PL177689B1

PL177689B1 - Kompozycja włókna szklanego

Info

Publication number: PL177689B1
Application number: PL95312698A
Authority: PL
Inventors: Jean Battigelli; Meringo Alain De; Hans Furtak
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1994-05-28
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 2000-01-31
Also published as: ATE156105T1; NZ287860A; EP0738692B1; DE4447577A1; YU34895A; FI960379A0; TW314502B; YU48946B; SK280405B6; CA2167076A1; SI0738692T1; HU9600038D0; DK0738692T4; JPH09500086A; DE69500492T2; DK0711258T3; DE4418726A1; ES2107924T3; NO960338L; EP0738692A2

Abstract

1. Kompozycja wlókna szklanego ulegajaca degradacji biologicznej, znamien na tym, ze zawiera nastepujace skladniki w % wagowych: SiO2 45 do 50 Al2 O3 0 do 5 CaO + MgO 10 do 16 Na2 O + K2 O 15 do 23 B2O3 10 do 18 P2 O5 0 do 4. 10. Kompozycja wlókna szklanego ulegajaca degradacji biologicznej, znamienna tym, ze zawiera nastepujace skladniki w % wagowych: SiO2 45 do 60 ?l2O 3 ponizej 2 CaO + MgO 10 do 16 Na2O + K2O 15 do 23 B2 O3 10 do 18 P3O5 0 do 4 Ba 0 do 1 Rózne 0 do 2. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku są kompozycje włókna szklanego ulegające degradacji biologicznej.

W stanie techniki opisano pewne kompozycje włókien szklanych, o których wiadomo, że ulegają biologicznej degradacji.

Degradacja biologiczna kompozycji włókien szklanych jest bardzo ważna, ponieważ w wyniku różnych badań stwierdzono, że pewne włókna szklane o bardzo małych średnicach, w zakresie poniżej 3 pm, mogą być rakotwórcze, podczas gdy włókna szklane ulegające biologicznej degradacji o takich średnicach nie wykazują działania rakotwórczego.

Jednak rozstrzygające znaczenie ma nie tylko zdolność ulegania biologicznej degradacji lecz także właściwości mechaniczne i termiczne włókien szklanych, lub wytwarzanych z nich wyrobów, odporność włókien szklanych oraz zdolności przetwórcze kompozycji włókna szklanego. Np., włókna szklane są wykorzystywane w dużym stopniu do celów izolacyjnych. Dla takich zastosowań konieczna jest dostateczna odporność na działanie wilgoci.

Kompozycja włókna szklanego mineralnego musi również dawać się przetwarzać za pomocą znanych metod wytwarzania włókien szklanych o niewielkich średnicach, np. metodą przędzenia w wirówce, zwłaszcza metodą wirowania wewnętrznego (metodę tę opisano np. w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4203745).

Celem wynalazku jest zapewnienie nowej kompozycji włókna szklanego, charakteryzującej się zdolnością do biologicznej degradacji, dobrą stabilnością lub odpomościąna wilgoć i łatwością przetwarzania.

Wynalazek oparto na stwierdzeniu, że problem ten można rozwiązać za pomocą kompozycji włókna szklanego, zawierającej znaczne ilości tlenków metali alkalicznych i tlenku boru, jak również ewentualnie tlenku glinu.

Okazało się, że taka kompozycja włókna szklanego spełnia wymagania odnoszące się do połączenia niezbędnych właściwości, mianowicie zdolność do biologicznej degradacji, odporność na wilgoć i dobrą przetwarzalność.

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja włókna szklanego ulegająca biologicznej degradacji, charakteryzująca się tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych:

SiO₂ 45 do 60

Al₂O₂ mniej niż 2

CaO + MgO 10 do 16

Na₂O + K₂O 15 do 23

B₂O₂ 10 do 18

P₂O₅ 0 do 4

BaO 0 do 1

Różne 0 do 2.

