PL193015B1

PL193015B1 - Zastosowanie pochłaniającej dźwięki masy włóknistej

Info

Publication number: PL193015B1
Application number: PL347583A
Authority: PL
Inventors: Axel Katzschmann; Klemens Hirschmann
Original assignee: Saint Gobain Isover G & H Ag
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2007-01-31
Also published as: PL347583A1; CZ302382B6; ES2296640T3; EP1133454B1; CA2350034A1; CZ20012088A3; TR200101295T1; EP1133454A1; ATE378296T1; WO2001019743A1

Abstract

1. Zastosowanie pochlaniajacej dzwieki masy wlóknistej wykonanej z wlókien o przecietnej srednicy wlókien wynoszacej od 0 do 20 µm, korzystnie ponad 10 do 20 µm, przy czym wlókna te maja sklad zapewniajacy ich biologiczny rozklad, a masa wlóknista zawiera nastepujace skladniki wyrazone w procentach wagowych: SiO 2 57-63, korzystnie 58,20 do 62,2 Al 2 O 3 0-4, korzystnie 0,05 do 2,05 CaO 10-25, korzystnie 12,00 do 23,5 MgO 5,5-18, korzystnie 8 do 18 Na 2 O 0-7, korzystnie 0,5 do 6,5 K 2 O 0-4, korzystnie 0,1 do 3,2 Fe 2 O 3 1-8, korzystnie 4,0 do 6,9 TiO 2 0-3, korzystnie 0 do 1,1 P 2 O 5 0-2,korzystnie 0 do 1,1 MnO 0-2, korzystnie 0 do 1,1 Zanieczyszczenia 0-2, korzystnie, 0 do 1,0, przy czym suma zawartosci tlenku wapnia i tlenku magnezu miesci sie w przedziale od 26,1 do 30,1% wagowych, a suma zawartosci tlenku sodu i tlenku potasu miesci sie w przedziale od 3,5 do 6,5% wagowych, do wytwarzania obudowy tlumika w ukladach tlumiacych dzwieki po- jazdów silnikowych, zwlaszcza obudowy tlumika dzwieków do tlumienia dzwieków gazów spalania z silników spalinowych wewnetrznego spalania. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie pochłaniającej dźwięki masy włóknistej do wytwarzania obudowy tłumika w układach tłumiących dźwięki pojazdów silnikowych.

Z powodu ich głośnego działania, silniki spalinowe wewnętrznego spalania, a zwłaszcza silniki benzynowe i silniki Diesla, wymagają pochłaniania dźwięków z wydobywających się gazów powstających w procesie spalania. Wydobywające się gazy spalania zwykle są odprowadzane na zewnątrz przez tak zwany tłumik dźwięków, i w ten sposób zmniejsza się jednocześnie wyemitowany hałas. A zatem tłumienie dźwięków jako takie zachodzi zasadniczo w wymienionym tłumiku dźwięków.

Normalnie tłumik dźwięków wyposażony jest w metalowe arkuszowe przegrody, perforowane rury i tym podobne, dla odprowadzania na zewnątrz gazów wydechowych, a ponadto także w niektórych przypadkach we włókna mineralne. Włókna mineralne mogą w tym przypadku być ubite wewnątrz tłumika dźwięków lub też mogą być wprowadzone w postaci prefabrykowanych kształtów. Dla tłumienia dźwięków co najmniej część gazów z procesu spalania wnika do wypełnienia z włókien mineralnych.

