Номер патенту: 77653

Опубліковано: 15.01.2007

Автори: Лєєд Патріс, Бернар Жан-Люк, Вінєсу Серж

Є ще 2 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Термічно стабільна мінеральна вата, здатна розчинятися у фізіологічному середовищі, яка відрізняється тим, що вона складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас. %:

SiO2

35-60

Аl2О3

12-27

CaO

до 35

МgО

до 30

Na2O

до 17

K2O

до 17

R2O (Na2O+K2O)

10-17

Р2O5

до 5

Fе2О3

до 20

В2O3

до 8

TiO2

до 3,

а також містить сполуку фосфору, у якій вміст фосфору, виражений у вигляді Р2O5, змінюється від 0,2 до 5 % від загальної маси, яка при температурі вище 100°С здатна реагувати з волокнами з утворенням покриття на поверхні волокон.

2. Мінеральна вата за п.1, яка відрізняється тим, що складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас.%:

SiO2

39-55

Аl2О3

16-25

CaO

3-25

МgО

до 15

Na2O

6-12

K2O

3-12

R2O (Na2O+K2O)

12-17

Р2O5

до 2

Fе2О3

до 20

В2O3

до 4

TiO2

до 3,

а також містить сполуку фосфору, у якій вміст фосфору, виражений у вигляді Р2O5, змінюється від більше ніж 0,5 до менше ніж 2 % від загальної маси, яка при температурі вище 100°С здатна реагувати з волокнами з утворенням покриття на поверхні волокон.

3. Мінеральна вата за п.1 або п. 2, яка відрізняється тим, що складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас. %:

SiO2

39-55

Аl2О3

16-27

CaO

3-35

МgО

до 15

Na2O

до 15

K2O

до 15

R2O (Na2O+K2O)

10-17

Р2O5

до 5

Fе2О3

до 15

В2O3

до 8

TiO2

до 3,

а вміст МgО знаходиться між 0 та 5 %, при R2O ≤ 13,0 %.

4. Мінеральна вата за п. 3, яка відрізняється тим, що складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас. %:

SiO2

40-52

Аl2О3

16-25

CaO

10-25

МgО

до 10

Na2O

6-12

K2O

3-12

R2O (Na2O+K2O)

12-17

Р2O5

до 2

Fе2О3

до 15

В2O3

до 4

TiO2

до 3,

а вміст МgО знаходиться між 0 та 2 %, при R2O ≤ 13,0 %.

5. Мінеральна вата за п.1 або п. 2, яка відрізняється тим, що складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас. %:

SiO2

39-55

Аl2О3

16-25

CaO

3-35

МgО

до 15

Na2O

до 15

K2O

до 15

R2O (Na2O+K2O)

13-17

Р2O5

до 5

Fе2О3

до 15

В2O3

до 8

TiO2

до 3.

6. Мінеральна вата за п. 5, яка відрізняється тим, що складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас. %:

SiO2

40-52

Аl2О3

17-22

CaO

10-25

МgО

до 10

Na2O

6-12

K2O

6-12

R2O (Na2O+K2O)

13-17

Р2O5

до 2

Fе2О3

до 15

В2O3

до 4

TiO2

до 3.

7. Мінеральна вата за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що має вміст лугу R2O (Na2O+К2O) у волокнах у межах 13,0% ≤ R2O ≤ 15%.

8. Мінеральна вата за п. 7, яка відрізняється тим, що має вміст лугу R2O (Na2O+К2O) у волокнах у межах 13,3% ≤ R2O ≤ 14,5%.

9. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що має вміст заліза Fе2O3 у волокнах (загальне залізо) у межах 0% < Fе2О3 ≤ 5%.

10. Мінеральна вата за п. 9, яка відрізняється тим, що має вміст заліза Fе2O3 у волокнах (загальне залізо) у межах 0,5% ≤ Fе2О3 ≤ 2,5%.

11. Мінеральна вата за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що має вміст заліза Fе2O3 у волокнах (загальне залізо) у межах 5% ≤ Fе2О3 ≤ 15%.

12. Мінеральна вата за п. 11, яка відрізняється тим, що має вміст заліза Fе2O3 у волокнах (загальне залізо) у межах 5% ≤ Fе2О3 ≤ 8%.

13. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що склад композицій відповідно до винаходу задовольняє співвідношенню: (Na2O+К2O)/Аl2О3 ≥ 0,5.

14. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що склад композицій відповідно до винаходу задовольняє співвідношенню: (Na2O+К2O)/Аl2О3 ≥ 0,6.

15. Мінеральна вата за п. 14, яка відрізняється тим, що склад композицій відповідно до винаходу задовольняє співвідношенню: (Na2O+К2O)/Аl2О3 ≥ 0,7.

16. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що вміст вапна й оксиду магнію у волокнах знаходиться в межах 10% ≤ CaO ≤ 25% і 0% < MgO ≤ 5%.

17. Мінеральна вата за п. 16, яка відрізняється тим, що вміст вапна й оксиду магнію у волокнах знаходиться в межах 15% ≤ CaO ≤ 25% і 0% < MgO ≤ 1%.

18. Мінеральна вата за будь-яким з пп. 1-15, яка відрізняється тим, що вміст вапна й оксиду магнію у волокнах знаходиться в межах 5% ≤ CaO ≤ 15% і 5% ≤ MgO ≤ 10%.

19. Мінеральна вата за п.18, яка відрізняється тим, що вміст вапна й оксиду магнію у волокнах знаходиться в межах 5% ≤ CaO ≤ 10% і 5% ≤ MgO ≤ 10%.

20. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що волокна мають швидкість розчинення щонайменше 30 нг/см2 за годину, вимірювану при рН 4,5.

21. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що скло, яке відповідає волокну, можна піддавати волокноутворенню шляхом внутрішнього центрифугування.

22. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що покриття, яке формується на поверхні волокон мінеральної вати, по суті складається з фосфату лужноземельного металу.

23. Мінеральна вата за пунктом 22, яка відрізняється тим, що фосфат лужноземельного металу є фосфатом кальцію.

24. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що сполука фосфору, здатна взаємодіяти з волокнами, є сполукою, що розкладається при температурі вище 100°С, виділяючи фосфорну кислоту чи фосфорний ангідрид.

25. Мінеральна вата за пунктом 24, яка відрізняється тим, що сполуки фосфору вибирають з: фосфатів амонію, фосфорної кислоти і гідрофосфатів амонію.

26. Спосіб одержання мінеральної вати, який відрізняється тим, що волокна утворюють з розплавлених оксидів, при наступному їх співвідношенні, мас. %:

SiO2

35-60

Аl2О3

12-27

CaO

до 35

МgО

до 30

Na2O

до 17

K2O

до 17

R2O (Na2O+K2O)

10-17

Р2O5

до 5

Fе2О3

до 20

В2O3

до 8

TiO2

до 3,

і потім, за допомогою розпилення чи просочення розчином, наносять сполуку фосфору, здатну взаємодіяти з волокнами, з одержанням покриття на поверхні волокон.

