專(zhuān)利名稱(chēng)：粘合的纖維材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘合的纖維材料，尤其是適用于包括用粘合劑粘合的含鹽的可溶性纖維。
耐火陶瓷纖維(RCF)是眾所周知的材料；一般包括一種由氧化物熔體經(jīng)紡、吹、拉形成的硅酸鋁無(wú)機(jī)纖維或其它方法形成的纖維。這種RCF纖維用于各種工業(yè)和民用制品的制造。RCF的典型用途是需要耐溫超過(guò)800℃的應(yīng)用領(lǐng)域。
許多RCF纖維以針刺的纖維氈形式而使用，其結(jié)構(gòu)完整性通過(guò)以針刺工藝?yán)p繞在一起的纖維提供(這類(lèi)產(chǎn)品被稱(chēng)為“氈”)。有時(shí)使用粘合劑將這些纖維固定在一起隨后暴露于高溫。氈能被進(jìn)一步加工形成切割型材或被折疊形成絕緣模件。
RCF也用于稱(chēng)為“加工產(chǎn)品”的生產(chǎn)。加工產(chǎn)品包括RCF被進(jìn)一步加工成其中RCF以次要或主要的組份而存在的材料。典型的加工產(chǎn)品包括有“板”--通過(guò)濕法生產(chǎn)的包含無(wú)機(jī)和/或有機(jī)粘合劑的基本上剛性的平片(例如通過(guò)RCF和粘合劑的懸浮液脫水制成的)；“紙”--在造紙機(jī)上形成的-種厚度薄于或等于6mm的柔軟纖維狀絕緣材料(例如用粘合劑形成的片形RCF)；“型材”--由陶瓷纖維外加無(wú)機(jī)或有機(jī)粘合劑制成的基本上剛性的型材，燒制過(guò)的或未燒制過(guò)的(例如通過(guò)真空成型形成RCF的各種型材)；“耐火型材”--通過(guò)真空成型方法形成的并用于民用和工業(yè)防火如輻射體或用于裝飾外表的RCF；“澆鑄成型物”--可以澆鑄的加有無(wú)機(jī)或有機(jī)粘合劑的陶瓷纖維(例如以水泥、混凝土和灰泥形態(tài)的RCF)；“膩?zhàn)印?-含有RCF和粘合劑的可模塑材料，它可以用手抹涂、手工模塑或從壓力槍分散和經(jīng)干燥/加熱而固化；“擠出物”--一種類(lèi)似膩?zhàn)拥牟牧?，它可以用?lái)制造擠出型材和管子；“紡織物”--含有或沒(méi)有外加其它長(zhǎng)絲、金屬絲或紗線(xiàn)機(jī)織的陶瓷纖維(例如通過(guò)紡織工藝形成繩子、紗、席等等的RCF)。
在上述的許多應(yīng)用中使用了粘合劑，粘合劑主要有兩類(lèi)“有機(jī)粘合劑”--它用來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品有關(guān)低溫的加工性能，但它在較高溫度下燒掉。有機(jī)粘合劑包括，例如像淀粉類(lèi)材料。
“無(wú)機(jī)粘合劑”--它可用來(lái)有效地改進(jìn)產(chǎn)品有關(guān)低溫的加工性能，而它暴露于高溫之后也保持產(chǎn)品完整性。無(wú)機(jī)粘合劑包括，例如像膠體二氧化硅、氧化鋁和粘土類(lèi)材料。
所有上述材料和概念在耐火工業(yè)中是眾所周知的。
雖然非常有用，但RCF是無(wú)機(jī)纖維狀材料。無(wú)機(jī)纖維狀材料可以是玻璃態(tài)或結(jié)晶態(tài)。石棉是無(wú)機(jī)纖維狀材料的一種形態(tài)，與呼吸系統(tǒng)疾病極有牽連。
雖然現(xiàn)仍然不清楚某些石棉與疾病相關(guān)的成因機(jī)理是什么，但某些研究人員認(rèn)為其機(jī)理與物理上的和尺寸相關(guān)。石棉的臨界尺寸能刺穿人體的細(xì)胞，所以通過(guò)長(zhǎng)期和反復(fù)的細(xì)胞傷害，對(duì)健康有很壞的影響。不管這種機(jī)理是否準(zhǔn)確或不準(zhǔn)確，經(jīng)銷(xiāo)商們已提出要求對(duì)呼吸系統(tǒng)有害的各種無(wú)機(jī)纖維產(chǎn)物分類(lèi)，不管是否有任何依據(jù)支持這種分類(lèi)?？上?，對(duì)于使用無(wú)機(jī)纖維的許多應(yīng)用領(lǐng)域，沒(méi)有實(shí)際的代用品。
