PL82125B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Pilkington Brothers Limited, Liverpool, (Wiel¬ ka Brytaniia) Szklo do wytwarzania wlókien szklanych stosowanych zwlaszcza do wzmacniania wyrobów cementowych Przedmiotem wynalazku jest szklo do wytwarza¬ nia wlókien szklanych stosowanych zwlaszcza do wzmacniania wyrobów cementowych.Z brytyjskiego opisu patentowego nr 1200 732 znane jest wlókno szklane stosowane do wzmac¬ niania wyrobów cementowych, które wytwarza sie z zastosowaniem szkla o skladzie CaO —¦ A12G3 — — MgO—(Si02. Brytyjskie opisy patentowe nr 1 243 972 i 1 243 973 opisuja takze szklo stosowane do wytwarzania wlókien szklanych, zawierajace tlenek cyrkonu (Zr02), który jest znanym czynni¬ kiem wplywajacym na alkaliczna odpornosc szkla i majace nastepujacy sklad w procentach wago¬ wych 16 Zr02, 11 Na20, 1 LiO, 1 A1203 i 71 Si02.Po poddaniu obróbce ciezar czasteczkowy tego szkla wynosi 8,4°/o Zr02, 11,5% Na20, 2,2% Li20, 1,3% A1203 i 76,6% Si02. Z wyzej wymienionego szkla wytwarza sie wlókna szklane w temperatu¬ rze 1450—1560°C. Jednakze proces wytwarzania wlókien w tak wysokiej temperaturze znacznie skraca „zywotnosc" platynowych tulei stosowanych do ciagnienia wlókien.Celem wynalazku jest opracowanie szkla od¬ pornego na dzialanie alkaliów, z którego mozna wytwarzac wlókna z zastosowaniem tulei do ciag¬ nienia wlókien, w temperaturze 1320°C lub poni¬ zej.Szklo do wytwarzania wlókien szklanych stoso¬ wanych zwlaszcza do wzmacniania wyrobów ce¬ mentowych wedlug wynalazku zawiera w procen¬ tach wagowych 62—75% SiC2, 7—11% Zr02, 13—23% R20, 1—10% R/O, 0—4% A1203, 0—6% B203, 0—5% Fe203, 0—2% CaF2, 0—4% Ti02, przy czym R20 oznacza co najmniej jeden tle- 5 nek metalu alkalicznego, a R'0 oznacza tlenek z grupy tlenków 'metali ziem alkalicznych i tlen¬ ku manganu Szklo wedlug wynalazku wytapia sie w tempe¬ raturze 1320°C i ma lepkosc maksymalna 103 pUa- 10 za, przy czym jest to maksymalna temperatura stosowana korzystnie do wytwarzania wlókien.Temperatura uplynniania kazdej masy szklanej wedlug wynalazku jest o okolo 40°C nizsza od maksymalnej roboczej temperatury wynoszacej 15 1320°C. Sa to najwazniejsze czynniki zapewniajace wykonanie wlókna z tej masy. Korzystnie masa szklana wedlug wynalazku zawiera w procentach wagowych najwyzej 84,5 dwutlenku krzemu (Si02), dwutlenku cyrkonu (Zr02) i 0,5 trójtlenku glinu 20 (A1203).Jezeli jako tlenek metalu alkalicznego szklo wedlug wynalazku zawiera Na20, to zawartosc Si02+, Zr02 + 0,5(Al2O3) wyrazona w procentach wagowych wynosi 81%, przy czym zawartosc Zr02 25 wynosi 7%, a jezeli suma zawartosci Si02 + + Zr02 + 0,5(Al^O3) zmniejsza sie do 78,5% to za¬ wartosc Zr02 wynosi 11%.Jezeli jako tlenek metalu szklo wedlug wyna¬ lazku zawiera Na20 i najwyzej 2% Ti2C wtedy 30 suma zawartosci wyzej wymienionych skladników 821253 82125 4 a b li c a H 150 co 1—1 CS] rH i-i CO rH I-i csi O) rH rH l—) O rH O rH tr- co oj co co O CD co CO O CD lO LO Szklo nr 68 EF N t- CO CD CS] lO . "- i l l ~ l li Igi CS] L CO 00 O "- 1 1 lH 1 llll § 1 Tj< C- C- C<] O CO "• i i ihi iiii g s CO t- C- 00 , , , , lO , • i i i ~ i llll a i 8 " 1 1 1 5 1 " 1 1 1 1 1 S CS] I-i «= - T 1^1 llll 'I 00 O L- lO . O O co ih j j | ih | | | i csi cg III 1 1 1 1 ¦ CO CS] l-H rH 8 S 1 « 1 5 I * 1 1 1 1 | | 67 10,5 18,5 4 1300 1245 io^ ir^ 1 c- of | | | irT cq co i i r | io o CD llliH llll CO CO CS] l-H l-H rH | flOlIlD^ICOTlICO IO 1 co of 1 1 1 -i 1 III oo | S" 1 1 1 5 | I" | • | | g | CVI § s" 1 f 1 2- 1 1 * 1 I i a i vH CO IO lO s rf i i * s i f i i i i r t- OT | | | L~ | CD | | | | O IO CD 1 1 1 rH | llll C* t* CS] rH rH rH §r n^-i ii imi § i rH CO rH | O « 1 1 1 * N 1 1 1 M M O 1 CS1 rH lO^ lO^ O) Cfi 1 1 | IO N N I" 1 N 1 IO lO CD 1 | | rH || | CD L CS] O rH y-i LO^ lO^ toT|||c^|N|||^ io o CO | l i-H 1 III OS O CS] rH LO^ lO^ o of i i i [" i csi i i i csi o o i-\ CT of I i ] B N N | | | N O O CD | | | rH III t- rH CS] y-4 I-i I-i 1 cd i sM -° cd fl cd ^ M % cd 0"oNlo"l^ooo9£0«i« |-S82125 6 wyrazona w procentach wagowych wynosi 82,5°/o, przy czym zawartosc ZrC2 wymosi 7*/o, a jezeli suma zawartosci tych skladników zmniejsza sie do 77,5% to zawartosc Zr02 wynosi lltyo.Do szkla ewentualnie dodaje sie tlenek potasu K20 i jezeli tlenek