隔绝材料制造技术

本发明专利技术涉及一种基于矿棉的改进隔绝纤维材料，以及制造所述改进隔绝材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】隔绝材料描述本专利技术涉及一种基于矿棉的改进隔绝纤维材料，以及制造所述改进隔绝材料的方法。隔绝材料通常用于热和声的隔绝，例如在建筑，车辆和工程的设备中，也可能应用于关于火和冲击的隔绝的用途。为了便于运输和处理，这样的隔绝材料通常用形成片状的粗(fleece)或板。典型的隔绝毡或板由纤维材料例如聚合物材料或矿棉组成。由于有效的隔绝性能和低生产成本以及环境适应性，矿棉例如玻璃纤维，陶瓷纤维和石棉是制造隔绝材料的优选材料。基于矿物纤维的隔绝材料一般可实现对于良好的热和声的隔绝性能。所述隔绝性能尤其基于该材料的显微结构，其主要由纤维构架(frame)和形成于所述纤维构架中的各个空隙组成。对于有效的隔绝，所述显微结构需要高度均勻，也就是说构架和其中的空隙应该均勻分布于所述纤维材料中，并且具有均勻的尺寸范围。然而，即使最有效的矿物纤维基隔绝材料仍然会表现出显微结构的不均勻性。然而，所述不均勻性导致材料隔绝效能的降低。因此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于矿物纤维的隔绝(insulation) 材料，其具有优化的显微结构以及显著改善的隔绝行为。通过提供特征在于权利要求的技术方案解决这样的技术问题。特别地，提供一种隔绝材料，其包含矿棉，该矿棉具有在3至8 μ m范围内的平均纤维直径，(1重量％的渣球含量(shot content)，以及小于0. 020ff/m · K的导热率。这里所使用的术语“隔绝材料”不特别受限，并且包括任何原样(as such)或复合材料形式的矿物纤维基材料，该复合材料包含矿物纤维基材料。 此外，这里的表述“矿棉”和“矿物纤维棉”以同义使用，并且包括任何由天然或合成矿物或金属氧化物制成的纤维棉，例如纤维玻璃，陶瓷纤维和石棉或岩棉。根据本专利技术， 所述矿棉的平均纤维直径可以例如在3至8μπι、3. 5至7. 5μπι、4至7μπι或4. 5至7μπι的范围内。在此，〃渣球含量〃意味着矿物棉中的纤维的含量，该纤维优选具有小于15μπι 的长度。此外，本专利技术的隔绝材料包含具有< 1重量％，优选<0.8重量％，更优选<0.5 重量％，甚至更优选<0.3重量％的渣球含量的矿棉。另外，本专利技术的隔绝材料包含导热率小于0. 020ff/m · K,优选小于0. 018ff/m · k,更优选小于0. 016ff/m · k,甚至更优选小于 0. 015ff/m · k 的矿棉。根据优选实施方案，上面限定的隔绝材料具有0. 1至10重量％的粘合剂含量。例如，粘合剂含量可在0. 2至9重量％的范围内，优选在0. 5至8重量％范围内，更优选在0. 7 至7重量％范围内。其他例子包括在0. 2至8重量％范围内，优选在0. 2至6重量％范围内，和更优选在0. 2至5重量％范围内的粘合剂含量。CN 102549221 A根据本专利技术，粘合剂的种类不特别受限，只要其可被用于矿物纤维棉的制造。所述粘合剂的例子包括甲醛基粘合剂例如酚醛树脂，和无甲醛的粘合剂例如Ecose 粘合剂。在优选实施方案中，上面限定的隔绝材料具有10至200kg/m3的体密度(bulk density)。例如，体密度可在20至180kg/m3范围内，在50至170kg/m3范围内，或在60至 150kg/m3范围内。其他例子包括在50至200kg/m3范围内，在70至180kg/m3范围内，或在 100至160kg/m3范围内的体密度。根据上述限定的隔绝材料的进一步优选实施方案，至少75重量％的粘合剂位于至少两根纤维接触或至少紧密接近的位置。