专利名称：矿物纤维组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能生物降解的矿物纤维组合物。
现有技术描述了一些据说能生物降解的矿物纤维组合物。
矿物纤维组合物的生物降解性是十分重要的，因为许多研究都指出直径很小，小于3微米的矿物纤维可能是致癌的，而同样直径的能生物降解的矿物纤维无致癌性。
但是，不仅生物降解性，矿物纤维或由它制成的产品的机械和热性能、矿物纤维的电阻和矿物纤维组合物的可加工性也都是相当重要的。
例如，矿物纤维常大量用作绝缘材料，为此，它必须有足够的耐湿性。
矿物纤维也必须能用已知的，生产小直径矿物纤维的方法，如离心技术，尤其是内离心技术(此技术在美国专利US-PS4203745中叙述)来加工。
本发明主要提供一种新的矿物纤维组合物，其特征是能生物降解，稳定性好，耐湿性好且易于加工。
本发明主要发现含有相当量碱性氧化物，碱土金属氧化物和任选的磷氧化物的矿物纤维组合物可解决这个问题。
已经证明，这样的矿物纤维组合物能完全具备所需的性质，即生物降解性，耐湿性和良好的加工成型性。
本发明的目的是一种能生物降解的矿物纤维组合物，它以下列组成(按如下重量百分数)为特征
SiO245～60Al2O3＞2CaO 7～18MgO 4～10Na2O 7～20K2O0～4B2O31～12P2O50～4其它 0～5Na2O＋K2O 7～24CaO＋MgO ＞15.5，≤25BaO 0～5TiO20～4Cr2O30～1.5Fe2O30～3.
本发明的矿物纤维组合物可用离心技术加工。所得的纤维耐湿性好。十分令人惊奇的是，这矿物纤维组合物显示出生物降解性。平均纤维直径最好为≤10微米，在2.5和5微米间为更好。
本发明矿物纤维组合物最好具有下列组成(以重量百分数计)SiO250～58Al2O3＞2CaO 10～18MgO 4～8Na2O 10～18
K2O 0～2B2O33～12P2O50.5～4其它 0～2Na2O＋K2O 10～21CaO＋MgO 16～24BaO 0～4TiO20～3Cr2O30～1Fe2O30～2.
本发明矿物纤维组合物特别是具有下列组成的这种(以重量百分数计)SiO250～57Al2O30.5～1.5CaO 11～16MgO 4.5～6Na2O12～17K2O 0.5～1B2O35～11P2O51～3其它 0.5～1.0Na2O＋K2O 11～17CaO＋MgO 16～22BaO 0～3TiO20～2Cr2O30～0.5Fe2O30～1.5.
本发明的矿物纤维组合物最好含有＜55％二氧化硅。
组合物最好含有＞5％(重量)氧化镁，＞6％(重量)更好。
最好加入氧化钡以替换氧化钙。
加入五氧化磷可增加生物降解性。因此，本发明组合物最好含有至少为0.5％(重量)的P2O5。
加入氧化钛、氧化铬和/或氧化铁有利于降低熔融物的腐蚀性。
本发明矿物纤维组合物的耐湿性可用称作DGG法的标准方法来测定。在DGG法中，把10克磨细了的，粒径在360和400微米间的矿物粉放入100毫升水中，在沸点保持5小时。在物料迅速冷却后，过滤溶液并把滤液蒸干。用所得干物的重量来计算出溶于水中的矿物重量。此量以每克试样的毫克数表示。
本发明矿物组合物的生物降解性可如下测定把1克矿物粉，如DGG法所述，溶于PH为7.4，有下述组成的生理溶液中去NaCl6.78NH4Cl 0.535NaHCO32.268NaH2PO4H2O 0.166(柠檬酸钠)2H2O 0.059甘氨酸 0.450H2SO40.049CaCl20.022选择的动力学试验条件如Scholze和Conradt中所述。流速是300毫升/天。试验持续时间是14天。结果以14天后溶液中的SiO2百分数×100表示。
参考实例，下面将对本发明做更详细的描述。
实例1生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO256Al2O30.5CaO 15MgO 4.0Na2O 16.2K2O0.8B2O35.5P2O51.5其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值32毫克/克。
上述生物降解性试验得值615。
实例2生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO254.5Al2O30.5CaO 15MgO 4.0Na2O 16.2K2O0.8B2O35.5
P2O53.0其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值32毫克/克。
上述生物降解性试验得值690。
实例3生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO256Al2O30.5CaO 13MgO 6Na2O 16.2K2O0.8B2O35.5P2O51.5其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值32毫克/克。
上述生物降解性试验得值615。
实例4生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO254.5Al2O30.5CaO13MgO6
Na2O16.2K2O 0.8B2O55.5P2O53其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值32毫克/克。
上述生物降解性试验得值690。
实例5生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO256Al2O30.5CaO16MgO 6Na2O13.2K2O 0.8B2O35.5P2O51.5其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值22毫克/克。
上述生物降解性试验得数值585。
实例6生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物
SiO254.5Al2O30.5CaO 16MgO 6Na2O13.2K2O 0.8B2O35.5P2O53其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值22毫克/克。
上述生物降解性试验得数值660。