因此，對(duì)無(wú)機(jī)纖維有一個(gè)工業(yè)和管理的要求，它將使危險(xiǎn)性(即使有)盡可能減少，并有客觀上的依據(jù)以相信它們是安全的。
一系列的研究已提出，如果制造充分可溶于生理流體中，并在人體內(nèi)停留時(shí)間短的無(wú)機(jī)纖維，則損傷將不會(huì)出現(xiàn)或至少會(huì)減小。由于與石棉有關(guān)的疾病的危險(xiǎn)出現(xiàn)十分取決于暴露時(shí)間的長(zhǎng)短，這種思路似乎是合理的。石棉是極不溶解的。
由于細(xì)胞間流體性質(zhì)上是含鹽的，纖維在成性溶液中溶解性的重要性已認(rèn)識(shí)很久。如果纖維溶解于生理鹽水溶液中，只要溶解的組分是非毒性的，那么這些纖維應(yīng)比沒(méi)有如此溶解的纖維更安全。因此，近幾年來(lái)已提出許多不同類(lèi)型的纖維，它們是耐火的并且也溶解于人體流體。這些纖維包括堿土硅酸鹽纖維(如WO87/05007、WO89/12032、WO93/15028、WO94/15883、WO96/02478和WO97/49643)，它們不同程度上溶解于人體流體中。
鹽水可溶解纖維的一個(gè)問(wèn)題是由于它們的性質(zhì)比RCF更有反應(yīng)性，因此它們總是不能用來(lái)直接替代RCF。申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)這種反應(yīng)性的一個(gè)方面，是材料的性能在溫度超過(guò)1100℃下受通常使用于RCF的粘合劑和填料中存在的鋁的非常不利的影響。申請(qǐng)人推測(cè)這種不利的影響是由于一種低共熔的組合物，據(jù)報(bào)道它于約1238℃以CaO-Al2O3-MgO-SiO2物相場(chǎng)存在。
申請(qǐng)人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在1200℃以上鈉和硼對(duì)纖維的性能有不利影響。
因此本發(fā)明提供一種復(fù)合材料，它包括粘合的堿土硅酸鹽纖維，其中任何粘合劑和填料包含少量的鋁以使該復(fù)合材料包含低于1％以Al2O3表示的鋁。優(yōu)選的復(fù)合材料包含低于0.5重量％以Al2O3表示的鋁。更優(yōu)選的復(fù)合材料包含低于0.1重量％以Al2O3表示的鋁。還更優(yōu)選的復(fù)合材料是基本上無(wú)鋁的。
在進(jìn)一步的特性中，該復(fù)合材料包含低于1％，優(yōu)選的低于0.5％，更優(yōu)選的低于0.1重量％(以Na2O表示的)鈉，還更優(yōu)選的是基本上無(wú)鈉的。
在還有進(jìn)一步的特性中，復(fù)合材料包含低于0.5重量％的硼，優(yōu)選的低于0.1重量％(以B2O3表示的)硼。
本發(fā)明的進(jìn)一步特性從權(quán)利要求書(shū)和下列說(shuō)明中顯而易見(jiàn)，它涉及到本發(fā)明可能應(yīng)用的多種應(yīng)用。絕緣板和型材本發(fā)明可以通過(guò)參照表1來(lái)說(shuō)明它的最主要構(gòu)思，表1表示使用SUPERWOOLTM612TM組合物堿土硅酸鹽纖維(購(gòu)自Thermal Ceramicsde France SA或Thermal Ceramics Limited)制成的板的結(jié)果。這種纖維含有SiO264％、CaO 17％、MgO 13.5％、ZrO25重量％的標(biāo)稱(chēng)組成和低于5％的雜質(zhì)，和可使用于1200℃以上溫度和直到1250℃。
常規(guī)的制造板材和某些型材的方法包括，首先用陽(yáng)離子有機(jī)粘合劑如淀粉和陰離子無(wú)機(jī)粘合劑如膠體二氧化硅配制纖維的懸浮液。所述陽(yáng)離子有機(jī)粘合劑和陰離子無(wú)機(jī)粘合劑絮凝，把纖維吸引入到絮凝的懸浮液中。
使該懸浮液與篩網(wǎng)模接觸和將模抽真空以在篩網(wǎng)的外邊(陽(yáng)模)或在篩網(wǎng)的里邊(陰模)真空成型制品。將模抽真空直到足夠的纖維厚度已形成，然后把模從懸浮液中取出，維持真空一會(huì)兒以加速脫水。這種工藝生產(chǎn)一種約含50％-70％水的濕生制品。
