DE60122228T2

DE60122228T2 - Gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte, Sperrschicht und Dämmsystem

Info

Publication number: DE60122228T2
Application number: DE60122228T
Authority: DE
Inventors: Ralph Michael Lakewood Fay; Rebecca S. Englewood Wulliman
Original assignee: Johns Manville International Inc
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: US6551951B1; CA2340613A1; EP1134479A3; EP1134479B1; CA2340613C; EP1134479A2; DE60122228D1

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte und insbesondere eine gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte, die den thermischen und akustischen Isolationsfoliensystemen, die in zivilen Flugzeugen und in anderen Anwendungen verwendet werden, welche Durchbrenneigenschaften der Art oder ähnlich den Eigenschaften erfordern, wie sie derzeit für zivile Flugzeuge vorgegeben sind, eine beträchtliche Widerstandfähigkeit gegen Durchbrennen hinzufügt.
Die US-Patentschrift 5,759,659, ausgestellt am 2. Juni 1998, (nachfolgend „das 659er Patent") beschreibt Isolationsfolien mit zusätzlicher Widerstandsfähigkeit gegen Durchbrennen. Das 659er Patent beschreibt scheinbar eine Folie, die ein Isolationsverbundmaterial umfasst, das in einen wärmeversiegelbaren Polyolefinfilm mit einer gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Schicht benachbart zur Isolation eingefasst ist. Das 659er Patent suggeriert, dass sie für die Verwendung als eine Isolationsfolie in einem Flugzeug geeignet ist. Das 659er Patent offenbart jedoch kein Isolationsfolien-„System", das die kombinierten thermischen und akustischen Vorgaben, die Vorgaben bezüglich der geringen Entflammbarkeit der Komponenten und des Verbundes, bezüglich der Feuerbarriere, der Feuerausbreitung, der Toxizität des Rauches, des Feuchtigkeitsmanagements, des Gewichts, der Herstellbarkeit, der Gesundheit und der Kosten erfüllt, die von zivilen Flugzeugherstellern und Luftfahrtbehörden der USA aufgestellt wurden. Es folgen Beispiele, warum die im 659er Patent beschriebene Erfindung die kombinierten erforderlichen Eigenschaften zur Verwendung in zivilen Flugzeugen nicht erfüllt.
Das 659er Patent führt den BSS 7323 Cargo Liner Burn Test (Brenntest für Transportflugzeuge) an, um die „gute" Widerstandsfähigkeit der Erfindung, die in dem 659er Patent beschrieben ist, gegen Durchbrennen zu demonstrieren. Die „guten" Verbundmaterialbeispiele des 659er Patents erfüllen jedoch möglicherweise nicht den neuen mittleren Durchbrenntest der Federal Aviation Administration (der FAA-Test, wie er derzeit durch www.Fire.tc.faa.gov definiert ist, und nachfolgend „der mittlere Druchbrenntest der FAA"). Der mittlere Druchbrenntest der FAA setzt die Hauptoberfläche der Heißseite der getesteten Verbundmaterialprobe der Flamme eines Ölbrenners aus, der eine Temperatur von etwa 1100 °C erzeugt. Das Auslassende der Düse des Ölbrenners wird 10 cm von der Hauptoberfläche der Heißseite der Verbundmaterialprobe positioniert und auf diese gerichtet und erzeugt eine pulsierende Flammenfront mit hohem Druck. Der mittlere Druchbrenntest der FAA misst den Kaltseitenwärmefluss an der Kaltseite der Verbundmaterialprobe. Um den mittleren Druchbrenntest der FAA zu bestehen, muss ein Dämmsystem sowohl sichtbares Durchbrennen als auch einen Kaltseitenwärmefluss von mehr als 1,5 btu/ft² vier Minuten lang verhindern.
Für Flugzeuganwendungen benutzt das 659er Patent die Federal Aviation Regulations (FAR) Teil 25.835A oder den Boeing Material Technology Test BSS 7230, der auf einem labormäßigen vertikalen Brenntest beruht, um die geringgradigen Entflammbarkeitseigenschaften von Komponenten zu bestimmen. Das 659er Patent behauptet „A sample was said to have passed the vertical burn test if the Sample did not burn along its entire length during the 12 second test period" („Eine Probe hat angeblich den Test bestanden, wenn sie während des Testzeitraums von 12 Sekunden nicht auf ihrer gesamten Länge brannte"). Entgegen dieser Behauptung gestattet keine der Vorgaben, die von Airbus oder Boeing aufgestellt wurden, dass mehr als zwei Drittel der Länge der Probe brennen. BMS 8-48V für Glasfaserisolierung verlangt 10 Sekunden maximale Brennzeit, eine maximale Brennlänge von einem Drittel und keinerlei Tropfen. BMS 8-142V für Verbundmaterialien zur Isolierung und für Abdeckfilm gibt 2 Sekunden maximale Brennzeit, eine maximale Brennlänge von zwei Dritteln bzw. 5 Sekunden zum Löschen von Tropfen vor. Auch erfüllt keines der Beispiele oder der bevorzugten Varianten in dem 659er Patent die Vorgabe der maximalen Brennlänge von zwei Dritteln, wenn sie als ein tatsächliches oder simuliertes Verbundmaterialbauteil zur Isolierung des Flugzeugrumpfes getestet werden, wie es FAR vorgibt.
Somit verbleibt ein Bedarf an einem Flugzeugfolien-„System", das alle verordneten Vorgaben und Erwartungen der Flugzeughersteller und Luftfahrtunternehmen berücksichtigt und erfüllt.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Verbundmaterial, das bewertet wurde und den mittleren Druchbrenntest der FAA bestanden hat, benutzt eine oder mehrere Schichten einer nicht gewebten Matte, die aus Fasern besteht, die im gewerblichen Handel von The 3M Company aus St. Paul, Minn., unter dem Handelsnamen „NEXTEL" bezogen werden kann, als eine Feuerbarriere in der Isolationsfolie. Diese Matte aus NEXTEL-Fasern wird zwischen dem Heißseitenfilm und der ersten Schicht einer MICROLITE-AA-Glasfaserfolie angeordnet, die im gewerblichen Handel von Johns Manville International, Inc., aus Denver, Colorado, bezogen werden kann. Dieses Verbundmaterial zeigt gute Leistungen im Vergleich zu den oben erläuterten Isolationsfoliensystemen, weil diese Matte aus nicht gewebten Keramikfasern besteht, die mit einem keramischen Hochtemperaturbindemittel aneinander gebunden sind. Die Zugabe des keramischen Hochtemperaturbindemittels hilft der Matte, ihre Form und Festigkeit mindestens vier Minuten lang beizubehalten, wenn sie im mittleren Druchbrenntest der FAA der Temperatur von 1100 °C und der pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck ausgesetzt ist.
Obschon dieses Folienverbundmaterial aus NEXTEL-Matte/MICROLITE-AA-Glasfaser den mittleren Druchbrenntest der FAA besteht, gibt es vier Eigenschaften der NEXTEL-Fasermatte, die in dem Verbundmaterial benutzt wird, die das Verbundmaterial ungeeignet als eine „System"-Lösung machen und mit großer Wahrscheinlichkeit die breite kommerzielle Akzeptanz eines solchen Verbundmaterials einschränken. Erstens ist die NEXTEL-Fasermatte nicht „benutzerfreundlich", weil NEXTEL-Fasern dazu neigen, Feuchtigkeit und Öl von den Händen der Personen zu ziehen, die Isolationsverbundmaterialien herstellen. Zweitens ist die NEXTEL-Fasermatte ziemlich starr und kann bei Biegen brechen und sich an Perforationen, die während des Nähens der Matte hervorgerufen werden, auftrennen; und die NEXTEL-Fasermatte besitzt nicht die „Drapier"-Eigenschaften der Isolationsfolienkomponenten, die derzeit in thermischen und akustischen Isolationsfoliensystemen für Flugzeuge benutzt werden, was es schwer macht, mit der NEXTEL-Fasermatte ein Isolationsverbundmaterial herzustellen und ein solches Verbundmaterial in einem Flugzeugrumpf zu installieren. Die dritte unerwünschte Eigenschaft der NEXTEL-Fasermatte ist das Fehlen der Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit, die vom Boeing Material Technology Test BMS 8-48 verlangt wird. Das letzte Problem der NEXTEL-Fasermatte betrifft die Kosten der NEXTEL-Fasermatte. Die Kosten der primären Komponente dieser Matte (die NEXTEL-Faser) mit 50 – 70 g/m² betragen etwa 176 $/kg. Damit betragen die Kosten allein für die Fasern in der Matte mindestens 8 $/m².
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf alle der unerwünschten Eigenschaften der NEXTEL-Fasermatte, die in dem Folienverbundmaterial aus NEXTEL-Matte/MICROLITE-AA-Glasfaser verwendet wird und behält die ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Durchbrennen bei, die erforderlich ist, um den mittleren Druchbrenntest der FAA zu beste hen. Die vorliegende Erfindung richtet sich auch auf alle anderen Vorgaben und Erwartungen für das „System".
Gemäß Anspruch 1 sind gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matten der vorliegenden Erfindung (zur Verwendung in thermischen und/oder akustischen Isolationsfoliensystemen wie insbesondere den thermischen und/oder akustischen Isolationsfoliensystemen von Flugzeugrümpfen), die vorzugsweise aus nicht atembaren, biolöslichen Glasgrundfasern bestehen, in der Lage, ihre Integrität und Dimensionsstabilität über vier Minuten des Kontaktes mit einer fluktuierenden Flammenfront mit hohem Druck bei einer Temperatur von 1100 °C beizubehalten; und sie sind in der Lage, den mittleren Druchbrenntest der FAA zu bestehen. Beispiele nicht atembarer Grundfasern, die die nicht gewebte Matte bilden, sind Quarzfasern, Aluminiumsilikat-Keramikoxid-Fasern, Aluminiumborsilikat-Keramikoxid-Fasern, Alumina-Keramikoxid-Fasern, teilweise oxidierte Pechgebundene Fasern und teilweise oxidierte Polyacrylnitril-Fasern mit mittleren Durchmessern von mehr als 6 Mikrometern. Biolösliche Glasfasern sind biolösliche Grundfasern (Fasern, die in physiologischen Fluiden nicht dauerhaft sind).
Die gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten umfassen auch eine Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff. Die zufällig gerichteten, verfestigten Grundfasern, die die gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte bilden, verleihen wegen ihrer physikalischen Eigenschaften der Grundfasern und ihrer Verfestigung normalerweise der nicht gewebten Matte die geforderte Integrität. Für Anwendungen jedoch, in denen zusätzliche Integrität erforderlich ist, z.B. zum Verarbeiten und/oder Handling, kann ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel benutzt werden, um die zufällig gerichteten, verfestigten Grundfasern aneinander zu binden, um die Integrität der nicht gewebten Matte zu erhöhen; sekundäre Mikrofasern, die miteinander verfestigt sind, und die Grundfasern der nicht gewebten Matte können in der nicht gewebten Matte enthalten sein, um die Integrität der Matte zu erhöhen; oder es kann sowohl ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel als auch die sekundären Mikrofasern benutzt werden, um die Integrität der Matte zu erhöhen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt schematisch einen Querschnitt durch ein Verbundmaterial für ein thermisches und/oder akustisches Isolationsfoliensystem mit einer gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Mattenschicht und einer Isolationsfolienschicht dar, die in einen Polymerfilm eingefasst ist.
2 stellt schematisch einen Querschnitt durch ein Polymerfilmverbundmaterial dar, das eine der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung sowohl als Verstärkung als auch als Feuerbarriere verwendet.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine erste Ausführungsform einer gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte zur Verwendung in thermischen und/oder akustischen Isolationsfoliensystemen verwendet Quarzfasern als die Grundfasern der nicht gewebten Matte. Die nicht gewebte Quarzfasermatte umfasst: zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 99,9 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 Millimetern (mm) und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemit tels und 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern.
Ist eine größere Mattenintegrität erforderlich, ist die nicht gewebte Quarzfasermatte vorzugsweise vernadelt oder wasserstrahlverfestigt und/oder umfasst: a) zwischen etwa 84,5 Gew.-% und etwa 96,9 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels; oder b) zwischen etwa 89,5 Gew.-% und etwa 98,9 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern; oder c) zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 95,9 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern. Wegen ihres Durchmessers sind die Quarzgrundfasern der nicht gewebten Matte nicht atembar.
Ein Beispiel für Quarzgrundfasern, die für die Bildung der nicht gewebten Matte verwendet werden können, sind REFRASIL^®-Quarzfasern, die im gewerblichen Handel von SGL Hitco bezogen werden können. Diese Quarzfasern weisen eine Gebrauchsfähigkeit von 1150 °C auf und kosten etwa 6,60 $/kg. Die Quarzgrundfasern der nicht gewebten Matte sind zufällig ausgerichtet und miteinander verfestigt, typischerweise in Ebenen, die vorwiegend parallel oder im Allgemeinen parallel zur ersten und zweiten Hauptoberfläche der nicht gewebten Matte liegen. Die in der nicht gewebten Matte verwendete Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff wie etwa der wasserabweisende Zusatzstoff, der im gewerblichen Handel von The 3M Company unter dem Handelsnamen SCOTCHGUARD^® bezogen werden kann, verbessert die Griffigkeit, die Drapierbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser/Feuchtigkeit der Quarzfasermatte.
Die nicht gewebte Quarzfasermatte der vorliegenden Erfindung weist ein Grundgewicht zwischen etwa 30 Gramm pro Quadratmeter (g/m²) und etwa 100 g/m² auf. Vorzugsweise behält die nicht gewebte Quarzfasermatte ihre Festigkeit und Dimensionsstabilität über mindestens vier Minuten des Kontaktes mit einer Temperatur von 1100 °C und einer pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck des mittleren Druchbrenntests der FAA bei und besteht den mittleren Druchbrenntest der FAA.
Wie oben erwähnt, kann die strukturelle Integrität der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Quarzfasermatte weiter durch mehrere Techniken erhöht werden. Die Quarzgrundfasern der nicht gewebten Matte können vernadelt oder wasserstrahlverfestigt sein, um die strukturelle Integrität der nicht gewebten Matte zu erhöhen. Ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel kann in einer Menge zwischen etwa 3 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% der nicht gewebten Matte verwendet werden, um die Quarzgrundfasern an ihren Kreuzungspunkten aneinander zu binden. Biolösliche Glasmikrofasern können in einer Menge zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% der nicht gewebten Matte miteinander und mit den Quarzgrundfasern verfes tigt werden. Die biolöslichen Glasmikrofasern, die miteinander und mit den Quarzgrundfasern verfestigt sind, und das gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel können zusammen mit dem gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittel verwendet werden, das die Glasmikrofasern und die Quarzgrundfasern an ihren Kreuzungspunkten miteinander binden.
Beispiele für gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel, die in der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind:

a) gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Metalloxiddispersions- oder Keramikbindemittel;
b) NOMEX-Fibride, die im gewerblichen Handel von E.I. DuPont de Nemours & Co. aus Wilmington, Del., bezogen werden können; und
c) wässrige Emulsionen von Polyvinylidenfluorid (PVDF), die im gewerblichen Handel von Elf Atochem unter dem Handelsnamen Kynar^® bezogen werden. können. Die wässrigen Emulsionen von Polyvinylidenfluorid stellen auch ausgezeichnete abweisende Eigenschaften gegen Wasser und Feuchtigkeit bereit.

