專(zhuān)利名稱：樹(shù)脂浸漬纖維胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進(jìn)的絕熱材料，特別是利用一元丙烯酸系纖維、丙烯酸系纖維或者聚酰胺纖維，聚酯纖維以及類(lèi)似的合成纖維或纖維素纖維，單獨(dú)的或者與動(dòng)物纖維結(jié)合的粘合纖維胎式或“吹入”式絕熱材料。
由于存在能量損失，保存熱量是非?？释?。在民用方面，保存熱量的一種方法是使住宅隔熱，在這方面廣泛使用玻璃纖維絕熱材料。但是，使用玻璃纖維對(duì)人身健康有損害，而且由于玻璃纖維的緣故難于加工成纖維胎。使用化學(xué)物品打底，“吹入”防火的玻璃纖維也會(huì)損害人身健康。
背景技術(shù)：
RichardL.Lewellin所獲取的澳大利亞專(zhuān)利No.527843，公開(kāi)了一種形成粘合纖維絕熱胎的方法，至少它的95%成分是羊毛。該方法包括彈擊和梳理廢舊羊毛等的毛纖維，然后把雜散毛纖維編織成所需厚度的纖維胎。用耐火劑、樹(shù)脂、殺蟲(chóng)劑等噴涂纖維胎，然后使樹(shù)脂固化。
然而，獲得含毛量高的羊毛廢品常常是困難的。但是，發(fā)現(xiàn)另外一些纖維當(dāng)適當(dāng)?shù)靥幚聿⑿纬衫w維胎時(shí)，會(huì)和羊毛纖維結(jié)合在一起，能夠形成一個(gè)適合的絕熱纖維胎。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種利用廢棄紡織品和其它不必含有高毛纖維量的材料，來(lái)制造絕熱纖維胎或者絕熱松散材料的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種絕熱材料，該材料不僅對(duì)人身無(wú)害，而且具備現(xiàn)有絕熱材料的所有性能。
發(fā)明的概要因此，本發(fā)明提供一種用于絕熱的粘合纖維胎的制造方法。所說(shuō)的纖維包括一元丙烯酸系纖維、丙烯酸系纖維或者其它合成纖維或纖維素纖維，并含有0到95%的羊毛纖維。形成所說(shuō)的纖維胎包括下列步驟通過(guò)彈擊、梳理、落紗廢棄紡織品和其它材料的纖維，形成雜散的纖維條。把所述的纖維條通過(guò)成卷機(jī)，其上有一個(gè)樹(shù)脂乳膠噴涂部件并與所述的纖維條保持一定的距離。把樹(shù)脂乳膠噴涂在所述的纖維條上，該樹(shù)脂乳膠最好包含一種或多種防火樹(shù)脂，滯煙劑和殺蟲(chóng)劑，從而由被浸漬的纖維條形成具有予定厚度的纖維墊。在基本上不加熱的條件下用蒸發(fā)或者其它方法除掉最多達(dá)80%左右的，最好是50%的水分，接著使樹(shù)脂固化。最后把纖維墊切成所需長(zhǎng)度的纖維胎。
該粘合纖維有很多氣囊，它幫助起絕熱作用。如果希望“吹入”絕熱材料，可以把纖維胎弄碎形成松散的粘合纖維小球。
根據(jù)已知的羊毛耐火性能，最好選取羊毛纖維的含量占總量的25%到60%。另外，該毛纖維是防腐爛和防蟲(chóng)害的。在完成安裝后，如果絕熱不明顯，可能是因?yàn)槭褂昧伺f毛，特別是黑羊毛、剪切羊毛的脫落物、回收的毛制工作服和其它衣服。
與羊毛混合特別適用于本發(fā)明的一些纖維包括，一元丙烯酸、丙烯酸、聚酰胺和聚酯合成纖維，以及其它天然纖維如棉花。這些纖維，最好是和添加的羊毛纖維一起，編織結(jié)合成纖維胎，由此獲得一種絕熱材料?？梢杂脧U棄衣服和其它廢棄材料非常經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)該材料，并且具有非常好的絕熱特性而沒(méi)有其它現(xiàn)有絕熱制品所具有的危害。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，把樹(shù)脂噴涂到比較薄的分散的纖維條上，立刻使該纖維條從成卷機(jī)上通過(guò)，而且在編織前保證該材料被樹(shù)脂完全滲透，結(jié)果可以使其后形成的纖維墊完全被浸漬。
