SK188999A3

SK188999A3 - Biodegradable mineral wool composition

Info

Publication number: SK188999A3
Application number: SK1889-99A
Authority: SK
Inventors: Alain Debouzie; Jean-Luc Bernard; Fabrice Laffon; Meringo Alain De
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1999-05-04
Publication date: 2000-07-11
Also published as: NO20000029L; BR9906422A; CN1273505A; HRP20000009A2; FR2778400A1; WO1999056526A1; NO20000029D0; PL337923A1; AU3527599A; AR015287A1; HUP0002499A2; TR200000072T1; IS5326A; ZA200000071B; EP0994648A1; JP2002512817A; CA2295870A1

Abstract

The invention concerns a mineral wool capable of dissolving in a physiological medium, comprising the following constituents in weight percentages as follows: SiO2 38-46 %; Al2O3 16-24 %; MgO 10-20 %; RO (CaO + MgO) 16-40 %; MgO/CaO >/= 0.8 %; R2O (Na2O + K2O) >/= 0.3 %; P2O5 0-5 %; Fe2O3 >/= 0.5 %; TiO2 0-3 %; MnO 0-2 %; SO3 0-2 %.

Description

MINERÁLNA VLNAMINERAL WOOL

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka odboru umelej výroby minerálnej vlny. Vynález sa najmä týka minerálnej vlny určenej na prípravu tepelne a/alebo zvukovo izolujúcich materiálov alebo substrátov pre čisté kultúry.The invention relates to the field of artificial mineral wool production. In particular, the invention relates to mineral wool intended for the preparation of heat and / or sound insulating materials or substrates for pure crops.

Vynález sa najmä týka minerálnej vlny typu skalnej vlny alebo typu čadičovej vlny, teda chemických kompozícií vykazujúcich pri teplote zvlákňovania vysokú teplotu likvidu a vysokú tekutosť.In particular, the invention relates to rock wool or basalt wool type mineral wool, i.e. chemical compositions having a high liquidus temperature and high flowability at the spinning temperature.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Tento typ minerálnej vlny je obvykle zvlákňovaný pomocou tzv. „externých odstredivých procesov, ako napríklad procesov využívajúcich kaskádu odstredivých kôl, ku ktorým je pomocou statického privádzacieho zariadenia dodávaný vstupný materiál v roztavenom stave, ako je napríklad opísané v patentoch EP-0 465 310 alebo EP-0 439 385.This type of mineral wool is usually spun using so-called mineral wool. "External centrifugal processes, such as those utilizing a cascade of centrifuges, to which the feed material is supplied in the molten state by means of a static feeder, such as described in patents EP-0 465 310 or EP-0 439 385.

K známym kritériám priemyselnej a ekonomickej uskutočniteľnosti a úrovne kvality bola v posledných rokoch pridaná tiež požiadavka biodegradability minerálnej vlny, teda schopnosti podliehať rýchlemu rozpúšťaniu vo fyziologickom médiu, aby tak bolo zabránené akémukoľvek potenciálnemu nebezpečiu patogénneho pôsobenia v súvislosti s možnou akumuláciou jemných vlákien v tele v dôsledku vdychovania.In addition, the requirement of mineral wool biodegradability, ie the ability to undergo rapid dissolution in physiological medium, has been added to the known criteria of industrial and economic feasibility and quality level in recent years, thus avoiding any potential risk of pathogenic action due to possible accumulation of fine fibers in the body inhalation.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cieľom vynálezu je teda nájsť výhodnejšie chemické zloženie minerálnej vlny typu skalnej vlny alebo čadičovej vlny, kde toto zlepšenie je zacielené najmä na zvýšenie jej biodegradability a/alebo na spoločné dosiahnutie dostatočnej biodegradability a schopnosti zvlákňovania pomocou internéhoIt is therefore an object of the present invention to find a more advantageous chemical composition of rock wool or basalt wool, wherein the improvement is particularly aimed at increasing its biodegradability and / or jointly achieving sufficient biodegradability and internal spinning capability.

31382/H odstreďovania (avšak bez vylúčenia ďalších spôsobov zvlákňovania).31382 / H spinning (but without excluding other spinning processes).

Predmetom vynálezu je minerálna vlna vykazujúca schopnosť rozpúšťať sa vo fyziologickom médiu, ktorá obsahuje nižšie uvedené zložky, ktorých obsah je uvedený v percentách hmotnostných :The subject of the invention is a mineral wool having the ability to dissolve in a physiological medium comprising the following components, the content of which is given in percent by weight:

SiO₂ SiO ₂ 38 - 46 %, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 40 % 38-46%, preferably at least 40% AI₂O₃ RO (CaO a/alebo MgO) MgO MgO/CaOAl ₂ O ₃ RO (CaO and / or MgO) MgO MgO / CaO 16-24% 16-40% 10-20% >0,8 alebo >0,7, vo výhodnom uskutočnení > 0,75 % 16-24% 16-40% 10-20% > 0.8 or> 0.7, preferably> 0.75% R₂O (Na₂O a/alebo ^0) P₂O₅ Fe₂O₃ (celk. železo) TiO₂ MnOR ₂ O (Na ₂ O and / or ^ 0) P ₂ O ₅ Fe ₂ O ₃ (total iron) TiO ₂ MnO > 0,3 % 0 - 5 % £ 0,5 % 0 - 3 % 0 - 2 % > 0,3% 0 - 5% £ 0.5% 0 - 3% 0 - 2% SO₃ SO ₃ 0-2% 0-2%

(V rámci zvyšného textu by akékoľvek percentuálne vyjadrenie zložky kompozície malo byť chápané ako vyjadrenie v hmotnostných percentách).(Within the remainder of the text, any percentage of the component of the composition should be understood as a percentage by weight).

