[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，本发涉及用一种新的方法把聚合物材料加到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液剂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。

现在发展了一种制造矿物纤维产品的方法，包括把聚合物材料纤维射向矿物纤维流与矿物纤维缠结，把热量加到聚合物纤维上使得一些纤维软化到失去纤维状的程度，并作为非纤维状颗粒附着到矿物纤维上。一部分矿物纤维保持纤维状。本发明方法可以涂上分子量超过1000的粘结材料，更好是超过10,000，最好超过100,000。

按照本发明，提供了一种制造矿物纤维产品的方法，包括提供一矿物纤维流；把聚合物纤维射向矿物纤维流使得聚合物材料与矿物纤维聚合；对聚合物纤维加热使得一些聚合物纤维软化到失去其纤维状的程度，并成非纤维状聚合物颗粒附着到矿物纤维上，而另一些聚合物纤维仍保持它们的纤维状；并且把有非纤维状聚合物颗粒附着在其上的矿物纤维和聚合物纤维聚集起来形成矿物纤维产品。已发现由本发明方法制造的产品能制造比典型的绝热产品有更大柔性及可控制性的绝热产品。另外，由本发明制造的产品比标准的绝热产品有更好的复原性。

本发明的一个优点是可以涂复有高分子量的热塑性粘结剂。迄今，由于温度的限制，还没有成功地从矿物纤维幕的外面涂复这些粘结剂。

在本发明的一个专门实施例中，矿物纤维流含有热气体，它使一部分聚合物纤维软化到失去纤维状，而成非纤维状聚合物颗粒附着到矿物纤维上。在本发明另一个专门实施例中，从矿物纤维圆柱形幕内的一个位置把聚合物纤维射向矿物纤维流使得聚合材料与矿物纤维混合。

在本发明的另一个实施例，从一个喷丝头中离心分离出矿物纤维，在离心分离出来后，矿物纤维被加热，并改变方向朝下形成矿物纤维与热气体向下移动的幕。热气体的热量使与幕接触的一些聚合物纤维软化到失去纤维状并附着到矿物纤维上。

按照本发明，还提供了一种由本发明方法制造的矿物纤维产品。矿物纤维产品包括与矿物纤维混合的聚合物纤维，其中一些矿物纤维有非纤维状的聚合物颗粒附着在其上。

在本发明另一个专门实施例中，矿物纤维产品包括约5％至40％重量的聚合物材料。

下面参照附图详细说明本发明，附图中：

图1是实施本发明方法的装置的示意正视图，用来离心分离出玻璃纤维；

图2是由本发明方法制造的矿物纤维产品。