在這階段，該產(chǎn)品非常脆，具有濕卡片紙板的稠度。例如，將濕生制品在約150℃溫度干燥，則有機(jī)粘合劑產(chǎn)生一些加工性能。在這種材料的配制中使用相對(duì)小量的無(wú)機(jī)粘合劑。用于真空成型中的一種典型配方應(yīng)包含100kg纖維、25kg膠體二氧化硅(30％溶液，即7.5kg干重)、6.5kg淀粉和1000加侖(約4500升)水。在這種制劑中二氧化硅總計(jì)約為懸浮液制劑的0.16％和約7％的干材料。
當(dāng)最后使用者首次將型材或板燃燒時(shí)，有機(jī)粘合劑燒掉而無(wú)機(jī)粘合劑粘合纖維。
表1的配方1、2和3以非連續(xù)制造的特定型材進(jìn)行試驗(yàn)的。如可見(jiàn)到的，由于在粘土中存在鋁表1的配方1在1250℃熔融。鋁與纖維的CaO、MgO和SiO2相反應(yīng)形成一種低共熔物質(zhì)。雖然配方1溫度不合格，配方2和3似乎得到類(lèi)似的結(jié)果。配方4到10以連續(xù)制造的板進(jìn)行試驗(yàn)的。
配方4參見(jiàn)表2，說(shuō)明鋁化合物(如在循環(huán)廢水中存在的硫酸鋁)對(duì)高溫行為的影響。這似乎是非常的不利。
配方5和6說(shuō)明加入滑石作填料的影響。這似乎改善了斷裂模量和壓縮強(qiáng)度。配方5、7和8供與其它填料作比較，滑石得到最佳結(jié)果。
配方5、9和10供作為膠體二氧化硅量的變化的比較。配方9似乎是最佳的。
表1
(表1)續(xù)
表2
表1的配方得到有列于表3組合物的板。
表3
用真空成型制造絕緣板和型材的一種典型和有效的組成范圍(重量％)是堿土金屬硅酸鹽纖維 70-85％膠體二氧化硅(30重％SiO2) 3-25％有機(jī)粘合劑 1-6％填料 11-20％使用這種組分，在成品板中典型和有效的組成是堿土金屬硅酸鹽纖維 70-90％膠體二氧化硅(30重％SiO2) 1-10％有機(jī)粘合劑 1-6％填料 11-20％上面給出的實(shí)例有組合物范圍堿土金屬硅酸鹽纖維 77.3-87.2％膠體二氧化硅(30重量％SiO) 1.2-8.2％有機(jī)粘合劑 3.3-4.7％填料 12.8-18％在上面試驗(yàn)的所有組合物中所用的膠體二氧化硅是NyacolTM1430，它含有約0.4重量％的鈉含量。存在的膠體二氧化硅量足夠低(3.9-22.8重量％膠體二氧化硅轉(zhuǎn)化成在成品中含約1.2-7重量％二氧化硅的粘合劑)因此粘合劑中的鈉對(duì)材料的性能沒(méi)有明顯的不好影響。
紙相同的原理應(yīng)用于紙的制造。在普通的耐火紙制造中，以類(lèi)似真空成型方法制漿料和澆鑄在如造紙機(jī)的金屬網(wǎng)模型上。
通常所用的絮凝劑是明礬。申請(qǐng)人已能夠使用丙烯酸膠乳粘合劑和一種有機(jī)絮凝劑制成耐火纖維紙。這種紙已試驗(yàn)到1250℃，并當(dāng)在1200℃損壞時(shí)，纖維在原地仍然有某些絕緣作用。相反，如使用明礬作絮凝劑，則紙熔融。
用于紙的一種典型配方(重％)是SUPERWOOLTM612TM90-95％丙烯酸膠乳(購(gòu)自Rohm&Haas的PRIMAl HA8TM) 5-10％有機(jī)絮凝劑 ＜1％
適合的有機(jī)絮凝劑包括購(gòu)自Allied Colloids的PERCOL LSeriesTM。它們是丙烯酰胺基產(chǎn)物。尤其PERCOL 230L效果好。
耐火層、人造煤和耐火型材直接暴露于火焰的制品是處于溫度1000℃以上的腐蝕環(huán)境中和暴露于燃燒產(chǎn)物中。使用對(duì)于堿土金屬硅酸鹽纖維的普通粘合劑(SUPERWOOLTM612TM)造成型材龜裂。申請(qǐng)人通過(guò)使用不同膠體二氧化硅粘合劑以相同量(約6重量％)制成的片試驗(yàn)了一系列組合物。將這些片加熱到1000℃，1小時(shí)，評(píng)定其龜裂、脆性和硬度(肖氏“o”)。這些試驗(yàn)結(jié)果列于下面表4中表4
