制备无机纤维幅材的方法技术

本发明专利技术公开了通过其可将熔体成形的无机纤维加工形成重力成网无机纤维幅材的方法。重力成网工艺包括机械地分离熔体成形的无机纤维和收集所述纤维，并可包括共混所述熔体成形的无机纤维与其他无机纤维和/或无机粒状添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利_请的交叉引用本专利申请要求2010年4月13日提交的美国临时专利申请No. 61/323，416的优先权，该专利的公开内容以全文引用方式并入本文中。
技术介绍
包括无机纤维的湿法成网幅材和干法成网幅材一直以来都是已知的，且已被用于各种应用，尤其是涉及抗高温的应用。
技术实现思路
公开了通过其可将熔体成形的无机纤维加工形成重力成网无机纤维幅材的方法。重力成网エ艺包括机械地分离熔体成形的无机纤维和收集所述纤维，并可包括共混所述熔体成形的无机纤维与其他无机纤維和/或无机粒状添加剤。因此在ー个方面，本文中公开了ー种制备包含熔体成形的无机纤维的重力成网无机纤维幅材的方法，所述方法包括以熔体形式挤出无机材料、以及将熔融的挤出物固化为纤维并收集所述固化的无机纤維；将收集的固化的无机纤维引入成形室中，所述成形室包括多个以至少ー排提供在所述成形室内的纤维分离辊，且所述成形室包括移动的环形带筛网；用所述纤维分离辊来机械地分离所述无机纤维中的至少ー些无机纤维；通过所述移动的环形带筛网来捕获所述无机纤维的任何残余的团聚物，并将所捕获的团聚物返回到所述纤维分离辊，以由所述纤维分离辊机械地分离；将所述机械分离的无机纤维聚集成重力成网无机纤维垫；将所述重力成网无机纤维垫从所述成形室中取出；和加固所述重力成网无机纤维垫以形成重力成网无机纤维幅材。在以下具体实施方式中，本专利技术的这些方面和其他方面将显而易见。然而，在任何情况下都不应将上述
技术实现思路
理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅由所附权利要求书限定，并且在审查期间可以进行修改。附图说明图I示出了可用于制备重力成网无机纤维幅材的示例性エ艺的示意性侧视图。图2示出了包括重力成网无机纤维幅材的示例性制品的侧视图。在多张图中，类似的參考标号表示类似的元件。一些元件可以相同或等同的多份存在。在这样的情况下，可能仅通过參考标号指示ー个或多个代表性元件，但应理解，这样的參考标号适用于所有这类相同的元件。除非另外指明，否则本文档中的所有图和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本专利技术的不同实施例。具体地讲，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。尽管在本专利技术中可能使用了“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向外”、“向内”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等术语，但应当理解，除非另外指明，否则这些术语仅以它们的相对意义使用。具体实施例方式图I为侧视图(成形室2以剖视图示出)，示出了可用于制备重力成网无机纤维幅材10的示例性设备I。熔体成形的无机纤维3由熔体成形单元400产生并自其传送(例如作为收集的纤维堆垛406，由载体405承载)和例如经由纤维输入装置31引入到成形室2中。在一些实施例中，在成形室2中加工的唯一纤维为熔体成形的无机纤维3。在其他实施例中，可以向成形室2中引入ー种或多种其他类型的纤维(或经由纤维输入装置31或通过由単独的纤维输入装置加入)，在这种情况下，成形室2将用来共混所述其他纤维与熔体成形的无机纤维3。在一些实施例中，可以向成形室2中引入一种或多种类型的无机粒状添加剂21，在这种情况下，成形室2将用来共混粒状添加剂21与熔体成形的无机纤维3 (以及任何其他纤维，如果存在的话)。粒状添加剂21可包括ー种或多种膨胀助剂、ー种或多种吸热添加剤、一种或多种绝缘添加剤，以及ー种或多种粘结剂等，如下文详细描述。如果存在，粒状添加剂21可通过纤维输入装置31与熔体成形的无机纤维3 —道引入成形室2中，或者可例如通过颗粒输入装置22单独地引入。设备I还可包括流体(液体)喷射系统3 2,该系统32可在熔体成形的无机纤维3被引入到成形室2中之前向熔体成形的无机纤维3上喷射流体，可向成形室2的内部中喷射流体以与其中的纤维接触，和/或可在纤维3已被沉积为垫并已离开成形室2之后向纤维3上喷射流体。流体可用于任何用途。例如，所述流体可包括水、水溶液，或无水流体或溶液，用于改进对纤维的加工。或者，所述流体可包括溶液、分散体、乳胶等，例如，包括ー种或多种粘结剂，以及/或者包括一种或多种无机粒状添加剂，如下文详细描述。如果需要，所述流体可包括无机粒状添加剂21。在成形室2内，熔体成形的无机纤维3 (和存在的任何其他纤维)被加工。