Die biolöslichen Glasmikrofasern (Glasmikrofasern, die in physiologischen Fluiden nicht dauerhaft sind), die in der Matte verwendet werden können, weisen einen mittleren Durchmesser zwischen etwa 0,7 Mikrometern und etwa 1,5 Mikrometern und eine durchschnittliche Länge von etwa 1 mm bis etwa 10 mm auf, gemessen nach dem McNett-Bauer-Prüfverfahren. Beispiele biolöslicher Gläser, die verwendet werden können, um die biolöslichen Glasmikrofasern zu bilden, die zur Erhöhung der Integrität der nicht gewebten Matte verwendet werden, sind: das Hochtemperatur-Refraktorglas, das in der US-Patentschrift 5,874,375, ausgestellt am 23. Februar 1999, offenbart ist, die neben anderen Formulierungen ein Glas offenbart, das aus etwa 69 bis etwa 80 Gew.-% Silikat, etwa 20 bis etwa 31 Gew.-% Magnesiumoxid, 0 bis etwa 7 Gew.-% Zirkoniumoxid, 0 bis etwa 2 Gew.-% Aluminiumoxid und 0 bis etwa 1 Gew.-% Boroxid besteht; und biolöslichen Glasmikrofasern, die aus JM-902-Glas hergestellt sind und im gewerblichen Handel von Johns Manville International, Inc. unter dem Handelsnamen Code 106 biolösliche Glasmikrofasern bezogen werden können.
Das biolösliche Glas JM 902, das zur Bildung der biolöslichen Glasmikrofasern Code 106 in den gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung verwendet wird, setzt sich in Molprozent wie folgt zusammen:

SiO₂ 66 – 69,7

Al₂O₃ 0 – 2,2

RO 7 – 18

R₂O 9 – 20

B₂O₃ 0 – 9,1

wobei R₂O für ein Alkalimetalloxid steht und RO für ein alkalisches Erdmetalloxid steht. R₂O ist vorzugsweise zu einem wesentlichen Bestandteil Na₂O, während RO MgO und/oder CaO, vorzugsweise beide, in einem molaren Verhältnis von MgO/CaO zwischen 1:3 und 3:1, insbesondere 2:3 bis 3:2 ist. Das chemische Verhalten des Glases wird von drei Kennzahlen bestimmt, die das Glas erfüllen muss: C(Säure), C(Bio) und C(Feucht). Diese Kennzahlen sind von der Zusammensetzung wie folgt definiert, wobei alle Mengen in Molprozent angegeben sind: C(Säure) = [SiO₂] / ([Al₂O₃] + B₂O₃] + [R₂O] + [RO]) C(Bio) = ([SiO₂] + [Al₂O₃]) / ([B₂O₃] + [R₂O] + [RO]) C(Feucht) = ([SiO₂] + [Al₂O₃] + B₂O₃]) / ([R₂O] + [RO]).
In diesen Kennzahlen steht C(Säure) für die Kennzahl, die sich auf die chemische Widerstandsfähigkeit in sauren Umgebungen bezieht, C(Bio) steht für die Kennzahl, die mit größter Wahrscheinlichkeit mit der Biolöslichkeit verbunden ist, und C(Feucht) steht für die Kennzahl, die den Erhalt der Eigenschaften in feuchten Umgebungen betrifft. Es ist erwünscht, dass C(Säure) und C(Feucht) so groß wie möglich sind, während C(Bio) so klein wie möglich sein sollte.
Gleichzeitig müssen die HTV und der Liquidus der gesamten Zusammensetzung für die Glasfaserverarbeitung geeignet sein (vorzugsweise in einem Ausziehungsprozess). Es wurde festgestellt, dass Glasfasern mit hoher Biolöslichkeit, die in einem Ausziehungsprozess hergestellt werden, andere physikalische Eigenschaften, wie die chemische Widerstandsfähigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit, beibehalten, wenn C(Säure) gleich oder größer als 1,95, C(Bio) gleich oder kleiner als 2,30 und C(Feucht) gleich oder größer als 2,40 ist.
Vorzugsweise weist das biolösliche Glas JM 902, das zur Bildung der biolöslichen Mikrofasern in den gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Zusammensetzung auf, die in folgenden Bereichen liegt (in Molprozent):

SiO₂ 66 – 69,0

Al₂O₃ 0 – 2,2

RO 7 – 16

R₂O 9 – 19

B₂O₃ 0 – 7,1
Am bevorzugtesten weist das biolösliche Glas JM 902, das zur Bildung der biolöslichen Mikrofasern in den gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eine Zusammensetzung auf, die in folgenden Bereichen liegt (in Molprozent):

