Procedimiento para la producción de lana mineral.

Lana mineral susceptible de disolverse en un medio fisiológico, caracterizada porque comprende los constituyentes indicados más abajo según los porcentajes en peso siguientes: **

(Tabla)** y en la que MgO está comprendido entre 0 y 5%, en particular entre 0 y 2%, cuando R2O

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR1999/002205.

Solicitante: SAINT-GOBAIN ISOVER.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: LES MIROIRS, 18, AVENUE D'ALSACE 92400 COURBEVOIE FRANCIA.

Inventor/es: BERNARD, JEAN-LUC, VIGNESOULT, SERGE, LAFON,FABRICE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Composiciones para fibras o filamentos de vidrio... > C03C13/06 (Fibras inorgánicas, p. ej. lana de escorias, lana mineral, lana de roca)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL... > Fabricación o tratamiento de fragmentos, fibras... > C03B37/04 (por empleo de la fuerza centrífuga)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas... > C03C3/097 (que contienen fósforo, niobio o tántalo)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas... > C03C3/087 (que contienen óxido de calcio, p. ej. cristal de vidrio ordinario o cristal para recipientes huecos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > C03C13/00 (Composiciones para fibras o filamentos de vidrio (fabricación de fibras o filamentos de vidrio C03B 37/00))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas... > C03C3/091 (que contienen aluminio)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas... > C03C3/064 (que contienen boro)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA > COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES... > Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas... > C03C3/062 (con menos del 40% en peso de sílice)

PDF original: ES-2224692_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de lana mineral.

La presente invención concierne al dominio de lanas minerales artificiales. Trata más concretamente de lanas minerales destinadas a fabricar materiales de aislamiento térmico y/o acústico o de sustratos de cultivo fuera del suelo.

Más en particular se interesa en lanas minerales del tipo lana de roca, es decir, cuyas composiciones químicas llevan consigo una temperatura de líquido elevada y una gran fluidez a su temperatura de formación de fibra, asociadas a una temperatura de transición vitrea elevada.

Convencionalmente, ese tipo de lana mineral está formada en fibras por procedimientos de centrifugación llamados "externos", por ejemplo del tipo de los que utilizan una cascada de ruedas de centrifugación alimentadas de materia fundida por un dispositivo de distribución estática, como se describe especialmente en las patentes EP- 465 31 ó EP- 439 385.

El procedimiento de formación de fibra por centrifugación llamada "interna", es decir que recurre a centrifugadoras giratorias a gran velocidad y taladradas de orificios, en cambio se reserva convencionalmente a la formación de fibra de lana mineral del tipo lana de vidrio, esquemáticamente de composición más rica en óxidos alcalinos y de débil proporción de alúmina, de temperatura de líquido menos elevada y de viscosidad, a la temperatura de formación de fibra, mayor que la de lana de roca. Ese procedimiento se describe especialmente en las patentes EP- 189 354 ó EP- 519 797.

Sin embargo se han desarrollado recientemente soluciones técnicas que permiten adaptar el procedimiento de centrifugación interna a la formación de fibra de lana de roca, especialmente modificando la composición del material constitutivo de las centrifugadoras y sus parámetros de funcionamiento. Para más detalles en este tema se podrá remitir especialmente a la patente WO 93/2977. Esta adaptación se ha revelado particularmente interesante en el sentido de que permite combinar propiedades que no eran hasta entonces inherentes más que a uno u otro de los dos tipos de lana, roca o vidrio. Así, la lana de roca obtenida por centrifugación interna es de una calidad comparable a la lana de vidrio, con una proporción de componentes no fibrosos menor que la de lana de roca obtenida convencionalmente. Conserva, sin embargo, las dos ventajas ligadas a su naturaleza química, a saber, un bajo coste de materias químicas y resistencia a temperatura elevada.

Por tanto, son posibles ahora dos maneras para formar fibras de lana de roca, dependiendo la elección de una u otra de un número de criterios, de entre los cuales el nivel de calidad requerido a la vista de la aplicación abordada y el de la factibilidad industrial y económica.

A esos criterios se ha añadido desde hace algunos años el de un carácter biodegradable de la lana mineral, a saber, la capacidad de ésta para disolverse rápidamente en medio fisiológico, con el fin de prevenir todo riesgo patógeno potencial ligado a la acumulación eventual de las fibras más finas en el organismo por inhalación.

Una solución al problema de elegir composición de lana mineral de tipo roca y de carácter biosoluble consiste en el uso de proporciones de alúmina elevadas y proporciones de alcalinos moderadas.

Esta solución conduce especialmente a costes de materias primas elevados, por el hecho del uso preferido de bauxita.

