Jerzy WITEK*, Leon ŁUKWIŃSKI*, Ryszard WASIELEWSKI** *Instytut Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach **Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu

Transkrypt

1 Jerzy WITEK*, Leon ŁUKWIŃSKI*, Ryszard WASIELEWSKI** *Instytut Materiałów Ogniotrwałych w Gliwicach **Instytut hemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu OENA WŁASNOŚI FIZYKO-HEMIZNYH ODPADÓW ZAWIERAJĄYH NIEORGANIZNE WŁÓKNA SZTUZNE Valuation of physicochemical properties of waste containing inorganic artificial fibres Short english Streszczenie Przedstawiono charakterystykę fizyko-chemiczną odpadów, których podstawowym składnikiem są sztuczne włókna nieorganiczne. Badaniami objęto odpady włókien bazaltowych, szklanych i ceramicznych, zarówno poprodukcyjnych jak i poużytkowych. Dla wszystkich rodzajów odpadów wykonano badania: składu chemicznego i fazowego, odporności chemicznej, wytrzymałości mechanicznej, ogniotrwałości zwykłej, średnicy i długości włókien. Badania te wykazały, że wszystkie odpady poprodukcyjne są amorficzne, natomiast odpady poużytkowe są w większym lub mniejszym stopniu zdewitryfikowane. Dewitryfikacja powoduje wzrost kruchości włókien, a tym samym spadek ich wytrzymałości mechanicznej. Stwierdzono iż zmiany strukturalne zachodzące w trakcie eksploatacji włókien wpływają na wzrost ich stabilności chemicznej i jednoczesne obniżenie wytrzymałości mechanicznej. Odpady włókien ceramicznych wyróżnia zdecydowanie wyższa ogniotrwałość i odporność chemiczna, przy czym stopień dewitryfikacji odpadów poużytkowych jest w tym przypadku największy. Przedstawiono możliwości gospodarczego wykorzystania badanych odpadów. Są one najszersze dla odpadów włókien ceramicznych. Słowa kluczowe: nieorganiczne włókna sztuczne, odpady, własności fizyko-chemiczne, utylizacja, 1. Materiał do badań. Przedmiotem badań były odpady, których podstawowym składnikiem są tzw. sztuczne włókna nieorganiczne, określane w literaturze światowej symbolem MMMF - Man Made Mineral Fibres [1]. Najbardziej rozpowszechnionymi w tej grupie są: włókna bazaltowe, szklane, a ostatnio również ceramiczne. Badaniom poddano zarówno odpady powstające w procesie produkcji włókien i wyrobów włóknistych (odpady poprodukcyjne) jak i powstające w wyniku demontażu zużytych wyłożeń izolacyjnych (odpady poużytkowe). Szeroko rozumiana izolacja jest bowiem ich podstawowym zastosowaniem. Najistotniejszym, z praktycznego punktu widzenia, parametrem różniącym w/w rodzaje włókien jest temperatura, w której mogą być stosowane. Dla włókien szklanych wynosi ona o [2], dla włókien bazaltowych o [2], a dla standardowych włókien ceramicznych, w zależności od warunków eksploatacji o [3, 4]. Miejsce pobrania odpadów, zarówno poprodukcyjnych jak i poużytkowych wybrano tak, aby można je było uznać jako reprezentatywne dla danej grupy włókien (tabl.1). Dla odpadów poużytkowych podano również temperatury, w których włókna były eksploatowane. Z przedstawionych danych widać, iż najliczniej reprezentowane są próbki odpadów z włókien bazaltowych. Stanowią one ponad 80 % wszystkich powstających odpadów sztucznych włókien nieorganicznych. Pobrane próby odpadów włóknistych poddane zostały badaniom, dających podstawę do określenia możliwości, kierunków oraz metod ich gospodarczego wykorzystania i utylizacji.

