專利名稱：用于生產(chǎn)隔熱和非織造墊的生物基粘合劑的制作方法
用于生產(chǎn)隔熱和非織造墊的生物基粘合劑相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)涉及和要求2009年10月9日提交的標(biāo)題為“用于隔熱和非織造墊的生物基粘合劑”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系列第61/250，187號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考明確地合并于此。發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域和工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明一般地涉及環(huán)形的隔熱纖維和非織造墊，以及尤其涉及用于生產(chǎn)隔熱玻璃纖維和非織造墊二者的生物基粘合劑，其是生物基的、不包含添加的甲醛、通過(guò)酯化反應(yīng)交聯(lián)，并且對(duì)環(huán)境無(wú)害。發(fā)明
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)纖維在包括增強(qiáng)層、紡織品，以及隔音和隔熱材料的各種應(yīng)用中是可使用的。雖然礦物纖維(例如，玻璃纖維)代表性地被用于隔熱制品和非織造墊，然而取決于特定的應(yīng)用，在成型隔熱制品或非織造墊時(shí)，可以單獨(dú)或與礦物纖維結(jié)合使用諸如聚丙烯、聚酯和多組分纖維等的有機(jī)纖維。纖維隔離層代表性地通過(guò)纖維化聚合物、玻璃或別的礦物的熔體成分以及紡絲來(lái)自諸如旋轉(zhuǎn)紡絲機(jī)的纖維化設(shè)備的微細(xì)纖維來(lái)生產(chǎn)。為了形成隔熱制品，通過(guò)壓氣機(jī)把通過(guò)旋轉(zhuǎn)紡絲機(jī)生產(chǎn)的纖維從紡絲機(jī)向下拉伸到傳送帶上。隨著纖維向下移動(dòng)，把粘合劑材料噴涂到纖維上以及在傳送帶上將纖維匯集成高閣樓的(high loft)、連續(xù)的厚墊。粘合劑材料在包裹后賦予隔熱制品用于恢復(fù)的回彈力并且提供硬挺性和可操作性能以便當(dāng)如用于建筑的隔熱腔所需要時(shí)該隔熱制品可以被處理和應(yīng)用。該粘合劑組合物還對(duì)纖維提供保護(hù)防止長(zhǎng)絲間的磨損以及促進(jìn)單根纖維之間的相容性。該包含粘合劑涂布的纖維的厚墊然后通過(guò)固化爐以及固化該粘合劑把所述厚墊設(shè)置到期望厚度。在粘合劑固化后，可以把纖維隔熱制品分割成多種長(zhǎng)度以形成單個(gè)隔熱制品，并且可以包裝該隔熱制品運(yùn)往顧客場(chǎng)所。生產(chǎn)的一種典型的隔熱制品是隔熱氈或厚墊，其適合于用作居住住宅的墻身隔熱或當(dāng)做建筑中頂樓和樓板隔熱腔中的隔熱層。另一種常用隔熱制品是空氣鼓風(fēng)的或松散填料隔熱，其適合于在住宅的和商業(yè)建筑中和以及在任何難以到達(dá)位置中的側(cè)壁以及頂樓隔熱。松散填料隔熱是由從隔熱厚墊上剪下、壓縮以及包裝在袋中的小立方體形成。非織造墊可以由常規(guī)的濕鋪工藝形成。例如，把濕的短切纖維分散在包含表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑，和/或別的化學(xué)試劑的水漿中。然后攪拌所述包含短切纖維的料漿以便纖維分散到整個(gè)料漿中。把所述包含纖維的料漿放置到運(yùn)動(dòng)篩上，在該篩上相當(dāng)大部分的水被除去而形成網(wǎng)。然后施加粘合劑，以及干燥所得墊除去任何殘余水和固化該粘合劑。形成的非織造墊是分散的、單個(gè)玻璃長(zhǎng)絲的集合體。已經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試來(lái)減少來(lái)自甲醛基樹(shù)脂的不希望的甲醛排放。例如，在減少來(lái)自隔熱制品的甲醛排放嘗試中，已經(jīng)把諸如氨和脲等的各種甲醛清除劑添加到甲醛基樹(shù)脂中。因?yàn)樗牡统杀?，脲被直接加入到未固化的?shù)脂體系中充當(dāng)甲醛清除劑。脲加入到樹(shù)脂體系中得到脲擴(kuò)展的甲階酚醛樹(shù)脂。可以進(jìn)一步地處理這些甲階酚醛樹(shù)脂或用作涂層、或粘合劑以及然后固化。不幸的是，該脲擴(kuò)展甲階酚醛樹(shù)脂是不穩(wěn)定的，以及由于這種不穩(wěn)定性，該脲擴(kuò)展的甲階酚醛樹(shù)脂必須現(xiàn)場(chǎng)制備。另外，必須小心監(jiān)控粘合劑存量以避免由于可能在存儲(chǔ)期間形成的不希望的二聚物型晶狀沉淀引起的工藝問(wèn)題。作為甲醛清除劑，氨不是特別合意的脲替代物，因?yàn)榘碑a(chǎn)生不良?xì)馕逗涂赡芤鸸と搜屎砗捅谴碳?。進(jìn)一步地，由于其對(duì)隔熱制品的性能的潛在相反的影響，例如較低的回復(fù)力和較低的硬挺度，甲醛清除劑的采用通常是不希望的。 另外，上述現(xiàn)有技術(shù)集中于采用與美拉德反應(yīng)有關(guān)的帶有多羥基交聯(lián)劑或糖基化學(xué)物的聚丙烯酸。然而聚丙烯酸粘合劑有幾個(gè)缺陷。例如，聚丙烯酸粘合劑使用石油基材料和成本代表性地至少為目前的酚醛粘合劑體系的兩倍。另外，高粘度和不同固化特性造成加工工藝?yán)щy。而且，美拉德反應(yīng)基產(chǎn)品在固化以后具有不希望的深棕色。進(jìn)一步地，用來(lái)制造粘合劑所需要的大量氨的使用造成安全風(fēng)險(xiǎn)和可能的排放問(wèn)題。由于現(xiàn)在的粘合劑存在的問(wèn)題，本領(lǐng)域仍然需要非石化屬性的、沒(méi)有添加的甲醛、生物基的和對(duì)環(huán)境友好的以及有價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的粘合劑體系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于形成玻璃纖維隔絕和非織造短切原絲氈墊的粘合劑組合物，其包括至少一種天然起源的糖和至少一種交聯(lián)劑。該糖和交聯(lián)劑形成聚酯熱固性樹(shù)脂。糖可以具有2到20的葡萄糖當(dāng)量(DE)。另外，糖可以是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。交聯(lián)劑可以選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體的和聚合的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己二酸、己二酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類，以及其組合。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，該交聯(lián)劑可以是檸檬酸或者任何單體的或聚合的多元羧酸以及它們的相應(yīng)鹽類。在一些示例的實(shí)施方案中，該粘合劑組合物可以包括防潮劑和pH調(diào)節(jié)劑。粘合劑組合物沒(méi)有添加的甲醛和是對(duì)環(huán)境友好的。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供纖維隔絕產(chǎn)品，其包括大量的無(wú)規(guī)定向纖維和施加到所述纖維至少一部分上并互連所述纖維的粘合劑組合物。該粘合劑包括至少一種天然起源的糖和至少一種交聯(lián)劑。該糖可具有2到20的葡萄糖當(dāng)量(DE)。在示例的實(shí)施方案中，該糖可以是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。該粘合劑組合物還可以包括選自催化劑、偶聯(lián)劑、加工助劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、增量劑、防潮劑、除塵油、著色劑、緩蝕劑、表面活性劑和PH調(diào)節(jié)劑的一種或多種。該加工助劑包括諸如甘油、三乙醇胺、聚乙二醇和季戊四醇的多元醇。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，該交聯(lián)劑可以是檸檬酸或者任何單體的或聚合的多元羧酸以及它們的相應(yīng)鹽類。