metalu alkalicznego sklada sie z Na20 i z najwyzej 5*/o K20, wtedy suma SiC2 + Zr02 + 0,5 wagowych wynosi 80*/o, -przy czym zawartosc Zr02 wynosi 7°/o, a jezeli suma zawartosci tych skladni¬ ków zmniejsza sie do 77,5%, to zawartosc Zr02 wynosi 11%.Jezeli szklo wedlug wynalazku zawiera 1% wa¬ gowych fluoru, a jako tlenek metalu alkalicznego stosuje sie Na20 z dodatkiem Li20, lub Na20 z dodatkiem K20 to suma zawartosci Si02 + + Zr02 + 0,5 gowych zwieksza sie o 2%.Szklo wedlug wynalazku jako R'0 zawiera ewentualnie 2—8% CaO. Korzystnie szklo wedlug wynalazku sklada sie z nastepujacych skladników wyrazonych w procentach wagowych 69—70 SiC2, 9,5 Zr02, 14,5^15,5 Na20, 0—2 Li20, 0^2 CaO, 0—12 CaF2, 0-^2 TiC2 i 0-^2 O^Al^).Przedstawiona taiblica podaje przyklady szkla wedlug wynalazku stosowanych do wytwarzania wlókien szklanych odpornych na dzialanie alka¬ liów i temperatur stosowanych do ich wytwarza¬ nia. Zawartosc odpowiednich skladników podana jest w tablicy w procentach wagowych a szkla podane w tablicy oznaczaja odpowiedni typ. Na przyklad pierwszy sklad szkla przedstawiony w tablicy jest oznaczony numerem 68 EF 55.Z podanych przykladów wynika, ze zarówno temperatura wytwarzania wlókna, jak i tempera¬ tura krzepniecia wytwarzania wlókna wynosi naj¬ wyzej 1320°C, zwlaszcza 1230^1320°C, przy czym temperatura krzepniecia szkla w kazdym przy¬ padku jest o co najmniej 40° nizsza od tempera¬ tury wytwarzania wlókna.Nie pogarszajac jakosci otrzymywanych ze szkla wlókien i odpornosci wlókien na dzialanie alkaliów do szkla -wedlug wynalazku dodaje sie ewentualnie inne tlenki w ilosci 5% wagowych.Jako odpowiednie tlenki oprócz B203, Fe203 i Ti02 dodaje sie Ce02 i Sn02.Suma zawartych zanieczyszczen w szkle wynosi najwyzej 1% wagowych. Inne dodatki stosowane ewentualnie do oczyszczania szkla dodaje sie w ilosci najwyzej 1% wagowych. Jako odpowiednie tlenki stosuje sie na przyklad P2O5, Cr203, As203, Sb203, CdO, BeO i V^05.Jako tlenki metali ziem alkalicznych stosuje sie korzystnie tlenek wapnia CaO, poniewaz jak wy¬ nika z powyzszej tablicy w obecnosci tlenku wap¬ nia zwlaszcza przy stosowaniu stosunkowo duzych ilosci tego tlenku wzrasta odpornosc na dzialanie alkaliów tak jak w przypadku szkla o duzej za¬ wartosci dwutlenku cyrkonu.Wlókna szklane do mieszanki cementowej do¬ daje sie przed dodaniem wody, gdy mieszanka jest sucha lub podobnie dodajac wlókna do formy przed wlaniem zaczynu cementowego ewentualnie wlókna podpiera sie.Na przyklad plyty cementowe wytwarza sie z cementu portlandzkiego, który zawiera okolo 65% tlenku wapnia razem z innymi zwiazkami al¬ kalicznymi. W cela otrzymania plyt zawierajacych ¦ wlókno w ilosci 4,9—5,1% wagowych, w praktyce dodaje sie wlókna szklane w ilosci okolo 5% wa¬ gowych.Otrzymane plyty cementowe poddano badaniom wytrzymalosci na zginanie, wytrzymalosci na roz- 10 ciaganie, odpornosci na uderzenia bezposrednie i po zanurzeniu na okres na przyklad 7 dni w wodzie po namoczeniu w okresie 90 dni.Nastepnie stwierdzono, ze plyty cementowe po¬ siadaja wieksza wytrzymalosc niz plyty otrzyma- 15 ne z zastosowaniem wzmacniania znanymi wlók¬ nami szklanymi.Szklo wedlug wynalazku pozwala na stosowanie oszczednego, z punktu widzenia handlowego, pro¬ cesu wytwarzania wlókien szklanych przeznaczo- 20 nych do wzmacniania wyrobów cementowych.Wzmocnione wyroby cementowe wedlug wynalaz¬ ku charakteryzuja sie dluga zywotnoscia, ponie¬ waz maja zwiekszona odpornosc na dzialanie al¬ kaliów, zwlaszcza wodorotlenku wapnia zawartego 25 w wilgotnym cemencie.Podobne wyniki uzyskano wzmacniajac plyty cementowe dodatkiem wlókien szklanych otrzy¬ manych ze szkla wedlug wynalazku z domieszka zwiazków glinu. 30 PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 35 1. Szklo do wytwarzania wlókien szklanych sto¬ sowanych zwlaszcza do wzmacniania wyrobów ce¬ mentowych, zawierajace okreslona ilosc Zr02 w celu zwiekszenia odpornosci na dzialanie alkaliów 40 znamienne tym, ze zawiera w procentach wago¬ wych »2—75 9i02, 7—-11 Zr02, 13-H23 R20, 1—10 R'0, 0—4 A1203, 0—6 B203, 0—9 Fe2Os, 0—2 CaF2, 0—4 Tto2, przy czyim R^O oznacza co naj¬ mniej jeden tlenek metalu ziem alkalicznych, a 45 R'0 oznacza tlenek metalu ziem alkalicznych i tlenek manganu.

