JP2024526854A - 吹き付けミネラルウールを含む物品 - Google Patents
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Abstract
本発明は、疎であるミネラルウールを含む熱遮断かつ／又は音響遮断物品に関し、ミネラルウールは、ミネラル繊維を含み、かつ吹き付けられるのに適している。本発明によれば、繊維は、度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長の、度数分布において中央値である繊維長に対する比が３より大きくなるような、繊維長の集団分布を有し、物品は少なくとも１種の添加剤を含み、０．４％～１．２％の合計添加剤重量パーセントを有する。【選択図】図１
Description
本発明は、吹き付けられるミネラルウール、好ましくはグラスウールを含む、熱遮断かつ／又は音響遮断物品、並びにそのような物品の吹き付けによって得られるコーティングに関する。
建築物のバリア、例えば壁、床、又は地面などを、吹き付けグラスウールをバリアに接触して堆積させることによって、熱的かつ／又は音響的に遮断することが知られている。袋内に圧縮されているグラスウールは、袋の開封の際に第１膨張を受ける。その後、グラスウールは、例えばカーダーを有する、グラスウールを吹き付けるように構成されている装置内に導入され、そこでグラスウールは第２膨張を受ける。その後、グラスウールは機械から遮断されるバリアまで、空気圧導管内において運ばれる。この方法は、不規則な形状を有するバリアをグラスウールで覆うことを可能にする。また、この方法は、グラスウールの製造から使用までの間の、グラスウールの体積を減少させることを可能にする。
しかしながら、バリア上にグラスウールを堆積させる際、グラスウールのかなりの部分が、周囲雰囲気中に飛散しうる。大気中に飛散した部分は、グラスウール「ダスト」として認定される。このダストは、グラスウールの吹き付けの際の、使用者の快適性の問題を有する。
グラスウールに鉱油（ミネラルオイル）を添加することによって、グラスウールの吹き付けの際に出るダストの量を減らし、このようにして使用者の快適性を高めることが知られている。
しかしながら、グラスウール内への鉱油の添加は、吹き付けグラスウールの熱伝導性λにおける上昇を引き起こし、これは、吹き付けグラスウールの熱性能及び／又は音響性能を低下させる。
この目的のために、米国特許出願公開第２０１７／０１９８４７２号明細書には、鉱油重量パーセントが先行技術と比較して低減された、グラスウールが記載されている。米国特許出願公開第２０１７／０１９８４７２号明細書に記載されたミネラルウールの鉱油重量パーセントは、ミネラルウールの全質量のうち０．１％～０．６％である。
しかしながら、米国特許出願公開第２０１７／０１９８４７２号明細書によって記載されたグラスウールは、バリア上に設置されている所定の密度のグラスウールに関して高い熱伝導性を有する。さらに、記載されているグラスウールは、その吹き付けの際に周囲雰囲気中に、多量のダストの飛散を引き起こす。したがって、所定の設置されているグラスウール密度に関する低い熱伝導性、及び使用者に対する高い設置快適性の、両方を有するグラスウールを生成する必要がある。
本発明の１つの目的は、公知のミネラルウールの熱伝導率以下の熱伝導率を有する一方で、使用者による物品の設置の際に放出されるダストの量を最小限に抑える、熱遮断かつ／又は音響遮断物品を提案することである。
この目的は、疎である（ルーズな）ミネラルウールを含む熱遮断かつ／又は音響遮断物品によって本発明の範囲内で達成され、ミネラルウールは、ミネラル繊維を含み、吹き付けられるのに適しており、そして以下の通りである：
－ 繊維が、度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長の、度数分布において中央値である繊維長に対する比が、３より大きく、特には４より大きく、優先的には５より大きいような、繊維長の集団分布を有する。
－ 物品が、少なくとも１種の添加剤を含み、この物品が、０．４％～１．２％、特には０．６％～１％、好ましくは０．７％～０．９％である、１種又は複数の添加剤の合計の重量パーセントを有する。
本発明は、有利には、個別に、又は任意のそれらの技術的にありうる組み合わせで、以下の特徴によって完成される：
－ 物品が、４Ｌ／ｍｉｎ～９Ｌ／ｍｉｎ、特には５Ｌ／ｍｉｎ～８Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは６Ｌ／ｍｉｎ～７．５Ｌ／ｍｉｎであるマイクロネアを有し、
