用于制造含纤维元件的方法以及该方法生产的元件技术

一种用于制造含纤维元件的方法，所述方法包括如下步骤：提供纤维，该纤维的至少一部分是第一纤维，诸如矿物纤维、聚合物纤维、纤维素纤维或其他类型的纤维，占并且收集的织物的形式以原材料的总重量3wt%至98wt%；提供粘合剂，该粘合剂占原材料的总重量1wt%至30wt%；让所收集的纤维织物经过解开过程；将纤维悬浮在主气流中；在解开过程之前、期间或之后将粘合剂和纤维进行混合；提供诸如阻燃剂等填充剂，该填充剂占原材料的总重量1wt%至55wt%；在该方法的任何合适的步骤中，诸如在解开过程之前、期间或之后添加填充剂；收集纤维、填充剂和粘合剂的混合物并压制和固化该混合物以提供一种具有120kg/m3至1000kg/m3密度的固结复合材料。可使用这种方法生产均质的复合材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造含纤维复合材料的方法以及通过所述方法生产该新型的含纤维元件。本专利技术还涉及适合用于实施本专利技术方法的装置。本专利技术特别涉及通过压制和固化矿物纤维和粘合剂的混合物的方式制成的含纤维元件，以便生产厚度通常为4mm至25mm的压制板。这些板通常具有120kg/m3至IOOOkg/m3的密度，诸如170kg/m3至1000kg/m3的密度，以及可以用来作为建筑物外面的保护包层或作为隔声/吸声天花板或墙壁板。
技术介绍
以前，已经通过以下方式来生产这些产品使矿物棉和粘合剂的结合物经过混合和成形过程，并且随后将形成的混合物压制和固化到所需的密度。粘合剂通常添加到作为干粘合剂的矿物棉中，或者在成纤过程和收集过程期间在已包含粘合剂的情况下使用未固化的矿物棉。这类产品在技术和商业上取得了成功，但我们发现还有改进的空间。具体地，我们发现现有技术的方法存在一个问题使用的混合和成形过程具有在混合物中产生一些压实的纤维(如矿物棉)球的趋向，或者至少没有散开这些压实的纤维。此外，在现有技术中使用的方法不包含任何用于将压实的纤维从混合物中移除的装置，所以将不均匀的分布带入到了最终的产品中。如果在产品某些区域具有较高的纤维(例如矿物纤维)密度，那么这也会导致在该区域的粘合剂浓度较高。出于众多原因，纤维和粘合剂在产品中不均匀分布是有问题的。首先，存在粘合剂未彻底固化的产品区域。这将降低面板的整体强度和刚度。其次，如果存在组分的不均匀分布，那么这很有可能会损害吸声天花板或墙壁板的声学性能。第三，因为这种类型的面板通常在面板表面是可见的应用中使用，因此，重要的是面板的美观。面板内不均匀的分布可导致不期望的不一致表面。如果较多的粘合剂集中在较小的区域中，那么这会导致在产品的表面上具有斑点。在一些情况下，面板表面将会被喷漆，而粘合剂未彻底固化的组分或区域的不均匀分布导致不会在整个表面上以均匀方式的喷漆不被接受。此外，在一些产品中，特别是那些用作建筑物外面包层的产品，到目前为止，一直需要使用相对较高水平的粘合剂，以使产品具有足够的强度和刚度。需要较多的粘合剂在一定程度上是由于一些粘合剂被浪费了，因为粘合剂不必高浓度地存在于面板的一些区域中，，这些区域在压制之前就在混合物中存在压实纤维。如上所述，粘合剂的全部好处不会转移到产品上，在一定程度上是因为粘合剂往往不彻底固化。在产品中具有较多粘合剂是比较昂贵的并且降低了产品的耐火性能。因此，希望的是，使用较少的粘合剂来提供一种具有同等强度和刚度的面板。因此，本专利技术的目的是提供一种用于形成上述类型的、提高了强度和刚度或减少粘合剂水平或两者兼顾的含矿物纤维元件的方法。本专利技术的再一个目的是提供一种形成上述类型的、同质的、组分分布更均匀的含矿物纤维元件的方法。本专利技术还有一个目的是提供一种用于生产表面外观更一致和均匀的含矿物纤维元件的方法。美国专利N0.2，682，085公开了一种用于清洁和散开诸如矿物棉纤维等脆性纤维的装置。这种相当老的现有技术(1949年提交)提出了一种用于散开和清洁纤维以从中去除颗粒和污垢的较复杂的方法和装置。纤维以纤维束或纤维块的形式送入装置中。在散开和清洁后，以轻的、蓬松的、低密度的毡层或织物的形式收集纤维。US N0.2, 682, 085的目的是清洁和散开纤维以形成轻的、蓬松的、低密度的织物。在该文件中没有讨论刚性面板的形成，并且在用作建筑物包层或用作天花板或墙壁板的这类压制和固化面板的强度、刚度或任何其他性能的背景下，没有指出解开纤维并将他们悬浮在气流中的优点。
技术实现思路
根据本专利技术，使用用于制造含纤维元件的方法实现了上述目的，所述方法包括如下步骤:提供纤维，所述纤维的至少一部分是第一纤维，诸如矿物纤维、聚合物纤维、纤维素纤维或其他类型的纤维，并且占收集织物的形式的原材料的总重量的3wt%至98wt% ;提供粘合剂，所述粘合剂占原材料总重量^^%至30被％ ;将所述纤维悬浮在主气流中；在主气流中悬浮纤维之前、期间或之后混合粘合剂；提供诸如阻燃剂等填充剂，所述填充剂原材料总重量lwt%至55wt% ;在该方法的任何合适的步骤中，例如在主气流中悬浮纤维之前、期间或之后添加填充剂；收集纤维、填充剂和粘合剂的混合物并压制和固化该混合物以提供一种具有120kg/m3至1000kg/m3密度的固结复合材料。提到的百分比基于原材料的干重。 可使用这种方法生产新型的含矿物纤维的元件。提到的百分比基于原材料的干重。