在本专利技术的改进的隔绝材料中，粘合剂主要位于形成纤维构架的纤维的交点处。这样的特定粘合剂分布导致显著提高的隔绝值，由于粘合剂主要存在于纤维要连接的位置，并且不填充构架内的空隙。例如，这样的特定粘合剂分布可以通过在高度均勻的纤维基体上施加合适量的粘合剂来实现。本专利技术的另一方面涉及一种制造上述限定的隔绝材料的方法，包含如下步骤(a)提供加热设备；(b)向其中提供用于矿物纤维的原材料，其具有在50至120mm范围内的平均颗粒直径；(c)提供稳定的能量供给，其中所述能量供给的变化控制在5%或更低，(dl)如果所述矿物纤维不是玻璃纤维，将所述熔融材料转移至纤维化装置，其中将该熔融材料的温度控制在1，450士40°C，或(d2)如果所述矿物纤维是玻璃纤维，将所述熔融材料转移至纤维化装置，其中将该熔融材料的温度控制在1，075士 105°C ；(e)将粘合剂施加于在纤维化装置中制造的纤维；(f)将从步骤e)中获得的经粘合剂处理的纤维与渣球分离，(g)在收集栅格上收集所得的纤维，由此得到初级毡，(h)将从步骤g)中得到的初级毡排列到运输带上以得到次级毡，和(i)使次级毡致密化。在此，“加热设备"不具体受限，且包括任何适合于加热矿物纤维原材料至高于其熔点的设备或装置。可用于本专利技术的加热设备的典型例子包括气体，油，电加热的炉子。根据本专利技术的优选实施方案，在上述限定的方法中，步骤(a)提供的加热设备是冲天炉(cupola furnace)或电弧炉。在上述限定方法的具体实施方案中，稳定地操作所述冲天炉或电弧炉，进料速率和/或温度的变化为5%或更低。为了得到用于上述限定的隔绝材料的高度均勻的矿物纤维棉，所述进料速率和所述加热设备的温度必须控制在特定的范围内。然而，与所需进料速率和温度的偏差必须保持低于5%，优选低于4%，和更优选的低于3%，以便得到具有合适性能的所述均勻矿物纤维棉。特别地通过提供稳定的能量供给达到以上所述具有仅低变化的温度，其中所述能量供给的变化控制在5%或更低，优选4%或更低，和更优选3%或更低。根据具体的实施例，能量供给的变化控制在2%或更低。例如，这样的低能量供给可以通过不变地提供恒定数量或尺寸的燃料实现。例如，如果将煤用作燃料，煤的供给应该稳定，并且煤颗粒应该在特定尺寸的范围内，例如直径在80至120mm范围内。类似地，如果空气或氧气以气流形式加入，气流应该稳定，即不存在显著的压力变化。在此，“进料速率"意指从加热设备释放用于进一步加工的熔融原材料的量。要在上述限定的方法步骤(b)中提供的原材料不具体限制类型和形状。例如，原材料可以以立方体形式、球形形式、或无规则形式提供，并且可进一步是两种或更多种这样的不同形式的组合。原材料还可以只以一种原材料的形式提供，或可以以两种不同原材料的混合物的形式提供。然而，为了得到具有上述有利性能的矿棉，原材料应该以具有平均颗粒直径在50至120mm范围内，或在80至120mm范围内，或在60至IOOmm范围内的颗粒形式提供。通常，纤维是通过将熔融原材料转移至纤维化装置形成的。根据具体的实施方案，在上述限定的方法中，用于步骤(d)的纤维化装置是纺丝机，其以每分钟旋转4，000 至9，000转(rpm)操作。例如，纺丝机可以以5，000至9，000、5，500至9，000、或6，000 至9，OOOrpm操作。然而，其他例子包括5，000至8，000、或5，500至8，000、或6，000至 8，OOOrpm的旋转速率。例如，当用纺丝机作为纤维化装置时，高度规则的纤维可通过将所述纺丝机的旋转轮的表面关于熔融材料流对准而得到。此外，熔融原材料的温度直接地影响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·普雷宁格尔，
申请(专利权)人：可耐福保温材料有限公司，
类型：发明
国别省市：