－ 度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長が、厳密に１ｍｍより大きく、特には厳密に１．５ｍｍより大きく、優先的には厳密に２．０ｍｍより大きく、
－ 度数分布において中央値である繊維長が、２ｍｍ以下、特には１ｍｍ未満、優先的には３００μｍ～７００μｍであり、
－ ミネラルウールが、グラスウールであり、物品が好ましくは１００ｋｇ・ｍ－３～１８０ｋｇ・ｍ－３、特には１２０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３、優先的には１４０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３の密度を有し、
－ １種又は複数の添加剤が、防塵添加剤、疎水化添加剤、帯電防止添加剤、及び染料から選択される少なくとも１種の添加剤を含み、
－ １種又は複数の添加剤が、帯電防止剤を含み、帯電防止剤の重量パーセントが、０．０１％～０．３０％、特には０．０２％～０．２０％、優先的には０．０５％～０．１５％であり、
－ １種又は複数の添加剤が、帯電防止剤を含み、帯電防止剤が、第３級アンモニウム、第４級アンモニウム、及びポリエチレングリコールから選択され、
－ １種又は複数の添加剤が、疎水性添加剤を含み、疎水性添加剤の重量パーセントが、０．０５％～０．４％であり、
－ 繊維の本数による、繊維の平均長さが、０．５ｍｍ～１．５ｍｍであり、
－ 繊維の体積加重中央径が、５μｍ～１５μｍ、特には６μｍ～１２μｍ、優先的には７μｍ～１０μｍ、より好ましくは８μｍ～９μｍであり、
－ 物品が、吹き付けられた後、０．４５Ｗ・ｋｇ－１・ｍ－４～０．８Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４、特には０．５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．７５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４である熱性能係数χを有することができ、
－ 物品が、吹き付けられた後、５ｋｇ／ｍ３～１８ｋｇ／ｍ３、特には７ｋｇ／ｍ３～１２ｋｇ／ｍ３、優先的には８．５ｋｇ／ｍ３～１１ｋｇ／ｍ３である密度を有することができ、
－ １種又は複数の添加剤が、一緒になって、繊維上で噴霧堆積物、好ましくは繊維上で噴霧層を、好ましくは液体経路によって、形成する。
－ 物品が、４Ｌ／ｍｉｎ～９Ｌ／ｍｉｎ、特には５Ｌ／ｍｉｎ～８Ｌ／ｍｉｎ、好ましくは６Ｌ／ｍｉｎ～７．５Ｌ／ｍｉｎであるマイクロネアを有し、
－ 度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長が、厳密に１ｍｍより大きく、特には厳密に１．５ｍｍより大きく、優先的には厳密に２．０ｍｍより大きく、
－ 度数分布において中央値である繊維長が、２ｍｍ以下、特には１ｍｍ未満、優先的には３００μｍ～７００μｍであり、
－ ミネラルウールが、グラスウールであり、物品が好ましくは１００ｋｇ・ｍ－３～１８０ｋｇ・ｍ－３、特には１２０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３、優先的には１４０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３の密度を有し、
－ １種又は複数の添加剤が、防塵添加剤、疎水化添加剤、帯電防止添加剤、及び染料から選択される少なくとも１種の添加剤を含み、
－ １種又は複数の添加剤が、帯電防止剤を含み、帯電防止剤の重量パーセントが、０．０１％～０．３０％、特には０．０２％～０．２０％、優先的には０．０５％～０．１５％であり、
－ １種又は複数の添加剤が、帯電防止剤を含み、帯電防止剤が、第３級アンモニウム、第４級アンモニウム、及びポリエチレングリコールから選択され、
－ １種又は複数の添加剤が、疎水性添加剤を含み、疎水性添加剤の重量パーセントが、０．０５％～０．４％であり、
－ 繊維の本数による、繊維の平均長さが、０．５ｍｍ～１．５ｍｍであり、
－ 繊維の体積加重中央径が、５μｍ～１５μｍ、特には６μｍ～１２μｍ、優先的には７μｍ～１０μｍ、より好ましくは８μｍ～９μｍであり、
－ 物品が、吹き付けられた後、０．４５Ｗ・ｋｇ－１・ｍ－４～０．８Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４、特には０．５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．７５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４である熱性能係数χを有することができ、
