CN107709867A - 用于管道和容器的绝缘垫 - Google Patents

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S·A·撒克斯顿
A·S·戴维斯
G·E·哈雷
D·科克斯
J·W·霍夫曼
W·H·斯陶克
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Owens Corning Intellectual Capital LLC
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Abstract

一种绝缘垫，包含无粘结剂的玻璃纤维叠毡和围绕所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的包壳。所述玻璃纤维通过针刺而机械缠结，使得所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡具有4.5‑5.5磅/立方英尺的密度。所述绝缘垫用于绝缘管道和容器。

Description

用于管道和容器的绝缘垫
相关申请
本申请是2014年8月22日提交的题为“Method of Forming a Web from FibrousMaterials”的非临时申请序列号14/465,908的部分继续申请。“Method of Forming a Webfrom Fibrous Materials”是2013年3月15日提交的标题为“Method of Forming a Webfrom Fibrous Materials”的非临时申请序列号13/839,350的部分继续申请。“Method ofForming a Web from Fibrous Materials”是2012年10月1日提交的标题为“Method ofForming a Web from Fibrous Materials”的非临时申请序列号13/632,895的部分继续申请，该申请要求于2011年9月30日提交的标题为”Method of Forming a pack fromFibrous Materials“的临时申请号61/541,162的优先权。本申请要求于2014年6月13日提交的标题为“Building Insulation System”的美国临时申请号62/011,890的权益。非临时申请序列号14/465,908；13/839,350和13/632,895以及临时申请号61/541,162和62/011,890通过引用整体并入本文。
背景技术
纤维材料可以形成为包括幅材(webs)、叠毡、毛层(batts)和毯子的各种产品。纤维材料的叠毡可以用于许多应用，该许多应用包含用于建筑物和建筑部件、器具和航空器的隔热和隔音的非限制性例子。纤维材料的叠毡典型地通过包括成纤器、成形罩、烤炉、修剪和包装机器的过程形成。典型的过程还包含湿粘结剂、粘结剂回收水和洗涤水系统的使用。
概要
本申请公开了绝缘垫和可用于所述绝缘垫中的各种不同的绝缘材料。在一个示例性实施方案中，绝缘垫包含玻璃纤维的无粘结剂叠毡和围绕玻璃纤维的无粘结剂叠毡的包壳。玻璃纤维通过针刺被机械地缠结，使得无粘结剂叠毡具有4.5-5.5磅/立方英尺的密度。绝缘垫用于绝缘管道和容器。
当结合附图阅读时，根据以下详细描述，幅材、毛层和生产该幅材和毛层的方法的其它优点对于本领域技术人员来说将变得显然。
附图的简要说明
图1A是用来形成玻璃纤维的无粘结剂分层幅材或叠毡的方法的示例性实施方案的流程图；
图1B是用来形成玻璃纤维的无粘结剂缠结幅材的方法的示例性实施方案的流程图；
图1C是用来形成玻璃纤维的无粘结剂分层且缠结的幅材或叠毡的方法的示例性实施方案的流程图；
图2A是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的分层的幅材或叠毡的方法的示例性实施方案的流程图；
图2B是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的无粘结剂缠结幅材的方法的示例性实施方案的流程图；
图2C是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的无粘结剂分层且缠结的幅材或叠毡的方法的示例性实施方案的流程图；
图2D是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的无粘结剂分层且缠结的幅材或叠毡的方法的示例性实施方案的流程图；
图3A是用来形成玻璃纤维的无粘结剂的分层的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图3B是用来形成玻璃纤维的无粘结剂的缠结的幅材的示例性设备的示意图；
图3C是用来形成玻璃纤维的无粘结剂的分层且缠结的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图3D是用来形成玻璃纤维的无粘结剂的分层且缠结的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图3E是示例性积累布置的示意图；
图3F是示例性转移布置的示意图；
图4是用来形成玻璃纤维的幅材的成形设备的示意图；
图5是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图5A是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图5B是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图6是用来形成纤维材料的叠毡的过程的立视示意图；
图7是用来从纤维材料形成叠毡的过程的平面示意图；
图8是用来形成具有干粘结剂的玻璃纤维的幅材或叠毡的示例性设备的示意图；
图9A是沿图8的9A-9A线截取的剖视图；
图9B是沿图8的9A-9A线截取的剖视图；
图10A是绝缘产品的示例性实施方案的示意图；
图10B是绝缘产品的示例性实施方案的示意图；
图10C是绝缘产品的示例性实施方案的示意图；
图10D是绝缘产品的示例性实施方案的示意图；
图10E是绝缘产品的示例性实施方案的示意图；
图10F是绝缘产品的示例性实施方案的示意图；
图10G是绝缘毛层或叠毡的示例性实施方案的示意图；
图10H是绝缘毛层或叠毡的示例性实施方案的示意图；
图10I是绝缘毛层或叠毡的示例性实施方案的示意图；
图11是用来生产短纤维的布置的示意图；
图12是烹饪炉灶的立体图；
图12A是烹饪炉灶的立体图；
图13是图示炉灶中的玻璃纤维绝缘的示例性实施方案的正面剖视图；
图13A是图示炉灶中的玻璃纤维绝缘的示例性实施方案的正面剖视图；
图14是图示炉灶中的玻璃纤维绝缘的示例性实施方案的侧面剖视图；
图14A是图示炉灶中的玻璃纤维绝缘的示例性实施方案的侧面剖视图；
图15A-15C图示用无粘结剂或干粘结剂的玻璃纤维毛层制成压缩模塑的玻璃纤维产品的方法的示例性实施方案；和
图16A-16C图示用无粘结剂或干粘结剂的玻璃纤维毛层制成真空模塑的玻璃纤维产品的方法的示例性实施方案；
图17是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图18是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图19是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图20是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图21是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图22是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图23是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图24是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图25是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图26是缠结装置的示例性实施方案的示意图。
图27A是绝缘叠毡和包壳的示例性实施方案的俯视图。
图27B是图27A所示绝缘叠毡和包壳的侧视图。
图27C是示出包壳内的绝缘叠毡的侧视图；和
图27D是示出由绝缘叠毡和包壳制成的绝缘衬垫的侧视图。
详细说明
现在将偶尔参考本发明的具体示例性实施方案描述本发明。然而，本发明可以实施为不同形式并且不应当被解释为限于这里阐述的实施方案。更确切地说，提供这些实施方案使得本公开将彻底且完整，并且将完全传达本发明的范围给本领域技术人员。
除非另外定义，这里使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的本领域技术人员通常理解的具有相同的含义。本发明的描述中使用的术语这里仅用来描述特别实施方案并且不意图是本发明的限制。如本发明的描述和所附权利要求中使用的，单数形式“一”，“一个”和“该”意图也包含复数形式，除非上下文另外清除地表明。
除非另外指示，如说明书和权利要求中使用的表达诸如长度、宽度、高度等等的尺寸的量的所有数要被理解为在一切情况下由术语“约”修饰。因此，除非另外表面，说明书和权利要求中阐述的数值性质是可以随本发明的实施方案中设法获得的希望性质而改变的近似值。虽然阐述本发明的宽阔范围的数值范围和参数是近似值，但具体例子中阐述的数值被尽可能精确地叙述。然而，任何数值固有地包含必然地由它们相应测量中出现的误差产生的一定误差。
说明书和附图公开一种从纤维材料形成叠毡的改进的方法。通常，改进的连续方法将施加湿粘结剂到纤维化材料的传统方法替换为在没有任何粘结剂(即，将纤维粘结在一起的材料)的情况下制造纤维的毛层或叠毡的新的方法和/或通过干粘结剂制造纤维的毛层或叠毡的新的方法。
如本文使用的术语“纤维材料”被定义用来意指通过拉伸或变细熔融材料形成的任何材料。如本文使用的术语“叠毡(pack)”被定义用来意指由通过粘结剂且/或通过机械缠结连接在一起的纤维材料形成的任何产品。
图1A和3A示出从纤维材料形成叠毡300(见图3A)的连续过程或方法100的第一示例性实施方案。方法100的步骤周围的虚线101表示该方法是连续的方法，如下面将更详细地描述的。将根据玻璃纤维描述该方法和叠毡，但该方法和叠毡也可以应用于由其它矿物材料(诸如，岩石、矿渣和玄武岩的非限制性例子)形成的纤维产品的制造。
参考图1A，玻璃被熔化102。例如，图3A示意性地示出熔炉314。熔炉314可以供应熔融玻璃312到前炉316。熔炉和前炉在该技术领域中是已知的并且在这里将不作描述。熔融玻璃312可以由各种原材料形成，该各种原材料以一定比例组合以便给出希望的化学组成。
回头参考图1A，熔融玻璃312被处理以形成104玻璃纤维322。熔融玻璃312可以以多种不同方式被处理以形成纤维322。例如，在图3A示出的例子中，熔融玻璃312从前炉316流到一个或更多个旋转成纤器318。旋转成纤器318接收熔融玻璃312并且随后形成玻璃纤维322的薄片320。如下面将更详细地讨论的，由旋转成纤器318形成的玻璃纤维322是长的且细的。因此，可以使用足以形成长的且细的玻璃纤维322的任何希望的成纤器(旋转的或其它形式的)。虽然图3A中示出的实施方案示出一个旋转成纤器318，但应当理解，可以使用任何希望数量的旋转成纤器318。在另一个示例性实施方案中，纤维322通过火焰细化形成。
长的且细的纤维可以呈现很多种不同形式。在示例性实施方案中，长的且细的纤维具有从约0.25英寸到约10.0英寸的范围内的长度和从约9HT到约35HT的范围内的直径尺寸。HT代表十万分之一英寸。在示例性实施方案中，纤维322具有从约1.0英寸到约5.0英寸的范围内的长度和从约14HT到约25HT的范围内的直径尺寸。在示例性实施方案中，纤维322具有约3英寸的长度和约16-17HT的平均直径。虽然不受理论约束，但相信，相对长的且细的纤维的使用有利地提供一种叠毡，与具有较短且较粗的纤维的类似尺寸的叠毡相比，该叠毡具有更好的隔热性能和隔音性能，以及更好的强度性质，诸如较高的抗张强度和/或较高的粘结强度。
在纤维是玻璃纤维的示例性实施方案中，术语无粘结剂表示纤维材料、幅材和/或叠毡仅包含99％或100％的玻璃，或包含99％或100％的玻璃加惰性内容物。惰性内容物是不将玻璃纤维粘结在一起的任何材料。例如，在这里描述的示例性无粘结剂实施方案中，在玻璃纤维形成之后，玻璃纤维322可以可选地被涂覆或部分地涂覆有润滑剂。例如，玻璃纤维322可以涂覆有不将玻璃纤维粘结在一起的任何润滑材料。在示例性实施方案中，该润滑剂可以是硅树脂化合物，诸如硅氧烷、二甲基硅氧烷和/或硅烷。该润滑剂也可以是其它材料或材料的组合，诸如，油或油乳化液。该油或油乳化液可以是矿物油或矿物油乳化液和/或植物油或植物油乳化液。
玻璃纤维可以以很多种不同方式被涂覆或部分地涂覆有润滑剂。例如，润滑剂可以被喷到玻璃纤维322上。在示例性实施方案中，润滑剂被构造用来在玻璃纤维322移动通过制造过程并且接触各种设备以及其它玻璃纤维时防止损坏玻璃纤维322。润滑剂也可以用于减少制造过程中的粉尘。可选的润滑剂的施加可以由任何希望结构、机构或装置精确地控制。
参考图1A，纤维的幅材321被形成106，该纤维的幅材没有将纤维粘结在一起的粘结剂或其它材料。幅材321可以以很多种不同方式形成。在图3A示出的例子中，玻璃纤维322由可选的收集构件324收集。收集构件324被成形且设计尺寸以接收玻璃纤维322。收集构件324被构造用来使玻璃纤维322转向导管330以便转移到下游处理站，例如形成幅材321的成形设备332。在其它实施方案中，玻璃纤维322可以被收集在传送机构(未示出)上以形成幅材。
成形设备332可以被构造用来形成具有希望厚度的纤维材料的连续的干幅材321。在一个示例性实施方案中，本申请中公开的干幅材321可以具有约0.25英寸到约4英寸厚的范围内的厚度和约0.2磅/立方英尺到约0.6磅/立方英尺的范围内的密度。在一个示例性实施方案中，本申请中公开的干幅材321可以具有约1英寸到约3英寸厚的范围内的厚度和约0.3磅/立方英尺到约0.5磅/立方英尺的范围内的密度。在一个示例性实施方案中，本申请中公开的干幅材321可以具有约1.5英寸的厚度和约0.4磅/立方英尺的密度。成形设备332可以呈现很多种不同形式。可以使用用来形成玻璃纤维的干幅材321的任何布置。
在一个示例性实施方案中，成形设备332包含旋转滚筒，该旋转滚筒具有较高或较低压力的成形表面和区域。参考图4，收集纤维322的成形表面462的侧面460上的压力P1高于相对的侧面464上的压力P2。这个压力降ΔΡ引起纤维322聚集在成形表面462上以形成干幅材321。在一个示例性实施方案中，跨越成形表面462的压力降ΔΡ被控制为低的压力并且产生低面积重量幅材。例如，压力降ΔΡ可以是从约0.5英寸水柱到30英寸水柱。导致这个低的压力降ΔΡ的穿过正被成形的幅材的空气的速度V可以达到1000英尺每分钟。