由此推斷得；(1)堿性pH與破裂碎片相關(guān)聯(lián)，并顯示耐熱沖擊性差；和(2)Na2O含量減少似乎與產(chǎn)品的脆性有關(guān)。
因此，從增長(zhǎng)的鋁、鈉和硼對(duì)堿土金屬硅酸鹽纖維的高溫性能是有害的觀點(diǎn)來(lái)看，申請(qǐng)人要求他們的膠體供應(yīng)商(Univar ofCroydon,England-Akzo Nobel的分銷(xiāo)商)提供滿(mǎn)足下述要求而不是通常市場(chǎng)要求的膠體二氧化硅(1)膠體二氧化硅應(yīng)有略酸性到大致中性pH，優(yōu)選在6.5到7.5范圍(2)膠體二氧化硅的鈉堿含量應(yīng)低，優(yōu)選低于0.1重量％(3)二氧化硅不應(yīng)有明顯量的鋁存在。
在包括30重量％二氧化硅的標(biāo)記Bindzil 30/220LPN下供應(yīng)的初步試驗(yàn)產(chǎn)品，其pH為7.0，包含0.08重量％Na2O。使用這種二氧化硅重復(fù)如上的相同試驗(yàn)和生產(chǎn)出產(chǎn)品，它不龜裂并保持纖維狀，肖氏“0”硬度為50。進(jìn)一步制成樣品和經(jīng)受250小時(shí)循環(huán)試驗(yàn)(2小時(shí)在氣體火焰上和2小時(shí)離開(kāi)它)，結(jié)果是通過(guò)了這種試驗(yàn)。
對(duì)于能用來(lái)達(dá)到這些結(jié)果的典型膠體二氧化硅初步規(guī)格是表5
這種二氧化硅能從Akzo Nobel公司以標(biāo)記Bindzil 30/220LPN或商標(biāo)THERMSOLTM得到。
用于防火型材制造中的典型混合物包括表6
用于形成漿料的水量按照應(yīng)用情況變化，但例如可以是從2700-4500升(600-1000加侖)范圍。該纖維在水中典型地相當(dāng)于約0.5-4重量％纖維。不是將所有的配料加入由這種混合物形成的真空成型的產(chǎn)品中，但是典型地這種混合物產(chǎn)生一種包括大約6重量％膠體二氧化硅、3.5-5％淀粉和其余為纖維的產(chǎn)品。在最終的產(chǎn)品中，膠體二氧化硅的允許范圍通常是從約4％到約9重量％。
排除有機(jī)粘合劑的其它組合物(對(duì)高溫應(yīng)用如炊具墊圈(rings)有用的)例如可以從下面漿料組合物1和2制成
表7
“白水”是一種水和膠體二氧化硅混合物的工業(yè)術(shù)語(yǔ)。這種漿料組合物產(chǎn)生包括有15-30重量％二氧化硅和平衡量的纖維的產(chǎn)品。
典型墊圈用漿料組合物(重量份)是墊圈用漿料組合物1THERMSOLTM膠體二氧化硅335纖維(SUPERWOOLTM612) 3-5淡水 95墊圈用漿料組合物2LEVASIL200-A-40膠體二氧化硅750纖維(短纖維和短切的SUPERWOOLTM612) 30淡水 250LEVASIL200-A-40不同于上面表4所示的LEVASIL200-A-30，不同點(diǎn)在于與在存在的二氧化硅量相比LEVASIL200-A-40含有較低量的鈉。此外，也是很重要的，LEVASIL200-A-30是鋁酸鹽改性的，而LEVASIL200-A-40不含氧化鋁。LEVASI L200-A-40的特性是二氧化硅含量(重％) 40-41.5Na2O含量(重％) 0.16-0.24比表面積(m2/g) 180-220pH 8.5-9.5申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在使用LEVASIL200-A-40時(shí)，對(duì)炊具墊圈生產(chǎn)或性能無(wú)有害影響。對(duì)使用40％膠體二氧化硅的墊圈適合的漿料組合物是
表8
在標(biāo)題“耐火層、人造煤和耐火型材“下上面所述的材料(見(jiàn)表6)也能在較廣泛應(yīng)用領(lǐng)域如板和型材中使用。用于形成板和型材的一種典型組成(重量份)是淀粉(Solvitose PLV) 4.8HERMSOLTM膠體二氧化硅 32纖維(SUPERWOOLTM612) 80一般地說(shuō)，纖維含量?jī)?yōu)選地應(yīng)在水重量的0.5％和5％范圍。對(duì)于使用這種粘合的纖維狀材料的各種應(yīng)用，其特定的組成的選擇是個(gè)試驗(yàn)的問(wèn)題。