La presente invención tiene como fin mejorar la composición química de lanas minerales de tipo roca, mejora que se destina especialmente a aumentar su carácter biodegradable con una capacidad para hacerse fibra por centrifugación interna, mientras mantiene la posibilidad de obtener esas composiciones con materias primas económicas.

La invención tiene por objetivo un procedimiento de obtención de una lana mineral susceptible de disolverse en un medio fisiológico, que comprende los componentes indicados más abajo según los porcentajes en peso siguientes:

SÍ2

39-55%,

preferentemente

4-52%

AI23

16-27%,

-

16-25%

CaO

-

1-25%

MgO

-5%,

-

Na2

-15%,

-

6-12%

K2o

-15%,

--

3-12%

R2O (Na2 +

1-17%,

12-17%

K2)

-3%,

_

-2%

P2O5

-15%,

Fe23

-8%,

-4%

B2O3

-3%.

Ti2

Según un modo de realización conveniente de la invención, la lana mineral comprende los componentes indicados más abajo conforme a los porcentajes en peso siguientes:

SÍO2

39-55%,

preferentemente

4-52%

AI2O3

16-25%,

-

17-22%

CaO

-

1-25%

MgO

-5%,

Na2

-15%,

-

6-12%

K2

-15%,

-

6-12%

R2O (Na2 + K2)

13,-17%

P2O5

-3%,

-

-2%

Fe23

-15%,

B2O3

-8%,

-

-4%

Ti2

-3%,

En la continuación del texto, todo porcentaje de un componente de la composición se debe entender como un porcentaje en peso, y las composiciones según la invención pueden contener hasta 2 ó 3% de compuestos a considerar como impurezas no analizadas, como se sabe en ese género de composición.

La selección de una tal composición ha permitido acumular toda una serie de ventajas, en particular actuando sobre los múltiples papeles, complejos, que juegan un cierto número de sus componentes específicos.

En efecto, se ha podido constatar que la asociación de una proporción de alúmina elevada, comprendida entre 16 y 27%, preferentemente superior a 17% y/o preferentemente inferior a 25%, en particular inferior a 22%, para una suma de elementos formadores, sílice y alúmina, comprendida entre 57 y 75%, preferentemente superior a 6% y/o preferentemente inferior a 72%, en particular Inferior a 7%, con una cantidad de alcalinos (R2O: sosa y potasa) elevada comprendida entre 1 y 17%, con MgO comprendido entre y 5%, en particular entre y 2%, permite obtener composiciones de vidrio que poseen la notable propiedad de formar fibras en un vasto dominio de temperatura y confieren a las fibras obtenidas un carácter biosoluble a pH ácido. Según modos de realización de la invención, la proporción de alcalino es preferentemente superior a 12%, en particular superior a 13,% e incluso 13,3%... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de obtención de una lana mineral susceptible de disolverse en un medio fisiológico, por fibrado de un vidrio por centrifugación interna, comprendiendo dicha lana mineral los constituyentes indicados más abajo según los porcentajes en peso siguientes:

s¡o2

39-55%,

preferentemente

4-52%

ai2o3

16-27%,

--

16-25%

CaO

1-25%

MgO

-5%,

Na2

-15%,

-

6-12%

k2o

-15%,

-

3-12%

R2O (Na2 +

1-17%,

12-17%

K2o)

-3%,

_

-2%

p2s

-15%,

Fe23

-8%,

_

-4%

b2o3

-3%.

Tí2

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la lana mineral comprende los constituyentes indicados más abajo según los porcentajes en peso siguientes:

Si2

39-55%, preferentemente 4-52%

ai2o3

16-25%, - 17-22%

CaO

1-25%

MgO

-5%,

Na2

-15%, - 6-12%

K2

-15%, - 6-12%

R2 (Na2 + K2)

13,-17%

P2O5

-3%, - -2%

Fe23

-15%,

b2o3

-8%, -- -4%

Ti2

-3%,

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la proporción de alcalinos (Na2 + K2)

está comprendida entre:

13, < R2 < 15, en particular 13,3 < R2 < 14,5.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la lana mineral comprende contenidos de Fe23 (hierro total) tales que:

< Fe23 < 5, preferentemente < Fe23 3, en particular ,5 < Fe23 < 2,5

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la lana mineral comprende contenidos de Fe23 (hierro total) tales que:

< Fe23 < 15, en particular 5 < Fe2C>3 8

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la lana mineral respeta la

relación:

(Na2 + K2)/Al23 > ,5

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la lana mineral respeta la relación:

(Na2 + K2)/Al23 > ,6, en particular (Na2Ü + K2)/Ab3 > ,7

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la lana mineral comprende

contenidos de cal y magnesia tales que: 15 < CaO < 25, preferentemente < MgO < 2, en particular < MgO < 1