27. Спосіб одержання мінеральної вати, який відрізняється тим, що волокна утворюють з розплавлених оксидів, при наступному їх співвідношенні, мас. %:

SiO2

39-55

Аl2О3

16-25

CaO

3-25

МgО

до 15

Na2O

6-12

K2O

3-12

R2O (Na2O+K2O)

12-17

Р2O5

до 2

Fе2О3

до 20

В2O3

до 4

TiO2

до 3,

і потім, за допомогою розпилення чи просочення розчином, наносять сполуку фосфору, здатну взаємодіяти з волокнами, з одержанням покриття на поверхні волокон.

28. Застосування мінеральної вати за одним з пунктів 1-25 у вогнестійких будівельних конструкціях.

Текст

1. Термічно стабільна мінеральна вата, здатна розчинятися у фізіологічному середовищі, яка відрізняє ться тим, що вона складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас. %: SiO2 35-60 Аl2О 3 12-27 CaO до 35 МgО до 30 Na2O до 17 K2O до 17 R2O (Na2O+K2 O) 10-17 Р2O5 до 5 Fе2О3 до 20 В2O3 до 8 TiO2 до 3, а також містить сполуку фосфору, у якій вміст фосфор у, виражений у вигляді Р2 O5, змінюється від 0,2 до 5 % від загальної маси, яка при температурі вище 100°С здатна реагувати з волокнами з утворенням покриття на поверхні волокон. 2. Мінеральна вата за п.1, яка відрізняється тим, що складається з волокон, які містять наступні компоненти, мас.%: SiO2 39-55 Аl2О 3 16-25 CaO 3-25 МgО до 15 Na2O 6-12 K2O 3-12 2 (19) 1 3 77653 4 знаходиться в межах 15% ≤ CaO ≤ 25% і 0% < MgO SiO2 39-55 ≤ 1%. Аl2О 3 16-25 18. Мінеральна вата за будь-яким з пп. 1-15, яка CaO 3-35 відрізняє ться тим, що вміст вапна й оксиду магМgО до 15 нію у волокнах знаходиться в межах 5% ≤ CaO ≤ Na2O до 15 15% і 5% ≤ MgO ≤ 10%. K2O до 15 19. Мінеральна вата за п.18, яка відрізняється R2O (Na2O+K2 O) 13-17 тим, що вміст вапна й оксиду магнію у волокнах Р2O5 до 5 знаходиться в межах 5% ≤ CaO ≤ 10% і 5% ≤ MgO Fе2О3 до 15 ≤ 10%. В2O3 до 8 20. Мінеральна вата за одним з попередніх пункTiO2 до 3. тів, яка відрізняється тим, що волокна мають 6. Мінеральна вата за п. 5, яка відрізняється тим, швидкість розчинення щонайменше 30 нг/см 2 за що складається з волокон, які містять наступні годину, вимірювану при рН 4,5. компоненти, мас. %: 21. Мінеральна вата за одним з попередніх пункSiO2 40-52 тів, яка відрізняється тим, що скло, яке відповіАl2О 3 17-22 дає волокну, можна піддавати волокноутворенню CaO 10-25 шляхом внутрішнього центрифугування. МgО до 10 22. Мінеральна вата за одним з попередніх пункNa2O 6-12 тів, яка відрізняється тим, що покриття, яке форK2O 6-12 мується на поверхні волокон мінеральної вати, по R2O (Na2O+K2 O) 13-17 суті складається з фосфату лужноземельного меР2O5 до 2 талу. Fе2О3 до 15 23. Мінеральна вата за пунктом 22, яка відрізняВ2O3 до 4 ється тим, що фосфат лужноземельного металу є TiO2 до 3. фосфа том кальцію. 7. Мінеральна вата за будь-яким з пп. 1-3, яка від24. Мінеральна вата за одним з попередніх пункрізняється тим, що має вміст лугу R2O тів, яка відрізняється тим, що сполука фосфору, (Na2O+К2O) у волокнах у межах 13,0% ≤ R2O ≤ здатна взаємодіяти з волокнами, є сполукою, що 15%. розкладається при температурі вище 100°С, виді8. Мінеральна вата за п. 7, яка відрізняється тим, ляючи фосфорну кислоту чи фосфорний ангідрид. що має вміст лугу R2 O (Na2O+К2O) у волокнах у 25. Мінеральна вата за пунктом 24, яка відрізнямежах 13,3% ≤ R2O ≤ 14,5%. ється тим, що сполуки фосфору вибирають з: фо9. Мінеральна вата за одним з попередніх пунктів, сфатів амонію, фосфорної кислоти і гідрофосфатів яка відрізняється тим, що має вміст заліза Fе2O3 амонію. у волокнах (загальне залізо) у межах 0% < Fе2О3 ≤ 26. Спосіб одержання мінеральної вати, який від5%. різняється тим, що волокна утворюють з розпла10. Мінеральна вата за п. 9, яка відрізняється влених оксидів, при наступному їх співвідношенні, тим, що має вміст заліза Fе2O3 у волокнах (загамас. %: льне залізо) у межах 0,5% ≤ Fе2О3 ≤ 2,5%. SiO2 35-60 11. Мінеральна вата за будь-яким з пп. 1-4, яка Аl2О 3 12-27 відрізняє ться тим, що має вміст заліза Fе2O3 у CaO до 35 волокнах (загальне залізо) у межах 5% ≤ Fе2О3 ≤ МgО до 30 15%. Na2O до 17 12. Мінеральна вата за п. 11, яка відрізняється K2O до 17 тим, що має вміст заліза Fе2O3 у волокнах (загаR2O (Na2O+K2 O) 10-17 льне залізо) у межах 5% ≤ Fе2О3 ≤ 8%. Р2O5 до 5 13. Мінеральна вата за одним з попередніх пункFе2О3 до 20 тів, яка відрізняється тим, що склад композицій В2O3 до 8 відповідно до винаходу задовольняє співвідноTiO2 до 3, шенню: (Na2O+К2O)/Аl2О3 ≥ 0,5. і потім, за допомогою розпилення чи просочення 14. Мінеральна вата за одним з попередніх пункрозчином, наносять сполуку фосфор у, здатн у взатів, яка відрізняється тим, що склад композицій ємодіяти з волокнами, з одержанням покриття на відповідно до винаходу задовольняє співвідноповерхні волокон. шенню: (Na2O+К2O)/Аl2О3 ≥ 0,6. 27. Спосіб одержання мінеральної вати, який від15. Мінеральна вата за п. 14, яка відрізняється різняється тим, що волокна утворюють з розплатим, що склад композицій відповідно до винаходу влених оксидів, при наступному їх співвідношенні, задовольняє співвідношенню: (Na2O+К2O)/Аl 2О3 ≥ мас. %: 0,7. SiO2 39-55 16. Мінеральна вата за одним з попередніх пункАl2О 3 16-25 тів, яка відрізняється тим, що вміст вапна й оксиCaO 3-25 ду магнію у волокнах знаходиться в межах 10% ≤ МgО до 15 CaO ≤ 25% і 0% < MgO ≤ 5%. Na2O 6-12 17. Мінеральна вата за п. 16, яка відрізняється K2O 3-12 тим, що вміст вапна й оксиду магнію у волокнах R2O (Na2O+K2 O) 12-17 Р2O5 до 2 5 77653 6 Fе2О3 до 20 ємодіяти з волокнами, з одержанням покриття на В2O3 до 4 поверхні волокон. TiO2 до 3, 28. Застосування мінеральної вати за одним з пуні потім,за допомогою розпилення чи просочення ктів 1-25 у вогнестійких будівельних конструкціях. розчином, наносять сполуку фосфор у, здатн у вза Даний винахід належить до області штучної мінеральної вати. Більш конкретно, винахід відноситься до мінеральної