KR102289267B1 - 개선된 수축률 및 강도를 갖는 무기 섬유 - Google Patents

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Abstract

무기 섬유는, 섬유의 열 안정성을 개선하도록 의도된 산화 스트론튬 첨가제를 추가로 포함하는 주요 섬유 성분들로서 실리카와 마그네시아를 함유한다. 무기 섬유는 24 시간 이상 동안 1260 ℃ 이상에서 양호한 열 성능을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 보유하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다. 또한, 열 절연 제품 형태들, 무기 섬유를 제조하고 복수의 무기 섬유들로 제조된 열 절연재를 사용해 물품들을 열적으로 절연하는 방법들이 제공된다.

Description

개선된 수축률 및 강도를 갖는 무기 섬유{INORGANIC FIBER WITH IMPROVED SHRINKAGE AND STRENGTH}
본원은, 참조로 본원에서 원용되는, 2014 년 7 월 17 일에 출원된 미국 특허 가출원 일련 번호 제 62/025,538 호의 35 U.S.C. § 119(e) 하에 출원일의 이익을 주장하는 출원이다.
열적, 전기적 또는 음향적 절연 재료로서 유용하고 1260 ℃ 이상의 사용 온도를 가지는 내고온성 무기 섬유가 제공된다. 내고온성 무기 섬유는 용이하게 제조가능하고, 사용 온도로 노출 후 낮은 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 양호한 기계적 강도를 보유하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다.
절연 재료 산업은, 열적, 전기적 및 음향적 절연 용도들에, 생리 유체에서 내구성이 없는 섬유를 이용하고, 즉, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보이는 섬유 조성물들을 사용하는 것이 바람직한 것으로 결정하였다.
후보 재료들이 제안되었지만, 이 재료들의 사용 온도 한계는 내고온성 섬유가 적용되는 많은 용도를 수용하기에 충분히 높지 않았다. 예를 들어, 이러한 낮은 생체 지속성 섬유는, 내화 세라믹 섬유의 성능과 비교해 서비스 온도에서 높은 수축률을 보이고 그리고/또는 1000 ℃ ~ 1400 ℃ 범위의 서비스 온도에 노출될 때 감소된 기계적 강도를 보인다.
내고온성, 낮은 생체 지속성 섬유는, 절연되는 물품에 대한 효과적인 열적 보호를 제공하기 위해서, 예상되는 노출 온도에서 그리고 예상 사용 온도로 장기적인 또는 연속 노출 후 최소 수축률을 보여야 한다.
절연에 사용되는 섬유에서 중요한 수축률 특징으로 표현되는 온도 저항성 이외에, 섬유가 사용시 구조적 무결성과 절연 특징을 유지할 수 있도록 허용하는, 예상된 사용 또는 서비스 온도로 노출 중 그리고 노출 후 기계적 강도 특징을, 낮은 생체 지속성 섬유가 가지는 것이 또한 요구된다.
섬유의 기계적 무결성의 한 가지 특징은 그것의 애프터 서비스 견고성도에 있다. 섬유가 더 부서지기 쉬울수록, 즉, 섬유가 분말로 크러시되거나 분쇄되기 더 쉬울수록, 섬유가 가지는 기계적 무결성은 더 적다. 일반적으로, 내고온성과 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 모두 보이는 무기 섬유가 또한 고도의 애프터 서비스 견고성도를 보인다. 이것은 절연 목적을 달성하기 위해서 필요한 구조를 제공할 수 있도록 서비스 온도로 노출 후 강도 또는 기계적 무결성이 부족한 취성의 섬유를 유발한다. 섬유의 기계적 무결성의 다른 척도로는 압축 강도 및 압축 회복률을 포함한다.
따라서, 원하는 성분들의 섬유화 가능한 용융물로 쉽게 제조가능하고, 낮은 생체 지속성, 1260 ℃ 이상의 서비스 온도로 노출 중과 노출 후 낮은 수축률을 보이고, 예상 사용 온도로 노출 후 낮은 취성을 보이고, 1260 ℃ 이상의 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하는, 개선된 무기 섬유 조성물을 제조하는 것이 바람직하다.