2 2. Badania podstawowych własności fizykochemicznych. Dla wszystkich pobranych odpadów oznaczono: skład chemiczny, skład fazowy, ogniotrwałość zwykłą, przeciętną średnicę i długość włókien oraz wykonano analizę derywatograficzną. W następnej kolejności wykonano również badania odporności chemicznej oraz wytrzymałości mechanicznej. Wyniki badań przedstawiono w tablicy 2 oraz na rysunkach 1-6. Z analizy składu chemicznego (tablica 2) wynika iż odpady włókien szklanych charakteryzują się najwyższym udziałem SiO 2. Jednocześnie wykazują one bardzo niską ogniotrwałość zwykłą (poniżej 1000 o ). Stwierdzono, że odpady włókien szklanych charakteryzują się zdecydowanie mniejszą średnicą pojedynczych włókien od pozostałych. W przypadku odpadów włókien ceramicznych uwagę zwraca stosunkowo wysoka zawartość Al 2 O 3 (ok. 34 %) oraz wysoka ogniotrwałość zwykła (pow o ). W przeciwieństwie do odpadów włókien szklanych wzbogaca to znacznie możliwości ich gospodarczego wykorzystania. Wyprodukowane z nich wyroby mogą być bowiem stosowane jako izolacja w temperaturach do 1100 o. W przypadku włókien szklanych temperatury te są zdecydowanie niższe. Z analizy składu fazowego (tablica 2) wynika, iż wszystkie odpady poprodukcyjne, niezależnie od rodzaju włókien, posiadają strukturę amorficzną. Związane jest to ze specyfiką procesu wytwarzania włókien, gdzie występująca, w trakcie procesu rozwłókniania, bardzo duża szybkość chłodzenia stopu, rzędu o /s, uniemożliwia rozwinięcie się zarodków krystalizacji [2]. Odpady poużytkowe włókien ceramicznych są już wyraźnie zdewitryfikowane, odpady włókien szklanych zawierają niewielką ilość fazy krystalicznej, natomiast odpady włókien bazaltowych pozostały amorficzne (tablica 2). Wyjaśnić to można analizując przebieg krzywych DTA, obrazujących przebieg procesu krystalizacji włókien (rys.4). Włókna bazaltowe ulegają rekrystalizacji w temperaturach 840 o 880 o (w omawianym przypadku 880 o ). Fazę krystaliczną stanowią głównie augit i diopsyd. Rozrastają się one na pojawiającej się wcześniej i stanowiącej zarodki krystalizacji fazie magnetytowej [5,6]. Rozmiary fazy krystalicznej sięgają średnicy włókna - powodując ich niszczenie. Jednak już w temperaturach 300 o 500 o (465 o ) następuje proces utleniania FeO do Fe 2 O 3 któremu towarzyszy znaczny wzrost objętości. Rozpoczyna to degradację mechaniczną włókna, w związku z czym temperatura stosowania włókien bazaltowych (300 o o ) jest znacznie niższa od temperatury, w której rozpoczyna się proces dewitryfikacji. W przypadku włókien ceramicznych przemiany termiczne związane są przede wszystkim z rozpoczynającą się w temperaturze 800 o 950 o (945 o ) krystalizacją mulitu [7,8]. Główną przyczyną niszczenia tych włókien jest zachodzący w wyższych temperaturach rozrost fazy mulitowej oraz pojawienie się krystobalitu. Dlatego też, w odróżnieniu od włókien bazaltowych, temperatura stosowania włókien ceramicznych (1200 o 1400 o ) znacznie przekracza temperaturę, w której rozpoczyna się ich dewitryfikacja. W konsekwencji odpady poużytkowe włókien ceramicznych będą zawsze, w mniejszym lub większym stopniu (w zależności od warunków eksploatacji), zdewitryfikowane, natomiast odpady poużytkowe włókien bazaltowych - amorficzne. Jak duży ma to wpływ na własności odpadów - widać z wyników badań przedstawionych w tablicy 2. Odpady poużytkowe w porównaniu do poprodukcyjnych, w przypadku włókien ceramicznych (zdewitryfikowane) charakteryzują się 2-3-krotnie mniejszą długością pojedynczego włókna, podczas gdy dla włókien bazaltowych (nie zdewitryfikowane) spadek ten wynosi zaledwie %. Proces dewitryfikacji w zdecydowany sposób zmienia nie tylko własności mechaniczne, ale również odporność chemiczną włókien. Znajomość obu tych parametrów jest szczególnie pomocna w analizie możliwych kierunków utylizacji odpadów włóknistych, tak więc w dalszych badaniach skoncentrowano się na tych właśnie parametrach. 3. Badania własności mechanicznych Oznaczenie wytrzymałości na zrywanie pojedynczego włókna jest kłopotliwe. Bardzo małe średnice i niewielka wytrzymałość powodują, iż włókna w trakcie preparowania próbki do badań bardzo często ulegają uszkodzeniom [8]. Zniekształca to wyniki badań. W związku z powyższym, 2