вати, призначеної для виробництва термічних та/або акустичних ізолювальних матеріалів чи субстратів для культур гідропоніки. Зокрема, винахід відноситься до термічно стабільних мінеральних ват, призначених для використання в тих областях, де має значення здатність витримувати термічний вплив. Ці мінеральні вати можуть відігравати важливу роль у вогнестійкості будівельних систем, в які вони можуть бути введені. Більш конкретно, у винаході розглядаються мінеральні вати типу азбесту, іншими словами, хімічні композиції, у яких вата має високу температуру ліквідусу і високу плинність при температурі волокноутворення, у поєднанні з високою температурою переходу до склоподібного стану. Традиційно, мінеральна вата цього типу піддається волокноутворенню, з використанням способів, названих «зовнішнім» центрифугуванням, наприклад, того типу, в якому використовується каскад барабанів центрифугування, до яких подається розплавлений матеріал статичним пристроєм подачі, як описано, зокрема, в патентах ЕР 0465310 чи ЕР 0439385. Спосіб, названий волокноутворенням з «внутрішнім» центрифугуванням (іншими словами, спосіб з використанням центрифуг, що обертаються з високою швидкістю, і з висвердленими отворами) є, з іншого боку, таким, що традиційно зберігається для волокноутворення мінеральної вати типу скловолокна, яка умовно має склад, збагачений оксидами лужних металів, і має низький вміст оксиду алюмінію, знижену температуру ліквідусу і підвищену в'язкість при температурі волокноутворення, у порівнянні з азбестом. Зокрема, цей спосіб описаний у патентах ЕР 0189354 чи ЕР 0519797. Однак недавно були розроблені технічні рішення, що дають можливість пристосувати спосіб внутрішнього центрифугування для волокноутворення азбесту, особливо шляхом модифікації композиції матеріалів, що входять до складу центрифуг та їхніх робочих параметрів. На подальші подробиці з цієї темі можна послатися, наприклад, на патент WO 93/02977. Виявилося, що таке пристосування є особливо вигідним у тім плані, що воно забезпечує поєднання властивостей, що дотепер були притаманні лише одному чи іншому з двох типів вати - азбесту чи скловаті. Таким чином, азбест, одержаний внутрішнім центрифугуванням, має якість, скоріше порівнянну з якістю скловати зі зниженим станом неволокнистого матеріалу, чим з азбестом, одержаним традиційно. Однак, зберігаються дві основні переваги, зв'язані з хімічною природою матеріалу, а саме, низька вартість реагентів і стійкість при високій температурі. Отже, в даний час існують два можливих шляхи волокноутворення азбесту, причому вибір того чи іншого шля ху залежить від ряду критеріїв, що включають необхідний рівень якості для передбачуваного застосування і рівень промислової та економічний здійснюваності. В останні роки до цих критеріїв додана здатність до біологічного розкладу мінеральної вати, а саме її здатність швидко розчинятися у фізіологічному середовищі, для того щоб запобігти будьякому потенційному патогенному ризику, зв'язаному з можливим накопиченням дуже тонких волокон в організмі шляхом інгаляції. Крім того, у багатьох областях застосування мінеральної вати використовується чудова властивість термічної стабільності, яку мають деякі композиції мінеральної вати. Зокрема, відома термічна стабільність мінеральних ват, одержаних з базальту чи зі шлаку, збагаченого ферумом. У випадку базальту, недоліком цих композицій є їхня низька розчинність у фізіологічному середовищі, а у випадку шлаку, збагаченого ферумом, його висока температура волокноутворення, що обмежує спосіб утворення волокон з цих композицій з використанням процесів, названих «зовнішніми». Одне рішення проблеми вибору композиції мінеральної вати типу азбесту, що має властивість біологічної розчинності, полягає у використанні композиції з високим вмістом оксиду алюмінію і помірним вмістом лугів. Це рішення приводить, зокрема, до високих витрат на вихідні матеріали внаслідок віддання переваги використанню бокситу. Метою даного винаходу є удосконалення хімічної композиції волокон мінеральної вати типу азбесту, причому це удосконалення спеціально спрямоване на збільшення ступеня біологічного розкладу композиції, поряд зі здатністю до утворення волокон, особливо і переважно шляхом внутрішнього центрифугування, до того ж при збереженні можливості одержання з недорогих вихідних матеріалів композицій мінеральної вати, що мають чудову термічну стабільність. Слід розуміти, що вираз «термічно стабільна мінеральна вата» чи «вата, що має термічну стабільність», означає мінеральну вату, здатн у виявляти термічну стабільність, тобто, здатну витримувати нагрівання без руйнування, особливо до температури, щонайменше, 1000°С. Зокрема, мінеральна вата розглядається як термічно стабільна, якщо вона задовольняє критеріям, визначеним у проекті стандарту «Ізолювальні 7 77653 8 матеріали: термічна стабільність», запропоновальною. ному NORDTEST (NT FIRE XX -NORDTEST Відповідно до варіанта винаходу, мінеральна REMISS №1114-93). вата містить у собі волокна з компонентами, що В цьому випробуванні викладена методика вивказані нижче, в таких процентах по масі: значення термічної стабільності зразка ізолювальSiO2 39-55%, краще, 40-52%, ного матеріалу при температурі 1000°С. Зразок АІ 2О 3 16-27%, краще, 16-25%, ізолювального матеріалу (конкретно, висотою СаО 3-35%, краще, 10-25%, 25мм і діаметром 25мм) поміщають в піч, у якій МgО 0-15%, краще, 0-10%, можна спостерігати стискання зразка в залежності Na2O 0-15%, краще, 6-12%, від температури зразка. К2О 0-15%, краще, 3-12%, Температуру печі підвищують від кімнатної R2O (Na2O + К2О) 10-17%, краще, 12-17%, температури до, щонайменше, 1000°С зі швидкісР2О5 0-5%, краще, 0-2%, тю 5°С за хвилину. Fe2O3 0-15%, В цьому проекті стандарту ізолювальний маВ2О3 0-8%, краще, 0-4%, теріал визначається як термічно