SK281347B6

SK281347B6 - Výrobok obsahujúci sklenené umelé vlákna

Info

Publication number: SK281347B6
Application number: SK1413-95A
Authority: SK
Inventors: Soren Lund Jensen
Original assignee: Rockwool International A/S
Priority date: 1994-02-11
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2001-02-12
Also published as: PL177839B1; EP0698001A1; DK0698001T3; SK141395A3; HU217662B; US5614449A; FI954678A0; CZ295395A3; DE69502149D1; HUT71920A; AU704367B2; DE69502149T2; FI954678A; ATE165317T1; ES2115362T3; EP0698001B1; HU9502951D0; PL311081A1; CZ288196B6; JPH08508971A

Abstract

Výrobok je vytvorený zo zmesi obsahujúcej v hmotnostných percentách oxid kremičitý SiO2 45 až 60 %, oxid hlinitý Al2O3 0,5 až 4 %, oxid titaničitý TiO2 0,1 až 4 %, oxid železnatý FeO 5 až 12 %, oxid vápenatý CaO 10 až 25 %, oxid horečnatý MgO 8 až 18 %, oxid sodný Na2O do 2,5 %, oxid draselný K2O do 2 %, oxid fosforečný P2O5 3 až 10 %, ostatné oxidy do 10 %.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka výrobku obsahujúceho sklenené umelé vlákna (man-made vitreous fibres, MMVF), ktoré sú odolné pri použití a sú rozpustné v biologických tekutinách, čo je predpoklad ich znesiteľnosti a ktoré môžu byť zhotovené z ľahko dostupných materiálov pomocou vhodných techník.

Doterajší stav techniky

MMV vlákna sa zhotovujú zo sklených tavenín, ako sú hornina, troska, sklo alebo iných minerálnych tavenín. Tavenina vzniká tavením v peci minerálnej kompozície požadovaného zloženia. Táto kompozícia všeobecne tvorená zmesou hornín alebo minerálov požadovaného zloženia.

I keď nie sú žiadne vedecké dôkazy škodlivosti spojené s vyrábanými a používanými MMV vláknami, komerčné záujmy viedli výrobcu k tomu, aby zaistili MMV vlákna, ktoré si ponechajú požadované fyzikálne vlastnosti MMV vlákien (napr. trvácnosť pri zvýšených teplotách a vo vlhkom prostredí), ale ktoré taktiež môžu byť považované za biologicky bezpečnejšie.

Tvrdenie o zlepšení bezpečnosti sa obvykle zakladá na výsledkoch testov in vitro, ktoré skúmajú stupeň rozpustnosti alebo degradácie vlákien v kvapalinách, napodobujúcich pľúcnu tekutinu, ako Gambleový roztok, pri pH okolo 7,5, napríklad pH 7,4 až 7,8.

Mnohé patenty publikujúce opisované vlákna uvádzajú zvýšenie stupňa rozpustnosti v týchto in vitro testoch, ako napr. W087/05007, WO89/12032, EP412878, EP459897, WO92/09536, WO89/22251 a WO94/14717.

Charakteristikou väčšiny uvedených patentových prihlášiek a vlákien, ktoré majú údajne zvýšený stupeň rozpustnosti v in vitro testoch je, že vlákna majú mať znížený obsah hliníka. Napríklad je toto uvedené v W087/05007, kde množstvo A1₂O₃ musí byť nižšie ako 10 %. Obsah hliníka v minerálnej vlne a troskovej vlne je obvykle v rozsahu od 5 do 15 % (merané ako hmotnostné percentá A1₂O₃) a mnohé z týchto údajne biologicky vhodných vlákien majú obsah hliníka nižší ako 4 %, často nižší ako 2 %.