另外，在低密度產(chǎn)品(例如，住宅的隔熱制品)中，粘合劑在固化后具有淺顏色(例如，白色或黃褐色)。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供非織造短切原絲氈，其由以具有第一主表面和第二主表面的氈的形式沉浸的大量的不連續(xù)長(zhǎng)度的無(wú)規(guī)定向玻璃纖維和至少部分涂覆所述氈的第一主要表面的粘合劑組合物形成。該粘合劑包括(I)至少一種天然起源的和具有2到20的葡萄糖當(dāng)量的糖以及(2)至少一種交聯(lián)劑。粘合劑組合物還可以包括選自催化劑、防潮劑和PH調(diào)節(jié)劑中的一種或多種。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，該糖是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。另外，交聯(lián)劑可以選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體和聚合的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己二酸、己二酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類、氨基醇類、偏硼酸鈉、聚氧化烷基烯胺類、多胺類、多元醇類，以及其組合。固化時(shí)粘合劑具有淺色，對(duì)環(huán)境無(wú)害，并且不含添加的甲醛。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述糖是天然起源的和來(lái)源于可再生資源。本發(fā)明的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是麥芽糖糊精很容易得到并且價(jià)格很低。采用本發(fā)明粘合劑組合物的隔熱制品和非織造墊可以使用當(dāng)前的生產(chǎn)線生產(chǎn)，從而節(jié)省了時(shí)間和金錢，這是本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是粘合劑組合物沒(méi)有添加的甲醛。在低密度產(chǎn)品(例如，住宅的隔熱制品)中，最終產(chǎn)品具有淺色，這允許采用染料、顏料，或別的著色劑來(lái)獲得各種顏色的隔熱制品，這也是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的酚/脲/甲醛粘合劑組合物相比，所述粘合劑組合物具有減少的顆粒排放，這是本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一個(gè)特征是糖聚合物可具有2到20的葡萄糖當(dāng)量(DE)值。麥芽糖糊精可形成水性混合物，其可以通過(guò)包括噴霧施加器在內(nèi)的傳統(tǒng)的粘合劑涂布器施加，這是本發(fā)明的一個(gè)特征。本發(fā)明進(jìn)一步的特征是粘合劑可以是酸性的、中性的，或堿性的。本發(fā)明的另一個(gè)特征是本發(fā)明的隔熱制品和非織造墊沒(méi)有添加的甲醛。本發(fā)明的粘合劑組合物可用于諸如短切纖維等的復(fù)合增強(qiáng)層，用于熱塑性、熱固性材料，和屋頂應(yīng)用。另外，本發(fā)明的粘合劑可用于單一的和多端點(diǎn)粗紗?？紤]到隨后的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明前述的和其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)下面將更完全地呈現(xiàn)。然而，需要明確知道的是，附圖
是說(shuō)明性的目的以及并不是用來(lái)限定本發(fā)明的范圍。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明考慮到以下的對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)披露，特別是當(dāng)與附圖結(jié)合時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將是明顯的，其中圖I是根據(jù)一個(gè)示例的實(shí)施方案采用本發(fā)明粘合劑組合物的界面隔熱制品的成型不意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方案用于生產(chǎn)采用本發(fā)明粘合劑組合物的其中隔絕產(chǎn)品不包含護(hù)面材料的玻璃纖維隔絕產(chǎn)品的生產(chǎn)線的立視圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方案采用本發(fā)明粘合劑組合物用于形成短切原絲氈的濕鋪工藝線的示意圖。 本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明和優(yōu)選實(shí)施方式除非另有定義，否則這里使用的全部技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的同樣的含義。雖然任何類似或等效于這里描述的方法和材料可被用于本發(fā)明實(shí)踐或試驗(yàn)，但是這里描述了優(yōu)選的方法和材料。引用于此的所有引用，包括出版的或相應(yīng)美國(guó)或外國(guó)專利申請(qǐng)、發(fā)行的美國(guó)或外國(guó)專利，以及任何其他的參考，通過(guò)參考以它們的整體各自引入供參考，包括存在于引用參考文件中的全部的數(shù)據(jù)、表格、附圖和正文。
在圖中，為了闡明，線、層和區(qū)域的厚度可能被夸大。很清楚當(dāng)諸如層、區(qū)域、基底或板條等的一個(gè)元件被稱為在另一個(gè)元件“上”時(shí)，它可能直接地在另一個(gè)元件上或還可以存在介于其間的元件。很清楚當(dāng)一個(gè)元件被稱為“鄰接”另一個(gè)元件時(shí)，它可直接地在另一個(gè)元件上或可以存在介于其間的元件。術(shù)語(yǔ)“頂部”、“底部”、“側(cè)面”、等等使用于此僅僅為了說(shuō)明的目的。所有圖中同樣的數(shù)字表示同樣的元件。應(yīng)當(dāng)注意詞組“粘合劑”、“生物基粘合劑”、“粘合劑組合物”和“粘合劑制劑”于此可以可互換地使用。本發(fā)明涉及對(duì)環(huán)境無(wú)害的、水性聚酯粘合劑組合物，其包含至少一種生物基組分。在一個(gè)示例的實(shí)施方案中，生物基組分是糖以及粘合劑包括糖和交聯(lián)劑。在一些示例的實(shí)施方案中，糖基粘合劑組合物也包括偶聯(lián)劑、加工助劑、增量劑、PH調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、除臭劑、抗氧化劑、灰塵抑制劑、殺蟲(chóng)劑、防潮劑或其組合。粘合劑可用于隔熱材料和非織造短切原絲氈的形成。另外，該粘合劑不含添加的甲醛。進(jìn)一步地，與傳統(tǒng)的酚/ 脲/甲醛粘合劑組合物相比，所述粘合劑組合物具有減少的顆粒排放。本發(fā)明的粘合劑還可以用于形成刨花板、膠合板，和/或硬紙板。在一個(gè)或多個(gè)示例的實(shí)施方案中，粘合劑包括至少一種天然起源的和來(lái)源于可再生資源的糖。例如，所述糖可以來(lái)源于植物，比如莢果、玉蜀黍(maize)、玉米、臘質(zhì)種玉米、甘蔗、高梁、白色高梁、馬鈴薯、白薯、木薯、稻米、糯稻、豆類、西米、小麥、燕麥、大麥、黑麥、莧屬植物，和/或甜木薯，以及別的具有高淀粉含量的植物。糖聚合物也可源自于天然的含淀粉的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品來(lái)源于那包含蛋白質(zhì)類、多肽類、脂類和低分子量糖類殘余物的植物。該糖可以選自單糖類(例如，木糖、葡萄糖，和果糖)、二糖類(例如，蔗糖、麥芽糖，和乳糖)、低聚糖類(例如，葡萄糖漿和果糖漿)，以及多糖類和水溶性多糖類(例如，果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、變性淀粉和淀粉衍生物)。糖聚合物可以具有大約1，000到大約8，000的數(shù)均分子量。另外，糖聚合物可以具有2到20、7到11，或者9到14的葡萄糖當(dāng)量(DE)值。該糖有利地具有低粘度和在中等溫度(例如，80-250°C)下單獨(dú)或與添加劑一起固化。低粘度使得所述糖能用于粘合劑組合物。