3 do oceny własności mechanicznych opracowano i zastosowano metodę pośrednią. Polegała ona na tym, że ściśle określoną naważkę włókien umieszczano w 500 ml wody i poddawano intensywnemu mieszaniu (mieszadło śmigłowe 300 obr/min) przez okres 10 minut. Po zakończeniu tej operacji, utworzoną zawiesinę sedymentowano przez okres 1 min, po czym górną jej część (100 ml) zlewarowywano i po przesączeniu oznaczano masę zawartych w niej włókien. Odnosząc ją do masy włókien w próbce wyjściowej - uzyskano procentowy wskaźnik kruchości. Warunkiem rzetelności takiego typu oznaczenia jest przestrzeganie zasady ścisłej powtarzalności wszystkich operacji i duża ilość oznaczeń. Wyniki oznaczeń przedstawiono na rys. 2 i 3. Każdy wynik jest średnią arytmetyczną pięciu oznaczeń. Maksymalne różnice pomiędzy wynikami jednej serii nie przekraczały 10 %. Badaniom poddano wszystkie pobrane odpady, oraz dodatkowo odpady poprodukcyjne wygrzane w temperaturach 100, 200, 300, 400, 500 i 800 o. Zastosowana metoda nie określa rzeczywistej wartości wytrzymałości mechanicznej i jest typową metodą porównawczą pozwalającą porównać wytrzymałość włókien, eksploatowanych w różnych warunkach. Na rys. 2 wyraźnie widać, iż największą kruchością (najmniejszą wytrzymałością) charakteryzują się włókna bazaltowe. W odpadach poużytkowych kruchość włókien bazaltowych jest 3.5-raza większa w stosunku do włókien szklanych oraz 1.6-raza większa w stosunku do włókien ceramicznych. W odpadach poprodukcyjnych różnica ta jest jeszcze większa. Kruchość włókien bazaltowych jest w nich 10.8 razy większa w stosunku do włókien szklanych oraz 4.8 razy większa w stosunku do włókien ceramicznych. W przypadku włókien bazaltowych widać również, iż różnica kruchości odpadów poużytkowych i poprodukcyjnych jest stosunkowo niewielka i wynosi tylko 12 %. Dla włókien ceramicznych kruchość odpadów poużytkowych jest 3.2 razy większa w stosunku do odpadów poprodukcyjnych, natomiast w przypadku włókien szklanych jest większa 3.5-krotnie. Konfrontując te różnice z omówionymi wcześniej własnościami poszczególnych grup odpadów, widać, iż zachodzącym w trakcie użytkowania włókien procesom przekształcania struktury szklistej w strukturę krystaliczną (dewitryfikacja), towarzyszy znaczny wzrost kruchości włókien (spadek wytrzymałości). Wzrost ten jest niewielki w przypadku włókien bazaltowych, gdzie eksploatacja nie doprowadziła do dewitryfikacji włókien, oraz bardzo duży w przypadku całkowicie i częściowo zdewitryfikowanych włókien ceramicznych i szklanych. Potwierdza to również analiza długości włókien w poszczególnych rodzajach odpadów. Długość włókien w odpadach zdewitryfikowanych jest zdecydowanie mniejsza (dla włókien ceramicznych 2 3-krotnie) w porównaniu do odpadów nie zdewitryfikowanych. Z kolei konfrontując różnice kruchości odpadów poprodukcyjnych z przeciętną średnicą włókien w nich zawartych, widać wyraźną zależność między tymi parametrami. harakteryzujące się najmniejszą średnicą włókna szklane są jednocześnie najmniej kruche i odwrotnie, najbardziej kruche są włókna bazaltowe, które posiadają największe średnice. Na rys. 3 przedstawiono wpływ temperatury eksploatacji na kruchość poszczególnych rodzajów włókien. W przebadanym zakresie temperatur o i 800 o, najbardziej jest on widoczny dla włókien szklanych. Po wygrzaniu w temperaturze 500 o ich kruchość wzrasta już blisko 9 razy. W przypadku włókien bazaltowych i ceramicznych wzrost ten jest zdecydowanie mniejszy (ok razy). Warto zwrócić uwagę, iż w tym przypadku wzrost kruchości nie jest związany z procesem dewitryfikacji. Temperatury wygrzewania były bowiem niższe od odczytanych z krzywych DTA temperatur dewitryfikacji. Może być natomiast związany z obecnością naprężeń, których źródłem jest proces rozwłókniania [9]. Formowaniu włókien towarzyszy bowiem intensywna wymiana ciepła. Powierzchnia strużki stopu, w której formuje się włókno jest szybko chłodzona, tworząc gradient lepkości w przekroju poprzecznym strugi. Dalsze ochłodzenie stopu i zanik jego plastyczności zamraża stan naprężeń wywołanych różną szybkością schładzania warstw stopu. Zachodząca już w niższych temperaturach relaksacja tych naprężeń powoduje obniżenie parametrów wytrzymałościowych włókien. Wyraźny wzrost kruchości włókien bazaltowych i ceramicznych po wygrzaniu w temperaturze 800 o związany jest z rozpoczęciem procesu dewitryfikacji. 3