Ďalšou charakteristikou je, že s cieľom zvýšiť stupeň rozpustnosti môže byť obsiahnutý fosfor. Napríklad v WO92/09536 sa uvádza, že hmotnostný pomer obsahu P₂O₅ k súčte obsahov A1₂O₃ a oxidu železitého musí byť od 0,4 do 6, prednostne od 0,5 do 2. V EP 412,878 sa uvádza, že musí obsahovať aspoň 0,1% P₂O₅ v prípade, že množstvo A1₂O₃ je vyššie ako 1 %. Skutočnosť, že P₂O₅ zvyšuje rozpustnosť a znižuje chemickú odolnosť minerálnych produktov, a to vlákien i nevlákien, boli ďalej dobre známe v technike, napríklad z Uhlman 1978, strany 359 až 365, Ceramic Bulletin zväzok 57, číslo 6,1978, Ohta, strany 602 až 604 a Indián Ceramics júl 1968 ,Mitra, strany 97 až 102, Materials Research Society Proceedings, ed McVay, zväzok 26, Plodinek strany 755 až 761 a Glasuren und Ihre Farben 1973.

Aj keď obsah P₂O₅ a úplné alebo podstatné odstránenie A1₂O₃ spôsobí bežne pri pH 7,5 uspokojivú rozpustnosť v in vitro rozpustnostných testoch, požiadavka použitia tejto formulácie vyvoláva množstvo rôznych problémov. Požiadavka použitia takýchto kompozícií predovšetkým vedie ku strate vlastných výhod spôsobov výroby minerálnej a troskovej vlny a nimi vyrobených výrobkov. Takéto produkty sa obvykle vyrábali z ľahko dostupných materiálov a zmesí materiálov spôsobmi, ktoré boli vyvinuté na výrobu výrobkov s dobrým výťažkom. Uspokojivá výroba nutne vyža duje, aby produkty mali dostatočne presne kontrolovateľné viskozitné vlastnosti taveniny, pretože významné odchýlky viskozity od optima môžu mať významný a nežiaduci vplyv na jeho výrobu. Napríklad môže významne ovplyvňovať priemer vlákna a percento zmätkov (hrubé vlákna alebo perly) vo výrobku. Známe kompozície na výrobu vlákien, pre ktoré sa uvádza rozpustnosť in vitro pri pH okolo 7,5, majú neuspokojivé viskozitné vlastnosti taveniny a všeobecne sa môžu vyrábať iba z veľmi obmedzeného výberu surovín.

Obvykle požadovanou vlastnosťou MMVF výrobkov je, aby mali dobrú tepelnú stabilitu a chemickú odolnosť. Sklená vlna je typicky teplotné stabilná pri teplote do 650 °C, naopak minerálna vlna je všeobecne schopná odolávať pri teplote do 1000 °C. Je nevyhnutné, aby MMVF výrobky mali dobrú tepelnú a mechanickú stabilitu i po dlhšom vystavení účinku vlhkosti okolia. MMVF výrobky sa napríklad používajú pri ochrane proti požiaru, súčasne môže byť požadovaná ochrana proti hluku, a to počas veľmi dlhé obdobie, v priebehu ktorého môžu byť vystavené opakovaným zmenám atmosférickej vlhkosti, a je dôležité, aby nedošlo k neprijateľnému zhoršeniu vlastnosti počas dlhého časového intervalu používania. Literatúra, ako odkazy na Uhlman, Ohta, Mitra, Plodinek a Glasuren, citované vyššie svedčia o tom, že prítomnosť fosfátov vo vláknach v skutočnosti znižujú chemickú odolnosť vlákien. Od toho času čo sa fosfáty pridávajú s cieľom zvýšiť rozpustnosť pri pH okolo 7,5, je možné očakávať pri tom istom pH znížená chemická odolnosť proti vlhkosti okolia.

Podstata vynálezu

Predmetom tohto vynálezu je získať MMVF výrobky, ktoré majú dobrý stupeň rozpustnosti v in vitro testoch, ktoré môžu byť ľahko zhotovené z nenákladných východiskových surovín a ktoré majú dobrú životnosť pri predĺženom používaní, výsledkom čoho je, že si môžu udržať dobrú termostabilitu, odolnosť proti ohňu a ďalšie vlastnosti.

V tejto špecifikácii sú analýzy prvkov uvádzané hmotnostne a prepočítané na oxidy. Pre jednoduchosť je oxid železa označený ako FeO, aj keď sa môže železo vyskytovať aj vo forme Fe₂O₃.