Voľba zloženia tejto kompozície teda umožnila dosiahnutie celého radu výhodných charakteristík, najmä potom zmenou mnohých komplexných funkcií, ktoré mnoho špecifických zložiek tejto kompozície vykazuje.The choice of the composition of the composition thus made it possible to achieve a number of advantageous characteristics, in particular by altering the many complex functions that many specific components of the composition exhibit.

Predmetom vynálezu je teda minerálna vlna typu skalnej vlny, kde obsah oxidov alkalických kovov (R₂O), v zásade predstavovaných formou Na₂O a/alebo K₂O, je stredne veľký alebo dokonca nízky a všeobecne neprevyšuje 6 %. Naproti tomu obsah oxidov kovov alkalických zemín (RO) v tejto minerálnej vlne, v zásade predstavovaných formou CaO a/alebo MgO, je vysoký a je prinajmenšom 20 %, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 22 %.Accordingly, the present invention is a rock wool type rock wool in which the content of alkali metal oxides (R ₂ O), essentially represented by Na ₂ O and / or K ₂ O, is medium or even low and generally does not exceed 6%. In contrast, the alkaline earth metal (RO) oxide content of this mineral wool, essentially represented by the form of CaO and / or MgO, is high and is at least 20%, preferably at least 22%.

Obsahy MnO, TiO₂ a SO₃, ktoré môžu byť prípadne začlenené, by maliThe MnO, TiO ₂ and SO ₃ contents that may optionally be included should

31382/H byť skôr chápané ako obsahy nečistôt často sa vyskytujúcich v tejto skupine kompozícií: v týchto kompozíciách sa môže všeobecne vyskytovať obsah nečistôt až do vyšky 3 %.31382 / H should be understood as impurity contents frequently occurring in this group of compositions: in these compositions, an impurity content of up to 3% may generally be present.

Hodnota viskozity pri zvlákňovaní tejto kompozície je dostatočne vysoká na realizáciu procesu vnútorného odstreďovania.The spinning viscosity of the composition is high enough to carry out the internal spin process.

Pokiaľ sa týka biodegradability minerálnej vlny, je známou skutočnosťou, najmä v prípade kompozícií typu skalnej vlny, že určité zlúčeniny, ako napríklad P2O5 môžu biodegradabilitu podstatne zlepšiť, zatiaľ čo ďalšie oxidy naopak vykazujú tendenciu biodegradabilitu redukovať, prinajmenšom v neutrálnej oblasti pH. V tomto ohľade je možné sa odkázať napríklad na patenty EP-0 459 897 a WO 93/22251. Masívny prídavok P2O5 sa však v rámci kontextu vynálezu neukázal byť najrozumnejším prístupom. V tejto súvislosti môžu totiž vyvstať ďalšie otázky, ako napríklad otázky ekonomické (P₂O_S sa pripravuje z drahých surovín) a rovnako tiež otázky technické - zmeny v podieloch P₂O₅ a najmä v podieloch oxidu hliníka, v rámci danej kompozície môžu spôsobiť nežiaducu alebo dopredu neznámu zmenu ďalších vlastností. Oxid fosforečný P2O5 teda nie je bez vplyvu na hodnotu viskozity kompozície, podobne ako oxid hliníka. Najmä však v prípade kompozícií typu skalnej vlny, ktoré sú určené na zvlákňovanie procesom externého odstreďovania, kde možno spôsob podľa vynálezu aplikovať zvlášť výhodne, je viskozimetrické správanie kompozície dôležitým kritériom, ktoré je potrebné dostatočným spôsobom kontrolovať.As far as the biodegradability of mineral wool is concerned, it is a known fact, especially for rock wool compositions, that certain compounds, such as P2O5, can significantly improve biodegradability, while other oxides tend to reduce biodegradability, at least in the neutral pH range. Reference may be made in this regard, for example, to patents EP-0 459 897 and WO 93/22251. However, the massive addition of P2O5 has not proved to be the most sensible approach within the context of the invention. In this context, other questions may arise, such as economic (P ₂ O _S is prepared from expensive raw materials) as well as technical issues - changes in P ₂ O ₅ and, in particular, aluminum oxide proportions; unwanted or unknown change in other properties. Thus, P2O5 phosphorus pentoxide is not affected by the viscosity value of the composition, like aluminum oxide. In particular, however, in the case of rock wool compositions which are intended to be spun by an external spin process where the method according to the invention can be applied particularly advantageously, the viscosimetric behavior of the composition is an important criterion which needs to be adequately controlled.

Určité typy zlúčenín môžu navyše byť prínosné z hľadiska určitých vlastností, ale súčasne môžu vykazovať nežiaduci efekt z hľadiska získania ' I vysokého stupňa biodegradability, ako je napríklad v prípade železa, ktoré je prínosné tým, že prepožičiava minerálnej vlne vysokú mieru ohňovzdornosti, ale ktoré by súčasne mohlo obmedzovať biodegradabilitu skalnej vlny, alebo v prípade oxidu hliníka, ktorý je prínosný z hľadiska regulácie viskozity danej kompozície, ale nemusí pôsobiť veľmi priaznivo s ohľadom na biorozpustnosť, najmä pri meraní v rámci in vitro testov uskutočňovaných v neutrálnej oblasti pH.In addition, certain types of compounds may be beneficial in terms of certain properties, but at the same time may exhibit an undesirable effect in obtaining a high degree of biodegradability, such as in the case of iron, which is beneficial in imparting a high degree of fire resistance to mineral wool. at the same time, it could limit the rock wool biodegradability or, in the case of aluminum oxide, which is beneficial in controlling the viscosity of the composition, but may not be very favorable with respect to bio-solubility, especially when measured in in vitro tests conducted in the neutral pH range.

