DE69408142T2 - Verfahren zur herstellung eines mineralfaserprodukts - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mineralfaserprodukts

Info

Publication number
DE69408142T2
DE69408142T2 DE69408142T DE69408142T DE69408142T2 DE 69408142 T2 DE69408142 T2 DE 69408142T2 DE 69408142 T DE69408142 T DE 69408142T DE 69408142 T DE69408142 T DE 69408142T DE 69408142 T2 DE69408142 T2 DE 69408142T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermoplastic
polymer
polymer material
fibers
veil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69408142T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69408142D1 (de
DE69408142T3 (de
Inventor
Shiv K. Lewis Center Oh. 43035 Bakhshi
Randall M. Frazeysburg Oh 43822 Haines
James W. Newark Oh 43055 Scott
Steven H. Alexandria Oh 43001 Williams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Owens Corning Intellectual Capital LLC
Original Assignee
Owens Corning
Owens Corning Fiberglas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22146950&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69408142(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Owens Corning, Owens Corning Fiberglas Corp filed Critical Owens Corning
Publication of DE69408142D1 publication Critical patent/DE69408142D1/de
Publication of DE69408142T2 publication Critical patent/DE69408142T2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69408142T3 publication Critical patent/DE69408142T3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/04Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
    • C03B37/048Means for attenuating the spun fibres, e.g. blowers for spinner cups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • B29B15/127Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex by spraying
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/12General methods of coating; Devices therefor
    • C03C25/14Spraying
    • C03C25/146Spraying onto fibres in suspension in a gaseous medium
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/18Formation of filaments, threads, or the like by means of rotating spinnerets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B2001/7687Crumble resistant fibrous blankets or panels using adhesives or meltable fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft die Herstellung von Faserprodukten und insbesondere von Mineralfaserprodukten mit einem eingebrachten thermoplastischen Polymer. Das heißt, daß die Erfindung die Herstellung eines Mineralfaserprodukts mit einer neuen Art des Auftragens von thermoplastischem Polymermaterial auf die Mineralfasern betrifft.
  • Mineralfaserprodukte, insbesondere Produkte aus Glasfasern, bestehen entweder aus Endlosfasern oder aus diskontinuierlichen Fasern. Auf diese Fasern werden verschiedene organische Beschichtungen aufgebracht, um die Fasern vor einer Abnutzung zu schützen, um die Mineralfasern unter Bildung eines zusammenhängenden Produkts miteinander zu verbinden und um die Mineralfasern zu anderen Materialien kompatibel zu machen, etwa für die Kompatibilität zwischen einer verstärkenden Faser und einer Kunststoffmatrix. Im Falle eines isolierenden Produkts werden die Mineralfasern durch organisches Material verbunden, etwa durch ein Phenol/Formaldehyd-Bindemittel, um eine federartige Matrix zu bilden, die nach einem Zusammendrücken während des Verpackens wieder in die ursprüngliche Form zurückkehrt
  • Das Auftragen des organischen Materials auf die Mineralfasern kann auf mehrere Arten erfolgen. Endlos-Mineralfasern können durch ein Bad oder durch eine Beschichtungsmaschine geführt werden, um eine Beschichtung auf die Fasern aufzubringen, wie etwa beim Aufbringen einer Appretur auf Endlosfasern. Das organische Material kann auch auf die Mineralfasern aufgesprüht werden. Dieses Verfahren wird in der Regel bei der Herstellung von isolierenden Produkten angewendet, wobei ein zylindrischer Schleier aus Mineralfasern mit dem Phenol/Formaldehyd-Bindemittel besprüht wird. Meist enthält das Phenol/Formaldehyd-Bindemittel Harnstoff und besitzt im nicht ausgehärteten Zustand in der wässerigen Lösung, die auf die Mineralfasern aufgetragen wird, ein Molekulargewicht von etwa 600.
  • Eines der Probleme, die sich beim Einbringen von wässerigen organischen Bindemitteln auf die bekannte Art in die zylindrischen Schleier von Mineralfasern ergeben, ist, daß ein Teil des Bindemittels vor dem Kontakt der flüssigen Bindemitteltropfen mit den Mineralfasern im Schleier verdampft. Das verdampfte Bindemittel stellt im abgeführten Prozeßluftstrom eine Verunreinigung dar, der daher gereinigt werden muß, um Probleme mit der Luftverschmutzung zu vermeiden. Auch ist das Bindemittel an der Mineralfaser klebrig, was eine aufwendige Reinigung der Fasersammelvorrichtung erfordert, damit sich keine Klumpen von Mineralfaser-Isoliermaterial ansammeln, die in das Produkt fallen und ein fehlerhaftes Produkt zur Folge haben können.