SiO₂ 66 – 68,25

Al₂O₃ 0 – 2,2

RO 7 – 13

R₂O 11 – 18

B₂O₃ 0 – 7,1
Hinsichtlich der Leistungseigenschaften des JM-902-Glases, das zur Bildung der biolöslichen Mikrofasern in den gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird es bevorzugt, wenn C(Säure) gleich oder größer als 2,0; C(Bio) gleich oder kleiner als 2,23, insbesondere kleiner oder gleich 2,20; und C(Feucht) gleich oder größer als 2,50, vorzugsweise größer oder gleich 2,60 ist. Wie vorhergehend erläutert, ist es am wünschenswertesten, wenn die Werte für C(Säure) und C(Feucht) so hoch wie möglich sind. Beispielsweise werden Werte für C(Feucht) von 3,00 oder größer besonders bevorzugt. Es sollte auch angemerkt werden, dass die verschiedenen C-Kennzahlen in dem Sinne unabhängig sind, dass ein insbesondere bevorzugtes Glas nicht alle „insbesondere bevorzugten" C-Kennzahlen aufweisen muss.
Die bevorzugten Konstanten der Biolöslichkeitsrate k (in ng/cm²/h) für Glasfasern, die in den gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind größer als 150 ng/cm²/h, vorzugsweise gleich oder größer als 200 ng/cm²/h, insbesondere gleich oder größer als 300 ng/cm²/h und am bevorzugtesten gleich oder größer als 400 ng/cm²/h. Vorzugsweise sind die biolöslichen JM-Glaszusammensetzungen frei von Eisenoxiden, Bleioxiden, Fluor, Phosphaten (P₂O₅), Zirkoniumoxiden und anderen teuren Oxiden, außer als unvermeidbare Unreinheiten.
Eine zweite Ausführungsform einer gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte zur Verwendung in thermischen und akustischen Isolationsfoliensystemen verwendet eine Mischung aus Quarzfasern und Aluminiumsilikat-Keramikoxid-, Aluminiumborsilikat-Keramikoxid- und/oder Alumina-Keramikoxid-Fasern als Grundfasern für die Matte.
Die Quarz- und Keramikoxid-Fasermatte umfasst zwischen etwa 20 Gew.-% und etwa 80 Gew.-% Quarzgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C und etwa 20 % bis etwa 80 Aluminiumsilikat-Keramikoxid-, Aluminiumborsilikat-Keramikoxid- und/oder Alumina-Keramikoxid-Grundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C (wobei die nicht gewebte Matte zu zwischen 74,5 Gew.-% und 99,9 Gew.-% aus Quarzgrundfasern und Keramikoxidgrundfasern besteht); etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern.
Ist eine größere Mattenintegrität erforderlich, ist die nicht gewebte Quarz- und Keramikoxidfasermatte vorzugsweise vernadelt oder wasserstrahlverfestigt und/oder umfasst: a) zwischen etwa 20 Gew.-% und etwa 80 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C und etwa 20 % bis etwa 80 Aluminiumsilikat-Keramikoxid-, Aluminiumborsilikat-Keramikoxid- und/oder Alumina-Keramikoxid-Grundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C (wobei die nicht gewebte Matte zu zwischen 84,5 Gew.-% und 96,9 Gew.-% aus Quarzgrundfasern und Keramikoxidgrundfasern besteht); etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels; oder b) zwischen etwa 20 Gew.-% und etwa 80 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C und etwa 20 % bis etwa 80 Aluminiumsilikat-Keramikoxid-, Aluminiumborsilikat-Keramikoxid- und/oder Alumina-Keramikoxid-Fasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C (wobei die nicht gewebte Matte zu zwischen 89,5 Gew.-% und 98,9 Gew.-% aus Quarzgrundfasern und Keramikoxidgrundfasern besteht); etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern; oder c) zwischen etwa 20 Gew.-% und etwa 80 Gew.-% Quarzfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 40 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C und etwa 20 bis etwa 80 % Aluminiumsilikat-Keramikoxid-, Aluminiumborsilikat-Keramikoxid- und/oder Alumina-Keramikoxid-Fasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 6 Mikrometern und 12 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 20 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C (wobei die nicht gewebte Matte zu zwischen 74,5 Gew.-% und 95,9 Gew.-% aus Quarzgrundfasern und Keramikoxidgrundfasern besteht); etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern. Wegen ihres Durchmessers sind die Quarzgrundfasern und die Aluminiumsilikat-, Aluminiumborsilikat- und/oder Alumina-Keramikoxid-Grundfasern der nicht gewebten Matte nicht atembar.
Die Quarzgrundfasern (REFRASIL^®-Quarzfasern) und die die Aluminiumsilikat-, Aluminiumborsilikat- und/oder Alumina-Keramikoxid-Grundfasern sind zufällig ausgerichtet und miteinander verfestigt, typischerweise in Ebenen, die vorwiegend parallel oder im Allgemeinen parallel zur ersten und zweiten Hauptoberfläche der nicht gewebten Matte liegen. Die Gleitmittelschlichtung der nicht gewebten Quarzfaser- und Keramikoxidfasermatte mit ihrem wasserabweisenden Zusatzstoff wie etwa der wasserabweisende Zusatzstoff, der im gewerblichen Handel von The 3M Company unter dem Handelsnamen SCOTCHGURRD^® bezogen werden kann, verbessert die Griffigkeit, die Drapierbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser/Feuchtigkeit der nicht gewebten Matte.
Die nicht gewebte Quarzfaser- und Keramikoxidfasermatte weist ein Grundgewicht zwischen etwa 30 g/m² und etwa 100 g/m² auf. Vorzugsweise behält die nicht gewebte Quarzfaser- und Keramikoxidfasermatte ihre Festigkeit und Dimensionsstabilität über mindestens vier Minuten des Kontaktes mit einer Temperatur von 1100 °C und einer pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck des mittleren Druchbrenntests der FAA bei und besteht den mittleren Druchbrenntest der FAA.
Wie oben erwähnt, kann die strukturelle Integrität der nicht gewebten Quarzfaser- und Keramikoxidfasermatte weiter durch mehrere Techniken erhöht werden. Die Quarzgrundfasern und die die Aluminiumsilikat-, Aluminiumborsilikat- und/oder Alumina-Keramikoxid-Grundfasern der nicht gewebten Matte können vernadelt oder wasserstrahlverfestigt sein, um die strukturelle Integrität der nicht gewebten Matte zu erhöhen. Ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel kann in einer Menge zwischen etwa 3 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% der nicht gewebten Matte verwendet werden, um die Quarzgrundfasern an ihren Kreuzungspunkten aneinan der zu binden. Biolösliche Glasmikrofasern können in einer Menge zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% der nicht gewebten Matte miteinander und mit den Quarzgrundfasern und den Keramikoxidgrundfasern verfestigt werden. Die biolöslichen Glasmikrofasern, die miteinander und mit den Quarzgrundfasern und den Keramikoxidgrundfasern verfestigt sind, und das gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel können zusammen mit dem Bindemittel verwendet werden, das die Glasmikrofasern, die Quarzgrundfasern und die Keramikoxidgrundfasern an ihren Kreuzungspunkten miteinander binden. Die gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittel und die biolöslichen Glasmikrofasern, die in dieser zweiten Ausführungsform verwendet werden, sind dieselben wie die, die oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte beschrieben wurden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet eine dritte bevorzugte Ausführungsform der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte zur Verwendung in thermischen und/oder akustischen Isolationsfoliensystemen biolösliche Glasfasern als Grundfasern der Matte. Die nicht gewebte Matte aus biolöslichen Glasfasern umfasst zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 99,9 Gew.-% biolösliche Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 25 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Glasmikrofasern.