2. Szklo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera Si02 + Zr02 + 0,5(Al2O3) w procentach iwaigowyoh w dilosci najwyzej 84^/t. 5°

3. Szklo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jako tlenek metalu alkalicznego zawiera Na20, przy czym jezeli zawartosc Zr02 wynosi 7Ve wtedy pro¬ centowa zawartosc Si02 +1 Zr02 +10£(Al2O3) w pro¬ centach ty&gctorydh wynosi 81*/o, a jezeli izawartosc w ta zmmfejsza sie do 78,9*/o, Wtedy zawartosc Zr02 wynos! lil*/o.

4. Szklo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jako tlenek metalu alkalicznego zawiera Na20 i najwyzej 2*/o Ln02, pnzy czyim jezedi zawartosc w Zr02 wynosi 7*/o, wtedy procentowa zawartosc SiO2+i2rO2+0,5{Al2O3) w 0ilocenilalch wagowych wynosi 82% i zmniejsza sie ona do 80^/t, jezeli zawartosc Zr02 wynosi ll*/o.

5. Szklo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze w jako tlenek metalu alkalicznego zawiera Na20 i82125 7 8 najwyzej 5% K20, przy czym jezeli zawartosc ne tym, ze jalko R'o zawiera 2 do 8% wagowych Zr02 wyn'osii 7% wtedy procentowa zawartosc CaO. Si02 + Zr02 + 0,5(Al2O3) w procentach wagowych 7. Szklo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze wynosi 80% i zmniejszia sie ona do 77,5%, je- zawiera w procentach wagowych 69—70 Si02, 9,5 zeli zawartosc ZrC2 wynosill°/o. 5 Zr02, 14,5—15,5 Na20, 0^2 CaO, 0—2 CaF2, 0—2

6. Szklo wedlug zastrz. 1, 2, 3, 4 lub 5, znamien- Ti02, 0—2 0,5(Al2O3). DN-7 — Zam. 223/76 Cena 10 zl PL PL