  • Ein anderes Problem beim Auftragen von Bindemittel auf isolierende Produkte ist, daß das Phenol/Formaldehyd- Bindemittel mit geringem Molekulargewicht einige der erwünschten Eigenschaften von anderen Polymermaterialien mit höherem Molekulargewicht, etwa Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen oder Polyphenylensulfid (PPS), nicht besitzt. Ein wesentlichen Problem des Bindemittels mit niedrigem Molekulargewicht ist, daß ein Aushärteprozeß erforderlich ist, mit den Nachteilen, daß das Kapital und die Betriebskosten für einen Aushärteofen aufgebracht werden müssen und daß Kosten für die Handhabung von Verschmutzungsproblemen, Aushärteproblemen und Produkt-Integritätsproblemen entstehen. Wenn zur Herstellung von isolierenden Produkten Polymere mit höherem Molekulargewicht auf die Mineralfasern aufgebracht werden könnten, ließen sich manche Vorteile damit erreichen.
  • Die bisherigen Versuche zum Aufbringen von Bindemitteln mit höherem Molekulargewicht auf Mineralfasern zur Erzeugung eines isolierenden Produkts waren nicht gerade von Erfolgt gekrönt. Eines der Probleme beim Aufbringen von Polymeren mit hoherem Molekulargewicht ist, daß wie beim Aufbringen von Phenol/Formaldehyd-Bindemittel mit geringem Molekulargewicht auf einen Glasfaserschleier der Auftrag des Materials sehr ungleichmäßig ist, mit dem Ergebnis, daß in verschiedenen Teilen des isolierenden Produkts unterschiedliche Mengen des Bindemittels enthalten sind. Es wäre vorteilhaft, wenn man in der Lage wäre, das Bindemittel gleichmäßiger aufzubringen und ein Produkt mit gleichmäßiger verteiltem Bindemittel herstellen zu können.
  • Die EP-A-0 530 843 beschreibt einen Prozeß zum Einbringen von additiven Teilchen in extrudierte Fasern bei der Herstellung der Fasern. Die Teilchen werden während oder nach dem Faserstreckprozeß in den sich bewegenden Faserstrom eingeführt. Die Bewegung der Fasern vermischt die Teilchen mit den Fasern, bevor das vermischte Material auf einem sich bewegenden Träger gesammelt wird. Wenn auf die Fasern ein flüssiges Bindemittel gesprüht wird, wird es daraufhin in einem Ofen getrocknet, um die Fasern und die Teilchen miteinander zu verbinden. Die Fasern sind vorzugsweise Mineralfasern, und die Teilchen können zum Beispiel Zellulosefasern oder Teilchen eines thermisch aushärtenden Kunstharzes sein, die aus den verschiedensten Gründen eingebracht werden, etwa zum Erhöhen der Festigkeit des Produkts oder als Streckmittel oder Füllmaterial.
  • Es wurde nun ein Verfahren zum Herstellen eines Mineralfaserprodukts entwickelt, das den Schritt des Zuführens von thermoplastischen Polymermaterial von innerhalb eines zylindrischen Schleiers aus Mineralfasern in diesen zum Vermischen mit den Mineralfasern umfaßt, um ein verbessertes Mineralfaserprodukt zu erzeugen. Durch das Zuführen des thermoplastischen Polymer-Bindemittels von einer Stelle innerhalb des Schleiers kann sich das mit den Mineralfasern vermischende Material viel gleichmäßiger verteilen, so daß ein einheitliches, gleichmäßig gebundenes Produkt entsteht. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Einbringen von thermoplastischen Polymer-Bindemitteln mit einem Molekulargewicht von über 1 000, vorzugsweise liegt das Molekulargewicht über 10 000 und am besten über 100 000.
  • Erfindungsgemäß wurde ein Verfahren zum Herstellen eines Mineralfaserprodukts geschaffen, das das Ausschleudern von Mineralfasern mittels einer Spinnmaschine, das Bilden eines Schleiers aus den Mineralfasern, der sich in der Richtung der Achse der Spinnmaschine bewegt, das Zuführen zum Schleier, von einer Stelle innerhalb des Schleiers, eines thermoplastischen Polymermaterials mit einem Molekulargewicht von mehr als 1 000 zum Vermischen des thermoplastischen Polymermaterials und der Mineralfasern, und das Sammeln der Mischung aus dem thermoplastischen Polymermaterial und den Mineralfasern unter Bildung eines Mineralfaserprodukts umfaßt. Es hat sich herausgestellt, daß das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt ein isolierendes Produkt ergibt, das flexibler und leichter handhabbar ist als typische isolierende Produkte. Das erfindungsgemäß hergestellte Produkt zeigt gegenüber isolierenden Standardprodukten auch eine verbesserte Wiedergewinnung der ursprünglichen Form. Bei diesem Verfahrens umfaßt der Zuführschritt vorzugsweise das Ausschleudern des thermoplastischen Polymermaterials mittels einer zweiten Spinnmaschine. Die zweite Spinnmaschine kann Polymerfasern oder einen Polymerfilm erzeugen, die bzw. der dann auf den Schleier gerichtet werden bzw. wird. Alternativ kann die zweite Spinnmaschine das Polymermaterial den Mineralfasern in nicht faserförmiger Form zuführen.
  • Das thermoplastische Polymermaterial, seien es Fasern oder Teilchen, wird des weiteren vorzugsweise in einer aufgeheizten Zone mit den Mineralfasern zusammengeführt, so daß sich die Polymerfasern oder der Polymerfilm in einem erweichten Zustand befinden bzw. befindet, wenn sie bzw. er sich mit den Mineralfasern des Schleiers vermischen bzw. vermischt.