31382/H31382 / H

V rámci spôsobu podľa vynálezu bol teda ustanovený rozumný kompromis medzi všetkými týmito údajmi, a to v zásade nesledujúcim spôsobom: daná kompozícia môže obsahovať P₂Os, ale v stredne veľkom množstve neprevyšujúcom 5 %, vo výhodnom uskutočnení neprevyšujúcom 4 %. Táto kompozícia rovnako obsahuje prinajmenšom malé množstvo oxidu železa, ktorého prítomnosť sa môže ukázať ako prínosná (alebo nevyhnutná v stopových množstvách), avšak z iných dôvodov než kvôli biodegradabilite. Kompozícia môže však dosiahnuť vysokú úroveň biodegradability bez pridania nadbytočného množstvá P₂O_S (alebo akékoľvek iné veľmi špeciálne zlúčeniny považované za prínosné z hľadiska biodegradability) inými spôsobmi, ktoré v zásade spočívajú v zmene relatívneho podielu MgO vo vzťahu kCaO. Kompozície typu skalná vlna v skutočnosti všeobecne obsahujú množstvo oxidu vápenatého CaO, ktoré je výrazne väčšie než množstvo oxidu horečnatého MgO. Modifikáciou tohto pomeru bolo zistené, že je možné dosiahnuť vysokú úroveň biodegradability, ktorá až doteraz bola dosiahnuteľná iba pomocou vysokých obsahov P₂Os, aby tak boli „kompenzované“ vysoké obsahy oxidu hliníka a/alebo železa. Dodatočný, a nie nevýznamný prínos, súvisiaci s nízkym obsahom P₂O₅ vedie ku zvýšeniu teploty likvidu kompozície.The process of the invention has therefore provided a good compromise between all the figures, in principle, the method nesledujúcim: said composition may contain _P2 Os, but in a moderate amount not exceeding 5%, preferably not exceeding 4%. The composition also contains at least a small amount of iron oxide, the presence of which may prove beneficial (or necessary in trace amounts), but for reasons other than biodegradability. However, the composition can achieve a high level of biodegradability without the addition of excess P ₂ O _S (or any other very special compounds considered to be beneficial in terms of biodegradability) by other methods which essentially consist in changing the relative proportion of MgO relative to CaO. In fact, rock wool compositions generally contain an amount of CaO that is significantly greater than the amount of MgO. By modifying this ratio, it has been found that it is possible to achieve a high level of biodegradability, which until now has been achieved only with high P ₂ Os contents, in order to "compensate" the high levels of aluminum and / or iron oxide. Additional and not insignificant benefits associated with low P ₂ O ₅ leads to an increase in the liquidus temperature of the composition.

Ďalší charakteristický aspekt spôsobu podľa vynálezu sa týka kombinácie tohto špecifického pomeru MgO/CaO s výrazne vyšším obsahom oxidu hliníka, lebo tento obsah je prinajmenšom 16 %. Bolo zistené, že táto kombinácia dostatočným spôsobom umožnila dosiahnutie príslušných kritérií z hľadiska biorozpustnosti, a to ako pri meraní v rámci in vitro testov v neutrálnej oblasti pH, tak i pri meraní v rámci in vitro testov v kyslej oblasti pH. V skutočnosti však platí, že problém určenia hodnoty pH, ktorá by najlepšie zodpovedala prostrediu in vivo fyziologického média, najmä média z oblasti pľúc, nebol doteraz s určitosťou vyriešený. Vysoký obsah oxidu hliníka sa až doteraz zdal byť prínosným z hľadiska rýchleho rozpúšťania v kyslej oblasti pH, ale nie v neutrálnej oblasti pH.Another characteristic aspect of the process according to the invention relates to the combination of this specific MgO / CaO ratio with a significantly higher aluminum oxide content, since this content is at least 16%. It has been found that this combination has sufficiently enabled the relevant bio-solubility criteria to be achieved, both in the in vitro neutral pH and in the in vitro acid pH measurements. In fact, however, the problem of determining the pH value that best suits the in vivo environment of a physiological medium, in particular a lung medium, has not been solved to date with certainty. The high aluminum oxide content has so far seemed beneficial in terms of rapid dissolution in the acidic pH range, but not in the neutral pH range.

Spôsob podľa vynálezu umožňuje dosiahnutie vysokej úrovneThe process according to the invention makes it possible to achieve a high level

31382/H biorozpustnosti, prinajmenšom pri meraní in vitro pri akejkoľvek hodnote pH, zvolením vysokého obsahu oxidu hlinitého, ale prispôsobením obsahu oxidov kovov alkalických zemín, aby tak bol zachovaný priaznivý efekt oxidu hliníka v kyslej oblasti pH bez negatívneho ovplyvnenia správania v neutrálnej oblasti PH.31382 / H biorosolubility, at least in vitro measurement at any pH, by selecting a high alumina content, but by adapting the alkaline earth metal oxide content to maintain the beneficial effect of the aluminum oxide in the acidic pH range without negatively affecting neutral pH behavior.

V tejto súvislosti je dôležité zdôrazniť, že suma SiO₂ + AI₂O₃ umožňuje v širokej miere kontrolovať viskozimetrické správanie týchto kompozícií, pričom táto suma je prinajmenšom 58 % a vo výhodnom uskutočnení sa pohybuje v rozmedzí od 59 % do 64 %.In this context, it is important to emphasize that the amount of SiO ₂ + Al ₂ O ₃ makes it possible to broadly control the viscosimetric behavior of these compositions, which is at least 58% and preferably ranges from 59% to 64%.

Kompozície minerálnej vlny podľa vynálezu vo výhodnom uskutočnení vykazujú obsah RO oxidov kovov alkalických zemín (CaO a/alebo MgO) buď v rozmedzí od 18 % do 32 %, napríklad v rozmedzí od 26 % do 30 % alebo väčší než 32 % a neprevyšujúci 40 %.The mineral wool compositions of the invention preferably have an RO content of alkaline earth metal oxides (CaO and / or MgO) of either 18% to 32%, for example between 26% to 30% or greater than 32% and not more than 40% .