低面积重量幅材321具有约5到约50克每平方英尺的面积重量。低面积重量幅材可以具有上述密度和厚度范围。低面积重量幅材可以具有约0.25英寸到约4英寸厚、约1英寸到约3英寸厚或约1.5英寸的范围内的厚度。低面积重量幅材可以具有约0.2磅/立方英尺到约0.6磅/立方英尺，约0.3磅/立方英尺到约0.5磅/立方英尺或约0.4磅/立方英尺的范围内的密度。参考图3A，干幅材321离开成形设备332。在一个示例性实施方案中，低面积重量幅材321具有测量的面积重量分布变化系数＝Σ(一个标准差)/平均(平均值)×100％＝0和40％之间。在示例性实施方案中，重量分布变化系数小于30％、小于20％或小于10％。在一个示例性实施方案中，重量分布变化系数在25％和30％之间，诸如约28％。在一个示例性实施方案中，重量分布变化系数是约28％。重量分布变化系数通过用光台测量大的样品(例如6英尺×10英尺样品)的多个小的样品区域尺寸(例如，2”×2”)来测得。
在一个示例性实施方案中，幅材321的纤维322被操纵以使纤维与幅材沿一个方向上排列，不沿幅材的另一个方向排列。这种排列可以通过各种不同的方式来实现。例如，纤维322可以在通过成形设备332形成为幅材321之前或之中被拉伸。纤维322也可以在通过成形设备形成为幅材321之后通过拉伸幅材321来排列。也可以通过以薄层将纤维施加到旋转滚筒462(参见图8)和/或通过控制(通常增加)旋转滚筒的速度来排列纤维322。纤维322也可以通过压缩、聚拢或梳理幅材321而排列。具有排列的纤维的幅材可以用在本发明的任何实施方案中。在一个示例性实施方案中，纤维的排列增加了幅材321、由幅材321制成的分层的幅材350以及由幅材321或分层的幅材350制成的任何产品的强度。具有排列的纤维的幅材321可如本文所述的缠结或不缠结。粘结剂可以如本文所述施加到排列的纤维或幅材321。
在一个示例性实施方案中，幅材321的纤维322被操纵以使纤维更多地沿幅材的行进方向390(参见图3A)排列，多于沿幅材的宽度的方向，并且更多于沿幅材的厚度方向。这种排列可以通过各种不同的方式来实现。例如，纤维322可以在通过成形设备332形成为幅材321之前或之中被拉伸。纤维322也可以在通过成形设备形成为幅材321之后沿行进方向390通过拉伸幅材321来排列。分层的幅材350的纤维也可以通过拉伸分层的幅材350来排列，例如通过横向搭叠机构。也可以通过以薄层将纤维施加到旋转滚筒462(参见图8)和/或通过控制(通常增加)旋转滚筒的速度来排列纤维322。例如，在滚筒上收集的排列纤维的薄层幅材的厚度可以小于两英寸，例如在0.0625英寸和2英寸之间，例如在0.125英寸和1.5英寸之间，例如在0.187英寸和1.25英寸之间，例如在0.25英寸和1英寸之间，例如在0.25英寸和0.5英寸之间，例如约0.25英寸。具有排列的纤维的幅材可以用在本发明的任何实施方案中。在一个示例性实施方案中，纤维的排列增加了幅材321、由幅材321制成的分层的幅材350、以及由幅材321或分层的幅材350制成的任何产品的拉伸强度，减小了厚度和/或减小了面积重量。具有排列的纤维的幅材321可如本文所述的缠结或不缠结。粘结剂可以如本文所述施加到排列的纤维或幅材321。
在一个示例性实施方案中，幅材321的纤维322被操纵以使纤维更多地沿幅材的宽度方向排列，多于沿行进方向390上，并且更多于沿幅材的厚度方向。这种排列可以通过各种不同的方式来实现。例如，纤维322可以在通过成形设备332形成为幅材321之前或之中被拉伸。纤维322也可以在通过成形设备形成为幅材321之后在幅材的宽度方向上通过拉伸幅材321来排列。在幅材搭叠之前，纤维还可以通过沿着行进方向390拉伸幅材321而沿分层的幅材350的宽度排列，以限定分层的幅材的宽度，例如通过横向搭叠机构将幅材321与机器方向390成90度地横向搭叠。在幅材321被分层之后，纤维还可以通过在分层的幅材的宽度方向上拉伸分层的幅材350排列，例如通过横向搭叠(cross-lapping)机构。纤维322还可以通过以薄层将纤维施加到旋转滚筒462(参见图8)和/或通过控制(通常增加)旋转滚筒的速度来在幅材321的宽度或分层幅材的的宽度方向上排列纤维322。在幅材的宽度方向上具有排列的纤维的幅材和分层的幅材可以用在本发明的任何实施方案中。在一个示例性实施方案中，纤维的排列增加了幅材321、由幅材321制成的分层的幅材350、以及由幅材321或分层的幅材350制成的任何产品的拉伸强度，减小了厚度和/或减小了面积重量。具有排列的纤维的幅材321可如本文所述的缠结或不缠结。粘结剂可以如本文所述施加到排列的纤维或幅材321。
在一个示例性实施方案中，幅材321的纤维322被操纵以使纤维更多地沿幅材的厚度方向排列，多于沿行进方向390上，并且更多于沿幅材的宽度方向。这种排列可以通过各种不同的方式来实现。例如，在幅材321由成形设备形成之后，纤维322可以通过在行进方向390上聚拢、压缩或梳理幅材321而排列。在幅材搭叠(例如通过横向搭叠机构)之前，纤维还可以通过在幅材的行进方向390上聚拢、压缩或梳理幅材321而沿分层幅材350的厚度排列。在幅材321被分层之后，纤维还可以通过在分层的幅材的宽度方向上和/或行进方向390上聚拢、压缩或梳理分层的幅材350而排列。在幅材的宽度方向上具有排列的纤维的幅材和分层的幅材可以用在本发明的任何实施方案中。在一个示例性实施方案中，纤维的排列增加了幅材321、由幅材321制成的分层的幅材350、以及由幅材321或分层的幅材350制成的任何产品的压缩强度，增加厚度，和/或增加了面积重量。具有排列的纤维的幅材321可如本文所述的缠结或不缠结。粘结剂可以如本文所述施加到排列的纤维或幅材321。
在图1A示出的例子中，幅材321或多个幅材被分层108。例如，单个幅材321可以沿机器方向搭叠或与机器方向成90度横向搭叠以形成分层的幅材350。在另一实施方案中，该幅材可以被切割成数个部分，并且该部分彼此堆叠以形成分层的幅材。在又一示例性实施方案中，一个或更多个二重成纤器318和成形设备332可以被实现使得两个或更多个幅材被平行地连续生产。平行的幅材然后被堆叠在彼此顶部上以形成分层的幅材。
在一个示例性实施方案中，分层机构332是与传送器336关联地起作用的搭叠机构或横向搭叠机构。传送器336被构造用来沿如箭头D1指示的机器方向移动。搭叠或横向搭叠机构被构造用来接收连续的幅材321并且在第一传送器沿机器方向D1移动时将连续的幅材的交替的层存放在第一传送器336上。在存放过程中，搭叠机构334将沿如箭头D1指示的机器方向形成交替的层或者横向搭叠机构334将沿横穿机器方向形成交替的层。另外的幅材321可以成形并且由另外的搭叠或横向搭叠机构搭叠或横向搭叠以增加层的数量和生产量。
在一个示例性实施方案中，横向搭叠机构被构造用来精确地控制连续的幅材321的移动并且将连续的幅材存放在传送器336上使得连续的幅材不被损坏。横向搭叠机构可以包含任何希望结构并且可以被构造用来以任何希望方式进行操作。在一个示例性实施方案中，横向搭叠机构包含头部(未示出)，该头部被构造用来与机器方向D1成90度来回移动。在这个实施方案中，协调移动头部的速度使得沿两个横穿机器方向的头部的移动基本上相同，因此提供作为结果的纤维体的层的一致性。在示例性实施方案中，横向搭叠机构包含竖直传送器(未示出)，该竖直传送器被构造用来以传送器336的中心线为中心。竖直传送器还被构造成从传送器336上方的枢轴机构悬挂以便将连续幅材存放在传送器336上。虽然上面已经描述横向搭叠机构的多个例子，但应当理解，横向搭叠机构可以是其它结构、机构或装置或其组合。
分层的幅材350可以具有任何希望厚度。分层的幅材的厚度是几个变量的函数。首先，分层的幅材350的厚度是由成形设备332形成的连续的幅材321的厚度的函数。第二，分层的幅材350的厚度是分层机构334将连续的幅材321的层存放在传送器336上的速度的函数。第三，分层的幅材334的厚度是传送器336的速度的函数。在示出的实施方案中，分层的幅材350具有从约0.1英寸到约20.0英寸的范围内的厚度。在示例性实施方案中，横向搭叠机构334可以形成具有从1层到60层的分层的幅材350。可选地，横向搭叠机构可以是可调节的，因此允许横向搭叠机构334形成具有任何希望宽度的叠毡。在某些实施方案中，该叠毡可以具有从约98.0英寸到约236.0英寸的范围内的总宽度。
在一个示例性实施方案中，在由图1A中的虚线框101表示的连续的过程中生产分层的幅材350。由成纤器318生产的纤维被直接送到成形设备332(即，该纤维不被收集且包装且随后拆开以便用于远处的成形设备)。幅材321被直接提供到分层装置352(即，该幅材不被成形并且卷起且随后展开以便用于远处的分层装置352)。在该连续的过程的示例性实施方案中，该过程(图1A中的成形和分层)的每一个连接到纤维化过程，使得来自成纤器的纤维被其它过程使用而不为了以后使用而被存储。在该连续过程的另一示例性实施方案中，一个或多个成纤器318的生产量可多于成形设备332和分层装置352的需求。因此，为了使过程连续，成纤器318不需要连续向成形设备332供应纤维。例如，成纤器318可生产在同一工厂中在该连续过程中积累并被提供到成形设备332的多批纤维，但在该连续过程中纤维不被压缩、运输和重新打开。作为连续过程的另一例子，成纤器318生产的纤维可交替地被转向成形设备332并转向另一成形设备或用于一些其他用途或产品。在连续过程的另一例子中，成纤器318生产的纤维的一部分持续被引导到成形设备332，并且纤维的剩余部分被引导到另一成形设备或用于一些其他用途或产品。
图3E图示纤维322可被图3A-3D所示的任何例子中的积累器390收集。箭头392表示积累器390以受控方式将纤维322提供到成形设备332。在被提供到成形设备332之前，纤维322可在积累器390中停留预定时间段，以容许纤维冷却。在一个示例性实施方案中，积累器390以与纤维322被提供到积累器390相同的速率将纤维322提供到成形设备332。因此，在本示例性实施方案中，纤维在所述积累器中停留和冷却的时间由积累器中纤维322的量决定。在本例子中，停留时间等于积累器中的纤维量除以积累器将纤维提供到成形设备332的速率。在另一示例性实施方案中，积累器390可选择性地开始和停止分配纤维和/或调整分配纤维的速率。
图3F图示纤维322可通过图3A-3D所示的任何例子中的转向机构398在成形设备332和第二成形站332’之间选择性地转向。在一个示例性实施方案中，图3A-3D所示的实施方案可具有积累器390和转向机构398两者。
在一个示例性实施方案中，幅材321相对厚并且具有低面积重量，然而该连续的过程具有高的生产量，并且成纤器生产的所有纤维都用于制造幅材。例如，幅材321的单层可以具有约5到约50克每平方英尺的面积重量。低面积重量幅材可以具有上述密度和厚度范围。高输出连续过程可以在约750磅/小时和1500磅/小时之间，诸如至少900磅/每小时或至少1250磅/小时生产。分层的幅材350可以用于很多种不同应用。
图1B和3B示出在不使用粘结剂的情况下从纤维材料形成叠毡300(见图3B)的方法150的第二示例性实施方案。方法150的步骤周围的虚线151表示该方法是连续的方法。参考图1B，玻璃被熔化102。可以如上面参考图3A描述的那样熔化玻璃。熔融玻璃312被处理而形成104玻璃纤维322。可以如上面参考图3A描述的那样处理熔融玻璃312以形成纤维322。形成106纤维的幅材321，该纤维的幅材没有将纤维粘结在一起的粘结剂或其它材料。可以如上面参考图3A描述的那样形成幅材321。
参考图1B，幅材321的纤维322机械地缠结202以形成缠结的幅材352(见图3B)。参考图3B，幅材321的纤维可以通过缠结机构345(诸如针刺装置)机械地缠结。缠结机构345被构造用来缠结幅材321的各个纤维322。缠结玻璃纤维322将幅材的纤维束缚在一起。缠结引起幅材的机械性质(例如，抗张强度和剪切强度)被改善。在示出的实施方案中，缠结机构345是针刺机构。在其它实施方案中，缠结机构345可以包含其它结构、机构或装置或其组合(包含缝合机构的非限制性例子)。
参考图17-24，缠结装置345可以采取多种不同的构造。图17-24示出了现有的缠结装置的一些例子。图17示出了旋转钉枪1702。图18示出了向下作用的针织机1802，图19示出了向上作用的针织机1902，图20示出了双向下作用的针织机2002。图21示出了双向上作用的针织机2102。图22示出了一个向上作用且一个向下作用的针织机2202。图23示出了双向上作用和双向下作用的针织机2302。图24示出了椭圆针织机。椭圆针织机可以具有图18-23所示的任何构型，但具有椭圆或其他线性运动。
在一个示例性实施方案中，缠结装置345包含多于一个的缠结单元或织机。多个缠绕单元或织机可以是相同的或者可以具有不同的配置。可以包含任何数量的缠结单元或织机。在一个示例性实施方案中，缠结装置345可以构造成将幅材321和/或分层的幅材350从顶部和/或底部以任何顺序任意次数缠绕。例如，缠结装置345可以以任何顺序包含由图17-24所示的任何两个或更多个缠结装置的任何组合。
在一些示例性实施方案中，缠结装置在幅材321的一侧上提供比在幅材的另一侧上更多的纤维缠结，在幅材的不同区域提供不同类型的缠结，例如在幅材321的不同深度和/或幅材的不同侧。在一个示例性实施方案中，幅材321的纤维322可选地由缠结装置操纵使更多的沿幅材的行进方向390排列幅材321的纤维或部分纤维，多于沿幅材的宽度方向相比，并且更多于沿幅材的厚度方向。
在图25所示的示例性实施方案中，缠结装置345包含两个针织机。如图所示，两个针织机可以处于“双下”结构2002中，两个织机都可以向上压在幅材321上(见图21)，或者一个织机可以从上方作用在幅材321上而另一个织机作用在从下方作用在幅材321(见图22)。参考图25，在所示实施方案中，幅材321进入缠结机构345并且作为离开缠结机构345时为较薄的缠结幅材352。
在图26所示的示例性实施方案中，缠结装置345包含两种不同类型的缠结单元。不同的缠结单元可以采用各种不同的形式(例如参见图17-24)。例如，第一缠结单元可以是旋转钉枪1702或另一个缠结装置，该缠结装置在幅材的顶部和幅材的底部作用于幅材321上。第二缠结单元可以是针织机1802或作用在幅材321的一侧上的另一个缠结装置。所示的缠结单元从顶部作用在幅材上，但是可以构造成从底部作用在幅材上。缠结单元1702、1802的顺序可以颠倒，使得仅作用在幅材的一侧上的缠结单元1802在作用于幅材的两侧的缠结单元1702的上游。参考图26，在所示的实施方案中，幅材321进入缠结单元并缠结为中间厚度的幅材2610。中间厚度幅材2610进一步由第二缠结单元缠结以形成更薄的缠结幅材352。
在一个示例性实施方案中，缠结装置构造成与箭头1750指示的方向上的幅材321的前进同步或基本同步地前进。例如，缠结单元可以沿着箭头390的方向前进同时缠结幅材321，然后当与幅材隔开时返回到原始位置或起始位置。可以基于幅材321的速度选择旋转钉枪1702和/或椭圆形织机2402的旋转速度，以提供缠结装置与幅材321的速度的同步或基本同步