在示例的實(shí)施方案中，在50%濃度和20和30°C之間，糖粘度可低于500cps。在本發(fā)明粘合劑組合物中采用糖的有利之處在于糖容易獲取或容易獲得，并且成本低。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，糖是諸如糊精或麥芽糖糊精等的水溶性的多糖。該糖聚合物可存在于所述粘合劑組合物中，其量可以為粘合劑組合物中總固體重量的大約40%到大約95%，粘合劑組合物中總固體重量的大約50%到大約95%，大約60%到大約90%，或大約70%到大約85%。如這里所用，重量％表示粘合劑組合物中總固體的重量％。另外，該粘合劑組合物包含交聯(lián)劑。交聯(lián)劑可以是適合交聯(lián)該糖的任何化合物。在示例的實(shí)施方案中，交聯(lián)劑具有大于90，大約90到大約10，000，或大約190到大約4，000的數(shù)均分子量。在一些示例的實(shí)施方案中，交聯(lián)劑具有小于大約1000的數(shù)均分子量。合適的交聯(lián)劑的非限定實(shí)例包括多元羧酸類(和其鹽類)、酐類、帶有酐的單體的和聚合的多元羧酸(即混合酐)、檸檬酸(和其鹽類，如檸檬酸銨)、1,2,3,4- 丁烷端四羧酸、己二酸(和其鹽類)、聚丙烯酸(和其鹽類)，和諸如QXRP1734和Acumer9932(二者都能從Dow化學(xué)公司獲得)的聚丙烯酸基樹(shù)脂。在示例的實(shí)施方案中，交聯(lián)劑可以是任何單體的或聚合的多元羧酸、檸檬酸，以及它們的相應(yīng)鹽類。該交聯(lián)劑可存在于粘合劑組合物中，其量最高可達(dá)粘合劑組合物的大約50重量％。在示例的實(shí)施方案中，存在于粘合劑組合物中的交聯(lián)劑的量可以為粘合劑組合物中總固體重量的大約5. 0%到大約40%或大約10%到大約30重量％。任選地，粘合劑組合物可以包括催化劑來(lái)參與交聯(lián)。催化劑可以包括無(wú)機(jī)鹽類、路易斯酸類(即氯化鋁或三氟化硼)、布朗斯臺(tái)德酸類(即硫酸、對(duì)甲苯磺酸和硼酸)、有機(jī)金屬絡(luò)合物類(即鋰羧化物類、鈉羧化物類)，和/或路易斯堿(即聚乙烯亞胺、二乙胺，或三乙胺)。另外，該催化劑可包括含磷有機(jī)酸的堿金屬鹽；尤其是，磷酸、次磷酸，或多磷酸的堿金屬鹽類。這樣的磷催化劑的實(shí)例包括但不限于次磷酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸二鈉、焦磷酸四鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、磷酸鉀、三聚磷酸鉀、三偏磷酸鈉、四偏磷酸鈉，和其混合物。此外，催化劑或固化促進(jìn)劑可以是氟硼酸鹽化合物，例如氟硼酸、四氟硼酸鈉、四氟硼酸鉀、四氟硼酸鈣、四氟硼酸鎂、四氟硼酸鋅、四氟硼酸銨，和其混合物。進(jìn)一步地，該催化劑可以是磷和氟硼酸鹽化合物的混合物。諸如硫酸鈉、硝酸鈉、碳酸鈉等的別的鈉鹽也可以或可替換地用作催化劑/促進(jìn)劑。催化劑或固化促進(jìn)劑可存在于該粘合劑組合物中，其量可以為粘合劑組合物中總固體的大約0%-大約10重量％,或者大約I. 0%-大約5. 0重量％,或者大約3. 0%-大約5. 0重量％。 粘合劑組合物可以任選地包含至少一種偶聯(lián)劑。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，所述偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑。該偶聯(lián)劑(們)可存在于粘合劑組合物中，其量可以為粘合劑組合物中總固體的大約0. 01%-大約5. 0重量％，或者大約0. 01%-大約2. 5重量％，或者大約0. 1%-大約0. 5重量％?？梢杂糜谒稣澈蟿┙M合物的硅烷偶聯(lián)劑的非限定實(shí)例可以通過(guò)官能團(tuán)烷基、芳基、氨基、環(huán)氧基、乙烯基、甲基丙烯酸基(methacryloxy)、脲基、異氰酸基,和巰基表征。在示例的實(shí)施方案中，硅烷偶聯(lián)劑(們)包括包含一個(gè)或多個(gè)氮原子的硅烷，其具有一個(gè)或多個(gè)諸如胺(伯、仲、叔，和季等)、氨基、亞氨基、酰胺基、酰亞胺基、脲基，或異氰酸基等的官能團(tuán)。具體的，合適的硅烷偶聯(lián)劑的非限定實(shí)例包括但是不限于氨基硅烷類(例如，3-氨丙基_ 二乙氧基娃燒和3-氨丙基-二輕基娃燒)、環(huán)氧二燒氧基娃燒類(例如，3-縮水甘油氧基丙基二甲氧基娃燒和3_縮水甘油氧基丙基二乙氧基娃燒)、甲基丙稀酸基二燒氧基娃燒(例如，3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷)、烴三烷氧基硅烷類、氨基三羥基硅烷類、環(huán)氧三羥基硅烷類、甲基丙烯?；u基硅烷類，和/或烴三羥基硅烷類。在一個(gè)或多個(gè)示例的實(shí)施方案中，所述硅烷是氨基硅烷，如Y-氨丙基三乙氧基硅烷。適合用于所述粘合劑組合物的別的示例的偶聯(lián)劑(包括硅烷偶聯(lián)劑)如下所列 丙烯?；?-(丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；3_(丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷；3-(丙烯酰氧)丙基甲基二甲氧基硅烷；3-(丙烯酰氧)丙基甲基二乙氧基硅烷；3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；3_(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷。 氣基的氣丙基甲基_■甲氧基娃燒；氣丙基二乙氧基娃燒；氣丙基二甲氧基娃燒/ EtOH ;氛丙基二甲氧基娃燒；N- (2_氛乙基)_3_氛丙基二甲氧基娃燒；N- (2_氛乙基)_3_氨丙基甲基二甲氧基娃燒；(2-氨乙基)-(2-氨乙基)_3_氨丙基二甲氧基娃燒；N-苯基氨丙基二甲氧基娃燒環(huán)氧的3_縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷；3_縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷；3_縮水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷；2- (3，4-環(huán)氧(60^)環(huán)己基)乙基甲基二甲氧基硅烷；2- (3，4_環(huán)氧環(huán)己基)乙基甲基二乙氧基硅烷；2- (3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷；2- (3，4_環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷疏基3-疏基丙基二甲氧基娃燒；3~疏基丙基二乙氧基娃燒；3~疏基丙基甲基_■甲氧基娃燒；3-疏基丙基甲基_■乙氧基娃燒硫化物雙[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物；雙[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]~■硫化物乙烯基乙烯基三甲氧基硅烷；乙烯基三乙氧基硅烷；乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)娃燒；乙稀基二氣娃燒；二甲基乙稀基娃燒燒基甲基二甲氧基娃燒；乙基二乙氧基娃燒;_■甲基_■甲氧基娃燒;_■甲基_■乙氧基娃燒;四甲氧基娃燒;四乙氧基娃燒;乙基二乙氧基娃燒；正丙基二甲氧基娃燒；正丙基二乙氧基娃燒；異丁基二甲氧基娃燒；己基二甲氧基娃燒；己基二乙氧基娃燒；羊基二甲氧基娃燒；癸基二甲氧基娃燒；癸基二乙氧基娃燒；羊基二乙氧基娃燒；叔丁基_■甲基氣娃烷；環(huán)己基甲基二甲氧基硅烷；二環(huán)己基二甲氧基硅烷；環(huán)己基乙基二甲氧基硅烷；叔丁基甲基二甲氧基硅烷氯烷基3_氯丙基三乙氧基硅烷；3_氯丙基三甲氧基硅烷；3_氯丙基甲基二甲氧基娃燒全氟代十氟-1，1，2，2-四氫癸基三甲氧基硅烷；十七氟-1，1，2，2-四氫癸基三甲氧基娃燒苯基苯基二甲氧基娃燒；苯基二乙氧基娃燒;_■苯基_■乙氧基娃燒;_■苯基_■甲氧基娃燒;_■苯基_■氣娃燒。