低生物持久性耐高温无机纤维的制作方法

低生物持久性耐高温无机纤维
1.相关申请的交叉引用本技术要求于2020年12月11日提交且标题为low bio-persistent high temperature resistant inorganic fibers的美国临时申请第63/124,518号的权益，其全部内容通过引用并入本文。
2.本公开的领域本公开涉及无机纤维。更特别地，本公开涉及低生物持久性、耐高温的碱土金属硅酸盐(aes)纤维化学物质。
3.背景aes纤维主要由碱土金属氧化物(例如mgo、cao等)和二氧化硅(通常与一些少量的氧化铝、碱金属氧化物或其他添加剂组合以改善纤维化性能)构成。通过仔细的纤维组成设计，aes纤维可以提供高温热稳定性，这对于隔热应用是关键的，并且aes纤维可以是低生物持久性的，这对纤维和纤维产品的制造者和最终使用者的安全和健康是重要的。
4.为了成为可纤维化的(即能够形成纤维)，aes纤维组合物通常包含在60至85重量％的范围内的二氧化硅含量。一般而言，熔化温度随aes纤维组合物的二氧化硅含量而增加。因此，具有高二氧化硅含量(即大于77重量％)的aes纤维能够在1200℃或更高的温度下提供优异的热稳定性。和isofrax
tm
1400(可从unifrax i llc获得)主要包含具有大于77重量％的二氧化硅含量的镁硅酸盐(magnesia silicate)化学物质，并能够在1260℃及更高的温度下运作。
5.然而，由于极高的熔化温度和“短”粘度曲线，因此制造高二氧化硅aes纤维是有挑战性的。“短”粘度曲线是指存在其中粘度适合于纤维化的窄温度窗口，这对制造以及纤维质量构成巨大挑战。在高二氧化硅含量的情况下，aes化学物质具有高的熔化温度。例如，具有79重量％二氧化硅的氧化镁二氧化硅化学物质的液相线温度大于1800℃，并且在该液相线温度下的粘度低，仅为约50泊。高液相线温度需要高温来用于熔化和纤维化此类熔体。例如，上述氧化镁二氧化硅化学物质的原材料可能需要被加热至2100℃的温度以熔化并纤维化成氧化镁二氧化硅纤维。高熔化温度对煅烧条件和设备构成严峻的挑战，并显著损耗设备(例如炉衬、电极和纤维化装置)的寿命。高温绝缘羊毛通常通过在浸没的电极炉中使原材料熔化来生产，熔体流在底部流出用于纤维化。高熔化或操作温度加速电极、炉壁和纺车(在纺丝纤维化工艺中)的腐蚀，并因此缩短它们的寿命。此外，当在高温下熔化时，由于熔体和冷却介质之间大的温度梯度，因此大部分输入能量被转移到熔炉周围的冷却介质。
6.附图简述图1是高二氧化硅氧化镁二氧化硅(比较例c4)、高二氧化硅氧化钙氧化镁二氧化硅(比较例c6)和较低二氧化硅氧化钙氧化镁二氧化硅(实施例2)的纤维的温度依赖粘度曲线的图。
7.图2是氧化钙氧化镁二氧化硅纤维的液相线温度作为纤维中二氧化硅含量的函数的图。
8.详细描述
本公开提供了改善的熔化和纤维化特性以及产品质量，同时改善了钙镁硅酸盐(calcia magnesia silicate)化学物质的热稳定性。根据本公开的一些方面，钙镁硅酸盐纤维能够以在1260℃及更高的温度下极低的收缩率、改善的毯拉伸强度和纤维指数、改善的熔化和纤维化特性和/或制造期间降低的能耗来运作。
9.本公开的无机纤维是低生物持久性的，这是指它们在生理液体中表现出低的生物持久性，即在体外测试期间，无机纤维至少部分溶解在此类液体(例如模拟肺液)中。生物持久性可以通过在模拟人肺中发现的温度和化学条件的条件下测量纤维损失质量的速率(纳克/平方厘米-小时)来测试。该测试由将约0.1g去渣球纤维(de-shotted fiber)暴露于50ml模拟肺液(“slf”)中6小时组成。整个测试系统保持在37℃下，以模拟人体的温度。
10.在slf暴露于纤维后，将其收集并使用电感耦合等离子体光谱对玻璃成分进行分析。还测量了“空白”slf样品并用于校正slf中存在的元素。一旦获得了这些数据，就可以计算出在研究的时间间隔期间纤维损失质量的速率。为了测量纤维在模拟肺液中的溶解速率，将约0.1g纤维放入含有已经加热至37℃的模拟肺液的50ml离心管中。然后将其放入振荡培养箱中6小时，并以每分钟100转搅拌。在测试结束时，将管离心，并将溶液倒入60ml注射器中。然后迫使溶液通过0.45μm过滤器以除去任何颗粒，并使用电感耦合等离子体光谱分析对玻璃成分进行测试。该测试可以使用接近中性的ph溶液或酸性溶液进行。尽管不存在具体的溶解速率标准，但具有超过100纳克/平方厘米-小时的溶解值的纤维被认为指示着非生物持久性纤维。根据本文所述的生物持久性测试，本公开的无机纤维可表现出至少100纳克/平方厘米-小时、至少125纳克/平方厘米-小时、至少150纳克/平方厘米-小时、至少175纳克/平方厘米-小时或至少200纳克/平方厘米-小时的溶解值(6小时后)。
11.模拟肺液的组成如下所示：本公开的无机纤维是耐高温的，这是指它们具有1260℃或更高的使用温度。使用温度可以为1300℃或更高。无机纤维可具有小于1400℃、1260℃至小于1400℃、1300℃至小于1400℃、1260℃至1380℃或1300℃至1380℃的熔化温度(即固相线温度)。
12.当暴露于1400℃或更高的温度下24小时时，无机纤维可表现出大于5％、大于5.5％、或大于6％的线性收缩率。当暴露于1260℃或更高的温度下24小时时，无机纤维可表现出小于4％、小于3.5％、或小于3％的线性收缩率。当暴露于1300℃或更高的温度下24小时时，无机纤维可表现出小于10％的线性收缩率。