4 4. Badania odporności chemicznej Wszystkie pobrane rodzaje odpadów włóknistych poddano testom odporności chemicznej w środowisku kwaśnym i alkalicznym. Kwasoodporność oznaczano poprzez gotowanie naważki włókien w stężonym H 2 SO 4 (gęstość 1.84 g/cm 3 ), natomiast alkaloodporność poprzez gotowanie naważki włókien w 35 %-owym NaOH. W obydwu przypadkach gotowanie prowadzono przez okres 1 godziny, a miarą odporności był, wyrażony w procentach, stosunek masy próbki po gotowaniu do masy próbki wyjściowej. Z porównania wyników tych badań, przedstawionych na rys. 4 i 5 wynika, iż najbardziej kwaso i alkaloodporne są odpady włókien ceramicznych. Wysoką kwasoodpornością charakteryzują się również odpady włókien szklanych. Z kolei ich alkaloodporność jest bardzo niska, najniższa ze wszystkich badanych odpadów. Dodatkowo, odpady włókniste po korozji alkalicznej poddano badaniom w mikroskopie scaningowym. Badanie skoncentrowano na obserwacji stanu powierzchni włókien. Różnice alkaloodporności poszczególnych rodzajów włókien dobrze obrazują fotografie, przedstawione na rysunku 6. Widać na nich wyraźnie, iż skutki oddziaływania korozyjnego są najmniejsze w przypadku odpadów włókien ceramicznych. Można dostrzec również, iż oddziaływanie korozyjne (alkaliczne), szczególnie dla włókien ceramicznych i bazaltowych, jest znacznie silniejsze w przypadku odpadów poprodukcyjnych. Spodziewano się tego, biorąc pod uwagę fakt, iż zmiany strukturalne włókien zachodzące w trakcie ich eksploatacji wysokotemperaturowej, sprzyjają wzrostowi stabilności chemicznej włókien [10,11]. Wyniki badań przedstawionych na rys. 4 sugerują jednak iż to alkaloodporność odpadów poprodukcyjnych jest większa. Rozbieżność tę można wytłumaczyć zestawiając wyniki badań alkaloodporności z wynikami badań kruchości. Z tych ostatnich, o czym już wspomniano, wyraźnie wynika, iż kruchość odpadów poużytkowych jest większa w porównaniu z odpadami poprodukcyjnymi i rośnie ze wzrostem temperatury eksploatacji. Znalazło to swe odbicie w trakcie gotowania włókien, podczas którego niewątpliwie dochodzi do częściowego ich kruszenia. W przypadku włókien o większej kruchości proces ten jest na pewno intensywniejszy, co rozwija powierzchnię kontaktu włókien z czynnikiem korodującym i w konsekwencji zawyża wskaźnik alkaloodporności. Wyjaśnia to istniejącą, w tym przypadku, rozbieżność pomiędzy wynikami obserwacji mikroskopowych i wynikami testu korozyjnego. 5. Podsumowanie W wyniku badań odpadów zawierających nieorganiczne włókna sztuczne stwierdzono, że: 1. Wszystkie odpady poprodukcyjne posiadają strukturę amorficzną, natomiast poużytkowe są w mniejszym (szklane) lub większym (ceramiczne) stopniu zdewitryfikowane. Odpady poużytkowe bazaltowe pozostały amorficzne. Odpady włókien ceramicznych wyróżniają się wysoką ogniotrwałością (powyżej 1710 o ), zdecydowanie wyższą w porównaniu z pozostałymi rodzajami odpadów: bazaltowe 1100 do 1180 o, szklane poniżej 1000 o. Z kolei odpady włókien szklanych charakteryzuje zdecydowanie niższa przeciętna średnica pojedynczego włókna Dewitryfikacja spowodowała 3-krotne zmniejszenie przeciętnej długości włókien ceramicznych. W przypadku włókien bazaltowych spadek ten wyniósł jedynie %. 2. Najbardziej kruche są włókna bazaltowe. Ich kruchość jest kilkakrotnie większa w porównaniu do włókien szklanych oraz ceramicznych. W przypadku włókien szklanych i ceramicznych uwagę zwraca również duża różnica kruchości pomiędzy odpadami poprodukcyjnymi i poużytkowymi. Kruchość odpadów poużytkowych jest ponad 3 razy większa w stosunku do odpadów poprodukcyjnych. Tak znaczny wzrost kruchości włókien związany jest z ich dewitryfikacją. Jednak zjawisko wzrostu kruchości włókien zaczyna się już w temperaturach znacznie niższych od temperatury dewitryfikacji. 3. Największą kwaso- i alkaloodpornością charakteryzują się odpady włókien ceramicznych. Najmniej alkaloodporne są odpady włókien szklanych, natomiast najniższą kwasoodporność posiadają odpady włókien bazaltowych. We wszystkich przypadkach odpady poużytkowe charakteryzuje większa stabilność chemiczna w porównaniu z odpadami poprodukcyjnymi. 4