与本申请的所有实施方案一样，在图17和图18的实施方案的机械缠结之前，幅材321可以被分层。在图18的实施方案中，幅材321可以在缠结单元1802和缠结单元1804之前和/或在缠结单元1802、1804之间分层。
缠结的幅材352可以具有任何希望厚度。缠结的幅材的厚度根据由成形设备332形成的连续幅材321的厚度和由缠结机构345引起的连续幅材321的压缩量而定。在示例性实施方案中，缠结的幅材352具有从约0.1英寸到约2.0英寸的范围内的厚度。在示例性实施方案中，缠结的幅材352具有从约0.5英寸到约1.75英寸的范围内的厚度。例如，在一个示例性实施方案中，缠结的幅材的厚度是约1/2"。
在一个示例性实施方案中，缠结的幅材352在连续的过程151中被生产。由成纤器318生产的纤维被直接送到成形设备332(即，该纤维不被收集且包装且随后拆开以便用于远处的成形设备)。幅材321被直接提供到缠结装置345(即，该幅材不被成形并且卷起且随后展开以便用于远处的缠结装置345)。缠结的幅材352可以用于很多种不同应用。在该连续过程的示例性实施方案中，该过程(图1B中的成形和缠结)的每一个连接到纤维化过程，使得来自成纤器的纤维被其它过程使用而不为了以后使用而被存储。在该连续过程的另一示例性实施方案中，一个或多个成纤器318的生产量可多于成形设备332和/或缠结装置345的需求。因此，为了使过程连续，成纤器318不需要连续向成形设备332供应纤维。例如，成纤器318可生产在同一工厂中在该连续过程中积累并被提供到成形设备332的多批纤维，但在该连续过程中纤维不被压缩、运输和重新打开。作为连续过程的另一例子，成纤器318生产的纤维可交替地被转向成形设备332并转向另一成形设备或用于某个用途或产品。在连续过程的另一例子中，成纤器318生产的纤维的一部分持续被引导到成形设备332，并且纤维的剩余部分被引导到另一成形设备或用于某个用途或产品。
图3D图示与用于形成单层高密度叠毡300的图3B所示的实施方案类似的设备的示例性实施方案。例如，图3D所示的实施方案可生产比图3B所示的实施方案生产的密度最大的叠毡密度更大的叠毡300。除了在成形站332和缠结机构345之间设置压缩机构375和/或缠结机构345包含压缩机构之外，图3D的设备与图3B的实施方案相对应。压缩机构375在幅材被提供到缠结机构345之前如箭头377所示地压缩幅材321和/或幅材321在压缩机构的入口处被压缩。所形成的缠结幅材352具有高密度。压缩机构可呈现各种不同的形式。压缩机构345的例子包含但不限于辊、带、旋转钉枪、额外的针刺机构、穿孔带(与缠结幅材352相反的带侧面被施加以负压，见图4所示的类似例子)、包含所列压缩机构的任何特征的任何组合的任何机构等。可使用用于压缩幅材的任何布置。当缠结机构345包含压缩机构时，在图3D所示的单层高密度叠毡300实施方案中可省略压缩机构375。压缩机构375和/或缠结机构345执行的压缩可以是压缩和/或针刺的任何组合，其除缠结纤维之外还压缩叠毡。用于生产高密度叠毡的压缩和针刺顺序的例子包含但不限于用辊压缩然后针刺，针刺两次，用辊压缩然后针刺两次，针刺三次，预针刺-从顶部针刺-从底部针刺，预针刺-从底部针刺-从顶部针刺，用辊压缩-从顶部针刺-从底部针刺，以及用辊压缩-从底部针刺-从顶部针刺。
图3D的高密度缠结幅材352可具有任何希望的厚度。缠结幅材的厚度是成形设备332形成的连续幅材321的厚度及压缩机构375和缠结机构345压缩的连续幅材321的压缩量的函数。在示例性实施方案中，图3D的高密度缠结幅材352具有在约0.1英寸到约5英寸范围内的厚度。在示例性实施方案中，高密度缠结幅材352具有在约0.250英寸到约3.0英寸范围内的厚度。在示例性实施方案中，高密度缠结幅材具有在0.4磅/立方英尺至约12磅/立方英尺范围内的密度。在一个示例性实施方案中，在连续过程中以与参照图3B描述的类似方式生产图3D的高密度缠结幅材352。
图1C和3C示出在不使用粘结剂的情况下从纤维材料形成叠毡370(见图3C)的方法170的另一示例性实施方案。参考图1C，玻璃被熔化102。方法171的步骤周围的虚线170表示该方法是连续的方法。可以如上面参考图3A描述的那样熔化玻璃。回头参考图1C，熔融玻璃312被处理以形成104玻璃纤维322。可以如上面参考图3A描述的那样处理熔融玻璃312以形成纤维322。参考图1C，形成106纤维的幅材321，该纤维的幅材没有将纤维粘结在一起的粘结剂或其它材料。可以如上面参考图3A描述的那样形成幅材321。参考图1C，幅材321或多个幅材被分层108。幅材321或多个幅材可以如上面参考图3A描述的那样被分层。参考图1C，分层的幅材350的纤维322被机械地缠结302以形成分层的幅材的缠结的叠毡370。
参考图3C，分层的幅材350的纤维可以通过缠结机构345(诸如针刺装置)被机械地缠结。缠结机构345被构造用来缠结形成分层的幅材的层的各个纤维322。缠结玻璃纤维322将分层的幅材350的纤维束缚在一起以形成叠毡。机械缠结引起幅材的机械性质(例如，抗张强度和剪切强度)被改善。在示出的实施方案中，缠结机构345是针刺机构。在其它实施方案中，缠结机构345可以包含其它结构、机构或装置或其组合(包含缝合机构的非限制性例子)。
分层的幅材350的缠结的叠毡370可以具有任何希望厚度。缠结的叠毡的厚度根据多个变量而定。首先，缠结的叠毡的厚度根据由成形设备332形成的连续的幅材321的厚度而定。第二，缠结的叠毡370的厚度根据搭叠或横向搭叠机构334将连续的幅材321的层存放在传送器336上的速度而定。第三，缠结的叠毡370的厚度根据传送器336的速度而定。第四，缠结的叠毡370的厚度根据由缠结机构345引起的分层的幅材350的压缩量而定。缠结的叠毡370可以具有从约0.1英寸到约20.0英寸的范围内的厚度。在示例性实施方案中，缠结的叠毡370可以具有从1层到60层。每一个缠结的幅材层352可以为从0.1到2英寸厚。例如，每一个缠结的幅材层可以为约0.5英寸厚。
在一个示例性实施方案中，缠结的叠毡370在连续的过程中被生产。由成纤器318生产的纤维被直接送到成形设备332(即，该纤维不被收集且包装且随后拆开以便用于远处的成形设备)。幅材321被直接提供到分层装置352(即，该幅材不被成形并且卷起且随后展开以便用于远处的分层装置352)。分层的幅材350被直接提供到缠结装置345(即，分层的幅材不被成形并且卷起且随后展开以便用于远处的缠结装置345)。在该连续的过程的示例性实施方案中，该过程(图1C中的成形、分层和缠结)的每一个连接到纤维化过程，使得来自成纤器的纤维被其它过程使用而不被存储以便以后使用。在该连续过程的另一示例性实施方案中，一个或多个成纤器318的生产量可多于成形设备332、分层装置352和/或缠结装置的需求。因此，为了使过程连续，成纤器318不需要连续向成形设备332供应纤维。例如，成纤器318可生产在同一工厂中在该连续过程中积累并被提供到成形设备332的多批纤维，但在该连续过程中纤维不被压缩、运输和重新打开。作为连续过程的另一例子，成纤器318生产的纤维可交替地被转向成形设备332并转向另一成形设备或用于某个用途或产品。在连续过程的另一例子中，成纤器318生产的纤维的一部分持续被引导到成形设备332，并且纤维的剩余部分被引导到另一成形设备或用于某个用途或产品。
在一个示例性实施方案中，分层的幅材的缠结的叠毡370由相对厚的并且具有低面积重量的幅材321或多个幅材制成，然而该连续的过程具有高的生产量，并且成纤器生产的全部纤维都用于制造缠结的叠毡。例如，幅材321的单个层可以具有上面提及的面积重量，厚度和密度。高输出连续过程可以在约750磅/小时和1500磅/小时之间，诸如至少900磅/每小时或至少1250磅/小时生产。在示例性实施方案中，通过幅材321的分层(诸如幅材的搭叠或横向搭叠)，促进连续的过程的高的幅材生产量和机械缠结(诸如针刺)的组合。通过分层该幅材321，穿过分层装置的材料的线速度慢于幅材成形的速度。例如，在连续的过程中，两层幅材将以幅材成形速度的1/2穿过缠结设备345(三层则1/3该速度，等等)。这种速度减小允许连续的过程，其中高生产量、低面积重量幅材321被成形并且转化为多层机械缠结的叠毡370。分层的幅材的缠结的叠毡370可以用于很多种不同应用。
在示例性实施方案中，长的细的纤维的分层和缠结导致高强度的幅材370。例如，本申请中描述的长的细的玻璃纤维的缠结导致具有高的抗张强度和高的粘结强度的分层的缠结的幅材。抗张强度是当沿幅材的长度或宽度的方向拉幅材时幅材370的强度。粘结强度是当沿幅材的厚度的方向拉开幅材370时该幅材的强度。
抗张强度和粘结强度可以以很多种不同方式被测试。在一个示例性实施方案中，机器(诸如Instron机器)以固定的速度(在下面描述的例子中，12英寸每秒)将幅材370拉开并且测量拉开该幅材所需的力的量。记录拉开该幅材所需的力(包含在幅材裂开或失效之前施加到幅材的峰值力)。
在测试抗张强度的一种方法中，通过以下手段测量沿长度方向的抗张强度：沿幅材的宽度夹紧幅材的端部；在固定的速度(在下面提供的例子中，12英寸每秒)通过机器沿幅材的长度拉幅材370；和记录沿幅材的长度的方向施加的峰值力。沿宽度方向的抗张强度通过以下手段被测量：沿幅材的宽度夹紧幅材的侧部；在固定的速度(在下面提供的例子中，12英寸每秒)沿幅材的宽度拉幅材370；和记录施加的峰值力。沿长度方向的抗张强度和沿宽度方向的抗张强度被平均以确定该样品的抗张强度。
在测试粘结强度的一种方法中，提供预定尺寸(在下面描述的例子中，6”×6”)的样品。样品的每一侧例如通过胶合粘结到基板。以固定的速度(在下面提供的例子中，12英寸每秒)通过机器拉开样品的相对侧上的基板，并且记录施加的峰值力。施加的峰值力除以样品的面积(在下面描述的例子中，6”×6”)以提供以力除以面积的形式的粘结强度。
下面的例子被提供用来说明分层的、缠结的幅材370的增加的强度。在这些例子中，不包含粘结剂。即，不包含含水的或干的粘结剂。这些例子不限制本发明的范围，除非在权利要求中被明确列举。提供具有4、6和8层的分层的缠结的幅材的例子。然而，分层的缠结的幅材370可以设置有任何数量的层。分层的缠结的幅材370样品长度、宽度、厚度、搭叠数量和重量可以根据幅材370的应用而变化。在图3D所示的致密的单层实施方案中，对于相同的所列厚度，单层高密度叠毡300的每平方英尺重量可比以下六段中的例子高，诸如高两倍或更多倍。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的幅材370样具有多个层(诸如两个搭叠，即，四层)，厚度在0.5英寸和2.0英寸之间，具有0.1和0.3磅/平方英尺之间的每平方英尺重量，具有大于3磅力的抗张强度，并且具有大于40磅力/磅质量，诸如从约40到约120磅力/磅质量的抗张强度对重量比率。在示例性实施方案中，这个样品的粘结强度大于0.1磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于15磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于20磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于5磅力并且粘结强度大于2磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力并且粘结强度大于7.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力并且粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力并且粘结强度大于15磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力并且粘结强度大于20磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间并且粘结强度在0.3和30磅/平方英尺之间。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的幅材370样品具有多个层(诸如两个搭叠，即，四层)，厚度在0.5英寸和1.75英寸之间，具有0.12和0.27磅/平方英尺之间的每平方英尺重量，具有大于3磅力的抗张强度，并且具有大于40磅力/磅质量，诸如从约40到约120磅力/磅质量的抗张强度对重量比率，和大于1磅/平方英尺的粘结强度。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于15磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于20磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于5磅力并且粘结强度大于2磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力并且粘结强度大于7.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力并且粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力并且粘结强度大于15磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力并且粘结强度大于20磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间并且粘结强度在0.3和30磅/平方英尺之间。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的幅材370样品具有多个层(诸如两个搭叠，即，四层)，厚度在0.5英寸和1.25英寸之间，具有0.2和0.3磅/平方英尺之间的每平方英尺重量，具有大于10磅力的抗张强度，并且具有大于75磅力/磅质量，诸如从约75到约120磅力/磅质量的抗张强度对重量比率。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于3磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于15磅/平方英尺。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力并且粘结强度大于3磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力并且粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力并且粘结强度大于15磅/平方英尺。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的幅材370样品具有多个层(诸如三个搭叠，即，六层)，厚度在1.0英寸和2.25英寸之间，具有0.15和0.4磅/平方英尺之间的每平方英尺重量，具有大于5磅力的抗张强度，并且具有大于40磅力/磅质量，诸如从约40到约140磅力/磅质量的抗张强度对重量比率。