무기 섬유가 1000 ℃ ~ 1500 ℃ 의 상승된 온도로 노출될 때 개선된 열 안정성을 보이는 내고온성 알칼리성 토류 실리케이트 섬유가 제공된다. 알칼리성 토류 실리케이트 무기 섬유로 적합한 양의 스트론튬을 부가하면 섬유 수축률을 감소시키고 산화 스트론튬 부가 없이 예시의 강도를 초과하여 기계적 강도를 높이는 것을 발견하였다. 따라서, 섬유는 생리 용액에서 낮은 생체 지속성을 보이고, 감소된 선형 수축률을 보이고, 예상 사용 온도로 노출 후 개선된 기계적 강도를 보인다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 65 ~ 80 중량 퍼센트의 실리카, 15 ~ 30 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 약 1.5 중량 퍼센트 이하 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 80 중량 퍼센트의 실리카, 15 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 약 1.5 중량 퍼센트 이하 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아 및 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 약 1.5 중량 퍼센트 이하 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 중량 퍼센트 초과 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 65 ~ 80 중량 퍼센트의 실리카, 15 ~ 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 약 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 약 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아 및 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
제한 없이, 단지 예로서, 무기 섬유 조성물에 포함될 수도 있는 적합한 점도 조절제들은 알루미나, 보리아, 및 알루미나와 보리아의 혼합물들을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 초과 ~ 약 2 중량 퍼센트 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 초과 ~ 약 2 중량 퍼센트 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 초과 ~ 약 2 중량 퍼센트 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 초과 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나와 0 초과 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 초과 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나와 0 초과 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 초과 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나와 0 초과 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 2 중량 퍼센트의 알루미나의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 1 중량 퍼센트의 보리아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 70 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 15 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 3 중량 퍼센트의 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 3 중량 퍼센트의 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 72 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 3 중량 퍼센트의 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 75 ~ 약 80 중량 퍼센트의 실리카, 약 20 ~ 약 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제로서 0 ~ 약 3 중량 퍼센트의 알루미나와 보리아의 혼합물의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬 및 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 알루미나, 보리아 또는 알루미나와 보리아의 혼합물을 포함하는 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 알루미나, 보리아 또는 알루미나와 보리아의 혼합물을 포함하는 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 알루미나, 보리아 또는 알루미나와 보리아의 혼합물을 포함하는 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 알루미나, 보리아 또는 알루미나와 보리아의 혼합물을 포함하는 점도 조절제의 섬유화 제품을 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 1 중량 퍼센트 이하의 칼시아를 함유한다. 다른 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 0.5 중량 퍼센트 이하의 칼시아를 함유한다. 추가 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 0.3 중량 퍼센트 이하의 칼시아를 함유한다.
임의의 실시형태들에 따르면, 무기 섬유는 알칼리 금속 산화물을 실질적으로 함유하지 않는다.
임의의 실시형태들에 따르면, 24 시간 이상 동안 1260 ℃ 이상의 사용 온도에 노출될 때 약 10% 이하의 선형 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보이는 내고온성 무기 섬유가 제공된다.
임의의 실시형태들에 따르면, 내고온성 무기 섬유는 24 시간 이상 동안 1260 ℃ 이상의 사용 온도에 노출될 때 약 5% 이하의 선형 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 실시형태들에 따르면, 내고온성 무기 섬유는 24 시간 이상 동안 1260 ℃ 이상의 사용 온도에 노출될 때 약 4% 이하의 선형 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 실시형태들에 따르면, 24 시간 이상 동안 1400 ℃ 이상의 사용 온도에 노출될 때 약 10% 이하의 선형 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보이는 내고온성 무기 섬유가 제공된다.
임의의 실시형태들에 따르면, 내고온성 무기 섬유는 24 시간 이상 동안 1400 ℃ 이상의 사용 온도에 노출될 때 약 5% 이하의 선형 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 실시형태들에 따르면, 내고온성 무기 섬유는 24 시간 이상 동안 1400 ℃ 이상의 사용 온도에 노출될 때 약 4% 이하의 선형 수축률을 보이고, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고, 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 사용 온도로 노출 후 기계적 무결성을 유지하고 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보이는, 1260 ℃ 이상의 사용 온도를 가지는 내고온성 무기 섬유를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아와 산화 스트론튬을 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬을 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬을 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬을 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아 및 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬을 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 이하 칼시아 및 1.5 중량 퍼센트 이하의 알루미나를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 이하의 칼시아 및 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 약 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유를 제조하기 위한 방법은 약 65 ~ 약 86 중량 퍼센트의 실리카, 약 14 ~ 약 35 중량 퍼센트의 마그네시아, 약 1 ~ 약 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬, 약 0.3 중량 퍼센트 이하의 칼시아, 0 초과 ~ 약 11 중량 퍼센트의 지르코니아 및 1.5 중량 퍼센트 이하의 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계, 및 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계를 포함한다.
제한 없이, 무기 섬유를 제조하기 위해서 성분들의 용융물에 부가된 점도 조절제는 알루미나, 보리아 및 알루미나와 보리아의 혼합물들에서 선택될 수도 있다. 점도 조절제는 용융물을 섬유화시키기에 효과적인 양으로 성분들의 용융물에 포함된다.
또한, 전술한 예시적 실시형태들 중 임의의 실시형태의 복수의 본원에 개시된 내고온성의 낮은 생체 지속성 무기 섬유로 제조된 섬유 절연재로 물품을 열적으로 절연하는 방법이 제공된다. 방법은 열적으로 절연될 물품 상에, 안에, 가까이에 또는 둘레에 복수의 무기 섬유들을 포함하는 열 절연 재료를 배치하는 단계를 포함한다.
또한, 벌크 섬유, 블랭킷들, 블록들, 보드들, 코킹 조성물들, 시멘트 조성물들, 코팅들, 펠트들, 매트들, 몰딩가능한 조성물들, 모듈들, 종이, 펌핑가능한 조성물들, 퍼티 (putty) 조성물들, 시트들, 탬핑 (tamping) 혼합물들, 진공 주조 형상물들, 진공 주조 성형물들, 또는 직조 텍스타일들 (예를 들어, 브레이드들, 천들, 패브릭들, 로프들, 테이프들, 슬리빙 (sleeving), 위킹 (wicking)) 중 적어도 하나를 포함하는, 전술한 바와 같은, 무기 섬유 함유 물품이 제공된다.