13.通过使纤维形成垫并将垫针扎在一起成具有约4-10磅/立方英尺密度和约1英寸的厚度的垫片来测试纤维的线性收缩率。此类垫片被切割为3英寸乘5英寸的小片，并将铂
针插入材料的面中。然后仔细测量并记录这些针的间隔距离。然后将垫片放入熔炉中，线性升温(ramp)至一定温度并在该温度下保持一段固定的时间。加热后，再次测量针间隔以测定垫片经历的线性收缩率。如果纤维以毯形式可得，则可以直接在毯上进行测量，而无需形成垫片。
14.本公开的无机纤维包含二氧化硅、氧化镁和氧化钙，并且任选地包含氧化铝、碱金属氧化物或其他添加剂。可以定制无机纤维组合物以实现热性能、生物持久性、熔化和纤维化能量效率与产品质量之间的平衡。无机纤维的每种组分的含量在下文中详细讨论。无机纤维可以包含本文公开的含量范围的任何合理的组合(即不会超过100重量％的任何组合)。由于任选包含添加剂，因此上述组分的总和可以小于100重量％。
15.无机纤维可以以72至77.3重量％、72至76重量％、72至75.5重量％、72至75.7重量％、72至76.7重量％、72至76.8重量％、72％至77.3重量％、73％至77.3重量％、72至75.8重量％、73至75.8重量％、73至75.5重量％、73.5至76重量％、74至76重量％、73.5至75.3重量％、74至74.8重量％、74.3至74.5重量％、74.4重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的量包含二氧化硅。
16.无机纤维可以以大于10至15重量％、大于10至14重量％、大于10至13重量％、大于10至12重量％、10.2至15重量％、10.5至15重量％、11至15重量％、10.2至14重量％、10.5至14重量％、11至14重量％、10.6至11.4重量％、10.8至11.3重量％、10.9至11.1重量％、11重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的量包含氧化镁。
17.无机纤维可以以12.5至17重量％、12.5至16重量％、12.8至17重量％、12.9至17重量％、13至17重量％、13至16重量％、13至15重量％、13至14重量％、13.2至13.8重量％、13.3至13.5重量％、13.4重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的量包含氧化钙。
18.无机纤维可以以0至1.5重量％、0.1至1.3重量％、0.1至1.0重量％、0.3至1.3重量％、0.4至1.2重量％、0.5至1.1重量％、0.7至0.9重量％、0.8重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的量包含氧化铝。
19.无机纤维可以以0至0.6重量％、0至0.5重量％、0至0.4重量％、0至0.3重量％、0.1至0.6重量％、0.2至0.6重量％、0.3至0.5重量％、0.4重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的总量包含碱金属氧化物。
20.无机纤维可以以0至0.6重量％、0至0.5重量％、0至0.4重量％、0至0.3重量％、0.1至0.6重量％、0.2至0.6重量％、0至0.2重量％、0.1重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的量包含氧化锂。
21.无机纤维可以以0至0.6重量％、0至0.5重量％、0至0.4重量％、0至0.3重量％、0.1至0.6重量％、0.2至0.6重量％、0.2至0.4重量％、0.3重量％、或前述上限和下限的任何合理的组合的量包含氧化钾。
22.无机纤维可以以基于无机纤维中的碱金属氧化物的总含量计70摩尔％或更少的量包含氧化钾。
23.无机纤维可以包含添加剂，例如氧化锆、三氧化硼、五氧化二磷、三氧化二铁、氧化锶或其组合。无机纤维可以排除氧化锆、三氧化硼、五氧化二磷、三氧化二铁和/或氧化锶中的一种或多种。任何一种添加剂可以以小于0.1重量％、或小于0.05重量％的量存在。
24.无机纤维可以以小于0.15重量％、0.10重量％或更少、小于0.10重量％、或0.07重
量％或更少的量包含氧化铁。无机纤维可以以小于0.10重量％、小于0.08重量％、小于0.06重量％、或0.05重量％或更少的量的包含氧化钠(sodia)。无机纤维可以包含其他杂质。杂质可以各自以小于0.3重量％、小于0.20重量％、小于0.15重量％、小于0.10重量％、小于0.05重量％、或小于0.01重量％的量存在。纤维可以包含小于1.0重量％、小于0.75重量％、小于0.50重量％、小于0.30重量％、或小于0.10重量％的总量的杂质。
