CZ140497A3

CZ140497A3 - Syntetická skleněná vlákna

Info

Publication number: CZ140497A3
Application number: CZ971404A
Authority: CZ
Inventors: Soren Lund Jensen; Vermund Rust Christensen; Marianne Guldberg
Original assignee: Rockwool International A/S
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1998-09-16
Also published as: SI0792844T1; EP0792845B1; PL182565B1; CA2204772C; EP0792845A2; HUT77860A; FI122070B; FI972516A0; CN1162950A; DE792844T1; WO1996014274A3; BG101450A; DE792843T1; FI972516A; ATE173721T1; WO1996014454A2; BG62286B1; DE790962T1; US5935886A; UA46749C2

Description

Oblast techniky

Tento vynález se týká syntetických skleněných vláken^* která jsou trvanlivá při používání, která však přesto Aají výhodu biologické odbourátelnosti.

Dosavadní stav techniky

Syntetická skleněná vlákna (SSV) se vyrábějí ze skelné taveniny, např. z taveniny hornin, strusky, skla nebo jiné minerální taveniny. Tavenina se připraví tavením minerální směsi (kmene) požadovaného složení v peci. Kmen se vytvoří obvykle smísením hornin nebo minerálů na žádané složení. Směs (kmen) minerálních látek se skládá z oxidů obsahujících nejméně 32% hmotn. SiO₂, pod 30% hmotn. A1₂O₃ a nejméně 10% hmotn. CaO. Elementární analýza uváděná ve specifikacích je vyjádřena v hmotnostních procentech a počítána jako oxidy. Oxid železa může být směsí FeO a Fe₂O₃, ale ve vynálezu je uváděn jako FeO.

Účinné a nákladově výhodné vytváření taveniny v peci a vláken z taveniny vyžaduje, aby směs (kmen) měla vhodnou teplotu likvidu a vhodnou viskozitu během procesu tváření vláken. Tyto požadavky vedou k omezením ve volbě složení látek, které se mají tavit.

Ačkoliv není žádný vědecký důkaz zdravotního rizika spojeného s výrobou a používáním syntetických skleněných vláken, přesto komerční zájmy vedly výrobce k výrobě vláken, která by si zachovala požadované fyziklání vlastnosti SSV (např. trvanlivosti při zvýšených teplotách a za vlhka), která by však také vykazovala zlepšenou biologickou bezpečnost.

Potvrzení této zlepšené bezpečnosti se obvykle provádí na základě testu in vitro, kterým se určuje rychlost rozpouštění či odbourátelnosti vláken v kapalině, která simuluje plicní tekutinu, jako je např. Gambleho roztok, s pH 7,4 až 7,8. Ovšem důsledkem zvýšené rozpustnosti při pH

7,5 je, že vlákna mají menší odolnost k vlhkosti.

Bylý zveřejněny četné patentové přihlášky popisující vlákna se zvýšenou rozpustností při testu in vitro; jsou to W087/05007, W089/12032, EP 412878, W092/09536, W093/22251 a W094/14717.

Charakteristickým znakem mnohých těchto patentů a vláken s uváděnou zvýšenou rozpustností při testu in vitro je, že tato vlákna musí mít nižší obsah hliníku. Tak např. ve W087/05007 se uvádí, že obsah A1₂O₃ musí být pod 10%. Obsah hliníku v minerální a struskové vlně bývá obvykle v rozmezí 5 až 15% (hmotnostních jako A1₂O₃) a mnohá z těchto údajně biologicky vhodných vláken mají obsah hliníku pod 4%, a často pod 2%. Je známo, že k těmto kompozicím s nízkým A1₂O₃ se přidává fosfor, aby se zvýšila rozpustnost při tomto testu rozpustnosti při pH 7,5.

Problémem u těchto vláken s nízkým Al₂O₃ (vedle nejistoty v otázce zvýšené biologické vhodnosti) je, že taviči vlastnosti nejsou zcela uspokojivě pro výrobu v konvenčních nebo snadno přizpůsobitelných zařízeních na tavení a tvorbu vlákna. Tak např. viskozita taveniny při teplotách vhodných pro tvorbu vlákna je dosti nízká. Jiným problémem je, že vysoká rozpustnost při pH 7,5 může vést ke snížení trvanlivosti za podmínek vlhkosti, ke kterým může dojít při používání.