유리 조성물이 만족스러운 내고온성 섬유 제품을 제조하기 위한 실행가능한 후보가 되도록, 제조될 섬유는 생리 유체에서 제조가능해야 하고 충분히 용해성이 있어야 하고 (즉, 낮은 생체 지속성을 가짐), 높은 서비스 온도로 노출하는 동안 최소 수축률 및 기계적 무결성의 최소 손실을 가지며 고온에서 견딜 수 있어야 한다.
본원의 무기 섬유는 생리 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다. 생리 유체에서 "낮은 생체 지속성" 이라고 하면, 무기 섬유가 시험관 내 테스트 중 시뮬레이션된 폐 유체와 같은 이런 유체에서 적어도 부분적으로 용해되는 것을 의미한다.
생체 지속성은, 인간의 폐에서 발견되는 온도 및 화학적 조건을 시뮬레이션한 조건 하에 질량이 섬유로부터 손실되는 비율 (ng/㎠-hr) 을 측정함으로써 테스트될 수도 있다. 이 테스트는 6 시간 동안 대략 0.1g 의 디쇼트된 (de-shotted) 섬유를 50 ㎖ 의 시뮬레이션된 폐 유체 (SLF) 에 노출하는 것으로 구성된다. 전체 테스트 시스템은 인체 온도를 시뮬레이션하기 위해서 37 ℃ 로 유지된다.
SLF 가 섬유에 노출된 후, 그것은 수집되고 유도 결합형 플라즈마 분광법을 이용해 유리 성분들에 대해 분석된다. "블랭크" SLF 샘플이 또한 측정되어 SLF 에 존재하는 원소들을 보정하는데 사용된다. 일단 이 데이터가 획득되면, 섬유가 연구 시간 간격 동안 질량을 손실한 비율을 계산할 수 있다. 섬유는 시뮬레이션된 폐 유체에서 정상 내화 세라믹 섬유보다 생체지속성이 훨씬 더 낮다.
"점도" 는 유동 또는 전단 응력에 저항할 수 있는 유리 용융물의 능력을 지칭한다. 점도-온도 관계는, 주어진 유리 조성물을 섬유화할 수 있는지 아닌지 결정하는데 매우 중요하다. 최적의 점도 곡선은 섬유화 온도에서 낮은 점도 (5 ~ 50 푸아즈) 를 가질 것이고 온도가 감소함에 따라 점차 증가할 것이다. 용융물이 섬유화 온도에서 충분히 점성이 있지 않다면 (즉, 너무 얇다면), 그 결과 높은 비율의 비섬유화 재료 (쇼트) 를 갖는 짧고 얇은 섬유가 발생한다. 용융물이 섬유화 온도에서 너무 점성이 크다면, 결과적으로 생긴 섬유는 극히 올이 굵고 (큰 직경) 짧을 것이다.
점도는, 점도 조절제들로서 역할을 하는 원소들 또는 화합물들에 의해 또한 영향을 받는 용융물 화학적 성질에 의존한다. 점도 조절제들은 섬유가 섬유 용융물로부터 블로잉 (blown) 되거나 스피닝될 수 있도록 허용한다. 하지만, 이러한 점도 조절제들은 유형이나 양 중 어느 하나에 의해 블로잉되거나 스피닝된 섬유의 용해성, 내수축성, 또는 기계적 강도에 악영향을 미치지 않는 것이 바람직하다.
규정된 조성의 섬유가 받아들일 수 있는 품질 레벨로 쉽게 제조될 수 있는지 여부를 테스트하는 한 가지 접근법은, 실험 화학의 점도 곡선이 쉽게 섬유화될 수 있는 공지된 제품의 점도 곡선에 일치하는지 여부를 결정하는 것이다. 점도-온도 프로파일들은 상승된 온도에서 작동할 수 있는 점도계에서 측정될 수도 있다. 게다가, 적절한 점도 프로파일은, 제조된 섬유의 품질 (인덱스, 직경, 길이) 을 조사하는 루틴한 실험에 의해 유추될 수도 있다. 유리 조성물에 대한 점도 대 온도 곡선의 형상은, 용융물이 섬유화되는 용이성과 따라서 결과적으로 발생한 섬유의 품질 (예를 들어, 섬유의 쇼트 함량, 섬유 직경, 및 섬유 길이에 영향을 미침) 을 나타낸다. 유리는 일반적으로 고온에서 낮은 점도를 갖는다. 온도가 감소함에 따라, 점도는 증가한다. 주어진 온도에서 점도 값은, 점도 대 온도 곡선의 전체 기울기와 같이 조성에 따라 달라질 것이다. 본원의 섬유 용융물 조성은 쉽게 제조가능한 섬유의 점도 프로파일을 갖는다.