Dlatego też podczas działania, włókna mineralne są poddawane szczególnie silnym, szkodliwym działaniom. Temperatura wewnątrz obudowy tłumika dźwięków może zasadniczo przewyższać 700°C. Z powodu materiału porywanego przez strumień gazów wydechowych w obudowie tłumika dźwięków w ciągu szczególnie krótkiego czasu będzie tworzył się kondensat o wysoce agresywnym potencjale chemicznym. W zależności od wzoru układu wydechowego, na przykład z lub bez konwertora katalitycznego, możliwe jest, że kondensat osiągnie wysoce kwaśne lub wysoce zasadowe wartości pH. Działanie korozyjne gazów wydechowych nasila się przez zmiany warunków działania silnika, to jest wysokie temperatury po długich okresach działania lub też wilgotne, zimne gazy wydechowe w fazie ogrzewania się oraz w okresach nieaktywnych. Ponadto, mogą tam znajdować się pewne ilości soli, tak że wytwarza się kondensat zawierający sól.

Aby nadawać się do powyższych zastosowań, masa włóknista pochłaniająca dźwięki musi ponadto być odporna na obciążenia mechaniczne. Z powodu nie ciągłego działania silników spalinowych o wewnętrznym spalaniu, a zwłaszcza silników benzynowych i silników Diesla, prąd gazów wydechowych jest wprowadzany do układu tłumienia dźwięków w sposób pulsacyjny, co prowadzi do wpływu pewnego rodzaju fali wstrząsowej na masę włóknistą pochłaniającą dźwięki tego tłumika dźwięków.

Ponadto, układ tłumienia dźwięków oraz umieszczona w nim masa włóknista pochłaniająca dźwięki jest z drugiej strony narażona na wibracje całego silnika. W przypadku pojazdów pojawia się dodatkowy problem szarpnięć przenoszonych na pojazd, a spowodowanych nierównościami powierzchni drogi. Co dotyczy materiału pochłaniającego dźwięki, to odpowiednio występują tutaj szczególnie silne, szkodliwe oddziaływania, którym nie są poddawane w takim samym stopniu produkty tłumiące dźwięki w innych przypadkach ich zastosowania.

Odpowiednia masa włóknista pochłaniająca dźwięki musi ponadto wytrzymywać wszystkie wyżej wymienione niekorzystne oddziaływania przez cały czas użytkowania (eksploatacji) tego układu tłumienia dźwięków, czyli przez kilkanaście lat.

W przypadku wykorzystania włókien skalnych jako masy włóknistej pochłaniającej dźwięki pojawia się kolejny problem związany z obecnością paciorków w tych włóknach. Podczas wytwarzania włókien mineralnych wiadomo że pojawia się frakcja stopionego materiału, który nie zostaje przekształcony we włókna i formuje się w postaci paciorków. Zastosowane tu określenie „paciorki oznacza nie włókniste stopione pozostałości, których średnica może być wielokrotnie większa niż średnica włókien, i dlatego nie posiadają one wydłużonej postaci włókna.

Takie paciorki nie przyczyniają się do pożądanego działania tłumienia dźwięków przez włókna mineralne i w rzeczywistości jedynie powodują wzrost masy włókna mineralnego w niepożądany sposób.

Ponadto, paciorki obecne w masie włóknistej pochłaniającej dźwięki dla tłumików dźwięków mają skłonność do wibrowania w pulsującym prądzie gazów wydechowych w stosunku do włókien, a z powodu ich zwiększonej masy w porównaniu z poszczególnymi włóknami mineralnymi wywierają one szkodliwe oddziaływanie na nie, i mogą powodować częściowe zniszczenie materiału włóknistego. Z powodu tak wywołanego osłabiania masy włóknistej pochłaniającej dźwięki działanie tej masy włóknistej pochłaniającej dźwięki jest znacznie zmniejszone w sposób niepożądany. Dalszą niedogodnością jest to, że cząstki włókna są uwalniane i mogą one uciekać do otoczenia razem z prądem gazów wydechowych.