上面列舉硅烷的水解產(chǎn)物鋯酸鹽乙酰丙酮鋯；甲基丙烯酸鋯鈦酸酯鈦酸四甲基酯；鈦酸四乙基酯；鈦酸四正丙基酯；鈦酸四異丙酯；鈦酸四異丁基酯；鈦酸四仲丁基酯；鈦酸四叔丁基酯；單正丁基三甲基鈦酸酯；單乙基三環(huán)己基鈦酸酯；四正戊基鈦酸酯；四正己基鈦酸酯；四環(huán)戊基鈦酸酯；四環(huán)己基鈦酸酯；四正癸基鈦酸酯；四正十二烷基鈦酸酯；四(2_乙基己基)鈦酸酯；鈦酸四辛二醇酯；鈦酸四丙二醇酯；鈦酸四苯甲酯；鈦酸四對(duì)氯代苯甲酯；四2-氯乙基鈦酸酯；四2-溴乙基鈦酸酯；四2-甲氧基乙基欽酸酷；四2_乙氧基乙基欽酸酷。本發(fā)明特別合適的鈦酸酯穩(wěn)定劑是杜邦de Nemours&Co.公司以商品名TyZOf馨生產(chǎn)的專有的鈦酸酯組合物。非限定實(shí)例包括以100%不是作為溶液的形式(例如在低級(jí)的脂肪醇中)出售的Tyzor 鈦酸酯,如Tyzor tbt (鈦酸四丁基酯)、Tyzor tpt (鈦酸四異丙基酯)，和Tyzor^oG (四辛二醇鈦酸酯)。另外，除如上所述糖之外，粘合劑組合物可以包括加工助劑(例如，多元醇)。加工助劑不是特別限定的，只要該加工助劑起到促進(jìn)纖維成型和取向工藝的作用。加工助劑可用于改善粘合劑施加分布均勻性、減少粘合劑粘度、在成型以后增加坡道高度、改善垂直重量分布均勻性，和/或在成型和烘箱固化過(guò)程中加速粘合劑脫水。該加工助劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為大約0%-大約25. 0重量％，大約I. 0%-大約20. 0重量％，或者大約5. 0%-大約15. 0重量％。加工助劑的實(shí)例包括粘度調(diào)節(jié)劑(例如，甘油、1，2，4_ 丁三醇、1，4_ 丁二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、聚乙二醇)和消泡劑(例如，礦物(mineral)、石蠟、或植物油類的乳、液和/或分散體、聚二甲硅氧烷(PDMS)流體分散體和已經(jīng)用聚二甲硅氧烷或別的材料疏水處理的二氧化硅，以及由諸如乙烯雙硬脂酰胺(EBS)等的酰胺蠟或疏水化二氧化硅制造的粒子)?？梢杂糜谡澈蟿┙M合物中的另外的加工助劑是表面活性劑。一種或多種表面活性劑可以包括在粘合劑組合物中以幫助粘合劑霧化、潤(rùn)濕、和界面粘附。表面活性劑不是特別限定的，包括而不限于表面活性劑如離子型表面活性劑(例如，硫酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽，和羧酸鹽)；硫酸鹽類(例如，烷基硫酸鹽、十二烷基硫酸銨、十二燒基硫酸鈉(SDS )、燒基醚硫酸鹽、月桂硫酸鈉,和myreth硫酸鈉);兩性表面活性劑(例如，諸如月桂基甜菜堿等的烷基甜菜堿)；磺酸鹽類(例如，磺基琥珀酸辛酯鈉 、全氟辛基磺酸鹽、全氟丁基磺酸鹽，和烷基苯磺酸鹽)；磷酸鹽類(例如，烷基芳基醚磷酸鹽和烷基醚磷酸鹽)；羧酸鹽類(例如，烷基羧酸鹽、脂肪酸鹽(皂類)、硬脂酸鈉、月桂酰肌氨酸鈉、羧酸鹽氟表面活性劑、perf Iuoronanoate,和全氟辛酸鹽)；陽(yáng)離子的(諸如月桂胺醋酸鹽等的燒基胺鹽類)；PH相關(guān)的表面活性劑(伯、仲或叔胺)；永久性電荷季銨陽(yáng)離子(例如，烷基三甲基銨鹽、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、氯化十六烷基吡啶鑛,和氯化芐乙銨)；和兩性離子表面活性劑、季銨鹽類(例如，月桂基三甲基氯化銨和烷基芐基二甲基氯化銨)，以及聚氧乙烯烷基胺類。可用于本發(fā)明的合適的非離子型表面活性劑包括聚醚類(例如，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷縮合物，其包括直鏈的和支鏈烷基和烷芳基聚乙二醇和聚丙二醇醚類和硫醚類)；具有包含大約7到大約18個(gè)碳原子并具有大約4到大約240個(gè)乙烯氧基單元(例如，庚基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇類、和壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇類)的烷基的烷基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇類；己糖醇的聚氧化烯衍生物類包括脫水山梨醇、山梨糖醇酐、無(wú)水甘露醇，和二縮甘露醇；部分長(zhǎng)鏈脂肪酸酯類(例如，單月桂酸山梨醇酐酯的聚氧化烯衍生物、脫水山梨醇一棕櫚酸酯、單硬脂酸山梨糖醇酐酯、去水山梨糖醇三硬脂酸酯、去水山梨糖醇單油酸酯，和去水山梨糖醇三油酸酯)；環(huán)氧乙烷與疏水堿的縮合產(chǎn)物，所述疏水堿由環(huán)氧丙烷與丙二醇縮合形成；包含硫的縮合物類(例如，通過(guò)環(huán)氧乙烷與諸如壬基、十二烷基或十四烷基硫醇等的聞級(jí)燒基硫醇或者與其中燒基包含大約6_大約15個(gè)碳原子的燒基硫酌■的縮合制備的縮合物)；長(zhǎng)鏈羧酸(例如，月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸和油酸類諸如妥爾油脂肪酸)的環(huán)氧乙烷衍生物類；長(zhǎng)鏈醇(例如，辛基、癸基、月桂基，或十六醇)的環(huán)氧乙烷衍生物類；和環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，表面活性劑是SURFONYL 420、SURFONYL 440,和SURF0NYL 465，其是乙氧基化2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7- 二醇表面活性劑(商業(yè)上獲自Air產(chǎn)品和化學(xué)品公司(阿倫敦，PA))、Stanfax (十二燒基硫酸鈉)、Surfynol465 (乙氧基化 2，4，7，9_ 四甲基-5-癸炔-4，7-二醇)、Triton GR-PG70 (1，4_ 雙(2-乙基己基)磺基丁二酸鈉)，和TritonTMCF-10 (a-(苯基甲基)-co- (1，1，3，3_四甲基丁基)苯氧基-聚環(huán)氧乙烷)。表面活性劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為粘合劑組合物中總固體的0. 0%到大約10重量％，大約0. 01%到大約10重量％，或大約0. 2%到大約5. 0重量％。該粘合劑組合物可任選包括緩蝕劑來(lái)減少或消除對(duì)于加工設(shè)備的任何潛在腐蝕。緩蝕劑可以選自各種試劑，諸如，例如六胺、苯并三唑、苯二胺、二甲基乙醇胺、聚苯胺、亞硝酸鈉、苯并三唑、二甲基乙醇胺、聚苯胺、亞硝酸鈉、肉桂醛、醛類和胺類(亞胺類)的縮合產(chǎn)物、鉻酸鹽類、亞硝酸鹽類、磷酸鹽類、肼、抗壞血酸、草酸亞錫、氯化錫、硫酸亞錫、硫脲、氧化鋅，和腈?？商娲兀ㄟ^(guò)工藝控制治理可以減低或消除腐蝕，如工藝用水中和、除去腐蝕成分，以及工藝用水處理來(lái)最小化腐蝕性。緩蝕劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為大約0%-大約15. 0重量％，大約I. 0%-大約5. 0重量％，或者大約0. 2%-大約I. 0重量％。粘合劑組合物還可以包含一種或多種殺蟲(chóng)劑，比如3-碘代-2-丙基-正丁基氨基甲酸酯、氨基甲酸、3-碘代-2-丙炔丁基酯(IPBC)、2-溴-2-硝基丙烷-1，3- 二醇、硝酸鎂、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、氯化鎂、氨基磺酸、N-溴基、鈉鹽、二碘代甲基-對(duì)甲苯砜、二溴乙腈，和2，2- 二溴-3-次氨基丙酰胺，來(lái)減少或消除玻璃纖維產(chǎn)品上霉菌和真菌生長(zhǎng)。殺蟲(chóng)劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為大約0%-大約10. 0重量％，大約0. 05%-大約I. 0重量％，或者0. 1%-大約0. 5重量％。進(jìn)一步地，粘合劑組合物可任選包括至少一種交聯(lián)密度增強(qiáng)劑來(lái)提高糖基聚酯粘合劑的交聯(lián)度。可以通過(guò)增強(qiáng)羥基和羧酸基之間的酯化作用和/或引入自由基連接提高熱固性樹(shù)脂的強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)密度提高。可以通過(guò)可能通過(guò)改變羥基和羧酸之間的比率和/ 或加入另外的酯化作用官能團(tuán)來(lái)調(diào)節(jié)酯化作用交聯(lián)密度，所述官能團(tuán)如三乙醇胺、二乙醇胺、單乙醇胺、I-氨基-2-丙醇、I、I’ -雙氨基-2-丙醇、I, I’ , I”二次氨基-2-丙醇、2-甲基氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、2- (2-氨基乙氧基)乙醇，2[ (2氨乙基)氨基]乙醇、2-二乙氨基乙醇、2- 丁基氨基乙醇、2- 二丁基氨基乙醇、2-環(huán)己基氨基乙醇、2，2’ -(甲氨基)雙乙醇、2，2’(丁基氨基)雙乙醇、I-甲基氨基-2丙醇、I-二甲基氨基-2-丙醇、1-(2-氨乙基氨基)-2_丙醇、1，I’ -(甲基亞胺基)雙-2-丙醇、3-氨基-I-丙醇、3- 二甲基氨基-I-丙醇、