Vedle testů in vitro byly výzkumně prováděny také testy in vivo. Tak např. Oberdórster ve VDI Berichte 853, 1991, str. 17 - 37 poukázal na dva základní mechanismy probíhající při uvolňování vláken z plic: rozpouštění v takřka neutrální plicní tekutině a rozpouštění v kyselém prostředí (udržovaném na pH 4,5 až 5) vytvořeném kolem vláken obklopených makrofágem v plicích. Má se za to, že makrofág podporuje uvolňování vláken z plic tím, že podporuje lokální rozpouštění okolních vláken, vedoucí k oslabení a polámání vláken, jakož ke zkrácení průměrné délky vlákna, čímž se makrofágu umožní obalit a transportovat kratší vlákna ven z plic. Tento mechanismus je znázorněn v článku autorů Morimoto aj. v čas. Occup. Environ. Med. 1994, 51, str. 62-67 (zejména obrázky 3 a 7), a v článcích autorů Luoto aj. v čas. Environmental Research 66 (1994), str. 198-207, a Staun-Reinhaltung der Luft 52 (1992), str. 419-423.

Tradiční skleněná vlákna a mnohá syntetická skleněná vlákna s udávanou vyšší rozpustností v tekutině plic (při pH 7,5) mají horší rozpustnosti při pH 4,5, než při pH 7,5, takže předpokládané působení makrofágu nepřispívá význačně ke zkracování a konečnému odstranění vláken z plic.

Stávající syntetická skleněná vlákna vyrobená ze směsí hornin, strusky a jiných materiálů s poměrně vysokým obsahem alkalických zemin mohou mít větší rozpustnost při pH 4,5 než při pH 7,5, mívají však nižší viskozitu taveniny. Stávající vlákna nemívají uspokojivou kombinaci rozpustnosti při pH

4,5 a tavících vlastností. Vlákna uváděná běžně jako výhodná na základě testu in vitro mívají nízkou viskozitu taveniny, maji-li požadovaný nízký obsah hliníku. Malá viskozita taveniny však nevyhnutelně snižuje účinnost výroby ve srovnání s normální výrobou.

Je tedy žádoucí vytvořit syntetická skleněná vlákna (SSV), která při rozpustnosti při pH 4,5 budou v plicích biologicky odbourátelná (biodegrabilní), budou mít tavící vlastnosti umožňující normální vysoce účinnou výrobu, a která bude možno vyrobit z laciných surovin. Musejí mít výhodu dobré povětrnostní odolnosti, budou-li při používání vystavena vlhkosti okolního prostředí.

Podstata vynálezu

Syntetická skleněná vlákna jsou podle vynálezu vyrobena ze směsi (kmene) mající při teplotě 1400°C viskozitu 10 až 70 poise a složení co do hmotnosti oxidů

SiO₂	32	až 48%
Al₂°3	18	až 30%
CaO	10	až 30%
Mgo	2	až 20%
FeO	2	až 15%
Na₂0 + K₂O	0	až 10%
TiO₂	0	až 6%
jiné prvky	0	až 15%

a rozpustnost vláken při pH 4 až 5 činí nejméně 20nm za den.

Podrobný popis vynálezu

Je překvapivě možné - podle vynálezu - vyrobit vlákna se značnou rozpustností při pH 4,5, usnadňující jejich uvolňování z plic makrofágem (a tím podporující skutečnou biodegradabilitu), i když tato vlákna mohou mít nízkou nebo střední rozpustnost při pH 7,5. Umožňuje to udržení dobré stability za podmínek vlhkosti (bez ztráty biologické odbourátelnosti). Tato vlákna mají přijatelné běžné tavící charakteristiky, jako je teplota likvidu, krystalizační rychlost a viskozita taveniny. Tato vlákna je možno vyrobit z laciných surovin.