무기 섬유의 선형 수축률은, 고온에서 섬유의 치수 안정성 또는 특정한 지속적 서비스 또는 사용 온도에서 성능에 대한 양호한 척도가 된다. 섬유는 그것을 매트로 형성하고 매트를 대략 4 ~ 10 파운드/입방 피트 밀도와 약 1 인치 두께의 블랭킷으로 함께 니들 펀칭함으로써 수축률에 대해 테스트된다. 이러한 패드들은 3 인치 x 5 인치의 피스들로 절단되고 백금 핀들은 재료의 겉면으로 삽입된다. 이 핀들의 분리 거리는 그 후 주의깊게 측정되고 기록된다. 패드는 그 후 노 안에 놓고, 온도로 램프 (ramp) 되고 그 온도에서 정해진 기간 동안 유지된다. 가열 후, 패드가 겪게 되는 선형 수축률을 결정하기 위해서 핀 분리가 다시 측정된다.
이러한 한 가지 테스트에서, 섬유 피스들의 길이와 폭은 주의깊게 측정되었고, 패드는 노에 놓였고 24 시간 동안 1260 ℃ 또는 1400 ℃ 의 온도로 되었다. 냉각 후, 측방향 치수들이 측정되었고 측정 "전" 과 "후" 를 비교함으로써 선형 수축률이 결정되었다. 섬유가 블랭킷 형태로 이용가능하다면, 패드를 형성할 필요없이 블랭킷에서 직접 측정될 수도 있다.
섬유는 임의의 용도에서 그것의 자중을 지지해야 하고 또한 이동하는 공기 또는 가스로 인한 마모에 저항할 수 있어야 하므로 기계적 무결성은 또한 중요한 특성이다. 섬유 무결성과 기계적 강도의 표시는 애프터 서비스 온도 노출 섬유의 이런 특성의 기계적 측정뿐만 아니라 시각적, 촉각적 관찰에 의해 제공된다. 사용 온도로 노출 후 무결성을 유지할 수 있는 섬유의 능력은 또한 압축 강도 및 압축 회복률에 대해 테스트함으로써 기계적으로 측정될 수도 있다. 이런 테스트는, 패드가 얼마나 쉽게 변형될 수 있는지와 50% 의 압축 후 패드가 보이는 리질리언시 (또는 압축 회복률) 의 양을 각각 측정한다. 시각 및 촉각적 관찰은, 본원의 무기 섬유가 적어도 1260 ℃ 또는 1400 ℃ 의 사용 온도로 노출 후 온전하게 유지되고 그것의 형태를 유지하는 것을 보여준다.
임의의 실시형태들에 따르면, 저 수축률, 내고온성 무기 섬유는 주요 성분들로서 마그네시아와 실리카를 함유한 용융물의 섬유화 생성물을 포함한다. 낮은 생체지속성 무기 섬유는 표준 유리 및 세라믹 섬유 제조 방법들에 의해 제조된다. 실리카와 같은 원료 및 엔스타타이트, 포스테라이트, 마그네시아, 마그네사이트, 하소 마그네사이트, 지르콘산 마그네슘, 페리클레이스, 스테아타이트, 또는 활석과 같은 마그네시아의 임의의 적합한 소스가 사용될 수도 있다. 스트론튬은 SrO 및/또는 SrC03 으로서 섬유 용융물에 포함될 수도 있다. 지르코니아가 섬유 용융물에 포함된다면, 바델라이트, 지르콘산 마그네슘, 지르콘 또는 지르코니아와 같은 지르코니아의 임의의 적합한 소스가 적합한 노로 도입되고 이 노에서 그것은 용융되고, 배치 (batch) 모드 또는 연속 모드 중 어느 하나로, 섬유화 노즐을 사용해 블로잉된다.
마그네시아와 실리카의 섬유화 생성물을 포함하는 무기 섬유는 "마그네슘-실리케이트" 섬유로서 지칭된다. 저 수축률, 내고온성 무기 섬유는 또한 섬유 용융물 화학적 성질의 일부로서 산화 스트론튬 함유 원료 성분을 포함한다.
임의의 실시형태들에 따르면, 본원의 무기 섬유는 2 미크론보다 큰 평균 직경을 갖는다.
임의의 실시형태들에 따르면, 본원의 무기 섬유는 약 1100 ℃ ~ 약 1500 ℃ 의 온도에서의 낮은 수축률 및 양호한 기계적 강도, 및 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 실시형태들에 따르면, 본원의 무기 섬유는 약 1260 ℃ ~ 약 1500 ℃ 의 온도에서의 낮은 수축률 및 양호한 기계적 강도, 및 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 실시형태들에 따르면, 본원의 무기 섬유는 약 1260 ℃ ~ 약 1400 ℃ 의 온도에서의 낮은 수축률 및 양호한 기계적 강도, 및 낮은 생체 지속성을 보인다.
임의의 실시형태들에 따르면, 본원의 무기 섬유는 약 1400 ℃ ~ 약 1500 ℃ 의 온도에서의 낮은 수축률 및 양호한 기계적 강도, 및 낮은 생체 지속성을 보인다.