Podobne v rámci prvého uskutočnenia podľa vynálezu môžu byť obsahy Fe₂O₃ dosť malé a môžu sa pohybovať v rozmedzí od 0,5 % do 1,7 % (tieto obsahy sú všeobecne kombinované s obsahmi RO, ktoré sú väčšie než 32 %). Tento nízky obsah umožňuje získavanie produktu, ktorý je niekedy označovaný ako „biela vlna“ a ktorý je najmä používaný pri nastrekovaní minerálnej vlny na súčasti budov.Similarly, in the first embodiment of the invention, the Fe ₂ O ₃ contents may be quite small and may range from 0.5% to 1.7% (these contents are generally combined with RO contents of greater than 32%). This low content makes it possible to obtain a product which is sometimes referred to as 'white wool' and which is mainly used in spraying mineral wool on building components.

V rámci druhého uskutočnenia podľa vynálezu je obsah železa vyšší a pohybuje sa v rozmedzí od 1,7 % do 12 % Fe₂O₃, vo výhodnom uskutočnení v rozmedzí od 5 % do 10 % alebo v rozmedzí od 5 % do 8 % Fe₂O₃ (tieto obsahy sú všeobecne kombinované s obsahmi RO, ktoré sa pohybujú v rozmedzí od 18 % do 32 %). Ako bolo zmienené vyššie, železo môže najmä prepožičiavať minerálnej vlne vysokú mieru ohňovzdornosti. V rámci tohto uskutočnenia je minerálna vlna všeobecne získavaná vo forme plsti.In a second embodiment of the invention, the iron content is higher and ranges from 1.7% to 12% Fe ₂ O ₃ , preferably from 5% to 10%, or from 5% to 8% Fe ₂ O ₃ (these contents are generally combined with RO contents ranging from 18% to 32%). In particular, as mentioned above, iron can impart a high degree of fire resistance to mineral wool. In this embodiment, the mineral wool is generally obtained in the form of felt.

Obsah oxidu R₂O (Na₂O a/alebo K₂O) sa vo výhodnom uskutočnení môže buď pohybovať v rozmedzí od 0,3 % do 1 % (najmä na účely získavania vyššie zmienenej bielej vlny) alebo môže byť vyšší a môže sa pohybovať v rozmedzí od 1 % do takmer 6 %, napríklad môže byť prinajmenšom 2 % ažThe R ₂ O (Na ₂ O and / or K ₂ O) oxide content may preferably be in the range of 0.3% to 1% (especially for the purpose of obtaining the aforementioned white wool) or may be higher and may be ranging from 1% to almost 6%, for example it may be at least 2% to

31382/H31382 / H

2,2 % alebo sa môže pohybovať v rozmedzí od 1 % do 3 %.2.2% or it can range from 1% to 3%.

Kompozície vo výhodnom uskutočnení podľa vynálezu rovnako spĺňajú nasledujúci vzťah vyjadrený ako pomer hmotnostných percent : MgO/CaO je väčší než 0,85, najmä väčší než 0,95 alebo 1 alebo 1,15, pričom všeobecne tento pomer dosahuje najvyššie hodnoty 2 alebo 3. Vyššie zmienený priaznivý efekt môže teda byť získaný bez toho, aby príliš veľký zvyšok MgO vo vzťahu k CaO pôsobil nadbytočné komplikácie alebo aby obstaranie týchto oxidov ako surovín bolo príliš nákladné. Ako bolo zmienené vyššie, je rovnako možné použiť trocha nižšie pomery, ako napríklad pomery MgO/CaO pohybujúce sa v rozmedzí od 0,75 do 0,80.Compositions in a preferred embodiment of the invention also satisfy the following ratio expressed as weight percent: MgO / CaO is greater than 0.85, in particular greater than 0.95 or 1 or 1.15, generally reaching a maximum of 2 or 3. Thus, the aforementioned beneficial effect can be obtained without causing too much residual MgO in relation to CaO to cause unnecessary complications or making the purchase of these oxides as raw materials too expensive. As mentioned above, it is also possible to use slightly lower ratios, such as MgO / CaO ratios ranging from 0.75 to 0.80.

Vo výhodnom uskutočnení môže rovnako kompozícia podľa vynálezu vykazovať hodnotu pomeru R2O/AI2O3 pohybujúca sa v rozmedzí od 0,07 do 0,8, vo zvlášť výhodnom uskutočnení v rozmedzí od 0,09 do 0,3 alebo v rozmedzí od 0,05 do 0,2.In a preferred embodiment, the composition according to the invention may also have a value of R 2 O / Al 2 O 3 ranging from 0.07 to 0.8, in a particularly preferred embodiment from 0.09 to 0.3 or from 0.05 to 0 '2.

Kompozície v uskutočnení podľa vynálezu vykazujú obsah P₂O₅ väčší než 0,1 % a dosahujúci až 2 % alebo 3 %. Tento nie príliš veľký obsah potom veľmi priaznivým spôsobom ovplyvňuje biodegradabilitu bez nadmerného zhoršenia ekonomických ukazovateľov kompozície a tiež bez výrazného vplyvu na príslušnú teplotu likvidu,The compositions of embodiments of the invention have a content of P ₂ O ₅ is greater than 0.1% and reaching up to 2% or 3%. This not too high content then has a very favorable effect on the biodegradability without excessive deterioration of the economic indicators of the composition and also without a significant effect on the respective liquidus temperature,

V rámci ďalšieho z možných uskutočnení podľa vynálezu môže byť obsah P₂O₅ nižší a môže byť nulový alebo trocha vyšší a môže dosahovať až 0,1 %.In another embodiment, the invention may be the content of P ₂ O ₅ of less, and can be zero or slightly higher and may be up to 0.1%.

Oxidácia tejto kompozície môže byť napríklad kontrolovaná prípadným t pridaním oxidu manganatého MnO, ktorého obsah sa môže pohybovať v rozmedzí od 0,1 % do 4 %.For example, the oxidation of this composition can be controlled by the optional t addition of MnO, the content of which can range from 0.1% to 4%.

