Steenwol is een vezelachtig materiaal dat wordt gevormd door het spinnen of trekken van gesmolten minerale of gesteentematerialen zoals slakken en keramiek.

Toepassingen van minerale wol zijn onder meer thermische isolatie (als zowel structurele isolatie als leidingisolatie, hoewel het niet zo brandwerend is als isolatiewol op hoge temperatuur), filtratie, geluidsisolatie en hydroponisch groeimedium.

Benaming

Minerale wol is ook bekend als minerale vezels, minerale katoen, minerale vezels, kunstmatige minerale vezels (MMMF) en kunstmatige glasvezels (MMVF).

Specifieke minerale wolproducten zijn steenwol en slakkenwol. Europa omvat ook glaswol, die samen met keramische vezels volledig door de mens gemaakte vezels zijn.

Geschiedenis

Slakkenwol werd voor het eerst gemaakt in 1840 in Wales door Edward Parry, “maar er lijkt geen moeite te zijn gedaan om de wol na productie op te sluiten; daarom zweefde het met de minste wind over de werken en werd het zo schadelijk voor de mannen dat het proces moest worden verlaten “. Een methode voor het maken van minerale wol werd in 1870 gepatenteerd in de Verenigde Staten door John Player en voor het eerst commercieel geproduceerd in 1871 in Georgsmarienhütte in Osnabrück, Duitsland. Het proces omvatte het blazen van een sterke luchtstroom over een vallende stroom vloeibare ijzerslakken die vergelijkbaar was met het natuurlijke voorkomen van fijne strengen vulkanische slakken uit Kilauea, het haar van Pele genaamd, gecreëerd door sterke winden die de slakken tijdens een uitbarsting uit elkaar blazen.

De Amerikaanse chemisch ingenieur Charles Corydon Hall ontwikkelde in 1897 een technologie om gesmolten gesteente om te zetten in vezels en startte de steenwolisolatie-industrie in Amerika.

Volgens een fabrikant van minerale wol werd de eerste steenwol, bedoeld voor toepassingen bij hoge temperaturen, in 1942 in de Verenigde Staten uitgevonden, maar pas rond 1953 commercieel levensvatbaar. In de jaren zeventig en tachtig kwamen er meer vormen van minerale wol beschikbaar.

Hoge temperatuur minerale wol

Hoge temperatuur minerale wol is een soort minerale wol gemaakt voor gebruik als hoge temperatuur isolatie en wordt over het algemeen gedefinieerd als bestand tegen temperaturen boven 1.000 ° C. Dit type isolatie wordt meestal gebruikt in industriële ovens en gieterijen. Omdat minerale wol op hoge temperatuur duur is om te produceren en beperkt beschikbaar is, wordt het bijna uitsluitend gebruikt in industriële toepassingen en processen met hoge temperaturen.

Definities

Classificatietemperatuur is de temperatuur waarbij een bepaalde hoeveelheid lineaire krimp (meestal twee tot vier procent) niet wordt overschreden na een 24-uurs warmtebehandeling in een elektrisch verwarmde laboratoriumoven in een neutrale atmosfeer. Afhankelijk van het type product mag de waarde niet meer bedragen dan twee procent voor planken en vormproducten en vier procent voor matten en papier.

De classificatietemperatuur wordt gespecificeerd in stappen van 50 ° C, beginnend bij 850 ° C en tot 1600 ° C. De classificatietemperatuur betekent niet dat het product continu bij deze temperatuur kan worden gebruikt. In het veld is de continue aanbrengtemperatuur van amorfe minerale wol met hoge temperatuur (AES en ASW) typisch 100 ° C tot 150 ° C onder de classificatietemperatuur. Producten gemaakt van polykristallijne wol kunnen over het algemeen worden gebruikt tot de classificatietemperatuur.

Soorten

Er zijn verschillende soorten minerale wol op hoge temperatuur gemaakt van verschillende soorten mineralen. Het gekozen mineraal resulteert in verschillende materiaaleigenschappen en classificatietemperaturen.

Alkalische aarde-silicaatwol (AES-wol)

AES-wol bestaat uit amorfe glasvezels die worden geproduceerd door een combinatie van calciumoxide (CaO−), magnesiumoxide (MgO−) en siliciumdioxide (SiO2) te smelten. Producten gemaakt van AES-wol worden over het algemeen gebruikt in apparatuur die continu werkt en in huishoudelijke apparaten. AES-wol heeft het voordeel dat het biologisch oplosbaar is: het lost binnen enkele weken op in lichaamsvloeistoffen en wordt snel uit de longen verwijderd.

Alumino silicaatwol (ASW)

Aluminosilicaatwol, ook bekend als vuurvaste keramische vezels (RCF), bestaat uit amorfe vezels die worden geproduceerd door een combinatie van aluminiumoxide (Al2O3) en siliciumdioxide (SiO2) te smelten, meestal in een gewichtsverhouding 50:50 (zie ook VDI 3469 Onderdelen) 1 en 5, evenals TRGS 521). Producten gemaakt van aluminiumsilicaatwol worden over het algemeen gebruikt bij applicatietemperaturen van meer dan 900 ° C voor apparatuur die met tussenpozen werkt en onder kritieke applicatieomstandigheden (zie technische regels TRGS 619).

Polykristallijne wol (PCW)

Polykristallijne wol bestaat uit vezels die aluminiumoxide (Al2O3) bevatten in meer dan 70 procent van de totale hoeveelheid materialen en wordt geproduceerd met een sol-gel methode uit waterige spinoplossingen. De als voorloper verkregen in water oplosbare groene vezels worden door middel van warmtebehandeling gekristalliseerd. Polykristallijne wol wordt over het algemeen gebruikt bij applicatietemperaturen hoger dan 1300 ° C en onder kritische chemische en fysische applicatieomstandigheden.

Kaowool

Kaowool is een soort minerale wol op hoge temperatuur gemaakt van de minerale kaolien. Het was een van de eerste soorten minerale wol op hoge temperatuur die werd uitgevonden en die in de 21e eeuw is gebruikt. Het is bestand tegen temperaturen van bijna 1.650 ° C.

Gebruik

Hoewel de individuele vezels de warmte zeer goed geleiden, zijn ze, wanneer ze in rollen en vellen worden geperst, uitstekende isolatoren en geluidsabsorbers door hun vermogen om lucht te verdelen. Hoewel ze niet immuun zijn voor de effecten van een voldoende warm vuur, maakt de brandwerendheid van glasvezel, steenwol en keramische vezels het tot veelvoorkomende bouwmaterialen wanneer passieve brandbeveiliging vereist is, wordt gebruikt als vuurbestendige spray, in holle ruimtes in gipsplaten en als verpakkingsmaterialen in brandwerende middelen.

Andere toepassingen zijn in kunstharsgebonden panelen, als vulstof in pakkingen, in remblokken, in kunststoffen in de auto-industrie, als filtermedium en als groeimedium in hydrocultuur.

Minerale vezels worden op dezelfde manier geproduceerd, zonder bindmiddel. De vezel als zodanig wordt gebruikt als grondstof voor zijn versterkingsdoeleinden in verschillende toepassingen, zoals wrijvingsmaterialen, pakkingen, kunststoffen en coatings.