用于要求低的易燃性、烟雾和毒性的高温应用的功能性非织造稀松布制造技术

用于要求低易燃性、烟雾和/或毒性的高温应用的非织造复合材料，其包括具有一个或多个非织造材料层的纤维结构，所述结构包括稀松布层。稀松布由无机纤维形成，其中至少一些适于承受高达约1150℃的温度。稀松布通过湿法铺设工艺形成。复合材料进一步包括一个或多个纤维基体层。基体层。基体层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于要求低的易燃性、烟雾和毒性的高温应用的功能性非织造稀松布


[0001]本教导总体上涉及一种能够承受高温的纤维材料，更具体地讲，涉及一种能够用于需要低易燃性、低烟雾、低毒性或其组合的应用中的纤维稀松布(scrim)。

技术介绍

[0002]工业界正在寻找新的方法，以提供结构特性、缓冲、绝缘或吸声，同时仍具有良好的阻燃和防烟性以及物理强度。例如，在建筑物、车辆或飞机中，重要的是所用材料必须符合防火和易燃性标准。防火和易燃性标准对于建立建筑物规范、保险要求以及建筑物或车辆中人员的安全是重要的。政府还规范了这些建筑物、车辆和飞机中使用的材料。例如，美国联邦航空管理局要求内部组件例如乘客座椅材料、机柜、内部侧壁板、内部天花板、隔板和某些裸露表面必须满足某些易燃性标准。材料暴露于火焰时产生的烟雾量也重要。
[0003]用于提供绝缘或吸声或结构特性的典型材料包括稀松布或饰面材料，例如玻璃纤维、岩棉、超级羊毛或矿棉稀松布和饰面。温度超过150℃时尤其使用这些材料。其他高性能的聚合物膜、非织造材料或织造材料可以用于高温应用。但是，这些材料的成本增加，并且处理难度增加。这些材料还引起健康和安全问题以及材料的坚固性和/或性能问题。另外，这些材料可能仍具有比所需的更低的耐热性。已知玻璃纤维在处理时以及在暴露于剧烈振动下会变脆或断裂，这导致玻璃纤维从基体中掉出，从而降低材料及其有效性。玻璃纤维通常还使用已知有毒的酚醛粘结剂。还已知具有酚醛粘结剂的玻璃纤维在暴露于湿气时随时间降解，因此需要更换。没有粘结剂的玻璃纤维，例如在烧掉粘结剂的高热事件之后，可能会散开并无法发挥作用。
[0004]这些材料也可能缺乏调节绝缘性能的灵活性。材料可能由有毒成分制成，可能很重或者可能具有降低的热声性能水平。结构还可以容纳水分。这可能导致结构内部发霉、霉变或产生异味。此外，当存在湿气时，材料可能传导更多的热量或更少的绝缘。另外，由于保持水分，材料的重量增加，导致将材料保持在适当位置的粘合剂失效。这些粘合剂中许多都是水基的，如果材料湿润时间过长，也会吸收一些水分并变弱。
[0005]因此，仍然需要具有更高的耐热性(例如，高达约1150℃)的稀松布和/或饰面材料，其还能够承受处理而不降解或破裂。仍然需要例如在车辆、飞机或建筑物中使用的材料，其满足所需的易燃性、烟雾和/或毒性标准。还需要一种安全和/或易于处理的材料(例如，不需要某些保护性设备，无需担心皮肤、眼睛和肺部的玻璃污染，或两者)。仍然需要提供热声绝缘的材料。还期望提供一种具有较低(即，相等或更好)的热导率的绝缘体材料，以提供热绝缘益处。还可能期望提供一种更容易调整或修改(例如，在制造过程中)以提供期望的绝热特性的绝缘体。因此，也可能期望提供一种具有更大的调整自由度的绝缘材料。此外，可能期望提供一种能够提供声学特性的结构，例如吸收声音以改善车辆或飞机的总体噪声水平。还可能期望提供一种材料，其干燥更快或不保留水分，以减少或防止发霉或霉变在该材料内形成并减少或防止粘合剂分层。还可能期望提供一种材料，其不随时间降解，从
而延长了材料的寿命(例如，与玻璃纤维相比)。还可能期望提供重量更轻的材料、由毒性较小或无毒的材料制成的材料、阻燃材料、阻烟材料或它们的组合。