從以上的結(jié)果能夠見(jiàn)到，在所用粘合劑量高的地方，粘合劑中的鈉量最好保持低些。類(lèi)似的觀點(diǎn)適合于硼。應(yīng)該注意，有些膠體二氧化硅含有鋁作為一種抗衡離子，應(yīng)回避這種膠體二氧化硅。
權(quán)利要求書(shū)按照條約第19條的修改1．一種包括膠體二氧化硅粘合的堿土金屬硅酸鹽纖維的復(fù)合材料，其中任何的粘合劑或填料包含小量鋁，以使該復(fù)合材料包括小于1重量％的以Al2O3表示的鋁。
2．按照權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括低于0.5重量％以Al2O3表示的鋁。
3．按照權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括低于0.1重量％以Al2O3表示的鋁。
4．按照權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料是基本上不含鋁。
5．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中包括低于1重量％以Na2O表示的鈉。
6．按照權(quán)利要求5的復(fù)合材料，其中包括低于0.5重量％以Na2O表示的鈉。
7．按照權(quán)利要求6的復(fù)合材料，其中包括低于0.1重量％以Na2O表示的鈉。
8．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中復(fù)合材料是基本上不含鈉。
9．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中包括低于0.5重量％以B2O3表示的硼。
10．按照權(quán)利要求9的復(fù)合材料，其中包括低于0.1重量％以B2O3表示的硼。
11．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中堿土硅酸鹽纖維在超過(guò)1200℃溫度下本身能在沒(méi)有過(guò)分的收縮下使用。
12．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中的材料能從含下列配料(重量％)的漿料通過(guò)真空成型得到堿土金屬硅酸鹽纖維 70-85％膠體二氧化硅(30重量％SiO2) 3-25％有機(jī)粘合劑 1-6％填料 11-20％13．按照權(quán)利要求12的復(fù)合材料，包括堿土金屬硅酸鹽纖維 70-90％
膠體二氧化硅(30重量％SiO2)1-10％有機(jī)粘合劑 1-6％填料 11-20％14．按照權(quán)利要求13的復(fù)合材料，包括堿土金屬硅酸鹽纖維 77.3-87.2％膠體二氧化硅(30重量％SiO2)1.2-8.2％有機(jī)粘合劑 3.3-4.7％填料 12.8-18％15．一種復(fù)合紙，它包括堿土金屬硅酸鹽纖維 90-95％有機(jī)粘合劑 5-10％有機(jī)絮凝劑 ＜1％16．按照權(quán)利要求15的復(fù)合紙，其中有機(jī)粘合劑是丙烯酸膠乳。
17．按照權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中的材料能從含下列配料的漿料通過(guò)真空成型得到堿土硅酸鹽纖維 60重量份膠體二氧化硅(30重量％SiO2) 12-14重量份淀粉2.5重量份和其中膠體二氧化硅的pH低于8。
18．一種復(fù)合材料，其中包括4-12重量％的膠體二氧化硅，3-6.5％淀粉，其余為堿土硅酸鹽纖維。
19．按照權(quán)利要求18的復(fù)合材料，其中包括4-9重量％的膠體二氧化硅，3.5-5％淀粉，其余為堿土硅酸鹽纖維。
20．按照權(quán)利要求18的復(fù)合材料，其中包括約6重量％的膠體二氧化硅。