使用如上所定义的根据本专利技术的方法实现了用于制造含纤维复合材料的通用且经济有效的方法。通过调整元件压制的密度，能够制作为特殊用途定制的各种不同的复合材料。可以通过改变各组分的量来产生各种性能(如在机械强度、热绝缘能力、防火等级等方面)。此外，已经发现，通过让纤维(如矿物纤维)经过纤维解开过程，压实的矿物纤维被散开并且纤维和粘合剂更均匀地分布在所生产的元件中。增加元件的均匀性通常会引起相对于现有技术元件增加机械强度水平。元件中的纤维和粘合剂的均匀分布还具有在元件的隔音性能方面的理想效果。此外，由本专利技术方法所生产的元件具有在单个元件的美观和性能一致性方面的优势。添加附加材料可改变由本方法所生产复合材料的特定性能。根据实施例，该方法包括这样的中间步骤:提供材料不同于第一纤维材料的第二纤维，诸如矿物纤维、聚合物纤维、纤维素纤维或其他类型的纤维，所述第二纤维占原材料的总重量3wt%至80wt%。在该步骤中，第二纤维可紧接着第一纤维添加或作为一部分第一纤维的替代物添加。由此，能够使该方法更通用，从而生产为特殊用途定制的复合材料。优选地，复合材料中的纤维总量不超过原材料的总重量的80wt%。根据实施例，第一纤维是矿物纤维，诸如岩棉纤维。矿物纤维强度高、防火并且是无机的，因此抵抗例如发霉。经过测试，岩棉纤维在该过程中具有良好的效果。根据实施例，第二纤维是聚合物纤维。当加热时聚合物纤维变粘，这种性质在一些过程和产品中比较有益。聚合物纤维能够代替某些粘合剂。在特别优选的实施例中，第一纤维是矿物纤维以及第二纤维是聚合物纤维。该实施例特别提供了较高水平的强度和内聚力。填充剂可以是任何成分，诸如影响最终产品的性能的成分。这种成分的一个示例是阻燃剂，它可以是任何合适种类的阻燃剂。添加阻燃剂以通过降低复合材料的发热量来提高所得复合材料的防火等级。通过提闻复合材料的防火等级，该复合材料可安装在对火反应具有严格标准的地方，例如医院、学校、机场等。合适的阻燃剂包括例如任何合适的吸热材料，诸如任何能分解成水或二氧化碳的材料，例如芒硝、水镁石、三水铝矿的三水合铝或氢氧化镁。当这些材料暴露在升高的温度中时，该材料会释放例如水并且这个过程是吸热的，这意味着这个过程吸收能量。根据实施例，填充剂是包含三水合铝的阻燃剂。根据实施例，填充剂是包含氢氧化镁的阻燃剂。 作为可选的或补充的填充剂材料，也可以添加阻燃剂，诸如含磷聚合物等。在该过程中，可在任何合适的节点添加粘合剂，然而，根据实施例，例如在生产纤维时，在将纤维悬浮在主气流中之前进行粘合剂和纤维的混合步骤。应当理解的是，粘合剂可以是在纤维生产期间所添加的液体粘合剂，这与在生产例如矿物棉纤维时添加液体粘合剂的常规做法一样。可选地或补充地，在该过程中，可在任何方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.30 GB 1012860.11.一种用于制造含纤维元件的方法，所述方法包括如下步骤: 提供纤维，所述纤维的至少一部分是第一纤维，诸如矿物纤维、聚合物纤维、纤维素纤维或其他类型的纤维，并且占收集织物的形式的原材料的总重量的3wt%至98wt% ； 提供粘合剂，所述粘合剂占原材料的总重量lwt%至30wt% ； 让所述收集的纤维织物经过解开过程； 将所述纤维悬浮在主气流中； 在解开过程之前、期间或之后将所述粘合剂和所述纤维进行混合； 提供诸如阻燃剂等填充剂，所述填充剂占原材料的总重量1被％至55wt% ； 在所述方法的任何合适的步骤中，例如在解开过程之前、期间或之后添加所述填充剂； 收集纤维、填充剂和粘合剂的混合物并压制和固化所述混合物以提供一种具有120kg/m3至1000kg/m3密度的固结复合材料。2.根据权利要求1所述的方法，其包括这样的中间步骤:提供材料不同于所述第一纤维材料的第二纤维，诸如矿物纤维、聚合物纤维、纤维素纤维或其他类型的纤维，所述第二纤维占原材料的总重量3wt%至80wt%。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一纤维是矿物纤维，诸如岩棉纤维。4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的方法，其中，所述第二纤维是聚合物纤维。5.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述填充剂是包含三水合铝的阻燃剂。6.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述填充剂是包含氢氧化镁的阻燃剂。7.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其包括提供作为颗粒材料的填充剂的步骤，所述填充剂具有0.1mm至15mm的间隔尺寸，优选地具有0.5mm至IOmm的间隔尺寸。8.根据上述任意一项权利要求所述的方法，其中，添加所述填充剂材料的步骤在收集所述混合物的步骤中完成。9.通过根据前述任意一项权利要求所述的方法能够获得的含纤维复合材料。10.一种含纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·斯科夫高·约尔根森，戈姆·罗森贝赫，肯·克里斯坦森，
申请(专利权)人：罗克伍尔国际公司，
类型：
国别省市：