стабільний, якщо ТіО2 0-3%, зразок цього матеріалу не стискується більш ніж причому, коли вміст МgО знаходиться між 0 та на 50% від початкової товщини, поки не буде до5%, особливо, між 0 та 2%, R2O не перевищує (£) сягнута температура 1000°С. 13,0%. Предмет винаходу є мінеральною ватою, здаВідповідно до одного кращого варіанта здійстною розчинятися у фізіологічному середовищі, що нення винаходу, мінеральна вата містить у собі містить волокна з компонентами, які вказані нижче, волокна з компонентами, що вказані нижче, у тау таких процентах по вазі: ких процентах по масі: SiO2 35-60%, краще, 39-55%, SiO2 39-55%, краще, 40-52%, АІ 2О 3 12-27%, краще, 16-25%, АІ 2О 3 16-25%, краще, 17-22%, СаО 0-35%, краще, 3-25%, СаО 3-35%, краще, 10-25%, MgO 0-30%, краще, 0-15%, МgО 0-15%, краще, 0-10%, Na2O 0-17%, краще, 6-12%, Na2O 0-15%, краще, 6-12%, K2O 0-17%, краще, 3-12%, К2О 0-15%, краще, 6-12%, R2O (Na2O+K2 O) 10-17%, краще, 12-17%, R2O (Na2O+K2 O) 13-17%, P2O5 0-5%, краще, 0-2%, Р2О5 0-5%, краще, 0-2%, Fe2O3 0-20%, Fe2O3 0-15%, В2Оз 0-8%, краще, 0-4%, В2О3 0-8%, краще, 0-4%, TiO2 0-3%, ТіО2 0-3%. а також включає сполуку фосфор у, у якій вміст В решті текста вираз «композиція» відноситьфосфор у, виражений у вигляді Р2 О5, змінюється ся до інтервалів вмісту компонентів волокон міневід 0,2 до 5%, особливо, від більш ніж 0,5 до менш ральної вати чи скла, призначеного для волокноуніж 2%, від загальної маси волокон, яка при темтворення з метою одержання вказаних волокон. пературі вище 100 °С здатна реагувати з волокнаВ решті текста слід розуміти, що будь-який ми з утворенням покриття на поверхні волокон. процентний вміст компонента композиції означає Дійсно, несподівано було виявлено, що волокпроцент по масі, причому композиції відповідно до на, компоненти яких обрані, як вказано вище, взавинаходу можуть включати до 2 чи 3% речовин, ємодіють із сполуками фосфору вище 100°С, і що що вважаються не аналізованими домішками, як ця реакція може продовжуватися при підвищенні це відомо для композицій цього типу. температури. Спостерігається утворення покриття Вибір такої композиції забезпечує поєднання на поверхні волокон, особливо на волокнах, що великої кількості переваг, особливо, шляхом варінагріті до температури близько 1000°С. ювання багатьох комплексних факторів, що зв'яЦе покриття має чудову властивість вогнетризані з рядом цих специфічних компонентів. вкості, і в такий спосіб сповільнюється стискання Дійсно, можна показати, що в результаті поєдволокнистого зразка обраної композиції, нагрітого нання високого вмісту оксиду алюмінію, між 16 і до температури, можливо, вище ніж 1000°С. 27%, краще, вище ніж 17% та/або, краще, менше Сполука, що утворилася в результаті взаємоніж 25%, особливо, менше ніж 22%, при сумарнодії між компонентами волокна і сполуками фосфому вмісті формувачів каркаса - діоксиду силіцію й ру, збагачена фосфором. Звичайно, вміст фосфооксиду алюмінію - між 57 і 75%, краще, більше ніж ру в цій сполуці становить від 40 до 60%ат. 60% та/або, краще, менше ніж 72%, особливо, Покриття, що утворилося, може бути безпеременше ніж 70%, при високому вмісті лугів (R2O = рвним по всій поверхні волокна, а його товщина сода чи поташ) між 10 і 17%, із вмістом МgО між 0 звичайно становить від 0,01 до 0,05мкм. На поверта 5%, особливо, між 0 та 2%, коли R2O£13,0%, хні волокон також може спостерігатися локальна можливе одержання композицій скла, що мають кристалізація композиції, аналогічна кристалізації чудову властивість - здатність до волокноутворенпокриття, і може бути досягнута товщина приблизня в дуже широкому інтервалі температур, забезно від 0,1 до 0,5мкм. печуючи біологічний розклад одержаних волокон у Виявлено, що існує кооперативний ефект між кислих середовищах (рН). У залежності від варіанволокнами, що є предметом вибору вказаних ви ще та здійснення винаходу, вміст лугу краще станокомпонентів, і сполуками фосфору. Таким чином, вить більше ніж 12%, особливо, більше ніж 13,0%, одержана мінеральна вата, яка здатна розчинятиі навіть 13,3% та/або, краще, менше ніж 15%, осося у фізіологічному середовищі і є термічно стабібливо, менше ніж 14,5%. 9 77653 10 Виявилося, що цей інтервал складів є особлиякого можливе волокноутворення, найкраще, шляво вигідним, оскільки можна було спостерігати, що, хом внутрішнього центрифугування. Краще, ця усупереч прийнятим уявленням, в'язкість розплаврізниця складає, щонайменше, 20 чи 30°С, чи наленого скла не знижується істотно при збільшенні віть більше ніж 50°С, особливо, більше ніж 100°С. вмісту лугу. Композиції відповідно до винаходу мають виЦей чудовий ефект дає можливість збільшити сокі значення температури переходу до стеклопорізницю між температурою, що відповідає в'язкості дібного стану, конкретно, більше ніж 600°С. Знадля волокноутворення, і температурою ліквідусу чення температури відпалу (позначена Твідп) фази, що кристалізується, і таким чином, поліпшиістотно більше, ніж 600°С. ти умови волокноутворення, і особливо забезпеЯк відзначалося вище, ця мінеральна вата чує можливість утворення волокон для нового сімає задовільний рівень біологічної розчинності, мейства біологічно розчинних стекол, шляхом особливо в кислому середовищі. Таким чином, внутрішнього центрифугування. звичайно вона має швидкість розчинення, виміряВідповідно до одного варіанта здійснення вину конкретно у відношенні діоксиду силіцію при рН находу композиції мають вміст оксиду феруму між 4,5, щонайменше, 30нг/см 2 за годину і, краще, що0 та 5%, особливо, більше ніж 0,5%, та/або менше найменше, 40 чи 50нг/см 2 за годину. ніж 3%, особливо, менше ніж 2,5%. В іншому варіІнша дуже важлива перевага винаходу стосуанті здійснення винаходу одержують композиції, ється можливості використання недорогих вихідщо мають вміст оксиду феруму між 5 та 12%, осоних матеріалів для