PL 193 015 B1

Oprócz uwalniania włókien jak i rozpadania się włókien na skutek oddziaływania paciorków, to nawet przy normalnej eksploatacji (przy normalnym działaniu silnika) może zachodzić wydostawanie się włókien lub cząstek włókien z masy włóknistej znajdującej się w tłumiku dźwięków z powodu oddziaływania przepływu gazów wydechowych. Jest to zjawisko, które może być zasadniczo wywołane poprzez fakt, że z powodu wyżej wymienionych warunków panujących w obudowie tłumika dźwięków i z konieczności utrzymywania tej masy włóknistej pochłaniającej dźwięki jako wystarczająco przepuszczalnej dla gazów, nie ma satysfakcjonującej drogi odpowiedniego mechanicznego zabezpieczenie włókien mineralnych tej masy tłumiącej dźwięki, na przykład poprzez jej przyklejanie.

Rozpadanie się włókien i ich wydostawanie się z układu tłumiącego dźwięki do otoczenia, jest szczególnie problematyczna z tego powodu, że włókna te są zdolne do znajdowania własnej drogi do płuc, przy czym nie są one zdolne do ulegania biologicznemu rozpadowi. Wdychanie takich włókien może prowadzić do znacznie podwyższonego ryzyka utraty zdrowia, czemu należy zapobiegać.

Oprócz zanieczyszczania środowiska podczas normalnej eksploatacji układu tłumienia dźwięków, może również pojawić się zwiększone ryzyko niebezpieczeństwa dla środowiska, gdy działanie silnika jest nieprawidłowe. Ponadto, podczas przetwarzania wstawek i nabojów do tłumików dźwięków szczególną uwagę należy zwrócić na prawidłowe umieszczenie kawałka tłumika dźwięków i na prawidłowe rozmieszczenie w nim masy włóknistej pochłaniającej dźwięki.

W stanie techniki oprócz włókna typu e-glass (ciągłego włókna szklanego) o średnicy włókna równej ponad 20 jam, korzystnie materiał z włókna bazaltowego wykorzystywany jest jako masa włóknista pochłaniająca dźwięki w tłumikach dźwięków i w układach wydechowych. Włókno bazaltowe, które ma średnice włókna mniejszą niż 10 mm, jest z powodu jego wysokiej termicznej i chemicznej odporności szczególnie odpowiednie dla zastosowania w układach tłumienia dźwięków w silnikach spalinowych spalania wewnętrznego.

Jednakże włókno bazaltowe może posiadać pewne frakcje włókien w zakresie zdolnym do wnikania do płuc. Włókno bazaltowe ulega biologicznemu rozkładowi w sposób, który charakteryzuje się okresem połowicznego rozkładu krótszym niż 300 dni w środowisku fizjologicznym. Dlatego tez włókno bazaltowe jest uważane za posiadające pewien potencjał kancerogenny. W związku z tym zastosowanie włókna bazaltowego jako masy włóknistej pochłaniającej dźwięki powoduje pojawienie się ryzyka utraty zdrowia i z tego powodu powinno być ograniczane.

Jednym z celów niniejszego wynalazku jest dostarczenie materiału, który może być przetwarzany tak, aby dostarczać włókno ulegające biologicznemu rozkładowi, a ponadto jest zdolny wytrzymać silne, szkodliwe oddziaływania w układach tłumiących dźwięki w silnikach spalinowych spalania wewnętrznego. Tak więc celem wynalazku jest dostarczenie materiału stanowiącego substytut dla włókna bazaltowego, który może być stosowany jako masa włóknista pochłaniająca dźwięki w układach wydechowych w silnikach spalinowych wewnętrznego spalania, i który nie jest szkodliwy dla zdrowia.

Wynalazek opiera się na nieoczekiwanym stwierdzeniu, że kompozycja, i z kolei wytworzone z niej włókno, są zdolne do wytrzymywania olbrzymich, zmieniających się obciążeń lub niekorzystnych oddziaływań, jak również dynamicznych obciążeń, bez jakichkolwiek uszkodzeń przez dłuższy okres czasu eksploatacji, przy czym takimi szkodliwymi oddziaływaniami są te normalnie występujące podczas stosowania masy włóknistej pochłaniającej dźwięki w tłumiku dźwięków i w układach wydechowych, i pomimo tego kompozycja ta ulega rozkładowi w środowisku fizjologicznym.