마그네시아, 실리카 및 산화 스트론튬 이외에, 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 칼시아 불순물을 함유할 수도 있다. 임의의 실시형태들에서, 섬유는 약 1 중량 퍼센트보다 많은 칼시아 불순물을 함유하지 않는다. 다른 실시형태들에서, 섬유는 0.5 중량 퍼센트 미만의 칼시아 불순물을 함유한다. 다른 실시형태들에서, 섬유는 0.3 중량 퍼센트 미만의 칼시아를 함유한다.
의도된 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 24 시간 동안 1400 ℃ 의 서비스 온도로 노출 후 약 10 퍼센트 이하의 선형 수축률을 보인다. 다른 실시형태들에서, 의도된 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 24 시간 동안 1400 ℃ 의 서비스 온도로 노출 후 약 5 퍼센트 이하의 선형 수축률을 보인다. 다른 실시형태들에서, 의도된 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 24 시간 동안 1400 ℃ 의 서비스 온도로 노출 후 약 4 퍼센트 이하의 선형 수축률을 보인다.
의도된 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 적어도 1260 ℃ 이상의 지속적 서비스 또는 작동 온도에서 열 절연 용도에 유용하다. 임의의 실시형태들에 따르면, 산화 스트론튬을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 적어도 1400 ℃ 의 지속적 서비스 또는 작동 온도에서 열 절연 용도에 유용하고 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유는 그것이 1500 ℃ 이상의 온도에 노출될 때까지 용융되지 않는 것으로 발견되었다.
무기 섬유는 섬유 블로잉 기술 또는 섬유 스피닝 기술에 의해 제조될 수도 있다. 적합한 섬유 블로잉 기술은, 성분들의 재료 혼합물을 형성하도록 마그네시아, 실리카, 산화 스트론튬, 점도 조절제 및 선택적 지르코니아를 함유한 개시 원료를 함께 혼합하는 단계, 성분들의 재료 혼합물을 적합한 용기 또는 컨테이너로 도입하는 단계, 적합한 노즐을 통하여 배출하기 위해 성분들의 재료 혼합물을 용융하는 단계, 및 섬유를 형성하도록 성분들의 용융된 재료 혼합물의 배출된 유동으로 고압 가스를 블로잉하는 단계를 포함한다.
적합한 섬유 스피닝 기술은, 성분들의 재료 혼합물을 형성하도록 개시 원료를 함께 혼합하는 단계, 성분들의 재료 혼합물을 적합한 용기 또는 컨테이너로 도입하는 단계, 적합한 노즐을 통하여 스피닝 휠들로 배출하기 위해 성분들의 재료 혼합물을 용융하는 단계를 포함한다. 용융된 스트림은 그 후 휠들에 대해 캐스케이드되고, 휠들을 코팅하고 구심력을 통하여 스로 오프되어서, 섬유를 형성한다.
일부 실시형태들에서, 섬유는 용융된 스트림에 고압/고속 공기 제트를 부여함으로써 또는 빠르게 스피닝하는 휠들로 용융물을 주입하고 섬유를 원심력으로 스피닝함으로써 원료 용융물로부터 제조된다. 산화 스트론튬은 용융물에 대한 부가물로서 제공되고, 산화 스트론튬 원료의 적합한 소스는 단순히 적합한 양으로 용융되는 원료에 부가된다.
섬유화되는 원료의 성분으로서 산화 스트론튬의 부가는, 사용 온도로 노출 후 결과적으로 생긴 섬유의 선형 수축률 감소를 유발한다.
산화 스트론튬 함유 화합물 이외에, 성분들의 재료 용융물의 점도는, 원하는 용도에 요구되는 섬유화를 제공하기에 충분한 양으로, 점도 조절제의 존재에 의해 선택적으로 제어될 수도 있다. 점도 조절제는 용융물의 주요 성분들을 공급하는 원료에 존재할 수도 있고, 또는 적어도 부분적으로, 별도로 부가될 수도 있다. 원료의 원하는 입도는 노 크기 (SEF), 주입률, 용융 온도, 체류 시간 등을 포함한 퍼니싱 (furnacing) 조건에 의해 결정된다.
섬유는 기존의 섬유화 기술로 제조될 수도 있고 벌크 섬유, 섬유 함유 블랭킷들, 보드들, 종이, 펠트들, 매트들, 블록들, 모듈들, 코팅들, 시멘트, 몰딩가능한 조성물들, 펌핑가능한 조성물들, 퍼티들, 로프들, 브레이드, 위킹, 텍스타일들 (예로, 천, 테이프, 슬리빙, 끈, 실 등), 진공 주조 형상물들 및 복합재들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 열 절연 제품 형태들로 형성될 수도 있다. 섬유는 종래의 내화 세라믹 섬유의 대체물로서 섬유 함유 블랭킷들, 진공 주조 형상물들 및 복합재들의 제조에 이용되는 종래의 재료와 조합하여 사용될 수도 있다. 섬유는 섬유 함유 종이 및 펠트 제조시 바인더 등과 같은 다른 재료와 조합하여 또는 단독으로 사용될 수도 있다.
섬유는 표준 유리 퍼니싱 방법들에 의해 쉽게 용융될 수도 있고, 표준 RCF 섬유화 장비에 의해 섬유화될 수도 있고, 시뮬레이션된 체액에서 용해성이다.