одержання композицій цих стебливо, між 5 та 8%, з яких можна одержувати покол. Ці композиції конкретно можуть бути одержані кривала з мінеральної вати, що мають вогнестійпри плавленні гірських порід, наприклад, типу фокість. ноліту, із лужноземельним носієм, наприклад, вапКраще, склад композицій відповідно до винаняком чи доломітом, з додаванням залізної руди в ходу задовольняє співвідношенню: разі потреби. Таким чином, одержують алюмінійоксидний носій помірної вартості. (Na2O+K2О)/АІ2О 3³0,5, краще, Композиція цього типу, що має високий вміст (Na2O+K2О)/АІ2О 3³0,6, особливо, оксиду алюмінію і високий вміст лугу, може бути (Na2O+K2О)/АІ2О 3³0,7, що, як виявилося, сприяє зручно розплавлена в печах випалу чи електричодержанню значення температури, що відповідає них скловарних печах. в'язкості для волокноутворення, вище, ніж темпеВідповідно до одного кращого варіанта здійсратура ліквідусу. нення винаходу, покриття, здатне формуватися на Відповідно до варіанта здійснення винаходу, поверхні волокон мінеральної вати, по суті склакомпозиції відповідно до винаходу, краще, мають дається з фосфату лужноземельного металу. вміст вапна між 10 і 25%, особливо, більше ніж Таким чином, одержують покриття, склад яких 12,0%, краще, більше ніж 15% та/або, краще, меподібний до складу кристалів типу орто фосфату нше ніж 23%, особливо, менше ніж 20%, і навіть чи пірофосфату лужноземельного металу, темпеменше ніж 17%, у поєднанні з вмістом оксиду магратура плавлення яких, як відомо, знаходиться нію між 0 та 5%, краще, менше ніж 2% оксиду магвище 1000°С. нію, особливо, менше ніж 1% оксиду магнію та/або Краще, фосфатом лужноземельного металу, з вмістом оксиду магнію більше ніж 0,3, особливо, здатним формуватися на поверхні волокон мінебільше ніж 0,5%. ральної вати, є фосфа т кальцію. Відповідно до варіанта здійснення, вміст оксиВідомо, що фосфат кальцію, особливо ортоду магнію складає між 5 і 10%, при вмісті вапна фосфа т Са 3(РО4) 2 і пірофосфат Са 2Р2 О7 кальцію, між 5 та 15% і, краще, між 5 та 10%. є вогнетривкими, причому ці сполуки мають темДодавання Р2О5, що є необов'язковим, до вміпературу плавлення відповідно 1670 і 1230°С. сту між 0 та 3%, особливо, більше ніж 0,5%, та/або Відповідно до варіанта здійснення винаходу, менше ніж 2%, може забезпечити збільшення біосполуки фосфору, здатні взаємодіяти з волокнами, логічної розчинності в нейтральному середовищі є сполуками, що розкладаються вище 100°С, виді(рН). Ця композиція необов'язково також може ляючи фосфорну кислоту (Н 3РО4 , НРО3 та ін.) містити оксид бору, що може забезпечити поліпта/або фосфорний ангідрид (Р2О5) у вигляді твершення термічних властивостей мінеральної вати, дої речовини, рідини чи пари. особливо за рахунок тенденції до зменшення її Відповідно до кращого варіанта здійснення коефіцієнта теплопровідності у відношенні радіавинаходу, цю сполуку фосфор у вибирають з таких ційного компонента, а також збільшення біологічсполук: ної розчинності в нейтральному середовищі. До солі амонію, фосфати амонію, особливо гідцієї композиції необов'язково також може бути рофосфат амонію (називаний ГФА), дигідрофосвведений діоксид титану, наприклад, до 3%. В фат амонію (називаний ДФА) і поліфосфати (осокомпозиції можуть бути присутніми інші оксиди, бливо типу метафосфату і пірофосфату). такі як BaO, SrO, MnO, Сr2О 3 і ZrO2 , вміст кожного Ці солі амонію можуть бути чисто неорганічдоходить приблизно до 2%. ними чи включати органічні радикали: Різниця між температурою, що відповідає в'яз- фосфорну кислоту в її різних формах, особкості 102,5 пуаз (деципаскаль·с), позначена Тlog2,5, і ливо ортофосфорну кислоту (Н3РО 4), метафосфотемпературою ліквідусу фази, що кристалізується, рну кислоту і поліфосфорну кислоту (НРО 3)n; позначеною Tlig , краще, становить щонайменше, - гідрофосфати алюмінію, особливо гідрофос10°С. Ця різниця, Тlog2,5-Tlig , визначає «робочий фат алюмінію чи дигідрофосфат алюмінію, як такі інтервал» композицій відповідно до винаходу, інчи змішані з ортофосфорною кислотою. шими словами, інтервал температур, усередині 11 77653 12 Винахід також належить до способу одержанВважається, що будівельна конструкція має ня мінеральної вати, у якому волокна по суті утвозадовільну вогнестійкість, якщо вона конкретно рюються з розплавлених оксидів, компоненти яких може відповідати вимогам одного з таких випробувказані нижче, в таких процентах по масі: вань: SiO2 35-60%, краще, 39-55%, - тест пожежних дверей: випробування на лисАІ 2О 3 12-27%, краще, 16-25%, тах з мінеральних волокон, що визначені в станСаО 0-35%, краще, 3-25%, дарті Німеччини DIN 18089, частина 1; МgО 0-30%, краще, 0-15%, - поведінка матеріалів і компонентів конструкNa2O 0-17%, краще, 6-12%, ції, як визначено в стандарті Німеччини DIN 4102. K2О 0-17%, краще, 3-12%, Зокрема, розглядаються: стандарт Німеччини DIN R2O (Na2O+K2 O) 10-17%, краще, 12-17%, 4102, частина 5, для повномасштабних випробуР2О5 0-5%, краще, 0-2%, вань, для того щоб визначити клас вогнестійкості, Fe2O3 0-20%, та/або стандарт Німеччини DIN 4102, частина 8, В2О3 0-8%, краще, 0-4%, для випробувань зразків на невеликому випробТіО2 0-3%, ному стенді; і в якому потім наноситься сполука фосфору, - випробування у відповідності зі стандартним здатна взаємодіяти з волокнами, для того щоб тестом ОМІ А 754 (18), у якому описані основні одержати покриття на поверхні волокон, конкретно вимоги випробувань вогнестійкості для областей за допомогою розпилення чи просочення розчизастосування типу "MARINE", особливо для судноном. вих перегородок. Ці випробування проводять на Винахід також відноситься до застосування зразках великого розміру, у печах розміром 3м x описаної вище мінеральної вати у вогнестійких 3м. Можна відзначити, наприклад, випадок сталебудівельних конструкціях. вої панелі, де необхідною властивістю у