  • Die Erfindung schafft auch ein Verfahren, bei dem ein erstes Polymermaterial ausgeschleudert wird, um einen Schleier aus ersten Polymerfasern zu erzeugen, und bei dem ein zweites thermoplastisches Polymermaterial mit einem Molekulargewicht von mehr als 1 000 von einer Stelle innerhalb des Schleiers auf diesen gerichtet wird, um sich mit den ersten Polymerfasern zu vermischen. Das sich ergebende Produkt umfaßt die ersten Polymerfasern und das zweite, damit vermischte thermoplastische Polymermaterial.
  • Vorzugsweise ist bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren das erste Polymermaterial Polyphenylensulfid (PPS) und das zweite Polymermaterial PET.
  • Die Erfindung wird im folgenden genauer beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, das auf die Schleuderfaserbildung von Glasfasern angewendet wird;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Polymer-Spinnmaschine, die bei der Erfindung angewendet wird;
  • Fig. 3 eine schematische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Polymer-Spinnmaschine, die bei der Erfindung angewendet wird; und
  • Fig. 4 eine schematische Ansicht einer anderen alternativen Ausführungsform der Erfindung, bei der von einer ersten Polymer-Spinnmaschine ein erstes Polymer ausgeschleudert wird und innerhalb des Schleiers aus den ersten Polymerfasern ein zweites Polymermaterial ausgeschleudert wird.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Erzeugung von Glasfasern erläutert, obwohl sie auch mit anderem erweichbaren Mineralmaterial wie Gestein, Schlacke oder Basalt ausgeführt werden kann.
  • Wie in der Fig. 1 gezeigt, dreht sich die von einer Welle 14 angetriebene Glas-Spinnmaschine 10 um eine Drehachse 12. Der Spinnmaschine wird ein geschmolzener Glasstrom 16 zugeführt, der durch die Wände der Spinnmaschine ausgeschleudert wird und Glasfasern 18 bildet. Die Glasfasern werden unmittelbar außerhalb der Spinnmaschine durch die Wärme von einem ringförmigen Brenner 20 in einem weichen, streckbaren Zustand gehalten. Die sich radial bewegenden Glasfasern werden von einem Gebläse 21 in einen zylindrisch geformten Schleier 22 aus Fasern umgeleitet; der sich nach unten, d.h. in der Richtung der Achse der Spinnmaschine bewegt. Der Prozeß zum Erzeugen des sich nach unten bewegenden Schleiers aus Glasfasern ist dem Fachmann bekannt.
  • Unter der Glas-Spinnmaschine befindet sich eine drehbare Vorrichtung zum Abgeben von Polymermaterial in den Schleier von einer Stelle innerhalb des Schleiers aus. Die in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsform schließt die Anwendung einer zweiten Spinnmaschine, der Polymer-Spinnmaschine 24, zum Verteilen von thermoplastischem Polymermaterial in Kontakt mit dem Schleier ein. Die Polymer-Spinnmaschine kann in jeder Form drehbar angebracht sein. Sie kann, wie gezeigt, drehbar mit Halterungen 26 in direktem Kontakt mit der Glas- Spinnmaschine angeordnet sein.
  • Der Polymer-Spinnmaschine wird ein Strom 28 aus geschmolzenem Polymermaterial zugeführt. Dieser Strom kann, wie gezeigt, durch einen hohlen Abschnitt der Welle der Glas- Spinnmaschine zugeführt werden. Das geschmolzene Polymer kann mittels Extrudergeräten erzeugt oder zugeführt werden, die dem Fachmann für Polymermaterialien wie PET bekannt sind.
  • In Abhängigkeit von der Viskosität, der Oberflächenspannung und anderen Parametern des Polymermaterials und von der Drehzahl und den Düsen der Polymer-Spinnmaschine können mit der Polymer-Spinnmaschine Polymerfasern 30 erzeugt werden. Die Polymerfasern bewegen sich radial nach außen, wo sie auf die Mineralfasern treffen und sich damit vermischen.
  • Da sich die Glasfasern und die Glas-Spinnmaschine auf einer Temperatur von etwa 927ºC (1.700ºF) befinden bzw. bei dieser Temperatur arbeiten, gelangen die Polymerfasern schnell in einen Bereich hoher Temperatur, wodurch sich die Polymerfasern erweichen. Es hat sich herausgestellt, daß einige der Polymerfasern schmelzen und Tropfen oder andere Teilchen bilden, die an einigen der Mineralfasern hngenbleiben. Andere Polymerfasern behalten ihre Faserform, mit dem Ergebnis, daß sich in der Mineralfaserpackung 32 Polymerfasern befinden. Der Grund dafür, daß das Polymermaterial teilweise seine Faserform behält, während andere Teile des Materials Polymerteilchen bilden, die an den Mineralfasern hängenbleiben, ist nicht bekannt. Es kann sein, daß einige der Polymerfasern nicht weich genug werden, um die Faserform zu verlieren und eine mehr kugelige Form anzunehmen. Alternativ kann es sein, daß, obwohl alle Polymerfasern erweichen, nur ein Teil davon mit den Mineralfasern in Kontakt kommt, während sie sich im erweichten Zustand befinden.