개시된 마그네슘-실리케이트 섬유를 함유한 열 절연재를 사용해 물품을 절연하는 방법이 또한 제공된다. 물품을 절연하는 방법은, 의도된 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유를 포함한 열 절연재를, 절연될 물품 상에, 안에, 가까이에 또는 주위에 배치하는 단계를 포함한다.
내고온성 무기 섬유는 섬유를 블로잉하거나 스피닝하기에 적합한 점도를 가지는 용융물로부터 쉽게 제조가능하고, 생리 유체에서 내구성이 없고, 서비스 온도까지 양호한 기계적 강도를 보이고, 1400 ℃ 이상까지 우수한 선형 수축률을 보이고 섬유화를 위한 개선된 점도를 보인다.
실시예들
하기 실시예들은 산화 스트론튬 부가물을 함유한 마그네슘-실리케이트 섬유의 예시적 실시형태들을 더 상세히 설명하고 무기 섬유를 제조하고, 섬유를 함유한 열 절연 물품들을 제조하고 섬유를 열 절연재로서 사용하는 방법들을 보여주기 위해서 기술된다. 하지만, 실시예들은 섬유, 섬유 함유 물품들, 또는 임의의 방식으로 섬유를 열 절연재로서 제조하거나 사용하는 프로세스들을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
선형 수축률
수축 패드는 펠팅 니들의 뱅크 (bank) 를 사용해 섬유 매트를 재봉함으로써 제조되었다. 3 인치 x 5 인치 시험편이 패드로부터 절단되었고 수축률 테스트에 사용되었다. 테스트 패드의 길이와 폭은 주의깊게 측정되었다. 테스트 패드는 그 후 노에 놓고 24 시간 동안 1400 ℃ 의 온도로 되었다. 24 시간 동안 가열 후, 테스트 패드는 테스트 노로부터 제거되고 냉각되었다. 냉각 후, 테스트 패드의 길이와 폭이 다시 측정되었다. 테스트 패드의 선형 수축률은 치수 측정 "전" 과 "후" 를 비교함으로써 결정되었다.
제 2 수축 패드는 제 1 수축 패드에 대해 개시된 바와 유사한 방식으로 제조되었다. 하지만, 제 2 수축 패드는 노에 놓고 24 시간 동안 1260 ℃ 의 온도로 되었다. 24 시간 동안 가열 후, 테스트 패드는 테스트 노로부터 제거되고 냉각되었다. 냉각 후, 테스트 패드의 길이와 폭이 다시 측정되었다. 테스트 패드의 선형 수축률은 치수 측정 "전" 과 "후" 를 비교함으로써 결정되었다.
압축 회복률
사용 온도로 노출 후 기계적 강도를 보유할 수 있는 무기 섬유의 능력은 압축 회복률 테스트에 의해 평가되었다. 압축 회복률은 주어진 기간 동안 원하는 사용 온도로 섬유의 노출에 응한 무기 섬유의 기계적 성능 척도이다. 압축 회복률은 선택된 기간 동안 무기 섬유 재료로 제조된 테스트 패드들을 테스트 온도로 연소함으로써 측정된다. 연소된 테스트 패드들은 그 후 원래 두께의 1/2 로 압축되고 리바운드되도록 허용된다. 리바운드 양은 패드의 압축된 두께의 퍼센트 회복률로서 측정된다. 압축 회복률은 24 시간 동안 1260 ℃, 그리고 24 시간 동안 1400 ℃ 의 사용 온도로 노출 후 측정되었다. 임의의 예시적 실시형태들에 따르면, 무기 섬유로 제조된 테스트 패드들은 적어도 10 퍼센트의 압축 회복률을 보인다.
섬유 용해
무기 섬유는 생리 유체에서 내구성이 없거나 생체지속성이 없다. 생리 유체에서 "내구성이 없는" 또는 "생체지속성이 없는" 이라고 하는 것은, 본원에서 설명한 시험관 내 테스트 중 시뮬레이션된 폐 유체와 같은 이러한 유체에서 무기 섬유가 적어도 부분적으로 용해하거나 분해하는 것을 의미한다.
생체 지속성 테스트는, 인간 폐에서 발견되는 온도와 화학적 조건들을 시뮬레이션한 조건 하에 섬유로부터 질량이 손실되는 비율 (ng/㎠-hr) 을 측정한다. 특히, 섬유는 7.4 의 pH 로 시뮬레이션된 폐 유체에서 낮은 생체 지속성을 보인다.
시뮬레이션된 폐 유체에서 섬유의 용해율을 측정하기 위해서, 37 ℃ 로 데워진 시뮬레이션된 폐 유체를 함유한 50 ㎖ 원심 튜브에, 대략 0.1g 의 섬유를 넣는다. 이것은 그 후 6 시간 동안 진탕 배양기에 넣고 분당 100 사이클로 교반된다. 테스트 종반에, 튜브는 원심분리되고 용액은 60 ㎖ 시린지로 주입된다. 용액은 그 후 임의의 미립자를 제거하도록 0.45 ㎛ 필터를 강제로 통과하고 유도 결합형 플라즈마 분광법 분석을 이용해 유리 성분들에 대해 테스트된다. 이 테스트는 근접 중성 pH 용액 또는 산성 용액 중 어느 하나를 사용해 수행될 수도 있다. 특정 용해율 표준이 존재하지 않을지라도, 100 ng/㎠ hr 을 초과한 용해값들을 가지는 섬유는 비생체지속성 섬유를 나타내는 것으로 간주된다.