випадку Слід розуміти, що вираз «вогнестійкі будівельпожежі з боку ізоляції є відповідність критерію тені конструкції» означає системи, що включають у рмічної ізоляції, щонайменше, протягом 60хв. себе взагалі зборку матеріалів, особливо тих, що Подальші подробиці і кращі характеристики основані на мінеральній ваті і металевих аркушах винаходу стануть очевидними з наведеного нижче чи пластинах, які здатні ефективно уповільнювати опису кращих варіантів здійснення, які не обмежупоширення тепла, забезпечуючи захист від полують винахід. м'я і гарячих газів, і зберігаючи механічну міцність У таблиці 1, нижче, приведені хімічні склади в при пожежі. масових відсотках для 42 прикладів. Ступінь вогнестійкості визначається в стандаСлід розуміти, що коли сума вмісту всіх комртних випробуваннях і конкретно виражається як понентів небагато менше чи небагато більше ніж час, потрібний тепловому потоку, що генерується, 100%, ця різниця (від 100%) відноситься до малих наприклад, полум'ям пальника чи електричною домішок компонентів, що не аналізуються та/або піччю, для досягнення протилежної сторони будіобумовлені лише наближеннями, прийнятими в вельної конструкції при дії на неї потоку при задаобласті використовуваних аналітичних методів. ній температурі. Таблиця 1 Пр.1 SiO2 47,7 АІ 2О 3 18,6 CaO 6,2 MgO 7,1 Na2O 8,0 K2O 5,2 Fe2O3 7,2 Сума 100 SiO2+AI2 O3 66, 3 Na2O+K2O 13,2 (Na2O+K2O)/AI2O 3 0,71 Тlog2,5 (в °С) 1293 Тlig (в °С) 1260 Тlog2,5-Тlig , (в °С) +33 Tвідпалу (В О) 622 Швидкість розчинення при ³30 рН=4,5 (у нг/см 2за годину) Пр.2 42,6 18,1 22,7 0,2 6,3 7,4 2,5 99,8 60,7 13,7 0,76 1239 1200 +39 658 Пр.3 44,4 17,3 21,7 0,4 6,0 7,1 3 99,9 61,7 13,1 0,76 1230 1190 +40 Пр.4 45,2 17,2 15,3 0,5 6,2 7,8 6,6 98,8 62,4 14 0,81 1248 1160 +88 634 Пр.5 45,4 18,1 13,5 0,5 6,5 8,1 7,3 99,4 63,5 14,6 0,81 1280 1160 +120 631 Пр.6 43,9 17,6 15 0,5 6,40 7,6 8,4 99,4 61,5 14,2 0,81 1270 1120 150 618 Пр.7 44,2 17,6 13,3 0,5 6,3 7,9 9,8 99,6 61,8 14,2 0,81 1285 1100 185 Пр.8 43,8 17,6 14,2 0,5 6,4 7,9 9,2 99,6 61,4 14,3 0,81 1275 1110 165 Пр.9 46,1 17,4 13,2 0,5 6,3 7,8 8,3 99,6 63,5 14,1 0,81 1310 1140 170 ³30 ³30 107 107 45 ³30 ³30 ³30 13 77653 14 Таблиця 1 (продовження 1) SiO2 АІ 2О 3 СаО МgО Na2O K2O Fe2O3 Сума SiO2+АІ2 О3 Na2O+K2О (Na2O+K2О)/АІ2О 3 Тlog2,5 (в °С) Тlig (в °С) Тlog2,5-Тlig , (в °С) Tвідпалу (в °С) Швидкість розчинення при рН=4,5 (у нг/см 2за годину) Пр.10 43,8 17,6 11,9 0,5 6,4 8,0 11,3 99,5 61,4 14,4 0,81 1295 1160 135 615 Пр.11 47,1 15,7 9,8 0,4 6,4 8,0 12,1 99,5 62,8 14,4 0,92 1305 1200 105 616 Пр.12 41,9 20,9 14,5 0,5 6,1 7,4 8,7 100 62,8 13,5 0,65 1300 1140 160 635 Пр.13 48,2 19,8 14 0,5 6 7,2 4,2 99,9 68 13,2 0,67 1380 1160 220 654 Пр.14 43,2 22,5 14,3 0,5 6 7,1 6,3 99,9 65,7 13,1 0,58 1345 1140 205 655 Пр.15 46,3 19,3 13,9 0,5 6 7,1 6,8 99,9 65,6 13,1 0,66 1335 1110 225 645 Пр.16 45,4 18,8 13,9 0,5 5,9 7,2 8,3 100 64,2 13,1 0,7 1315 1110 205 637 Пр.17 43 19,7 14,1 0,5 6 7,2 9,5 100 62,7 13,2 0,67 1305 1110 195 638 Пр.18 44,3 19,8 13,4 0,7 8,3 3,7 9,3 99,5 63,8 12 0,61 1250 1170 80 Пр.19 43 21,5 14,1 0,5 6 7,3 7,5 99,9 64,5 13,3 0,62 1325 1140 175 644 Пр.20 47,7 18,4 13,8 0,5 6 7,3 6,2 99,9 66,1 13,3 0,72 1345 1150 195 645 Пр.21 45,6 22,4 13,9 0,5 6 7,3 4,2 99,9 68 13,3 0,59 1370 1150 220 658 60 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 Таблиця 1 (продовження 2) SiO2 АІ 2О 3 СаО МgО Na2O K2О Fe2O3 Сума SiO2+АІ2 О3 Na2O+K2О (Na2O+K2О)/АІ2О 3 Тlog2,5 (в °С) Тlig (в °С) Тlog2,5-Тlig , (в °С) Tвідпалу (в °С) Швидкість розчинення при рН=4,5 (у нг/см 2 за годину) Пр.22 43,5 21,2 14,1 0,5 б 7,2 7,4 99,9 64,7 13,2 0,62 1325 1120 205 644 Пр.23 43,1 22,2 14 0,5 6 7,2 6,9 99,9 65,3 13,2 0,59 1335 1160 175 650 Пр.24 40,3 25,1 13,9 0,5 6 7,2 6,9 99,9 65,4 13,2 0,53 1330 1170 160 652 Пр.25 42,3 21,7 13,1 0,6 5,9 7,7 8,7 100 64,0 13,6 0,63 1300 1160 140 Пр.26 43,9 24,6 13,2 0,6 5,9 7,6 4 99,8 68,5 13,5 0,55 1370 Пр.27 41,5 24,7 13,4 0,6 6,2 7,6 6 100 66,2 12,8 0,52 1330 1180 150 Пр.28 39,3 24,9 13,3 0,5 6,3 7,6 8,1 100 64,2 13,9 0,56 1295 1200 95 Пр.29 47,3 18,2 13,9 0,6 8,1 3,9 7,5 99,5 65,5 11,9 0,65 1270 1160 110 Пр.30 45,3 19,2 12,9 0,8 7,9 5,7 7,5 99,3 64,5 13,6 0,7 1270 1150 120 625 Пр.31 45,3 20,5 12,9 0,8 8,3 3,8 7,4 99 65,8 12,1 0,59 1280 1180 100 Пр.32 44 22,5 12,7 0,8 7,9 3,7 7,5 99,1 66,5 11,6 0,52 1285 1200 85 Пр.33 46,5 19,2 12,4 0,8 8,8 3,9 7,4 99 65,7 12,7 0,66 1280 1150 130 618 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 Таблиця 1 (продовження 3) SiO2 АІ2О3 СаО МgО Na2O K2О Fe2O3 Сума SiO2+АІ2О3 Na2O+K2О (Na2O+K2O)/AI2O3 Тlog2,5 (в °С) Тlig (в °С) Тlog2,5-Тlig, (в °С) Tвідпалу (в °С) Шв идкість розчинення при рН=4,5 (у нг/см 2 за годину) Пр.34 46,5 19,5 11,5 0,7 8,4 5 7,5 99,1 66 13,4 0,69 1295 1170 125 619 Пр.35 47,7 18,9 13,6 1,4 7,4 5 4,8 98,8 66,6 12,4 0,66 1310 1140 170 636 Пр.36 46,5 19,5 14,4 1,4 7,3 5 4,9 99 66,0 12,3 0,63 1295 1150 145 636 Пр.37 48,0 19,2 13,6 0,7 7,4 5 4,9 98,8 67,2 12,4 0,6 1315 1120 195 640 Пр.38 47,1 21 12,6 0,7 7,2 5 4,9 98,5 68,1 12,2 0,5 1340 1110 230 643 Пр.39 46 20,5 11,6 0,7 7,4 5 7,3 98,5 66,5 12,4 0,6 1320 1120 200 633 Пр.40 46 20,1 14,4 1,1 7,1 5 4,9 98,6 66,1 12,1 0,6 1300 1140 160 641 Пр.41 43 23,3 15,7 0,2 7,2 4,9 4,9 99,2 66,3 12,1 0,52 1290 1140 150 658 Пр.42 46,3 18,8 10,1 3,5 8 5 7,7 99,4 65,1 13 0,69 1300 1160 140 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 ³30 15 77653 Згідно з цими прикладами, композиції піддають волокноутворенню, конкретно відповідно до рекомендацій згаданого вище патенту WO 93/02977. Робочі інтервали композицій, що визначаються за різницею Тlog2,5-Тlig , цілком позитивні й істотно перевищують 50°С чи навіть 100°С, і навіть більше, ніж 150°С. Усі композиції мають відношення (Na2O+K2О)/АІ2О 3 більше ніж 0,5, при високому вмісті оксиду алюмінію, приблизно від 16 до 25%, при