矿棉制造技术

矿棉，其具有包含以下成分的化学组成，以重量百分比计：SiO239

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】矿棉


[0001]本专利技术涉及人工矿棉领域。更特别地，本专利技术涉及用于生产隔热材料的矿棉。特别地，它涉及用于防火应用的矿棉。
[0002]更特别地，本专利技术涉及矿棉，其化学组成在其纤维化温度下引起高液相线温度和高流动性，并伴随着高玻璃化转变温度。
现有技术
[0003]常规地，这种类型的矿棉通过被称为“外部”离心方法，例如使用通过静止分配装置供应熔融材料的级联离心轮的类型的方法，特别地在专利EP0465310或EP0439385中描述的方法进行纤维化。
[0004]相反，通过被称为“内部”离心的纤维化方法，即其借助于高速旋转的并被刺有孔的离心机，通常用于玻璃棉类型的矿棉的纤维化，该矿棉概括地具有相对富含碱性氧化物和低含量氧化铝的组成，其液相线温度不是很高并且在液相线温度下的粘度高于岩棉或玄武岩棉的粘度。这种方法特别地在专利EP0189354或EP0519797中进行了描述。
[0005]特别地，允许使内部离心方法调整以适应于使岩棉纤维化的技术方案可以从WO93/02977获知，通过改变离心机的构成材料的组成及其操作参数实施。然后，这种调整允许将两种棉，岩棉或玻璃棉中的一种或另一种固有的特性进行组合。因此，通过内部离心获得的岩棉的质量可与玻璃棉相当，其渣球(infibr
é
s)含量低于常规获得的岩棉。但是，它保留了与其化学物质种类相关的两个关键优势，即原材料的低成本和高温稳定性。
[0006]最近将健康标准添加到质量标准以及工业和经济可行性的标准中。市场上的矿棉必须是生物可溶的，即具有在生理介质中快速溶解的能力，以防止与由于吸入在生物体中可能积累非常细的纤维有关的任何潜在的致病风险。
[0007]最后，对于某些应用，期望获得在非常高的温度下具有良好稳定性的矿棉。建筑构件的耐火性对应于该构件保持其承重功能，保证挡火性并保持其隔热体作用的时间段。标准燃烧测试通常包括根据标准ISO834，基于纤维素燃烧的温度曲线升高温度。
[0008]已开发出同时满足通过内部离心方法的纤维化能力，生物溶解度和良好的耐高温性标准的矿棉组合物。例如在WO2005/033032中描述了这种组合物。但是，为了满足在非常高温下的稳定性的要求，这些矿物纤维必须涂有如WO2006/103375中所述的含磷酸盐的有机添加剂。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提出一种矿棉组合物，其同时能够通过内部离心方法进行纤维化，能够生物溶解又能够在非常高的温度下稳定而无需求助于含有机磷酸盐的添加剂。
[0010]当熔融材料的粘度为3泊时，通过这些方法进行纤维化是最佳的。必须达到该粘度的成纤温度(T
fib
≈T
log3
)必须小于1220℃。另一方面，由于温度不是随时间完美地恒定，在纤维化过程中也不是完全均匀的，因此在成纤温度(T
fib
)和液相线温度(T
liq
)之间的差值必
须是足够的。该差值，也称为成纤范围，必须至少为40℃以避免在纤维化过程中反玻璃化和选择器堵塞的任何问题。这就是为什么液相线温度(T
liq
)必须低于1180℃。
[0011]本专利技术的主题提供一种具有一种化学组成的矿棉，所述化学组成包含以下成分，以重量百分比计：SiO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
39
‑
50%，优选 39
‑
49%Al2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.5
‑
27%，优选 20
‑
26%CaO
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
12%，优选 6
‑
11%MgO
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
5%，优选 2
‑
5%Na2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
20%，优选 6
‑
18%K2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
15%，优选 1
‑
12%Fe2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
15%，优选 3
‑
12%B2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
2%，优选 0
‑
1.5%MgO/RO重量比大于0.10且小于0.50，优选小于0.40，甚至小于0.30，并且RO/(RO+R2O)重量比小于0.55，其中RO代表碱土金属氧化物CaO，MgO，BaO和SrO，R2O代表碱金属氧化物Na2O和K2O。
[0012]这种组成具有显著改善的在非常高温下的稳定性，同时保留了所希望的生物溶解度和可加工性(T
fib
≈T
log3
小于1220℃，T
lig
小于1180℃和T
fib
‑
T
liq
大于40℃)。这些性质特别地由于选择了相对较低的石灰含量(小于12％)、氧化镁的存在以及在碱土金属氧化物和碱金属氧化物之间的适当确定的平衡(0.10<MgO/RO<0.50和RO/(RO+R2O)<0.55)而获得。
[0013]本专利技术还涉及包含如上所述的矿棉的隔热和/或隔音产品。
[0014]本专利技术还涉及上述矿棉在耐火建筑系统中的用途。
[0015]附图的简要说明图1示出了根据本专利技术的实施例1的热机械强度曲线。
[0016]详细说明在根据本专利技术的组合物中，SiO2，Al2O3，CaO，MgO，R2O，Fe2O3和B2O3含量的总和优选占矿棉组成的至少95重量％，特别地至少97重量％，甚至至少98重量％。
[0017]二氧化硅(SiO2)含量在从39％至50％，特别地49％，甚至48％的范围内。超过50％的含量会降低矿物纤维的生物溶解度。小于39％的含量会不利地影响在成纤温度下的组合物的粘度。
[0018]氧化铝(Al2O3)含量在19.5％至27％，特别地从20％，甚至从21％至26.5％，甚至至26％的范围内。超过27％的含量会提高液相线温度。小于19.5％的含量会对在成纤温度下的组合物的粘度以及在非常高温下的稳定性具有不利影响。
[0019]石灰(CaO)含量在从5％至12％，特别地从6％，甚至7％，或8％至11％，甚至10％的范围内。小于5％的含量会提高液相线温度。
[0020]氧化镁(MgO)含量为1％(或1.0％)至5％，特别地从2％，甚至3％至4％。MgO有助于在极高温度下的稳定性。
[0021]通常，矿棉除了CaO和MgO之外不包含其它碱土金属氧化物。但是，它可包含少量的BaO或SrO，含量可最高至2％，甚至1％，0.20％，甚至0.1％，这些氧化物可作为在某些原料中的杂质存在。
[0022]氧化镁与碱土金属氧化物的总和(CaO，MgO，BaO和SrO)之比：MgO/RO大于0.10且小于0.50，特别地从0.11，甚至0.12至0.40，甚至0.38，0.35甚至0.30。小于0.10的MgO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种矿棉，其具有包含以下成分的化学组成，以重量百分比计：SiO2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
39
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50%Al2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
19.5
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27%CaO
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
12%MgO
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ1‑
5%Na2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
20%K2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
15%Fe2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
15%B2O3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0‑
2%%MgO/RO重量比大于0.10并小于0.50，并且RO/(RO+R2O)重量比小于0.55，其中RO代表碱土金属氧化物CaO，MgO，BaO和SrO，和R2O代表碱金属氧化物Na2O和K2O。2.根据权利要求1所述的矿棉，其特征在于，R2O含量大于12％。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：圣戈班伊索福公司，
类型：发明
国别省市：