  • Um sicherzustellen, daß das Polymermaterial nicht eine Temperatur erreicht, die die Degradations- oder Oxidationsgrenze übersteigt, kann eine Kühleinrichtung wie ein Wasserverteiler 34 verwendet werden, um den Temperaturbereich zu kontrollieren, der auf die Polymerfasern oder das Polymermaterial einwirkt. Der Wasserverteiler kann von jeder geeigneten Einrichtung zum Zuführen von fein verteilter Feuchtigkeit in die Nähe des sich bewegenden Polymermaterials gebildet werden. Ein anderes Beispiel für eine Kühleinrichtung ist eine Luftstromeinrichtung, die Luft auf die Polymerteilchen oder -fasern richtet, um die Temperatur an der Stelle zu kontrollieren, an der das Polymermaterial auf die Fasern trifft.
  • Nachdem das mit den Mineralfasern vermischte Polymermaterial unter Bildung einer Packung gesammelt wurde, kann die Packung wahlweise durch einen Ofen 38 geführt werden, damit sich die Mineralfaserpackung zur Bildung des Mineralfaserprodukts 36 setzt.
  • Einer der Vorteile der Erfindung ist, daß es damit möglich ist, thermoplastische Bindemittel mit hohem Molekulargewicht einzubringen. Bisher konnten diese Bindemittel wegen der Temperaturbeschränkungen nicht von außerhalb des Schleiers zugeführt werden.
  • Es ist nicht erforderlich, daß das Polymermaterial zur Vermischung mit den Mineralfasern in Faserform zugeführt wird. Das Polymermaterial kann auch in Tropfen- oder Bandform zugeführt werden, wie sie durch die Polymer-Spinnmaschine 24A erzeugt wird, die Schlitzdüsen 40 besitzt, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist.
  • Wie in der Fig. 3 gezeigt, kann die Polymer-Spinnmaschine 24B auch mit Schlitzdüsen 44 zum Erzeugen eines sich radial bewegenden Filmes aus Polymermaterial versehen sein, wobei sich der Polymermaterialfilm mit den Mineralfasern vermischt, um Mineralfasern mit aufgebrachtem Polymermaterial zu bilden.
  • Bei der Erfindung können auch andere Polymermaterialien mit hohem Molekulargewicht verwendet werden. Beispiele sind Polycarbonatmaterial, Polypropylen, Polystyrol und Polysulfid.
  • Im fertigen Mineralfaserprodukt können unterschiedliche Mengen an Polymermaterial und Mineralfasermaterial enthalten sein. Zum Beispiel weist eine typische Gebäudeisolation etwa 5 Gew.-% Phenol/Formaldehyd auf, und das sich erfindungsgemäß ergebende isolierende Produkt kann ein ähnliches Gewichtsverhältnis von Polymermaterial zum Gewicht des Mineralfaserprodukts besitzen. Isolierende Formstückprodukte können Polymermaterial im Bereich von etwa 10 bis etwa 30 Gew.-% des Mineralfaserprodukts enthalten. Andere Mineralfaserprodukte können eine Menge an Polymermaterial enthalten, die 50 Gew.-% des Mineralfaserprodukts und möglicherweise sogar 70 Prozent übersteigt.
  • BEISPIEL
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wurde verwendet, um ein PET/Glasfaserprodukt herzustellen. Die Glasfaser-Spinnmaschine hatte 50 000 Düsen und wurde mit einem Durchsatz von etwa 495 kg (1 100 lbs) pro Stunde betrieben. Das PET-Material wurde mittels einer Polymer-Spinnmaschine zugeführt, die drehbar unter der Glas-Spinnmaschine angebracht war. Die Polymer-Spinnmaschine wies etwa 7 000 Düsen auf und einen Durchsatz von etwa 22,5 kg (50 lbs) pro Stunde. Das PET-Material hatte ein Molekulargewicht von über 200 000. Die Spinnmaschinen wurden auf verschiedenen Temperaturen gehalten, um das Glas und das Polymermaterial richtig zu verarbeiten.