这可能涉及将纤维例如机械地分离(例如部分、多半、或几乎完全地解聚)成単独的纤维和/或ー些纤维或更少纤维的组。这通过旋转各自包括凸起4 (通用术语称钉齿(spike)，但这些凸起可以是任何合适的设计)的纤维分离辊7来实现。相邻辊7的钉齿4为互相配合的关系(但它们通常不彼此接触)，因此可以对纤维的团聚物施加剪切力(尤其是在团聚物被暂时捕获在两个移动(例如反转)的钉齿之间时)，并且至少部分地将团聚物分离成单独的纤维或分离成较小数量纤维的团聚物。在一些实施例中，纤维分离辊7可以上组辊排71和72及下组辊排73和74存在，如图I所示。本领域中的普通技术人员将认识到，考虑到特定组合物和/或即将加工的纤维的性质，可以对成形室2以及其中的纤维分离辊7的设计和操作參数进行调控。例如，辊的间距、钉齿长度、钉齿沿着辊和环绕辊的间距、钉齿的互相配合程度、不同辊的旋转速度、不同辊的旋转方向等中的任何或全部可以改变，例如，以延长某些纤维在腔室2内的停留时间，从而提高纤维的机械分离量等。纤维分离辊的作用可通过可选的空气流得到增强，例如，通过使用(可选的)空气喷嘴来实现，这些空气喷嘴适当地位于成形室2中，能够使纤维团聚物在成形室2内翻滚和/或再循环。(注意，尽管本文中使用术语空气，但该术语以其最广泛的意义使用，且可涵盖对任何合适的气态流体的使用)。纤维输入装置31可以有利地设置在成形室2的上部中(如图I所示)，例如，以使得纤维3可以轻松地送至纤维分离辊7附近，从而如上所述进行加工。例如，如果需要将粒状添加剂21送至辊7附近，颗粒输入装置22可以位于成形室2的上部中。或者，颗粒输入装置22可以位于成形室2的下部中(例如，在辊7下方)。任何布置方式都是可以的，只要能够针对特定应用使粒状添加剂21与纤维充分混合即可。纤维的团聚物和/或单独的纤维最终将在重力的影响下在成形室2内向下降落。成形室2包括环形带筛网8 (可以(例如)通过上组纤维分离辊排71和72和通过下组纤维分离辊排73和74，总体上如图I所示)。环形带筛网8可以包括具有所需尺寸或尺寸组合的通孔。因此，纤维团聚物、纤维块等，如果存在且如果大于特定尺寸，则可被环形带筛网8捕获，并且在成形室2内再循环，以通过所述纤维分离辊组中的ー组或两组，从而进行额外的机械分离(例如，解聚)。使用成形室2来加工和/或共混无机纤维在已公布PCT专利申请WO 2009/048859中有更详细的描述，该专利的公开内容以引用方式并入本文中。避免被环形带筛网8再循环的熔体成形的无机纤维3 (和其他纤维和/或粒状添加剂，如果存在的话)在重力推动下最終落在载体5 (其可便利地为环形带等)上而形成纤维垫6。通常，纤维3落在一种构造中，该构造可以大体平行于载体5的表面，且可以相对于载体5的顺维和横维轴而大体无规则。载体5位于成形室2的底部处，成形室包围载体5，例如载体5穿过成形室2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】2010.04.13 US 61/323,4161.一种制备包含熔体成形的无机纤维的重力成网无机纤维幅材的方法，所述方法包括:以熔体形式挤出无机材料、以及将熔融的挤出物固化为纤维并收集所述固化的无机纤维； 将所述收集的固化的无机纤维引入成形室中，所述成形室包括多个以至少一排提供在所述成形室内的纤维分离辊，且所述成形室包括移动的环形带筛网； 用所述纤维分离辊来机械地分离所述无机纤维中的至少一些无机纤维； 通过所述移动的环形带筛网来捕获所述无机纤维的任何残余的团聚物，并将所捕获的团聚物返回到所述纤维分离辊，以由所述纤维分离辊机械地分离； 将所述机械分离的无机纤维聚集成重力成网无机纤维垫； 将所述重力成网无机纤维垫从所述成形室中取出； 和 加固所述重力成网无机纤维垫以形成重力成网无机纤维幅材。2.根据权利要求I所述的方法，其中所述收集的固化的无机纤维在被引入到所述成形室中之前不被打捆。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述成形室与所述熔体挤出工艺串联在单一生产线中。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述收集的固化的无机纤维在被引入到所述成形室中之前被冷却。5.根据权利要求I所述的方法，其中基本上所有所述收集的固化的无机纤维为生物可溶性陶瓷纤维。6.根据权利要求I所述的方法，其中向所述成形室中引入至少一种组成与所述收集的固化的无机纤维的组成不同的其他类型的无机纤维并与所述收集的固化的无机纤维共混。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述其他类型的无机纤维选自长玄...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰登·L·科茨，乔治·W·弗罗斯特，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：