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja włókna szklanego ulegająca biologicznej degradacji, charakteryzująca się tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych.

do 60 do 5 do 16 15 do 23 10 do 18 0 do 4

SiO2

Al₂O3

CaO + MgO Na₂O + K2O B₂O₃P₂O5 \ΊΊ 689

Kompozycje włókna szklanego według wynalazku dają się przetwarzać metodą przędzenia przez wirowanie. Otrzymane z nich włókna majądobrąodporność na wilgoć, dość nieoczekiwanie, takie kompozycje włókna szklanego wykazują właściwość ulegania biologicznej degradacji. Przeciętna średnica włókna jest korzystnie mniejsza niż 10 pm, a zwłaszcza od 2,5 pm do 5 pm.

Kompozycje włókna szklanego według wynalazku korzystnie zawierają następujące składniki w % wagowych:

SiO₂ 45 do 60

Al₂O₃ mniej niż 2

CaO + MgO 10 do 16

Na₂O + K2O ponad 18

B₂O₃ mniej niż 12

P₂O₅ 0 do 4

BaO 0 do 1

Różne 0 do 2.

Zgodnie z inną korzystną postacią kompozycja włókna szklanego według wynalazku zawiera następujące składniki w % wagowych:

SiO₂ 45 do 60

Al₂O₃ mniej niż 2

CaO + MgO 10 do 16

Na₂O + K₂O mniej niż 18

B₂O₃ ponad 12

P₂O₅ 0 do 4

BaO 0 do 1

Różne do 2.

Zgodnie z inną korzystną postacią kompozycja^ włókna szklanego według wynalazku zawiera następujące składniki w % wagowych:

SiO2 47 do 57

Al₂O3 0,5 do 4

CaO + MgO 12 do 15

Na₂O + K₂O 16 do 20

B₂O₃ 10 do 16

P₂O₅ 0 do 2.

Kompozycje włókna szklanego według wynalazku korzystnie zawierająponiżej 57% wagowych dwutlenku krzemu, a zwłaszcza poniżej 56,5% wagowych.

Przez dodanie tlenku glinu można uzyskać poprawę odporności na wilgoć. Dlatego kompozycje według wynalazku korzystnie zawierają co najmniej 0,1% wagowych, a zwłaszcza co najmniej 0,5% wagowych, i zwykle poniżej 1,5% wagowych tlenku glinu.

Zdolność do degradacji biologicznej można zwiększyć przez dodanie pięciotlenku fosforu. Dlatego kompozycje według wynalazku korzystnie zawierają co najmniej 0,1% wagowych P₂O₅.

Zgodnie z dalszą korzystną postacią, kompozycje zawierająmniej niż 2% wagowych tlenku magnezu.

Odporność na wilgoć kompozycji włókna szklanego według wynalazku oznaczano standardową metodą, znanąjako metoda DGG. W metodzie DGG 10 g drobno zmielonego szkła o rozmiarach ziarna od około 360 do 400 pm w ciągu 5 godzin utrzymywano w 100 ml wody w warunkach wrzenia. Po szybkim ochłodzeniu materiału roztwór sączono i określoną objętość przesączu odparowano do sucha. Ciężar tak otrzymanego suchego materiału pozwala obliczyć ilość szkła rozpuszczonego w wodzie. Ilość tę wyraża się w miligramach na gram badanego szkła.

177 689

Zdolność kompozycji szkła według wynalazku do biologicznej degradacji badano, wprowadzając 1 g sproszkowanego szkła, jak to opisano w metodzie DGG, do fizjologicznego roztworu o podanym niżej składzie i o wartości pH 7,4:

NaCl	6,78
NH4 4cl	0,535
NaHCO3	2,268
NaH2PO4H2O	0,166
(Na3 cytrynian) 2H2O	0,059
Glicyna	0,450
H2SO4	0,049
CaCl2	0,022.
Warunki prób dynamicznych dobierano jak opisano przez Scholze i Condradta. Szybkość

przepływu wynosiła 300 ml/dzień. Czas trwania próby wynosił 14 dni. Wyniki podano jako procent SiO₂ w roztworze x 100 po upływie 14 dni.

Wynalazek opisano bardziej szczegółowo poniżej w odniesieniu do następujących przykładó w.

Przykład I. Topiono szkło o następującym składzie w % wagowych.