技术实现思路

[0006]本教导通过本文描述的改进的装置和方法满足上述需求中的一个或多个。本教导提供了一种纤维结构，其中形成纤维结构的纤维类型和层的组合产生独特的性质，例如良好的阻燃性和耐烟性、物理强度和绝热值。
[0007]可以以任何组合采用以下元件，所有这些都在本教导的范围内。纤维结构可包括一个或多个稀松布层。一个或多个稀松布层可包括适于承受高达约1150℃的温度的无机纤维。一个或多个稀松布层可以通过湿法铺设工艺形成。一个或多个稀松布层的单位面积重量可以为约5克/平方米或更大，约200克/平方米或更少，或两者。一个或多个稀松布层可以充当纤维结构的附加功能层的载体。附加功能层可以是涂层、膜、另一稀松布、纳米纤维网或膜，或它们的组合。一个或多个稀松布层可以包括纳米涂层，例如热塑性聚氨酯纳米涂层。一个或多个稀松布层可以用作纤维结构的附加层的增强层。一个或多个稀松布层可包括增强网，例如玻璃纤维网。一个或多个稀松布层可以涂覆有使纤维粘结、增强稀松布的耐气流性、增强稀松布的耐高温性或它们的组合的涂层或粘结剂。一个或多个稀松布层可以是拒湿的(例如拒水的)、疏油的或两者。涂层或粘结剂可以是基于丙烯酸、硅烷、硅烷醇、甲硅烷氧基、硅氧烷的涂层或它们的组合。涂层或粘结剂可以是膨胀型或其他类型的阻燃材料。一个或多个稀松布层中的一个或多个可以包括可以是溶液或乳液体系的粘结剂。粘结剂例如可以进一步对热、电磁能、空气或空气中的水分起反应。一个或多个稀松布层可以涂覆有IR反射涂层和/或被金属化。一个或多个稀松布层可包括具有较低熔融温度的无机纤维和具有较高熔融温度的无机纤维。无机纤维可以以约65重量％或更大、70重量％或更大、约80重量％或更大、或约90重量％的量存在于一个或多个稀松布层中。一个或多个稀松布层的其余部分可包含粘结剂和/或填料。一个或多个稀松布层可包括低火焰和/或低发烟型纤维。无机纤维可以是陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维。陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维可以由聚硅酸(Sialoxol或Sialoxid)形成，可以包含痕量的其他矿物质，其他类型的陶瓷和/或基于二氧化硅的纤维，以及用硅氧烷/甲硅烷氧基的化合物、硅烷和硅烷醇进行的任何改性。无机纤维可以是基于含有聚硅酸的无定形氧化铝的纤维。一个或多个稀松布层可以包括聚合物粘结剂。聚合物粘结剂可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，包括改性PET或共PET；聚酰胺，例如尼龙；聚酰胺/PET或聚酰胺/PBT的混合物；或其组合。粘结剂可包括无定形、结晶或部分结晶的皮。当制品暴露于高温时，粘结剂可能挥发掉。粘结剂可以具有约110℃或更高、约210℃或更高、约250℃或更低、或其组合的软化和/或熔融温度。粘结剂可以约30重量％或更少或约10重量％或更少的量存在于一个或多个稀松布层中。一个或多个稀松布层可基本上不含粘结剂。纤维结构可以进一步包括纤维基体，在其上固定有稀松布层。纤维基体可以通过垂直搭接、旋转搭接、交叉搭接、气流成网、机械打褶或其组合来形成。纤维结构可包括构成纤维基体的两个或更多个非织造材料层。纤维结构可包括在两个或更多个非织造材料层之间的稀松布。
[0008]本教导提供了具有改善的轻质性能的高温、不易燃、低烟释放和低毒性的材料。该材料可用于飞机绝缘、座椅、机动车辆绝缘、建筑或建筑材料等。
附图说明
[0009]图1是根据本教导的具有稀松布的示例性复合材料的侧视图或截面图。
[0010]图2是根据本教导的示例性复合材料的侧面或截面图，该复合材料具有稀松布和其上的涂层。
[0011]图3是根据本教导的示例性复合材料的侧面或截面图，其中稀松布层夹在两个纤维基体层之间。
[0012]图4是示出根据ASTM E1050-12的法向入射声音吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制品，包括：包含一个或多个稀松布层的纤维结构；其中所述一个或多个稀松布层包含适于承受高达约1150℃的温度的无机纤维。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层是通过湿法铺设工艺形成的。3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层的每单位面积重量为约5克/平方米或更大。4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层的每单位面积重量为约200克/平方米或更小。5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个充当所述纤维结构的附加功能层的载体。6.根据权利要求5所述的制品，其中所述附加功能层是涂层、膜、另一稀松布、纳米纤维网或膜或其组合。7.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个包括纳米涂层。8.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述纳米涂层是热塑性聚氨酯涂层。9.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层用作所述纤维结构的附加层的增强层。10.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个包括网状材料(例如，玻璃纤维网)。11.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个是防潮的(例如，防水的)、疏油的或两者。12.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个被涂覆有涂层或粘结剂，所述涂层或粘结剂粘结所述纤维，增强所述稀松布的耐气流性，增强所述稀松布的耐高温性，增强火焰、烟雾和毒性特性，或其组合。13.根据权利要求12所述的制品，其中所述涂层或粘结剂基于丙烯酸、硅烷、硅烷醇、甲硅烷氧基、硅氧烷的涂层或它们的组合。14.根据权利要求12或13所述的制品，其中所述涂层或粘结剂是膨胀型或其他类型的阻燃材料。15.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个包括粘结剂，其中该粘结剂是溶液或乳液体系。16.根据权利要求12至15中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个涂覆有IR反射涂层和/或被金属化。17.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层包括具有较低熔融温度的无机纤维和具有较高熔融温度的无机纤维。18.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约65重量％或更高。19.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约70重量％或更高。
20.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维在所述一个或多个稀松...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：泽费罗斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：