers as rockwool for insulation obtained from canary islands basalts
JPH0585767A (en) Chemically durable glass fiber