Спосіб виробництва безперервного базальтового волокна

1. Спосіб виробництва безперервного базальтового волокна, який включає операції завантаження здрібненого складу в плавильну піч, його плавлення, гомогенізацію розплаву, наступну стабілізацію розплаву у фідері плавильної печі, витя 3 18630 4 дно до пропозиції, перед завантаженням складу в Сr2O3 0,010-0,0315 плавильну піч його витримують у розчині лугу проСо2O3 0,0005-0,0047 тягом 15-20 хвилин, потім промивають проточною NiO 0,0079-0,0091 водою протягом 20-30 хвилин, а після промивання CuO 0,0065-0,0087 проточною водою завантажують у плавильну піч. ZnO 0,0083-0,0159 Особливістю пропонованого способу є і те, що Gа2O3 0,0029-0,0051 в якості розчину лугу використовують розчин гідRb2O 0,0049-0,0095 роокису натрію (NaOH) і гідроокису калію (КОН) з SrO 0,0585-0,0923 концентрацією (0,1…0,5)N. ZrO2 0,0127-0,0173 Ідея корисної моделі полягає у створенні умов Nb2O5 0,0011-0,0019 для одержання розплаву з кислотністю рН 5-7. V2O5 0,029-0,043 Оскільки, як показали експерименти, саме така сполуки F 0,06-0,11 кислотність розплаву забезпечує одержання односполуки Cl 0,0270-0,0520, рідного хімічного складу - кислі компоненти розппозначається на кількості структур подібних до лаву, взаємодіючи з лужними, забезпечують одеструктур преципітатів, що виділяються на поверхржання хімічно нейтрального розплаву. При цьому ні. Розчини гідроокису натрію (NaOH) і гідроокису в умовно нейтральному розплаві при його охолокалію (КОН) мають приблизно однакові хімічні дженні не виникають газові мікропухирці, як в травластивості, але оскільки структура матеріалу шидиційних розплавах гірських порід, що суттєво хти неоднорідна, деякі її фрагменти більш активно зменшує кількість поверхневих дефектів на одервступають у реакцію з гідроокисом натрію (NaOH), жаних волокнах і дозволяє зменшити діаметр а інші - з гідроокисом калію (КОН). При цьому кільелементарних волокон без зменшення їх міцності. кість гідроокису натрію (NaOH) і гідроокису калію Авторами експериментально встановлений факт (КОН) у розчині приблизно однакова. Концентрація утворення на поверхні одержуваних волокон речорозчину гідроокису натрію (NaOH) і гідроокису кавин, що мають структури подібні до структур прелію (КОН) складає (0,1-0,5)N. Застосування більш ципітатів, які виникають після обробки шихти проконцентрованих розчинів економічно не виправдапонованого складу перед її зануренням у но. плавильну піч розчином лугу. Такі структури істотТака реалізація пропонованого способу забезно підвищують поверхневу міцність волокон. печує одержання зміцненого безперервного базаТакож авторами експериментально знайдені льтового волокна. При цьому досягається також і режимні параметри обробки даного складу від підвищення термостійкості і кислотостійкості одейого завантаження в плавильну піч до одержання ржуваних безперервних волокон. безперервних базальтових волокон. Спосіб здійснюють таким чином. Так, при витримці пропонованого складу (шихПодрібнений до дисперсності 1,0-5,0мм зазнати) у розчині лугу менше 15 хвилин ефект від вичений вище склад, подавали до ємності, заповнекористання пропонованого способу практично не ної розчином гідроокису натрію (NaOH) і гідроокису відчувається. Витримка ж шихти в розчині лугу калію (КОН) з концентрацією 0,5N і температурою більше 20 хвилин економічно не виправдана. +20°...