SiO₂

Ał₂O₃

CaO

MgO

Na₂O

K2O

B2^O3

Różne

56,0

1,0

9,0

4,0

18,0

1,0

10,5

0,5.

Kompozycja szkła o takim składzie dobrze nadawała się do przetwarzania metodąodśrodkową Stosując opisaną wyżej metodę DGG oznaczono wartość 40 mg/g.

Opisana wyżej próba zdolności do degradacji biologicznej dała wartość 550. Przykład II. Topiono szkło o następującym składzie w % wagowych:

SiO₂	55,0
Al2^O3	1,0
CaO	9,0
MgO	4,0
Na₂O	18,0
K₂O	1,0
^B2^O3	10,5
P₂O5	1,0
Różne	0,5.

Kompozycja szkła o takim składzie dobrze nadawała się do przetwarzania metodą odśrodkową. Stosując opisaną wyżej metodę DGG oznaczono wartość 40 mg/g.

Opisana wyżej próba zdolności do degradacji biologicznej dała wartość 600. Przykład III. Topiono szkło o następującym składzie w % wagowych.

^Al2^O3

CaO

MgO

Na₂O

K₂O

SiO2 57,5

0,5 8,0 3,5 17,8 0,2

B2O₃ 12,0

Różne 0,5.

Kompozycja szkła o takim składzie dobrze nadawała się do przetwarzania metodąodśrodkową. Stosując opisaną wyżej metodę DGG oznaczono wartość 50 mg/g.

177 689

Opisana wyżej próba zdolności do degradacji biologicznej dała wartość 550

Przykład IV. Topiono szkło SiO₂ ^Al2^O3

CaO

MgO

Na₂O

K₂O ^B 2θ3

P ₂O₅

Różne następującym składzie w % wagowych:

56,5

0,5

8,0

3,5

17,8

0,2

12,0

1,0

0,5.

Kompozycja szkła o takim składzie dobrze nadawała się do przetwarzania metodąodśrodkową. Stosując opisaną wyżej metodę DGG oznaczono . wartość 50 mg/g.

Opisana wyżej próba zdolności do degradacji biologicznej dała wartość 600.

o»** v nUn r\ to o utz owo onun rr*lo ·

OkiYlU V 11UJI.Y|J j Lii łł /u »ł j VH.

SiO₂ ^Al2^O3

CaO

MgO

Na₂O

K₂O

B 2θ3 Różne

57,7

0,5

8,1

3,6

17,25

0,35

12,4

0,3.

Kompozycja szkła o takim składzie dobrze nadawała się do przetwarzania metodąodśrodkową. Stosując opisaną wyżej metodę DGG oznaczono wartość 30 mg/g.

Opisana wyżej próba zdolności do degradacji biologicznej dała wartość 600. Przykład Vl. Topiono szkło o następującym składzie w % wagowych:

SiO2	57,5
A1₂O₃	0,5
CaO	8,3
MgO	1,8
Na₂O	18,6
K₂O	0,4
B 2O3	11,5
BaO	1,0
Różne	0,4.

Opisana wyżej próba zdolności do degradacji biologicznej dała wartość 600. Przykład VII. Topiono szkło o następującym składzie w % wagowych:

AI2O3 CaO MgO Na2O K₂O

SiO₂ 57,5

0,5 8,3 1,8 17,1 0,4

B₂O3 13,0

BaO 1,0

Różne 0,4.

177 689

Przykład VIII. Topiono szkło o następującym składzie w % wagowych:
SiO2	57,5
A.1₂ ^O3	0,5
CaO	8,4
MgO	1,7
Na₂O	17,0
K₂O	0,5
B2O3	14,0
Różne	0,4.
Kompozycja	szkła o takim składzie dobrze nadawała się do przetwarzania metodą odśrod-

kową.

