用于形成具有减小厚度的针刺离心玻璃隔离制品的方法技术

提供一种用于形成具有减小厚度的针刺离心玻璃隔离制品(100)的方法，包括下列步骤：使熔融玻璃离心纤维化，以形成具有任意长度的单组分玻璃纤维；施加粘合剂(35)至所述玻璃纤维的至少一部分；集合至少部分被涂敷的玻璃纤维以形成隔离束团(40)；使所述隔离束团通过炉(60)，以便至少部分地固化所述玻璃纤维上的所述粘合剂并形成隔离毡(10)；针刺步骤(95)，在粘合剂固化后针刺所述隔离毡至大于大约0.1英寸的预定厚度，以形成具有单组分玻璃纤维的所述针刺离心玻璃隔离制品。

【技术实现步骤摘要】
用于形成具有减小厚度的针刺离心玻璃隔离制品的方法本申请是国际申请日为2006年6月27日、国际申请号为PCT/US2006/025071、国家申请号为“200680025329.7”、专利技术名称为“薄的离心纤维化玻璃隔离制品和生产该制品的工序”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术通常涉及用于形成具有减小厚度的针刺离心玻璃隔离制品的方法，并且涉及离心玻璃纤维隔离制品，且尤其涉及厚度减小的针刺、粘合的离心纤维化玻璃隔离制品。
技术介绍
传统纤维在包括加强件、织品和隔音及隔热隔离材料的各种应用中是有用的。纤维能由熔融态的如聚合物的有机材料、或如玻璃的无机材料形成。传统的隔热及隔音的隔离材料的短且直的典型纤维由离心纤维化技术制造且由粘合剂互联。在这种技术中，熔融态玻璃材料被传送给旋转器(spinner)。由旋转的旋转器生产的纤维通过鼓风机朝传送带向下拉送。在纤维向下移动时，粘合剂被喷射到纤维上，然后纤维以高膨松的、连续的毡的形式被集合在传送带上。所述毡通过固化炉，且粘合剂进行固化，以使毡设置为期望的厚度。因为它综合了热、声学和机械性能且成本低，因此离心玻璃纤维为许多应用的优选隔离物，所述应用包括采暖通风与空调(HVAC)设备、热水器、火炉及其它要求厚度大于一英寸的家用电器。在大多数常见的燃气热水器中，用于燃烧室的气流进气口和包含用于加热水箱的燃烧器的燃烧室位于或邻近地面。然而，在一些情况下，比如汽油、煤油、有机溶剂基的油漆和清洁补给品的易燃液体可能位于燃气热水器附近。来自这些可燃液体的蒸汽可累积在房间地面上，且一些蒸汽可以被引入燃烧室且被引燃火舌或燃烧室内的火焰点燃，从而导致火焰反冲。火焰可以从热水器向外传播，且火焰在它路径内点燃任何易燃材料。由于发生热水器起火的缘故，因此许多安全标准要求燃气热水器的进气口位于地面以上大约18英寸或更高处，以减少或防止可燃蒸汽进入燃烧室。进气口提升在地面上方的尝试的具体实例将在下面进行描述。Moore,Jr.等的美国专利No.4,940,042公开了一种用于室内热水器的直接通风系统，其使热水器燃烧室与户外空气直接通风。导管装置从连接至热水器(例如顶部)的室内端延伸至与外部大气连通的户外端。导管装置在热水器外部。导管供给连续的燃烧空气入口和烟道废气出口压力通风系统，以将热水器的燃烧室与室内空气隔离。Yetman等的美国专利No.5,697,330描述了一种机械通风热水器，该热水器包括通过模压塑料转接器连接至热水器的储藏箱顶端的通气风扇。该外模制塑料转接器具有接收来自燃烧室的热气与外部冷却空气的入口、和用于排出接收气体的出口。燃烧气体排出管连接到风扇出风口，且具有连接至转接器的出口支柱来传递燃烧气体的第一部分、和连接至燃烧室入口来一起传递燃烧气体和气体燃料的第二部分。Haak，II的美国专利No.6,058,892描述了一种气流控制和选路装置，其用于连接到燃气热水器上，以限制地板层面的气体进入热水器中。该气流控制装置包括围绕热水器底座的裙部、和连接至裙部以输送进口空气至燃烧室的外部空气进气管。进气管优选位于距地板至少三英尺、或热水器的一半高度。Dolan的公开号为No.2002/0134322的美国专利描述了一种用于防止可燃蒸汽被燃气热水器内部的明火点燃的安全装置。在该专利技术的一个实施例中，燃烧室包围在屏障裙部中，且外部“通气管”连接至热水器的侧面，由此进气口在地板上方。通气管长度优选为18英寸。虽然这些现有技术的系统都具有将进气口移到地面上方的设备或装置，但是所述系统需要安置在热水器外部的辅助设备，比如管、风扇、转接器及类似物。这种配备不仅提高了热水器的总成本，而且它也使热水器需要大量的存放空间。在一些应用中，希望或需要更薄的隔离制品。在这些特定应用中，通常不使用离心成形的玻璃纤维，因为如果不对离心纤维化生产线进行昂贵的改进，离心玻璃纤维隔离毡的厚度就不能控制为低于一英寸。为了制造厚度小于约一英寸、且尤其小于大约1/2英寸的隔离制品，通常使用更昂贵的例如火焰衰减的或针刺的电子级玻璃(E-glass)隔离物。针刺法，或“针刺”，是通常用于结合非编织的、经过梳毛机梳过的或气流成网(air-laid)的毡，但不使用化学粘合剂的方法。在针刺法工序中，倒刺针滑入和滑出毡以使纤维纠缠。然而，对离心玻璃纤维的经过梳毛机梳过的或气流成网的毡进行针刺是困难的，因为梳理或气流成网工序将纤维断成不足以进行机械结合的短的长度。