Ist eine größere Mattenintegrität erforderlich, ist die nicht gewebte Matte aus biolöslichen Glasfasern vorzugsweise vernadelt oder wasserstrahlverfestigt und/oder um fasst: a) zwischen etwa 84,5 Gew.-% und etwa 96,9 Gew.-% biolösliche Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 25 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels; oder b) zwischen etwa 89,5 Gew.-% und etwa 98,9 Gew.-% biolösliche Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 25 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Glasmikrofasern; oder c) zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 95,9 Gew.-% biolösliche Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 25 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Glasmikrofasern. Wegen ihrer biolöslichen Beschaffenheit können die Durchmesser der biolöslichen Glasgrundfasern in der nicht gewebten Matte weniger als 6 Mikrometer betragen und sie können atembar sein.
Beispiele für biolösliche Gläser, die zur Bildung der biolöslichen Glasgrundfasern verwendet werden können, sind das Hochtemperatur-Refraktorglas, das in der US-Patentschrift 5,874,375, ausgestellt am 23. Februar 1999, offenbart ist, und das biolösliche Glas JM 902, die beide im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurden. Biolösliche Glasgrundfasern, die gemäß der Offenba rung in der US-Patentschrift 5,874,375 hergestellt sind, können im gewerblichen Handel von Unifrax Corporation unter dem Handelsnamen ISOFRAX^® bezogen werden. Biolösliche Glasgrundfasern, die aus JM-902-Glas hergestellt sind, können im gewerblichen Handel von Johns Manville International, Inc., bezogen werden. Während Fasern aus dem JM-902-Glas normalerweise nur zu Gebrauchstemperaturen von 500 °C fähig sind, können Fasern aus diesem Glas mit Phosphat oder keramikartigen Materialien beschichtet werden, und die daraus resultierenden Verbundmaterialsysteme, die nicht gewebte Matten aus diesen Fasern als Feuerbarrieren verwenden, können ohne weiteres mindestens vier Minuten lang die Temperatur von 1100 °C und die pulsierende Flammenfront mit hohem Druck im mittleren Druchbrenntest der FAA überstehen. Zur Zeit jedoch erfüllen Verbundfoliensysteme mit einer nicht gewebten Matte aus den mit Phosphat beschichteten JM-902-Glasfasern nicht die Vorgaben für die feuchtigkeits- und wasserabweisenden Eigenschaften für Flugzeuganwendungen.
Die biolöslichen Glasgrundfasern der nicht gewebten Matte sind zufällig ausgerichtet und miteinander verfestigt, typischerweise in Ebenen, die vorwiegend parallel oder im Allgemeinen parallel zur ersten und zweiten Hauptoberfläche der nicht gewebten Matte liegen. Die in der nicht gewebten Matte verwendete Gleitmittelschlichtung mit dem wasserabweisenden Zusatzstoff wie etwa der wasserabweisende Zusatzstoff, der im gewerblichen Handel von The 3M Company unter dem Handelsnamen SCOTCHGUARD^® bezogen werden kann, verbessert die Griffigkeit, die Drapierbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser/Feuchtigkeit der Matte aus biolöslichen Glasfasern.
Die nicht gewebte Matte aus biolöslichen Glasfasern der vorliegenden Erfindung weist ein Grundgewicht zwischen etwa 30 g/m² und etwa 100 g/m² auf . Die nicht gewebte Matte aus biolöslichen Glasfasern behält ihre Festigkeit und Dimensionsstabilität über mindestens vier Minuten des Kontaktes mit einer Temperatur von 1100 °C und einer pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck des mittleren Druchbrenntests der FAA bei und besteht den mittleren Druchbrenntest der FAA.
Wie oben erwähnt, kann die strukturelle Integrität der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte aus biolöslichen Glasfasern der vorliegenden Erfindung weiter durch mehrere Techniken erhöht werden. Die biolöslichen Glasgrundfasern der nicht gewebten Matte können vernadelt oder wasserstrahlverfestigt sein, um die strukturelle Integrität der nicht gewebten Matte zu erhöhen. Ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel kann in einer Menge zwischen etwa 3 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% der nicht gewebten Matte verwendet werden, um die biolöslichen Glasgrundfasern an ihren Kreuzungspunkten aneinander zu binden. Sekundäre biolösliche Glasmikrofasern können in einer Menge zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% der nicht gewebten Matte miteinander und mit den biolöslichen Glasgrundfasern verfestigt werden. Die sekundären, biolöslichen Glasmikrofasern, die miteinander und mit den biolöslichen Glasgrundfasern verfestigt sind, und das gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel können zusammen mit dem Bindemittel verwendet werden, das die sekundären, biolöslichen Glasmikrofasern und die biolöslichen Glasgrundfasern an ihren Kreuzungspunkten miteinander bindet. Das gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel und die biolöslichen Glasmikrofasern, die in dieser dritten Ausführungsform verwendet werden, sind dieselben wie die, die oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte beschrieben wurden.
Eine vierte Ausführungsform einer gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte zur Verwendung in thermischen und/oder akustischen Isolationsfoliensystemen verwendet teilweise oxidierte Pech-gebundene Fasern und/oder teilweise oxidierte Polyacrylnitrilfasern als Grundfasern der Matte. Die Matte aus teilweise oxidierten Pech-gebundenen Fasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern umfasst zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 99,9 Gew.-% teilweise oxidierte Pech-gebundene Fasern und/oder teilweise oxidierte Polyacrylnitrilfasern mit einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern.
Ist eine größere Mattenintegrität erforderlich, ist die nicht gewebte Matte vorzugsweise vernadelt oder wasserstrahlverfestigt und/oder umfasst: a) zwischen etwa 84,5 Gew.-% und etwa 96,9 Gew.-% teilweise oxidierte Pechgebundene Fasern und/oder teilweise oxidierte Polyacrylnitrilfasern mit einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels; oder b) zwischen etwa 89,5 Gew.-% und etwa 98,9 Gew.-% teilweise oxidierte Pech-gebundene Fasern und/oder teilweise oxidierte Polyacrylnitrilfasern mit einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern; oder c) zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 95,9 Gew.-% teilweise oxidierte Pech-gebundene Fasern und/oder teilweise oxidierte Polyacrylnitrilfasern mit einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern. Die teilweise oxidierten Pechgebundenen Fasern und die teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern können einen Durchmesser zwischen 1 Mikrometer und 12 Mikrometern und eine durchschnittliche Länge zwischen etwa 10 mm und etwa 30 mm aufweisen und sind nicht atembar.
Die teilweise oxidierten Pech-gebundenen Fasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern der nicht gewebten Matte sind zufällig ausgerichtet und miteinander verfestigt, typischerweise in Ebenen, die vorwiegend parallel oder im Allgemeinen parallel zur ersten und zweiten Hauptoberfläche der nicht gewebten Matte liegen. Die in der nicht gewebten Matte verwendete Gleitmittelschlichtung mit dem wasserabweisenden Zusatzstoff wie etwa der wasserabweisende Zusatzstoff, der im gewerblichen Handel von The 3M Company unter dem Handelsnamen SCOTCHGUARD^® bezogen werden kann, verbessert die Griffigkeit, die Drapierbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser/Feuchtigkeit der nicht gewebten Fasermatte.
