Minerálne vlákno, ktoré sa rozkladá v prítomnosti fyziologického média a jeho použitie

Číslo patentu: 280187

Dátum: 15.01.1992

Autori: Thelohan Sylvie, Holstein Wolfgang, Demeringo Alain, Furtak Hans

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Minerálne vlákno obsahuje okrem nečistôt, ktorých celkový obsah je maximálne 3 % hmotn., nasledujúce zložky: oxid kremičitý SiO2 37 % až 58 % hmotn., oxid hlinitý Al2O3 3 % až 14 % hmotn., oxid vápenatý CaO 7 % až 40 % hmotn., oxid horečnatý MgO 4 % až 16 % hmotn., oxid fosforečný P2O5 1 % až 10 % hmotn., celkový obsah železa vyjadrený ako oxid železitý Fe2O3 až 15 % hmotn., pričom celkový obsah oxidu sodného Na2O a oxidu draselného K2O je menší ako 7 % hmotn., a množstvo oxidu vápenatého CaO + oxidu horečnatého MgO + oxidu železitého Fe2O3 je väčšie ako 25 % hmotn. Vlákno je určené na použitie pri príprave produktu s tepelnou a/alebo zvukovou izolačnou schopnosťou.

Text

Pozerať všetko

(19) Číslo prihlášky 1625.91 Dátum podania 30.05 9 (13) Druh dokumentu B 6 Číslo prioritnej prihlášky 90/06841 (51) m c 6 Dátum priority 01.06.90 C 03 C 13/06 C 03 C 3/078 Krajina priority FR C 03 C 3/097 ÚRAD V Dátum zverejnenia 15.01.92 Dátum zverejnenia udelenia vo Vesmíku 10.09.99 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo PCT(73) Majiteľ patentu ISOVER SAINT - GOBAIN, Courbevoie, FR(72) Pôvodca vynálezu Thelohan Sylvie, Paris, FR DeMeringo Alain, Paris, FR Furtak Hans, Speyer am Rhein, DE Holstein Wolfgang, Homberg, DE(54) Názov vynálezu Minerálne vlákno, ktoré sa rozkladá v prítomnosti fyziologického média a jeho použitieMinerálne vlákno obsahuje okrem nečistôt, ktorých celkový obsah je maximálne 3 hmotn., nasledujúce zložky oxid kremičitý SiO 37 až 58 hmotn., oxid hlínitý A 120 3 až 14 hmotn., oxid vápenatý CaO 7 až 40 hmotn., oxid horečnatý MgO 4 až 16 hmotn, oxid fosforečný P 205 l až 10 hmotn., celkový obsah železa vyjadrený ako oxid železitý Fe 203 až 15 hmotn., pričom celkový obsah oxidu sodného Na 2 O a oxidu draselnćho KZO je menší ako 7 hmotn., a množstvo oxidu vápenatćho CaO oxidu horečnatého MgO oxidu železitěho Fe 103 je väčšie ako 25 hmotn. Vlàkno je určené na použitie pri príprave produktu s tepelnou a/alebo zvukovou izolačnou schopnosťou.Vynález sa týka minerálnych vláken, hlavne minerálnych vláken, ktorých zloženie je také, že sa rozkladajú v kontakte sfyziologickým médiom, a ďalej použitia týchto minerálnych vláken na prípravu produktov stepelnou a/alebo zvukovou izolačnou schopnosťou.Všeobecne je známe, že budovy sa často izolujú, a to z toho dôvodu, aby sa dosiahla tak tepelná, ako aj zvuková izolácia, pričom sa používajú produkty v podstate pozostávajúce z minerálnej vlny, ako je napriklad sklená vlna. Miesta, ktoré je potrebné izolovať, sú často takého charakteru, že pracovníci, ktorí vykonávajú túto izoláciu, musia tieto produkty rezať na mieste použitia. Nutnosť takto spracovávať vlákna vedie k tomu, že sa tieto vlákna lámu a prípadne sa rozptyľujú do okolitého prostredia. Týmto spôsobom dochádza k tomu, že môžu byť