羊毛和其它纖維受熱后就會(huì)變軟并失去彈性。由于樹(shù)脂含水量高達(dá)75%(重量)并且樹(shù)脂固化需要加熱，在進(jìn)行外部加熱固化樹(shù)脂時(shí)，已浸漬的纖維墊會(huì)發(fā)生塌陷和收縮。因此，應(yīng)在固化步驟之前對(duì)纖維墊進(jìn)行處理從而除掉80%的水分。在某種意義上，除掉水分消除或減少了纖維和樹(shù)脂的受熱影響。最好采用電介質(zhì)加熱進(jìn)行脫水處理，但也可采用其它基本上不加熱的處理。
本發(fā)明所適用的樹(shù)脂包括，火焰抑制劑，例如，改性丙烯酸自交聯(lián)聚合物如RhoplexHA-20，可從Rohn和Haas買(mǎi)到。噴涂劑的其它添加物包括三水化鋁(AluminiumTrihydrate)和KemCard(商標(biāo))(I.C.I.防煙劑)和Perigen(商標(biāo))(殺蟲(chóng)劑)，特別適于阻止棉花蛀蟲(chóng)和地毯甲蟲(chóng)，可從BurroughsWellcome買(mǎi)到。
這樣制成的絕熱材料可以用于任何場(chǎng)合，即家庭、辦公室、工廠或其它建筑物，可用于絕熱或隔音。
為了更清楚地了解本發(fā)明，現(xiàn)在將描述最佳實(shí)施方案。
最佳實(shí)施方案的描述把彈擊過(guò)的丙烯酸纖維，棉制服裝和新羊毛的混合物加到落紗機(jī)或梳毛機(jī)上，將纖維分離并且把它們梳理成纖維條，或者相當(dāng)薄的雜散纖維片。該纖維條由50%的丙烯酸系纖維和棉花纖維與50%的羊毛纖維組成，該纖維條的厚度大約為八分之一英吋。把纖維條從落紗機(jī)或梳毛機(jī)送到臥式成卷機(jī)，該機(jī)器以予定的速度擺動(dòng)，把纖維條輸送到傳送帶上，在那里纖維條被層層疊接，形成予定厚度的纖維墊。
在纖維條離開(kāi)成卷機(jī)輸送到傳送帶上或者傳送帶上已疊接的材料上之前，用Rhoplex樹(shù)脂、三水化鋁(AluminiumTrihydrate)和Perigen殺蟲(chóng)劑組成的樹(shù)脂乳膠噴涂纖維條。乳膠含水量大約是54%(重量)。
用于噴涂樹(shù)脂的有很多噴口的噴桿被安裝靠近成卷機(jī)，并且通過(guò)一個(gè)連接系統(tǒng)和它連接。該系統(tǒng)使噴桿與那些從成卷機(jī)向傳送帶運(yùn)動(dòng)的纖維材料條保持一定的距離。連接系統(tǒng)使噴桿與成卷機(jī)一起運(yùn)動(dòng)。但是相對(duì)于纖維條的實(shí)際運(yùn)動(dòng)有一段距離，這是由于成卷機(jī)擺動(dòng)以及成卷機(jī)低端與傳送帶之間有一段距離。所以纖維條運(yùn)動(dòng)與成卷機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是不同的。
第二噴桿放在與樹(shù)脂噴桿相對(duì)的纖維條的另一側(cè)，把空氣送到第二噴桿產(chǎn)生一個(gè)氣墊，由此平衡噴涂樹(shù)脂乳膠所產(chǎn)生的力，使纖維條與傳送帶保持對(duì)準(zhǔn)。
由疊接纖維條構(gòu)成的纖維墊被噴涂樹(shù)脂乳膠完全浸漬后，輸送到電介質(zhì)干燥裝置，在相隔一定距離的平板電極之間通過(guò)。該平板電極由高頻交流電壓充電。選擇加到平板電極的頻率和電壓，使其最適合以最低限度的加熱進(jìn)行纖維墊的干燥。利用干燥裝置并除去大約50%的水分。
把纖維墊輸送到固化爐，加熱至大約150℃完成干燥和樹(shù)脂固化，最后形成相當(dāng)硬但具有彈性的絕熱材料墊。把纖維胎從爐中取出后，根據(jù)需要把它切成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，或者以一定的長(zhǎng)度卷繞起來(lái)。
按上述方法形成的纖維胎，給出下列結(jié)果樣品說(shuō)明