+60°С. Подрібнений склад витримували в Промивання шихти проточною водою виконузазначеному розчині протягом 15-20 хвилин при ється протягом 20-30 хвилин, оскільки цього часу безперервному перемішуванні. Потім розчин злидосить для видалення лугу, наявність якого в шихвали і промивали подрібнену і оброблену розчиті може призвести до корозії стінок плавильної ном лугу шихту проточною водою протягом 30 печі. хвилин, а потім її висушували, пропускаючи повітПропонований спосіб застосовували на складі ря через шихту. Оброблену і висушену шихту зашихти для одержання безперервного базальтововантажували до плавильної печі, в якій встановго волокна, який містить суміш окислів кремнію лювали температуру 1400-2000 С. З шихти (SiO2), алюмінію (Аl2О3), титану (ТіО2), заліза одержували розплав, який витримували деякий (Fе2О3 і FeO), кальцію (СаО), магнію (MgO), маргачас для його гомогенізації. Потім уже гомогенізонцю (МnО), калію (К2О), натрію (Na2O), барію ваний розплав подавали до зони формування во(ВаО), при наступному співвідношенні компоненлокна, яка являє собою живильник з фільєрами, тів, мас.%: де підтримували температуру, що перевищує темАl2O3 15,90-18,10 пературу кристалізації одержаного розплаву. З ТiO2 0,75-1,20 філь’єр розплав виходив у вигляді крапель, що Fе2O3+FeO 7,51-9,53 утворюють цибулинки, які при збільшенні їх маси СаО 6,41-8,95 відривалися від філь’єр, утворюючи волокна. ВиMgO 2,50-6,40 тягування волокон виконували без зупинок і уповіК2O 1,60-2,72 льнень. Для попередження взаємного тертя в пучNa2O 3,30-4,10 ку волокон, їхнього взаємного склеювання, Р2 O5 0,23-0,50 виконували замаслювання волокон на валковому SO3 0,02-0,15 замаслювальному пристрої. Формування безпереМnО 0,12-0,21 рвного волокна відбувалося стійко. ВаО 0,05-0,19 Як видно з таблиці 2, у порівнянні з прототидомішки до1,00 пом температура верхньої границі кристалізації SiO2 решта, (Тв.м.к.) пропонованого складу була нижчою, а інтеВ якості домішок в пропонованому складі є (у рвал вироблення волокна розширений. мас.%): Крім того, експериментальна перевірка хіміч 5 18630 6 ної стійкості одержаних безперервних волокон до Хімічну стійкість безперервних волокон до ророзчину соляної кислоти (НСl), показала, що вони зчину кислот і лугів визначали по втраті маси з є більш кислотостійкими за волокна, виготовлені поверхні 5000см2 при 3-годинному кип'ятінні (табза способом-прототипом. лиця 3). Таблиця 1 Склад волокна одержаного пропонованим споодержаного способомсобом прототипом Технологічні властивості розплавів і волокон Температура верхньої границі кристалізації, Тв.м.к. °С Температурний інтервал вироблення, °С Середній діаметр елементарних волокон, мкм Границя міцності при розтягненні, МПа 1210-1230 1320-1430 1240-1290 1350-1430 7±2 2250-3200 8,5 2240-3110 Таблиця 2 Середовище 2N розчин HCL 2N розчин NaOH Са(ОН)2 Стійкість волокон, одержаних пропонованим способом, % 97,1 98,2 99,7 З таблиці 3 видно, що безперервні волокна, одержані з пропонованого складу і пропонованим способом, мають високу стійкість не лише до кислот, а і до насиченого розчину лугу Са(ОН)2, що визначає їх широке використання, наприклад, для виробництва фільтрувальних матеріалів, Комп’ютерна верстка В. Мацело Стійкість волокон, одержаних по способу-прототипу, % 91,0 96,8 --- армуючих наповнювачів композитів тощо, стійких при експлуатації в агресивних середовищах. Джерела інформації: 1. RU 2018491 С1, 28.02.79. 2. SU 649670A, 03.03.79. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601