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie pochłaniającej dźwięki masy włóknistej wykonanej z włókien o przeciętnej średnicy włókien wynoszącej od 8 do 20 m m, korzystnie ponad 10 do 20 m m, przy czym włókna te mają skład zapewniający ich biologiczny rozkład, a masa włóknista zawiera następujące składniki wyrażone w procentach wagowych:

Składnik	Zawartość (% wagowe)	Korzystna zawartość (% wagowe)
SiO2	57-63	58,2 do 62,2
AI2O3	0-4	0,05 do 2,05
CaO	10-25	12 do 23,5
MgO	5,5-18	8 do 18
Na2O	0-7	0,5 do 6, 5
K2O	0-4	0,1 do 3,2

PL 193 015 B1 cd. tabeli

Fe2O3	1-8	4,0 do 6,9
TiO2	0-3	0 do 1,1
P2O5	0-2	0 do 1,1
MnO	0-2	0 do 1,1
Zanieczyszczenia	0-2	0 do 1,0

przy czym suma zawartości tlenku wapnia i tlenku magnezu mieści się w przedziale od 26,1 do 30,1% wagowych, a suma zawartości tlenku sodu i tlenku potasu mieści się w przedziale od 3,5 do 6,5% wagowych, do wytwarzania obudowy tłumika w układach tłumiących dźwięki pojazdów silnikowych, zwłaszcza obudowy tłumika dźwięków do tłumienia dźwięków gazów spalania z silników spalinowych wewnętrznego spalania.

Korzystnie pochłaniająca dźwięki masa włóknista ma postać co najmniej jednej wypraski takiej jak uformowana kształtka.

Korzystnie kompozycja włókien zawiera następujące składniki wyrażone w procentach wagowych:

Składnik

SiO₂

Al2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O ^Fe2^O3

TiO2

P2O5

MnO

Zanieczyszczenia

Korzystna zawartość (% wagowe)

58,5 do 61,0 0,9 do 2,05

2 do 20 8,0 do 18

3,0 do 5,0 0,1 do 1,0 5,0 do 7,0 do 0,4 0 do 0,4 do 0,4 0 do 0,4 przy czym suma zawartości tlenku wapnia i tlenku magnezu mieści się w przedziale 26,1 do 30,1% wagowych, korzystnie w przedziale 28 do 30% wagowych, a suma zawartości tlenku sodu i tlenku potasu mieści się w przedziale 3,5 do 6,5% wagowych, korzystnie w przedziale 3,5 do 4,5% wagowych.

Korzystnie kompozycja włókien ma następujący skład wyrażony w procentach wagowych:

Składnik

SiO₂

Al2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O ^Fe2^O3

TiO2

Korzystna zawartość (% wagowe)

58,5

2,0

19,5

9,5

3,5

0,2

6,5

0,3

Składnik

SiO₂

Al2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O ^Fe2^O3

TiO2

Korzystna zawartość (% wagowe)

58,5

2,0

12,0

17,0

3,5

0,2

6,5

0,3

PL 193 015 B1

Korzystnie pochłaniająca dźwięki masa włóknista posiada frakcję włókien mającą włókna o długości ponad 5 mm, i średnicy mniejszej niż 3 mm, przy czym stosunek długości włókien do ich średnicy jest większy niż 3:1, a ich okres połowicznego rozkładu jest krótszy niż 40 dni, korzystnie krótszy niż 35 dni, po podaniu dotchawicznym.

Korzystnie wartość sumy tlenków Fe2O3, Na2O i Al2O3 w kompozycji włókien jest wyższa niż 11% wagowych.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że taka masa włóknista pochłaniająca dźwięki może wytrzymywać krańcowo wysoce szkodliwe oddziaływania lub obciążenia występujące zwłaszcza w tłumikach dźwięków wydawanych przez gazy wydechowe w silnikach spalinowych wewnętrznego spalania, i które są wywoływane przez fale wstrząsowe, zmieniające się obciążenia termiczne, zmiany w obciążeniach mechanicznych oraz wibracje silnika.

