SK149695A3

SK149695A3 - Mixture for production of mineral fibers

Info

Publication number: SK149695A3
Application number: SK1496-95A
Authority: SK
Inventors: Peter Lohe; Wofgang Holstein; Wolfgang Schwab
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-04-03
Also published as: BR9506227A; FI955417A; AU2612995A; HU9600085D0; PL312575A1; JPH08511761A; EP0714381A1; NO960190D0; CZ312095A3; NO960190L; CN1128529A; KR960703815A; WO1995031411A1; FI955417A0; IS4283A; CA2162890A1

Description

Zmes pozostáva z nasledujúcich zložiek, v hmotnostných percentách: oxid kremičitý-SiO₂ 50 až 65, oxid hlinitý-Al₂O₃ menej ako 2, oxid vápenatý-CaO 16 až 30, oxid horečnatý -MgO 4 až 15, oxid sodný-Na₂O 8 až 20, oxid draselný-K₂O do 2, oxid boritý-B₂O₃ do 10 a oxidy titaničitý, železitý, chromitý, bamatý, manganatý a fosforečný TiO₂, Fe₂O₃, Cr₂O₃, BaO, MnO, P₂O₅ do 5.

ητ 1996-9½ m es λ a, rfi'Pbv r/aTsMsx

Oblasť techniky

Vynález sa týka zloženia minerálneho vlákna, ktoré je biologicky odbúrateľné. /.

Doterajší stav techniky

Podľa doterajšieho stavu sú zverejnené zloženia niektorých minerálnych vlákien, o ktorých sa tvrdí, že sú biologicky odbúrateľné.

Biologická odbúratelnosť materiálov z minerálnych vlákien má veľký význam, nakoľko rôzne výskumy uvádzajú, že minerálne vlákna s velmi malými priemermi v oblasti menšej ako 3 mikrometre sa považujú za karcinogénne, zatiaľ čo biologicky odbúrateľné minerálne vlákna rovnakých rozmerov nevykazujú nijakú karcinogenitu.

Biologická odbúratelnosť má zásadný význam, ale dôležité sú aj mechanické a tepelné vlastnosti minerálnych vlákien, alebo výrobkov z nich, a spracovatelnosť minerálne vláknitých materiálov. Napríklad sa minerálne vlákna široko využívajú na izolačné účely. Osobitne pri tomto využití v priemysle je nevyhnutná vhodná teplotná stálosť minerálneho vlákna.

Zloženie musí tiež umožňovať výrobu minerálneho vlákna s malými priemermi známymi spôsobmi, napríklad zvlákňovaním dýzou.

Podstata vynálezu

Vynález sa týka problému nového zloženia minerálneho vlákna, ktoré by bolo biologicky odbúrateľné, malo dobrú tepelnú stálosť a bolo by ľahko vyrobitelné.

Vynález je založený na zistení, že uvedený problém je riešiteľný zložením minerálneho vlákna, ktoré je v podstate vybudované z oxidu kremičitého, oxidu vápenatého, oxidu horečnatého a oxidu sodného.

Ukázalo sa, že uvedené zloženie minerálneho vlákna spĺňa požiadavku na kombináciu nevyhnutných vlastností, najmä biologickej odbúrateľnosti, teplotnej stálosti a dobrej spracovateľnosti.

Predmetom tohto vynálezu je zloženie minerálneho vlákna, ktoré je biologicky odbúrateľné, a jeho podstatou je, že je tvoréné následujúcimi zložkami v hmotnostných percentách:

SiO₂	50	až	65
^Α^2θ3	menej	ako 2
CaO	16	v az	30
MgO	4	až	15
Na₂0	8	v az	20
k₂o	0	až	2
^B2°3	0	až	10
Ti0₂, Fe₂0-j, Cr₂0.j, BaO, MnO, P₂Og	0	v az	5

Zloženia zmesí na minerálne vlákna podľa tohto vynálezu umožňujú zvlákňovanie dýzou alebo odstredivé zvlákňovanie. Získané vlákna majú dobrú teplotnú stálosť. Minerálne vlákna uvedeného zloženia prekvapivo vykazujú biologickú odbúrateľnosť. Stredný priemer vlákien je výhodne niže 10 mikrometrov alebo menej, výhodne medzi 2,5 až 5 mikrometrami.

Zmesi na minerálne vlákna podľa tohto vynálezu majú výhodne ďalej uvedené zloženie (v hmotnostných percentách):

sío₂	55 až	60
^A12°3	menej	ako 1,5
CaO	16 až	25
MgO	5 až	15
Na₂0	9 až	15
k₂o	menej	ako 2
^B2°3	0 až	8
TiO₂, Fe₂Og, Cr₂0-j, BaO, MnO, P₂0^	0 až	5

Zmesi minerálnych vlákien podľa tohto vynálezu podrobnejšie obsahujú zložky (v hmotnostných percentách):

Si0₂	55 až 59
^a12°3	menej ako 1,5
CaO	18 až 23
MgO	8 až 12
Na₂0	9 až 13
k₂o	menej ako 1
®2θ3	0 až 3

ΤϊΟ₂, ^^β2θ3’ ^^Γ2θ3’ ΜηΟ, Ρ₂0^ 0 až 3

Obsah oxidu horečnatého je výhodne 6 až 12 % (hmotnostných) a osobitne 8 až 12 % (hmotnostných).