дуже високій сумі вмістів (SiO2+АІ 2О3) і при вмісті лугу, щонайменше, 10%, якщо кількість МgО менше чи дорівнює 5%, і щонайменше, 13%, якщо кількість МgО більше, ніж 5%. Температури ліквідусу є не дуже високими, істотно меншими чи рівними 1200°С чи навіть 1150°С. Температура, що відповідає значенню в'язкості 102,5 пуаз (Тlog2,5), дозволяє застосовувати високотемпературні диски для утворення волокон, особливо в робочих умовах, описаних у заявці WO 93/02977. Кращими композиціями є конкретно ті композиції, для яких значення Тlog2,5 нижче, ніж 1350°С, краще, нижче, ніж 1300°С. Було виявлено, що для композицій, які містять між 0 та 5% оксиду магнію (МgО), особливо таких, що містять, щонайменше, 0,5% МgО та/або менше, ніж 2% чи навіть менше, ніж 1% МgО, і між 10 та 13% лугу, одержують дуже задовільні результати у відношенні фізичних властивостей, особливо робочих інтервалів і швидкостей розчинення (яку випадку таких прикладів: 18, 31, 32 і 33). Для ілюстрації даного винаходу додаються різні компоненти в ході процесу волокноутворення шляхом розпилювання їх у зоні, розташованої після зони, в якій з розплавленого скла витягаються волокна, але до зони збору мінеральної вати. Термін «добавки» відноситься до сполук, що додаються в цій зоні розпилювання. У наведених прикладах з чотирьох композицій, позначених у таблиці як Пр.4, Пр.33, Пр.41 та 16 Пр.42, утворюються волокна з добавкою і без добавки сполуки на основі фосфору, для того щоб одержати покривала з мінеральної вати. Контрольне скло, в якому вміст компонентів знаходиться поза межами, обраними для даного винаходу, також піддають волокноутворенню з добавкою і без добавки сполуки на основі фосфору. Це скло назване «контрольне» і нижче приведений його склад (в процентах по масі): SiO2 65%; АІ2О 3 - 2,1%; Fe2O3 - 0,1%, CaO - 8,1%, MgO 2,4%; Na 2O - 16,4%; K2O - 0,7%; B 2O3 - 4,5%. Слід зазначити, що добавки можуть включати сполуки, які вводять разом чи окремо. У приведених нижче випробуваннях, у таблиці 2, позначених «Тест», добавка включає сполучне на основі смоли, а в деяких прикладах до цього сполучного додають сполуку фосфору, яку розпорошують одночасно зі сполучним. Тест, проведений у відсутності сполучного, з розпилюванням лише сполуки фосфору, позначений як «Тест 14». Одержані зразки мінеральної вати досліджують і визначають їхню густину (р, виражена в кг/м 3) та термічну стабільність. Для виміру термічної стабільності з покривала мінеральної вати відбирають зразки висотою приблизно 25 мм і діаметром 25мм. Стиск цих зразків вимірюють відповідно до методики, визначеної вище під заголовком «Ізолювальні матеріали: термічна стабільність». У таблиці 2 наведені величини ступеня стиску, вимірюваного при 1000°С. Слід розуміти, що термін «відносна товщина» означає залишкову товщину зразка, що виміряна при заданій температурі по відношенню до вихідної товщини зразка при кімнатній температурі. Термін «ступінь стиску» є величиною (1 - «відносна товщина») при заданій температурі. У таблиці 2 наведені результати проведених випробувань. Для зразків вимірюють такі показники: склад волокна, густина мінеральної вати (р) і тип та кількість добавки, що розпорошується. Результат, що визначає термічну стабільність, виміряний і наведений у таблиці 2, є ступенем стиску при 1000°С. Таблиця 2 Тест 1 Тест 1 Тест 2 Тест 3 Тест 4 Тест 5 Тест 6 Тест 7 Тест 8 Тест 9 Тест 10 Тест 11 Тест 12 Тест 13 Густина мінеральної вати r (кг/м 3) 2 3 контрольная 44 контрольная 41 Пр.4 48 Пр.4 48 Пр.33 38 Пр.33 47 Пр.33 51 Пр.33 66 Пр.33 42 Пр.33 42 Пр.33 42 Пр.33 52 Пр.33 80 Композиція волокна Добавка (у % від ваги вати) Сполука фосфору Сполучне А В C D Ε 4 5 6 7 8 0 0 0 2,5 0 0 0 3 2,5 0 0 0 0 1,5 0 4 0 0 1,5 0 0 0 0 1,5 0 0 0 0 2,5 0 0 0 0 1,5 0 0 0 0 1,5 0 3 0 0 2,5 0 4,4 0 0 2,5 0 0 3 0 2,5 0 0 0 1 2,5 0 0 0 1,5 2,5 0 Ступінь стиску при 1000°С (% від початкової товщини) 9 90 85 79 40 79 77 72 71 37 26 28 35 26 17 1 Тест 14 Тест 15 Тест 16 Тест 17 Тест 18 Тест 19 Тест 20 Тест 21 Тест 22 Тест 23 Тест 24 Тест 25 Тест 26 2 Пр.33 Пр.33 Пр.33 Пр.33 Пр.33 Пр.33 Пр.33 Пр.41 Пр.41 Пр.41 Пр.41 Пр.42 Пр.42 77653 3 65 33 44 76 91 90 100 63 48 56 57 90 110 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Для ілюстрації способу визначають ступінь стиску при 1000°С, і на Фіг. представлена зміна вимірюваної відносної товщини зразків мінеральної вати в залежності від температури в інтервалі від 500 до 1000°С. Як видно з Фіг., зразок, позначений як «Тест 6», раптом стискується при температурі вище 700°С-750°С, причому при температурі вище 880°С відносна товщина менше ніж 25%. Такий зразок вважається термічно нестабільним, тому що його ступінь стиску при 1000°С приблизно дорівнює 75%. На відміну від цього зразка, зразки, позначені на Фіг. як «Тест 10», «Тест 11» і «Тест 16», зазнають помірного стиску при температурі вище 700°С-750°С і потім при температурі близько 900°С стиск зразків стабілізується. Отже, можна сказати, що в них є «плато стиску». Ці три зразки («Тест 10», «Тест 11» і «Тест 16») мають ступінь стиску 26%, 28% і 18%, відповідно. Оскільки ці величини ступеня стиску менше ніж 50%, мінеральні вати, з яких узяті ці зразки, вважаються термічно стабільними. У зоні розпилення вводяться добавки двох типів: - сполучні агенти на основі смоли, добре відомі в області мінеральної вати. Функцією цих сполучни х є надання покривалу з мінеральної вати бажаної механічної міцності. В даних випробуваннях досліджені два сполучних: сполучне на основі фенолоформальдегідної смоли із сечовиною (стандартне сполучне), посилання на зразок D у таблиці 2, і сполучне на основі меламіну, посилання на зразок Ε у таблиці 2, відоме як таке, що забезпечує підвищену термічну стабільність; - сполуки фосфору, переваги яких будуть продемонстровані у відношенні поліпшення чи збільшення