Podľa tohto vynálezu predkladáme výrobok obsahujúci MMVF tvorené kompozíciou, ktoré má zloženie v hmotnostných percentách oxidov

SiO₂	45 až 60 %
A1₂O₃	0,5 až 4%
TiO₂	0,1 až 4%
FeO	5 až 12 %
CaO	10 až 25%
MgO	8 až 18%
Na₂O	0až4%
K₂O	0až2%
Na₂O + K₂O	0 až 6 %
p₂o₅	2 až 10 %
ostatné	0 až 10 %

Tieto vlákna majú dobrú rozpustnosť v in vitro testoch (ako bolo už uvedené), ale my sme s prekvapením zistili, že prítomnosť fosfátov v kombinácii so špecifickými množstvami titánu, železa, vápnika a horčíka má za následok, že vlákna majú veľmi uspokojivú životnosť a ostatné mechanické vlastnosti (napríklad také, ktoré sú vysvetlené nižšie),a to predĺžené vystavenie vlhkosti okolia a vysokú rozpustnosť, aká sa javí v in vitro testoch pri pH približne neutrálnom.

SK 281347 Β6

Kompozícia môže byť taktiež zostavená z obvyklých a dostupných surovín a zmesí surovín. Takto nie je treba vylúčiť hliník, ale musí byť zastúpený v množstve aspoň 0,5 %. Podobne nie je treba vylúčiť titán, ale musi byť zastúpený v množstve aspoň 0,1 %. Obsah titánu môže ďalej prispieť ku zlepšeniu výrobkov. Podobne nie je treba vylúčiť alebo minimalizovať železo, ale musí byť zastúpené v množstve aspoň 5 %.

Ďalšou výhodou tohto zloženia je, že kompozícia môže mať veľmi vhodnú viskozitu taveniny, čo môže veľmi uľahčiť výrobu.

Viskozita kompozície pri 1400 °C je obvykle nižšia ako 10 alebo 15 dPas, výhodne nižšia ako 18 dPas. I keď môže byť viskozita napríklad 60 alebo 70 dPas, je všeobecne nižšia ako 40 dPas a výhodne nie je vyššia ako 30 dPas. Pomer zložiek môže byť zvolený tak, aby toto zaistil.

Viskozita v dPas pri 1400 °C je vypočítaná podľa Bottinga a Weill, Američan Joumal of Science, zväzok 272, máj 1972, strana 455 - 475. Pretože P₂O_S nie je zahrnutý v tomto výpočte, prítomnosť P₂O₅ je braná do úvahy vyrovnaním 1 % mol. P₂O₅ s 2 % mol. SiO₂ + 1 % mol. CaO. Laboratórne testy dokazujú, že táto aproximácia platí v oblasti bežného chemického zloženia.

Množstvo SiO₂ je obvykle aspoň 50 %, obvykle nie viacej ako 56 %, výhodne nie viacej ako 54 %.

Množstvo A1₂O₃ je obvykle aspoň 1 %, výhodne aspoň

1.5 %, obvykle nie viacej ako 3 %, výhodne nie viacej ako

2.5 %.

Množstvo TiO₂ je obvykle aspoň 0,2 %, nie viacej ako

1.5 alebo 2 %. Mimoriadne vhodné množstvo je 0,2 až 0,6 %.

Množstvo železa (meraného ako FeO) je obvykle aspoň %, nie viacej ako 9 % alebo 10 %, výhodne nie viacej ako 8 %. I keď je možné zhotoviť MMVF výrobky, v ktorých je železo úplne alebo prevažne ako trojmocné, v tomto vynáleze je daná prednosť tomu, aby železo bolo prevažne dvojmocné, výhodne aspoň 70 % a najvýhodnejšie aspoň 80 % železa je v dvojmocnej forme. Podľa vynálezu je napríklad zastúpené železo v MMVF výrobkoch ako dvojmocné v množstve aspoň 90 % alebo 95 % hmotnostných. To vedie k zlepšeniu chemických i mechanických vlastností výrobkov.