5 Wynika z tego, iż zachodzące w trakcie użytkowania zmiany strukturalne włókien wpływają na jakościowy wzrost ich stabilności chemicznej. Jednocześnie są one przyczyną osłabienia wytrzymałości mechanicznej włókien. Uzyskane wyniki badań wskazują na szerokie możliwości gospodarczego wykorzystania odpadów sztucznych włókien nieorganicznych. Ze wstępnej oceny technologicznej wynika, że odpady włókien ceramicznych stanowić mogą domieszkę do produkcji palonek ogniotrwałych oraz substytut włókien w produkcji płyt i kształtek izolacyjnych. Odpady włókien bazaltowych stanowić mogą surowiec do produkcji wyrobów izolacyjnych, mas, kitów, klejów, zapraw i leizny bazaltowej. Stanowić mogą również domieszkę do produkcji wyrobów ceramiki budowlanej. Odpady włókien szklanych mogą być zastosowane jako surowiec do produkcji kitów kwasoodpornych, topników do wyrobów kwasoodpornych oraz do wytwarzania szkła gospodarczego. Literatura 1. ooke T.F.: Inorganic fibres review, Journal of American eramic Society, 12, Borkiewicz J.: Włókna mineralne w budownictwie i przemyśle - produkcja i zastosowanie, wyd. Arkady, Kochan T., Radwański A.: eramiczne włókna ogniotrwałe, własności i zastosowanie, poradnik, PIEBUD, Gliwice, Witek J.: Włókniste, izolacyjne materiały ogniotrwałe, Karbo, 7/8, Pentlakowa T., Szarras S.: Krystalizacja i struktura szkliwa bazaltowego, Szkło i eramika, 9, Borissov I., Pavlova J.: Sekundarkristallisation verglaster Basaltschmelzen, Silikattechnik, 7, zechowski J.: Dewitryfikacja i własności mechaniczne materiałów z włókien glinokrzemianowych wygrzewanych w atmosferach powietrza i redukcyjnej, Materiały Ogniotrwałe, 4, Anzhong Z., Shusen S.: Badania nad niszczeniem włókien ceramicznych z układu SiO 2 - Al 2 O 3 pod wpływem wysokiej temperatury, Interceram, 4/5, Witek J.: Proces rozwłókniania stopów ceramicznych źródłem naprężeń termicznych w wyformowanych włóknach, Materiały Ogniotrwałe, 2, Sopicka-Lizer M., Pawłowski S., Wojnarski M.: Alkaloodporne włókna ceramiczne jako substytut azbestu w wyrobach azbestowo-cementowych, Inżynieria Materiałowa, 3, Sopicka-Lizer M., Pawłowski S.: Fibres with glass-ceramic structure, Materiały z XV Kongresu Szkła, Leningrad 1989, 3a, 84 5

6 Tablica 1 Miejsce pobrania i rodzaj odpadów włóknistych poddanych badaniom The sampling place and type of waste origin fibres Nr próbki Miejsce pobrania próbki Rodzaj odpadów Temp. eksploatacji 1 izolacja rurociągu ciepłowniczego 250 o 2 izolacja młyna węglowego 350 o 3 izolacja kotła energetycznego poużytkowe 500 o 4 izolacja turbiny 550 o 5 formowanie wyrobów - 6 rozwłóknienie stopu poprodukcyjne - 7 komora filtracyjna - 8 izolacja rurociągu ciepłowniczego poużytkowe 250 o 9 formowanie wyrobów poprodukcyjne - 10 wymurówka pieca przepychowego poużytkowe 1250 o 11 formowanie wyrobów poprodukcyjne - Rodzaj włókna włókna bazaltowe włókna szklane włókna ceramiczne 6