Jinou výhodou těchto vláken je, že při působení vlhkosti a kondenzované vody vytvořený roztok, obsahující produkty rozpouštění, má vyšší pH, při kterém vlákna mají menší rozpustnost, takže se potom rozpouštějí méně, a tudíž mají vyšší trvanlivost.

Je možné nastavit chemické složení v rámci rozsahu uvedeného v patentu tak, aby se dosáhlo definované kombinace viskozity taveniny a rozpouštěcí rychlosti při pH 4,5. Také je možné zvolit složení takové, které by zajistilo i jiné žádoucí vlastnosti, jako je teplota likvidu a slinovací teplota.

Bylo-li např. zjištěno, že viskozita při 14OO°C určité taveniny je příliš vysoká, je možno ji snížit snížením celkového množství SiO₂ + A1₂O₃. Podobně je-li viskozita příliš nízká, je možno ji zvýšit zvýšením celkového množství SiO₂ + A1₂Q₃, obvykle v rozsahu 55 až 75%, často 60 až 75% hmotn., nebo zvýšením množství alkalických oxidů. Podobně je možno snížit viskozitu zvýšením celkového množství oxidů alkalických zemin a FeO.

Je-li rychlost rozpouštěni při pH 4,5 příliš malá, je možno ji zvýšit zmenšením obsahu Sio₂, avšak potom je nutno zvýšit obsah A1₂O₃, aby se dodržely tavící vlastnosti.

Obsah SiO₂ činí normálně nejméně 32%, výhodněji nejméně 34%, a nejvýhodněji nejméně 35% hmotn. Normálně je pod 47% a výhodněji pod 45%. Nejvýhodnější rozmezí je 38 až 42% hmotnostních.

Obsah Α1₂θ3 činí normálně nejméně 18%, výhodněji nejméně 20%, a často nejméně 24%. Normálně je pod 28%, výhodněji pod 26%. Nejvýhodnější rozmezí je 20 až 23% hmotn.

Kombinované množství SiO₂ + Al₂O₃ činí normálně 55 až 75% obvykle nejméně 56% a výhodněji nejméně 57%. Výhodně bývá nad 60%, a nejvýhodněji činí nejméně 61 nebo 62%. Normálně je pod 70 nebo 68%, výhodněji pod 65%. Všeobecně toto kombinované množství je v rozsahu 57 až 70% hmotnostních.

Obsah CaO činí normálně nejméně 14%, a výhodněji nejméně 18%. Normálně je pod 28%, a výhodněji pod 25%. Výhodný rozsah je 14 až 20% hmotnostních.

Obsah MgO činí normálně nejméně 5%, výhodněji nejméně 6%, a nej výhodně ji nejméně 8%. Normálně je pod 15%, výhodněji pod 11%. Výhodný rozsah je 7 až 12% hmotnostních.

Obsah FeO činí normálně nejméně 3%, výhodněji nejméně 5%. Normálně je pod 12%, výhodněji pod 10%, a nejvýhodněji pod 8%. Nejvýhodnější rozsah je 5 až 7% hmotnostních.

Výhodný obsah CaO + MgO + FeO je 25 až 40% hmotn.

Kombinované množství alkálií (Na₂0 + K₂0) obvykle činí nejméně 1%, výhodněji nejméně 2%. Normálně je pod 5%, výhodněji pod 3% hmotnostní.

Kmen často obsahuje TiO₂ v množství od 3 nebo 4%, obvykle do 2%. Normální obsah TiO₂ je nejméně 0,2%, často nejméně 0,5 nebo 1% hmotnostní.

Ve směsi (kmeni) mohou být přítomny i různé jiné prvky, které však nenarušují požadované vlastnosti. Příkladem těchto jiných prvků jsou Ρ₂Ο^, ®2°3^{ř BaO}, ZrO₂, MnO, ZnO,

Často je žádoucí přidat P₂O₅ ^a/^neb° ^B2°3 ^naP^· k úpravě tavících vlastností nebo rozpustnosti. Celkový obsah P2°5 ^aB2O3 obvykle nečiní více než 10%. Obsah P2°5 3^e obvykle vyšší než B2O₃, a činí nejméně 1 nebo 2%. B₂O₃ často nebývá přítomný. Výhodný obsah P₂O₅ 3^e 1 až 8%, výhodněji 1 až 5%, a obsah B₂Ó₃ 0 až 5% (výhodněji 1 až 4% hmotnostní).