Množstvo CaO je obvykle aspoň 15 %. Všeobecne je horná hranica až 23 %, výhodne nie je vyššia ako 20 %.

Množstvo MgO je všeobecne aspoň 9 %. Prednostne by nemalo byť vyššie ako 16 %. Obvykle je nižšie ako 14 % a často nie je vyššie ako 11 %. Kombinácia 9 až 14 % MgO so železom dovoľuje dobrú slinovaciu teplotu aj vlastnosti taveniny.

Celkové množstvo alkalických kovov je všeobecne aspoň 0,1 %, obvykle nie je vyššie ako 4 %, výhodne nie je vyššie ako 2 %. Preto celkové množstvo sodíka a draslíka nie je výhodne vyššie ako 2,5 alebo 3 %.

Množstvo P₂O₅ nie jc obvykle vyššie ako 6 %, i keď môže byť aj vyššie, napríklad 9 %. Obvykle je aspoň 3 %.

Oxidy rôznych prvkov môžu byť zastúpené v množstve, ktoré nie je vyššie ako 10 %, všeobecne nie je vyššie ako 6 % a výhodne nie je vyššie ako 3 %. Medzi vhodné oxidy zahŕňame B₂O₃, BaO, ZrO₂, MnO a ZnO. Celkové množstvo boritanu, v prípade ak je zastúpený, nie je obvykle vyššie ako 5 % a je obvykle nižšie ako množstvo p₂o₅.

Čiastočnou výhodou pri použití približne 6 % alebo % oxidu železitého s približne 20 % až 23 % oxidu vápenatého je, že touto zmesou môže byť ľahko dosiahnuté použitie besemerovacej trosky ako suroviny, i keď môže byť vhodné aj použitie iných materiálov, ako napríklad nižšieho množstva vápnika.

Navrhovaný výrobok, ktorý je vhodný k výrobe a ktorý zaručuje mimoriadne užitočnú kombináciu vlastností, je tvorený kompozíciou, ktorá má zloženie v hmotnostných percentách oxidov

SiO₂

AI₂O₃

TiO₂

FeO

CaO

MgO

Na₂O

K₂O

Na₂O + K₂O PA ostatné až 56 %

1,5 až 2 %

0,1 až 1,5% 6 až 8 % až 25% až 12 % 0až2% 0až2%

0,1 až 3% 3až6% 0 až 5 %.

Množstvo CaO je výhodne 15 až 20 %, často 20 až 23 % a množstvo MgO je výhodne 9 až 11 %.

Slinovacia teplota je výhodne aspoň 800 °C a ešte výhodnejšie aspoň 900 “C, obvykle býva aspoň 950 °C. Slinovacia teplota sa určuje takto.

Vzorka (5 x 5 x 7,5 cm) minerálnej vlny pripravenej z vláknitej kompozície bola testovaná umiestnením v peci predhriatej na 700 °C. Po 1,5-hodine pôsobenia bolo vyhodnotené zmrštenie a slinutie vzorky. Metóda bola opakovaná vždy s novou vzorkou a teplotou o 50 °C vyššou ako predchádzajúca teplota pece až do maximálnej teploty pece, pri ktorej nebolo pozorované žiadne slinovanie alebo nadmerné zmrštenie vzorky.

Stupeň rozpustnosti môže byť stanovený stacionárnou alebo prietokovou metódou. Keď sa stanoví rozpustnosť stacionárnej metódou, ako je opísané, pri pH 7,5 je výhodne aspoň 20 nm za deň. Môže byť, napríklad, až do 50 nm za deň alebo vyššou. Prednosť sa dáva meraniu stupňa rozpustnosti prietokovou metódou, kedy, ako je opísané, je rozpustnosť pri pH 7,5, výhodne aspoň 40 a najvýhodnejšie aspoň 50 alebo 60 nm za deň. Môže dosahovať až napríklad 100 nm za deň alebo viacej, napríklad až 150 nm za deň.

