生物可溶性的高温无机棉制造技术

一种无机纤维组合物，其组成包括以大致表示的重量百分数的下列组分： ＳｉＯ↓［２］ ４８－６４ Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ０－６ ＭｇＯ ２１－３１ ＣａＯ １１－２０ 氧化铁（按ＦｅＯ计） ４．２－８ Ｋ↓［２］Ｏ ０－５ Ｎａ↓［２］Ｏ ０－５ ＴｉＯ↓［２］ ０－３。 其中，Ｎａ↓［２］Ｏ和Ｋ↓［２］Ｏ总重量不超过５％，所有组分的总重量包括痕量元素，如果有痕量元素存在，为１００％。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Biologically soluble high temperature inorganic cotton

An inorganic fiber composition, which comprises the following groups by weight percent of the roughly said: SiO: 2 4864Al: 2 O: 3 06MgO2131CaO1120 iron oxide (calculated by FeO) 4.28K: 2 O05Na: 2 O05TiO: 2 0 to 3. Among them, Na: 2 and K: O 2 O total weight of not more than 5%, the total weight of all groups including the trace elements, if there is a trace element, 100%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机纤维及其组合物。特别涉及具有改善生物可溶性的耐高温的无机纤维。无机纤维隔热材料是众所周知的，并且长期以来一直是一种商业产品。所说的隔热材料一般由岩石或矿渣纤维制造，通常称为无机棉或岩棉。所说的隔热材料由钙镁铝硅酸盐玻璃制造。它是通过在一个烧焦炭的熔炉中熔融各种矿渣和/或岩棉原料的混合物制造的。另外，可以在一个电加热或煤气加热炉内熔融所说的原料。把所说的原料一起熔融之后，通过多轮离心设备或者Downey设备生产所说的岩棉。一般地，如果把从这种玻璃料生产的纤维用作一种隔热材料，所说的纤维是通过酚醛树脂结合在一起的。在现有技术中，隔热材料制品由石棉纤维制成。吸入石棉纤维后，可以引起人体疾病。虽然人们不知道关于所吸入的石棉纤维的生物活性的准确机理，但是可以认为它们在肺部的长期驻留是引起疾病的原因。虽然无机纤维与人体内部的疾病没有联系并且它们在人的肺部的驻留时间似乎比石棉纤维的驻留时间短的多，但是，仍然希望生产一种具有改善生物可溶性的岩棉。人们预期增大无机岩棉纤维可溶性将会减少一旦吸入的无机岩棉纤维在人体内的存留时间。在与存在于人肺内的盐水溶液相似的盐水溶液中，岩棉纤维的溶解速率可以通过改变所说的纤维的化学组成显著增大，但是，通过使作为商业用途的岩棉的其它重要性质不受损害的方式来达到此目的还存在问题。通过本专利技术的无机纤维达到了上述目的以及没有专门列举的其它目的，所说的岩棉的组成包括所表示的重量百分数的下列化合物SiO248-64Al2O30-6MgO21-31CaO11-20氧化铁(按FeO计)4.2-8K2O0-5Na2O 0-5TiO20-3其中，K2O和Na2O的总重量不超过5％，所有组分的总重量为100％，包括痕量元素(若有的话)。本专利技术提供了可以用来生产具有耐高温以及改善的生物可溶性的无机纤维岩棉的玻璃组合物。这些无机纤维组合物已经增大了在生理盐水溶液中的溶解速率，这些生理盐水认为与人的肺部中所发现的盐水相似。与这些特征一起，本专利技术的组合物对于使用多轮离心设备或Downey设备制造岩棉和耐火陶瓷纤维具有优异的成形性能。从本专利技术的玻璃组合物制造的纤维适合于任何使用这种纤维的用途，特别适用于在住宅、商业或工业隔热材料制品中。