2-氨基-I-丁醇、I-乙基氨基-2- 丁醇、4- 二乙基氨基-I- 丁醇、I- 二乙基氨基-2- 丁醇、
3-氨基_2，2-二甲基-I-丙醇、2，2-二甲基-3-二甲基氨基-I-丙醇、4-二乙基氨基-2-丁炔基-I-醇、5- 二乙基氨基-3-戊炔-2-醇、雙(2-羥丙基)胺，以及別的烷醇胺類、它們的混合物，和它們的聚合物。達(dá)到交聯(lián)密度增強(qiáng)的另一個(gè)方法是對(duì)于交聯(lián)反應(yīng)同時(shí)采用酯化作用和自由基反應(yīng)。對(duì)于兩種反應(yīng)都能使用的化學(xué)試劑包括馬來(lái)酸酐、馬來(lái)酸，或者衣康酸。交聯(lián)密度增強(qiáng)劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為大約0%-大約25. 0重量％，大約I. 0. 0%-大約20. 0重量％，或者大約5. 0%-大約15. 0重量％。粘合劑還可包括充足數(shù)量的有機(jī)和/或無(wú)機(jī)酸和堿以能將pH調(diào)節(jié)到期望水平?？梢愿鶕?jù)打算的應(yīng)用，或者促進(jìn)粘合劑組合物組分的相容性，來(lái)調(diào)節(jié)pH。在示范的實(shí)施方案中，采用pH調(diào)節(jié)劑把粘合劑組合物的pH調(diào)節(jié)為酸性的pH。合適的酸性pH調(diào)節(jié)劑的實(shí)例包括無(wú)機(jī)酸，諸如但不限于硫酸、磷酸和硼酸以及像對(duì)甲苯磺酸、一元或多元羧酸類，諸如但不限于檸檬酸、乙酸和其酐、己二酸、草酸等的有機(jī)酸，以及它們的相應(yīng)鹽類。還有可以是酸的前體的無(wú)機(jī)鹽。酸調(diào)節(jié)PH，以及在有些情況下，如以上討論的，可以作為交聯(lián)劑。任選地氫氧化鈉、氫氧化銨，和二乙胺、以及任何種類的伯、仲或叔胺(包括鏈烷醇胺)這樣的有機(jī)和/或無(wú)機(jī)堿可以用來(lái)調(diào)節(jié)pH。當(dāng)在酸性狀態(tài)時(shí)，粘合劑組合物的pH可以在大約1-6范圍，以及在一些示例的實(shí)施方案中，從大約2到大約5,包括其間的所有數(shù)量和范圍。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，粘合劑組合物的pH為大約2. 5。酸性粘合劑組合物中的pH調(diào)節(jié)劑可以足夠的量存在于粘合劑組合物中以獲得期望pH。粘合劑組合物還可以包含防潮劑，如明礬、硫酸鋁、膠乳、硅乳液、疏水性聚合物乳液(例如，聚乙烯乳液或聚酯乳液)，和其混合物。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，膠乳體系是水性膠乳乳液。膠乳乳液包括代表性地經(jīng)過(guò)乳液聚合生產(chǎn)的膠乳粒子。除了膠乳粒子，膠乳乳液可以包括水、諸如氨等的穩(wěn)定劑，和表面活性劑。防潮劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為粘合劑組合物中總固體的0%到大約20重量％，大約5. 0%到大約10重量％，或大約5. 0%-大約7. 0重量％。
另外，粘合劑可以包含灰塵抑制劑來(lái)減少或消除無(wú)機(jī)和/或有機(jī)顆粒的存在，這些顆粒在隨后的隔熱材料的制成和安裝中可能具有不良影響?；覊m抑制劑可以是任何常規(guī)礦物油、礦物油乳液、天然的或合成油、生物基油，或潤(rùn)滑劑，如但不限于硅氧烷和乳化硅油、聚乙二醇，以及具有高閃點(diǎn)來(lái)最小化烘箱內(nèi)油的蒸發(fā)的任何石油或非石化油。另外，粘合劑可以任選包括至少一種增量劑來(lái)改善粘合劑的外觀和/或降低整個(gè)生產(chǎn)成本。增量劑可以是諸如氧化錫或碳酸鈣等的無(wú)機(jī)填料或者有機(jī)材料，如木質(zhì)素、木素磺酸鹽，或蛋白質(zhì)基生物質(zhì)。在示例的實(shí)施方案中，增量劑是包含蛋白質(zhì)的生物質(zhì)。與糖相似，包含蛋白質(zhì)的生物質(zhì)是天然起源的和源自于可再生資源。例如，所述蛋白質(zhì)可以來(lái)源于植物來(lái)源，如大豆(例如，大豆粉)、花生、向日葵、菜豆、胡桃，或來(lái)自具有高蛋白含量的別的植物?？商娲兀龅鞍踪|(zhì)可以來(lái)自動(dòng)物來(lái)源，如但不限于，蛋類、血，和動(dòng)物組織(例如，牛肉、豬肉，或雞，以及魚(yú))。包含蛋白質(zhì)的生物質(zhì)可以包含最聞達(dá)大約95%蛋白質(zhì)，和在不例的實(shí)施方案中，最高達(dá)90%、75%，或50%蛋白質(zhì)。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”可以定義為由一種或多種多肽組成的高分子以及不考慮其氨基酸順序包括多肽的任何組合。另外，術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”意圖包括全部可能的結(jié)構(gòu)，其中蛋白質(zhì)可以是自然獲得或蛋白質(zhì)已經(jīng)改性來(lái)改善其反應(yīng)性。應(yīng)該意識(shí)到天然蛋白質(zhì)和合成蛋白質(zhì)的衍生物也包括在術(shù)語(yǔ)“蛋白質(zhì)”范圍內(nèi)。在一個(gè)或多個(gè)示例的實(shí)施方案中，包含蛋白質(zhì)的生物質(zhì)是大豆粉。增量劑可存在于粘合劑組合物中，其量可以為粘合劑組合物中總固體的0%-約70. 0重量％，大約5. 0%-大約50. 0重量％，或大約10. 0%-大約40. 0重量％。粘合劑可以任選包含常規(guī)添加劑，如但不限于染料、顏料、填料、著色劑、紫外穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、消泡劑、抗氧化劑、乳化劑、防腐劑(preservatives)(例如苯甲酸鈉)、緩蝕劑(corrosion inhibitors),和其混合物。其他的添加劑可以加到粘合劑組合物中用于改善工藝和產(chǎn)品性能。這樣的添加劑包括潤(rùn)滑劑、潤(rùn)濕劑、表面活性劑、抗靜電劑，和/或防水齊U。添加劑可存在于粘合劑組合物中，可以從痕量(例如〈粘合劑組合物的大約0. I重量％)直至最高到粘合劑組合物中總固體的大約10. 0重量％。在一些示例的實(shí)施方案中，存在的添加劑的量為粘合劑組合物中總固體的大約0. 1%-大約5. 0重量％，大約I. 0%-大約4. 0重量％，或大約I. 5%-大約3. 0重量％。粘合劑進(jìn)一步地包括水來(lái)溶解或分散用于應(yīng)用到增強(qiáng)纖維之上的活性固體。可以添加足夠數(shù)量的水把所述水性粘合劑組合物稀釋到適合于其應(yīng)用到增強(qiáng)纖維的粘度并且在纖維上獲得期望的固含量。具體地，粘合劑組合物可以包含粘合劑組合物中總固體的大約50%-大約98. 0重量％數(shù)量的水?？梢酝ㄟ^(guò)把交聯(lián)劑溶解或分散到水中形成混合物來(lái)制備粘合劑組合物。接下來(lái)，可以把糖與所述混合物中的交聯(lián)劑混合來(lái)形成粘合劑組合物。如果期望，可以把固化促進(jìn)齊IJ (即催化劑)加到所述粘合劑組合物。可以用水進(jìn)一步地稀釋粘合劑組合物來(lái)獲得期望量的固體。必要時(shí)，可以用有機(jī)和無(wú)機(jī)酸以及堿把混合物的PH調(diào)節(jié)到期望的pH水平。在本發(fā)明寬廣的方面，糖基粘合劑組合物由糖(例如麥芽糖糊精)和交聯(lián)劑(例如聚丙烯酸或檸檬酸)形成。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案用于本發(fā)明粘合劑組合物的組分范圍列于表I中。表I
組分總固體的重量％
糖60. 0-95. 0
交聯(lián)齊U5. 0-40. 0根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案包括加工助劑(例如甘油)或低分子量糖的水性粘合劑組合物陳列于表2中。 表2