在示例性实施方案中，这个样品的粘结强度大于0.1磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在5和20磅力之间。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于0.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于1.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于1.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于3.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力并且粘结强度大于0.40磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力并且粘结强度大于0.6磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力并且粘结强度大于0.9磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在5和20磅力之间并且粘结强度在0.1和4磅/平方英尺之间。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的幅材370样品具有多个层(诸如三个搭叠，即，六层)，厚度在1.0英寸和1.50英寸之间，并且具有0.25和0.4磅/平方英尺之间的每平方英尺重量的具有大于9磅力的抗张强度，并且具有大于50磅力/磅质量，诸如从约50到约140磅力/磅质量的抗张强度对重量比率。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在9和15磅力之间。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于0.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于1.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于1.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于3.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于9磅力并且粘结强度大于0.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于12.5磅力并且粘结强度大于1.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于13.75磅力并且粘结强度大于2磅/平方英尺。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的幅材370样品具有多个层(诸如四个搭叠，即，八层)，厚度在0.875英寸和2.0英寸之间，并且具有0.15和0.4磅/平方英尺之间的每平方英尺重量的具有大于3磅力的抗张强度，并且具有大于40磅力/磅质量，诸如从约40到约130磅力/磅质量的抗张强度对重量比率。在一个示例性实施方案中，该幅材具有大于0.3磅/平方英尺的粘结强度。在示例性实施方案中，这个样品的粘结强度大于0.1磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于0.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于1.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于3磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于4磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于7.5磅力并且粘结强度大于.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力并且粘结强度大于1.0磅/平方英尺。在一个示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度在3和15磅力之间并且粘结强度在0.3和15磅/平方英尺之间。
在一个示例性实施方案中，6英寸×12英寸的，具有多个层(诸如四个搭叠，即，八层)的，1.0英寸厚和2.0英寸厚之间的，并且具有0.1和0.3磅/平方英尺之间的每平方英尺重量的幅材370样品具有大于9磅力的抗张强度，并且具有大于70磅力/磅质量的抗张强度对重量比率。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于0.5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于1.0磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于2磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于3磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于4磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于5磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的粘结强度大于10磅/平方英尺。在示例性实施方案中，这个段落中描述的样品的抗张强度大于10磅力并且粘结强度大于5磅/平方英尺。
在一个示例性实施方案中，根据图1A-1C和图3A-3C制成的缠结的幅材具有在以下表1中陈述的范围内的结合的物理特性。
表1
美国公开申请公布号2010/0151223；和/或美国专利Nos.6527014；5932499；5523264；和/或5055428的全部内容通过引用合并于此。在一个示例性实施方案中，本申请中确定的纤维直径和纤维长度指的是成纤器或其他纤维成形设备提供的，但在形成纤维之后未经其他处理的一组纤维中的大部分纤维。在另一示例性实施方案中，本申请中确定的纤维直径和纤维长度指的是成纤器或其他纤维成形设备提供的，但在形成纤维之后未经其他处理的一组纤维，其中，少部分或任意数量的纤维具有所述纤维直径和/或纤维长度。
图2A-2C示出类似于图1A-1C的实施方案的方法的示例性实施方案，除了借助干的或无水的粘结剂成形260幅材521(见图5)。图2A的方法200基本上对应于图1A的方法100。图2B的方法250基本上对应于图1B的方法150。图2C的方法270基本上对应于图1C的方法170。
图2D示出类似于图2C的方法270的方法290。在图2D中，具有虚线的框中的步骤是可选的。在图2D示出的示例性实施方案中，替代(或除了)在形成幅材之前，干粘结剂可以可选地在步骤292被添加到幅材且/或在步骤294被添加到分层的幅材。例如，如果包含步骤292，则可以不借助干粘结剂形成幅材，并且随后在分层之前和/或在分层期间干粘结剂被添加到幅材。如果包含步骤294，则可以不借助干粘结剂形成且分层幅材，并且随后干粘结剂被添加到分层的幅材。
参考图5，干粘结剂(由大的箭头表示)可以在该过程中在多种不同点被添加到纤维322和/或幅材521。箭头525表示干粘结剂可以在收集构件处或上方被添加到纤维322。箭头527表示干粘结剂可以在导管330中被添加到纤维322。箭头529表示干粘结剂可以在成形设备332中被添加到纤维322。箭头531表示干粘结剂可以在幅材离开成形设备332之后被添加到幅材321。箭头533表示干粘结剂可以在幅材被分层设备334分层时被添加到幅材321。箭头535表示干粘结剂可以在分层幅材之后被添加到幅材321。箭头537表示干粘结剂可以在烤炉550中被添加到幅材321或分层的幅材。参考图8，箭头827表示干粘结剂可在导管330中在靠近成纤器的位置处被添加到纤维322。箭头829表示干粘结剂可在导管330中在导管的肘状弯部被添加到纤维322。箭头831表示干粘结剂可在导管330中在导管的出口端处被添加到纤维。箭头833表示干粘结剂可在具有滚筒形成形表面的成形设备332中被添加到纤维322。干粘结剂可以以任何方式被添加到纤维322或幅材321以形成具有干粘结剂的幅材521。
除纤维322由积累器590收集之外，图5A是与图5的实施方案类似的实施方案。箭头592表示积累器590以受控方式将纤维322提供到成形设备332。在被提供到成形设备332之前，纤维322可在积累器590中停留预定时间段，以容许纤维冷却。在一个示例性实施方案中，积累器590以与纤维322被提供到积累器590相同的速率将纤维322提供到成形设备332。因此，在本示例性实施方案中，纤维在积累器中停留和冷却的时间由积累器中纤维322的量决定。在本例子中，停留时间等于积累器中的纤维量除以积累器将纤维提供到成形设备332的速率。在另一示例性实施方案中，积累器390可选择性地开始和停止分配纤维和/或调整分配纤维的速率。可在图5所示的任何位置将干粘结剂施加到纤维322。此外，干粘结剂可如箭头594所示地被施加到积累器中的纤维322，和/或当纤维从积累器590被传送到成形设备332时如箭头596所示地将干粘结剂施加到纤维322。
除纤维322可通过转向机构598在成形设备332和第二成形设备之间选择性地转向和/或用于某个应用之外，图5B是与图5的实施方案类似的实施方案。在一个示例性实施方案中，图5所示的实施方案可具有积累器590和转向机构598两者。可在图5所示的任何位置将干粘结剂施加到纤维322。干粘结剂可如箭头595所示地被施加到转向机构中的纤维322，和/或当纤维从转向机构598被传送到成形设备332时如箭头597所示地将干粘结剂施加到纤维322。
在一个示例性实施方案中，在成纤器318下游较大距离处的部位，干粘结剂被施加到纤维322。例如，干粘结剂可以在纤维的温度和/或该纤维周围的空气的温度显著低于成纤器处的纤维和周围空气的温度的部位被施加到纤维。在一个示例性实施方案中，在纤维的温度和/或包围纤维的空气的温度低于干粘结剂熔化的温度或干粘结剂充分固化或反应的温度的部位施加干粘结剂。例如，可以在纤维322的温度和/或包围纤维的空气的温度低于热塑性粘结剂的熔点的生产线中的点施加热塑性粘结剂。可以在纤维322的温度和/或包围纤维的空气的温度低于热固性粘结剂的固化温度的生产线中的点施加热固性粘结剂。就是说，可以在纤维322的温度和/或包围纤维的空气的温度低于热固性粘结剂充分反应或热固性粘结剂的充分交联发生的点的点施加热固性粘结剂。在一个示例性实施方案中，在纤维322的温度和/或包围纤维的空气的温度低于300华氏度的生产线中的部位施加干粘结剂。在一个示例性实施方案中，在纤维322的温度和/或包围纤维的空气的温度低于250华氏度的生产线中的部位施加干粘结剂。在一个示例性实施方案中，在图5中由箭头527、529、531、533和535指示的部位处的纤维的温度和/或包围纤维的空气的温度低于干粘结剂熔化或充分固化的温度。
在一个示例性实施方案中，粘结剂敷料器是被构造用于干粉末的喷射器。该喷射器可以被构造成使得喷射的力是可调节的，因此允许干粉末更多或更少地渗透到纤维材料的连续幅材中。替代地，粘结剂敷料器可以是足以将干粘结剂卷入到玻璃纤维的连续幅材321中的其它结构、机构或装置或其组合，例如真空装置。例如，干粘结剂可包含以成捆形式提供的粘结剂纤维。粘结剂敷料器包含捆打开器和吹气机，其打开捆、将粘结剂纤维互相分离并将粘结剂纤维吹入导管，在该处粘结剂与纤维玻璃纤维混合。干粘结剂可包含粉末。粘结剂敷料器可包含螺旋传送装置，其将粘结剂粉末传送到空气喷嘴，空气喷嘴将粘结剂粉末传送到导管，在该处粘结剂粉末与纤维混合。干粘结剂可包含非水性液体。粘结剂敷料器可包含将液态粘结剂传送到导管的喷嘴，在导管中，粘结剂与纤维混合。
图9、9A和9B图示了示例性实施方案，其中，利用改进的空气成网机(lapper)902施加粘结剂900(诸如纤维或粉末形式、纤维形式或无水性液体形式的)。空气成网机是本领域熟知的。美国专利Nos.4,266,960；5,603,743和4,263,033以及PCT国际公布号WO95/30036公开了空气成网机的例子，这些申请的全部内容通过引用合并于此。美国专利Nos.4,266,960；5,603,743和4,263,033以及PCT国际公布号WO95/30036所公开的空气成网机的任何特征都可用于本专利申请示意性地说明的空气成网机902中。一个现有类型的空气成网机902是AirFullVeilLapper(AFVL)。图9、9A和9B所示的空气成网机902与常规空气成网机的区别在于前者被配置为施加粘结剂900。
图8图示旋转成纤器318、可选的收集构件324、导管330和成形设备332。图8所示的设备通常将还包含图5所示的熔炉314和前炉316。图8中省略了熔炉314、前炉和图5所示的其他部件，以简化附图。
参照图8，成形设备332可被配置为用来形成具有希望厚度的纤维材料的连续幅材321。成形设备332可以呈现很多种不同形式。可以使用用来形成玻璃纤维的幅材321的任何布置。在图8所示的示例性实施方案中，成形设备332包含旋转滚筒910，该旋转滚筒具有较高或较低压力的成形表面462和区域。利用跨越表面462的压力降ΔΡ进行的纤维收集与参照图4描述的相同。
参照图9A和9B，空气成网机902包含第一吹气机920和第二吹机器922。空气成网机通过吹气，诸如利用第一和第二吹机器920、922交替地吹气，来进行操作。吹气机920提供抵制纤维在导管中朝向成形表面462行进的空气流，而吹气机922不提供空气流(见图9A和9B)。在受控量的时间之后，吹气机922提供抵制纤维在导管中朝向成形表面462行进的空气流，而吹气机920不提供空气流。第一和第二吹气机920、922的这种交替操作使被收集在成形表面462上的纤维322均匀分布。
图9、9A和9B所示的空气成网机902与常规空气成网机的区别在于，吹气机920、922中的每个包含一个或多个粘结剂引入装置904。粘结剂引入装置904可呈现许多不同形式。例如，粘结剂引入装置904可将粘结剂900提供到如图所示的吹气机920、922的外壳932的内部930中，或者粘结剂引入装置可被放置为用以将粘结剂900引入吹气机920、922的空气流中。例如，粘结剂引入装置的喷嘴可将粘结剂分配到吹气机920、922的空气流中。粘结剂引入装置的例子包含但不限于喷嘴和提供比吹气机920、922少的空气流的吹气机。在一个示例性实施方案中，当吹气机920或922不吹气时，粘结剂引入装置904将粘结剂900喷射到外壳932的内部930中。然后，当开启吹气机920或922时，内部930被加压并且粘结剂900从内部930被运送到纤维空气流。在空气流中，来自空气成网机的空气将会移动纤维，以对纤维在成形表面462上的分布提供成形作用，并且空气也将喷射粘结剂，以与空气流中的纤维混合。