tieto vlákna náhodne vdychované.I ked škodlivosť vdychovania týchto vláken nebola výslovne preukázaná, bolo by iste potrebné nájsť taký produkt, ktorý sa rozpúšťa vo fyziologickom médiu, a tým uistiť prípadných užívateľov o absolútnej zdravotnej ncškodnosti týchto vláken.Cieľom uvedeného vynálezu je nájsť také minerálne vlákna, ktorých zloženie vyhovuje požiadavkám na rýchly rozklad v prítomnosti fyziologického média.Predovšetkým je cieľom uvedeného vynálezu nájsť také vlákna, ktoré je možné získat bežnými priemyselnými technologickými metódami a zariadenia na externé odstreďovanie.Tieto technologické postupy sa používajú na pripravu vláken zo skiel, získaných roztavením takých surovín, ako je napríklad vysokopecná troska alebo čadič. Niektoré z týchto technologických postupov sú známe ako voľne odstreďovanie spočívajúce v liati tenkého prúdu roztaveného skla na obvodový pás odstredivého kotúča, rotujúceho vysokou rýchlosťou okolo hriadeľa, kolmého na smer prívodu tenkého prúdu skloviny. Účinkom odstredivej sily sa určité množstvo skla prevedie na vlákna, pričom zvyšok sa vedie na ďalší kotúč, na ktorom sa vykonáva rovnaký postup, príčom v dráhe postupu skloviny môžu byť zaradené tri alebo štyri takéto kotúče.Podstata minerálneho vlákna, ktoré sa rozkladá v prítomnosti fyziologického média, spočíva podľa uvedeného vynálezu v tom, že okrem nečistôt, ktorých celkový obsah je maximálne 3 hmotn., obsahuje nasledujúce zložkyoxid kremičitý SiOZ 37 až 58 hmotn.,oxid hlinitý A 120 3 až 14 hmotn.,oxid vápenatý CaO 7 až 40 hmotn.,oxid horečnatý Mg 0 4 až 16 hmotn.,oxid fosforečný P 205 1 až 10 hmotn.,celkový obsah železaoxid železitý FezO 3 až 15 hmotn., pričom celkový obsah oxidu sodného NazO a oxidu draselného KIO je menší ako 7 hmotn., amnožstvo oxidu vápenatého CaO oxidu horečnatého MgO oxidu železitého P 6203 je väčšie ako 25 hmotn.Vo výhodnom vyhotovení podľa vynálezu je množstvo oxidu kremičitého SiOZ a oxidu hlinitého A 110 väčšie ako 50 hmotn.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia podľa vynálezu je množstvo oxidu vápenatćho CaO a oxidu horečnatého MgO menšie ako 40 hmotn.Podľa vynálezu je ďalej výhodné také vlákno, ktoré ob sahuje nasledujúce zložkyoxid kremičitý S 102 45 až 57 hmotn.,oxid hlinitý A 120 3 až 6 hmotn.,oxid vápenatý CaO 20 až 30 hmotn.,oxid horečnatý MgO 6 až 16 hmotn.,oxid železitý FČZO 0,1 až 4 hmotn., oxid fosforečný P 205 oxid sodný NazO oxid draselný KZO pričom obsah nečistôt je maximálne 3 hmotn.Okrem toho je podľa vynálezu výhodné také vlákno,ktore obsahuje nasledujúce zložky1 až 7 hmotn., 0,1 až 5 hmotn., oxid kremičitý SÍOZ 40 až 50 hmotn.,oxid hlinitý A 120 7 až 13 hmotn.,oxid vápenatý CaO 20 až 30 hmotn.,oxid horečnatý MgO 6 až 16 hmotn.,oxid železitý Fe 203 až 4 hmotn.,oxid fosforečný P 205 3 až 9 hmotn.,oxid sodný NaZOoxid draselný KZO 0,1 až 5 hmotn., pričom obsah nečistôt je maximálne 3 hmotn.Do rozsahu predmetného vynálezu rovnako paní použitie minerálnych vláken uvedených typov na prípravu produktu s tepelnou a/alebo zvukovou izolačnou