因此，第二种纤维如电子级玻璃、聚酯、尼龙或芳族聚酸胺，通常被加入离心玻璃纤维。这些附加的纤维为最终的产品增加了大量成本，因为第二种纤维比离心玻璃纤维更昂贵。因此，在本领域中需要更薄的离心玻璃纤维隔离制品，其制造成本便宜，可以利用现有的生产线来制造，且可以用在需要薄的隔离品的应用中。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种具有减小厚度的针刺离心玻璃纤维隔离制品。隔离制品由至少部分地涂敷有粘合剂的单组分离心玻璃纤维形成。合适的粘合剂包括苯酚-甲醛粘合剂、苯酚-甲醛粘合剂、多羟酸基粘合剂、聚丙烯酸甘油(PAG)粘合剂或聚丙烯酸三乙醇胺(PAT粘合剂)。优选地，粘合剂应为较低甲醛的或无甲醛的粘合制剂(bindercomposition)。玻璃纤维的直径为大约2微米至大约9微米，且长度为大约0.25英寸(0.635厘米)到大约4英寸(10.16厘米)。如下所述的玻璃纤维的较小直径和隔离制品的针刺法有助于给予最终的隔离制品柔软的感觉和柔韧性。另外，针刺隔离制品压缩的总的平均厚度大约为0.1英寸(0.254厘米)至大约0.75英寸(1.905厘米)，优选地从大约0.25英寸(0.635厘米)至大约0.50英寸(1.27厘米)，并且密度从大约1磅/立方英尺(16.02千克/立方米)至大约10磅/立方英尺(160.2千克/立方米)，优选地从大约3磅/立方英尺(48.06千克/立方米)到大约5磅/立方英尺(80.09千克/立方米)。薄的、针刺离心纤维化隔离(needledrotaryfiberizedinsulation)制品用于各种热学和声学应用中，比如器具隔离、采暖通风与空调设备、热水器和隔音板。本专利技术的另一个目的是提供一种形成针刺离心纤维隔离制品的方法，该制品的厚度为大约0.75英寸(1.905厘米)或更小，优选地小于约0.50英寸(1.27厘米)。隔离制品可在连续的呈直列的工序中形成，在所述工序中，形成单组分离心玻璃纤维，粘合剂被喷射到热纤维上，且涂覆有粘合剂的纤维被集合到传送带上，并形成隔离束团。隔离束团然后通过固化炉来固化粘合剂并形成隔离毡。为了减小隔离毡的厚度和提高密度，隔离毡通过针刺装置。最终隔离制品的厚度和密度可通过控制隔离毡穿过针刺装置移动的速度、针刺装置每分钟的行程、所用针的数目和种类、和/或针进入隔离毡的穿透度来进行控制。针刺的、薄的玻璃纤维隔离制品可以通过卷起设备卷绕到轴架上，以便装运或储存，来用于后期使用。或者，针刺的隔离制品可以将被直接供给模压机，被切割成具有预定尺寸和/或形状的单个部件，并被包装。本专利技术的另一个目是提供一种热水器，该热水器使用本专利技术的离心玻璃纤维隔离制品。该热水器包含穿过热水器外壁的气流进气口，以使热水器外的空气进入热水器和燃烧室内。气流通路沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成具有减小厚度的针刺离心玻璃隔离制品(100)的方法，包括下列步骤：使熔融玻璃离心纤维化，以形成具有任意长度的单组分玻璃纤维；施加粘合剂(35)至所述玻璃纤维的至少一部分；集合至少部分被涂敷的玻璃纤维以形成隔离束团(40)；使所述隔离束团通过炉(60)，以便至少部分地固化所述玻璃纤维上的所述粘合剂并形成隔离毡(10)；和针刺步骤(95)，在粘合剂固化后针刺所述隔离毡至大于大约0.1英寸的预定厚度，以形成具有单组分玻璃纤维的所述针刺离心玻璃隔离制品。

【技术特征摘要】
2005.07.12 US 11/179,1741.一种用于形成具有减小厚度的针刺离心玻璃隔离制品(100)的方法，包括下列步骤：使熔融玻璃离心纤维化，以形成具有任意长度的单组分玻璃纤维；施加粘合剂(35)至所述玻璃纤维的至少一部分；集合至少部分被涂敷的玻璃纤维以形成隔离束团(40)；使所述隔离束团通过炉(60)，以便至少部分地固化所述玻璃纤维上的所述粘合剂并形成隔离毡(10)；和针刺步骤，在粘合剂固化后针刺所述隔离毡以减小隔离毡的厚度至0.254厘米到1.905的厘米范围内的预定厚度，以形成具有减小厚度的所述针刺离心玻璃隔离制品。2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在施加粘合剂至所述玻璃纤维的步骤之前，将所述玻璃纤维向下吹动(20)以形成玻璃纤维幕(30)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针刺步骤包括：推动针(85)作向下和向上运动来穿插所述隔离毡，以使所述玻璃纤维缠绕，并赋予所述隔离毡机械强度和完整度。4.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·查科，R·P·科利尔，E·A·马蒂娜，
申请(专利权)人：欧文斯科宁知识产权资产有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US