－ 物品が、吹き付けられた後、５ｋｇ／ｍ３～１８ｋｇ／ｍ３、特には７ｋｇ／ｍ３～１２ｋｇ／ｍ３、優先的には８．５ｋｇ／ｍ３～１１ｋｇ／ｍ３である密度を有することができ、
－ １種又は複数の添加剤が、一緒になって、繊維上で噴霧堆積物、好ましくは繊維上で噴霧層を、好ましくは液体経路によって、形成する。
本発明の別の態様は、本発明の一実施形態による物品を吹き付けることによって得られる熱遮断及び／又は音響遮断コーティングである。
コーティングは、有利には、０．４５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．８Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４、特には０．５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．７５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４である熱性能係数χを有する。
コーティングは、有利には、５ｋｇ／ｍ３～１８ｋｇ／ｍ３、特には７ｋｇ／ｍ３～１２ｋｇ／ｍ３、優先的には８．５ｋｇ／ｍ３～１１ｋｇ／ｍ３である密度を有する。
コーティングは、有利には、３５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～６０ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１、特には４０ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～５５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１、優先的には４５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～５２ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１である熱伝導性を有する。
本発明の別の態様は、本発明の一実施形態による物品を製造する方法であり、この方法は、１種又は複数の添加剤の全てを繊維上に、液体経路によって噴霧する工程を含む。
本発明の別の態様は、建築物のバリアの熱遮断及び／又は音響遮断のための、本発明の一実施形態に係る物品の使用である。
図の説明
本発明の他の特徴、目的及び利点は、以下の説明から明らかになるであろう。これは、純粋に例示的かつ非限定的であり、添付の図面と併せて読まれるべきである：
全ての図において、同様の要素には、同一の参照番号を付している。
定義
「熱性能係数χ」とは、Ｗ・ｍ－１・Ｋ－１で表される、熱伝導性λと、ｋｇ／ｍ３で表される、吹き付けられたときの本発明の一実施形態による物品の密度ρとの積を意味する。熱性能係数χは、公知の様式において、所定の熱抵抗Ｒをバリア上で得るために吹き付けるミネラルウールの量を代表する。実際、質量ｍ及び体積Ｖを有するコーティングによって遮断される表面Ｓを考慮すると、熱性能係数χは、一方では、質量ｍと、他方では、熱抵抗Ｒと表面Ｓとの積との、比に等しい。このようにして、ミネラルウールの熱性能は、所定の熱抵抗Ｒと熱性能係数χとの積によって決定されうる。
ミネラルウールの「吹き付け」とは、ＥＮ １４０６４－１：２００７規格によって定義されるような吹き付けを意味し、優先的にはＥＮ １４０６４－１：２００７規格の附属書Ｃ．２．１を参照し、「Ｃａｈｉｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ８，Ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓ ｅｐｒｏｕｖｅｔｔｅｓ ｄ’ｅｓｓａｉｓ ｐｏｕｒ ｌｅｓ ｐｒｏｄｕｉｔｓ ｅｎ ｖｒａｃ， Ｉｎｄｉｃｅ ｄｅ ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ，ｄａｔｅ ｄｅ ｍｉｓｅ ｅｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ：０１／０７／２０１９，ＡＣＥＲＭＩ」によって定義されるような吹き付けを意味する。
