[发明专利]制造矿物纤维产品的方法

说明书

本发明涉及制造矿物纤维产品，具体说是有有机或聚合物加在其中的矿物纤维产品。更具体地，本发明涉及用一种新的方法把聚合物材料加到矿物纤维中来制造矿物纤维产品。

矿物纤维产品，特别是由玻璃纤维制的产品，典型地由连续的纤维或不连续的纤维制成。多种有机涂层可涂到这些纤维上保护纤维不受磨损，把矿物纤维相互连接起来形成结构产品，和给矿物纤维提供与其它材料的相容性，例如，在增强纤维和塑料基底之间的相容性。在绝热产品的情况下，矿物纤维被有机材料(如酚/甲醛粘结剂)粘结在一起形成一个弹簧形的基底，在打包时受压缩后可复原。

把有机材料加到矿物纤维上有几种形式。可把连续的矿物纤维通过一熔池或穿过一涂料器把涂层加到纤维上，例如对连续纤维上胶。有机材料也可喷到矿物纤维上。该方法一般用于制造绝热产品，其中圆柱形的矿物纤维幕与酚/甲醛粘结剂喷雾接触。典型地，酚/甲醛粘结剂含有尿素，在涂到玻璃纤维上的液体溶液中未固化状态下分子量约为600。

把现有技术的液态有机粘结剂涂到圆柱形矿物纤维幕上的一个问题是在粘结剂液滴和幕状的矿物纤维接触前一部分粘结剂会蒸发。蒸发掉的粘结剂材料成为过程中排气流中的沾污物必须除掉以避免污染问题。另外，在矿物纤维上的粘结剂材料倾向变稠，要求彻底地清理纤维收集装置，以防止玻璃纤维绝热材料的块积聚，这些块可能落到产品中，造成产品的缺陷。

把粘结剂涂到绝热产品上的另一个问题是低分子量酚/甲醛粘结剂材料没有其它的较高分子量的聚合物材料〔如对苯二甲酸乙二醇聚酯(PET)，聚丙烯，聚苯撑硫(PPS)〕要求的性能。低分子量粘结材料的一个主要问题是要有一个固化过程，这通常要有操作上的负担，如固化炉的建造和操作成本，处理污染问题的成本，固化程度的问题及产品整体性问题。如果可把较高分子量的聚合物涂到矿物纤维上制造绝热产品，则可有一些改进的特点。

迄今，把较高分子量的粘结剂涂到矿物纤维上以制造绝热产品的试图还不很成功。涂较高分子量粘结剂的试图的一个问题，也是把较低分子量的酚/甲醛粘结剂涂到玻璃纤维幕上的一个问题是材料的涂复很不均匀，导致涂到绝热产品不同部分的粘结剂材料的量有差异。如果能以更均匀的方式涂粘结剂来制造粘结剂更均匀分布的产品则是有利的。

现在已发展了一种制造矿物纤维的方法，包括在矿物纤维圆柱形幕内喷射聚合物材料与矿物纤维缠结以便制造改进的矿物纤维产品。通过从幕中的一个位置喷射粘结剂材料，使该材料可与矿物纤维混合得更均匀以提供一种特别均匀的粘结产品。本发明的方法可以使用分子量超过1000的粘结剂材料，较好地为分子量超过10000，最好超过100000。

按照本发明，提供了一种制造矿物纤维产品的方法，包括用喷丝头离心分离出矿物纤维；形成一个沿喷丝头轴向移动的矿物纤维幕；在所述的幕中的一个位置把分子量大于1000的聚合物材料喷射向所述的幕，使聚合物材料和矿物纤维混合；聚集已混合的聚合物材料与矿物纤维形成矿物纤维产品。已发现由本发明的方法制造的产品比典型的绝热产品有更大的柔性及可处理性。另外，由本发明制造的产品比标准的绝热产品有改进的回复性。    

在本发明的一个专门实施例中，在喷射步骤中包括用第二喷丝头离心分离聚合物材料。第二喷丝头可形成喷射向所述的幕的聚合物纤维。或者第二喷丝头可把聚合物材料以非纤维形式喷射向矿物纤维。

在本发明的一个专门实施例中，聚合物材料，不管是纤维或颗粒状喷射到与在加热区的矿物纤维缠结，使得聚合物材料或聚合物纤维在与所述的幕的矿物纤维混合时成软化状态。在本发明的另一个实施例中聚合物材料以薄膜形式喷射向所述的幕。

在本发明的一个新方面，把第一聚合物材料离心分离形成第一聚合物纤维，在所述的幕中的一个位置把分子量大于1000的第二聚合物材料喷射向所述的幕与第一聚合物纤维混合。最终产品包括第一聚合物纤维和混合的第二聚合物材料。

在本发明的一个专门实施例中，第一聚合物纤维是聚苯撑硫(PPS)，而第二聚合材料是PET。

下面通过附图及实施例说明本发明，附图中：

图1是实施本发明方法的装置的示意正视图，该装置正用来使离心分离出玻璃纤维；

图2是本发明用的聚合物喷丝头的另一实施例的示意的正视图；    

图3是本发明用的聚合物喷丝头再一个实施例的示意的正视图；和

图4是本发明另一实施例的示意的正视图，其中从第一聚合物喷丝头离心分离出第一聚合物，而从第一聚合物纤维的幕中离心分离出第二聚合物材料。