Stosując opisaną wyżej metodę DGG oznaczono wartość 30 mg/g.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja włókna szklanego ulegająca degradacji biologicznej, znamienna tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych:

SiO₂ 45 do 50

AI2O3 0 do 5

CaO + MgO 10 do 16

Na₂O + K2O 15 do 23

B2O3 10 do 18

P₂O₅ 0 do 4.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych:

47 do 57 0,5 do 4 12 do 15 16 do 20 10 do 16 O do 2.

znamienna tym, że zawiera następujące składniki w %

SiO2

AW3

CaO + MgO Na₂O + K2O ^B2^O3

P₂Os
3. Kompozycja według zastrz. 1 wagowych:

SiO2 ^Al2^O3

CaO + MgO Na2O + K₂O ^B2^O3

P2O5

52 do 60

0 do 1,5

11 do 12,5 16 do 18,5 10 do 14 0 do 1.

1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że zawiera poniżej 57%
4. Kompozycja według zastrz. wagowych dwutlenku krzemu.
5. Kompozycja według zastrz. 4, znamienna tym, że zawiera poniżej 56,5% wagowych dwutlenku krzemu.
6. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że zawiera a co najmniej 0,1% wagowych tlenku glinu.
7. Kompozycja według zastrz. 6, znamienna tym, że zawiera co najmniej 0,5% wagowych tlenku glinu.
8. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że zawiera co najmniej 0,1% wagowych pięciotlenku fosforu.
9. Kompozycja według zastrz. 1, albo 2, albo 3, znamienna tym, że zawiera ponad 12% wagowych tlenku boru.

10. Kompozycja włókna szklanego ulegająca degradacji biologicznej, znamienna tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych:

SiO2 45 do 60 ^Al2^O3 poniżej 2 CaO + MgO 10 do 16 Na2O + K₂O 15 do 23 ^B2^O3 10 do 18 P2O₅ 0 do 4. BaO 0 do 1

Różne

0 do 2.

177 689

11. Kompozycja według zastrz. 10, znamienna tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych: SiO₂ 45 do 60 A1₂O3 mniej niż 2 CaO + MgO 10 do 16 Na₂O + K₂O ponad 18 ^B2^O3 mniej niż 12 P₂O₅ 0 do 4. BaO 0 do 1 Różne 0 do 2. 12. Kompozycja według zastrz. 10, znamienna tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych: SiO2 45 do 60 A^O₂ mniej niż 2 1 Λ J ~ 1 Ć vau ivigv AU U U AU Na₂O + K₂O mniej niż 18 B2O3 ponad 12 p₂Os 0 do 4 BaO 0 do 1 Różne 0 do 2. 13. Kompozycja według zastrz. 10, znamienna tym że zawiera następujące składniki w % wagowych: SiO₂ 47 do 57 ^Al2^O3 mniej niż 2 CaO + MgO 12 do 15 Na₂O + K₂O 16 do 20 ^B2^O3 10 do 16 P₂O₅ 0 do 2 BaO 0 do 1 Różne 0 do 2. 14. Kompozycja według zastrz.. 10, znamienna tym, że zawiera następujące składniki w % wagowych: SiO₂ 52 do 60 AI2O3 0 do 1,5 CaO + MgO 11 do 12,5 Na₂O + K₂O 16 do 18,5 B2O3 10 do 14 P₂Os 0 do 1 BaO 0 do 1 Różne 0 do 2. 15. Kompozycja według zastrz. 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, znamienna tym, że

zawiera poniżej 57% wagowych dwutlenku krzemu.

16. Kompozycja według zastrz. 15, znamienna tym, że zawiera poniżej 56,5% wagowych dwutlenku krzemu.

17. Kompozycja według zastrz. 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, znamienna tym, że zawiera co najmniej 0,1% wagowych tlenku glinu.

18. Kompozycja według zastrz. 17, znamienna tym, że zawiera co najmniej 0,5% wagowych tlenku glinu.

19. Kompozycja według zastrz. 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, znamienna tym, że zawiera a co najmniej 0,1% wagowych pięciotlenku fosforu.

20. Kompozycja według zastrz. 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, znamienna tym, że zawiera ponad 12% wagowych tlenku boru.

177 689

21. Kompozycja według zastrz. 10, albo 11, albo 12, albo 13, albo 14, znamienna tym, że zawiera mniej niż 2% wagowych tlenku magnezu.