21．按照權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中材料是一種能從下列配料通過(guò)真空成型得到的材料“白水”組分 50-80體積％的30％固體膠體二氧化硅與20-50體積％自來(lái)水堿土金屬硅酸鹽纖維相對(duì)“白水”組分的0.5-4％重固體并且其中膠體二氧化硅的pH低于8。
22．按照權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中的材料是一種能從下列配料通過(guò)真空成型得到的材料“白水”組分 90-100體積％的30％固體膠體二氧化硅與10-0體積％自來(lái)水堿土金屬硅酸鹽纖維相對(duì)“白水”組分的2-3重量％的固體并且其中膠體二氧化硅的pH低于8。
23．按照權(quán)利要求21或22的復(fù)合材料，其中包括15-30重量％的膠體二氧化硅，其余為纖維。
24．按照權(quán)利要求17的復(fù)合材料，其中在漿料中纖維的存在量為水的重量的0.5-5重量％。
25．按照權(quán)利要求1到11中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中的材料是一種能從下列配料通過(guò)真空成型得到的材料“白水”組分65-100體積％的pH低于10的40％固體低鈉含量膠體二氧化硅與35-0體積％自來(lái)水堿土金屬硅酸鹽纖維 相對(duì)“白水”組分的2-3重量％固體。
權(quán)利要求書(shū)按照條約第19條的修改權(quán)利要求15已經(jīng)修改并表達(dá)為獨(dú)立權(quán)利要求。對(duì)權(quán)利要求16進(jìn)行了一致性修改。進(jìn)行這一修改是由于提交時(shí)不正確的權(quán)利要求從屬關(guān)系所要求的。權(quán)利要求15和16要求保護(hù)的紙不含有以膠體二氧化硅為粘合劑。
請(qǐng)參見(jiàn)原始提交的說(shuō)明書(shū)第8-9頁(yè)之間段落的內(nèi)容(中文為第7頁(yè)第22行-第8頁(yè)第2行)清楚表明紙的制造及通常所用的絮凝劑是明礬，而本發(fā)明使用的是丙烯酸有機(jī)粘合劑和有機(jī)絮凝劑。
這些修改的權(quán)利要求相對(duì)于所舉對(duì)比文件具有新穎性和創(chuàng)造性，并與使用包含少量鋁的粘合劑或填料具有相同的技術(shù)特點(diǎn)。這一技術(shù)特點(diǎn)給予本發(fā)明產(chǎn)品以所舉對(duì)比文件產(chǎn)品所沒(méi)有的高溫性能。
權(quán)利要求
1．一種復(fù)合材料包括膠體二氧化硅粘合的堿土硅酸鹽纖維，其中任何粘合劑或填料包含小量鋁以使復(fù)合材料包括低于1重量％以Al2O3表示的鋁。
2．按照權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中復(fù)合材料包括低于0.5重量％以Al2O3表示的鋁。
3．按照權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中復(fù)合材料包括低于0.1重量％以Al2O3表示的鋁。
4．按照權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中復(fù)合材料是基本上無(wú)鋁。
5．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料和包括低于1重量％以Na2O表示的鈉。
6．按照權(quán)利要求5的復(fù)合材料和包括低于0.5重量％以Na2O表示的鈉。
7．按照權(quán)利要求6的復(fù)合材料和包括低于0.1重量％以Na2O表示的鈉。
8．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料和其中復(fù)合材料是基本上無(wú)鈉。
9．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料和包括低于0.5重量％以B2O3表示的硼。
10．按照權(quán)利要求9的復(fù)合材料和包括低于0.1重量％以B2O3表示的硼。
