Патент на изобретение №2158715

(54) МИНЕРАЛЬНОЕ ВОЛОКНО

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к составам для изготовления минерального волокна из силикатного расплава. Изобретение решает задачу увеличения долговечности минерального волокна и теплоизоляционных изделий на его основе. Минеральное волокно содержит при следующем соотношении компонентов, мас. %: SiO₂ 41,27 – 43,65, Al₂O₃ 11,28 – 12,16, TiO₂ 1,30 – 1,40, Fe₂O₃ 3,19 – 3,85, FeO 7,13 – 8,82, MnO 0,10 – 0,20, CaO 15,00 – 18,63, MgO 11,10 – 12,50, K₂O 0,30 – 0,40, Na₂O 2,50 – 3,50, SO₃ 0,05 – 0,10. 3 табл.

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов, а именно к составам для изготовления минерального волокна из силикатного расплава.

Известно минеральное волокно [1], содержащее следующие окислы, мас.%:
SiО₂ – 37,2-55,0
Al₂O₃ – 4,9-11,6
Fe₂O₃ – 2,1-12,4
CaO – 23,9-35,4
MgO – 2,9-4,8
P₂O₅ – 0,1 – 3,5
SO₃ – 0,6-5,4
Недостатком такого минерального волокна является невысокая долговечность, крайне важная при применении теплоизоляции в жилищном строительстве. Этот недостаток обусловлен тем, что в качестве сырья используют промышленные отходы, доменные шлаки и другое сырье с добавкой подкисляющих горных пород до модуля кислотности 1,2-1,6.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по составу является минеральное волокно [2], включающее следующие компоненты, мас.%:
SiO₂ – 49,05-50,55
Al₂O₃ – 5,48-16,32
TiO₂ – 0,69-1,29
Fe₂O₃ – 0,71-3,79
FeO – 8,41-11,46
MnO – 0,20-0,24
CaO – 6,80-13,26
Mg0 – 7,74-16,61
K₂O – 0,34-0,82
Na₂O – 0,25-3,47
SO₃ – 0,40-0,93
Однако данный состав наряду с высокой водо- и температуроустойчивостью не обеспечивает необходимой долговечности волокна и изделий из него из-за высокого содержания оксидов серы.

Задачей изобретения является повышение долговечности минерального волокна и теплоизоляционных изделий на его основе.

Задача решается тем, что минеральное волокно, включающее SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, Fe₂O₃, FeO, MnO, CaO, MgO, K₂O, Na₂O и SO₃, содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:
SiO₂ – 41,27-43,65
Al₂O₃ – 11,28-12,16
TiO₂ – 1,30-1,40
Fe₂O₃ – 3,19-3,85
FeO – 7,13-8,82
MnO – 0,10-0,20
CaO – 15,00-18,63
MgO – 11,10-12,50
K₂O – 0,30-0,40
Na₂O – 2,50-3,50
SO₃ – 0,05-0,10
Исходным сырьем для получения долговечного минерального волокна служат базальты и доломиты.

Базальты – это темная эффузивная основная горная порода, состоящая, главным образом, из основного плагиоклаза, пироксенов и часто оливина.

Доломиты – осадочная карбонатная горная порода, целиком или преимущественно состоящая из минерала доломита класса карбонатов, Ca Mg{CO₃}₂.

Изготовление минерального волокна осуществляют следующим образом.

Предварительно дробят исходное сырье и после дозировки подают в плавильную печь, где происходит плавление его при 1300- 1400^oC. На переработку в волокно расплав подают на многовалковую центрифугу. Полученное минеральное волокно осаждают в камере волокнообразования.

Примеры.

Для приготовления минерального волокна используют базальт месторождения “Горное” и доломит месторождения “Александровское” г. Межгорье, Башкортостан. Их химический состав приведен в таблице 1.

Из составов, приведенных в таблице 1, изготавливают минеральное волокно, состав которого приведен в таблице 2, а его свойства – в таблице 3.

Диаметр волокна, полученного при переработке расплава многовалковыми центрифугами 3 – 6 мкм, содержание неволокнистых включений 10 – 12%, коэффициент теплопроводности 0,041 – 0,043 Вт/(мК) при плотности 35-70 кг/м³.

Как видно из таблицы 3, предлагаемый состав по сравнению с прототипом позволит повысить водоустойчивость и снизить выщелачиваемость минерального волокна, что увеличивает его долговечность.

Повышение химводостойкости и, как следствие, повышение долговечности получаемого минерального волокна обусловлено высоким соотношением содержания оксидов щелочноземельных металлов CaO/MgO в предлагаемом составе -1,3-1,5 (в прототипе – 0,79 – 0,87). Кроме того, повышению водоустойчивости и снижению выщелачиваемости волокна способствует уменьшение содержания оксидов серы.

Источники информации
1. К.Э.Горяйнов, С.К.Горяйнова. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. М., Стройиздат, 1982 г., стр. 98-112, 144.

2. Авторское свидетельство СССР N1261923, С 03 С 13/06, Бюллетень N37, 1986.

Формула изобретения

Минеральное волокно, включающее SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, Fe₂O₃, FeO, MnO, CaO, MgO, K₂O, Na₂O и SO₃, отличающееся тем, что оно содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:
SiO₂ – 41,27 – 43,65
Al₂O₃ – 11,28 – 12,16
TiO₂ – 1,30 – 1,40
Fe₂O₃ – 3,19 – 3,85
FeO – 7,13 – 8,82
MnO – 0,10 – 0,20
CaO – 15,00 – 18,63
MgO – 11,10 – 12,50
K₂O – 0,30 – 0,40
Na₂O – 2,50 – 3,50
SO₃ – 0,05 – 0,10

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.10.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 12-2003

Извещение опубликовано: 27.04.2003