schopnosľou.Cieľ predmetného vynálezu sa dosiahol modifikáciou známych zložení skiel používaných na technologické postupy voľného odstreďovania. Na základe zloženia tohto typu, kedy minerálne vlákno v podstate obsahuje oxid kremičitý, oxid hlinitý a oxidy kovov alkalických zemín, sa podľa uvedeného vynálezu zistilo, že prídavok oxidu fosforečného umožňuje ziskat sklá vo vláknitej forme, ktoré sa rýchlo rozkladajú vo fyziologickom prostredi.Sklá podľa tohto vynálezu majú ďalej také vlastnosti,ktoré pokial sa týka niektorých z nich, sú podobne vlastnostiam známych skiel. Tieto sklá teda sa môžu previesť na vlákna spoužitim bežných priemyselne používaných odstredivých kotúčov.Definovanć zloženie skla možno dosiahnuť prípravou z čistých zložiek, ale zvyčajne sa tieto kompozície získajú roztavením zmesi zosklovateľných surovín, prípadne obsahujúcich ďalšie oxidy, ako je oxid titánu a oxid mangánu,ktoré sa však pokladajú za nečistoty pri tomto riešení podľa predmetného vynálezu. Celkový obsah týchto znečisťujúcich zložiek je maximálne 3 hmotn.Aby bolo možné tieto kompozície použiť na spracovanie metódou extemého odstreďovania, musia mať tieto kompozície podľa vynálezu zodpovedajúcu výhodnú viskozitu pri relatívne nízkej teplote. Tento faktor závisí v značnej miere od celkového obsahu oxidu kremičitého a oxidu hlinitého. V rozsahu uvedeného vynálezu je množstvo týchto oxidov zvyčajne minimálne 50 hmotn.Okrem toho je potrebné uviesť, že výroba vláken závisí od schopnosti skla vyvíjať vo väčšej alebo menšej miere vo svojej hmote kryštály. Tento jav, známy ako odsklenenie,je charakterizovaný niekoľkými teplotami, to znamená teplotou, pri ktorej je rýchlosť rastu kryštálov maximálna a teplotou, pri ktorej je rýchlosť rastu nulová (likvidus).V zásade sa tento jav intenzifikuje vo väčšej alebo menšej miere V závislosti od celkového množstva oxidov alkalických zemin. V rozsahu uvedeného vynálezu je množstvo týchto oxidov menšie ako približne 40 hmotn.Kvôli zaisteniu dostatočnej tepelnej odolnosti týchto vláken podľa uvedeného vynálezu je žiaduce, aby celkový obsah oxidu vápenatého CaO oxidu horečnatého MgO oxidu železitého Fe 2 O 3 bol väčší ako 25 hmotn.Minerálne vlákno, ktore sa rozkladá v prítomnosti fyziologického média, podľa uvedeného vynálezu ajeho použitie bude v ďalšom bližšie vysvetlené spomocou konkrétnych príkladov vyhotovenia, ktoré sú však iba ilustratívne a nijako neobmedzujú rozsah tohto vynálezu.Meranie stupňa rozkladu vo fyziologickom médiu sa vykonávalo svlálqiami, ktorých priemer je konštantný a meria približne 10 m.Tieto vlákna boli ponorené do roztoku, ktorý simuluje mimobunkovú tekutinu, ktorej zloženie je nasledujúce (ob sah v g/l)Skúšobné podmienky zvolené na určenie stupňa rozkladu sklenených vláken v uvedenom roztoku boli nasledujúce 200 mg vláken bolo uložených medzi 2 dierované kotúče oddelené od seba kruhovým prstencom. Tieto dva kotúče s priemerom 4,3 cm boli pokryté polykarbonátovým filtrom. Táto zostava vytvárala kyvetu, ktorou cirkuloval uvedený roztok, ktorćho prietok bol regulovaný