25.如上所述，本公开的无机纤维可以以前述含量范围的任何组合包含二氧化硅、氧化镁、氧化钙、氧化铝、碱金属氧化物和添加剂。以下具体组合仅用于说明目的，而并不意在限制。无机纤维可以包含：72至77.3重量％的二氧化硅、10.2至15重量％的氧化镁、12.5至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至76.5重量％的二氧化硅、11至15重量％的氧化镁、12.5至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至76重量％的二氧化硅、11至15重量％的氧化镁、13至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至76.8重量％的二氧化硅、10.2至15重量％的氧化镁、13至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至75.8重量％的二氧化硅、11至15重量％的氧化镁、13至17重量％的氧化钙、0.2至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至77.1重量％的二氧化硅、10.2至15重量％的氧化镁、12.5至17重量％的氧化钙、0.2至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至77.1重量％的二氧化硅、10.2至15重量％的氧化镁、12.5至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0.2至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至75.7重量％的二氧化硅、11至15重量％的氧化镁、13至17重量％的氧化钙、0.2至1.5重量％的氧化铝和0.1至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至76.7重量％的二氧化硅、10.5至15重量％的氧化镁、12.8至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至76重量％的二氧化硅、11至15重量％的氧化镁、12.5至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；72至76重量％的二氧化硅、10.2至15重量％的氧化镁、13至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；73至75.5重量％的二氧化硅、10.5至11.5重量％的氧化镁、13至14重量％的氧化钙、0.3至1重量％的氧化铝和0.2至0.6重量％的总碱金属氧化物；73.3至75.2重量％的二氧化硅、10.5至11.5重量％的氧化镁、12.9至13.9重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾；73至74.8重量％的二氧化硅、11.1至12.1重量％的氧化镁、12.7至13.7重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾；73至74.8重量％的二氧化硅、11.5至12.5重量％的氧化镁、12.3至13.3重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾；73至74.8重量％的二氧化硅、12至13重量％的氧化镁、11.8至12.8重量％的氧化
钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾74.4重量％的二氧化硅、11重量％的氧化镁、13.4重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾；74.2重量％的二氧化硅、11.6重量％的氧化镁、13.0重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾；74重量％的二氧化硅、11.6重量％的氧化镁、13.2重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾；74重量％的二氧化硅、12重量％的氧化镁、12.8重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾或74重量％的二氧化硅、12.5重量％的氧化镁、12.3重量％的氧化钙、0.8重量％的氧化铝、0.1重量％的氧化锂和0.3重量％的氧化钾。
实施例：
如下文所详细描述的，制备各种组成的纤维并测试其热性能。比较例c2-c9和实施例1-18c的组成总结在下表1中。比较例c1包括铝硅酸盐纤维。
27.表1：纤维的化学组成(重量％)
图1比较了具有79.2重量％的过量地高的二氧化硅含量的氧化镁二氧化硅熔体(比较例c4，在图的右侧标记为虚线)、具有78.9重量％的过量地高的二氧化硅含量的氧化钙氧化镁二氧化硅熔体(比较例c6，在图的中部标记为方形)、和具有74重量％的较低的二
氧化硅含量的氧化钙氧化镁二氧化硅熔体(实施例2，在图的左侧用三角形标记)的温度依赖粘度曲线。如图1中所示，当二氧化硅含量降低时和当氧化钙取代氧化镁时，粘度曲线移动至更低的温度。实施例2、比较例c6和比较例c4在50泊的粘度点处的温度分别为1561℃、1737℃和1815℃。随着温度-粘度曲线移动低了约250℃，熔化和纤维化过程可预期在低得多的温度下发生，从而降低能源消耗、提高熔化速率和生产速率，并延长熔炉、电极和纤维化装置的寿命。此外，随着粘度曲线移动至较低的温度，并且曲线的斜率变平，熔体获得了纤维化的更宽的温度窗口，这意味着纤维产品质量(例如纤维指数和毯拉伸强度)的改善。因此，重要的是将无机纤维的二氧化硅含量设定至77.3重量％或更低。