Prídavkom oxidu boru, ktorý môže byť prípadne rovnako použitý v množstve pohybujúcom sa v rozmedzí od 0,1 % do 5 %, môžu byť zlepšené tepelno-izolačné charakteristiky minerálnej vlny, pričom môže najmä dochádzať k tendencii znižovať koeficient tepelnej vodivosti v jeho vyžarovacej zložke.By adding boron oxide, which may optionally also be used in an amount ranging from 0.1% to 5%, the thermal insulation characteristics of the mineral wool may be improved, and in particular there may be a tendency to reduce the thermal conductivity coefficient in its radiation component.

31382/H31382 / H

Táto kompozícia môže rovnako prípadne obsahovať TiO₂ ako nečistotu alebo ako zámerne pridanú zložku, napríklad v množstve dosahujúcom až 1 % alebo 2 %. SO3 by rovnako mal byť chápaný ako nečistota, podobne ako P₂Os, najmä pokiaľ je prítomný v množstvách neprevyšujúcich 0,1 %.The composition may also optionally contain TiO ₂ as an impurity or as a deliberately added component, for example in an amount of up to 1% or 2%. SO3 should also be understood as an impurity, similar to P ₂ Os, particularly when present in amounts not exceeding 0.1%.

Obsah CaO v kompozícii podľa vynálezu je nižší alebo rovný 22 %, pričom vo výhodnom uskutočnení je tento obsah prinajmenšom 10 %, zatiaľ čo vo zvlášť výhodnom uskutočnení sa pohybuje v rozmedzí od 11 % do 18 % alebo je tento obsah väčší než 18 % a neprevyšuje 21 %.The CaO content of the composition of the invention is less than or equal to 22%, preferably at least 10%, while in a particularly preferred embodiment it is between 11% and 18% or greater than 18% and does not exceed 21%.

Podobne potom obsah MgO v kompozícii podľa vynálezu je prinajmenšom 11 % a všeobecne dosahuje najviac 19 %, pričom vo výhodnom uskutočnení sa tento obsah pohybuje v rozmedzí od 12 % do 15 %.Similarly, the MgO content of the composition of the invention is at least 11% and generally is at most 19%, preferably between 12% and 15%.

V rámci nelimitujúceho uskutočnenia spôsobu podľa vynálezu je obsah oxidu hliníka AI2O3 v týchto kompozíciách prinajmenšom 18,5 %, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 19 % alebo dokonca prinajmenšom 20 % alebo 21 %.In a non-limiting embodiment of the method of the invention, the Al2O3 aluminum oxide content in these compositions is at least 18.5%, preferably at least 19%, or even at least 20% or 21%.

Rozdiel Tiog_2i5 - T|_iq je vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 10 ’C, vo zvlášť výhodnom uskutočnení prinajmenšom 20 ’C alebo 30 ’C: tento rozdiel definuje „pracovný rozsah“ kompozícii podľa vynálezu, teda teplotný rozsah, v ktorom tieto kompozície môžu byť zvlákňované, najmä potom procesom externého odstreďovania.Difference Tiog _2i 5 - T | _iq is preferably at least 10 ° C, in a particularly preferred embodiment at least 20 ° C or 30 ° C: this difference defines the "working range" of the compositions of the invention, i.e. the temperature range over which these compositions can be spun, especially by external process spin.

Vyššie špecifikovaná minerálna vlna teda vykazuje dostatočnú úroveň biorozpustnosti, bez ohľadu na to, či meracie metódy používajú neutrálnu alebo slabo alkalickú alebo kyslú hodnotu pH.Thus, the mineral wool specified above exhibits a sufficient level of bio-solubility, regardless of whether the measurement methods use a neutral or weakly alkaline or acidic pH.

II

Minerálna vlna v uskutočnení podľa vynálezu teda všeobecne vykazuje rýchlosť rozpúšťania prinajmenšom 30 ng/cm² za hodinu, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 40 alebo dokonca prinajmenšom 50 ng/cm² za hodinu (najmä pri meraní na oxide kremičitom) v prípade, keď je meranie uskutočňované pri pH 4,5, zatiaľ čo pri meraní uskutočňovanom pri pH 7,5 je rýchlosť rozpúšťania prinajmenšom 30 ng/cm² za hodinu, vo výhodnomThus, the mineral wool in an embodiment of the invention generally exhibits a dissolution rate of at least 30 ng / cm ² per hour, preferably at least 40 or even at least 50 ng / cm ² per hour (especially when measured on silica) when the measurement is performed at pH 4.5, while, when measured at pH 7.5, the dissolution rate is at least 30 ng / cm ² per hour, preferably

31382/H uskutočnení prinajmenšom 40 alebo dokonca prinajmenšom 50 ng/cm² za hodinu (najmä pri meraní na oxide kremičitom).31382 / H embodiments of at least 40 or even at least 50 ng / cm ² per hour (especially when measured on silica).

Táto minerálna vlna všeobecne vykazuje rýchlosť rozpúšťania prinajmenšom 30 ng/cm² za hodinu, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 40 alebo dokonca prinajmenšom 50 ng/cm² za hodinu v prípade, keď je meranie uskutočňované pri pH 4,5, zatiaľ čo pri meraní uskutočňovanom pri pH 6,9 je rýchlosť rozpúšťania prinajmenšom 30 ng/cm² za hodinu, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 40 alebo dokonca prinajmenšom 50 ng/cm² za hodinu (opäť najmä pri meraní na oxide kremičitom).The mineral wool generally exhibits a dissolution rate of at least 30 ng / cm ² per hour, preferably at least 40 or even at least 50 ng / cm ² per hour when the measurement is made at pH 4.5 while the measurement is made at pH 4.5 The pH of 6.9 is a dissolution rate of at least 30 ng / cm ² per hour, preferably at least 40 or even at least 50 ng / cm ² per hour (again especially when measured on silica).