熱伝導性は、ＥＮ １４０６４－１：２００７規格を参照し、「Ｃａｈｉｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ８，Ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓ ｅｐｒｏｕｖｅｔｔｅｓ ｄ’ｅｓｓａｉｓ ｐｏｕｒ ｌｅｓ ｐｒｏｄｕｉｔｓ ｅｎ ｖｒａｃ，Ｉｎｄｉｃｅ ｄｅ ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ，ｄａｔｅ ｄｅ ｍｉｓｅ ｅｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏ：０１／０７／２０１９，ＡＣＥＲＭＩ」において定義される測定法に従って、測定される。
ミネラルウールの「密度」とは、ミネラルウールを充填した容器内で測定されるミネラルウールの質量を、容器の体積で除した値を意味する。ミネラルウールの輸送用の袋内に梱包されたミネラルウールの場合、ミネラルウールの密度は、袋の中で圧縮されたミネラルウールの質量と袋の容積との比に等しい。吹き付けミネラルウールの場合、吹き付けミネラルウールの密度の測定は、ＥＮ １４０６４－１：２００７規格の附属書Ｃ．２．１を参照し、「Ｃａｈｉｅｒ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ８，Ｃｏｎｆｅｃｔｉｏｎ ｄｅｓ ｅｐｒｏｕｖｅｔｔｅｓ ｄ’ｅｓｓａｉｓ ｐｏｕｒ ｌｅｓ ｐｒｏｄｕｉｔｓ ｅｎ ｖｒａｃ， Ｉｎｄｉｃｅ ｄｅ ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｃ，ｄａｔｅ ｄｅ ｍｉｓｅ ｅｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ：０１／０７／２０１９，ＡＣＥＲＭＩ」において定義される。
本出願において、ミネラルウール繊維の繊度は、５ｇの下で、それらのマイクロネアの値によって決定される。マイクロネアは、「繊度指数」とも呼ばれ、繊維の比表面積を代表する。マイクロネア測定は、物品から抽出された所定量の繊維が所定圧力の気体（一般的には空気又は窒素）にさらされるときの、空気力学的圧力降下を測定することを含む。この測定は、ミネラル繊維生成ユニットにおける標準的な実践であり、それは標準化されており（ＤＩＮ ５３９４１又はＡＳＴＭ Ｄ １４４８規格）、「マイクロネアテスター」と呼ばれるものを用いる。マイクロネアの測定方法は、国際公開第２００３／０９８２０９号にも記載されている。
発明の詳細な説明
熱遮断／音響遮断物品の一般構造、及び繊維長の集合分布
本発明の一態様は、疎であるミネラルウールを含む熱遮断かつ／又は音響遮断物品である。好ましくは、ミネラルウールは、グラスウールであり、好ましくはバルク状である。ミネラルウールはミネラル繊維を含む。グラスウールは、公知の様式において、ガラス繊維を含む。ミネラル繊維は、無機原料、好ましくはガラス、石、及び／又はスラグの溶融によって、生成されうる。ミネラルウールは、吹き付けられるのに適している。
好ましくは、ミネラル繊維は、以下を有するガラスを溶融することによって生成されうる：
－ ５０％～７５％、好ましくは６０％～７０％であるＳｉＯ２の重量パ－セント、及び／又は、
－ １０％～２５％、好ましくは１０％～２０％であるＮａ２Ｏの重量パ－セント、及び／又は、
－ ５％～１５％、好ましくは５％～１０％であるＣａＯの重量パ－セント、及び／又は、
－ １％～１０％、好ましくは２％～５％であるＭｇＯの重量パ－セント、及び／又は、
－ ５％～２０％である、ＣａＯの重量パ－セント及びＭｇＯの重量パ－セントの合計、及び／又は、
－ ０％～１０％、特には２％～８％、好ましくは３％～６％、より好ましくは３．５％～５％であるＢ２Ｏ３の重量パ－セント、及び／又は、
－ ０％～８％、好ましくは１％～６％であるＡｌ２Ｏ３、及び／又は、
－ ０％～５％、好ましくは０．５％～２％であるＫ２Ｏの重量パ－セント、及び／又は、
－ １２％～２０％である、Ｎａ２Ｏの重量パーセント及びＫ２Ｏの重量パーセントの合計。
－ ５０％～７５％、好ましくは６０％～７０％であるＳｉＯ２の重量パ－セント、及び／又は、
－ １０％～２５％、好ましくは１０％～２０％であるＮａ２Ｏの重量パ－セント、及び／又は、
－ ５％～１５％、好ましくは５％～１０％であるＣａＯの重量パ－セント、及び／又は、
－ １％～１０％、好ましくは２％～５％であるＭｇＯの重量パ－セント、及び／又は、
－ ５％～２０％である、ＣａＯの重量パ－セント及びＭｇＯの重量パ－セントの合計、及び／又は、
－ ０％～１０％、特には２％～８％、好ましくは３％～６％、より好ましくは３．５％～５％であるＢ２Ｏ３の重量パ－セント、及び／又は、