Celkový obsah těchto ostatních prvků bývá pod 15%, častěji pod 10 nebo 8%. Každý z těchto jiných prvků je normálně obsažen v množství do 2%, ačkoliv P₂O₅ a/nebo B₂O₃mohou být přítomny i ve větším množství.

Tavenina mívá normální krystalizační vlastnosti, chceme-li však krystalizaci potlačit na minimum, přidáme menší množství hořčíku, např. 2 až 6% hmotn. MgO.

Požadujeme-li vlákna s větší odolnosti proti ohni, je třeba zvýšit obsah FeO, a to s výhodou nejméně na 6%, např. do 8% nebo více, např. do 10%, a MgO musí potom být nejméně 8% hmotnostních.

Výhodné složení kmene je takové, aby vlákna měla při pH

4,5 rozpustnost nejméně 25, výhodněji 40 nm za den. Je žádoucí, aby rospustnost byla co největší (při zachováni přiměřené odolnosti proti vlhkosti a teplu), avšak obecně

150 nebo 100 nm za den, a pH 7,5 byla označována indikátor skutečné je to však často není nutné, aby činila více něž obvykle bývá 80 nm za den.

Vysoká rozpouštěcí rychlost při jako žádoucí vlastnost (jako biodegradability), ve skutečnosti nežádoucí vlastnost, protože je znakem špatné povětrnostní odolnosti při vystavení vlhku. Pro biologickou odbourátelnost vláken v plicích není rozpustnost při pH 7,5 bezpodmínečně nutná. Výhodná rozpustnost vláken v Gambleho roztoku při pH 7,5 je pod 25, a nejvýhodněji pod 15 nm za den.

Viskozita taveniny při 1400°C bývá obvykle nejméně 12 nebo 15 poise, výhodněji nejméně 18 poise. Ačkoliv může dosáhnou až např. 60 poise, obvykle bývá pod 40 poise, a s výhodou nepřesáhne 30 poise.

Žádáme-li od vláken dobrou odolnost proti ohni, musí být složení kmene takové, aby slinovací teplota činila nejméně 800°C, s výhodnou nejméně l000°C.

Teplota likvidu činí obvykle nejméně 1200°C, často nejméně 1240°C. Může činit např. až 140Q°G, avšak výhodné je, nepřesahuje-li 1340°C.

Výhodou použití menšího množství hliníku podle definice tohoto vynálezu je možnost použít do směsi snadno dostupné materiály s menším obsahem hliníku, jako jsou horniny, písek a odpady. Tím se na minimum sníží potřeba použít drahých, vysoce hlinitých materiálů, jako je bauxit nebo kaolin, a současně se na minimum sníží nutnost použít drahých materiálů bez hliníku, jako je křemenný nebo olivínový písek, železná ruda atd. Nicméně těchto dražších materiálů je možno podle potřeby použít také. Typickými snadno dostupnými materiály s mírným obsahem hliníku, použitelnými jako část kmene nebo jako celý kmen, jsou anorthozit, fonolit a gabbro.

směsi (kmene) je smísení horninových a pískových gabbra, vápenec, dolomit,

Typickou přípravou výchozí příslušného množství přírodních materiálů, jako je anorthozit, diabas, apatit, materiály obsahující bor a odpadních materiálů, jako je odpad minerální vlny, aluminosilikáty, struska, zejména vysoce hlinité (20-30%) strusky, jako jsou strusky z pánví, slévárenský písek, prach z filtrů, popílek, pecní popel a vysoce hlinité odpady z výroby žárovzdorných hmot.

Kmen lze přeměnit na taveninu konvenčním způsobem, jako např. v plynové nebo elektrické peci, nebo v kuplovně. Výhodou vynálezu je, že lze snadno dosáhnout, aby kmen měl přijatelnou teplotu likvidu (dodržením přiměřené viskozity při 1400°C), což snižuje množství energie potřebné na vytvoření taveniny na minimum.