Táto minerálna vlna všeobecne tiež vykazuje rýchlosť rozpúšťania prinajmenšom 60 ng/cm² za hodinu, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 80 ng/cm² za hodinu v prípade, keď je meranie uskutočňované pri pH 4,5 a/alebo rýchlosť rozpúšťania prinajmenšom 40 ng/cm² za hodinu, vo výhodnom uskutočnení prinajmenšom 60 ng/cm² za hodinu v prípade, keď je meranie uskutočňované pri pH 6,9 a/alebo v prípade, keď je meranie uskutočňované pri pH 7,5 (najmä pri meraní na oxide kremičitom).This mineral wool generally also exhibits a dissolution rate of at least 60 ng / cm ² per hour, preferably at least 80 ng / cm ² per hour when the measurement is performed at pH 4.5 and / or a dissolution rate of at least 40 ng / cm 2 ² per hour, preferably at least 60 ng / cm ² per hour when the measurement is made at pH 6.9 and / or when the measurement is made at pH 7.5 (especially when measured on silica) .

Táto minerálna vlna je hlavne používaná na prípravu tepelne a/alebo zvukovo izolujúcich materiálov alebo substrátov pre čisté kultúry. Predmetom vynálezu je teda tiež akýkoľvek produkt obsahujúci, prinajmenšom čiastočne, vyššie definovanú minerálnu vlnu.This mineral wool is mainly used to prepare heat and / or sound insulating materials or substrates for pure cultures. The invention therefore also relates to any product comprising, at least in part, mineral wool as defined above.

31382/H31382 / H

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Ďalšie podrobnosti a výhodné charakteristiky budú ďalej bližšie vysvetlené pomocou konkrétnych príkladov, ktoré sú iba ilustratívne a neobmedzujú nijako rozsah vynálezu.Further details and advantageous characteristics will be further elucidated by means of specific examples, which are illustrative only and not limiting.

V tabuľke 1 sú v hmotnostných percentách uvedené chemické zloženia pre pätnásť príkladov.Table 1 lists the chemical compositions by weight for fifteen examples.

Pokiaľ je súčet všetkých obsahov pri všetkých zlúčeninách trocha nižší než 100 %, je potrebné vziať do úvahy, že zvyšný obsah zodpovedá nepodstatným nečistotám alebo zlúčeninám (kvantitatívne neurčeným), kde tento zvyšný obsah sa pohybuje najvyššie v rozmedzí od 0,5 % do 1 % a/alebo tento rozdiel vzniká v dôsledku aproximáciou uznávaných v rámci používaných analytických metód.If the sum of all the contents for all compounds is slightly less than 100%, it should be taken into account that the remaining content corresponds to irrelevant impurities or compounds (quantitatively not determined), where the remaining content ranges from 0,5% to 1% and / or this difference is due to approximations recognized in the analytical methods used.

31382/H31382 / H

Tabuľka 1Table 1

Ex. 8 Ex. 8 42,7 42.7 18,5 18.5 5,4 5.4 17,6 17.6 14,6 14.6 h- T h- T •M O* • M O * o about 0,7 0.7 0,2 0.2 o’ about' 100 100 32 32 v CN in CN 0,83 0.83 0,13 0.13 Ex. 7 Ex. 7 45,4 45.4 17,4 17.4 5,7 5.7 14,8 14.8 13,3 13.3 1,8 1.8 '«T o '«T o o about 8’0 8'0 0,2 0.2 o about 100 100 28,0 28.0 CM cm’ CM cm ’ 6*0 6 0 * .0,13 .0,13 Ex. 6 Ex. 6 41,2 41.2 17,0 17.0 0,7 0.7 21,0 21.0 18,5 18.5 o’ about' CO o“ WHAT " o about 00 o’ 00 o ' ^r· a ^ r · a ε'ο ε'ο 100 100 39,0 39.0 XT o’ XT o ' co 00 o’ what about 00 0,02 0.02 Ex. 5 Ex. 5 42,0 42.0 18,3 18.3 8*8 8 * 8 11,0 11.0 12,0 12.0 2,6 2.6 co_ 57“ what_ 57 " LO o’ LO o ' 2,6 2.6 0,2 0.2 0,3 0.3 100 100 23 23 CM M· CM M · 1,09 1.09 0,23 0.23 Ex. 4 Ex. 4 40,6 40.6 23,5 23.5 7,2 7.2 13,3 13.3 11,9 11.9 1.7 1.7 0,4 0.4 o about 6'0 6'0 0,2 0.2 CM o CM o o o o o 25,2 25.2 5“· CN 5 "; CN 68'0 68'0 0,09 0.09 Ex. 3 Ex. 3 42,2 42.2 21,7 21.7 8'9 8'9 13,5 13.5 12,3 12.3 CO V* WHAT IN* o’ about' 5To“ 5to " CO o’ WHAT ' 0,2 0.2 0,2 0.2 100 100 25,8 25.8 2,2 2.2 0,91 0.91 0,10 0.10 Ex. 2 Ex. 2 43,7 43.7 19,9 19.9 6,5 6.5 bco’ BCO ' 12,7 12.7 cn cn 0,5 0.5 0,1 0.1 0.7 0.7 CM o’ CM o ' 0,2 0.2 100 100 26,4 26.4 2.4 2.4 0,93 0.93 0,12 0.12 Ex. 1 Ex. 1 45,1 45.1 T— 00* T * 00 co to what is 13,9 13.9 13,0 13.0 CD t— CD t 0,5 0.5 V“ O* IN" ABOUT* 9*0 9 0 * 0,2 0.2 0,2 0.2 100 100 26,9 26.9 2,4 2.4 0,93 0.93 0,13 0.13 n o ώ n o ώ rt o CM < rt o CM < n o CM <D LL n o CM <D LL O ra O O ra O MgO MgO o CM ra Z about CM ra Z O CM ABOUT CM in o CM Q. in o CM Q. CM O F CM O F MnO MnO CO o ω CO o ω Celkom Pretty CaO + MgO (RO) CaO + MgO O CM CZ o £ + o CM CO z ABOUT CM CZ o £ + o CM CO z MgO/CaO MgO / CaO m o CM o CM cz m o CM about CM cz