Die nicht gewebte Matte aus teilweise oxidierten Pechgebundenen Fasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern der vorliegenden Erfindung weist ein Grundgewicht zwischen etwa 30 g/m² und etwa 100 g/m² auf. Vorzugsweise behält die nicht gewebte Matte aus teilweise oxidierten Pech-gebundenen Fasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern ihre Festigkeit und Dimensionsstabilität über mindestens vier Minuten des Kontaktes mit einer Temperatur von 1100 °C und einer pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck des mittleren Druchbrenntests der FAA bei und besteht den mittleren Druchbrenntest der FAA.
Wie oben erwähnt, kann die strukturelle Integrität der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte aus teilweise oxidierten Pech-gebundenen Fasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern weiter durch mehrere Techniken erhöht werden. Die teilweise oxidierten Pech-gebundenen Fasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilfasern der nicht gewebten Matte können vernadelt oder wasserstrahlverfestigt sein, um die strukturelle Integrität der nicht gewebten Matte zu erhöhen. Ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel kann in einer Menge zwischen etwa 3 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% der nicht gewebten Matte verwendet werden, um die Grundfasern an ihren Kreuzungspunkten aneinander zu binden. Biolösliche Glasmikrofasern können in einer Menge zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% der nicht gewebten Matte miteinander und mit den teilweise oxidierten Pechgebundenen Grundfasern und/oder teilweise oxidierten Polyacrylnitrilgrundfasern verfestigt werden. Die biolöslichen Glasmikrofasern, die miteinander und mit den Grundfasern verfestigt sind, und das gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel können zusammen mit dem Bindemittel verwendet werden, das die Glasmikrofasern und die Grundfasern an ihren Kreuzungspunkten miteinander binden. Das gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel und die biolöslichen Glasmikrofasern, die in dieser vierten Ausführungsform verwendet werden, sind dieselben wie die, die oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte beschrieben wurden.
Eine fünfte Ausführungsform einer gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte zur Verwendung in thermischen und/oder akustischen Isolationsfoliensystemen verwendet Quarzmikrofasern mit einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C als Grundfasern der Matte. Die Matte aus Quarzmikrofasern umfasst zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 99,9 Gew.-% Quarzmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 6 Mikrometern; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Glasmikrofasern.
Ist eine größere Mattenintegrität erforderlich, ist die nicht gewebte Matte aus Quarzmikrofasern vernadelt oder wasserstrahlverfestigt und/oder umfasst: a) zwischen etwa 84,5 Gew.-% und etwa 96,9 Gew.-% Quarzmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 6 Mikrometern; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels; oder b) zwischen etwa 89,5 Gew.-% und etwa 98,9 Gew.-% Quarzmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 6 Mikrometern; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-$ Glasmikrofasern; oder c) zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 95,9 Gew.-% Quarzmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 6 Mikrometern; etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff; etwa 3 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels und etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Glasmikrofasern. Ein Beispiel für Quarzmikrofasern, die zur Bildung der nicht gewebten Matte verwendet werden können, sind Quarzmikrofasern, die im gewerblichen Handel von Johns Manville International, Inc., unter dem Handelsnamen Q-Fiber bezogen werden können. Während diese Quarzmikrofasern mit ihren kleinen Durchmessern zusätzlichen Luftstromwiderstand und eine bessere Systemakustik schaffen, kosten diese Quarzmikrofasern etwa 25 $/kg und reduzieren somit den Kostennutzen gegenüber der Matte aus NEXTEL-Fasern. Da diese Quarzmikrofasern atembar und nicht biolöslich sind, ist diese Ausführungsform keine bevorzugte Ausführungsform.
Die Quarzmikrofasergrundfasern der nicht gewebten Matte sind zufällig ausgerichtet und miteinander verfestigt, typischerweise in Ebenen, die vorwiegend parallel oder im Allgemeinen parallel zur ersten und zweiten Hauptoberfläche der nicht gewebten Matte liegen. Die in der nicht gewebten Matte verwendete Gleitmittelschlichtung mit dem wasserabweisenden Zusatzstoff wie etwa der wasserabweisende Zusatzstoff, der im gewerblichen Handel von The 3M Company unter dem Handelsnamen SCOTCHGUARD^® bezogen werden kann, verbessert die Griffigkeit, die Drapierbarkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser/Feuchtigkeit der Matte aus Quarzmikrofasern.
Die nicht gewebte Matte aus Quarzmikrofasern weist ein Grundgewicht zwischen etwa 30 g/m² und etwa 100 g/m² auf. Vorzugsweise behält die nicht gewebte Matte aus Quarzmikrofasern ihre Festigkeit und Dimensionsstabilität über mindestens vier Minuten des Kontaktes mit einer Temperatur von 1100 °C und einer pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck des mittleren Druchbrenntests der FAA bei und besteht den mittleren Druchbrenntest der FAA.
Wie oben erwähnt, kann die strukturelle Integrität der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte aus Quarzmikrofasern weiter durch mehrere Techniken erhöht werden. Die Quarzmikrofasergrundfasern der nicht gewebten Matte können vernadelt oder wasserstrahlverfestigt sein, um die strukturelle Integrität der nicht gewebten Matte zu erhöhen. Ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel kann in einer Menge zwischen etwa 3 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% der nicht gewebten Matte verwendet werden, um die Quarzmikrofasergrundfasern an ihren Kreuzungspunkten aneinander zu binden. Glasmikrofasern können in einer Menge zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% der nicht gewebten Matte miteinander und mit den Quarzmikrofasergrundfasern verfestigt werden. Die Glasmikrofasern, die miteinander und mit den Quarzmikrofasergrundfasern verfestigt sind, und das gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel können zusammen mit dem Bindemittel verwendet werden, das die Glasmikrofasern und die Quarzmikrofasergrundfasern an ihren Kreuzungspunkten miteinander binden. Die gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittel, die in dieser fünften Ausführungsform verwendet werden, sind dieselben wie die, die oben im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte beschrieben wurden.
1 zeigt ein thermisches und akustisches Isolationsfoliensystem 20, das eine der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten verwendet, die oben beschrieben wurden. Das thermische und akustische Isolationsfoliensystem 20 umfasst ein Verbundmaterial 22, das aus einer Isolationsschicht 24 und einer Schicht 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte der vorliegenden Erfindung besteht. Das Verbundmaterial ist in einen Polymerfilm 28 eingekapselt oder eingefasst. Die Isolationsschicht 24 kann aus verschiedenen Isolierungen gebildet sein, insbesondere aus einer MICROLITE-AA-Glasfaserfolie, die von Johns Manville International, Inc. bezogen werden kann, Polyimidschaum und Premium-NR-Glasfaserfolie, die von Johns Manville International, Inc. bezogen werden kann. Beispiele für Polymerfilme, die verwendet werden können, sind: heißklebende thermoplastische Polyolefinfilme und wärmehärtende Polymerfilme. Der Polymerfilm hat die Aufgabe, das Verbundmaterial 22 zu enthalten und das Eindringen von Feuchtigkeit in das Verbundmaterial 22 zu minimieren. Vorzugsweise ist die Schicht 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte zwischen der Isolationsfolienschicht 24 und dem Heißseiten- oder auswärtsseitigen Film des Systems 20 angeordnet. Während nur eine Schicht 24 der Isolationsfolie und eine Schicht 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte dargestellt sind, kann das Verbundmaterial 22 des Systems 20 eine, zwei oder mehr Isolationsfolienschichten 24 und eine, zwei oder mehr Schichten 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte umfassen, wobei die Schicht(en) der nicht gewebten Matte 26 zwischen der/den Isolationsfolienschicht(en) 24 angeordnet sein kann und auch oder stattdessen zwischen der/den Isolationsfolienschicht(en) 24 und dem Heißseiten- oder auswärtsseitigen Film des Systems 20 angeordnet sein kann.
