Скло для скловолокна

Изобретение относится к составам стекол, предназначенных для производства непрерывных и грубых волокон, которые могут быть использованы для получения различных тканей и нетканых материалов, фильтров, для армирования цементных и гипсовых вяжущих, а также полимеров - и других целей. Известен состав стекла, содержащий SiO2, АІ 2О3, ТiO2, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, MnO, K2O, Na2О, SO3. Исходным сырьем для получения минерального волокна этого состава служит порода типа ортоамфиболитов и амфиболитов как однокомпонентная шихта. Однако такое стекло обладает высокой кристаллизационной способностью, низкой кислотоустойчивостью и из-за узкого интервала выработки не может быть использовано в производстве непрерывных и грубых волокон. Задача изобретения - снижение кристаллизационной способности, удлинение температурного интервала выработки, обеспечение надежности процесса и повышение устойчивости в кислых средах. Для устранения указанных недостатков и достижения цели предложены составы, конкретные из которых приведены в табл. 1. Технологические свойства расплавов и физико-химические свойства волокон приведены в табл. 2 и 3 соответственно. Как видно из табл. 1, предлагаемое стекло отличается от известного более высоким содержанием оксидов алюминия и трехвалентного железа, что приводит к увеличению кислотоустойчивости. Этот эффект усиливает оксиды фосфора и скандия (как элементы III и V групп таблицы Д.И. Менделеева). Известно, что оксиды железа, кальция и магния значительно повышают кристаллизационную способность расплава, что отрицательно отражается на процессе волокнообразования (особенно непрерывных волокон). За счет этого интервал выработки волокон сужается, возрастает обрывность и процесс получения волокон неустойчив. Уменьшение указанных оксидов обеспечивает снижение температуры верхнего предела кристаллизации (Тв.п.к.), увеличение температурного интервала выработки и надежность процесса. Введение оксида цинка приводит к образованию с АІ 2О3 твердого раствора, устойчивого к кислотам. Важным условием Al2O3 , CaO + MgO которое должно быть более 1,2, но менее 2,0. является соблюдение соотношения Стекло указанного состава может быть получено как из обычных, используемых в стекловарении исходных компонентов, так и на основе различных природных материалов, например андезитов, андезитобазальтов, базальтов, диабазов, габбро. Процесс варки стекла предлагаемого состава осуществляли в печи при температуре 1450°С до получения гомогенного расплава. Формирование волокон происходило устойчиво. Как следует из табл. 3 в сравнении с прототипом. Тв.п.к. заявляемого состава стекла на 50-80°С ниже, интервал выработки волокна расширен в 6-9 раз, а кислотоустойчивость выше в 2,2-5,3 раза. Из заявляемого состава стекла получены также и грубые волокна. Результаты испытаний их физикохимических свойств, представлены в табл. 4. Из табл. 4 видно, что грубые волокна из стекла заявляемого состава обладают высокой стойкостью не только к кислотам, но и к насыщенному раствору Са(ОН)2, что предопределяет их использование при изготовлении фибробетона. Ассортимент получаемых волокон (непрерывных и грубых), высокая химическая устойчивость в агрессивных средах дает возможность использовать их для производства тканых и нетканых, фильтровальных материалов, армирующих наполнителей композитов, армирования бетонов на основе минеральных вяжущих и др., стойких при эксплуатации в агрессивных средах в химической и других отраслях промышленности, в качестве фильтров грубой, тонкой и сверхтонкой очистки агрессивных сред. Долговечность тканей, изготовленных из волокна предполагаемого состава превышает долговечность стеклянных тканей примерно в 1,5 раза.