Kompozycja opisana powyżej może być przetwarzana w celu otrzymywania włókna w tradycyjnym, dobrze znanym zakładzie wytwarzania włókna.

Sposobem odpowiednim do wytwarzania włókna z kompozycji przedstawionej powyżej jest sposób wydmuchiwania przez dysze, który jest podobny do sposobu wytwarzania włókna mineralnego.

Włókna o przeciętnej średnicy 6 do 20 mm, korzystnie mieszczącej się w przedziale 10 do 20 mm, okazały się szczególnie odpowiednie. Ponadto stwierdzono, że dla szczególnego przypadku zastosowania tego włókna, korzystnie w strukturze włókna występują paciorki w ilości mniejszej niż 20% wagowych. Daje to korzystne rezultaty, które dotyczą dłuższego czasu eksploatacji i powodują zmniejszenie strat włókna z tłumika dźwięków. W tym przypadku preferowane jest włókno, które zawiera mniej niż 15% wagowych frakcji paciorków, przy czym takie paciorki mają średnicę mniejszą niż 250 mm, w odniesieniu do całkowitej masy włókna. Próby wykazały, że prędkość utraty włókna spowodowanej przez jego wydmuchiwanie na zewnątrz jest mniejsza niż 15%, i może być nawet utrzymywana na poziomie 10%.

Podczas gdy w przypadku masy pochłaniającej dźwięki wykonanej z włókna bazaltowego pożądana prędkość utraty włókna spowodowanej jego wydmuchiwaniem na zewnątrz wynosząca 15% jest zwykle powiązana z wartością przeciętnej średnicy włókna wynoszącej 8 do 10 mm, to w przypadku włókna ulegającego biologicznemu rozkładowi o przeciętnej średnicy włókna wynoszącej ponad 10 mm można wytwarzać znacznie grubsze włókno, i możliwe jest nawet zmniejszenie zawartości paciorków do wartości mniejszych niż w przypadku włókna bazaltowego. Grubsze włókno oferuje korzyść polegającą na tym, że w większym stopniu można je wyciągać w celu jego wydłużenia, a z kolei większa długość włókna oznacza, że minimalizuje się utratę włókna spowodowaną jego wydmuchiwaniem na zewnątrz.

Oznacza to, że właśnie wypełniono lukę jaka do tej pory istniała pomiędzy zakresem średnic włókien z masy pochłaniającej dźwięki wykonanej z włókna bazaltowego jakie były dotychczas dostępne a zakresem średnic włókien wykonanych z włókna typu e-glass (ciągłego włókna szklanego o średnicy włókna równej ponad 20 mm. Należy przy tym podkreślić, że w porównaniu z masą pochłaniającą dźwięki wykonaną z monolitycznego włókna typu e-glass wytwarzanego zgodnie z tak zwaną metodą Sillan, obecnie dostępny jest znacznie szerszy zakres średnic, co ma korzystny wpływ na krańcową stabilność kompleksowych form na obudowy tłumika dźwięków, i dalej ma korzystny wpływ na końcowy rezultat akustycznego tłumienia dźwięków.

W związku z występowaniem fali wstrząsowej i obciążeń termicznych, okazało się, że wskazana suma zawartości frakcji tlenku żelaza, sodu i glinu powinna być większa niż 11% wagowych.