絕熱纖維胎成分羊毛-標(biāo)稱值-50%W/W丙烯酸系纖維和棉花-標(biāo)稱值50%W/WRhoplex樹(shù)脂-標(biāo)稱值25-42G/M3(買(mǎi)自Rhom和Haas-RhoplexHA/20)阻燃材料三水化鋁(AluminiumTrihydrate)(買(mǎi)自Alcoa)厚度標(biāo)稱值68mm燃燒特性試驗(yàn)-標(biāo)準(zhǔn)方法澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)1530.3.1976試驗(yàn)說(shuō)明結(jié)果單位材料的初期易燃性可易燃性指標(biāo)0范圍0-20燃燒擴(kuò)展指標(biāo)0范圍0-10放熱指標(biāo)0范圍0-10煙霧擴(kuò)大指標(biāo)6范圍0-10對(duì)試驗(yàn)的說(shuō)明對(duì)于試驗(yàn)的每一個(gè)樣品，有一個(gè)4.5mm厚度的耐火背板。由一層直徑大約為0.8mm的方形金屬線網(wǎng)阻止火焰，每個(gè)方向的空間大約為12mm。
熱阻的測(cè)量厚度(mm)53.5密度(Kg/m3) 25濕度(%)9
熱板溫度(℃)35.6冷板溫度(℃)15.7溫差(K)19.9平均溫度(℃)25.7熱阻(m2k/w) 1.34熱導(dǎo)(W/mk)0.400由上述可知，把羊毛、合成纖維和其它天然纖維結(jié)合在一起，形成一個(gè)絕熱胎，可以把它安裝在所需要的場(chǎng)合。另一方面，可以把纖維胎弄碎成小的纖維球，把它吹送或用別的方法散布在所需要的地方，做為絕熱材料。由于羊毛、合成纖維和其它天然纖維的絕熱特性，特別是編織后，纖維胎的厚度比具有相同絕熱性能的玻璃纖維胎的厚度大大地減少。
因此，本發(fā)明提供了一種絕熱裝置，避免了已有絕熱裝置對(duì)人身健康的危害?？梢岳脧U棄的或舊羊毛，改善農(nóng)民經(jīng)濟(jì)，回收短纖維屑。而且，所制造的這種絕熱材料等價(jià)于所代替的材料。另外，可以把廢棄羊毛、合成纖維和其它天然纖維或者羊毛、合成纖維和其它天然纖維服裝，經(jīng)彈擊用在本發(fā)明中，進(jìn)一步降低原材料的成本。
盡管以上的描述是用爐子進(jìn)行噴涂樹(shù)脂的固化，但是也可以使用其它固化方法，包括使用電子來(lái)照射。
同樣，盡管以上描述了優(yōu)選的化學(xué)試劑和樹(shù)脂，但是只要其它試劑和樹(shù)脂彼此以及與纖維之間是相容的，也可以使用。
用軟的或者輕的纖維，或者無(wú)彈性纖維制造的纖維胎，如果使用的樹(shù)脂不能使纖維胎增加足夠的剛性，那很可能因使用超過(guò)時(shí)間而引起內(nèi)部損壞。因此，應(yīng)擇優(yōu)使用樹(shù)脂，使纖維胎保持整體和結(jié)構(gòu)的完整性。如果需要，可以在纖維胎中添加硬化劑，如淀粉、樹(shù)脂硬化劑或者類(lèi)似的附加劑，這可以通過(guò)把硬化劑與樹(shù)脂混合，或者分別地噴涂到纖維條或者纖維墊上來(lái)實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.絕熱粘合纖維胎的制造方法，包括下列步驟a.彈擊、梳理、落紗由含量為0-95%的羊毛和由一元丙烯酸系纖維、丙烯酸系纖維、聚酰胺纖維、聚脂纖維和天然纖維構(gòu)成的一組纖維中選取出來(lái)的纖維共同組成的纖維；b.形成雜散的纖維條；c.把纖維條輸送到成卷機(jī)上；d.以一定速度擺動(dòng)成卷機(jī)，把纖維條傳送到傳送帶上，在傳送帶上把纖維條疊接成多層的纖維墊；e.隨纖維條的擺動(dòng)相應(yīng)地?cái)[動(dòng)噴涂桿，在由成卷機(jī)輸送纖維條的整個(gè)時(shí)間里使噴涂桿與纖維條保持同樣的距離；f.