隔热系统技术方案

一种方法及用具，用作在喷射无机耐热粘性粘接剂物质时，同时把一道散纤维导进纤维流中．这样便可形成一层高温隔热纤维．粘接剂可以是磷酸盐胶粘剂混合物，或材料的胶质悬浮物与胶粘剂的混合物，胶粘剂最好是蒙脱粘土．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关的方法，是把一层有粘性无机粘接剂外层的纤维，用干一个表面上。更具体地说，本专利技术是喷射一层耐热纤维的方法，而此纤维涂铺以高温无机粘合剂，包括蒙脱粘土。进一步来说，本专利技术是一种方法，也是一种工具，用于在一个表面上，喷射一种含有蒙脱粘土的新型粘接剂的耐热纤维，并使其固化。过去，耐高温的纤维状物质被用在受热表面上例如热处理炉或窑的热表面上，方法是把含有这种纤维的絮垫或条子连接到热表面上。这种方法需要机械性锚固或用紧固的方法，把条子连接到热表面上。由于这种机械性连接需要大量人力及紧固材料来连接条子，所以费用很昂贵。另外，因为这方法要求炉或窑会有一段长时间停止使用，所以极为费时。最后，在连接过程中，或稍后在热收缩令纤维层间产生热漏时，相联的条子间会出现缝隙。关于把耐热纤维连接到窑及炉壁上的改良方法，美国专利4,381,634号已有说明。这个方法包括模件的机械性连接，及解决很多有关补层问题，尤其在高温下由于热收缩，补层边缘之间裂缝的问题。然而，正如上述方法一样，模件的使用亦需要机械方法将模件连接到炉的金属壁上，仍要耗费相当大的人力。在旧的厚耐熔补层，例如耐热砖上，再铺上补层方面，发现使用模块，也有其价值。在此情况下，通常使用水力装置性质的耐热灰浆或粘胶，把折合或折叠的模件，粘附到旧的整个补层或砖补层。这种重铺窑内补层的方法，需要很多人力，把耐热灰浆涂到砖上，然后再迅速地在其上面铺上折合的模件。这种方法需要在燃点重新铺上补层的窑前，提供时间予水力灰浆的装置。上述所有方法的共同特点是它们都给窑的内部铺上未粘合的耐热纤维补层。经过一段时间后，纤维的玻璃光泽消失(结晶)，因而丧失其部分机械强度，令它们更容易因窑内热的机械装置产生的高速气流而受到机械磨损和损坏。把耐高温粘合剂粉末与水混和后连同耐热纤维喷射。传统上，这些方法使用的铝酸钙水泥其碱性很高且会在悬浮液中沉降。在此系统中，很难把纤维与粘接剂均匀地混和。在水泥干以前，一定要获得水力粘结，否则纤维不会粘结。另外，必须小心弄干喷上的混合剂，以防止其急剧散裂。喷射隔热物质的其他方法，过去利用过有机粘接剂。例如，1960年三月廿二日发行的美国专利2,929,436号公开了喷射纤维与树脂混合物的方法和工具。如同先前方法运用所示，这专利公开了在喷管内混和纤维和树脂及把此混合物喷在一个表面上的做法。可是，当为了迎合其预期目的，却揭示了这种方法和工具若用在耐热纤维上喷射粘性无机粘接剂时，会令喷管阻塞。此外，耐熔纤维的不完整会削弱纤维层，因而令隔热层在高温下失去效用。因为耐热纤维所承受的温度，通常都在2000°F或以上，如果隔热层失去效用，便会对从事例如钢铁工业的工人有危险，也会对炉及窑造成严重的损毁。所以，耐热纤维与粘性无机粘接剂的紧密混合物形成一完整层，对炉及窑的安全及有效率的操作，是很重要的。在从前的工艺中，用以粘结耐熔纤维的粘接剂包括各种化合物，例如胶质二氧化硅及磷酸(其实P2O5可在适当的温度度条件下，从H3PO4衍生而来)。在某些用途上，这些粘接剂系统有其作用，但不是没有缺点的。例如，在从前的工艺中，磷酸接合剂不能牢固地附在耐热纤维上。如果含胶质二氧化硅的粘接剂被置于凝固温度下，则粘接剂中的胶质二氧化硅易产生不可逆的沉淀。早先工艺中粘接剂系统的一个非常严重的缺点，便是粘接剂的迁移。即是说，由于粘接剂是正固化的，粘接剂迁移到物质的表面，会令物质内部非常柔软。