Masa włóknista pochłaniająca dźwięki o podanym składzie posiada wysoką zdolność do ulegania biologicznemu rozkładowi, a jej okres połowicznego rozkładu jest krótszy niż 40 dni, korzystnie krótszy niż 35 dni. Wartości okresu połowicznego rozkładu określano zgodnie z niemieckim protokołem z dnia 12 czerwca 1998 r. (Gefahrstoffverordnung, Anhang V, nr. 7), według którego 2 mg zawiesiny włókien otrzymanej z frakcji włókien o długości ponad 5 mm i średnicy mniejszej niż 3 mm, i o proporcji długości do średnicy wynoszącej ponad 3:1 (włókno według World Health Organization - Światowa Organizacja Zdrowia) podaje się zwierzętom doświadczalnym dotchawicznie. Jednocześnie ta masa włóknista pochłaniająca dźwięki zapewnia działanie jako bariera akustyczna nawet w wysokich temperaturach przez dłuższy okres czasu i nawet w warunkach wysokiego obciążenia termicznego i pod wysokim napięciem mechanicznym.

PL 193 015 B1

W celu zapewnienia lepszego manipulowania podczas dalszego jej przetwarzania i/lub dla wytwarzania wyprasek (uformowanych kształtek) wskazane jest, aby masa włóknista pochłaniająca dźwięki zawierała dodatkowo środek wiążący w ilości do 2,5% wagowych w przeliczeniu na masę całej kompozycji masy włóknistej pochłaniającej dźwięki. Korzystnie jako środek wiążący można zastosować żywicę fenolową. Środek wiążący ulegnie całkowitemu spaleniu w momencie rozpoczęcia eksploatacji, gdy masa włóknista pochłaniająca dźwięki osiągnie temperaturę w przybliżeniu równą 700°C.

Środek wiążący służy jedynie ułatwieniu manipulowania masą włóknistą pochłaniającą dźwięki podczas jej przetwarzania w obudowę tłumika dźwięków, gdyż dzięki niemu włókna mineralne są obdarzone większą stabilnością pod względem wymiarów.

Masa włóknista pochłaniająca dźwięki może być przetwarzana i obrabiana najprostszą z możliwych metod stosując znany sposób postępowania poprzez ubijanie włókna mineralnego w odpowiedniej części obudowy tłumika dźwięków. Zgodnie z kolejnym przykładem wykonania wynalazku, możliwe jest także, aby masa włóknista pochłaniająca dźwięki była przetwarzana w dodatkowym etapie obróbki za pomocą znanych technik prasowania i wytwarzania wyprasek (uformowanych kształtek) lub ukształtowanych korpusów, które z kolei mogą być wprowadzone do odpowiedniej części obudowy tłumika dźwięków.

Dalszą korzyścią wynikającą z zastosowania masy włóknistej pochłaniającej dźwięki jest to, że posiada ona zasadniczo takie same właściwości dotyczące jej przetwarzania, oraz fizycznej i chemicznej stabilności, jakie posiada też znane i powszechnie stosowane włókno bazaltowe. Także zdolność tłumienia dźwięków są zgodne z tymi jakie posiada tradycyjne włókno bazaltowe.

Z powodu tej jakże korzystnej zgodności co do wyżej wymienionych właściwości, którą stwierdzono dla masy włóknistej pochłaniającej dźwięki oraz dla włókna bazaltowego, nie ma potrzeby wymieniania narzędzi służących do wytwarzania układów tłumienia dźwięków, a tym bardziej wytwarzania tłumików dźwięków. Ponadto nie ma konieczności zmiany geometrii tych tłumików dźwięków.

W tabeli 1 przedstawiono dane wskazujące na powyższą identyczność właściwości masy włóknistej pochłaniającej dźwięki oraz właściwości włókna bazaltowego, która dotyczy parametrów fizykochemicznych związanych z wytwarzaniem oraz parametrów związanych z ich działaniem.