实例7生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO254.5Al2O31CaO 16MgO 6Na2O 13.2K2O 0.8B2O36.5P2O51.5其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值17毫克/克。
上述生物降解性试验得数值570。
实例8生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO253Al2O31CaO 16MgO 6Na2O 13.2K2O0.8B2O36.5P2O53其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值17毫克/克。
上述生物降解性试验得数值645。
实例9生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO250.5Al2O31.5CaO 16MgO8Na2O 12.2K2O 0.8B2O36.5P2O54其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值7毫克/克。
上述生物降解性试验得数值660。
实例10生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO250.5Al2O31.5CaO 18MgO 6Na2O 10.7K2O0.8B2O38P2O54其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值7毫克/克。
上述生物降解性试验得数值660。
实例11生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO255Al2O31CaO 11MgO 5Na2O 14.2
K2O 0.8B2O311.5P2O51其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值31毫克/克。
上述生物降解性试验得数值600。
实例12生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO256.5Al2O30.5CaO 11MgO5Na2O 14.2K2O 0.8B2O310.5P2O51其它 0.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值36毫克/克。
上述生物降解性试验得数值620。
实例13生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO258.0Al2O30.5
CaO 13.0MgO 7.0Na2O＋K2O 13.5B2O38.0.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值21毫克/克。
上述生物降解性试验得数值515。
实例14生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO257.0Al2O30.5Fe2O31.0CaO 13.0MgO 7.0Na2O＋K2O 13.5B2O38.0.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值22毫克/克。
上述生物降解性试验得数值480。
实例15生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO258.0Al2O30.5CaO 9.5MgO 7.0
Na2O＋K2O 17.0B2O38.0.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值36毫克/克。
上述生物降解性试验得值550。
实例16生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO258.0Al2O30.5CaO 13.0MgO 7.0Na2O＋K2O 17.0B2O34.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值27毫克/克。
上述生物降解性试验得值515。
实例17生产有下列组成(以重量百分数计)的组合物SiO257.5Al2O30.5CaO 13.5MgO 6.5Na2O＋K2O 17.0B2O34.5Cr2O30.5.
此矿物组合物可用离心技术加工。
用上述DGG法测得数值25毫克/克。
上述生物降解性试验得值490。
权利要求
1.一种能生物降解的矿物纤维组合物，以下列组成(以重量百分数计)为特征SiO245～60Al2O3＜2CaO 7～18MgO 4～10Na2O7～20K2O 0～4B2O31～12P2O50～4其它 0～5Na2O＋K2O 7～24CaO＋MgO ＞15.5，≤25BaO 0～5TiO20～4Cr2O30～1.5Fe2O30～3.
2.权利要求1的矿物纤维组合物，以下列组成(以重量百分数计)为特征SiO250～58Al2O3＜2CaO 10～18MgO 4～8Na2O 10～18K2O0～2B2O33～12P2O50.5～4其它 0～2Na2O＋K2O 10～21CaO＋MgO 16～24BaO 0～4TiO20～3Cr2O30～1Fe2O30～2.
3.权利要求1或2的矿物纤维组合物，以下列组成(以重量百分数计)为特征SiO250～57Al2O30.5～1.5CaO 11～16MgO 4.5～6Na2O 12～17K2O0.5～1B2O35～11P2O51～3其它 0.5～1.0Na2O＋K2O 11～17CaO＋MgO 16～22BaO 0～3TiO20～2Cr2O30～0.5Fe2O30～1.5.
4.权利要求1到3的任何一种矿物纤维组合物，其特征是二氧化硅的含量＜55％(重量)。
5.权利要求1到3的任何一种矿物纤维组合物，其特征是氧化镁的含量＞5％(重量)。
6.权利要求1到3的任何一种矿物纤维组合物，其特征是氧化镁的含量＞6％(重量)。
全文摘要
一种能生物降解的矿物纤维组合物，以下列组成(以重量百分数计)为特性SiO
文档编号C03C13/00GK1131410SQ95190711
公开日1996年9月18日 申请日期1995年6月19日 优先权日1994年6月19日
发明者J·L·本纳德, A·迪梅林戈, E·卢耶, H·富塔克 申请人:伊索福圣戈班公司