11．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中堿土硅酸鹽纖維在超過(guò)1200℃溫度下本身能使用沒(méi)有過(guò)分的收縮。
12．按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中材料能從含下列配料(重％)的漿料通過(guò)真空成型得到堿土金屬硅酸鹽纖維 70-85％膠體二氧化硅(30％SiO2重) 3-25％有機(jī)粘合劑 1-6％填料 11-20％
13．按照權(quán)利要求12的復(fù)合材料，包括堿土金屬硅酸鹽纖維 70-90％膠體二氧化硅(30％SiO2重) 1-10％有機(jī)粘合劑 1-6％填料 11-20％
14．按照權(quán)利要求13的復(fù)合材料，包括堿土金屬硅酸鹽纖維 77.3-87.2％膠體二氧化硅(30重％SiO2) 1.2-8.2％有機(jī)粘合劑 3.3-4.7％填料 12.8-18％
15．按照1到11任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中材料是紙，它包括堿土金屬硅酸鹽纖維 90-95％有機(jī)粘合劑 5-10％有機(jī)絮凝劑 ＜1％
16．按照權(quán)利要求15的復(fù)合材料，其中有機(jī)粘合劑是丙烯酸膠乳。
17．按照1到11任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中材料能從含下列配料的漿料通過(guò)真空成型得到堿土硅酸鹽纖維 60重量份膠體二氧化硅(30重％SiO2) 12-14重量份淀粉2.5重量份和其中膠體二氧化硅有低于8的pH。
18．一種復(fù)合材料包括4-12重量％的膠體二氧化硅，3-6.5％淀粉，與100％堿土硅酸鹽纖維相平衡。
19．按照權(quán)利要求18的復(fù)合材料和包括4-9重量％的膠體二氧化硅，3.5-5％淀粉，與100％堿土硅酸鹽纖維相平衡。
20．按照權(quán)利要求18的復(fù)合材料包括約6重量％的膠體二氧化硅。
21．按照1到11任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中材料是一種能從下列配料通過(guò)真空成型得到的材料“白水”組分 50-80體積％的30％固體膠態(tài)二氧化硅與20-50體積％自來(lái)水堿土金屬硅酸鹽纖維相對(duì)“白水”組分的0.5-4重量％固體和其中膠體二氧化硅有低于8的pH。
22．按照1到11任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中材料是一種能從下列配料通過(guò)真空成型得到的材料“白水”組分 90-100體積％的30％固體膠體二氧化硅與10-0體積％自來(lái)水堿土金屬硅酸鹽纖維相對(duì)“白水”組分的2-3％重固體和其中膠體二氧化硅有低于8的pH。
23．按照權(quán)利要求21或22的復(fù)合材料和包括15-30重量％的膠體二氧化硅，與纖維相平衡。
24．按照權(quán)利要求17的復(fù)合材料，其中在漿料中纖維存在總計(jì)包括0.5-5％水重。
25．按照1到11任一項(xiàng)權(quán)利要求的復(fù)合材料，其中材料是一種能從下列配料通過(guò)真空成型得到的材料“白水”組分 65-100體積％的pH低于10的40％固體低鈉含量膠體二氧化硅與35-0％體積自來(lái)水堿土金屬硅酸鹽纖維相對(duì)“白水”組分的2-3重量％固體。
全文摘要
一種復(fù)合材料，包括無(wú)機(jī)粘合的堿土硅酸鹽纖維，其中任何粘合劑或填料包含少量鋁，致使該復(fù)合材料包括至少1重量%的以Al
文檔編號(hào)C04B14/46GK1318040SQ9981094
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期1999年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月15日
發(fā)明者G·A·朱布, J·L·馬丁, J·米勒, A·沃托維克, L·J·H·托德 申請(qǐng)人:摩根坩堝有限公司