Obsah oxidu chrómitého je výhodne menej ako 1,5 % (hmotnostných) a osobitne menej ako 1,0 % (hmotnostné).

Obsah oxidu boritého je výhodne menej ako 4 % (hmotnostné) .

Na stanovenie biologickej odbúrateľnosti sa použila normová prášková skúška Nemeckej sklárskej spoločnosti. Je to ľahko uskutočniteľný spôsob a poskytuje uspokojivé hodnoty biologickej odbúrateľnosti. Spôsob stanovenia sa opisuje v L. Springer, Laboratoriumsbuch fiir die Glasindustrie , 3. vydanie, 1950, Halle/S: V. Knapp Verlag.

Teplotné vlastnosti minerálnych vlákien sa určovali švédskym postupom. V tomto spôsobe stanovenia sa používa vodorovná silitová rúrková pec, otvorená na obidvoch koncoch, ktorá má pecnú rúrku dlhú 350 mm a vnútorný priemer 27 mm. V strede pece je malá keramická podložka (30 x 20 x 3 mm), ktorá slúži ako držiak skúšanej vzorky. Skúšobná vzorka má rozmery 12 x 12 x 12 mm alebo 012 mm x 12 mm výšky. Objemová *2 -1 hmotnosť je bežne 100 kg.m^- . Rýchlosť ohrevu je 5 K.min . Zmeny výšky skúšobnej vzorky sa plynulé sledujú pomocou snímacej optiky.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priloženom výkrese sú znázornené teplotné vlastnosti vlákien merané švédskym postupom.

Vynález je v ďalšom podrobne opísaný v príkladoch.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Vyrobila percentá):

Si0₂

Αΐ2θ3

CaO

MgO

Na₂O ^B2°3 sa minerálna vlna zloženia (hmotnostné ⁵$

0,5

2,7

Toto zloženie umožňovalo dobré spracovanie na vlákna so stredným priemerom 2,5 mikrometra pri zvlákňovaní dýzou pri teplote ťahania vlákna 1 330 “C.

Skúmanie vlákna postupom podľa Nemeckej sklárskej spoločnosti poskytlo výsledok 35 mg.kgteda hodnotu vysokej biologickej odbúrateľnosti.

Stanovenie teplotných vlastností švédskym postupom poskytlo hodnotu teplotnej stálosti (do 5 % zmeny výšky) do 620 ’C, ktorá je celkom jasne zrejmá z príslušného záznamu, znázorneného ako príklad na priloženom obrázku.

Príklad 2

Vyrobila sa minerálna vlna s následujúcim zložením:

Zložka	% hmotnostné	molové '
sío₂	56	52,75
^a12°3	1,0	0,55
CaO	21	21,20
MgO	11	15,45
Na₂0	11	10,05

Zmes tohto zloženia sa dobre spracúvala na vlákna so stredným priemerom 2,7 mikrometra rozvlákňovaním dýzou pri teplote zvlákňovania 1 310 ’C.

Hodnotenie práškovou skúškou podľa normového postupu Nemeckej sklárskej spoločnosti poskytlo výsledok 37 mg.kg”čo je hodnota vysokej biologickej odbúrateľnosti.

Stanovenie teplotnej stálosti švédskym spôsobom poskytlo výsledok teplotnej stálosti 5 %-ného zníženia výšky do 600 °C.

Claims

1. Zloženie minerálneho vlákna, ktoré je biologicky odbúrateľné, vyznačujúce sa tým, že obsahuje zložky (hmotnostné percentá):

Sio₂ oxid kremičitý 50 až 65 ^a12°3 oxid hlinitý menej ako 2 CaO oxid vápenatý 16 až 30 MgO oxid horečnatý 4 až 15 Na₂O oxid sodný 8 až 20 k₂o oxid draselný 0 až 2 ^Β2θ3 oxid boritý 0 až 10 oxidy titaničitý, železitý, chromitý

barnatý, MnO, P2O5) mangana0 až 5.

tý a fosforečný (T1O2, Ρβ₂Οβ, Cr203, BaO,

2. Zloženie minerálneho vlákna podľa nároku 1, v y z - n a čuj ú c e sa t ý m, že obsahuje zložky (hmotnos- tné percentá): SiO₂ 55 až 60 AI2O3 menej ako 1,5 CaO 16 až 25 MgO 5 až 15 Na₂0 9 až 15 k₂o menej ako 2 ^B2°3 0 až 8 Ti0₂, Ρ^β2θ3 , 0Γ₂0β, BaO, MnO, Ρ₂0^ 0 až 5 3. Zloženie minerálneho vlákna podľa nároku 1, v y z - n a čuj ú c e sa t ý m, že obsahuje zložky (hmotnos- tné percentá): SiO₂ 55 až 59 Α1₂0β menej ako 1,5 CaO 18 až 23 MgO 8 až 12 Na₂0 9 až 13 k₂o menej ako 1 ^Β2θ3 0 až 3 TiO₂, Ρβ₂Οβ , θΓ₂Οβ, BaO, MnO, P2O5 0 až 3

4. Zloženie minerálneho vlákna podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3,vyznačujúce sa tým, že obsah oxidu boritého je menší ako 4 % hmotnostné.

/·

1/1

Teplotné vlastnosti (Švédsky spôsob) cn o

CO

CO uo

CM

LC

CO co

CO

CM