組分總固體的重量％
糖5. 0-90. 0
加工助劑I. 0-40. 0
交聯(lián)齊U5. 0-40. 0根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案包括加工助劑和催化劑/固化促進(jìn)劑的水性粘合劑組合物陳列于表3中。表3
組分總固體的重量％
糖5. 0-90. 0
加工助劑I. 0-40. 0
交聯(lián)齊U5. 0-40. 0
催化劑/固化促進(jìn)劑I. 0-5. 0在一個(gè)示例的實(shí)施方案中，粘合劑組合物用來(lái)形成隔熱制品。纖維隔熱產(chǎn)品一般由通過(guò)固化熱固性聚合物材料膠合到一起的粗化的無(wú)機(jī)纖維形成。合適的無(wú)機(jī)纖維的實(shí)例包括玻璃纖維、羊毛玻璃纖維，和陶瓷纖維。任選地，除玻璃纖維之外，諸如天然纖維和/或諸如聚酯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚酰胺、芳族聚酰胺和/或聚芳族聚酰胺(polyaramid)纖維等的合成纖維的其它增強(qiáng)纖維也可以存在于該隔熱制品中。與本發(fā)明一起使用的術(shù)語(yǔ)“天然纖維”指的是從植物任何部分提取的植物纖維，包括但不限于莖、種子、葉子、根，或韌皮部。適合用作增強(qiáng)纖維材料的天然纖維的實(shí)例包括玄武巖、棉布、黃麻、竹、苧麻、甘蔗渣、大麻纖維、椰皮纖維、亞麻布、紅麻、劍麻、亞麻、灰葉劍麻，以及其組合。隔熱制品可以全部由一種類型的纖維形成，或者它們可以由多種纖維的組合形成。例如取決于用于隔熱的期望應(yīng)用，隔熱制品可以由各種類型的玻璃纖維的組合或者不同無(wú)機(jī)纖維和/或天然纖維的各種組合形成。這里描述的實(shí)施方案參考了全部由玻璃纖維形成的隔熱制品。通過(guò)纖維化熔化玻璃，立即在移動(dòng)式輸送帶上形成玻璃纖維氈合織物(batt)，和固化玻璃纖維隔熱氈合織物上的粘合劑形成如圖I和2中描述的隔熱厚墊，可以在連續(xù)法中進(jìn)行玻璃纖維隔熱層的生產(chǎn)。玻璃可以在罐(未顯示)中融化并供應(yīng)給諸如纖維化紡絲器15等的成纖裝置。紡絲器15高速旋轉(zhuǎn)。離心力使得熔化的玻璃穿過(guò)纖維化紡絲器15的環(huán)形側(cè)壁中的孔以形成玻璃纖維。任意長(zhǎng)度的玻璃纖維30可以從該纖維化紡絲器15變細(xì)并通過(guò)設(shè)置于成型室25內(nèi)部的吹風(fēng)機(jī)20 —般向下吹，也就是說(shuō)，一般垂直于紡絲器15的平面。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到玻璃纖維30可以是同樣類型的玻璃或它們可以由不同類型的玻璃形成。纖維化紡絲器15形成的纖維30的至少之一是二重玻璃纖維，其中每個(gè)單根纖維是由兩種不同的玻璃組成形成，這也在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
吹風(fēng)機(jī)20向下轉(zhuǎn)動(dòng)纖維30以形成纖維氈合織物40。玻璃纖維30可以具有大約2-大約9微米，或大約3-大約6微米的直徑。玻璃纖維30的小的直徑有助于給予最終的隔熱制品軟的觸感和撓性。當(dāng)玻璃纖維還在成型室25中輸送和從牽拉操作中還熱的時(shí)候，通過(guò)環(huán)形的噴射環(huán)35用本發(fā)明的水性粘合劑組合物噴涂它，這樣導(dǎo)致粘合劑組合物在遍及成型的玻璃纖維隔熱束40上的分布。在應(yīng)用水性粘合劑組合物之前，在成型室25中也可以把水施加到玻璃纖維30 (例如通過(guò)噴涂)來(lái)至少部分冷卻玻璃纖維30。粘合劑可以小于或等于全部產(chǎn)品的30重量％的量存在。在成型室25內(nèi)借助于真空(未顯示)從成型傳送帶45下部拉出纖維束40，具有未固化的樹(shù)脂粘合劑粘附于其上的玻璃纖維30可以在環(huán)形的成型傳送帶45上集聚并形成未固化的隔熱束40。成型操作期間，來(lái)自玻璃纖維30的余熱以及空氣穿過(guò)纖維束40的流動(dòng)在玻璃纖維30退出成型室25前一般足夠揮發(fā)粘合劑中大部分水，從而使得纖維30上粘合劑的剩余組分成為粘的或半粘的高固體液體。然后涂布的纖維束40 (由于成型室25中空氣流穿過(guò)束40其處于壓縮狀態(tài))在引出輥50下被轉(zhuǎn)送出成型室25到轉(zhuǎn)移區(qū)55，在該轉(zhuǎn)移區(qū)由于玻璃纖維的回彈力隔熱束40垂直地展開(kāi)。然后加熱展開(kāi)的隔熱束40，如通過(guò)傳送所述束40通過(guò)固化爐60，在此處熱風(fēng)吹過(guò)隔熱束40來(lái)蒸發(fā)粘合劑中任何殘存水，固化粘合劑，以及牢固地把纖維結(jié)合到一起。通過(guò)風(fēng)扇75驅(qū)動(dòng)的熱風(fēng)流過(guò)下部的烘箱傳送帶70、隔熱束40、上面的烘箱傳送帶65，并且通過(guò)排氣設(shè)備80排出固化爐60。固化的粘合劑給予隔熱厚墊10強(qiáng)度和回彈力。應(yīng)該意識(shí)至IJ，粘合劑的干燥和固化可以在或者一個(gè)或者兩個(gè)不同的步驟進(jìn)行。兩階段(兩步)工藝通常被稱為B-階段。同時(shí)，在固化爐60中，可以通過(guò)上及下的多孔烘箱傳送帶65、70壓縮隔熱束40以形成纖維隔熱厚墊10。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到隔熱厚墊10有上表面以及下表面。特別地，隔熱厚墊10具有兩主要的表面，代表性地頂和底表面，以及隨著纖維厚墊10取向的兩次要的或側(cè)面的表面，以便所述主要的表面具有基本上橫向取向。上及下烘箱傳送帶65、70可以用來(lái)壓縮所述隔熱束40以給予隔熱厚墊10預(yù)定厚度。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，雖然圖I描述了傳送帶65、70處于基本上平行取向，但它們可以替代地以相互之間成一定角度設(shè)置(未舉例說(shuō)明)。固化爐60可以在大約100°C -大約325°C，或者大約250°C -大約300°C的溫度下運(yùn)行。隔熱束40可以保留在烘箱之內(nèi)一段充足時(shí)間以交聯(lián)(固化)粘合劑和形成隔熱厚墊10。本發(fā)明粘合劑組合物在低于傳統(tǒng)的甲醛粘合劑的固化溫度的溫度固化。這較低的固化溫度需要較少能量來(lái)加熱隔熱束，以及下面詳細(xì)描寫的非織造短切原絲氈，這導(dǎo)致較低的生產(chǎn)成本。然后護(hù)面材料93可以設(shè)置于隔熱厚墊10上形成護(hù)面層95。合適的護(hù)面材料93的非限定實(shí)例包括牛皮紙、箔-稀松布-牛皮紙疊層、再循環(huán)紙，和日歷紙。護(hù)面材料93可以通過(guò)粘合劑(未顯示)附著于隔熱厚墊10的表面來(lái)形成護(hù)面的隔熱制品97。合適的粘合劑包括可以涂布或要不然施加到護(hù)面材料93的粘合劑、聚合物樹(shù)脂、浙青，和含浙青的材料。護(hù)面纖維隔熱97隨后可以成卷用于存儲(chǔ)和/或運(yùn)輸或者通過(guò)切斷裝置(未舉例說(shuō)明)切割成預(yù)定長(zhǎng)度。這樣的護(hù)面隔熱制品可以用于，例如作為地下室末道漆體系中板條、作為管道包裹、管道板、作為護(hù)面住宅隔熱，以及作為管道隔熱。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在一些示例的實(shí) 施方案中，從烘箱60出來(lái)的隔熱厚墊10被卷到卷輥上或切割成具有期望長(zhǎng)度的段以及沒(méi) 有用護(hù)面材料93護(hù)面。任選地，隔熱厚墊10可以分切成層和經(jīng)過(guò)剖幅裝置以及然后切割到期望長(zhǎng)度(未舉例說(shuō)明)。放置于建筑的隔熱腔中的絕大部分隔熱制品是諸如如上所述的隔熱制品卷起來(lái)的隔熱厚墊形式。護(hù)面隔熱制品以護(hù)面放置平坦的方式安裝在隔熱腔的邊緣，代表性地在隔熱腔的內(nèi)部側(cè)面。在護(hù)面是蒸氣阻滯劑的情況下隔熱制品通常用來(lái)隔離墻、地板或天花板腔，它們使溫暖的室內(nèi)空間與寒冷的外部空間相分離。蒸氣阻滯劑設(shè)置于隔熱制品的一邊以延遲或禁止水汽穿過(guò)該隔熱制品的運(yùn)動(dòng)。在隔熱制品10中水、灰塵，和/或其他微生物營(yíng)養(yǎng)基的存在可以支持微生物有機(jī)體的生長(zhǎng)和繁殖。