这使结果所获的物质在保持完整方面，产生严重的问题。因此，这种物质不适宜用于需要，完整结构的用途上。此外，从前的粘接剂系统使用，如胶质二氧化硅或氧化铝等胶质悬浮体，都需要得小心使之固化。意思是说，由于粘接剂的迁移，在胶质溶胶凝固前，应先让它凝胶。否则，会造成粘接剂粒子从隔热层的内部迁移到表面上。此外，从前的粘接剂一定要喷在一个凉的表面上，因而在炉中装上隔热设备前，需要较长的冷却期。在先工艺的粘接剂的另一缺点是它们并不如耐熔纤维一般的耐热。所以，在高温使用纤维和粘接剂的混合物会受到粘接剂特性的限制，而不会受纤维的限制。例如，如果从耐熔纤维制成的隔热产物中所用的粘接剂有效的最高温度是2000°F，即使耐熔纤维可抵受2600°F的高温，产物也只可用于2000°F以下的环境中。粘接剂和纤维间的反应，令纤维组织流动，因而增加纤维的收缩。所以，纤维-粘接剂系统使用温度低于纤维单独使用的温度。使用从前的粘接剂系统的其他实际问题包括价钱昂贵，在应用上有安全上及环境上的问题，缺乏良好的悬浮特性，并且使用从前的磷酸粘接剂时，粘接剂在很多应用中不具备所需的粘性或粘合性。使用中理想的是把耐熔纤维喷到像炉壁等表面上，粘接剂必定要有足够的粘性，让纤维互相粘合，及粘附到该表面上。本专利技术是把纤维层敷在表面方法，同时用粘性无机粘接剂包敷纤维。包敷纤维的粘接剂层经处理，使它变成单块层。纤维从喷枪喷出时，便敷盖上粘接剂，覆盖后的纤维互相粘结，并使它们粘附在被喷的表面上。纤维一旦粘结到表面上，可以用例如压实的方法压紧纤维，以增加该层的密度。纤维层经这样处理，而把层中所有水份除去。为了凝固粘接剂及纤维，最好是把纤维层置于350°F以上温度下数小时。而且，纤维层可立刻暴露于高达1000°F温度而不会受损害。本专利技术把一种无机粘结混合料与耐热粘土结合。粘接剂的粘合特性使它适用于多种不同的用途。本专利技术制造的粘接剂可抵受至少3000°F的高温，让它可与高温耐熔纤维一起使用。此外用的耐熔纤维是在超过1500°F高温下，都不会有不良影响的无机非晶态或晶质纤维，例如氧化铝-二氧化硅纤维。不过，也可使用习用的氧化锆、铬、钙、镁及类似物质。此处公开的粘接剂可与金属氧化物一同使用，为这种物质提供隔热层。此外，本专利技术的粘接剂系统大大地减少或削除在工艺中出现的粘接剂迁移。粘接剂包括和磷酸盐粘合基块结合的胶粘剂，例如磷酸铝。胶粘剂最好是像蒙脱石粘土等的耐热粘土。最理想的是西方班脱石粘土。也可把少量熔剂加进粘接剂内，以增加计温时粘接剂在纤维上的粘附力。亦可在粘接剂中加进氧化铬，让粘接剂在高温下更牢固地附在纤维上。此外，氧化铬会在粘接剂上加上颜色，这对覆盖过程是有帮助的。除了磷化合物外，例如胶质二氧化硅，胶质氧化铝及胶质氧化锆等胶质悬浮物，都可与这里公开的胶粘剂结合，制成适当的粘接剂。在此公开的胶粘剂与这些胶质悬浮物结合，与胶质粘接质，例如胶质二氧化硅有关的严重粘接剂迁移问题都解决了。加进胶粘剂，使粘接剂具有良好的悬浮特性。此外，本专利技术推荐的粘接剂可以直接喷到热表面上，因而省却了在炉中装上隔热层所需的完全冷却的时间。本专利技术的新粘接剂能减少覆盖了的纤维的收缩，因而改进它们的耐热特性。由于收缩量的减低，层中有裂缝而令隔热层失去效用的机会也减少。在先工艺的粘接剂，尤其是胶质二氧化硅粘结剂所要求的胶质二氧化硅凝胶没有在此所公开的胶粘剂。要不然，粘接剂迁移到隔热层表面的问题会很严重。图1显示，有粘接剂外层的纤维，施到炉上。图2是用以进行本专利技术方法的新型喷枪的放大透视图。图3是沿图2的3-3线的垂直横切面。图4是新型喷枪的立面图。图5是提供了一条环形纤维路径的另一种喷枪的正面透视图。图6是推荐用以进行本专利技术的方法的喷枪的侧面断面图。参照图1，一个穿着包括呼吸工具13的适当保护性服装12本文档来自技高网...