peristaltickým čerpadlem. Tento prietok bol 40 ml/deň, pričom čas trvania tohto testu bol 20 dní. Kyveta a banka obsahujúca atakujúci roztok boli udržiavané pri teplote 37 °C. Po prechode kyvetou bol atakujúci roztok zhromaždený vo tľašiach s cieľom následne vykonať analýzu.Množstvo rozpusteného oxidu kremičitćho sa meralo chemickou analýzou, pričom hmotnosť rozpusteného oxidu kremičitého vo vzťahu k hmotnosti oxidu kremičitého pôvodne prítomného vo vlákne, vyjadrené ako perccntuálna hodnota, poskytovalo dobrý indikátor schopnosti testovaného vlákna sa rozkladať vo fyziologickom prostredí.Testovć zloženie a získané výsledky sú uvedene v nasledujúcich tabuľkách č. l a 2.V tabuľke č. l je uvedené zloženie vláken podľa vynálezu (pozri sklá č. 2, 5, 7 a 8), pričom dve zloženia skiel(pozri sklá č. 3 a 6) predstavujú porovnávacie vyhotovenie odlišujúce sa iba nižším obsahom oxidu fosforečného v porovnaní s predmetným vynálezom a dve zloženia skiel (pozri sklá č. 1 a 4) predstavujú porovnávacie sklá.Prítomnosť oxidu fosforečného v kompozíciách podľa vynálezu má vždy za následok zvýšenie podielu rozpustenćho oxidu kremíčitého, ktorý je obsiahnutý vo vláknach získaných z týchto kompozícii, v atakujúcom roztoku v porovnaní s vláknami, ktorých zloženie obsahuje určitý malý podiel fosforu, akje vôbec tento fosfor obsiahnutý.V tabuľke 2 sú uvedene výsledky niektorých testov pri aplikovaní týchto uvedených zistení.Z porovnania skiel č. l a 3 najednej strane a skiel č. 4 a 6 na druhej strane vyplýva, že účinok zníženia obsahu oxidu hlinitého a nahradenie tohto podielu oxidom kremičitým vyvolá badateľné zvýšenie stupňa rozkladu testovaných vláken.Z porovnania skiel č. 2 a 3 a skiel č. 5 a 6 vyplýva, že pri sklách, ktorých stupeň rozkladu je badateľný, náhrada oxidu kremičitého oxidom fosforečným vyvolá poznateľné zvýšenie stupňa rozkladu pri takto testovaných vláknach.Vplyv oxidu fosforečného na stupeň rozkladu vláken je stále ešte významný pri sklách s vysokým obsahom oxidu hlinitého, ako je to zrejme pri sklách č. 4 a 7.Fosfor sa dodáva do zosklovateľnej kompozície napriklad vo forme fosforečnanu dvojsodného alebo fosforečnanu vápenatého. Ak je podiel vpraveného fosforečnanu do zosklovateľnej kompozicie relatívne veľký, môže byť jeho tavenie niekedy ťažké. Preto je obsah oxidu fosforečného v kompozícii menší alebo rovnajúci sa 10 hmotnostným.Kompozície podľa vymálezu, ktoré majú tak Viskozitnć charakteristiky, ako odsklievacie vlastnosti vhodné pre proces ťahania vláken externým odstreďovanim a vo vláknitom stave majú vysoký stupeň rozkladu vo fyzíologickom médiu, obsahujú menej ako 7 hmotn. alkalických oxidov.Minerálne vlákna podľa uvedeného vynálezu uvedene v tabuľke č. l sú všetky odolné proti teplotám asi 700 °C. Podľa vynálezu sa zistilo, že bloky vzoriek týchto vláken (s hustotou 100 kg/mz) zahrievané v peci počas 30 minút vykazovali priehyb menší ako 10 pri teplote 700 °C.Sklá podľa vynálezu je možne previesť na vlákna pomocou známych externých odstreďovacich zariadeni, ako sú napríklad technologické