  • Das sich ergebende Produkt war eine gleichmäßige Mischung aus Glas- und Polymerfasern, wobei einiges vom Polymermaterial an den Glasfasern haftete und einiges davon als zugemischte Polymerfasern festgehalten wurde. Das Produkt dieses Beispiels stellte sich als flexibler und widerstandsfähiger gegen Bruch beim Biegen als herkömmliche Glasfaser wolle-Formstücke heraus. Beim Formen in einer typischen Glasfaserwoll -Formstückvorrichtung zeigte das erfindungsgemäße Produkt hervorragende Ergebnisse, vor allem hinsichtlich des Widerstandes gegen Bruch beim Biegen. Dieser Vorteil war offensichtlich, wenn beide Produkte wie hergestellt geformt wurden und wenn sie mit einem Kunstharz wie Phenol/Formaldehyd nachbehandelt wurden. Vor dem Formen zeigte das Produkt auch bessere Erholungseigenschaften gegenüber den Phenol/Formaldehyd-Standardprodukten. Das Einstrahlen von ultraviolettem Licht auf das Produkt wies eindeutig darauf hin, daß das PET/Glasfaserprodukt eine gleichmäßigere Bindemittelverteilung aufwies als typische Phenol/Formaldehydprodukte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet werden, ein Faserprodukt aus zwei verschiedenen Polymermaterialen herzustellen. Vorzugsweise werden die beiden Polymer materialien durch einen Co-Faserbildungsprozeß mit koaxialen Schleuder- oder Spinnmaschinen vermischt. Wie in der Fig. 4 gezeigt, können zuerst Polymerf asern 50 aus einer ersten Polymer-Spinnmaschine 52 ausgeschleudert und durch eine geeignete Einrichtung wie einem ringförmigen Gebläse 54 nach unten gerichtet werden, um einen Schleier 56 aus den ersten Polymerfasern zu bilden. Innerhalb des Schleiers ist eine zweite Polymer-Spinnmaschine 58 zum Verteilen von zweiten Polymerfasern 60 im Schleier angeordnet. Es kann jede Einrichtung zum Verteilen des zweiten Polymermaterials im Schleier des ersten Polymermaterials verwendet werden. Vorzugsweise ist das zweite Polymermaterial faserförmig und wird als Polymerfasern auf den Schleier aus dem ersten Polymermaterial gerichtet. Es kann von Vorteil sein, dem Faserprozeß Wärme zuzuführen, entweder für die ersten Polymerfasern oder für das zweite Polymermaterial. Dies kann durch jede geeignete Einrichtung erfolgen, etwa durch ringförmige Brenner 62.
  • Das mit dieser Ausführungsform der Erfindung bevorzugt erzeugte Faserprodukt umfaßt erste Polymerfasern aus Polyphenylensulfid (PPS) und eine damit vermischte Menge an PET-Material. Am besten sind die PPS-Fasern dicker als die PET-Fasern, damit das Faserprodukt lockerer ist. Die PET-Fasern geben dem Faserprodukt Festigkeit. Das PET-Material kann derart eingebracht werden, daß etwas davon schmilzt und an den PPS-Fasern PET-Teilchen bildet.
  • Die Erfindung ist bei der Herstellung von Mineralfaserprodukten wie Glasfaserprodukten zur Wärmeisolation und strukturellen Glasfaserprodukten nützlich.

Claims (16)

1. Verfahren zur Herstellung eines Mineralfaserprodukts (32, 36), umfassend:
(a) das Ausschleudern von Mineralfasern (18) mittels einer Spinnmaschine (10);
(b) das Ausbilden eines Schleiers (22) aus den Mineralfasern, der sich in Richtung der Achse (12) der Spinnmaschine bewegt;
(c) das Zuführen eines thermoplastischen Polymermaterials (30) mit einem Molekulargewicht von über 1 000 von einer Stelle innerhalb des Schleiers aus auf diesen zu, um ein Vermischen des thermoplastischen Polymermaterials und der Mineralfasern zu bewirken; und
(d) das Aufnehmen des thermoplastischen Polymermaterials und der Mineralfasern in vermischtem Zustand unter Bildung eines Mineralfaserprodukts (32, 36).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zuführschritt das Ausschleudern des thermoplastischen Polymermaterials (30) mittels einer zweiten Spinnmaschine (24, 24A, 24B) beinhaltet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, mit dem Ausschleudern des thermoplastischen Polymermaterials unter Bildung thermoplastischer Polymerfasern (30) und dem Zuführen der thermoplastischen Polymerfasern zum Schleier (22).
4. Verfahren nach Anspruch 2, mit dem Ausschleudern des thermoplastischen Polymermaterials unter Bildung eines thermoplastischen Polymerfilms und dem Zuführen des thermoplastischen Polymerfilms zum Schleier (22).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Erhitzen mindestens eines Teils der thermoplastischen Polymerfasern oder des thermoplastischen Polymerfilms, so daß sich dieser beim Vermischen mit dem Schleier (22) in einem erweichten Zustand befindet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Molekulargewicht des thermoplastischen Polymermaterials größer als 10 000 ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Molekulargewicht des thermoplastischen Polymermaterials größer als 100 000 ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das thermoplastische Polymermaterial mindestens 50 Gew.-% des Mineralfaserprodukts (32, 36) beinhaltet.
9. Verfahren zur Herstellung eines Faserprodukts, umfassend:
(a) das Ausschleudern von Polymerfasern (50) aus einem ersten Polymermaterial mittels einer Spinnmaschine (52);
(b) das Ausbilden eines Schleiers (56) aus den ersten Polymerfasern, der sich in Richtung der Achse der Spinnmaschine bewegt;
(c) das Zuführen eines thermoplastischen zweiten Polymermaterials (60) mit einem Molekulargewicht von über 1 000 von einer Stelle innerhalb des Schleiers aus auf diesen zu, um ein Vermischen des thermoplastischen zweiten Polymermaterials (60) mit den ersten Polymerfasern (50) zu bewirken; und
(d) das Aufnehmen des thermoplastischen zweiten Polymermaterials und der ersten Polymerfasern in vermischtem Zustand unter Bildung eines Faserprodukts.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Zuführschritt das Ausschleudern des thermoplastischen zweiten Polymermaterials (60) mittels einer zweiten Spinnmaschine (58) beinhaltet.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Zuführschritt das Ausbilden thermoplastischer zweiter Polymerfasern (60) aus dem thermoplastischen zweiten Polymermaterial und das Zuführen der thermoplastischen zweiten Polymerfasern zum Schleier (56) beinhaltet.