Kompozícia je zvyčajne tvorená zmiešaním príslušného množstva horninových a piesčitých materiálov, vyskytujúcich sa v prírode, a odpadových materiálov, vrátane konvertorovej trosky, iných trosiek, skla, zlievarenského piesku, vápenca, magnezitu, brucitu, mastenca, serpentinitu, pyroxenitu, apatitu, wolastonitu, kremenného piesku, olivínového piesku, železnej rudy, dolomitu a MMVF odpadu.

Kompozícia sa môže premeniť na taveninu obvyklým spôsobom, napríklad v elektrickej peci alebo v kopulnej peci. Výhodou tohto vynálezu je, že kompozícia ľahko môže mať rozumne nízku teplotu liquidus (pričom si udrží zodpovedajúcu viskozitu pri 1400 °C).

Tavenina sa môže premeniť na vlákna obvyklým spôsobom, napríklad vnútorným odstreďovaním alebo odstreďovaním na kaskáde rotorov, napríklad ako je opísané v W092/06047.

Výroba taveniny sa výhodne uskutočňuje za redukčných podmienok v kopulnej peci pre maximalizáciu množstva dvoj mocného železa v porovnaní s troj mocným železom.

Vlákna môžu byť tvarované do výrobku MMVF obvyklým spôsobom, vrstvením vlákien za prítomnosti spojiva v množstve obvykle 0,5 až 4 %, často 1 až 2 % v hmotnostných percentách, vztiahnuté na produkt. Môžu byť použité obvyklé MMVF spojivá.

Chemická odolnosť vlákien proti expozícii vlhkosti okolia počas predĺženého časového intervalu môže byť určená hodnotami únavy tlakom a elastickosti, ako je uvedené,

SK 281347 Β6 a hodnotami indexu chemickej odolnosti vlákien, definovaného a opísaného nižšie. Výhodné výrobky podľa vynálezu sú tvarované z MMV vlákien, ktoré majú hodnotu únavy tlakom (uvedené ako pružná deformácia (2)) od aspoň 67 mm, výhodne aspoň 75 mm, do napríklad 95 mm alebo viacej. Výhodné výrobky majú elastičnosť (uvedenú ako pružná deformácia (80 %)) od aspoň 50 mm a najvýhodnejšie aspoň 60 mm, až do napríklad 80 mm alebo viacej. Výhodné výrobky majú index chemickej odolnosti vlákna, definovaný a opísaný nižšie, nie väčší ako 3, výhodne 2 alebo menej.

Vynález sa vzťahuje taktiež na výrobok obsahujúci sklené umelé vlákna, vytvorené z kompozície obsahujúcej (v prepočte na oxidy) 0,5 a ž 4 % A1₂O₃, 2 až 10 % P₂O₅, 0,1 až 4 % TiO₂ spolu s SiO₂, FeO, CaO a MgO a voliteľne ďalšie zložky, pričom vlákna majú stupeň rozpustnosti meraný prietokovou metódou pri pH 7,5 aspoň 60 nm za deň, hodnotu pružnej deformácie (2) aspoň 75 mm a hodnotu pružnej deformácie (80 %) aspoň 60 mm. Táto kombinácia vlastností je cenná a nebolo predpovedateľné, že by mohli byť dosiahnuté s použitím určených množstiev A1₂O₃, P₂O₅a TiO₂ v kompozícii.

Stupeň rozpustnosti meraný stacionárnou metódou je určený týmto postupom.

300 mg vlákien bolo umiestnené v polyetylénových fľaškách obsahujúcich 500 ml modifikovaného Gambleového roztoku (napríklad s komplexotvomými činidlami), pH bolo nastavené na 7,5, resp. 4,5. Jedenkrát denne bolo pH merané a v prípade nutnosti nastavované pomocou HCI.

Testy boli uskutočnené počas jedného týždňa. Fľašky boli udržované vo vodnom kúpeli pri 37 °C a dvakrát denne intenzívne pretrepané. Vzorky roztoku boli odobrané po jednom a po štyroch dňoch a analyzované na Si na atómovom absorpčnom spektrofotometre Perkin-Elmer.