参照图9A和9B，空气成网机902将粘结剂900混合到聚集在成形表面462上的纤维322中，以形成幅材321。在一个示例性实施方案中，当吹气机920提供抵制纤维在导管中朝向成形表面462行进的空气流921时，粘结剂引入装置904将粘结剂900引入吹气机920，并且吹气机920提供的空气流921将粘结剂与纤维322混合(如图9A和9B所示)。类似地，在本实施方案中，当吹气机922提供抵制纤维在导管中朝向成形表面462行进的空气流921时，粘结剂引入装置904将粘结剂900引入吹气机922，并且吹气机922提供的空气流921将粘结剂与纤维322混合(未示出吹气机922提供的空气流，但它与吹气机920提供的空气流相同)。因此，粘结剂900与纤维322均匀地混合。
干粘结剂可以采取很多种不同形式。可以使用将纤维322保持在一起以形成幅材521的任何无水介质。在一个示例性实施方案中，干粘结剂在最初被施加到纤维时由基本上100％固体组成。如本文使用的术语“基本上100％固体”意指稀释剂(诸如水)的量小于或等于粘结剂的重量的近似2％，并且优选地小于或等于粘结剂的重量的1％(在粘结剂被施加时，而不是在粘结剂已经干燥或固化之后)的任何粘结剂材料。然而，应当理解，在某些实施方案中，粘结剂可以包含根据具体应用和设计要求需要的任何量的诸如水的稀释剂。在一个示例性实施方案中，干粘结剂是热塑性树脂基材料，该热塑性树脂基材料不以液体的形式被施加并且还不是水基的。在其它实施方案中，干粘结剂可以是其它材料或其它材料组合，包含聚合物热固性树脂的非限制性例子。干粘结剂可以具有任何形式或形式的组合，包含粉末、颗粒、纤维和/或热熔胶的非限制性例子。热熔聚合物的例子包含但不限于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，无规聚丙烯，聚丁烯-1，苯乙烯嵌段共聚物，聚酰胺，热塑性聚氨酯，苯乙烯嵌段共聚物，聚酯等等。在一个示例性实施方案中，干粘结剂是不添加甲醛的干粘结剂，这是指干粘结剂不含甲醛。但是，如果燃烧不含甲醛的干粘结剂的话，可能形成甲醛。在一个示例性实施方案中，施加充分的干粘结剂使得固化的纤维叠毡可以被压缩以便包装、存储和运输，然而，当被安装时重新获得其厚度－称为“松软恢复”的过程。
在图2A-2D和图5示出的例子中，在干粘结剂被施加到玻璃纤维之前或之后，玻璃纤维322可以可选地被涂覆或部分地涂覆有润滑剂。在示例性实施方案中，在干粘结剂之后施加润滑剂以提供干粘结剂到玻璃纤维322的粘附。该润滑剂可以是任何上述润滑剂。
参考图5，具有未反应的干粘结剂的连续的幅材521从成形设备332被转移到可选的分层机构334。分层机构可以采取+很多种不同形式。例如，分层机构可以是沿机器方向D1分层幅材321的搭叠机构或沿基本上垂直于机器方向的方向搭叠该幅材的横向搭叠机构。用来分层无粘结剂幅材321的上述横向搭叠装置可以用于分层具有未反应的干粘结剂的幅材521。
在示例性实施方案中，连续的幅材521的干粘结剂被构造成在固化烤炉550中热凝固。在示例性实施方案中，固化烤炉550取代缠结机构345，这是由于干粘结剂将纤维322保持在一起。在另一示例性实施方案中，包含固化烤炉550和缠结机构345。
图6和7示意性地示出用来从纤维材料形成叠毡的方法的另一示例性实施方案(总体上以610示出)。参考图6，熔融玻璃612从熔炉614被供应到前炉616。熔融玻璃612可以由各种原材料形成，该各种原材料以一定比例组合以便给出希望的化学组成。熔融玻璃612从前炉616流到多个旋转成纤器618。
参考图6，旋转成纤器618接收熔融玻璃612并且随后形成热气体的流中夹带的玻璃纤维622的薄片620。如下面将更详细地讨论的，由旋转成纤器618形成的玻璃纤维622是长的且细的。因此，可以使用足以形成长的且细的玻璃纤维22的任何希望的成纤器(旋转的或其它形式的)。虽然图6和7中示出的实施方案示出两个旋转成纤器618，但应当理解，可以在本申请描述的任意实施方案中使用任何希望数量的旋转成纤器18。
热气体的流可以由可选的吹气机构产生，该吹气机构诸如环形吹气机(未示出)或环形燃烧器(未示出)的非限制性例子。通常，吹气机构被构造用来沿给定方向(通常以向下的方式)引导玻璃纤维622的薄片620。应当理解，热气体的流可以由任何希望结构、机构或装置或其任何组合产生。
如图6中所示，可选的喷射机构626可以布置在旋转成纤器618下面并且被构造用来喷射水或其它流体的微滴到薄片620中的热气体上以帮助冷却热气体的流，保护纤维622免受接触损坏且/或提高纤维622的粘结能力。喷射装置626可以是足以喷射水的微滴到薄片620中的热气体上以帮助冷却热气体的流，保护纤维622免受接触损坏且/或提高纤维22的粘结能力的任何希望结构、机构或装置。虽然图6中示出的实施方案示出喷射机构626的使用，但应当理解，喷射机构626的使用是可选的，并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不使用喷射机构626。
可选地，在玻璃纤维形成之后，玻璃纤维622可以涂覆有润滑剂。在示出的实施方案中，多个喷嘴628可以在旋转成纤器618下面的位置布置在薄片620周围。喷嘴628可以被构造用来从润滑剂的源(未示出)供应润滑剂(未示出)到玻璃纤维622。
润滑剂的施加可以由任何希望结构、机构或装置精确控制，该任何希望结构、机构或装置诸如阀的非限制性例子(未示出)。在某些实施方案中，该润滑剂可以是硅树脂化合物，诸如硅氧烷，二甲基硅氧烷和/或硅烷。该润滑剂也可以是其它材料或材料的组合，例如，油或油乳化液。该油或油乳化液可以是矿物油或矿物油乳化液和/或植物油或植物油乳化液。在示例性实施方案中，润滑剂以作为结果的纤维材料的叠毡的重量的约1.0％油和/或硅树脂化合物的量被施加。然而，在其它实施方案中，润滑剂的量可以大于或小于按重量的约1.0％油和/或硅树脂化合物。
虽然图6中示出的实施方案示出使用喷嘴628来供应润滑剂(未示出)到玻璃纤维622，但应当理解，喷嘴628的使用是可选的，并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不使用喷嘴628。
在示出的实施方案中，被夹带在热气体的流内的玻璃纤维622可以被可选的收集构件624收集。收集构件624被成形且设计尺寸以容易地接收玻璃纤维622和热气体的流。收集构件624被构造用来使玻璃纤维622和热气体的流转向到导管630以便转移到下游处理站，例如，成形设备632a和632b。在其它实施方案中，玻璃纤维622可以被收集在传送机构(未示出)上以便形成毯子或毛层(未示出)。该毛层可以由传送机构运输到另外的处理站(未示出)。收集构件624和导管630可以是适合于接收和传送玻璃纤维622和热气体的流的具有基本上空心的构造的任何结构。虽然图6中示出的实施方案示出收集构件624的使用，但应当理解，使用收集构件624使玻璃纤维622和热气体的流转向到导管630是可选的，并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不使用收集构件624。
在图6和7中示出的实施方案中，单个成纤器618与单个导管630关联，使得来自单个成纤器618的玻璃纤维622和热气体的流是进入导管630的玻璃纤维622和热气体的流的仅有的源。替代地，单个导管630可以适合于从多个成纤器618(未示出)接收玻璃纤维622和热气体的流。
再次参考图6，可选地，集管系统(未示出)可以布置在成形设备632a和632b与成纤器618之间。集管系统可以构造为室，在该室中，流自多个成纤器618的玻璃纤维622和气体可以被组合，同时控制作为结果的组合的流的特性。在某些实施方案中，集管系统可以包含控制系统(未示出)，该控制系统被构造用来组合来自成纤器618的玻璃纤维622和气体的流并且还被构造用来将作为结果的组合的流引导到成形设备632a和632b。这种集管系统可以允许某些成纤器618的维护和清洁而不必停止剩余的成纤器618。可选地，集管系统可以包含用来控制和引导玻璃纤维22和气体流的任何希望装置。
现在参考图7，具有夹带的玻璃纤维622的气体的流动动量将引起玻璃纤维622继续流过导管630到成形设备632a和632b。成形设备632a和632b可以被构造用于数个功能。首先，成形设备632a和632b可以被构造用于将夹带的玻璃纤维622与气体的流分离。第二，成形设备632a和632b可以被构造用来形成具有希望厚度的纤维材料的连续的薄且干的幅材。第三，成形设备632a和632b可以被构造用来以允许纤维以任何希望程度的“随机性”在幅材内取向的方式允许玻璃纤维622与气体的流分离。如本文使用的术语“随机性”被定义用来意指纤维622或纤维622的若干部分可以在X、Y或Z维度的任何中非优选地取向。在某些情况中，可能希望具有高度的随机性。在其它情况中，可能希望控制纤维622的随机性使得纤维622非随机地取向，换句话说，该纤维基本上共面的或基本上彼此平行。第四，成形设备632a和632b可以被构造用来将纤维材料的连续幅材转移到其它下游操作。
在图7中示出的实施方案中，成形设备632a和632b的每一个包含被构造用来旋转的滚筒(未示出)。该滚筒可以包含任何希望量的较高或较低压力的成形表面和区域。替代地，成形设备632a和632b的每一个可以由其它结构、机构和装置形成，该其它结构、机构和装置足以将夹带的玻璃纤维622与该气体的流分离，形成具有希望厚度的纤维材料的连续的幅材并且将纤维材料的连续幅材转移到其它下游操作。在图7中所示的示出的实施方案中，成形设备632a和632b的每一个是相同的。然而，在其它实施方案中，成形设备632a和632b的每一个可以彼此不同。
再次参考图7，纤维材料的连续幅材从成形设备632a和632b被转移到可选的粘结剂敷料器646。粘结剂敷料器646被构造用来施加“干粘结剂”到纤维材料的连续幅材。如本文使用的术语“干粘结剂”被定义用来意指在施加该粘结剂时该粘结剂由基本上100％固体组成。如本文使用的术语“基本上100％固体”被定义用来意指稀释剂(诸如水)的量小于或等于粘结剂的重量的近似2％，并且优选地小于或等于粘结剂的重量的近似1％(在粘结剂被施加时，而不是在粘结剂已经干燥且/或固化之后)的任何粘结剂材料。然而，应当理解，在某些实施方案中，粘结剂可以包含根据具体应用和设计要求需要的任何量的诸如水的稀释剂。该粘结剂可以被构造用来在固化烤炉650中热凝固。在本申请中，术语“固化”和“热凝固”指的是引起干粘结剂将幅材的纤维粘结在一起的化学反应和/或一个或更多个相变。例如，热固性干粘结剂(或干粘结剂的热固性成分)由于化学反应(由于热的施加而发生)而固化或热凝固。热塑性干粘结剂(或干粘结剂的热塑性成分)由于被加热到软化或熔化相并且随后冷却到固相而固化或热凝固。
在示例性实施方案中，干粘结剂是热塑性树脂基材料，该热塑性树脂基材料不以液体的形式被施加并且还不是水基的。在其它实施方案中，干粘结剂可以是其它材料或其它材料组合，包含聚合物热固性树脂的非限制性例子。干粘结剂可以具有任何形式或包含粉末，颗粒，纤维和/或热熔胶的非限制性例子的形式的组合。热熔聚合物的例子包含但不限于乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物，低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，无规聚丙烯，聚丁烯-1，苯乙烯嵌段共聚物，聚酰胺，热塑性聚氨酯，苯乙烯嵌段共聚物，聚酯等等。施加充分的干粘结剂使得固化的纤维叠毡可以被压缩以便包装、存储和运输，然而，当被安装时重新获得其厚度－称为“松软恢复”的过程。施加干粘结剂到纤维材料的连续幅材形成可选地具有未反应的粘结剂的连续的幅材。
在图6和7示出的实施方案中，粘结剂敷料器646是被构造用于干粉末的喷射器。该喷射器被构造成使得喷射的力是可调节的，因此允许干粉末更多或更少地渗透到纤维材料的连续幅材中。替代地，粘结剂敷料器646可以是足以将“干粘结剂”卷入到纤维材料的连续幅材中的其它结构、机构或装置或其组合，例如真空装置。
虽然图7中示出的实施方案示出被构造用来施加干粘结剂到纤维材料的连续幅材的粘结剂敷料器646，但在本发明的预期内的是，在某些实施方案中，将不施加粘结剂到纤维材料的连续幅材。
再次参考图7，可选地具有未反应的粘结剂的连续的幅材从粘结剂敷料器646被转移到对应的横向搭叠机构634a和634b。如图7中所示，成形设备632a与横向搭叠机构634a连接并且成形设备632b与横向搭叠机构634b连接。横向搭叠机构634a和634b与第一传送器636连接地起作用。第一传送器636被构造用来沿如箭头D1指示的机器方向移动。横向搭叠机构634a被构造用来从可选的粘结剂敷料器646接收可选地具有未反应的粘结剂的连续的幅材，并且还被构造用来在第一传送器636沿机器方向D1移动时将可选地具有未反应的粘结剂的连续幅材的交替的层存放在第一传送器636上，因此形成纤维体的最初层。在存放过程中，横向搭叠机构634a沿如箭头D2指示的横穿机器方向形成交替的层。因此，在可选地具有未反应的粘结剂的存放的连续幅材从横向搭叠机构634a沿机器方向D1行进时，另外的层被下游的横向搭叠机构634b存放在该纤维体上。由横向搭叠机构634a和634b存放的作为结果的纤维体的层形成叠毡。
在示出的实施方案中，横向搭叠机构634a和634b是如下装置，该装置被构造用来精确地控制具有未反应的粘结剂的连续的幅材的移动并且将具有未反应的粘结剂的该连续的幅材存放在第一传送器636上使得可选地具有未反应的粘结剂的连续的幅材不被损坏。横向搭叠机构634a和634b可以包含任何希望结构并且可以被构造用来以任何希望方式进行操作。在一个例子中，横向搭叠机构634a和634b可以包含头部(未示出)，该头部被构造用来沿横穿机器方向D2来回移动。在这个实施方案中，协调移动头部的速度使得沿两个机器横穿机器方向的头部的移动基本上相同，因此提供作为结果的纤维体的层的一致性。在另一例子中，可以使用构造成以第一传送器636的中心线为中心的竖直传送器(未示出)。竖直传送器还被构造成从第一传送器636上方的枢轴机构悬挂以便将可选地具有未反应的粘结剂的连续幅材存放在第一传送器36上。虽然上面已经描述横向搭叠机构的数个例子，但应当理解，横向搭叠机构634a和634b可以是其它结构，机构或装置或其组合。
再次参考图7，可选地，在第一传送器636上的可选地具有未反应的粘结剂的连续幅材的布置可以由控制器(未示出)实现，以便提供该叠毡的提高的一致性。该控制器可以是任何希望结构，机构或装置或其组合。
分层的幅材或叠毡可以具有任何希望厚度。该叠毡的厚度根据多个变量而定。首先，该叠毡的厚度根据由成形设备632a和632b的每一个形成的可选地具有未反应的粘结剂的连续幅材的厚度而定。第二，该叠毡的厚度根据横向搭叠机构634a和634b交替地将可选地具有未反应的粘结剂的连续幅材的层存放在第一传送器636上的速度而定。第三，该叠毡的厚度根据第一传送器636的速度而定。在示出的实施方案中，该叠毡具有从约0.1英寸到约20.0英寸的范围内的厚度。在其它实施方案中，该叠毡可以具有小于约0.1英寸或大于约20.0英寸的厚度。