12. Verfahren nach Anspruch 11, mit dem Erhitzen mindestens eines Teils der thermoplastischen zweiten Polymerfasern (60), so daß sich dieser beim Vermischen mit dem Schleier (56) in einem erweichten Zustand befindet.
13. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das thermo plastische zweite Polymermaterial als Film auf den Schleier (56) gerichtet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei das Molekulargewicht des thermoplastischen zweiten Polymermaterials größer als 10 000 ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Molekularge wicht des thermoplastischen zweiten Polymermaterials größer als 100 000 ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei das erste Polymermaterial PPS und das thermoplastische zweite Polymermaterial PET ist.
DE69408142T 1993-06-21 1994-06-14 Verfahren zur herstellung eines mineralfaserprodukts Expired - Lifetime DE69408142T3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/078,909 US5458822A (en) 1993-06-21 1993-06-21 Method for manufacturing a mineral fiber product
PCT/US1994/006670 WO1995000453A1 (en) 1993-06-21 1994-06-14 Method for manufacturing a mineral fiber product

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE69408142D1 DE69408142D1 (de) 1998-02-26
DE69408142T2 true DE69408142T2 (de) 1998-09-03
DE69408142T3 DE69408142T3 (de) 2002-07-18

Family

ID=22146950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69408142T Expired - Lifetime DE69408142T3 (de) 1993-06-21 1994-06-14 Verfahren zur herstellung eines mineralfaserprodukts

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5458822A (de)
EP (1) EP0705226B2 (de)
JP (1) JPH08506390A (de)
KR (1) KR0185482B1 (de)
CN (1) CN1133030A (de)
AU (1) AU7170494A (de)
CA (1) CA2164213C (de)
DE (1) DE69408142T3 (de)
ES (1) ES2111312T5 (de)
PL (1) PL311883A1 (de)
TW (1) TW296996B (de)
WO (1) WO1995000453A1 (de)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5571610A (en) * 1993-06-21 1996-11-05 Owens Corning Fiberglass Technology, Inc. Glass mat thermoplastic product
US5543211A (en) * 1994-12-22 1996-08-06 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Asphalt fibers
TW440606B (en) * 1994-12-22 2001-06-16 Owens Corning Fiberglass Corp Rotary fiberization of asphalt
US5718787A (en) * 1994-12-22 1998-02-17 Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. Integration of asphalt and reinforcement fibers
US5595584A (en) * 1994-12-29 1997-01-21 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method of alternate commingling of mineral fibers and organic fibers
US5948196A (en) * 1995-08-09 1999-09-07 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Layered ceramic reinforcing fibers for use in composites
EP0801635B2 (de) * 1995-11-06 2010-02-10 Saint-Gobain Isover Verfahren und vorrichtung für freie zentrifugation von mineralfasern
GB9606979D0 (en) * 1996-04-02 1996-06-05 Rockwool Int Man-made vitreous fibre products and their production
DE19614572A1 (de) * 1996-04-12 1997-10-16 Gruenzweig & Hartmann Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralfasern sowie damit hergestelltes Mineralfaserprodukt
US5693280A (en) * 1996-07-31 1997-12-02 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Method of producing organic fibers from a rotary process
US5712033A (en) * 1996-08-05 1998-01-27 Owens-Corning Fiberglass Technology, Inc. Asphalt-containing organic fibers
US5900206A (en) * 1997-11-24 1999-05-04 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method of making a fibrous pack
US6113818A (en) * 1997-11-24 2000-09-05 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method and apparatus for integrating organic fibers with mineral fibers
US5876529A (en) * 1997-11-24 1999-03-02 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Method of forming a pack of organic and mineral fibers
US5983586A (en) * 1997-11-24 1999-11-16 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Fibrous insulation having integrated mineral fibers and organic fibers, and building structures insulated with such fibrous insulation
US6319342B1 (en) * 1998-12-31 2001-11-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of forming meltblown webs containing particles
US6494974B2 (en) 1999-10-15 2002-12-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of forming meltblown webs containing particles
US20020155776A1 (en) * 1999-10-15 2002-10-24 Mitchler Patricia Ann Particle-containing meltblown webs
US20030124940A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-03 Michael Rajendran S. Tunable or adjustable liner for selectively absorbing sound energy and related methods
US20030124304A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-03 Michael Rajendran S. Vehicle energy absorbing element
US20050006808A1 (en) * 2003-06-26 2005-01-13 Thomas David W. Method for inline production of smooth surface board
