[发明专利]用于形成熔体成型无机纤维的器械和方法

说明书

本发明提供用于形成熔体成型纤维的器械，所述器械包括：‑●熔融材料源；●纺丝头，所述纺丝头包括一个或多个转子；●多个喷嘴或槽缝，所述多个喷嘴或槽缝被设置在所述一个或多个转子的至少一部分的周围，被配置成供应气体流；●传送带；以及●在所述纺丝头与所述传送带(6)之间的屏障(4)，所述屏障的上边缘位于水平线(22)下方，所述水平线位于包括所述一个或多个转子中的至少一个转子的转动轴(16)的第一竖直平面(17)中，并且穿过所述转动轴与第二竖直平面(18)的交点，所述第二竖直平面与所述第一竖直平面正交并且包括穿过所述区域的竖直线(20)，所述水平线(22)与所述第一竖直平面中连接所述屏障的所述上边缘与所述水平线与转动轴的交点的线(21)之间所包括的角在40°‑85°范围内。使用所述器械制备熔体成型纤维的方法。作为碱土硅酸盐纤维的具有低渣球含量的熔体成型生物可溶性纤维。

发明领域

本发明涉及用于产生无机纤维的器械和方法、无机纤维(特别地但不排他地，为包含氧化物作为其唯一或主要组成部分的玻璃纤维)以及由此类纤维制成的毯子。

发明背景

无机纤维

无机纤维材料因其用作隔热和/或隔音材料而被熟知，并且因其在诸如纤维加强水泥、纤维加强塑料等复合材料中用作加强组成部分并且用作金属基体复合物的组分而为人所知。此类纤维可在诸如汽车尾气系统催化转化器和柴油微粒过滤器等污染控制装置中用于催化剂主体的支撑结构中，并且可用于催化剂主体本身中。此类纤维可用作摩擦材料[例如用于汽车制动器]的组成部分。

无机纤维用于绝缘为熟知的。由无机纤维提供绝缘作用的适宜构件为呈包含所述纤维的毯状物的形式。因为这些毯状物是要用作隔热物，所以至关重要的是其导热率为尽可能低的。

此外，在许多应用中，毯状物优选具有低密度。举例来说，在车辆中，携带的隔热物的密度(并且因此质量)越低，隔热物作为负担就越小，并且因此车辆的性能相应地增加。

因此，总是需要产生如下的无机纤维，所述无机纤维当被制成毯状物时，在给定密度下获得比先前所实现的更低的导热率。

无机纤维主体的导热率

熔体形成的纤维熔体成型纤维主体(例如毯状物或其他产品形成)的导热率由许多因素决定，具体地说包括：-

●纤维的直径；以及

●“渣球”(未纤维化的材料)含量

精细直径的纤维通过减小通过固体传导的范围并且容许更精细的纤维间多孔性从而增加用于通过辐射从主体的一侧传热到另一侧的辐射吸收步骤数目而为纤维主体提供低导热率。

毯状物中渣球的存在通过增加通过固体传导的范围而使毯状物的导热率增加。渣球还使毯状物的密度增加。渣球含量越低，导热率和密度越低。对于纤维含量和化学性质相同的两个主体，渣球含量更低的主体将具有更低的密度与更低的导热率。

无机纤维的制造工艺

可通过多种途径来制备无机纤维。在1987年之前，存在四种主要类型的用于制备隔热产品[诸如毯状物、真空形成的形状以及填补剂]的纤维材料。这些材料是通过两种主要制造途径来制备，不过特定途径的细节根据制造商不同而变化。所述纤维和途径为(按照成本和温度性能递增的顺序)：-

熔体形成的纤维熔体成型纤维

●玻璃棉

●矿物棉

●铝硅酸盐纤维

溶胶-凝胶法纤维

●所谓的多晶纤维

溶胶-凝胶法纤维倾向于比熔体成型纤维更昂贵，因为其制备明显更复杂。本公开不涉及溶胶-凝胶法纤维，而涉及熔体成型纤维。