Modifikovaný Gambleový roztok má toto zloženie:

	g/i
MgCl₂.6 H₂O	0,212
NaCl	7,120
CaCl₂.2 H₂O	0,029
Na₂SO₄	0,079
Na₂HPO₄	0,148
NaHCO₃	1,950
(Na 2-vínan). 2 H₂O	0,180
(Na 3-citran). 2 H₂O	0,152
90 % kyselina mliečna	0,156
Glycín	0,118
Na-pyrohroznan	0,172
Formalín	1 ml.

Distribúcia priemeru vlákna je určovaná pre každú vzorku meraním priemeru aspoň 200 jednotlivých vlákien s použitím metódy úsekov rastrovacím elektrónovým mikroskopom alebo optickým mikroskopom (zväčšenie 1000 x). Údaje sa používajú na výpočet merného povrchu vzorky vlákna, potrebného na výpočet hustoty vlákien.

Na základe rozpustnosti SiO₂ (rozpúšťanie siete), sa vypočítavá merná rozpustená hrúbka a zavádza sa stupeň rozpustnosti (nm/deň). Výpočty sú založené na obsahu SiO₂ vo vláknach, mernom povrchu a množstve rozpusteného Si.

Stupeň rozpustnosti prietokovou metódou bol stanovený takto. Päťsto miligramov vlákien bolo dané do polykarbonátového filtračného držiaka s priemerom 40 mm. Filter 0,8 um bol použitý na vstupnej strane (hore) a filter 0,2 um na výstupnej strane (dno), aby sa zamedzilo stratám vlákien počas testovania. Obidva filtre boli zhotovené z nitrocelulózy. Prietok modifikovaného Gambleového roztoku bol peristaltickou pumpou udržovaný od 100 do 110 ml/deň.

Pomer toku kvapaliny k ploche povrchu vlákien bol od 0,02 do 0,03 um/s.

pH roztoku bolo udržované 7,7 ±0,2 prebublávaním zmesi N₂/CO₂ (95/5). Pre roztok s pH 4,5 bola pridávaná HCL (3,7 ml/1). Celý systém, vrátane nádob, bol udržovaný pri teplote 37 ±0,7 °C. Premývací roztok bol zbieraný jedenkrát za týždeň dve hodiny a analyzovaný na Si a Ca. Analýzy boli uskutočnené na atómovom absorpčnom spektrofotometri (AAS) Perkin Elmer. Ďalšie podrobnosti sú uvedené v Enviromental Health Perspectives, zväzok 102, doplnok 5, október 1994, str. 83.

Skúšky vlákien na únavu tlakom sa robia na MMVF výrobkoch obsahujúcich najmä 1,4 % spojiva, ktoré majú hustotu 30 kg/m³ a hrúbku 100 mm. Takéto výrobky sa zhotovujú obvyklými postupmi vrstvením vlákien za prítomnosti spojiva.

Testovacie teliesko vytvorené z takéhoto výrobku s plochou 200 x 200 mm, sa vystaví počas 28 dní teplote 70 °C a relatívnej vlhkosti 100 %. Na povrch sa vloží zaťaženie 0,25 kN/m² a meria sa výška, na ktorú sa teliesko stlačí. Potom sa priloží ďalšie zaťaženie 0,25 kN/m² a meria sa výška, na ktorú sa teliesko stlačí. Potom sa odstráni celé zaťaženie a meria sa výška, na ktorú sa skúšobné teliesko vráti. To je hodnota pružnej deformácie (2). Vysoká hodnota indikuje dobré zachovanie pevnosti vlákien napriek predĺženej expozícii vysokej vlhkosti.

Elastickosť sa meria podrobením testovacieho telieska zostarnutého tým istým postupom, ktorý je opísaný, dostatočnému zaťaženiu pre stlačenie na výšku 20 mm (t. j. 80 % stlačenie), a zaťaženie sa udržuje 1 minútu. Potom sa odstráni a meria sa výška, na ktorú sa teliesko vráti. To je hodnota pružnej deformácie (80 %). Opäť vyššia hodnota indikuje vyššiu elastickosť a lepšie zachovanie mechanických vlastností.