2 stellt eine alternative Technik zum Integrieren einer Schicht 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung in die oben beschriebenen thermischen und akustischen Isolationsfoliensysteme 20 oder ähnliche Systeme dar. Schicht(en) 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten können in Flugzeugen und anderen Isolationsfoliensystemen, die Widerstandfähigkeit gegen Durchbrennen erfordern, eingesetzt werden, indem die gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte (Feuerbarriere) auf einen Polyimid-, Polyvinylidenfluorid(PVDF)-, Polyvinylfluorid(PVF)- oder Polyesterfilm(e) laminiert wird, um einen Verbundabdeckfilm 30 zu bilden. Im Prinzip wird die Schicht 26 (oder die Schichten 26) der nicht gewebten Feuerbarrierematte statt des verstärkenden Baumwollstoffs eingesetzt, der typischerweise auf diese Filme aufgetragen wird, um „Ripstock"-Widerstand gegen Einreißen zu schaffen. Die Schicht 26 oder die Schichten 26 der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte, in der Oberfläche des Films 28 oder daran gebunden oder anderweitig darauf laminiert, erfüllt damit die zweifache Funktion, eine Verstärkung für den Film und eine Feuerbarriere für das System bereitzustellen. Eine beispielhafte Leichtbaukonstruktion ummantelt eine nicht gewebte Quarzfaser-Feuerbarrierenmatte mit 30 g/m² innerhalb einer Schicht oder zwischen zwei Schichten eines 0,5 mil starken Polymerfilms wie insbesondere Polyimid-, PVDF- und/oder PVF-Filme. Die Isolations- oder Isolationsfolienschicht des Verbundfilms kann optional mit einem Wärme- oder ultraschallversiegelbaren Haftmittel beschichtet sein oder mit einem thermoplastischen Film bedeckt sein, so dass der Verbundfilm 30 mit der Flugzeugisolierung oder – isolationsfolien ähnlich den derzeit verwendeten Filmen verbunden oder daran gebunden werden kann.
Es gibt andere Verfahren, die gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung in Flugzeugen zu nutzen oder zu integrieren, um Widerstand gegen Durchbrennen zu schaffen. Eine Option umfasst das Anleimen der gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matte an den Dryliner (die trockene oder Innenseite des Dryliners) und das Installieren des kombinierten Bauteils zwischen den thermischen und akustischen Isolationsfolien und der Aluminiumhaut eines Flugzeugs. Typischerweise ist ein Dryliner eine gewarzte Folienbahn, z.B. eine Polymerfolienbahn, die für Feuchtigkeit durchlässig ist und auf die Innenoberfläche einer Flugzeughaut aufgetragen ist, um es Feuchtigkeit zu ermöglichen, von innerhalb des Flugzeugs nach außen zur Haut eines Flugzeugs zu wandern, zu kondensieren und zu einer Bilge in dem Flugzeug zu fließen. Die Vertiefungen schaffen einen Raum zwischen dem Dryliner und der Haut des Flugzeugs, in dem die kondensierte Feuchtigkeit in die Flugzeugbilge fließen kann. Die gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte der vorliegenden Erfindung kann auch als eine halbdurchgängige Schicht über (über den Rahmen) oder unter (der Kontur des Rahmens plus Hautvertiefung angepasst) den Isolationsfolien zwischen dem Rumpfrahmen und einem Innenraum des Flugzeugs oder zwischen dem Rumpfrahmen und der Flugzeughaut installiert werden.
Um eine messbare Reduzierung in der Systemhallleitung der Isolationsverbundmaterialien der vorliegenden Erfindung, wie des in 1 dargestellten Verbundmaterials, zu erzielen, sollte die Matte 50 g/m² oder mehr wiegen. Tests an Akustiktestvorrichtungen simulierter Flugzeugrümpfe haben gezeigt, dass die Hinzufügung einer oder zweier Schichten der nicht gewebten Matten der vorliegenden Erfindung mit 50 g/m² oder mehr eine messbare Reduzierung in der Systemhallleitung schafft. Bei Gewichten unter 50 g/m² hatten die Matten wenig oder keinen Einfluss auf die Hallleitung.
Ein typischer Fertigungsprozess zum Bilden der nicht gewebten Matten ist unten im Zusammenhang mit der Quarzfasermatte beschrieben. Geschnittene Quarzfasern mit Durchmessern von 6 bis 12 Mikrometern und durchschnittlichen Längen von etwa 10 mm bis etwa 40 mm werden in dem Siebwasser einer Glasmatten- oder Papiermaschine, z.B. einer Fourdrienier-Maschine, dispergiert. 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% Glasmikrofasern, wie etwa die, die im gewerblichen Handel von Johns Manville International, Inc., unter dem Handelsnamen Code 106 Glasmikrofasern bezogen werden können, können zu dem Siebwasser hinzu gegeben werden, um der nicht gewebten Matte Festigkeit zu verleihen, während die Matte verarbeitet wird, insbesondere vor der Anwendung eines Bindemittels. Die Quarzfasern, mit den oder ohne die Glasmikrofasern, werden auf der Glasmatten- oder Papiermaschine zu einer nicht gewebten Matte geformt. Als Alternative kann die Vorform der Quarzfasermatte geformt werden, indem die Quarzfasern, mit den oder ohne die Glasmikrofasern, im Luststromverfahren verarbeitet werden, z.B. auf einer Maschine der Art Dan Web. Die Fasern der im Luftstromverfahren hergestellten Matte können vernadelt, wasserstrahlverfestigt oder anderweitig verfestigt werden, um der Matte Verarbeitungs- und Handhabungsfestigkeit zu verleihen. Falls ein gegen hohe Temperaturen widerstandfähiges Bindemittel verwendet wird, wird es in Mengen zwischen etwa 3 Gew.-% und etwa 15 Gew.-% auf die nicht gewebte Quarzfasermatte mit Nadeldrucker gedruckt, aufgerollt, durch Tauchen aufgetragen, aufgesprüht oder anderweitig aufgetragen. Das gegen hohe Temperaturen widerstandfähige Bindemittel der nicht gewebten Matte wird dann vollständig getrocknet oder gehärtet. Normalerweise werden geringe Zugabemengen des gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittels eingehalten, um die Drapierfähigkeit zu maximieren und die Versteifung der Matte zu verhindern. Um die Griffigkeit, die Drapierfähigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Wasser/Feuchtigkeit der nicht gewebten Quarzfasermatte zu verbessern, wird die nicht gewebte Matte mit einer Gleitmittelschlichtung besprüht oder vollständig durchtränkt, die einen wasserabweisenden Zusatzstoff umfasst, und erneut getrocknet. Die Schlichtung und der wasserabweisende Zusatz betragen typischerweise weniger als 0,5 Gew.-% der nicht gewebten Matte. Außer für akustische Zwecke (die eine nicht gewebte Matte mit einem Gewicht von 50 g/m² und mehr erfordern) weist die fertige nicht gewebte Matte vorzugsweise ein Gewicht von weniger oder gleich 50 g/m² auf.
Die folgende Tabelle vergleicht die „System"-Leistung einer Kontrollflugzeugisolationsfolie, die aus INSULFAB^®-240-Polyesterfilm/2 Schichten Premium-NR-Primärisolationsfolie mit 0,34 pounds/cubic foot (pcf)/INSULFAB^®-240-Polyesterfilm besteht, mit drei Beispielen der Erfindung. Die 0,34er Premium-NR-Isolationsfolie kann im gewerblichen Handel von Johns Manville International, Inc., unter dem Handelsnamen 0.34 Premium NR bezogen werden.