표 Ⅰ 는 다양한 비교예와 본 발명의 섬유 샘플들에 대한 섬유 용융물 화학적 성질들을 보여준다.
Figure 112017004019983-pct00001
표 Ⅱ 는 표 Ⅰ 의 섬유에 대한 수축률, 압축 강도, 압축 회복률 및 용해성에 대한 결과를 보여준다.
Figure 112017004019983-pct00002
상기 표 Ⅱ 에 나타난 것처럼, 산화 스트론튬 부가물을 포함한 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들은 우수한 선형 수축률 값들을 보였다. 1260 ℃ 에서, 0.8% 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들은 내화 세라믹 섬유 (RCF) 로서 개선된 수축률, 유사한 압축 강도 및 압축 회복률 특성들을 보인다. 1400 ℃ 에서, 0.8% 산화 스트론튬을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 RCF 로서 개선된 수축률과 유사한 압축 회복률을 보인다. 표 Ⅱ 의 본원의 실시예 4 에 대한 수축률 결과는 실험 오차 내에 있는 것으로 간주된다. 하지만, RCF 는 생리 유체에서 용해되지 않는다. 반면에, 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플은 1024 ng/㎠hr 의 비율로 시뮬레이션된 폐 유체에서 용해되었다.
또한 표 Ⅱ 에 나타난 것처럼, 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들은 유리하게도 ISOFRAX® 섬유와 비교된다. 1260 ℃ 에서, 0.8% 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들은 ISOFRAX® 섬유로서 개선된 수축률, 개선된 압축 강도, 및 개선된 압축 회복률 특성들을 보인다. 1400 ℃ 에서, 0.8% 산화 스트론튬을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 ISOFRAX® 섬유로서 개선된 수축률, 개선된 압축 강도, 및 개선된 압축 회복률 특성들을 보인다. 또한, 0.8% 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 ISOFRAX® 섬유로서 거의 4 배 더 용해성이 있었다 (1024 ng/㎠hr 대 260 ng/㎠hr).
또한 표 Ⅱ 에 나타낸 것은 1.9% 산화 스트론튬 부가물들을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들의 테스트에 대한 결과들이다. 1260 ℃ 에서, 1.9% 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들은 내화 세라믹 섬유 (RCF) 로서 개선된 수축률, 유사한 압축 강도 및 개선된 압축 회복률 (53.9% 대 49.7%) 특성들을 보인다. 1400 ℃ 에서, 1.9% 산화 스트론튬을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 RCF 로서 개선된 수축률 및 유사한 압축 회복률 특성들을 보인다. RCF 는 시뮬레이션된 폐 유체에서 용해되지 않지만, 마그네슘-실리케이트 섬유는 시뮬레이션된 폐 유체에서 773 ng/㎠hr 의 용해성을 보인다.
또한 표 Ⅱ 에 나타난 것은 ISOFRAX® 섬유와 비교했을 때 1.9% 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들의 테스트에 대한 결과들이다. 1260 ℃ 에서, 1.9% 산화 스트론튬 부가물을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유 샘플들은 ISOFRAX® 섬유로서 개선된 수축률, 개선된 압축 강도 및 개선된 압축 회복률 특성들을 보인다. 1400 ℃ 에서, 1.9% 산화 스트론튬을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 ISOFRAX® 섬유로서 개선된 수축률, 개선된 압축 강도 및 개선된 압축 회복률 특성들을 보인다. 또한, 1.9% 산화 스트론튬 부가물들을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 ISOFRAX® 섬유로서 거의 3 배 더 용해성이 있었다 (773 ng/㎠hr 대 260 ng/㎠hr).
산화 스트론튬 부가물들을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 1400 ℃ 까지 온도로 노출 후 현재 상업용 섬유보다 낮은 수축률을 보인다. 산화 스트론튬 부가물들을 갖는 마그네슘-실리케이트 섬유는 또한 기존의 상업용 섬유와 비교했을 때 1400 ℃ 까지의 온도로 노출 후 등가 또는 우수한 기계적 특성들을 보유한다.
본원의 섬유 조성물은 1260 ℃ 와 1400 ℃ 의 온도로 노출 후 압축 이후 전체 리질리언시에 의해 측정된 더 높은 가열 (fired) 강도와 표준 RCF 와 비교해 더 낮은 수축률을 보인다. 개선된 무기 섬유 조성물은 보다 높은 온도로, 가능하다면 1500 ℃ 까지 우수한 성능을 보일 수도 있다.