28.此外，为了实现所需的热性能，二氧化硅含量应保持在72重量％或高于72重量％，或保持在73重量％或约73重量％。热性能是指纤维产品在暴露于应用温度后的线性收缩率和压缩恢复率。如比较例c7和c8中见到的，在低二氧化硅(例如小于73或71.5重量％)下，如表2中所示，在1260℃下烧制24小时后，线性收缩率超过10％。另一方面，具有在本文公开的范围内的二氧化硅含量(例如72重量％或更高)的材料表现出显著改善的热稳定性，例如在1260℃下烧制24小时后，线性收缩率小于4％。关于热性能的进一步结果，即线性收缩率、压缩恢复率和压缩强度，分别显示在表2-4中。
29.上文详细讨论了线性收缩率的测试程序。
30.压缩恢复率是无机纤维响应于暴露于所需使用温度给定时间段的机械性能的度量。通过在选定的时间段将由无机纤维材料制造的测试垫片烧制至测试温度来测量压缩恢复率。其后，将所烧制的测试垫片压缩至其原始厚度的一半并允许其回弹24小时。回弹的量作为垫片的压缩厚度的百分比恢复率测量。
31.通过在选定的时间段将由无机纤维材料制造的测试垫片烧制至测试温度并然后施加压缩力直到所烧制的测试垫片以每分钟1英寸的速率压缩至其原始厚度的50％来测量压缩强度。
32.在下表2-6中，破折号指示没有进行测量或该性质是不可测量的。
33.表2：纤维毯在烧制温度下的线性收缩率
表3：纤维毯在烧制后的压缩恢复率
表4：纤维毯在烧制后的压缩强度
具有过量地高的二氧化硅含量(例如大于75.8或77.5重量％)的纤维，例如比较例c6，即使在高达1300℃的温度下也具有优异的热性能(低线性收缩率)。然而，这些高二氧化硅纤维的熔化温度以及液相线温度显著增加。图2显示了液相线温度对纤维中二氧化硅含量的依赖。随着纤维中二氧化硅含量增加，液相线温度从1500℃增加到1800℃。下表5列出了比较例和实施例的液相线温度和液相线粘度。
34.表5：纤维化学物质的液相线温度和液相线粘度实施例液相线温度(℃)液相线粘度(泊)c1168847c2134776c3184352c4175289c5151591c61639119c7150944c91502561153677215068331476726144177如上文所述，本公开的无机纤维是低生物持久性纤维。这在下表6中被证实，表6显示了在各种时间段的静止条件和流通条件下测试的溶解速率。流通测试测量在模拟人肺中发现的温度和化学条件的条件下，纤维损失质量的速率(纳克/平方厘米
·
小时)。如上文所述，该测试由将约0.1g去渣球纤维暴露于0.3ml/min的模拟肺液(slf)流组成。整个测试系统保持在37℃下，以模拟人体的温度。测试优选持续最多约四周。在slf流过纤维后，将其收集并使用电感耦合等离子体光谱对玻璃成分进行分析。还测量了“空白”slf样品，并用于校正slf中存在的元素。一旦获得了这些数据，就可以计算出在研究的时间间隔期间纤维损失
质量的速率。如上文所述，具有超过100纳克/平方厘米-小时的溶解值的纤维被认为指示着非生物持久性纤维。
35.表6：纤维的溶解速率以下声明可用来支持本公开：1.一种耐高温无机纤维，其包含72重量％的二氧化硅的下限和74重量％、或74.4重量％、或75重量％、或75.5重量％、或75.7重量％、或75.8重量％、或76重量％、或76.3重量％、或76.7重量％、或76.8重量％、或77重量％、或77.3重量％的二氧化硅的上限；或其包含73重量％的二氧化硅的下限和74重量％、或74.4重量％、或75重量％、或75.5重量％、或75.7重量％、或75.8重量％、或76重量％、或76.3重量％、或76.7重量％、或76.8重量％、或77重量％、或77.3重量％的二氧化硅的上限；或其包含73.3重量％的量的二氧化硅的下限和74重量％、或74.4重量％、或75重量％、或75.5重量％、或75.7重量％、或75.8重量％、或76重量％、或76.3重量％、或76.7重量％、或76.8重量％、或77重量％、或77.3重量％的二氧化硅的上限；或其包含73.7重量％的量的二氧化硅的下限和74重量％、或74.4重量％、或75重量％、或75.5重量％、或75.7重量％、或75.8重量％、或76重量％、或76.3重量％、或76.7重量％、或76.8重量％、或77重量％、或77.3重量％的二氧化硅的上限；或其包含74重量％的量的二氧化硅的下限和74.4重量％、或75重量％、或75.5重量％、或75.7重量％、或75.8重量％、或76重量％、或76.3重量％、或76.7重量％、或76.8重量％、或77重量％、或77.3重量％的二氧化硅的上限；或其包含74.4重量％的量的二氧化硅的下限和75重量％、或75.5重量％、或75.7重量％、或75.8重量％、或76重量％、或76.3重量％、或76.7重量％、或76.8重量％、或77重量％、或77.3重量％的二氧化硅的上限；
其中无机纤维包含10至15重量％的氧化镁、12.5至17重量％的氧化钙、0至1.5重量％的氧化铝和0至0.6重量％的总碱金属氧化物；其中无机纤维具有至少1260℃的使用温度；和其中无机纤维在暴露于1400℃的温度下24小时后表现出大于5％的收缩率。