Tabela 1

Parametry	Masa włóknista pochłaniająca dźwięki	Bazaltowe włókno mineralne
wilgotność	< 0,5%	< 0,5%
zawartość środka wiążącego	< 2,5%	< 2,5%
paciorki (>250 mm)	< 20%	< 20%
przeciętna średnica włókien	<8 mm	<8 mm
średni ciężar	120 kg/m³	120 kg/m³
odporność na kwasy (pozostałości)	< 90%	< 90%
utrata masy podczas wyżarzania	< 2,5%	< 2,5%
zachowanie rekrystalizacji 720°C, 10 minut, warunki utleniające, badanie w rurze	brak efektów spiekania i rekrystalizacji	brak efektów spiekania i rekrystalizacji
zachowanie rekrystalizacji 720°C, 650°C, 2 godziny, warunki utleniające	brak efektów spiekania i rekrystalizacji	brak efektów spiekania i rekrystalizacji
Straty spowodowane wydmuchiwaniem na zewnątrz - metoda Gillet	< 15%	< 15%
Zachowanie akustyczne - rura Kundta 500 - 70 Hz > 100 Hz	< 60% < 90%	< 60% < 90%

PL 193 015 B1

Prędkość wydmuchiwania na zewnątrz określano stosując urządzenia normalnie stosowane w przemyśle.

Co się tyczy prędkości wydmuchiwania na zewnątrz to podana jest ona jako wartość procentowa utraty masy włókna lub, odpowiednio, jako testowe włókno pomiędzy początkiem tego testu a jego końcem.

P r z y k ł a d 1: Pomiar prędkości strat spowodowanych wydmuchiwaniem na zewnątrz

Masa włóknista pochłaniająca dźwięki o składzie przedstawionym w tabeli 2 miała prędkość wydmuchiwania na zewnątrz poniżej 10% po 8000 cyklach.

T a b el a 2

Skład włókna poddawanego próbie

Składnik	Zawartość
SiO2	58,5% wagowych
Al2O3	2,0% wagowych
CaO	19,5% wagowych
MgO	9,5% wagowych
Na2O	3,5% wagowych
K2O	0,2% wagowych
Fe2O3	6,5% wagowych

P r z y k ł a d 2: Pomiar prędkości strat spowodowanych wydmuchiwaniem na zewnątrz Masa włóknista pochłaniająca dźwięki o składzie przedstawionym w tabeli 3 miała prędkość wydmuchiwania na zewnątrz poniżej 10% po 8000 cyklach.

T a b el a 3

Skład włókna poddawanego próbie

Składnik	Zawartość
SiO2	58,5% wagowych
Al2O3	2,0% wagowych
CaO	12% wagowych
MgO	17% wagowych
Na2O	3,5% wagowych
K2O	0,2% wagowych
Fe2O3	6,5% wagowych
TiO2	0,3% wagowych

P r z y k ł a d 3:

Biologiczny rozkład kompozycji włókna

Stabilność biologiczną masy włóknistej pochłaniającej dźwięki określano na podstawie prób przeprowadzonych na zwierzętach. Badania przeprowadzono na frakcji włókna zgodnie z definicją Światowej Organizacji Zdrowia (włókno WHO). Włókna z frakcji włóknistej w tym przypadku miały długość ponad 5 mm, średnicę mniejszą niż 3 mm, a proporcję pomiędzy długością a średnicą o wartości wyższej niż 3:1. Zwierzętom doświadczalnym podano dotchawicznie po 2 mg frakcji włóknistej. Skład frakcji włókna poddawanego tej próbie przedstawiono w tabeli 4.

PL 193 015 B1

Tabel a 4

Skład włókna poddawanego próbie

Składnik	Zawartość
SiO2	60,23% wagowych
AI2O3	1,05% wagowych
CaO	19,3% wagowych
MgO	8,8% wagowych
Na2O	4,6% wagowych
K2O	0,4% wagowych
Fe2O3	5,45% wagowych
TiO2	-
Zanieczyszczenia	Pozostałość

W doświadczeniu tym okres połowicznego rozkładu dla poddawanej próbie frakcji włókna wykonanej z kompozycji włókna wynosił do 34 dni.