隔熱制品中細(xì)菌和/或霉菌的生長(zhǎng)可以導(dǎo)致隔熱制品10的臭味、變色和變質(zhì)，諸如，例如牛皮紙護(hù)面的防汽性能的惡化。為了抑制隔熱制品10中不需要的諸如細(xì)菌、真菌和/或霉菌等的微生物的生長(zhǎng)，可以用一種或多種抗微生物劑、殺菌劑和/或殺蟲(chóng)劑來(lái)處理隔熱束40?？刮⑸飫?、殺菌劑和/或殺蟲(chóng)劑可以在隔熱制品10的生產(chǎn)期間或生產(chǎn)工藝之后添加。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，采用本發(fā)明粘合劑組合物的隔熱制品可以是所描述的玻璃纖維氈合織物、或作為松散填充的隔熱制品、管道板、管道襯墊，或管道包裹(在圖中未描述)。在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方案中，粘合劑組合物可以用來(lái)形成非織造短切原絲氈。特別地，粘合劑在濕鋪氈生產(chǎn)線中在短切原絲氈的成型期間添加。單獨(dú)地向短切原絲氈添加偶聯(lián)劑的一個(gè)示例的工藝描述于圖3中。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這里針對(duì)的是玻璃纖維，但是所述短切原絲氈可以由非玻璃纖維形成或者包含非玻璃纖維。短切玻璃纖維110可以通過(guò)儲(chǔ)存容器114供應(yīng)到諸如傳送帶112等的傳送設(shè)備用于輸送到帶有攪拌以分散所述纖維的混合罐116，所述罐包含多種表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、消泡劑，和/或別的化學(xué)試劑，以及形成短切玻璃纖維料漿(未顯示)。玻璃纖維料漿可以轉(zhuǎn)送到網(wǎng)前箱118，在此處把所述料漿放置到諸如運(yùn)動(dòng)篩或多孔傳送帶120等的傳送設(shè)備上以及料漿中相當(dāng)大部分的水被除去以形成網(wǎng)織了纖維的網(wǎng)(墊)122?？梢酝ㄟ^(guò)傳統(tǒng)的真空或抽風(fēng)系統(tǒng)(未顯示)把水從網(wǎng)122除去。本發(fā)明的粘合劑124通過(guò)諸如噴霧施加器126或幕涂機(jī)等(未舉例說(shuō)明)的合適的粘合劑供料器施用于網(wǎng)122。一旦粘合劑124已經(jīng)施加到墊122，粘合劑涂布的墊128通過(guò)至少一個(gè)干燥箱130來(lái)除去任何殘存水以及固化粘合劑組合物124。從烘箱130出來(lái)的形成的非織造短切玻璃原絲氈132是無(wú)規(guī)定向的、分散的、單個(gè)玻璃纖維的組件。如所示短切原絲氈132可以卷到收卷輥134上存儲(chǔ)用于以后的應(yīng)用。非織造墊可以用于屋頂、地板、天花板、墻應(yīng)用、作為過(guò)濾器、在岸基的車輛中、以及在飛行器中。本發(fā)明的粘合劑制劑提供了許多優(yōu)點(diǎn)。例如不像傳統(tǒng)的脲醛粘合劑，在固化(在低密度產(chǎn)品中)之后本發(fā)明的粘合劑具有淺色。另外，糖是天然起源的以及來(lái)源于可再生資源。經(jīng)過(guò)降低或消除甲醛排放，減少了工作場(chǎng)所中全部的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)排放。另外，因?yàn)樘窍鄬?duì)便宜，隔熱制品或短切纖維墊可以較低的成本生產(chǎn)。進(jìn)一步地，所述粘合劑具有低的直到?jīng)]有臭味，使得它更合意操作。已經(jīng)大略的描述本發(fā)明，參考下面舉例說(shuō)明的某些具體實(shí)施例可以獲得進(jìn)一步的了解，除非另作說(shuō)明這些實(shí)施例僅僅用來(lái)舉例說(shuō)明的目的以及并不是意指總括的或限定性的。
實(shí)施例實(shí)施例I :采用列于表4中的粘合劑制劑按照下面詳細(xì)描寫的方式形成手抄紙。在400° F下干燥以及固化所述非織造的玻璃纖維手抄紙三分鐘。在大氣和蒸汽條件下測(cè)定了每個(gè)試樣的拉伸強(qiáng)度、燒失量(L0I)，以及拉伸強(qiáng)度與LOI之比(拉伸強(qiáng)度/ L0I)。使用拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)(Instron)測(cè)量拉伸強(qiáng)度。{增強(qiáng)纖維的燒失量(LOI)是在將纖維加熱到足以從纖維中燃燒或熱解出有機(jī)膠料的溫度后，纖維經(jīng)受的重量減少。根據(jù)列于TAPPI T 1013 0M06,玻璃纖維氈的燒失量(2006)中的方法測(cè)量燒失量。對(duì)于把手抄紙放于蒸汽環(huán)境中，手抄紙?jiān)?00-500磅/平方英寸的壓力下在240° F放置于高壓釜中30分鐘。根據(jù)下面的方法制造手抄紙。首先水添加到桶中(大約5升)。對(duì)于這些水，添加8滴NALCO分散劑OlNM 159。把風(fēng)動(dòng)攪拌器從高處放入桶中以及定在低速以便攪拌而不產(chǎn)生泡沫。對(duì)于該攪拌混合物，添加濕的短切玻璃纖維(8克)以及讓其攪拌5分鐘。篩捕捉器放置于12X12X12英寸40升Williams標(biāo)準(zhǔn)泵測(cè)試設(shè)備(也叫做定邊裝置箱(decklebox))中以及閉合該箱。然后用水充滿定邊裝置箱到“3”標(biāo)記以及板攪拌器設(shè)置于定邊裝置箱中。對(duì)于定邊裝置箱中的水，添加并用板攪拌器混合0.5重量％的聚丙烯酰胺、NALCO 7768(80克)溶液直到溶解。在玻璃纖維水已經(jīng)攪拌5分鐘以后，添加0. 5重量％的聚丙烯酰胺、NALC07768 (80克)溶液以及在低速攪拌一分鐘，在此之后把攪拌速度設(shè)置為最高設(shè)置以及使其另外攪拌2分鐘。然后把玻璃纖維溶液立即倒到定邊裝置箱之中以及用所述板攪拌器攪拌10急流遍數(shù)(rapids tookes)。此時(shí)，降低定邊裝置箱上的閥直到所述定邊裝置箱是空的。在定邊裝置箱排干后，打開(kāi)箱以及通過(guò)握住篩的相對(duì)的角從基底(base)除去帶有手抄紙的篩。然后把篩放置在木框上和使用涂膠輥把生物基粘合劑施加到手抄紙上。然后真空除去過(guò)量的粘合劑。把粘合劑涂布的手抄紙放入烘箱用于固化以及切割成一英寸的條。這些條放置于干燥器中過(guò)夜。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果列于表5中。應(yīng)當(dāng)注意到表4中的重量用克(g)表示。表權(quán)利要求
1.用于形成玻璃纖維隔熱制品和非織造墊的水性粘合劑組合物，包含 至少ー種葡萄糖當(dāng)量數(shù)值2-20的糖；和 至少ー種交聯(lián)劑。
2.權(quán)利要求I的粘合劑組合物，其中所述至少ー種糖是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。
3.權(quán)利要求I的粘合劑組合物，其中所述交聯(lián)劑選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體羧酸、帶有酐的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己ニ酸、己ニ酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類以及其組合。
4.權(quán)利要求I的粘合劑組合物，其中所述粘合劑組合物包含 總固體大約40. 0%-大約95. O重量％的所述至少ー種糖；和 總固體大約5. 0%-大約40. O重量％的所述至少ー種交聯(lián)劑。
5.權(quán)利要求I的粘合劑組合物，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含選自偶聯(lián)劑、加工助劑、増量劑、PH調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、除臭劑、抗氧化劑、灰塵抑制劑、殺蟲(chóng)劑、緩蝕劑、防潮劑和其組合的至少之一。
6.權(quán)利要求I的粘合劑組合物，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含加工助劑，其選自甘油、1，2，4-丁三醇、1，4-丁ニ醇、1，2-丙ニ醇、1，3-丙ニ醇、聚(こニ醇)，和它們的混合物。