如上面讨论的，横向搭叠机构634a和634b被构造用来在第一传送器636沿机器方向D1移动时将可选地具有未反应的粘结剂的连续幅材的交替的层存放在第一传送器636上，因此形成纤维体的层。在示出的实施方案中，协调横向搭叠机构634a和634b以及第一传送器636以便形成纤维体，该纤维体具有从约1层到约60层的范围内的层数。在其它实施方案中，可以协调横向搭叠机构634a和634b和第一传送器636以便形成具有任何希望层数的纤维体(包含具有超过60层的纤维体)。
可选地，横向搭叠机构634a和634b可以是可调节的，因此允许横向搭叠机构634a和634b形成具有任何希望宽度的叠毡。在某些实施方案中，该叠毡可以具有从约98.0英寸到约236.0英寸的范围内的总宽度。替代地，该叠毡可以具有小于约98.0英寸或大于约236.0英寸的总宽度。
虽然横向搭叠机构634a和634b已经在上面被描述为被共同地包含在纤维体的形成中，但应当理解，在其它实施方案中，横向搭叠机构634a和634b可以彼此独立地操作以便形成纤维体的分离的条材(lane)。
参考图6和7，具有由横向搭叠机构634a和634b形成的层的叠毡由第一传送带636运送到可选的修剪机构640。可选的修剪机构640被构造用来修剪叠毡的边缘，以便形成希望宽度的叠毡。在示例性实施方案中，该叠毡可以具有从约98.0英寸到约236.0英寸的范围内的修剪后宽度。替代地，该叠毡可以具有小于约98.0英寸或大于约236.0英寸的修剪后宽度。
在示出的实施方案中，可选的修剪机构640包含锯系统，该锯系统具有布置在该叠毡的任一侧上的多个旋转锯(未示出)。替代地，修剪机构640可以是其它结构、机构或装置或其组合(包含水射流压缩刀的非限制性例子)。
在示出的实施方案中，修剪机构640有利地布置在固化烤炉650上游。将修剪机构640布置在固化烤炉650上游允许该叠毡在该叠毡在固化烤炉650中热凝固之前被修剪。可选地，由修剪机构640从该叠毡修剪的材料可以返回到导管630中的气体和玻璃纤维流并且在成形设备632a和632b中被回收。修剪材料的回收有利地防止与修剪材料的处置关联的潜在的环境问题。如图6中所示，导管系统642将修剪机构640与导管630连接并且被构造用来促进修剪材料返回到成形设备632a和632b。虽然图6和7中示出的实施方案示出修剪材料的回收，但应当理解，修剪材料的回收是可选的并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不回收修剪材料。在另一示例性实施方案中，修剪机构640布置在固化烤炉650下游。如果不回收修剪材料，则这种布置是特别有用的。修剪该叠毡形成修剪的叠毡。
修剪的叠毡被第一传送器636传送到第二传送器644。如图6中示出的，第二传送器644可以布置成从第一传送器636“阶梯下降”。如本文使用的术语“阶梯下降”被定义用来意指第二传送器644的上表面布置成竖直地在第一传送器636的上表面下方。传送器的阶梯下降将在下面被更详细地讨论。
再次参考图1和2，修剪的叠毡由第二传送器644运送到可选的缠结机构645。缠结机构645被构造用来缠结形成修剪的叠毡的层的各个纤维622。缠结该叠毡内的玻璃纤维622将该叠毡束缚在一起。在包含干粘结剂的实施方案中，缠结玻璃纤维622有利地允许例如抗张强度和剪切强度的机械性质被改善。在示出的实施方案中，缠结机构645是针刺机构。在其它实施方案中，缠结机构645可以包含其它结构、机构或装置或其组合(包含缝合机构的非限制性例子)。虽然图6和7中示出的实施方案示出缠结机构645的使用，但应当理解，缠结机构645的使用是可选的，并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不使用缠结机构645。缠结该叠毡内的纤维形成缠结的叠毡。
第二传送器644将可选地修剪的且/或可选地缠结的具有可选的干粘结剂的叠毡(下面，修剪的叠毡和缠结的叠毡都简称为“叠毡”)传送到第三传送器648。当该叠毡包含干粘结剂时，第三传送器648被构造用来将该叠毡运送到可选的固化烤炉650。固化烤炉650被构造用来将流体(例如，加热的空气)吹过该叠毡以便固化干粘结剂并且以基本上随机的三维结构将玻璃纤维622刚性地粘结在一起。在固化烤炉650中固化该叠毡形成固化的叠毡。
如上面讨论的，该叠毡可选地包含干粘结剂。干粘结剂(而不是传统的湿粘结剂)的使用有利地允许固化烤炉650使用较少的能量来固化该叠毡内的干粘结剂。在示出的实施方案中，与常规固化烤炉用于固化湿的或含水的粘结剂的能量相比，在固化烤炉650中的干粘结剂的使用导致从约30.0％到约80.0％的范围内的能量节省。在又一其它实施方案中，能量节省可以超过80.0％。固化烤炉650可以是任何希望固化结构、机构或装置或其组合。
第三传送器648将固化的叠毡传送到第四传送器652。第四传送器652被构造用来将固化的叠毡运送到切割机构654。可选地，切割机构654可以被构造用于数种切割模式。在第一可选切割模式中，切割机构被构造用来在沿机器方向D1的竖直方向上切割固化的叠毡以便形成条材。形成的条材可以具有任何希望宽度。在第二可选切割模式中，切割机构被构造用来沿水平方向平分固化的叠毡以便形成具有数个厚度的连续的叠毡。作为结果的平分的叠毡可以具有任何希望厚度。切割固化的叠毡形成切割的叠毡。
在示出的实施方案中，切割机构654包含锯和刀的系统。替代地，切割机构654可以是其它结构、机构或装置或其组合。再次参考图6和7，切割机构654有利地布置成以便允许在切割操作期间形成的粉尘和其它废料的俘获。可选地，来自于切割机构的粉尘和其它废料可以返回到导管630中的气体和玻璃纤维流并且在成形设备632a和632b中被回收。粉尘和废料的回收有利地防止与粉尘和废料的处置关联的潜在的环境问题。如图6和7中所示，导管系统655将切割机构654与导管630连接并且被构造用来促进粉尘和废料返回到成形设备632a和632b。虽然图6和7中示出的实施方案示出粉尘和废料的回收，但应当理解，粉尘和废料的回收是可选的并且可以实施从纤维材料10形成叠毡的方法而不回收粉尘和废料。
可选地，在将固化的叠毡传送到切割机构654之前，固化的叠毡的主表面可以由饰面机构662a、662b用一种或多种饰面材料饰面，如图6中所示。在示出的实施方案中，固化的叠毡的上主表面用饰面机构662a提供的饰面材料663a被饰面，并且固化的叠毡的下主表面用饰面机构662b提供的饰面材料663b被饰面。饰面材料可以是任何希望材料，包含纸、聚合物材料或非纺织幅材。饰面机构662a和662b可以是任何希望结构，机构或装置或其组合。在示出的实施方案中，饰面材料663a和663b通过粘结剂被施加到固化的叠毡(如果该叠毡包含粘结剂)。在其它实施方案中，饰面材料663a和663b可以通过其它方法(包含声波焊接的非限制性例子)被施加到固化的叠毡。虽然图6中示出的实施方案示出将饰面材料663a和663b施加到固化的叠毡的主表面，但应当理解，将饰面材料663a和663b施加到固化的叠毡的主表面是可选的，并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不施加饰面材料663a和663b到固化的叠毡的主表面。
参考图6和7，第四传送器652将切割的叠毡传送到可选的截断机构656。截断机构656被构造用来横穿机器方向D1将切割的叠毡分割成希望的段。在示出的实施方案中，截断机构656被构造用来在切割的叠毡沿机器方向D1连续移动时分割所述切割的叠毡。替代地，截断机构656可以被构造用于成批截断操作。将切割的叠毡分割成数个段形成确定尺寸的叠毡。截断的叠毡的段可以具有任何希望尺寸。
截断机构在该技术领域中是已知的并且在这里将不被描述。该截断机构656可以是任何希望结构、机构或装置或其组合。
可选地，在将切割的叠毡传送到截断机构656之前，切割的叠毡的次表面可以由饰边机构666a、666b用一种或多种饰边材料饰面，如图7中所示。在另一个示意性实施方案中，切割的叠毡被放入包壳内，而不用提供饰边材料和饰面。饰边材料可以是任何希望材料，包含纸、聚合物材料或非纺织幅材。饰边机构666a和666b可以是任何希望结构、机构或装置或其组合。在示出的实施方案中，饰边材料667a和667b通过粘结剂被施加到切割的叠毡。在其它实施方案中，饰边材料667a和667b可以通过其它方法(包含声波焊接的非限制性例子)被施加到切割的叠毡。虽然图7中示出的实施方案示出将饰边材料667a和667b施加到切割的叠毡的次表面，但应当理解，将饰边材料667a和667b施加到切割的叠毡的次表面是可选的，并且可以实施从纤维材料610形成叠毡的方法而不施加饰边材料667a和667b到切割的叠毡的次表面。
再次参考图6，第四传送器652将确定尺寸的叠毡传送到第五传送器658。第五传送器658被构造用来将确定尺寸的叠毡传送到包装机构660。包装机构660被构造用来包装确定尺寸的叠毡以便将来操作。如本文使用的术语“将来操作”被定义用来包含形成确定尺寸的叠毡之后的任何行动(包含存储，运输、销售和安装的非限制性例子)。
在示出的实施方案中，包装机构660被构造用来将确定尺寸的叠毡形成为呈卷材的形式的封装。在其它实施方案中，包装机构660可以形成具有其它希望形状的封装，诸如厚片、毛层和不规则地成形或模切的块的非限制性例子。包装机构660可以是任何希望结构、机构或装置或其组合。
再次参考图6，传送器636、644、648、652和658处于沿机器方向D1“阶梯下降”关系。“阶梯下降”关系意指后续传送器的上表面布置成竖直地在先前传送器的上表面下方。传送器的“阶梯下降”关系有利地为叠毡的传送提供自穿过特征。在示出的实施方案中，相邻传送器之间的竖直偏移在从约3.0英寸到约10.0英寸的范围内。在其它实施方案中，相邻传送器之间的竖直偏移可以小于约3.0英寸或大于约10.0英寸。
如图6和7中所示，用来从纤维材料610形成叠毡的方法消除湿粘结剂的使用，因此消除对洗涤水和洗涤水相关结构(诸如成形罩、返回泵和管道系统)的传统需要。水(除了冷却水外)的使用的消除和润滑剂、颜料和其它可选化学物质的施加有利地允许制造线(或“占地面积”)的总尺寸显著减小，以及减小实施成本、操作成本和维护和维修成本。
如图6和7中进一步示出的，用来从纤维材料610形成叠毡的方法有利地允许均匀地且一致地存放长的且细的纤维在成形设备632a和632b上。在示出的实施方案中，纤维622具有从约0.25英寸到约10.0英寸的范围内的长度和从约9HT到约35HT的范围内的直径尺寸。在其它实施方案中，纤维22具有从约1.0英寸到约5.0英寸的范围内的长度和从约14HT到约25HT的范围内的直径尺寸。在又一其它实施方案中，纤维22可以具有小于约0.25英寸或大于约10.0英寸的长度和小于约9HT或大于约35HT的直径尺寸。虽然不受理论约束，但相信，相对长的且细的纤维的使用有利地提供具有更好热和声学绝缘性能的叠毡(与具有较短且较厚纤维的类似尺寸的叠毡相比)。
虽然图6和7中示出的实施方案在上面已经一般地被描述用来形成纤维材料的叠毡，但应当理解，相同的设备可以被构造用来形成“不粘结的松散填充的绝缘体”。如本文使用的术语“不粘结的松散填充的绝缘体”被定义用来意指被构造用于空气流中的应用的任何条件的绝缘材料。
虽然上面已经一般地描述叠毡和用来从纤维材料610形成叠毡的方法的示例性实施方案，但应当理解，方法610的其它实施方案和变体是可用的并且将在下面被一般地描述。
参考图7，在方法610的另一实施方案中，横向搭叠机构634a和634b被构造用来提供在第一传送器36上的连续幅材的交替的层的精确存放，因此允许消除下游修剪机构40。
再次参考图7，在方法610的另一实施方案中，该叠毡的各种层可以是“成层次的”。如本文使用的术语“成层次的”被定义用来意指该层的每一个和/或层的一些部分可以构造有不同的特性，该不同的特性包含纤维直径、纤维长度、纤维取向、密度、厚度和玻璃组成的非限制性例子。可以预期，形成层的相关机构，即相关的成纤器、成形设备和横向搭叠机构可以被构造用来提供具有特定的且希望的特性的层和/或层的一些部分。因此，叠毡可以由具有不同特性的层和/或层的一些部分形成。
图10A-10C图示了包括一个或多个厚的低密度芯体1002和一个或多个薄的高密度可拉伸层1004的绝缘产品1000的示例性实施方案。厚的低密度芯体1002可呈现各种不同的形式。例如，低密度芯体1002可由任何上述低面积重量的叠毡制成。在一个示例性实施方案中，低密度芯体1002由针刺和/或分层的玻璃纤维制成。在一个示例性实施方案中，低密度芯体1002是无粘结剂的。在另一示例性实施方案中，低密度芯体的纤维322通过粘结剂粘结在一起。
薄的高密度可拉伸层1004可呈现各种不同形式。在一个示例性实施方案中，薄的高密度可拉伸层1004由被针刺在一起的玻璃纤维制成。但是，可利用其他过程和/或产品处理高密度可拉伸层1000的纤维，以获得合适的抗张强度。在一个示例性实施方案中，高密度可拉伸层1004由图3D实施方案的高密度叠毡300制成。
在示例性实施方案中，高密度可拉伸层1004被附接到低密度芯体1002。可用各种不同的方式将高密度可拉伸层1004附接到低密度芯体1002。例如，可利用粘结剂、通过额外的针刺步骤、通过热粘结(当层1002、1004中的一个或两者包含粘结剂时)等，将层1002、1004附接到彼此。可采用将层附接到彼此的任何方法。在示例性实施方案中，层1002、1004为绝缘产品1000提供独特的性质。在一个示例性实施方案中，图10A-10C所示的绝缘产品1000使用图17和/或图18的缠结机构来制造。薄的高密度层1004可以使用不同的缠结机构来制造，例如图17和18描述的那些，在厚的低密度芯体1002上整体地提供在厚的低密度芯体1002上的薄的高密度层1004。
在示例性实施方案中，厚的低密度层1002提供高热阻值R，但具有低抗张强度，并且薄的高密度可拉伸层1004提供低热阻值R，但具有高抗张强度。两个层的结合为绝缘产品1000提供了高抗张强度和高R值两者。
图10D-10F图示了包括一个或多个厚的低密度芯体1002和一个或多个薄的饰面层1004的绝缘产品1000的示例性实施方案。厚的低密度芯体1002可呈现各种不同的形式，如参照图10A-10C所示的实施方案描述的。饰面层1004可呈现各种不同的形式。可选择饰面层1004的材料，以为绝缘产品提供各种不同的性质。例如，可选择饰面材料，以为绝缘材料提供希望大小的强度、反射率、声学特性、防水性和/或防水蒸气性。饰面层可由各种不同材料制成，包含但不限于塑料、金属薄片、薄棉布、纸、这些材料的结合等。可使用任何已知的饰面层。
在示例性实施方案中，饰面层1004被附接到低密度芯体1002。可用各种不同的方式将饰面层1004附接到低密度芯体1002。例如，可利用粘结剂、通过热粘结等将层1002、1004附接到彼此。可采用将层附接到彼此的任何方法。在示例性实施方案中，层1002、1004为绝缘产品1000提供独特的性质。在示例性实施方案中，厚的低密度层1002提供高热阻值R，但具有低抗张强度，并且饰面层1004提供抗张强度和其他性质。