36.2.根据声明1所述的无机纤维，其包含10重量％的氧化镁的下限和11重量％、或11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含10.3重量％的氧化镁的下限和11重量％、或11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含10.5重量％的氧化镁的下限和11重量％、或11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含10.6重量％的氧化镁的下限和11重量％、或11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含10.8重量％的氧化镁的下限和11重量％、或11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含10.9重量％的氧化镁的下限和11重量％、或11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含11重量％的氧化镁的下限和11.1重量％、或11.2重量％、或11.3重量％、或11.4重量％、或11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限；或其包含11.5重量％的氧化镁的下限和11.7重量％、或12重量％、或12.3重量％、或12.7重量％、或13重量％、或13.5重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％的氧化镁的上限。
37.3.根据声明1或2所述的无机纤维，其包含12.4重量％的氧化钙的下限和12.5重量％、或13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；或其包含12.5重量％的氧化钙的下限和13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；其包含12.6重量％的氧化钙的下限和13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；或其包含12.7重量％的氧化钙的下限和13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；或
其包含12.8重量％的氧化钙的下限和13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；或其包含13重量％的氧化钙的下限和13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；或其包含13.3重量％的氧化钙的下限和13.4重量％、或13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；其包含13.4重量％的氧化钙的下限和13.5重量％、或13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限；或其包含13.5重量％的氧化钙的下限和13.8重量％、或14重量％、或14.5重量％、或15重量％、或15.5重量％、或16重量％、或16.5重量％、或17重量％的氧化钙的上限。
38.4.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含0重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.1重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.2重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.3重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.4重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.5重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.6重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.7重量％的氧化铝的下限和0.8重量％、或0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限；或其包含0.8重量％的氧化铝的下限和0.9重量％、或1重量％、或1.1重量％、或1.2重量％、或1.3重量％、或1.4重量％、或1.5重量％的上限。
39.5.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含0重量％的总碱金属氧化物的下限和0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.1重量％的总碱金属氧化物的下限和0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.2重量％的总碱金属氧化物的下限和0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或