Tavenina se přemění na vlákna také konvenčním postupem, jako je např. spřádání kalíškovým tažením nebo kaskádový rotorový postup, popsaný např. v W092/06047.

Vlákna podle vynálezu mohou mít libovolný průměr i délku.

Rozpouštěcí rychlost se pro účely tohoto vynálezu stanovuje podle následujícího zkušebního protokolu:

300 mg vláken se vloží do polyetylenové láhve obsahu 500 ml, obsahující Gableho roztok (tj. roztok s komplexotvornými činidly), a pH se upraví na 7,5 resp. 4,5. pH se kontroluje jednou za den a v případé potřeby se upraví s pomocí HCl.

Testy se provádějí po dobu jednoho týdne. Láhve se umísti na vodní lázni při 37°C, a dvakrát za den se obsah důkladně protřepe. Za jeden a čtyři dny se vyjmou alikvotni podíly roztoku, a určí se obsah Si Perkin-Elmerovým atomovým absorpčním spektrofotometrem.

Modifikovaný Gambleho roztok má následující složení:

g/1

MgCl₂.6H₂O

NaCl

CaCl₂«2H₂O

Na₂SO₄

Na₂HPO₄

NaHCO₃ (Na₂-vínan).2H₂O (Na₃-citrát).2H₂O 90%-ní kyselina mléčná glycin

Na-pyruvát (pýrohroznan) formalin

0,212 7,120 0,029 0,079 0,148 1,950 0,180 0,152 0,156 0,118 0,172 1 ml

Rozděleni průměrů vláken se určuje pro každý vzorek změřením průměru nejméně 200 individuelních vláken zachycovací (·' intercepční) metodou a snímacím elektronovým nebo optickým mikroskopem (zvětšením lOOOx). Odečtů se použije k výpočtu specifického povrchu každého vzorku vláken, při čemž se bere v úvahu měrná hustota vláken.

Na základě rozpouštění SiO₂ (rozpuštění mřížky) se vypočte specifická tlouštka rozpuštěné vrstvy, a tím se stanoví rychlost rozpouštění - rozpustnost (v nm/den). Výpočty jsou založeny na obsahu Sio₂ ve vláknech, na specifickém povrchu a na rozpuštěném množství Si.

Slinovací teplota se pro účely tohoto vynálezu stanoví podle následujícího zkušebního protokolu:

Vzorek (5x5x7,5 cm) minerální vlny připravené z vyrobeného vlákna se vloží do pece předehřátě na 700°C. Po

1,5 hodině se vyhodnotí smrštění a slinutí vzorku. Metoda se opakuje vždy s čerstvým vzorkem a teplotou o 50°C vyšší než předešle, a to tolikrát, až se dosáhne maximální teploty pece, při níž se již nepozoruje další slinutí nebo nadměrné smrštění vzorku.

Ve specifikacích tohoto vynálezu se viskozita v poisech při 1400°C počítá podle Bottingy a Weilla, Amer. J. of Science, sv. 272, květen 1972, Str. 455-475.

Příklady provedení vynálezu

Pro každý příklad byl vytvořen kmen (směs) smísením příslušných dávek surovin, který byl roztaven v kelímkové pícce, a vlákna byla vyrobena kaskádovou technikou. Chemická analýza směsí a jejich vlastnosti jsou zachyceny v následující tabulce. Výrobky A až Q byly vyrobeny metodou podle vynálezu.

Výrobek V má složení podobné komerční struskové vlně, a zjišťujeme, že má poměrně nízký obsah hliníku, vysoký obsah vápníku, dosti nízkou viskozitu taveniny a střední (mírnou) rozpustnost při pH 7,5. Výrobek X je poněkud podobný struskové vlně V, avšak má stále ještě dosti nízkou viskozitu taveniny pro konvenční spřádání. Mimo to tepelná stabilita vlákna je nízká vzhledem k nízkému obsahu FeO a

MgO.

Výrobek Y má vysoký obsah hliníku, avšak podíl všech komponent je takový, že viskozita taveniny je pro konvenční spřádání příliš vysoká.