US7294218B2 (en) * 2003-10-17 2007-11-13 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Composite material with improved structural, acoustic and thermal properties
US20050266757A1 (en) * 2003-10-17 2005-12-01 Roekens Bertrand J Static free wet use chopped strands (WUCS) for use in a dry laid process
US20080251187A1 (en) * 2003-10-17 2008-10-16 Enamul Haque Composite material with improved structural, acoustic and thermal properties
US20050098255A1 (en) * 2003-11-06 2005-05-12 Lembo Michael J. Insulation product having nonwoven facing and process for making same
US20060078699A1 (en) * 2004-10-12 2006-04-13 Mankell Kurt O Insulation board with weather and puncture resistant facing and method of manufacturing the same
US7279059B2 (en) * 2004-12-28 2007-10-09 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Polymer/WUCS mat for use in automotive applications
US20060137799A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Enamul Haque Thermoplastic composites with improved sound absorbing capabilities
US8806900B2 (en) * 2005-04-04 2014-08-19 Reforcetech As Ceramic bushing/s consisting local heating/s integrated in apparatus for manufacturing mineral/basalt fibers
US8652288B2 (en) * 2006-08-29 2014-02-18 Ocv Intellectual Capital, Llc Reinforced acoustical material having high strength, high modulus properties
CN101542025B (zh) * 2006-11-24 2011-04-27 松下电器产业株式会社 纳米纤维和高分子网状物的制造方法和装置
US20080175997A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Goldstein Joel E Emulsion polymer binder with azirdine crosslinking agent for glass fiber webs
FR2935707B1 (fr) * 2008-09-11 2012-07-20 Saint Gobain Isover Composition d'encollage pour laine minerale a base de sucre hydrogene et produits isolants obtenus
US9353470B2 (en) 2011-03-10 2016-05-31 Ocv Intellectual Capital, Llc Apparatus and method for producing a fibrous product
US9938712B2 (en) 2011-03-30 2018-04-10 Owens Corning Intellectual Capital, Llc High thermal resistivity insulation material with opacifier uniformly distributed throughout
BR112014007777A2 (pt) * 2011-09-30 2017-04-11 Owens Corning Intellectual Capital Llc método de formação de uma trama de materiais fibrosos
CN110747558B (zh) * 2019-10-10 2021-06-18 浙江石金玄武岩纤维股份有限公司 一种保温隔热板用玄武岩纤维缝纫线及其制备方法

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2278895A (en) * 1938-12-06 1942-04-07 Carbide & Carbon Chem Corp Composite material
US2399260A (en) * 1943-03-20 1946-04-30 American Viscose Corp Filamentous product
US2433000A (en) * 1943-09-29 1947-12-23 Fred W Manning Method for the production of filaments and fabrics from fluids
US2731066A (en) * 1949-04-20 1956-01-17 Owens Corning Fiberglass Corp Reinforced fibrous products, method and apparatus for making same
US2778763A (en) * 1954-01-18 1957-01-22 Raybestos Manhattan Inc Production of composite glass and asbestos yarn
US3016599A (en) * 1954-06-01 1962-01-16 Du Pont Microfiber and staple fiber batt
US3012281A (en) * 1955-02-25 1961-12-12 Owens Corning Fiberglass Corp Method of forming fibers
US3077751A (en) * 1955-09-14 1963-02-19 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for forming and processing fibers
US3025202A (en) * 1957-04-24 1962-03-13 Owens Corning Fiberglass Corp Method of manufacturing a fibrous product
US3050427A (en) * 1957-04-29 1962-08-21 Owens Corning Fiberglass Corp Fibrous glass product and method of manufacture
US3022538A (en) * 1957-09-03 1962-02-27 United States Gypsum Co Means for manufacturing mineral wool
US2944284A (en) 1957-10-09 1960-07-12 United States Gypsum Co Binder distribution and atomizing system for fiberizing apparatus
US3134704A (en) * 1960-05-13 1964-05-26 Reichhold Chemicals Inc Method of and apparatus for multiple forming and winding of glass and resin filaments
NL302605A (de) * 1962-12-26
DD53043A (de) * 1963-03-01 1900-01-01
US3343933A (en) 1964-05-08 1967-09-26 Celotex Corp Binder distribution method for producing mineral wool board
US3684415A (en) * 1968-08-14 1972-08-15 Exxon Research Engineering Co Melt blown roving die
US3725518A (en) * 1970-09-29 1973-04-03 Conwed Corp Method for producing a tubular net product
US3765998A (en) * 1971-01-11 1973-10-16 Allied Chem Shapable fiber-reinforced low molecular weight polyethylene terephthalate
GB1352391A (en) * 1971-06-10 1974-05-08 Ici Ltd Production of fibre reinforced thermoplastic materials
US3877911A (en) * 1972-09-13 1975-04-15 Owens Corning Fiberglass Corp Method and apparatus for producing fibers
JPS539301A (en) * 1976-07-12 1978-01-27 Mitsubishi Rayon Co Production of leather like sheet structre
NZ187979A (en) * 1977-07-29 1982-05-31 Ici Ltd Centrifugal spinning of fibres from liquid
US4277436A (en) * 1978-04-26 1981-07-07 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method for forming filaments
US4224373A (en) * 1978-12-26 1980-09-23 Owens-Corning Fiberglas Corporation Fibrous product of non-woven glass fibers and method and apparatus for producing same