Index chemickej odolnosti vlákien sa určuje vizuálnym skúmaním výrobku po opísanej operácii horúceho starnutia. Predovšetkým sa vzorka skúma rastrovacím elektrónovým mikroskopom a jeho povrch sa hodnotí v stupnici od 1 do 5, kde 1 znamená, žc povrch vlákna je v porovnaní s výrobkom pred skúškou starnutia nezmenený a 5 znamená, že povrch je ťažko poškodený koróziou.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklady A až I sú realizované podľa vynálezu, prednosť sa dáva realizáciám E až I. Príklady Y a Z sú porovnávacie, príklad Y je výrobok s nízkym obsahom hliníka a fosforu a s vysokým obsahom vápnika, majúci dobrú rozpustnosť, ale zlú pružnosť, a príklad Z je obvyklé minerálne vlákno s typickým obsahom hliníka a nízkym obsahom fosforu, ktoré má dobrú pružnosť, ale zlé rozpúšťacie vlastnosti. V každom prípade, kompozícia bola vytvorená zmiešaním príslušného množstva surovín a bola tavená v peci v redukčnej atmosfére a bola rozvláknená technikou kaskádového odstreďovania, ďalej boli tvarované do MMVF výrobku, majúceho hustotu 30 kg/m³ a obsah spojiva 1,4 %.

Príklady A až D boli uskutočnené s použitím 100 kg elektrickej pece s ohniskom z karbidu kremíka.

Príklady E až H boli realizované s použitím kopulnej pece.

Typická šarža je tvorená briketami s obsahom 36 % kremenného piesku, 17 % olivínového piesku, 12 % železnej rudy, 11 % dolomitu, 12 % MMVF odpadov a 12 % cementu, ale presné pomery sa menia podľa dosiahnutia požadovaného zloženia kompozície v každej vzorke.

SK 281347 Β6

Príklad
» *10,	*9.2 l.t	11.1 1.1	*1'Í	lil	2.0			11.7 2.0	12.1 1.0	<0.0 11.0
* M	1.1	,*·«	(.0	$.1	9.2	9. *	I.J	9.1	0.»	0.1
’ ηρσ » Νφ	ΟΛ	o's			k	*<i^J	‘i?	10.1		9.0 1.9
»		9.1	’··	1.1	i.e	«.*		1.0	«0.1	<0.1
Sllnovacle teplota *C	929	>1100	>11OÍ	»»	-	-	-	-	-	-
Xoopustnodt Stacionárna aetóda pil *.S (na/doú) Stacionárna aetdda pa 7,9 (nn/deft)	M	₃₁			-	-	-		-	-
Prietokovú Mtóda pH ?,s (η·/«ι«Λ)	-			•		11	19	100	102	1.1
Prutná dafoneácia (2) (na) Prutná detoruácla (»0» (M) Index cbeelcktj odolnoi	ti ’				*0	70 *1 1	91 ^?2	01 1	C	92 1
Stredný prieaar vlákna (u·)					«0

Nové vlákna môžu byť získané v ľubovoľnej forme obvyklej pre MMV vlákna. Môžu teda byť získané ako výrobok, obsahujúci voľné, nekonečné vlákna. Častejšie sa však získavajú ako výrobok viazaný spojivom, napríklad ako výsledok rozvlákňovania a zhromažďovania vlákien v prítomnosti spojiva obvyklým spôsobom. Všeobecne sa produkt spevňuje ako výrobok tvaru hranola, dosky alebo iného.