7.纖維隔熱產(chǎn)品，包含 多個(gè)無(wú)規(guī)定向纖維；和 施加到所述纖維中的至少一部分的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含下述物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物 至少ー種葡萄糖當(dāng)量數(shù)值2-20的糖；和 至少ー種交聯(lián)劑。
8.權(quán)利要求7的纖維隔熱產(chǎn)品，其中在固化狀態(tài)的所述粘合劑組合物包含至少ー種聚酷。
9.權(quán)利要求7的纖維隔熱產(chǎn)品，其中所述至少ー種糖是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。
10.權(quán)利要求9的纖維隔熱產(chǎn)品，其中所述交聯(lián)劑選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體羧酸、帶有酐的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己ニ酸、己ニ酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類以及其組合。
11.權(quán)利要求10的纖維隔熱產(chǎn)品，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含選自偶聯(lián)劑、カロエ助劑、増量劑、PH調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、除臭劑、抗氧化劑、灰塵抑制劑、殺蟲(chóng)齊U、緩蝕劑和防潮劑的至少之一。
12.權(quán)利要求11的纖維隔熱產(chǎn)品，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含加工助劑，其選自甘油、1，2，4_ 丁三醇、1，4_ 丁ニ醇、1，2_丙ニ醇、1，3_丙ニ醇、聚(こニ醇)，聚酰胺和其混合物。
13.權(quán)利要求7的纖維隔熱產(chǎn)品，其中所述隔熱制品不含添加的甲醛。
14.非織造墊，包含 以墊形式的多個(gè)無(wú)規(guī)定向玻璃纖維，其具有第一主要表面和第二主要表面；以及至少部分涂布所述墊的所述第一主要表面的粘合劑組合物，所述粘合劑組合物包含下述物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物 至少ー種葡萄糖當(dāng)量數(shù)值2-20的糖；和 至少ー種交聯(lián)劑。
15.權(quán)利要求14的非織造墊，其中在固化狀態(tài)的所述粘合劑組合物包含至少ー種聚酷。
16.權(quán)利要求14的非織造墊，其中所述至少ー種糖是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。
17.權(quán)利要求14的非織造墊，其中所述交聯(lián)劑選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體羧酸、帶有酐的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己ニ酸、己ニ酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類以及其組合。
18.權(quán)利要求14的非織造墊，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含選自偶聯(lián)劑、加工助劑、增量劑、PH調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、除臭劑、抗氧化劑、灰塵抑制劑、殺蟲(chóng)劑和防潮劑的至少之一。
19.權(quán)利要求14的非織造墊，其中所述非織造墊不含添加的甲醛。
20.由下述方法形成的隔熱制品，包含 形成多個(gè)無(wú)規(guī)定向玻璃纖維； 施加粘合劑組合物到所述玻璃纖維形成纖維隔熱厚墊，所述粘合劑組合物包含 至少ー種葡萄糖當(dāng)量數(shù)值2-20的糖；和 至少ー種交聯(lián)劑；以及 固化所述纖維隔熱厚墊形成隔熱制品， 其中在所述纖維隔熱產(chǎn)品中的所述固化粘合劑包含至少ー種聚酷。
21.權(quán)利要求20的隔熱制品，其中所述固化步驟包含使所述隔熱厚墊通過(guò)烘箱。
22.權(quán)利要求20的隔熱制品，其中所述至少ー種糖是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。
23.權(quán)利要求20的隔熱制品，其中所述交聯(lián)劑選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體羧酸、帶有酐的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己ニ酸、己ニ酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類以及其組合。
24.權(quán)利要求20的隔熱制品，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含選自偶聯(lián)劑、加工助劑、增量劑、PH調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、除臭劑、抗氧化劑、灰塵抑制劑、殺蟲(chóng)劑和防潮劑的至少之一。
25.權(quán)利要求20的隔熱制品，其中所述隔熱制品不含添加的甲醛。
26.制造纖維隔熱產(chǎn)品的方法，包含 形成包括多個(gè)無(wú)規(guī)定向的玻璃纖維的纖維厚墊； 施加粘合劑到所述玻璃纖維中的至少一部分，所述粘合劑組合物包含 至少ー種葡萄糖當(dāng)量數(shù)值2-20的糖；和 至少ー種交聯(lián)劑；以及 使所述纖維厚墊通過(guò)烘箱來(lái)至少部分固化所述粘合劑到所述玻璃纖維上以及形成隔熱產(chǎn)品，其中在所述固化隔熱產(chǎn)品中在所述纖維上的所述固化的粘合劑包含至少ー種聚酷。
27.權(quán)利要求26的方法，進(jìn)ー步包括分切所述固化的纖維隔熱產(chǎn)品。
28.權(quán)利要求26的方法，進(jìn)ー步包括把所述固化的纖維隔熱產(chǎn)品切割到期望長(zhǎng)度。
29.權(quán)利要求26的方法，其中所述隔熱產(chǎn)品不含添加的甲醛。
30.權(quán)利要求26的方法，其中所述至少ー種糖是選自果膠、糊精、麥芽糖糊精、淀粉、改性淀粉、淀粉衍生物和其組合的水溶性多糖。
31.權(quán)利要求26的方法，其中所述交聯(lián)劑選自多元羧酸類、多元羧酸的鹽類、酐類、帶有酐的單體羧酸、帶有酐的多元羧酸、檸檬酸、檸檬酸的鹽類、己ニ酸、己ニ酸的鹽類、聚丙烯酸、聚丙烯酸的鹽類、聚丙烯酸基樹(shù)脂類以及其組合。
32.權(quán)利要求26的方法，其中所述粘合劑組合物進(jìn)ー步包含選自偶聯(lián)劑、加工助劑、増量劑、PH調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、除臭劑、抗氧化劑、灰塵抑制劑、殺蟲(chóng)劑和防潮劑的至少之一。
全文摘要
提供了水性粘合劑組合物，包括糖和交聯(lián)劑。在示例的實(shí)施方案中，糖基粘合劑組合物還可以包括催化劑、偶聯(lián)劑、加工助劑、交聯(lián)密度增強(qiáng)劑、增量劑、防潮劑、除塵劑、著色劑、緩蝕劑、表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑，和其組合。糖可以是天然起源的和源自可再生資源。另外糖聚合物可以具有2-20的葡萄糖當(dāng)量(DE)值。在至少一個(gè)示例的實(shí)施方案中，糖是諸如糊精或麥芽糖糊精等的水溶性多糖以及交聯(lián)劑是檸檬酸。有利地，糖具有低粘度和在中溫固化。環(huán)境友好的、不含甲醛的粘合劑可用于成型隔熱材料和非織造短切原絲氈。還提供了制備纖維隔熱產(chǎn)品的方法。
文檔編號(hào)D04H13/00GK102695684SQ201080051943
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者C·霍金斯, J·赫爾南德斯-托雷斯, L·陳 申請(qǐng)人:歐文斯科寧知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)有限公司