其包含0.3重量％的总碱金属氧化物的下限和0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限。
40.6.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含0重量％的氧化锂的下限和0.2重量％、或0.3重量％、或0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.1重量％的氧化锂的下限和0.2重量％、或0.3重量％、或0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.2重量％的氧化锂的下限和0.3重量％、或0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限。
41.7.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含0重量％的氧化钾的下限和0.2重量％、或0.3重量％、或0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.1重量％的氧化钾的下限和0.2重量％、或0.3重量％、或0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.2重量％的氧化钾的下限和0.3重量％、或0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限；或其包含0.3重量％的氧化钾的下限和0.4重量％、或0.5重量％、或0.6重量％的上限。
42.8.根据任一前述声明所述的无机纤维，其以基于无机纤维中的碱金属氧化物的总含量计70摩尔％或更少的量包含氧化钾。
43.9.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含氧化锆、或三氧化硼、或五氧化二磷、或三氧化二铁、或氧化锶、或其组合。
44.10.根据任一前述声明所述的无机纤维，其排除氧化锆、或三氧化硼、或五氧化二磷、或三氧化二铁、或氧化锶、或其组合。
45.11.根据任一前述声明所述的无机纤维，其以小于0.1重量％或小于0.05重量％的量包含添加剂，所述添加剂选自氧化锆、三氧化硼、五氧化二磷、三氧化二铁、氧化锶、及其组合。
46.12.根据任一前述声明所述的无机纤维，其中无机纤维具有至少1260℃、或至少1280℃、或至少1300℃、至少1320℃、至少1340℃、至多1380℃、或至多1400℃的使用温度。
47.13.根据任一前述声明所述的无机纤维，其中无机纤维具有小于1400℃、或1260℃至小于1400℃、或1300℃至小于1400℃、或1260℃至1380℃、或1300℃至1380℃的熔化温度。
48.14.根据任一前述声明所述的无机纤维，其中无机纤维在暴露于1400℃的温度下24小时后表现出大于5％的线性收缩率、或在暴露于1400℃的温度下24小时后表现出大于5.5％的线性收缩率、或在暴露于1400℃的温度下24小时后表现出大于6％的线性收缩率、或在暴露于1260℃的温度下24小时后表现出小于4％的线性收缩率、或在暴露于1260℃温度下24小时后表现出小于3.5％的线性收缩率、或在暴露于1260℃的温度下24小时后表现出小于3％的线性收缩率、或在暴露于1300℃或更高的温度下24小时后表现出小于10％的线性收缩率。
49.15.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含小于7、或小于6.5、或小于6、或小于5.5、或小于5、或小于4.5、或小于4、或小于3.5、或小于3、或小于2.5、或小于2的氧化钾与
氧化锂的重量百分比。
50.16.根据任一前述声明所述的无机纤维，其包含大于0.2且小于0.25、或小于0.3、或小于0.35、或小于0.4、或小于0.45、或小于0.5的氧化锂和氧化钾的总和；或其包含大于0.25且小于0.3、或小于0.35、或小于0.4、或小于0.45、或小于0.5的氧化锂和氧化钾的总和；或其包含大于0.3且小于0.35、或小于0.4、或小于0.45、或小于0.5的氧化锂和氧化钾的总和；或其包含大于0.35且小于0.4、或小于0.45、或小于0.5的氧化锂和氧化钾的总和；或其包含大于0.4且小于0.45、或小于0.5的氧化锂和氧化钾的总和。
51.尽管已经参考实施方案和任选特征描述了本公开，但是本领域普通技术人员可以预见本文公开的实施方案的修改和变型，并且这种修改和变型被认为在本公开的范围内。还要理解的是，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。在审阅以上描述后，很多替代性实施方案对于本领域普通技术人员将是显而易见的。此外，本文所使用的术语和表述被用作描述而非限制性的术语，并且在使用这些术语和表述时，无意排除所显示和描述的未来的任何等同物或其任何部分，并且应认识到，在本公开的范围内的各种修改是可能的。