термічної стабільності мінеральної вати, що складається з волокон композиції відповідно до винаходу. В таблиці 2 представлені три сполуки фосфору: - непостійний антипірен (уповільнювач полум'я), відомий під торговою маркою "FLAMMETIN UCR-N", виробництво фірми Thor Chemie. Ця сполука позначена як В в таблиці 2. Цей продукт використовують для забезпечення пожежної безпеки тканин з бавовни, целюлози і на основі поліефірів. Вона містить фосфати амонію. Можна оцінити, що вміст фосфору в цьому продукті, виражений у ви 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 18 Продовження таблиці 2 6 3 3 3 3 3 5 5 0 0 3 3 0 1,5 7 0 1,5 2,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 0 1,6 0 2,5 2,5 8 0 0 0 0 0 0 0 0 1,6 0 1,6 0 0 9 17 35 18 17 17 15 14 72 77 22 20 48 33 гляді Р2О5, складає приблизно 40% від маси продукту; - антипірен, відомий під торговою маркою "FLAMMETIN TL 861-1", виробництво фірми Thor Chemie. Це сполука позначена як А в таблиці 2. Цей продукт складається із суміші приблизно від 30 до 40% FLAMMETIN UCR-N (А) і органічної речовини (конкретно, акрилового типу), вміст фосфору, виражений у вигляді Р2О5, складає приблизно від 15 до 20% від маси продукту. Ці два продукти, А та В, призначені для використання в тканинах і, крім того, включають спінювальну речовину, вологопоглинач (і в дуже малих кількостях, змочувальний агент, диспергатор, отверджувач, зм'якшувач і фермент). Вони входять до складу рецептур, що спучуються, особливо завдяки утворенню шару захисної піни; - сполука фосфору, позначена як С в таблиці 2, а саме дигідрофосфат амонію (скорочено ДФА). З цією сполукою вносять приблизно 55 % мас. фосфору, вираженого як Р2О5. Приведені в таблиці 2 результати демонструють, що: - додавання сполуки фосфору, у якій вміст фосфор у, виражений як Р2О5, складає між 0,2 та 0,5%, дозволяє одержати термічно стабільну мінеральну вату, волокна якої мають склад, що відповідає інтервалу складів, обраному для даного винаходу; - мінеральна вата, волокна якої мають склад, що не відповідає обраному інтервалу складів, не мають термічної стабільності навіть при додаванні сполуки фосфору в кількості, що відповідає винаходу (див. «Тест 2»); - при 1000°С ступінь стиску мінеральної вати, що включає в себе волокна відповідно до винаходу, зменшується, коли зростає вміст Р2О5. Однак, вплив сполуки фосфор у є дуже значним навіть при низькому вмісті Р2О5: у випадку Тесту 12 кількість Р2О5 становить близько 0,5%, а у випадку Тестів 9, 13 і Тесту 26 воно приблизно дорівнює 0,8%. Крім того, необхідно відзначити, що вплив фосфору досягає межі при вмісті Р2О5 приблизно від 2 до 3% (порівняйте Тести 19 і 20); - сполучне має дуже слабкий вплив на термічну стабільність мінеральної вати відповідно до винаходу, і відмінні результати виходять навіть при відсутності сполучного (Тест 14). 19 77653 20 Серед переваг винаходу вказана можливість 0,05мкм. До його складу в основному входять фовикористання дуже простих сполук фосфору, які сфор і кальцій. У деяких зразках відзначена наяввідрізняються від композицій, що спучуються. Таність магнію та/або феруму. ким чином, досягається дуже значна перевага за Також було виявлено, що в зразках волокна витратами, причому необхідно мати справу з напісля нагрівання до температури 600°С є покриття багато меншою кількістю матеріалу. Крім того, того ж типу, що існує при температурах нижче було продемонстровано, що сполуки фосфору, які 1000°С. легко розкладаються з утворенням фосфорної Не бажаючи зв'язувати себе з науковою теорікислоти, змішуються зі сполучними агентами, що єю, автори вважають ймовірним, що сполука фотрадиційно використовуються у виробництві мінесфору, особливо вище 1000°С, виділяє фосфорну ральної вати, таким чином, забезпечується можкислоту та/або фосфорний ангідрид, які починають ливість одночасного розпилення сполучного і спореагувати з волокнами композиції відповідно до луки фосфор у, здатної реагувати зі скляними винаходу. У випадку цих композицій, високий вміст волокнами відповідно до винаходу. у них лугу може відігравати роль при компенсації Були досліджені зразки мінеральної вати, одезаряду алюмінію, який також присутній у великій ржані після випробувань термічної стабільності, кількості. Атомна рухомість лужноземельних елетобто після їхнього нагрівання до температури ментів відповідно може бути вище рухомості цих 1000°С. елементів в інших композиціях скла. Потім ці відВідзначено, що волокна зразків мінеральної носно рухомі лужноземельні елементи будуть здавати відповідно до винаходу відносно краще затні взаємодіяти з фосфорною кислотою чи фосхи щені і що вони не розплавилися. форним ангідридом з утворенням вогнетривких В дослідженнях з використанням мікроаналісполук, головним чином, фосфатів лужноземельтичних методик, особливо сканувальної електроних елементів, і в такий спосіб будуть забезпечунної мікроскопії з елементним аналізом (СЕМА) і вати відмінну термічну стабільність мінеральної мас-спектрометрії вторинних іонів (іонна проба, ваті відповідно до винаходу. МСВІ) продемонстровано, що на поверхні волокон Краще, мінеральна вата відповідно до винахознаходиться майже безперервне покриття. Звиду є придатною для всіх звичайних областей зачайно це покриття має товщину від 0,01 до стосування скловолокна й азбесту. Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Mineral wool and method for preparation thereof

Автори англійською

Bernar Jean-Luce

Назва патенту російською

Минеральная вата и способ ее получения

Автори російською

Бернар Жан-Люк

МПК / Мітки

МПК: C03C 13/00, C03C 25/42

Мітки: спосіб, мінеральна, вата, одержання

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-77653-mineralna-vata-ta-sposib-oderzhannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Мінеральна вата та спосіб її одержання</a>

Подібні патенти