[发明专利]矿棉组合物

说明书

本发明涉及人造矿棉(mineral wool)领域。更具体而言，本发明的目的在于打算用于制备隔热和/或隔声材料或者无土培养基质的矿棉。

更具体而言，本发明涉及玻璃棉类型的矿棉。

这种类型的矿棉一般是通过所谓的“内”离心法(即使用离心器高速旋转)使之纤维化，并且充满孔隙。实际上内离心法非常适用于使玻璃类型的矿棉纤维化，这种矿棉多数都含有一种碱金属氧化物富集的组合物，并且在纤维化温度下，与石棉或玄武岩矿棉相比，其液相线温度更低，粘度更高。这类方法尤其描述于专利EP-0 189 354或EP-0 519797。

近年来，在已知的工业的和经济可行性标准以及质量水平标准上，增加了矿棉的生物降解能力标准，即迅速溶于一种生理介质的能力，以便防止任何与最细纤维吸入物可能在体内聚集相关的潜在的致病危险，

因此，本发明的目的在于改善矿棉，特别是玻璃棉类型的矿棉的化学组成，改进的目的尤其在于增加生物降解能力，和/或使生物降解能力与通过内离心法(但是不排除其它纤维化方法)使之纤维化的能力相一致。

本发明的目的在于一种可溶于生理介质的矿棉，它包含下列组分，各组分的重量百分比如下所示：SiO₂                 38-52％，优选至少为40％，

                   尤其为41-48％或45-50/％Al₂O₃               16-23％，优选为17-21％或17-20％RO(CaO和/或MgO)        4-15％，优选为5-12％或5-11％R₂O(Na₂O和/或K₂O)  16-25％，优选为17-22％或17-20％B₂O₃                0-10％，尤其至少为1％，优选为3-9％或4-10％P₂O₅                0-3％，优选为0-1.5％，尤其为0或大于0，

                   最多为0.5％Fe₂O₃(总铁)         0-3％，优选为0-1.5％，尤其为大约0.01-1％TiO₂                 0-2％(在本文的其余部分中，组合物的任一组分的百分比都应理解为所指的是重量百分比)

选择这种组合物极为有利，特别是通过改变许多由大量特殊组分所发挥的复杂作用。

这样，本发明涉及一种玻璃棉类型的矿棉组合物，其中，基本上以Na₂O和/或K₂O形式存在的碱金属氧化物(R₂O)的含量大于基本上以CaO和/或MgO形式存在的碱土金属氧化物(RO)的含量。铁氧化物的含量(虽然以Fe₂O₃的形式测定，但是按惯例，对应于总的铁含量)是非常有限的或甚至为零；另一方面，硼氧化物的含量非常显著。

这种组合物纤维化时的粘度适合于内离心法。

关于生物降解能力，我们已经知道，某种化合物，例如P₂O₅，可以大大改善矿物组合物，尤其是玻璃棉类型的矿物组合物的生物降解能力，但是其它氧化物，例如氧化铝，正相反，起码在中性pH时，似乎具有降低其生物降解能力的倾向。例如，可参考专利EP-412 878。但是，大量加入P₂O₅(或，例如去掉氧化铝)在本发明的上下文中并未被证实是最佳方法。这是因为可以有其它考虑，例如经济上的考虑(P₂O₅来自于昂贵的原料)和技术上的考虑--改变组合物中P₂O₅的百分比，尤其是改变氧化铝的百分比将会引起组合物的其它特性按照不合需要或未知的方式发生变化。因此，和氧化铝一样，P₂O₅并不是不影响组合物的粘度。但是，更具体而言，在通过最利于本发明所应用的内离心法来纤维化玻璃棉类型组合物的情况下，该组合物的粘度测定性能是一个待适当控制的重要标准。