根据具有不同密度的子层(strata)描述图10G-10I所示的例子。但是，所述子层可具有不同的性质，其可以也可以不包括不同密度。可通过改变穿过叠毡厚度的纤维密度、纤维长度、纤维直径和/或纤维类型来获得这些变化的性质。图10G-10I图示包含一个或多个低密度子层1052和一个或多个高密度子层1054的分层次的毛层或叠毡1050的示例性实施方案。但是，低密度子层1052和高密度子层1054之间的过渡可以是渐进的。在图10A-10F所示的例子中，绝缘产品1000由分离的层形成。在图10G-10I所示的示例性实施方案中，分层次的毛层或叠毡1050形成为沿毛层或叠毡的厚度具有变化的性质。低密度子层1052可呈现各种不同的形式。例如，低密度子层1052可按与制造上述低面积重量叠毡相同的方式制成。在一个示例性实施方案中，低密度子层1052可由玻璃纤维制成。在一个示例性实施方案中，低密度子层1052是无粘结剂的。在另一示例性实施方案中，低密度子层1052的纤维322通过粘结剂粘结在一起。
薄的高密度子层1054可呈现各种不同形式。在一个示例性实施方案中，高密度子层1054由被针刺在一起的玻璃纤维制成。但是，可利用其他过程和/或产品处理高密度子层1054的纤维，以获得合适的抗张强度。在一个示例性实施方案中，高密度子层1054由与制造图3D实施方案的高密度叠毡300相同的方式制成。
在示例性实施方案中，高密度子层1054的纤维可附接到低密度子层1052的纤维和/或与其缠结。高密度子层1054的纤维可按各种不同方式附接到低密度子层1052的纤维。例如，可利用粘结剂，诸如被施加到叠毡的粘结剂，和/或通过在制造叠毡1050时执行的针刺等，将子层1002、1004的纤维附接到彼此。可采用附接和/或缠结子层1052、1054的纤维的任何方法。在示例性实施方案中，子层1052、1054为绝缘产品1000提供独特的性质。在一个示例性实施方案中，图10G-10I所示的绝缘产品1000是使用图17和/或图18的缠结机构制造的。高密度子层1054可以通过使用不同缠结机构制造(例如关于图17和18描述的那些)，在原始均匀的低密度叠毡上整体提供低密度子层1052和高密度子层1054。
图10A-10I的实施方案的绝缘毛层、叠毡和产品可互相结合在一起。例如，图10A-10F所示的绝缘产品的任何层可被分层次，图10G-10I的分层次的毛层或叠毡可设置有一个或多个饰面层或分离的致密层，等等。利用图10A-10I所示的实施方案可构造各种不同的绝缘配置。
在示例性实施方案中，厚的低密度子层1052提供高热阻值R，但具有低抗张强度，并且薄的高密度可拉伸子层1004提供低热阻值R，但具有高抗张强度。两个子层的结合为毛层或叠毡1050提供了高抗张强度和高R值两者。子层可被配置成为毛层或叠毡提供各种不同的性质。例如，交替的薄的高密度和厚的低密度子层致使毛层或叠毡具有优异的声学性质。
在一个实施方案中，干粘结剂可以包含或涂覆有添加剂以赋予该叠毡希望的特性。添加剂的一个非限制性例子是阻燃材料，例如烘焙苏打。添加剂的另一非限制性例子是禁止紫外光穿过该叠毡的材料。添加剂的又一非限制性例子是禁止红外光穿过该叠毡的材料。
参考图6，在方法610的另一实施方案中并且如上面讨论的，热气体的流可以由可选的吹气机构产生，该吹气机构诸如环形吹气机(未示出)或环形燃烧器(未示出)的非限制性例子。已知在该技术领域中将环形吹气机和环形燃烧器产生的热称为“纤维化的热”。在这个实施方案中可以预期，纤维化的热被俘获并且回收以便用于其它机构或装置。在方法610中，纤维化的热可以在数个部位被俘获。如图6和7中所示，导管系统670被构造用来俘获从成纤器618发出的热并且传送该热以便用于其它机构，例如，可选的固化烤炉650。类似地，导管系统672被构造用来俘获从导管30内的热气体的流发出的热并且导管系统674被构造用来俘获从成形设备632a和632b发出的热。回收的热也可以用于除了纤维叠毡的形成外的目的，例如，加热孔口。
在某些实施方案中，导管630可以包括热俘获装置，例如热提取固定装置，该热提取固定装置被构造用来俘获热而不显著干涉热气体和夹带的玻璃纤维622的流动动量。在其它实施方案中，可以使用足以俘获纤维化的热的任何希望结构、装置或机构。
参考图6，在方法610的另一实施方案中，具有其它希望特性的纤维或其它材料可以与气体的流中夹带的玻璃纤维622混合。在这个实施方案中，可以设置其它材料(例如，合成的或陶瓷的纤维，着色剂和/或颗粒)的源676以允许这种材料被引入到导管678中。
导管678可以连接到导管630以便允许与气体的流中夹带的玻璃纤维622混合。以这种方式，作为结果的叠毡的特性可以被设计或定制以便希望的性质，诸如声学、热增强或UV阻止特性的非限制性例子。
在又一其它实施方案中，可以预期，其它材料可以布置在由横向搭叠机构634a和634b存放在第一传送器636上的层之间。该其它材料可以包含：片材材料，该片材材料例如饰面材料、蒸汽屏蔽层或网；或其它非片材材料，该其它非片材材料包含粉末、颗粒或粘结剂的非限制性例子。该其它材料可以以任何希望方式布置在该层之间。以这种方式，在希望时可以进一步设计或定制作为结果的叠毡的特性。
虽然图6中示出的实施方案示出由粘结剂敷料器646施加干粘结剂，但应当理解，在其它实施方案中，干粘结剂可以被施加到气体的流中夹带的玻璃纤维622。在这个实施方案中，干粘结剂的源680可以被引入到导管682中。导管682可以连接到导管630以便允许干粘结剂与气体的流中夹带的玻璃纤维622混合。干粘结剂可以被构造用来以任何希望方式(包含通过静电处理)附着到玻璃纤维。
虽然图6中示出的实施方案示出由横向搭叠机构634a和634b使用连续的幅材，但应当理解，在其它实施方案中，该幅材可以从成形设备632a和632b被移除且存储以便以后使用。
如上面讨论的，可选地，修剪的材料可以返回到导管630中的气体和玻璃纤维流并且在成形设备632a和632b中被回收。在示例性实施方案中，当可选的粘结剂被包含在该叠毡中时，成形设备332a和332b的操作温度被保持在干粘结剂的软化温度之下，因此防止干粘结剂在固化烤炉550的下游操作之前固化。在这个实施方案中，固化烤炉650的最大操作温度在从约165°F到约180°F的范围内。在其它实施方案中，固化烤炉650的最大操作温度可以小于约165°F或大于约180°F。
在一个示例性实施方案中，这里描述的长薄纤维322可用于除上述外的其他应用。例如，图11图示了上述长薄纤维322可被提供作为短纤维，其经气流成网、梳理或以其他方式被处理以便用于各种不同的应用，而不是形成为幅材和/或叠毡。在一个应用中，未粘结的短纤维与芳纶纤维(诸如Kevlar和Konex)混合和/或与热粘结纤维(诸如Celbond)混合。这些混合纤维可用于形成短纤维纱和/或干法成网无纺材料。
在图11中，熔炉314将熔融玻璃312供应到前炉316。处理熔融玻璃312以形成玻璃纤维322。可用各种不同方式处理熔融玻璃312以形成玻璃纤维322。例如，旋转成纤器318接收熔融玻璃312，随后形成玻璃纤维322的薄片320。可使用足以形成长薄玻璃纤维322的任何希望的成纤器，旋转的或其它形式的。
参照图11，敷料器1100将润滑剂(也被称作胶料)施加到未粘结的玻璃纤维。在所示实施方案中，胶料在成纤器下方被施加到玻璃纤维。但是，在其它实施方案中，胶料可在其他位置，诸如导管330中，被施加到玻璃纤维。胶料增强纤维和/或润滑纤维，这有助于纤维的处理，诸如，纤维的针刺或梳理。未粘结的短纤维322被设置在导管330的出口处，如箭头1102所示，在该处，纤维被收集在容器1103中，以便单独地或与其他纤维(诸如芳纶纤维)结合地用于各种不同的应用。
胶料可呈现各种不同的形式。例如，胶料可包含硅树脂和/或硅烷。但是，根据应用，可采用任何胶料。可基于玻璃纤维将用于的应用，调整胶料。
小的纤维直径和长的纤维长度容许经该尺寸改变的纤维用于纤维之前因纤维的过量破损而不能用于的应用。在一个示例性实施方案中，相比常规纤维，直径约为4微米的纤维322具有更好的挠曲模量和所得强度，因为更细的纤维更容易在不破损的情况下弯曲。此改进的纤维的挠曲模量和强度帮助纤维成功承受对常规纤维来说通常是毁灭性的过程，诸如梳理和气流成网过程。此外，玻璃纤维的小直径改进了热和声学性质两者。
玻璃幅材、叠毡和短纤维可用于各种不同的应用。应用的例子包括但不限于加热器具(诸如烤炉、炉灶和热水器)、暖通空调(HVAC)部件(诸如HVAC导管)、隔音板和材料(诸如用于建筑和/或车辆的隔音板)和模塑玻璃纤维部件(诸如压缩模塑或真空模塑玻璃纤维部件)。在一个示例性实施方案中，加热器具(诸如烤炉、炉灶和热水器)、HVAC部件(诸如HVAC导管)、隔音板和材料(诸如用于建筑和/或车辆的隔音板)和/或模塑玻璃纤维部件(诸如压缩模塑或真空模塑玻璃纤维部件)使用根据本专利申请所公开的实施方案中的一个或多个制造的无粘结剂玻璃纤维叠毡或由其制成。在示例性实施方案中，由于玻璃纤维叠毡是无粘结剂的，因此玻璃纤维叠毡中不存在甲醛。在一个示例性实施方案中，加热器具(诸如烤炉、炉灶和热水器)、HVAC部件(诸如HVAC导管)、隔音板和材料(诸如用于建筑和/或车辆的隔音板)和/或模塑玻璃纤维部件(诸如压缩模塑或真空模塑玻璃纤维部件)使用根据本专利申请所公开的实施方案中的一个或多个制造的干粘结剂玻璃纤维叠毡或由其制成。在本示例性实施方案中，干粘结剂可以是无甲醛的或不添加甲醛的干粘结剂。在不添加甲醛的粘结剂中，粘结剂自身不具有甲醛，但如果粘结剂燃烧的话，副产物可以是甲醛。
本专利申请所描述的玻璃纤维绝缘叠毡可用于各种不同的烹饪炉灶和任何给定烹饪炉灶中的各种不同配置。公开的美国专利申请公布号2008/0246379公开了用于炉灶中的绝缘系统的例子。公开的美国专利申请公布号2008/0246379的全部内容通过引用合并于此。在此描述的玻璃纤维叠毡可用于公开的美国专利申请公布号2008/0246379描述的任何加热器具绝缘配置，包含被归类为现有技术的配置。图12-14对应于公开的美国专利申请公布号2008/0246379的图1-3。
参考图12，热烤炉1210包含基本平坦的顶部烹饪表面1212。如图12-14所示，热烤炉1210包含一对相反的侧板1252和1254、背板1224、底板1225和前板1232。该对相反的侧板1252和1254、背板1224、底板1225、前板1232和烹饪表面1212被配置为形成外部烤炉罩1233。前板1232包含枢转地连接到前板1232的绝缘烤炉门1218。烤炉门1218在下端处铰接到前板1232，从而使得烤炉门可被枢转远离前板1232和烤炉腔1216。在图12所示的例子中，烤炉门1218包含窗。在图12A所示的例子中，烤炉门1218不包含窗，并且门的整个内部都设置有绝缘材料。
如图13和14所示，外部烤炉罩1233支撑内部烤炉衬板1215。内部烤炉衬板1215包含相对的衬板侧部1215a和1215b、衬板顶部1215c、衬板底部1215d和衬板背部1215e。衬板侧部1215a和1215b、衬板顶部1215c、衬板底部1215d、衬板背部1215e和衬板门1218被配置为限定烤炉腔1216。
如图13和14进一步示出的，烤炉衬板1215外部覆盖有绝缘材料1238，该材料可根据本申请公开的任何实施方案制成。烤炉门1238也可填充有绝缘材料1238，该材料可根据本申请公开的任何实施方案制成。绝缘材料1238被放置成接触烤炉衬板1215的外表面。绝缘材料1238可用于许多目的，包含将热量保留在烤炉腔1216内和限制通过传导、对流、辐射传递到外部烤炉罩1233的热量大小。
如图13和14所示的例子示出的，在绝缘材料1238和外部烤炉罩1233之间形成气隙1236。气隙1236用作另一绝缘体，用以限制烤炉衬板1215和外部烤炉罩1233之间的传导性热传递。气隙1236的使用补充了绝缘材料1238的不足，以最小化外部烤炉罩1233的外表面上的表面温度。如图13A和14A所示的例子示出的，绝缘材料1238的尺寸可形成为使得绝缘材料1238和外部烤炉罩1233之间不形成气隙。就是说，在图13A和14A的实施方案中，绝缘层1238完全填充烤炉衬板1215和外部烤炉罩1233之间的空间。在一个示例性实施方案中，用于图13、13A、14、14A所示的配置以及美国专利申请公布号2008/0246379所公开的其他配置的绝缘材料可由根据本专利申请所公开的实施方案中的一个或多个制造的无粘结剂玻璃纤维叠毡制成。在示例性实施方案中，由于玻璃纤维叠毡是无粘结剂的，因此图13、13A、14、14A实施方案的绝缘层1238中不存在甲醛。
本专利申请所描述的玻璃纤维绝缘叠毡可用于各种不同的暖通空调(HVAC)系统，诸如HVAC系统的导管。此外，本专利申请所描述的绝缘叠毡可被设置在任何给定HVAC导管中的各种不同的配置中。美国专利No.3,092,529、公开的专利合作条约(PCT)国际公布WO2010/002958以及2013年2月12日提交的审查中的美国专利申请序列号13/764,920公开了用于HVAC导管中的玻璃纤维绝缘系统的例子，以上专利申请都被转让给本申请的受让人。美国专利No.3,092,529、PCT国际公布WO2010/002958以及审查中的美国专利申请序列号13/764,920的全部内容通过引用合并于此。在此描述的玻璃纤维叠毡可用于美国专利No.3,092,529、PCT国际公布WO2010/002958以及审查中的美国专利申请序列号13/764,920所描述的任何HVAC导管配置。
在一个示例性实施方案中，用于美国专利No.3,092,529、PCT国际公布WO2010/002958以及审查中的美国专利申请序列号13/764,920所公开的HVAC导管中的绝缘材料可由根据本专利申请公开的实施方案中的一个或多个制造的干粘结剂玻璃纤维叠毡构成。在本示例性实施方案中，干粘结剂可以是无甲醛干粘结剂或不添加甲醛的干粘结剂。在不添加甲醛的粘结剂中，粘结剂自身不具有甲醛，但如果粘结剂燃烧的话，副产物可以是甲醛。
在一个示例性实施方案中，用于美国专利No.3,092,529、PCT国际公布WO2010/002958以及审查中的美国专利申请序列号13/764,920所公开的HVAC导管中的绝缘材料可由根据本专利申请公开的实施方案中的一个或多个制造的无粘结剂玻璃纤维叠毡构成。在示例性实施方案中，由于玻璃纤维叠毡是无粘结剂的，因此绝缘材料中不存在甲醛。
本专利申请描述的玻璃纤维绝缘叠毡可用于各种不同的声学应用，并且在每个应用中可具有各种不同的配置。隔音毛层的例子包含Owens Corning Sound AttenuationBatt和Owens Corning Sonobatts绝缘材料，其可被放置在各种建筑板后面，诸如吊顶瓷砖和墙壁。美国专利Nos.7,329,456和7,294,218描述了隔音应用的例子，并且其全部内容通过引用合并于此。在此描述的玻璃纤维叠毡可替代Owens Corning Sound AttenuationBatt和Owens Corning Sonobatts使用，并且可用于美国专利Nos.7,329,456和7,294,218所公开的任何应用。本专利申请所描述的玻璃纤维绝缘叠毡的其它声学应用包含但不限于导管内衬、导管包层、吊顶板、墙板等。