Výrobek normálními rozpustnost

Z je podobný konvenční vlně dobrými vlastnostmi, má však při pH 4,5. Má dosti vysoký křemičitého a dosti nízký obsah oxidu hlinitého.

z hornin s velmi malou obsah oxidu

Slinovací

teglota G

o o CO Λ

o o co A

o o 00 Λ

o o o o 03 00

o o 00 A

O O 00 A

O o 00 A

o o co A

O o 00 A

o o 00 A

o o o rd A

o o <h A

o o o ·-< A

o o o rM A

O O O rd A

O O r> A

o o o* A

o o o rd A

o o o <M A

A

-4~*

CO

O c

·*· β ««r <u

00

rd

00

OJ

&

O

o

tO

’Τ

CM

rd

r-

Ch

tn

rd

oo

m

4->

o

CO JZÍ

ÍX3 .·>-» cu g

·<?

tn

o

x?

r-

rd

CO

χτ

tn

rd

XT

Ch

tn

rd

♦d

r-J

rd

ch

<h

CL,

m

χτ

tn

tO

tn

x?

OJ

<*)

χτ

o

XT

χτ

m

tO

XT

tn

o

>M

>

«5

U,

-M

CO

m

o

íz:

r—

OJ Ό

in

00

xr

<h

o

00

o

co

rd

Ch

tO

Γ*

ch

to

OJ

rd

⁰¹ m

00

o

co

W

«

<

4

S4

CL,

M

<h

tO

Γ

r·

tn

χτ

<n

tn

Γ0

o

OJ

tn

χτ

O

h -

r-

OJ

N

-rd

I

<tiO *£3 4-> O O -d «3» CD

OJ

χτ

r*

o

00

rd

O“

rd

co

o

<*)

00

ch

co

00

o

XT

OJ

Ol

°

r* |

kj co O r—« -rd

Ch

xT

o

OJ

r~

Xř

tn

o

χτ

o

rd

to

ch

tn

ch rd

oo

m

o

<*>

•íž-^ a -rd >M t> CL, >

OJ

rd

OJ

04

OJ

CO

Ol

m

ro

OJ

m

rd

o rd

Ol

*»

co

rd

co

OO

XT

Γ*

o-

tn

o*

00

ro

XT

xT

O)

00

m

tn

r*.

n

O, >4

o

rd

o

rd

o

rd

o

•d

O *

Ό

o

OJ

o

χΤ

00

tn

XT

m

co

OJ

tO

to

r>

tn

r-

ΓΊ

tO

rM <0

O

rd

o

rd

o

rd

Ol

ΓΏ

o

rd

o

O

o

xT

rd

o

O

Ol

z

00

Ό

Ol

tn

to

co

θ'

r*

tn

co

m

rd

m

rd

χΤ

OJ

rd

XT

4fi

tO

ch

o

«'

o

tn

rd

tn

o

Ch

ch

to

00

tn

Ch

O

o

Ch

tn

OJ

<h

Ch

tn

rd

X

xí

O-

ch

xT

tO

r*

tO

XT

tn

o

tn

r·

tO

tn

o

oo

OJ

ch

n

O“

rd

<0 o <0

tn

θ'

Kf

θ'

to

χτ

tO

vO

tO

r-

tO

rd

tn

th

tn

«Ο

XT

tn

I-

Ol

rd

OJ

rd

OJ

rd

OJ

rd

cd

rd

<*)

rd

o

—

/ín

ch

o

tO

O

χτ

*T

n

/<n\

OJ

<,6j\

a

rd

o

tn

py

Λην

O

xt

•

\\<n

‘ A •lok

«\

•

o

Xfl-

xT

<*)

χτ

tn

n

n/

tn

in.