+ ist besser als die Kontrollfolie
– ist schlechter als die Kontrollfolie
= ist gleichwertig zur Kontrollfolie

Die Prozedur, die zur Bewertung der Bioauflösungsrate der Mikrofasern benutzt wurde, welche aus dem biolöslichen JM-902-Glas hergestellt wurden, ähnelt der, die in Law u.a. (1990) beschrieben ist. Die Prozedur besteht im Wesentlichen aus dem Durchsickernlassen eines Aliquanten von 0,5 Gramm der Kandidatenfasern in einem synthetischen physiologischen Fluid, das als Gamblesches Fluid bekannt ist, oder in einem synthetischen extrazellulären Fluid (SEF) bei einer Temperatur von 37 °C und mit einer Rate, die so eingestellt ist, dass ein Verhältnis von Fließrate zu Faseroberflächeninhalt von 0,02 cm/h bis 0,04 cm/h für einen Zeitraum von bis zu 1.000 Stunden Dauer erzielt wurde. Die Fasern werden in einer dünnen Schicht zwischen 0,2 Mikrometer dickem Polycarbonatfilter gehalten, der von einem Kunststoffstütznetz verstärkt ist, und die gesamte Anordnung wird in eine Polycarbonatprobezelle gegeben, durch die das Fluid perkoliert werden kann. Der pH-Wert des Fluids ist mit Hilfe positiven Drucks von 5 % CO₂/95 % N₂ für das gesamte Fließsystem auf 7,4 + 0,1 eingestellt.
Die Elementaranalyse mit Hilfe der ICP-Spektroskopie von Fluidproben, die in bestimmten Zeitabständen genommen werden, wird benutzt, um die Gesamtmasse des aufgelösten Glases zu berechnen. Aus diesen Daten kann eine Gesamtratenkonstante für jede Faserart aus dem Verhältnis k = {d0 (1 – (M/M0)0,5)/2t berechnet werden, wobei: k für die Auflösungsratenkonstante in SEF steht, d₀ für den anfänglichen Faserdurchmesser, für die anfängliche Dichte des Glases, das die Faser enthält, M₀ für die anfängliche Masse der Fasern, M für die Endmasse der Fasern (M/M₀ = der verbleibende Massenanteil) und t für die Zeit, über die die Daten aufgenommen wurden. De tails der Herleitung dieses Verhältnisses sind in Leinweber (1982) und Potter und Mattson (1991) dargelegt. Die Werte für k können in ng/cm²/h angegeben werden und überschreiten vorzugsweise 150. Wiederholungsläufe mit verschiedenen Fasern in einer gegebenen Probengruppe zeigen, dass die k-Werte für eine gegebene Zusammensetzung auf 3 Prozent genau gleich sind.
Die Daten, die aus der oben umrissenen Bewertung gewonnen wurden, können effektiv innerhalb des gewählten Probensatzes korreliert werden – Auflösungsdaten, die zur Herleitung der k-Werte benutzt werden, wurden nur aus experimentellen Proben mit einheitlichem Durchmesser von 3,0 Mikrometern und unter identischen Bedingungen hinsichtlich Probenoberflächeninhalt pro Fluidvolumen pro Einheitszeit und Probendurchlässigkeit gewonnen. Die Daten wurden aus Läufen von bis zu 30 Tagen Dauer gewonnen, um eine akkurate Darstellung der langfristigen Auflösung der Fasern zu gewinnen.
Bei der Beschreibung der Erfindung wurden bestimmte Ausführungsformen benutzt, um die Erfindung und deren praktische Umsetzungen im Zusammenhang mit der Flugzeugindustrie darzustellen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese konkreten Ausführungsformen beschränkt, da sich dem Fachmann bei der Lektüre dieser Beschreibung ohne weiteres andere Ausführungsformen und Modifizierungen innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung erschließen. Außerdem werden, da sich die Sorge um den Brandschutz im Zusammenhang mit anderen Transportarten verstärkt, die vorliegend beschriebenen Feuerbarrieren aus gegen Durchbrennen widerstandsfähigen, nicht gewebten Matten mit großer Wahrscheinlichkeit viele andere Anwendungen finden. Somit soll die Erfindung nicht auf die konkret offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern soll nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt werden.