zariadenia opísané v patente Spojených štátov amerických č. A-2 663 051, v európskom patente EP-A-O 167 508 alebo vo francúzskom patente A-2 609 708.Vlákna pripravené týmto spôsobom majú výbornú kvalitu pre získanie vláknitých produktov vhodných pre najrôznejšie aplikácie. Napríklad je možné uviesť, že vlákna podľa vynálezu je možné výhodne použiť vo forme geometrický ľahko upraviteľných panelov spevnených polymerizačným spojivom alebo vo forme trubicových produktov na izoláciu potrubia. Vlákna podľa vynálezu sa môžu rovnako použiť vo forme rohoží upravených na lepenke alebo na kovových mrežiach, vo forme pásu alebo dokonca vo forme objemových blokov pre výplne.Chemická odolnosť vo týziologickom médiu množstvo rozpustenćho oxidu kremičitého SiO 2 v hmotn.č .Nami Sklo Sklo Sklo skúšky č 1 E. 3 č. 4(5,5 mi, Sklo Sklo Sklo linky c. s e. 1 e. a1. Minerálne vlákno, ktoré sa rozkladá V prítomnosti fyziologickéhomédiąvyznačuj úce sa tým,že okrem nečistôt, ktorých celkový obsah je maximálne 3 hmotnosti, obsahuje nasledujúce zložkyoxid kremičitý SiO 2 37 až 58 hmotu.,oxid hlinitý Al 2 O 3 3 až 14 hmotn.,oxid vápenatý CaO 7 až 40 hmotn.,oxid horečnatý MgO 4 až 16 hmotn., oxid fosforečný P 205 celkový obsah železa vyjadrený ako oxid železitý Fe 2 O 2 až 15 hmotn.,pričom celkový obsah oxidu sodnćho N 2120 a oxidu draselného K 2 O je menší ako 7 hmotn., amnožstvo oxidu vápenatého CaO oxidu horečnatého MgO oxidu železitćho Fe 2 O 3 je väčšie ako 25 hmotn.2. Minerálne vlákno podľa nároku I, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že množstvo oxidu kremičitého SiO 2 a oxidu hlinitého A 120 je väčšie ako 50 hmotn.3. Minerálne vlákno podľa niektorého z nárokov l alebo 2, vyznačujúce sa tým, že množstvo oxidu vápenatćho CaO a oxidu horečnatého MgO je menšie ako 40 hmotn.4. Minerálne vlákno podľa niektorého z nárokov 1 až lvyznačujúce sa tým,žeobsahuje1 až 10 hmotn., oxid kremičitý SiO 2 45 až 57 hmotn.,oxid hlinitý A 120 3 až 6 hmotu.,oxid vápenatý CaO 20 až 30 hmotn.,oxid horečnatý MgO 6 až 16 hmotn.,oxid železitý Fe 2 O 2 0,1 až 4 hmotn.,oxid fosforečný P 205 1 až 7 hmotn.,oxid sodný Na 2 Ooxid draselný K 2 O 0,1 °/u až 5 hmotu. 5. Minerálne vlákno podľa niektorého z nárokov l až łvyznačujúce sa tým,žeobsahujeoxid kremičitý SiO 2 40 až 50 hmotn.,oxid hlinitý A 120 7 až 13 hmotu.,oxid vápenatý CaO 20 až 30 hmotn., oxid horečnatý MgO 6 až 16 hmotn.,oxid železitý Fe 2 O 3 až 4 hmotn.,oxid fosforečný P 205 3 až 9 hmotn.,oxid sodný N 3206. Použitie minerálnych vláken podľa nárokov l až 5 na pripravu produktu s tepelnou a/alebo zvukovou izolačnou schopnosťou.

MPK / Značky

MPK: C03C 13/06, C03C 3/078, C03C 3/097

Značky: media, minerálně, rozkladá, použitie, fyziologického, vlákno, přítomnosti

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-280187-mineralne-vlakno-ktore-sa-rozklada-v-pritomnosti-fyziologickeho-media-a-jeho-pouzitie.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Minerálne vlákno, ktoré sa rozkladá v prítomnosti fyziologického média a jeho použitie</a>

Podobne patenty