무기 섬유, 열 절연재, 무기 섬유를 제조하는 방법, 및 열 절연재를 이용한 물품들을 절연하는 방법이 다양한 실시형태들과 관련하여 설명되었지만, 다른 유사한 실시형태들이 사용될 수도 있고 동일한 기능을 수행하기 위한 설명한 실시형태들에 대해 변경 및 부가가 될 수도 있음이 이해되어야 한다. 또한, 다양한 예시적 실시형태들은 원하는 결과를 발생시키기 위해서 조합될 수도 있다. 따라서, 무기 섬유, 열 절연재, 무기 섬유를 제조하는 방법, 및 열 절연재를 이용한 물품들을 절연하는 방법은 임의의 단일 실시형태에 제한되어서는 안 되고, 오히려 첨부된 청구범위의 설명에 따라 폭과 범위가 해석된다. 본원에 설명한 실시형태들은 단지 예시적인 것으로 본 기술분야의 당업자는 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않으면서 변화 및 변경시킬 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 모든 변화 및 변경은 전술한 대로 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 또한, 본 발명의 다양한 실시형태들이 원하는 결과를 제공하기 위해서 조합될 수도 있으므로, 개시된 모든 실시형태들은 대안예에서 필수적인 것은 아니다.

Claims (13)

  1. 무기 섬유로서,
    65 ~ 80 중량 퍼센트의 실리카, 15 ~ 30 중량 퍼센트의 마그네시아, 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함하고,
    상기 무기 섬유는 생리 유체에서 적어도 부분적으로 용해되고, 24 시간 동안 1260 ℃ 에서 10% 이하의 수축률과 24 시간 동안 1260 ℃ 에서 적어도 10 % 의 압축 회복률을 보이는, 무기 섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유화 제품은 알루미나, 보리아 및 이의 혼합물들로 구성된 군에서 선택된 점도 조절제를 더 포함하는, 무기 섬유.
  3. 제 1 항에 있어서,
    (i) 상기 섬유는 0 초과 ~ 11 중량 퍼센트의 지르코니아를 포함하는 것;
    (ⅱ) 상기 섬유는 Fe203 으로서 측정된 1 중량 퍼센트 이하의 산화철을 함유하는 것;
    (ⅲ) 상기 섬유는 1 중량 퍼센트 이하의 칼시아를 함유하는 것;
    (ⅳ) 상기 섬유는 알칼리 금속 산화물을 함유하지 않는 것;
    (v) 상기 섬유는 2 미크론보다 큰 평균 직경을 가지는 것
    중 적어도 하나를 더 특징으로 하는, 무기 섬유.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 섬유는 24 시간 동안 1400 ℃ 에서 10% 이하의 수축률을 보이는, 무기 섬유.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 섬유는 70 ~ 80 중량 퍼센트의 실리카, 15 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬의 섬유화 제품을 포함하는, 무기 섬유.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 섬유는:
    (i) 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬;
    (ⅱ) 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬;
    (ⅲ) 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬; 및
    (ⅳ) 70 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 28 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 2 중량 퍼센트의 산화 스트론튬
    중 어느 하나의 섬유화 제품을 포함하는, 무기 섬유.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 무기 섬유는:
    (i) 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 5 중량 퍼센트의 산화 스트론튬;
    (ⅱ) 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 4 중량 퍼센트의 산화 스트론튬; 및
    (ⅲ) 72 ~ 79.8 중량 퍼센트의 실리카, 20 ~ 25 중량 퍼센트의 마그네시아, 및 0 초과 ~ 3 중량 퍼센트의 산화 스트론튬;
    중 어느 하나의 섬유화 제품을 포함하는, 무기 섬유.
  11. 생리 유체에서 적어도 부분적으로 용해되고, 24 시간 동안 1260 ℃ 에서 10% 이하의 수축률과 24 시간 동안 1260 ℃ 에서 적어도 10 % 의 압축 회복률을 보이는, 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 무기 섬유를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은:
    실리카, 마그네시아, 산화 스트론튬, 선택적으로 지르코니아, 선택적으로 점도 조절제를 포함하는 성분들을 갖는 용융물을 형성하는 단계; 및
    상기 용융물로부터 섬유를 생성하는 단계
    를 포함하는, 무기 섬유를 제조하는 방법.
  12. 물품 절연 방법으로서,
    상기 물품 상에, 안에, 가까이에 또는 둘레에 열 절연 재료를 배치하는 단계를 포함하고, 상기 절연 재료는 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 섬유화 제품을 포함하는, 물품 절연 방법.
  13. 무기 섬유 함유 물품으로서,
    벌크 섬유, 블랭킷들, 블록들, 보드들, 코킹 (caulking) 조성물들, 시멘트 조성물들, 코팅들, 펠트들, 매트들, 몰딩가능한 조성물들, 모듈들, 종이, 펌핑가능한 조성물들, 퍼티 (putty) 조성물들, 시트들, 탬핑 (tamping) 혼합물들, 진공 주조 형상물들 (shapes), 진공 주조 성형물들 (forms), 또는 직조 텍스타일들, 브레이드들 (braids), 천들, 패브릭들, 로프들, 테이프들, 슬리빙 (sleeving), 위킹 (wicking) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 섬유 함유 물품은 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 섬유화 제품을 포함하는, 무기 섬유 함유 물품.
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