提供第二噴桿，迎著與所說(shuō)的噴涂桿相對(duì)的纖維條的另一側(cè)噴出空氣墊，使纖維條與傳送帶保持對(duì)準(zhǔn)；g.為所說(shuō)的噴涂桿提供由耐火樹(shù)脂，滯煙劑和殺蟲(chóng)劑組成的樹(shù)脂乳膠；h.用所說(shuō)的樹(shù)脂乳膠噴涂所說(shuō)的擺動(dòng)纖維條，以致于由疊接纖維條形成的纖維墊完全被樹(shù)脂乳膠所浸漬；i.把已浸漬的纖維墊輸送到干燥裝置中；j.在保持纖維墊低于最低溫度的條件下，即在纖維彈性基本不受損害的溫度以下，用蒸發(fā)或其它方法除掉纖維墊80%的水分；k.對(duì)纖維墊樹(shù)脂進(jìn)行固化，形成一個(gè)結(jié)實(shí)的剛性纖維墊；l.切割纖維墊，形成所需長(zhǎng)度的纖維胎。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，包括用空氣墊支持纖維條，以此抵抗由噴涂樹(shù)脂乳膠所施加在纖維條上的力。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，所說(shuō)的蒸發(fā)步驟包括，使所說(shuō)的纖維墊通過(guò)電介質(zhì)干燥器中相隔一定距離的板狀電極之間，并在兩個(gè)極板上加一高頻交流電壓。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，在其中所述的蒸發(fā)步驟中，使含水量為35%-60%(重量)的樹(shù)脂乳膠除掉大約50%的水分。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，包括在所說(shuō)的纖維條中添加硬化劑。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，把所述的硬化劑加到所述的樹(shù)脂乳膠中。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法，把所述的纖維條自身疊接形成纖維墊以后，把硬化劑噴涂在所述的纖維條上。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，所說(shuō)的固化步驟是通過(guò)在烘爐中對(duì)纖維墊加熱至大約150℃的溫度來(lái)定成的。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的噴涂步驟包括，把改性丙烯酸系自交聯(lián)聚酯噴涂到所述的纖維條上。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的噴涂步驟包括，把含有作為滯煙劑的三水化鋁(Aluminium Trihydrate)的樹(shù)脂乳膠噴涂到所述的纖維條上。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，包括把所述的絕熱胎弄碎成小的粘合纖維球的步驟。
全文摘要
粘合纖維絕熱胎的制造包括，對(duì)羊毛和/或合成纖維或者其它天然纖維，例如一元丙烯酸系纖維、丙烯酸系纖維、聚酰胺纖維、聚酯纖維或者棉花纖維，進(jìn)行彈擊、梳理和落紗處理，形成由所述雜散纖維組成的纖維條。把纖維條通過(guò)成卷機(jī)，使纖維條自身疊接以此形成所需厚度的墊。在疊接之前，用樹(shù)脂乳膠噴涂纖維條，使纖維墊完全浸漬。把已浸漬的纖維墊輸送到干燥箱中，對(duì)纖維行最低限度的加熱，除去其中大部分水分。然后，把纖維墊送到爐中進(jìn)行樹(shù)脂固化。
文檔編號(hào)D04H3/02GK1030454SQ8710541
公開(kāi)日1989年1月18日 申請(qǐng)日期1987年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1981年6月29日
發(fā)明者理查德·勞倫斯·盧埃林 申請(qǐng)人:馬克斯韋爾·維克托·萊恩