Włókna wykonane z opisanej kompozycji okazały się szczególnie korzystne dla specyficznego zastosowania jako masa włóknista pochłaniająca dźwięki ze względu na ich zdolność wytrzymywania szkodliwych wpływów w szczególnie satysfakcjonujący sposób oraz z powodu ich zdolności do ulegania bardzo szybkiemu rozkładowi co jest szczególnie korzystne ze względu na ochronę zdrowia.

Claims

1. Zastosowanie pochłaniającej dźwięki masy włóknistej wykonanej z włókien o przeciętnej średnicy włókien wynoszącej od 0 do 20 mm, korzystnie ponad 10 do 20 mm, przy czym włókna te mają skład zapewniający ich biologiczny rozkład, a masa włóknista zawiera następujące składniki wyrażone w procentach wagowych:

SiO₂ 57-63, korzystnie 58,20 do 62,2 Al2O3 0-4, korzystnie 0,05 do 2,05 CaO 10-25, korzystnie 12,00 do 23,5 MgO 5,5-18, korzystnie 8 do 18 Na2O 0-7, korzystnie 0,5 do 6,5 K2O 0-4, korzystnie 0,1 do 3,2 ^Fe2^O3 1-8, korzystnie 4,0 do 6,9 TiO2 0-3, korzystnie 0 do 1,1 P2O5 0-2,korzystnie 0 do 1,1 MnO 0-2, korzystnie 0 do 1,1 Zanieczyszczenia 0-2, korzystnie, 0 do 1,0, przy czym suma zawartości tlenku wapnia i tlenku magnezu mieści się w przedziale od 26,1 do 30,1% wagowych, a suma zawartości tlenku sodu i tlenku potasu mieści się w przedziale od 3,5 do 6,5% wagowych, do wytwarzania obudowy tłumika w układach tłumiących dźwięki pojazdów silnikowych, zwłaszcza obudowy tłumika dźwięków do tłumienia dźwięków gazów spalania z silników spalinowych wewnętrznego spalania.

2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że pochłaniająca dźwięki masa włóknista ma postać co najmniej jednej wypraski takiej jak uformowana kształtka.

3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kompozycja włókien zawiera następujące składniki wyrażone w procentach wagowych:

PL 193 015 B1 SiO₂ 58,5 do 61,0 Al2O3 0,9 do 2,05 CaO 12 do 20 MgO 8,0 do 18 Na2O 3,0 do5,0 K2O 0,1 do1,0 ^Fe2^O3 5,0 do7,0 TiO2 0do0,4 P2O5 0do 0,4 MnO 0 do0,4 Zanieczyszczenia 0do 0,4 przy czym suma zawartości tlenku wapnia i tlenku magnezu mieści się w przedziale 26,1 do

30,1% wagowych, korzystnie w przedziale 28 do 30% wagowych, a suma zawartości tlenku sodu i tlenku potasu mieści się w przedziale 3,5 do 6,5% wagowych, korzystnie w przedziale 3,5 do 4,5% wagowych.

4. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kompozycja włókien ma następujący skład wyrażony w procentach wagowych:

SiO2 58,5

Al2O3 2,0

CaO 19,5

MgO 9,5

Na2O 3,5

K2O 0,2

Fe2O3 6,5

TiO2 0,3

5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że kompozycja włókien ma następujący skład wyrażony w procentach wagowych:

SiO2 58,5

Al2O3 2,0

CaO 12

MgO 17

Na2O 3,5

K2O 0,2

Fe2O3 6,5

TiO2 0,3

6. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że pochłaniająca dźwięki masa włóknista posiada frakcję włókien mającą włókna o długości ponad 5 mm, i średnicy mniejszej niż 3 mm, przy czym stosunek długości włókien do ich średnicy jest większy niż 3:1, a ich okres połowicznego rozkładu jest krótszy niż 40 dni, korzystnie krótszy niż 35 dni, po podaniu dotchawicznym.

7. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wartość sumy tlenków Fe2O3, Na2O i Al2O3 w kompozycji włókien jest wyższa niż 11% wagowych.