在一个示例性实施方案中，根据本专利申请所公开的无粘结剂叠毡或干粘结剂叠毡的实施方案中的一个或多个制造的隔音叠毡，根据ASTM C522在1500英尺海平面内的测试，具有3000-150000(mks瑞利/m)的平均空气流阻力。在一个示例性实施方案中，根据本专利申请所公开的无粘结剂叠毡或干粘结剂叠毡的实施方案中的一个或多个制造的隔音叠毡，根据ASTM C423在1500英尺海平面内的测试，具有0.25至1.25范围内的吸声平均值(SAA)。在另一示例性实施方案中，根据本专利申请所公开的无粘结剂叠毡或干粘结剂叠毡的实施方案中的一个或多个制造的隔音叠毡，根据ISO354在1500英尺海平面内的测试，具有0.25至1.25范围内的吸声系数αw。
表2
在一个示例性实施方案中，替代Owens CorningSound Attenuation Batt和OwensCorning Sonobatts绝缘材料使用，并且可用于美国专利Nos.7,329,456和7,294,218所公开的任何应用的绝缘材料由根据本专利申请公开的实施方案中的一个或多个制造的干粘结剂玻璃纤维叠毡构成。在本示例性实施方案中，干粘结剂可以是无甲醛干粘结剂或不添加甲醛的干粘结剂。在不添加甲醛的粘结剂中，粘结剂自身不具有甲醛，但如果粘结剂燃烧的话，副产物可以是甲醛。
在一个示例性实施方案中，替代Owens Corning Sound Attenuation Batt和Owens Corning Sonobatts绝缘材料使用，并且可用于美国专利Nos.7,329,456和7,294,218所公开的任何应用的绝缘材料由根据本专利申请公开的实施方案中的一个或多个制造的无粘结剂玻璃纤维叠毡构成。在本示例性实施方案中，由于玻璃纤维叠毡是无粘结剂的，因此绝缘材料中不存在甲醛。
本专利申请描述的玻璃纤维绝缘叠毡可用于各种模塑玻璃纤维产品。例如，参考图15A-15C，在一个示例性实施方案中，本申请描述的无粘结剂和/或干粘结剂玻璃纤维叠毡可用于制造压缩模塑玻璃纤维产品。参考图15A，根据本申请所描述的任何示例性实施方案制造的无粘结剂或干粘结剂玻璃纤维叠毡1522被放置在第一和第二模具半部1502之间。在一个示例性实施方案中，仅无粘结剂或干粘结剂玻璃纤维叠毡1522被放置在模具半部之间。就是说，未将诸如塑料片或塑料树脂的另外的材料与玻璃纤维叠毡模塑在一起。
参照图15B，模具半部压缩玻璃纤维叠毡1522，如箭头1504所示。热量被可选地施加到模具半部和/或被施加到玻璃纤维叠毡，如箭头1506所示。例如，当叠毡1522是无粘结剂玻璃纤维叠毡时，可将模具半部和/或玻璃纤维叠毡加热至高温，诸如700℉以上的温度，诸如700℉和1100℉之间，并且在一个示例性实施方案中，约为900℉。当叠毡1522是干粘结剂玻璃纤维叠毡时，可将模具半部和/或玻璃纤维叠毡加热至低温，诸如叠毡的干粘结剂的熔化温度。
参考图15C，然后移动分开模具半部，如箭头1508所示，并且取出压缩模塑的玻璃纤维零件1510。在一个示例性实施方案中，压缩模塑的玻璃纤维零件1510仅由叠毡1522的材料构成或基本由其构成。
在图15A-15C所示的例子中，压缩模塑的玻璃纤维零件是波状的。但是，在其他示例性实施方案中，压缩模塑的玻璃纤维零件可以是基本平坦的。在一个示例性实施方案中，无粘结剂或干粘结剂的压缩模塑玻璃纤维零件1610的密度明显高于最初提供的玻璃纤维叠毡1522的密度，诸如是最初提供的玻璃纤维叠毡1522的密度的四倍或更多倍。
参照图16A-16C，在一个示例性实施方案中，本申请描述的无粘结剂和/或干粘结剂玻璃纤维叠毡可用于制造真空模塑玻璃纤维产品。参考图16A，根据本申请所描述的任何示例性实施方案制造的无粘结剂或干粘结剂玻璃纤维叠毡1522被放置在真空模具部件1602上。在一个示例性实施方案中，仅无粘结剂或干粘结剂玻璃纤维叠毡1522被放置在模具部件1602上。就是说，未将诸如塑料片或塑料树脂的另外材料与玻璃纤维叠毡模塑在一起。
参照图16B，模具部件向玻璃纤维叠毡1522施加真空，如箭头1604所示。热量被可选地施加到模具部件1602和/或被施加到玻璃纤维叠毡，如箭头1606所示。例如，当叠毡1522是无粘结剂玻璃纤维叠毡时，可将真空模具部件1602和/或玻璃纤维叠毡1522加热至高温，诸如700℉以上的温度，诸如700℉和1100℉之间，并且在一个示例性实施方案中，约为900℉。当叠毡1522是干粘结剂玻璃纤维叠毡时，可将模具半部和/或玻璃纤维叠毡加热至低温，诸如叠毡的干粘结剂的熔化温度。
参考图15C，真空模具部件1602停止施加真空，并且取出真空模塑的玻璃纤维零件1610。在一个示例性实施方案中，真空模塑的玻璃纤维零件1610仅由叠毡1522的材料构成或基本由其构成。
在图16A-16C所示的例子中，真空模塑的玻璃纤维零件是波状的。但是，在其他示例性实施方案中，真空模塑的玻璃纤维零件可以是基本平坦的。在一个示例性实施方案中，无粘结剂或干粘结剂的真空模塑玻璃纤维零件1610的密度明显高于最初提供的玻璃纤维叠毡1522的密度，诸如是最初提供的玻璃纤维叠毡1522的密度的四倍或更多倍。
在一个示例性实施方案中，根据图15A-15C所示的实施方案或图16A-16C所示的实施方案模塑的绝缘材料由根据本专利申请公开的实施方案中的一个或多个制造的无粘结剂玻璃纤维叠毡制成。在示例性实施方案中，由于玻璃纤维叠毡是无粘结剂的，因此图15A-15C和图16A-16C所示实施方案的压缩模塑零件1510或真空模塑零件中不存在甲醛。
在一个示例性实施方案中，根据图15A-15C所示的实施方案或图16A-16C所示的实施方案模塑的绝缘材料由根据本专利申请公开的实施方案中的一个或多个制造的干粘结剂玻璃纤维叠毡制成。在本示例性实施方案中，干粘结剂可以是无甲醛干粘结剂或不添加甲醛的干粘结剂。在不添加甲醛的粘结剂中，粘结剂自身不具有甲醛，但如果粘结剂燃烧的话，副产物可以是甲醛。
参照图27A-27D，在一个示例性实施方案中，叠毡2700被放置在包壳2702中以制造绝缘垫2704。绝缘垫2704可以用于各种不同的应用。在一个示例性实施方案中，绝缘垫2704被用于绝缘携带热流体的大型管道和容器。图27A、27B和27C示出了插入包壳中的叠毡2700。然而，可以以各种不同的方式在叠毡2700周围提供包壳2702。例如，圆锥形的叠毡的所有边缘和面可以提供面层材料以完全封装叠毡2700。图27D示出了包壳2702的封闭以完成绝缘垫2704。包壳可以以各种不同的方式关闭。例如，包壳可以缝合、热合、粘合关闭等。
叠毡2700可以由本申请公开的任何绝缘材料制成。叠毡2700可以由本申请所述的一层或多层绝缘材料制成。叠毡可以包含粘结剂或无粘结剂。在一个示例性实施方案中，叠毡2700是无粘结剂的，并且绝缘垫2704用于绝缘达到大于500℉、大于700℉或甚至大于800℉的温度(诸如1000℉)的管道和容器。
在一个示例性实施方案中，这些绝缘垫具有4.5至5.5磅/立方英尺的密度，例如约5磅/立方英尺。在一个示例性实施方案中，由本申请公开的绝缘材料之一被针刺以具有4.5至5.5磅/立方英尺的密度(例如约5磅/立方英尺)以制造叠毡2700。
表3提供了一英寸和两英寸叠毡在各种温度下的热导率K和热阻R值的范围。这些导热系数K和热阻R值使用由ASTM-C-177定义的平均温度差法来提供。ASTM-C-177通过引用并入本文。
表3
绝缘垫2704可以在0.5英寸厚和5英寸厚之间。例如，绝缘垫2704可以以1英寸和2英寸的厚度提供。在一个示例性实施方案中，1英寸厚的垫包括单个1英寸厚的叠毡2700。在一个示例性实施方案中，2英寸厚的垫包括两个堆叠的1英寸厚的叠毡2700。在一个示例性实施方案中，如本申请所述制备的无粘结剂叠毡2700是疏水性的。在一个示例性实施方案中，叠毡的表面是防水的。叠毡2700的疏水性和/或叠毡2700的表面的防水性质使得垫2704适合于室外使用以及其它垫2704将受潮的应用。
包壳2702可以由各种不同的材料制成。可以使用任何允许垫2704放置在抵抗表面温度为500℉或更高的管道或容器的材料。在一个示例性实施方案中，包壳2702可以通过缝合来封闭。在一个实施方案中，织物缝线27650穿过包壳2702和叠毡2700。在一个示例性实施方案中，常规的室内装饰缝线可以使用常规的室内装饰缝合工具用于缝合叠毡和/或包壳。用于包壳2702的合适材料的实例包含但不限于硅树脂浸渍玻璃纤维织物，二氧化硅织物、不锈钢针织网、金属化玻璃纤维织物(例如镀铝玻璃纤维织物)。
本申请公开了矿物纤维幅材、叠毡和短纤维以及生产矿物纤维幅材、叠毡和短纤维的方法的数个示例性实施方案。根据本发明的矿物纤维幅材和叠毡以及生产矿物纤维幅材和叠毡的方法可以包含本申请公开的特征的任何组合或子组合。
根据专利法规的条款，从纤维材料形成叠毡的改进的方法的原理和模式已经在其优选实施方案中被说明且示出。然而，必须理解，可以与具体说明的且示出的情况不同地实施从纤维材料形成叠毡的改进的方法而不偏离本发明的精神或范围。

Claims (19)

1.一种绝缘垫，包含：无粘结剂的玻璃纤维叠毡；其中所述玻璃纤维通过针刺而机械缠结，使得所述无粘结剂叠毡具有4.5-5.5磅/立方英尺的密度；其中所述玻璃纤维的直径范围为15HT至19HT；包壳，其设置在所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡周围。
2.根据权利要求1所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡包含99％至100％的玻璃或99％至100％的玻璃和不将所述玻璃纤维粘结在一起的惰性组分。
3.根据权利要求1所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的厚度约为2英寸，并且所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的R值(hr-ft2℉/BTU)在75℉时在4.4和5之间，在300℉时在2.5和4之间，在500℉时在2.0和3.0之间，在700℉时在1.4和2.0之间。
4.根据权利要求1所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的厚度约为1英寸，并且所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的导热系数值K在75℉时在0.20与0.22之间，在300℉时在0.24与0.40之间，在500℉时在0.34与0.50之间，在700℉时在0.49和0.70之间。
5.根据权利要求1所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃叠毡是疏水的。
6.根据权利要求1所述的绝缘垫，其中当所述绝缘垫直接安装在具有500℉表面温度的管道上时，所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡未被损坏。
7.根据权利要求1所述的绝缘垫，其中当所述绝缘垫直接安装在具有1000℉表面温度的管道上时，所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡未被损坏。
8.根据权利要求2所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的厚度约为2英寸，并且所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的R值(hr-ft2℉/BTU)在100℉时在4.5和5之间，在350℉时在3.5和4之间，在525℉时在2.75和3.25之间，在675℉时在2.25和2.75之间，在850℉时在1.75和2.25之间。
9.根据权利要求2所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的厚度约为1英寸，并且所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的导热系数值K在75℉时在0.175与.25之间，在300℉时在0.275与0.325之间，在500℉时在0.4与0.45之间。
10.根据权利要求2所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃叠毡是疏水的。
11.根据权利要求2所述的绝缘垫，其中当所述绝缘垫直接安装在具有1000℉表面温度的管道上时，所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡未被损坏。
12.一种绝缘管，包含：具有外表面的管；绝缘垫，其直接设置在所述管的外表面上，所述绝缘垫包含：无粘结剂的玻璃纤维叠毡；其中所述玻璃纤维通过针刺而机械缠结，使得所述无粘结剂叠毡具有4.5-5.5磅/立方英尺的密度；其中所述玻璃纤维的直径范围为15HT至19HT；包壳，其设置在所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡周围。
13.根据权利要求12所述的绝缘管，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡包含99％至100％的玻璃或99％至100％的玻璃和不将所述玻璃纤维粘结在一起的惰性组分。
14.根据权利要求12所述的绝缘管，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的厚度约为2英寸，并且所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的R值(hr-ft2℉/BTU)在75℉时在4.4和5之间，在300℉时在2.5和4之间，在500℉时在2.0和3.0之间，在700℉时在1.4和2.0之间。
15.根据权利要求12所述的绝缘垫，其中所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的厚度约为1英寸，并且所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡的导热系数值K在75℉时在0.20与0.22之间，在300℉时在0.24与0.40之间，在500℉时在0.34与0.50之间，在700℉时在0.49和0.70之间。
16.如权利要求12所述的绝缘管，其中所述无粘结剂的玻璃叠毡是疏水的。
17.根据权利要求12所述的绝缘管，其中当所述绝缘垫直接安装在具有500℉表面温度的管道上时，所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡未被损坏。
18.根据权利要求12所述的绝缘管，其中当所述绝缘垫直接安装在具有1000℉表面温度的管道上时，所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡未被损坏。
19.根据权利要求12所述的绝缘管，其中当所述绝缘垫直接安装在具有1000℉表面温度的管道上时，所述无粘结剂的玻璃纤维叠毡未被损坏。
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