7 Tablica 2 Podstawowe własności fizyko-chemiczne pobranych prób odpadów włóknistych The basic physic-chemical properties of waste origin fibres samples Skład chemiczny, [% wag] Nr próby SiO 2 Al 2 O 3 ZrO 2 ao MgO Fe 2 O 3 K 2 O+ Na 2 O Skład fazowy Ogniotrwałość zwykła [sp] Średnica włókna [µm] min-max średnia Przeciętna długość włókna [mm] amorficzna amorficzna amorficzna 110/ amorficzna 112/ amorficzna amorficzna amorficzna 114/ niewielka ilość fazy < krystalicznej SiO amorficzna < zdewitryfikowana, mulit + ZrO amorficzna >

8 350 o 535 o 720 o 210 o 465 o 880 o Włókno bazaltowe Włókno ceramiczne 490 o 945 o Rys.1 Fig.1 o [] Przebieg krzywych DTA podczas analizy termicznej odpadów włóknistych The changes of DTA curves during thermal analysis of the waste origin fibres 10 9 (1-4) bazaltowe poużytkowe (5-7) bazaltowe poprodukcy jne (8) szklane pouży tkowe (9) szklane poprudukcy jne Wskaźnik kruchości [%] ,03 (10) ceramiczne poużytkowe (11) ceramiczne poprodukcy jne 6,83 6,47 6,27 5,92 5,83 5,37 1,86 0,53 3,89 1, Nr próbki Rys.2 Kruchość badanych odpadów włóknistych Fig.2 The brittleness of waste origin fibres which have been examinated 8

9 Wskaźnik kruchości [%] bazaltow e szklane ceramiczne Temperatura eksploatacji [ o ] Rys.3 Wpływ temperatury eksploatacji na kruchość włókien Fig.3 The influence of exploatation temperature on the fibres brittleness Wskaźnik alkaloodporności [%] (1-4) bazaltowe poużytkowe (5-7) bazaltowe poprodukcy jne (8) szklane poużytkowe (9) szklane poprodukcy jne (10) ceramiczne poużytkowe (11) ceramiczne poprodukcy jne 63,5 54, ,7 41,1 36,9 32,2 32,9 26,7 23,3 17, Nr próbki Rys.4 Alkaloodporność badanych odpadów włóknistych Fig.4 The alkalies-proof of the waste origin fibres 9

10 Wskaźnik kwasoodporności [%] (1-4) bazaltowe poużytkowe (5-7) bazaltowe poprodukcy jne (8) szklane poużytkowe (9) szklane poprodukcy jne (10) ceramiczne poużytkowe (11) ceramiczne poprodukcy jne 60,1 53,7 45, ,1 36,9 28,5 79,4 76,3 90,4 85, Nr próbki Rys.5 Kwasoodporność badanych odpadów włóknistych Fig.5 The acid-proof of the waste origin fibres 10

11 a) ceramiczne poprodukcyjne (próbka 11) poużytkowe (próbka 10) b) bazaltowe poprodukcyjne (próbka 5) poużytkowe (próbka 4) c) szklane poprodukcyjne (próbka 9) poużytkowe (próbka 8) Rys.6 Odpady włókien po gotowaniu w 35%-owym roztworze NaOH, powiększenie 4200x Fig.6. The waste origin fibres after boiling in 35% NaOH, enlargement 4200x 11

12 Summary Keywords: inorganic synthetic fibres, waste origin fibres, physico-chemical properties, utilization of wastes The physico-chemical characterization of waste material, which basic component are the artificial inorganic fibres has been shown. The basalt-, glass- and ceramic- waste origin fibres (from production and exploitation) have been investigated. The investigations of: chemical and phase composition, chemical resistances, mechanical durability, usual fire-pro-ofness, diameter and lengths of fibres, for all kinds of waste material have been executed. These investigations showed, that all waste material from production are amorphous instead the waste material from exploitation, which are devitrificated in bigger or less degree. The devitrification process causes the increasing brittleness of fibres and the falling their mechanical durability. It was ascertained, that structural changes have been done during the exploitation of these materials - have the influence simultaneous for the increasing their chemical stabilities and the falling of their mechanical durability. The waste origin ceramic fibres distinguishes high fire-proofness and chemical resistance, but the degree of devitrification process is greatest in this example. The possibilities of this waste material utilization have been shown. They are widest for waste origin ceramic fibres. 12