本专利技术所说的组合物包括下列组分，在大约表示的重量百分数范围内(如该技术中的标准作法，所说的组分按氧化物计，即使基本上不存在这样的单独的晶体)组分重量百分数SiO248-64Al2O30-6MgO21-31CaO11-20氧化铁(按FeO计)4.2-8K2O0-5Na2O 0-5TiO20-3Na2O+K2O 0-5所说的组分的优选的范围大约在所表示的重量百分数内组分 重量百分数SiO252-62Al2O30-5MgO 21-30CaO 11-18氧化铁(按FeO计)4.3-7.5K2O 0-4Na2O0-4TiO20-2Na2O+K2O 0-4所说的组分的更优选的范围约在所表示的重量百分数内组分 重量百分数SiO253-58Al2O30-4MgO 21-29CaO 11-16氧化铁(按FeO计)4.5-6.5K2O 0-3Na2O0-3TiO20-1.5Na2O+K2O 0-3在不牺牲其它必要的玻璃性质的前提下，可以增加所说的岩棉纤维在盐水溶液中的溶解速率，所说的盐水溶液与在人肺中发现的盐水溶液相似。为了利用目前所使用的方法进行纤维化，希望所说的组合物的液相线温度和粘度保持在一个非常窄的范围内。一般希望保持液相线温度大大低于所说的熔体的粘度为10泊时的温度。液相线温度和粘度对如何改变所说的岩棉组成规定了一些限制条件。耐久性规定了另一个限制条件。所说的岩棉纤维应该具有足够的耐久性以便在许多年中在所安装的场所维持它的物理完整性。所说的岩棉纤维不仅应该在所安装的场所对水分的侵蚀是惰性的，而且应该在生理介质中，例如人肺中，具有溶解能力。因为这两种情况在接近中性的酸碱条件下都涉及水分对所说的岩棉纤维的侵蚀，所以通过组成的改变可以满足这一要求。本专利技术的岩棉组合物具有较低的Al2O3含量和较高的氧化镁含量。在不降低或不改变所说的玻璃性质的情况下，所说的玻璃的溶解速率可以增大的程度取决于初始玻璃的组成。已经表明，岩棉组合物中氧化铝的存有利于增强所说的岩棉组成的网络，因此降低所说的岩棉在水中的溶解速率。已经发现，所说的岩棉组合物中氧化铝含量的降低提供的纤维形式的岩棉将在生理介质中更容易降解。可以调整所说的岩棉组合物中其它主要的氧化物，如SiO2,CaO,MgO和K2O的含量以维持粘度、液相线温度和其它性质。在本专利技术的配方中可以存在其它的痕量组分，其总含量最高约3％。本专利技术的组合物具有用本专利技术的组合物制备的岩棉在生理盐水中的高溶解速率，尤其是由于Al2O3含量低，并且由于在所说的组合物中的MgO浓度较高，为所说的盐棉提供了耐高温和改善的防火性能。本专利技术的组合物具有足够低的液相线温度，使得所说的组合物可以用所说的转轮离心法或Downey法成形成纤维。用上述组合物进行纤维的生产优选的是包括两个步骤，首先，在坩埚、熔化炉、坩埚熔炉或连续的玻璃熔化单元中熔化原料，所说的原料如砂、粘土、氧化铁、石灰石、白云石、菱镁矿、玄武岩、石英岩、高铁钢渣、高MgO-SiO2含量的岩石或其它合适的原料，取决于所需产品的量和所用的纤维成形方法。为了从本专利技术的组合物生产无机纤维，可以使用任何已知的生产传统无机纤维的熔炉。可以使用熔化炉、燃气炉或电炉。可以在其中装有原料混合物的熔化炉中产生所说的熔体。同时加入产生燃烧和熔化的所需量的焦炭。如果所说的熔体在电炉或燃气炉中产生，可以加入粉末状碳等还原剂对所说的熔体进行化学还原。其次，在得到了合适的均匀熔体时，用传统的方法，如拉制、纺丝、吹制等从所说的熔体生产非晶质纤维。所说的熔体可以用传统的多轮离心法或Downey设备进行纤维化。然后在移动的网带上收集所说的纤维，并在其上形成纤维垫或纤维毡。在形成所说的纤维后，用结合剂涂敷使单一的纤维相互结合。在所说的纤维从所说的纤维生产设备中细化时，一般把所说的结合剂喷涂在所说的纤维上。所说的结合剂也可以喷涂在所说的纤维毡或垫上。所说的纤维可以用酚醛结合剂涂敷，例如可用于该技术中的任何合适的酚醛结合剂。取决于所说的纤维的预计用途，所说的纤维也可以用除尘剂、抗静电剂、润湿剂和/或憎水剂涂敷。所说的纤维也可以不涂敷结合剂或涂层进行收集。在向所说的纤维涂敷结合剂和/或其它涂层后，如果有必要，沥干所说的纤维，然后在空气流中逐渐干燥或通过加热强制干燥。实施例1用上面描述的方法和有四个轮的轮式离心机生产具有下表所示的组成的纤维。下面表示了本专利技术的两种纤维组合物(A和B)以及用类似的方法生产的商业纤维棉。下面表示了所说的组合物，用重量百分数给出了各组分的量。组分 组合物A 组合物B 商业岩棉SiO253.02 53.24 45.63Al2O33.293.56 14.00MgO 21.86 22.88 11.70CaO 13.70 12.97 18.93Na2O0.250.26 2.00K2O0.31 0.32 0.47TiO20.37 0.36 1.57P2O50.06 0.03本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：C·F·拉普，
申请(专利权)人：欧文斯科尔宁格公司，
类型：发明
国别省市：