31382/H31382 / H

Tabuľka 1 (pokračovanie)Table 1 (continued)

Ex. 15 Ex. 15 40,8 40.8 22,8 22.8 00 co 00 co 12,3 12.3 CM CM 2,0 2.0 sr o Ltd 0,06 0.06 0,7 0.7 0,2 0.2 1 1 100,1 100.1 24,3 24.3 2,4 2.4 0,98 0.98 T“ o T 'o Ex. 14 Ex. 14 41,0 41.0 22,2 22.2 Mco MCO 12,8 12.8 12,4 12.4 CD_ T“ cd_ T " Mo Mabout 0,05 0.05 o about 0,2 0.2 1 1 100,1 100.1 25,2 25.2 2,3 2.3 0,97 0.97 o o o o Ex. 13 Ex. 13 41,8 41.8 21,2 21.2 8,5 8.5 cm v cm in 12,5 12.5 CM CM 0,4 0.4 0,06 0.06 0,7 0.7 0,2 0.2 1 1 o o o o 25,2 25.2 2,4 2.4 co cn o co cn o o about Ex. 12 Ex. 12 42,9 42.9 20,1 20.1 8,2 8.2 12,9 12.9 12,7 12.7 CM CM T o T o 90*0 90 * 0 9*0 9 0 * 0,2 0.2 1 1 100,1 100.1 25,6 25.6 2,4 2.4 0,98 · 0.98 · 0,12 0.12 Ex. 11 Ex. 11 41,5 41.5 22,1 22.1 9'9 9'9 12,6 12.6 12,3 12.3 b- b- o about 0,05 0.05 bo bo 0,2 0.2 1 1 100,1 100.1 24,9 24.9 c\T c \ T 86*0 86 * 0 0,10 0.10 Ex. 10 Ex. 10 42,8 42.8 20 20 CO WHAT 13,2 13.2 12,9 12.9 (D (D Mo Mabout 0,05 0.05 9'0 9'0 0,2 0.2 1 1 99,9 99.9 26,1 26.1 2,2 2.2 86*0 86 * 0 o about Ex. 9 Ex. 9 44,8 44.8 17,9 17.9 7,7 7.7 13,3 13.3 13,2 13.2 CD T“ CD T " 0,4 0.4 0,05 0.05 m o m o co o what about 1 1 99,9 99.9 26,5 26.5 2,3 2.3 0,99 0.99 0,13 0.13 CM O ώ CM O ώ (*) o CM < (*) about CM < n o d (U LL n o d (U LL CaO CaO MgO MgO o d (D Z about d (D Z O ABOUT m o CM Q. m o CM Q. CM O i- CM About i- MnO MnO n o ω n o ω Celkom Pretty CaO + MgO (RO) CaO + MgO O CM 0Í O + O CM (U ABOUT CM 0I ABOUT + ABOUT CM (U MgO/CaO MgO / CaO CO o CM o CM □í CO o CM about CM □ í

Kompozície vytvorené podľa týchto príkladov boli podrobené zvlákňovaniu procesom externého odstreďovania, najmä potom v súlade s údajmi uvedenými vo vyššie zmienených patentoch.The compositions produced according to these examples were subjected to spinning by external centrifugation processes, in particular in accordance with the data disclosed in the aforementioned patents.

Pracovné rozsahy, definované rozdielom T|_Ofl2.5 - Ti_iq, boli pri týchto príkladoch viac než pozitívne.Working ranges, defined by the difference T | _Ofl 2.5 - Ti _iq , were more than positive in these examples.

Všetky tieto kompozície vykazovali pomer MgO/CaO väčší než 0,8 a dokonca väčší než 0,85 a nie príliš veľký (menší než 1 %) alebo nulový obsah P2O5. Všetky tieto kompozície rovnako vykazovali vysoký obsah oxidu hliníka, ktorý sa pohyboval približne v rozmedzí od 17 % do 23 %. S výnimkou príkladu 6 vykazovali všetky príklady obsah Fe₂O₃ približne v rozmedzí od 6 % do 8 %. Produkt získaný v rámci príkladu 6, ktorý obsahoval veľmi málo železa a veľké množstvo oxidov kovov alkalických zemín, umožnil výrobu vyššie zmienenej „bielej“ minerálnej vlny.All of these compositions exhibited a MgO / CaO ratio of greater than 0.8 and even greater than 0.85 and not too large (less than 1%) or zero P2O5. All of these compositions also showed a high aluminum oxide content ranging from approximately 17% to 23%. Except for Example 6, all examples showed an Fe ₂ O ₃ content ranging from about 6% to 8%. The product obtained in Example 6, which contained very little iron and a large amount of alkaline earth metal oxides, allowed the production of the above-mentioned "white" mineral wool.

Biodegradabilita týchto kompozícií, najmä biodegradabilita meraná v neutrálnej alebo slabo kyslej oblasti pH (pH 6,9 alebo 7,5) alebo v kyslej oblasti pH (4,5) bola dostatočná.The biodegradability of these compositions, in particular the biodegradability measured in the neutral or weakly acidic pH range (pH 6.9 or 7.5) or in the acidic pH range (4.5), was sufficient.