US4359444A (en) * 1979-07-12 1982-11-16 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method for forming filaments
US4414276A (en) * 1980-07-29 1983-11-08 Teijin Limited Novel assembly of composite fibers
US4552603A (en) * 1981-06-30 1985-11-12 Akzona Incorporated Method for making bicomponent fibers
US4871491A (en) * 1984-03-15 1989-10-03 Basf Structural Materials Inc. Process for preparing composite articles from composite fiber blends
US5100592A (en) * 1986-03-12 1992-03-31 Washington University Technology Associated, Inc. Method and apparatus for granulation and granulated product
CA1322521C (en) * 1987-06-05 1993-09-28 Alan I. Faden Thyrotropin-releasing hormone analog composition and use thereof
US4832723A (en) * 1988-02-16 1989-05-23 Manville Corporation Apparatus for producing desired fiber column configuration
FR2638467B1 (de) * 1988-10-28 1991-11-08 Saint Gobain Vetrotex
JPH02120258A (ja) * 1988-10-28 1990-05-08 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd ガラス繊維用集束剤
US5057168A (en) * 1989-08-23 1991-10-15 Muncrief Paul M Method of making low density insulation composition
US5100435A (en) * 1990-12-04 1992-03-31 Kimberly-Clark Corporation Meltblown nonwoven webs made from epoxy/pcl blends
US5123949A (en) * 1991-09-06 1992-06-23 Manville Corporation Method of introducing addivites to fibrous products
FI95154C (fi) 1992-03-09 1995-12-27 Roctex Oy Ab Menetelmä mineraalikuituja ja sideainetta sisältävän mattomaisen tuotteen valmistamiseksi
US5232638A (en) * 1992-09-18 1993-08-03 Schuller International, Inc. Apparatus and method for introducing additives to fibrous products

Also Published As

Publication number Publication date
EP0705226B1 (de) 1998-01-21
EP0705226B2 (de) 2001-09-05
AU7170494A (en) 1995-01-17
CA2164213A1 (en) 1995-01-05
ES2111312T3 (es) 1998-03-01
ES2111312T5 (es) 2002-01-16
US5614132A (en) 1997-03-25
DE69408142D1 (de) 1998-02-26
CA2164213C (en) 2000-02-08
CN1133030A (zh) 1996-10-09
PL311883A1 (en) 1996-03-18
TW296996B (de) 1997-02-01
JPH08506390A (ja) 1996-07-09
EP0705226A1 (de) 1996-04-10
WO1995000453A1 (en) 1995-01-05
DE69408142T3 (de) 2002-07-18
US5458822A (en) 1995-10-17
KR0185482B1 (ko) 1999-04-15
KR960703097A (ko) 1996-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69408142T2 (de) Verfahren zur herstellung eines mineralfaserprodukts
DE69408987T3 (de) Verfahren zur herstellung eines mineralfaserproduktes
DE69627040T2 (de) Glasmattenverstarktes thermoplastisches produkt
DE69513420T2 (de) Alternatives wehseln von mineralfasern und organische fasern
DE69826862T2 (de) Nichtwässrige schlichte für glasfasern und spritzgussfähige polymere
DE68907856T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines aus Verstärkungsfasern und einem organischen thermoplastischen Material geformten Fadens oder Bandes.
DE69515510T2 (de) Verfahren zum zufasern eines mineralen materials mit einem organischen material
DE69516887T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum formen von verbundsträngen
DE60001423T2 (de) Vorrichtungen und verfahren zur vorbereitung von polymerverkapselten glasfaserteilchen, sowie erzeugnisse
DE19882922B4 (de) Vliesstoff umfassend schmelzgeblasene Polymerfasern, Verfahren zum Herstellen von Polymerartikeln sowie Verwendung einer Schmelzblasdüse
DE2703461A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum wiederaufschmelzen von polymerabfaellen
DE3904137A1 (de) Verfahren zur herstellung von verbundstapelfasern aus in eine harzmatrix eingelagerten feinen anorganischen fasern
EP1043429B1 (de) Vorrichtung zum Herstellen eines strangartigen Faserverbundes aus Glasfasern und Glasfaserfaserverbund
DE2020813A1 (de) Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen auf Glasfasern
DE69604819T2 (de) Herstellung von glasfaserprodukten
DE69520955T2 (de) Verfahren zum zufasern eines mineralen materials mit einem organischen material
DE69607556T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur in-line Herstellung und Umwandlung von faserigen Verbundmaterialen in ein Verbundprodukt
EP0185960B1 (de) Herstellung von verstärktem Kunststoff
DE1404957B2 (de) Verfahren zum herstellen pigmentierter polypropylenfaeden
DE1769448B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines mit Glasfaser verstärkten, thermoplastischen Konzentrates in Granulatform
EP0680813A1 (de) Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Formmassen
DE102007057907A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Naturfaserverbundstoffen bzw. von Produkten aus solchen Verbundstoffen
WO1983002964A1 (en) Method for reusing waste hot spun fibers
DE102015204430B4 (de) Verfahren zum Imprägnieren von Faserrovings mit hochreaktiven Harzen im Wickelprozess
DE19815184C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von endlosen Verbundwerkstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: OWENS CORNING INTELLECTUAL CAPITAL,LLC (N. D. , US

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWAELTE BARDEHLE, PAGENBERG, DO