【技术保护点】
把纤维涂在表面上的方法，步骤如下：把上述纤维流导向上述表面；在上述导向步骤中，把粘性无机粘接剂复盖在这些纤维上，以便它们能互相粘接，及粘附到上述表面上；把涂敷纤维结壳。

【技术特征摘要】
US 1984-10-12 660190;US 1984-10-12 660206;US 1984-1.把纤维涂在表面上的方法，步骤如下把上述纤维流导向上述表面；在上述导向步骤中，把粘性无机粘接剂复盖在这些纤维上，以便它们能互相粘接，及粘附到上述表面上；把涂敷纤维结壳。2.按照权项1的方法，其中的纤维包括耐热纤维。3.按照权项1的方法，此外，在导向步骤前，先把上述无机粘接剂冲稀。4.按照权项1的方法，再把上述有粘接剂外层的纤维层压缩，以便在结壳前能获得理想的密度。5.按照权项1的方法，其中结壳步骤，包括把相对上述表面的纤维层，置于至少350°F的温度下。6.按照权项1的方法，其中覆盖纤维的步骤，于纤维从喷枪喷出时进行。7.按照权项1的方法，再把上述粘接剂喷进纤维流中。8.按照权项1的方法，其中的粘接剂包括胶质微粒的悬浮物，这些胶质微粒的氧化物在1500°F以上的温度，并不会作为氧化铝二氧化硅纤维的熔剂。9.按照权项1的方法，其中的粘接剂含磷酸盐化合物与蒙脱粘土。10.按照权项1的方法，在上述导向步骤前，把以上粘接剂喷到上述表面上。11.一个生产纤维层的方法，步骤如下把上述纤维导成流体构型；把粘性无机粘接剂导进，上述流体构型中，同上述粘接剂覆盖上述纤维，令纤维互相粘结；把覆盖了的纤维结壳。12.根据权项1的方法，在把覆盖了的纤维结壳前，再进行以下步骤把例如金属氧化物等的颗粒物质流，导向上述覆盖了的纤维；及在导向步骤中，用粘接剂覆盖上述颗粒物质，使覆盖了的物质互相粘结，及粘附到覆盖了的纤维上。13.一种耐熔纤维，包括磷酸盐结合料；及与上述磷酸盐结合料直接混合的胶粘剂。14.按照权项13的粘接剂，其中的胶粘剂是蒙脱粘土。15.按照权项13的粘接剂，其中的胶粘剂是班脱粘土。16.按照权项13的粘接剂，另包括一种熔剂。17.按照权项13的粘接剂，另包括从氧化铝，镁或二氧化硅中选出的金属化合物。18.按照权项13的粘接剂，其中的熔剂是硼酸。19.按照权项13的粘接剂，另包括铬的化合物。20.按照权项19的粘接剂，其中的铬化合物是氧化铬。21.一种耐熔纤维，重量百分比如下铬化合物 1-2％磷酸 75-85％水合氧化铝 10-20％粘接媒介 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉哈恩史密斯，
申请(专利权)人：曼维尔服务公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]