V tabuľke 2 sú uvedené výsledky merania rýchlostí rozpustenia oxidu kremíka v minerálnej vlne podľa príkladov 9, 10 a 11 označené ako „Kskh“ a vyjadrené v ng/cm² za hodinu :Table 2 shows the results of the measurement of the dissolution rates of silicon oxide in mineral wool according to Examples 9, 10 and 11, indicated as "Kskh" and expressed in ng / cm ² per hour:

- podľa in vitro testu v tekutine, ktorej pH je pomocou pufra nastavené na kyslú hodnotu pH (4,5) a ktorá je označená ako „kyslá tekutina“,- according to an in vitro test in a fluid whose pH is adjusted to an acidic pH (4,5) by means of a buffer and which is labeled as 'acidic fluid',

- podľa in vitro testu v tekutine, ktorej pH je pomocou pufra nastavené približne na hodnotu pH 7,4 a ktorá je označená ako „neutrálna tekutina“. Tabuľka 2- according to an in vitro test in a fluid whose pH is adjusted to approximately pH 7,4 using a buffer and which is described as 'neutral fluid'. Table 2

kyslá tekutina acidic liquid neutrálna tekutina neutral fluid “K_si02“ (Ex. 9)"To _Si02 " (Ex. 9) 35 35 32 32 »^KSiO₂« (Ex. 10)» ^K SiO ₂ « (Ex. 10) 58 58 45 45 »^SiO2 (Ε^χ· 11)»^ SiO2 (Ε ^χ · 11) 83 83 52 52

31382/H31382 / H

Tieto výsledky teda naznačujú, že čím vyšší je obsah oxidu hliníka, tým vyššia je tiež rýchlosť rozpúšťania v kyslom pH a v menšom rozsahu tiež v neutrálnom pH.Thus, these results indicate that the higher the aluminum oxide content, the higher the dissolution rate at acidic pH and to a lesser extent also at neutral pH.

Dva ďalšie príklady kompozície, príklady 16 a 17, vyhovujúce vyššie opísanému zloženiu s pomerom MgO/CaO 0,75 sa rovnako ukázali byť prínosné.Two other composition examples, Examples 16 and 17, conforming to the composition described above with a MgO / CaO ratio of 0.75 also proved to be beneficial.

Tieto kompozície sú podrobne opísané ďalej v tabuľke 3 s rovnakými zložkami ako v tabuľke 1:These compositions are described in detail in Table 3 below with the same ingredients as in Table 1:

Tabuľka 3Table 3

Ex. 16 Ex. 16 Ex. 17 Ex. 17 SiO₂ SiO ₂ 42 42 42 42 AI₂O₃ AI ₂ O ₃ 19 19 22 22 CaO CaO 16 16 16 16 MgO MgO 12 12 12 12 Na₂ONa ₂ O 0,5 0.5 1 1 K₂OK ₂ O 2 2 0,5 0.5 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 7,5 7.5 5,7 5.7 Celkom Pretty 99 99 99,2 99.2 CaO + MgO (RO) CaO + MgO 28 28 28 28 Na₂O + K₂O (R₂O)Na ₂ O + K ₂ O (R ₂ O) 2,5 2.5 1,5 1.5 MgO/CaO MgO / CaO 0,75 0.75 0,75 0.75 R₂O/AI₂O₃ R ₂ O / Al ₂ O ₃ 0,13 0.13 0,07 0.07

31382/H31382 / H

Claims

PATENT CLAIMS

1. Mineral wool showing the ability to dissolve in a physiological medium, characterized in that it contains the following components, the percentage by weight of which:

SiO ₂ 38-46%, preferably at least 40% Al ₂ O ₃ MgO RO (CaO and / or MgO) MgO / CaO R ₂ O (Na ₂ O and / or K ₂ O) P ₂ O ₅ Fe ₂ O ₃ (total iron) TiO ₂ MnO 16-24% 10-20% 16-40% > 0.8 > 0,3% 0 - 5% > 0,5% 0 - 3% 0 - 2% SO ₃ 0 - 2%

Mineral wool according to claim 1, characterized in that it contains RO oxides (CaO + MgO) in the following amounts expressed in weight percent:

RO, 18% - 32%, or more than 32% and up to 40%.

Mineral wool according to any one of the preceding claims, characterized in that it contains Fe ₂ O ₃ (total iron) in the following amounts expressed as a percentage by weight:

0.5% to 1.7% or more than 1.7% and up to 12%.

31382 / H

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it contains R ₂ O oxides (Na ₂ O + K ₂ O) in the following amounts, expressed as a percentage by mass:

0.3% to 1% or more than 1% and up to 6%, preferably at least 2% or 2.2%.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it satisfies the relation:

MgO / CaO> 0.85, preferably> 0.95, particularly preferred> 1 or> 1.15.

R ₂ O / Al ₂ O ₃ = 0.07-0.08, preferably 0.09 to 0.3.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it contains P ₂ O ₅ in an amount ranging from 0% to 0.1% by weight or in an amount of greater than 0.1% and reaching up to 2% or 3%.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it contains MnO in an amount ranging from 0.1% to 4% and / or B ₂ O ₃ in an amount ranging from 0.1% to 4%. 5%.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it contains MgO in the following amounts, expressed as a percentage by weight:

MgO > 11%, preferably 19%, particularly preferably from 12% to 15%.

31382 / H

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it contains CaO in the following amounts expressed as a percentage by weight:

CaO = 22%, preferably 10%, particularly preferably between 11% to 18% or more than 18% and up to 21%.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it contains ÄI ₂ O ₃ in the following amount expressed as a percentage by weight:

Al ₂ O ₃ > 18.5%, preferably 19 19% or> 20%.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it has a dissolution rate of at least 30 ng / cm ² per hour when the measurement is carried out at pH 4.5 and the dissolution rate is at least 30 ng / cm ² per hour when the measurement is made at pH 7.5.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it has a dissolution rate of at least 30 ng / cm ² per hour when the measurement is carried out at pH 4.5 and the dissolution rate is at least 30 ng / cm ² per hour when the measurement is performed at pH 6.9.

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it has a dissolution rate of at least 60 ng / cm ² per hour when the measurement is carried out at pH 4.5 and / or the dissolution rate is at least 40 ng / cm ² per hour when measured at pH 7.5 and / or the rate of dissolution is at least 40 ng / cm ² per hour when measured at pH 6.9.

31382 / H

Mineral wool according to one of the preceding claims, characterized in that it is obtained by an external centrifugation process.

Heat and / or sound insulating products or substrates for pure crops, characterized in that they contain, at least in part, the mineral wool according to one of the preceding claims.