Priemyselná využiteľnosť

Výrobky podľa vynálezu môžu byť určené pre každé obvyklé použitie MMV vlákien, napríklad ako hranoly, dosky, rúrky alebo inakšie tvarované výrobky, ktoré slúžia ako tepelná izolácia, protipožiarne izolácie, a ochrana alebo obmedzenie hluku, alebo vo vhodnom tvare na použitie ako rastové médium v záhradníctve, alebo ako voľné vlákna k vystuženiu cementu, plastických hmôt alebo iných výrobkov, alebo ako plnivo.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Výrobok obsahujúci sklenené umelé vlákna, vyznačujúci sa tým, že je vytvorený zo zmesi obsahujúcej

45 až 60 % hmotn. oxidu kremičitého, SiO₂

0,5 až 4 % hmotn. oxidu hlinitého, A1₂O₃

0,1 až 4 % hmotn. oxidu titaničitého, TiO₂

5 až 12 % hmotn. oxidu železnatého, FeO

10 až 25 % hmotn. oxidu vápenatého, CaO

8 až 18 % hmotn. oxidu horečnatého, MgO do 2,5 % hmotn. oxidu sodného, Na₂O do 2 % hmotn. oxidu draselného, K₂O 3 až 10 % hmotn. oxidu fosforečného, P₂O₅do 10 % hmotn. ostatných oxidov, pričom výrobok má slinovaciu teplotu najmenej 900 °C.
2. Výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že množstvo oxidu titaničitého je 0,2 až 4 % hmotn., množstvo oxidu vápenatého je 10 až 20 % hmotn.
3. Výrobok podľa nároku 2, vyznačujúci sa t ý m , že množstvo oxidu kremičitého je 50 až 60 % hmotn., množstvo oxidu železnatého je 6 až 10 % hmotn., oxidu fosforečného je 3 až 9 % hmotn. a oxidu sodného do 2 % hmotn.
4. Výrobok podľa nároku 3, vyznačujúci sa t ý m , že množstvo oxidu hlinitého je 0,5 až 2,5 % hmotn.
5. Výrobok podľa nároku, vyznačujúci sa tým, že množstvo oxidu hlinitého je 1,5 až 2,5 % hmotn., oxidu železnatého 5 až 9 % hmotn., oxidu fosforečného 3 až 6 % hmotn., oxidu sodného s oxidom draselným 0,1 až 3 % hmotn., pričom viac ako 50 % hmotn. žele za je vo forme železa dvojmocného a výrobok má slinovaciu teplotu najmenej 950 °C.
6. Výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že obsahuje

50 až 56 % hmotn. oxidu kremičitého, SiO₂

1,5 až 2,5 % hmotn. oxidu hlinitého, A1₂O₃0,1 až 1,5 % hmotn. oxidu titaničitého, TiO₂6 až 8 % hmotn. oxidu železnatého, FeO 10 až 25 % hmotn. oxidu vápenatého, CaO 8 až 18 % hmotn. oxidu horečnatého, MgO do 2,0 % hmotn. oxidu sodného, Na₂O do 2 % hmotn. oxidu draselného, K₂O 0,1 až 3 % hmotn. oxid sodný + oxid draselný, Na₂O + K₂O 3 až 6 % hmotn. oxidu fosforečného, P₂O₅do 10 % hmotn. ostatných oxidov.
7. Výrobok podľa nároku 6, vyznačujúci sa t ý m , že množstvo oxidu vápenatého je 15 až 25 % hmotn. a oxidu horečnatého 8 až 12 % hmotn.
8. Výrobok podľa hociktorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že najmenej 70 % hmotn. železa je vo forme železa dvojmocného.
9. Výrobok podľa hociktorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že má viskozitu pri 1400 °C 10 až 70 dPas.
10. Výrobok podľa nároku 9, vyznačujúci sa t ý m , že má viskozitu pri 1400 °C 15 až 30 dPas.
11. Výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že je vytvorený zo zmesi obsahujúcej

1,5 až 2,5 % hmotn. oxidu hlinitého, A1₂O₃3 až 6 % hmotn. oxidu fosforečného, P₂O₅0,1 až 4 % hmotn. oxidu titaničitého, TiO₂ a 6 až 9 % hmotn. oxidu železnatého, FeO spolu s oxidom kremičitým, vápenatým a horečnatým, pričom vlákna majú stupeň rozpustnosti podľa prietokovej metódy pri pH 7,5 najmenej 60 nm za deň, hodnotu pružnej deformácie (2) najmenej 75 mm, hodnotu pružnej deformácie (80 %) najmenej 60 mm a slinovacia teplota je najmenej 950 °C.