/o

00

O

OJ

o

o-

to

CD

y

rd

*d

\J

1*4

00

ch

o-

co

to

tn

oo

to

tn

to

oo

OJ

θ'

tO

Ch

o

ň

θ'

o*

o

ď *

.rd

rd

• rd

o

fO

rd

o

rd

o

rd

o

OJ

o

rd

-d

íd

8

m

o

m

o

θ'

O

00

XT

co

rd

Ch

θ'

n

XT

OJ

Ch

<n

Ol

oo

o

oo

c< |

o * r«

00

to

tn

χτ

o

Ch

00

oo

00

co

xř

o

m

Ch

00

Ol

00

XT

OJ

η I

r—J

OJ

Ol

rd

Ol

OJ

rd

Ol

rd

<*)

*d 1

r·.

tn

OJ

n

rd

Ol

OJ

r*

r-

tO

ch

rd

to

co

ch

rd

oo

o

rd

r*

<h

O * -d

tO

00

m

o·

m

tn

to

χτ

ch

<*)

Ol

n

r*

o

OJ

m

<h

to

w

<*>

m

χτ

XT

χτ

xT

<n

XT

xT

XT

n

xt

XT

<*>

<cs

E-H r-d

CQ

o

Q

ω

U,

o

X

M

z

X

z

o

Λ.

σ

>

X

ř>

lf) ιη o

OJ

Nová vlákna je možno vyrobit v jakékoliv konvenční formě syntetických skleněných vláken. Mohou tudíž být výrobkem sestávajícím z volných, nespojených vláken, avšak obvykle jsou opatřeny pojivou (vázací) přísadou, např. při vytváření vláken a při jejich spojování konvenčním způsobem. Obvykle výrobek je upraven do formy desek (plosek), archů nebo jinak tvarovaných výrobků.

Výrobky podle tohoto vynálezu je možno formulovat pro jakýkoliv konvenční účel použití syntetických skleněných vláken, např. jako desky, archy (listy), trubky, nebo jinak tvarované výrobky, které slouží jako tepelná izolace, protipožární izolace, ochrana proti hluku nebo jeho omezení a regulaci, nebo ve vhodných tvarech pro použití jako zahradnická růstová média, nebo jako volná vlákna pro zpevnění cementu, plastických hmot nebo jiných výrobků, nebo jako plnivo.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1.

Výrobek sestávající ze syntetických skleněných vláken vytvořených z výchozí směsi, vyznačuj ící se tím, že výchozí směs dle hmotnosti oxidů obsahuje

SiO₂ 32 A1₂O₃ 18 cao io MgO 5 FeO 5 Na₂O + K₂O 0 TlO₂ 0 jiných prvků 0

až 48% až 30% až 30% až 20% až pod 10% až 10% až 4% až pod 8%

a že výchozí směs má i 1400°C viskozitu 10 až 70
2.
3.
4.
5.
6.
7.

poise, a že vlákna mají rozpustnost definovanou dle vynálezu nejméně 20nm za den, měřeno při pH 4,5.

Výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje FeO od 5 až pod 8%. Výrobek podle nároku 1 nebo nároku 2, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje nejméně 19% A1₂O₃.

Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje nejméně 18% CaO.

Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje nejméně 35% SiO₂.

Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se t í m, že výchozí směs má při 1400°C viskozitu 15 až 40 poise.

Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se t i m, že výchozí směs má při 1400°C viskozitu 18 až 30 poise.
8. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačují cí še t í m, že slinovací teplota vláken činí nejméně 1000°C.
9. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje 60 až 75% SiC>2 + AI2O3 a 0 až 7% Na₂0 + K₂°*
10. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje 34 až 45% Sio₂, 19 až 28% A1₂C>3, 14 až 25% CaO, 6 až 15% MgO, 5 až 8% FeO a pod 5% Na₂0 + K₂O.
11. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že rozpustnost vláken při pH 7,5 činí méně než 15 nm za den.
12. Výrobek podle kteréhokoliv z nároku 1 až 7, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje 55 až 75% SiO₂ + A1₂O₃.
13. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje 61 až 68% SiO₂ + A1₂O₃.
14. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje 20 až 26% AI2O3.
15. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých nároků, vyznačující se tím, že výchozí směs obsahuje nejméně 8% MgO a obsah FeO je od 6 až pod 10%.
16. Výrobek podle kteréhokoliv z předešlých vyznačující se tím, že výchozí teplotu likvidu 1240 až 1340°C.

nároků, směs má