Claims

Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere zur Verwendung in einem thermischen und akustischen Isolationsfoliensystem, umfassend: eine gegen Durchbrennen widerstandsfähige, nicht gewebte Matte, umfassend: zwischen etwa 74,5 Gew.-% und etwa 99,9 Gew.-% biolösliche Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern, einer durchschnittlichen Länge zwischen etwa 5 mm und etwa 25 mm und einer Gebrauchstemperatur von mindestens 1100 °C, etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-% Gleitmittelschlichtung mit einem wasserabweisenden Zusatzstoff, 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandsfähigen Bindemittels, 0 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern, wobei die biolöslichen Glasgrundfasern zufällig ausgerichtet und miteinander verfestigt sind, um die nicht gewebte Matte zu bilden, wobei die nicht gewebte Matte in der Lage ist, ihre Integrität und Dimensionsstabilität über mindestens vier Minuten des Kontaktes mit einer pulsierenden Flammenfront mit hohem Druck mit einer Temperatur von 1100 °C gemäß dem mittleren Druchbrenntest der Federal Aviation Administration beizubehalten, und wobei die nicht gewebte Matte ein Grundgewicht zwischen etwa 30 g/m² und etwa 100 g/m² aufweist.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach Anspruch 1, wobei: die nicht gewebte Matte zu etwa 74,5 Gew.-% bis etwa 96,9 Gew.-% aus den biolösliche Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern besteht und die nicht gewebte Matte zwischen 3 Gew.-% und 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittels enthält.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach Anspruch 1, wobei: die nicht gewebte Matte zu etwa 74,5 Gew.-% bis etwa 98,9 Gew.-% aus den biolöslichen Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern besteht, die nicht gewebte Matte zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 0,7 Mikrometern und 1,5 Mikrometern enthält und die biolöslichen Glasmikrofasern miteinander und mit den biolöslichen Glasgrundfasern verfestigt sind.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach Anspruch 1, wobei: die nicht gewebte Matte zu etwa 74,5 Gew.-% bis etwa 95,9 Gew.-% aus den biolöslichen Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern besteht, die nicht gewebte Matte zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 0,7 Mikrometern und 1,5 Mikrometern enthält, die nicht gewebte Matte zwischen 3 Gew.-% und 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittels enthält und die biolöslichen Glasmikrofasern miteinander und mit den biolöslichen Glasgrundfasern verfestigt sind.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach Anspruch 1, wobei: die nicht gewebte Matte zu etwa 89,5 Gew.-% bis etwa 98,9 Gew.-% aus den biolöslichen Glasgrundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern besteht, die nicht gewebte Matte zwischen etwa 1 Gew.-% und etwa 10 Gew.-% biolösliche Glasmikrofasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 0,7 Mikrometern und 1,5 Mikrometern enthält und die biolöslichen Glasmikrofasern miteinander und mit den Grundfasern verfestigt sind.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach Anspruch 1, wobei: die nicht gewebte Matte zu etwa 84,5 Gew.-% bis etwa 96,9 Gew.-% aus den Grundfasern mit einem mittleren Durchmesser zwischen 3 Mikrometern und 10 Mikrometern besteht und die nicht gewebte Matte zwischen 3 Gew.-% und 15 Gew.-% eines gegen hohe Temperaturen widerstandfähigen Bindemittels enthält.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach einem der Ansprüche 1 – 6, wobei: eine Hauptoberfläche der nicht gewebten Matte an einen Polymerfilm gebunden ist und den Polymerfilm verstärkt.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach einem der Ansprüche 1 – 6, wobei: die nicht gewebte Matte zwischen zwei Schichten Polymerfilm angeordnet und an diese gebunden ist, um einen Verbund aus Polymerfilm und nicht gewebter Matte zu bilden, der von dem Polymerfilm verstärkt wird.
Gegen Durchbrennen widerstandsfähige Feuerbarriere nach einem der Ansprüche 1 – 6, wobei: die nicht gewebte Matte an einen Dryliner gebunden ist, um zwischen der thermischen und akustischen Isolierung eines Flugzeugs und einer Rumpfhaut des Flugzeugs installiert zu werden.