－ ０％～８％、好ましくは１％～６％であるＡｌ２Ｏ３、及び／又は、
－ ０％～５％、好ましくは０．５％～２％であるＫ２Ｏの重量パ－セント、及び／又は、
－ １２％～２０％である、Ｎａ２Ｏの重量パーセント及びＫ２Ｏの重量パーセントの合計。
図１を参照すると、繊維は、度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長と、分布度数において中央値である繊維長との比が、３より大きく、特には４より大きく、優先的には５より大きいような、繊維長の集団分布を有する。
物品は、少なくとも１種の添加剤を含む。物品は、０．４％～１．２％、特には０．６％～１％、優先的には０．７％～０．９％である、１種又は複数の添加剤の合計の重量パーセントを有する。
本発明者は、このようにして、所定量の吹き付け物品について、吹き付け物品によって形成されるコーティングの熱伝導性を最小化することが、物品の吹き付けの際のダストの放出を抑えつつ、可能であることを発見した。実際、吹き付け物品によって形成されるコーティングは、短繊維及び長繊維の両方の大きな割合を有し、これは、コーティングの設置の際にダストの放出を引き起こす特定の繊維を保持すること、及び長繊維のみを含むコーティングと比較して熱伝導性を最小化することの両方を可能にする。
１種又は複数の添加剤の一部又は全部は、有機でありうる。１種又は複数の添加剤の全ての重量パーセントは、ＩＳＯ １８８７：２０１４規格に従って、強熱減量によって決定されうる。
遮断物品は、０．１％未満のバインダー含有量を有しうる。特には、遮断物品は、バインダーを含まなくてよく、ゼロのバインダー重量パーセントを有しうる。しかしながら、特には、物品が、バインダーを含むグラスウールをリサイクルすることによって製造される場合には、痕跡量のバインダーが存在しうる。
例えば、図１は、本発明の一実施形態による物品の繊維長の集団の累積頻度の分布を示しており、これに関して、度数において９０番目のパーセンタイル（Ｄ９０）に等しい繊維長は、１８５６μｍに等しく、度数の中央値である繊維長（Ｄ５０）は、３３５．７μｍに等しい。図示された分布は、度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長の、度数分布において中央値である繊維長に対する比が、５．５２に等しい物品に相当する。
遮断物品の製造
図２を参照すると、遮断物品を生成するための設備は、繊維化ユニットを有してよく、ここでミネラル繊維が生成される。繊維化ユニットは、垂直軸Ｘに沿って回転するように構成されている遠心分離装置１を有しうる。遠心分離装置１は、周縁ストリップを有する。周縁ストリップは、複数のオリフィスによって貫通されており、これを通って溶融原料が遠心分離装置の内部から流れてよく、溶融原料のフィラメントを形成する。
繊維化ユニットはまた、バーナー２を含みうる。バーナー２は、環状の形状を有してよく、制御された温度の気体流をオリフィスの出口にもたらすように配置されうる。バーナー２は、オリフィスから出たフィラメントを延伸させることを可能にし、それによってミネラル繊維を形成する。環状インダクター３は、遠心分離装置の下方に配置されうる。環状インダクター３は、遠心分離装置１の下方部、特にはスピナーを加熱することを可能にする。このようにして、ミネラル繊維のウェブ４が形成される。ミネラル繊維を受け取るためのベルト５は、遠心分離装置１の下に配置されうる。
バーナー２は、バーナー２の出口におけるガスジェットの温度が１３００℃～１５００℃、好ましくは約１４００℃になるように構成される。ガスジェットを駆動する、バーナー２の圧力変化は、繊維の繊度を制御することを可能にする：比較的低いバーナー圧力２は、比較的大きい繊維直径をもたらしうる。
本発明者は、生成される全てのミネラル繊維の中の長いミネラル繊維の割合を、上述した割合で、オリフィスの出口においてバーナー２によってフィラメントに伝達される運動量を公知の運動量に対して減少させることによって、著しく増加させることが可能であることを発見した。したがって、バーナー２の圧力は、４００ｍｍＣＥ～８００ｍｍＣＥ、特には４００ｍｍＣＥ～４５０ｍｍＣＥでもたらされる（１ｍｍＣＥ＝９．８１Ｐａであることに留意されたい）。
遠心分離装置１の回転速度は、毎分１６００回転～毎分３０００回転、特には毎分２４００回転～毎分３０００回転でありうる。
遠心分離装置１の回転の際の、オリフィスの接線速度は、５０ｍ／秒～８０ｍ／秒、好ましくは５７ｍ／秒～７５ｍ／秒でありうる。このようにして、厳密に１．５ｍｍより大きい、優先的には厳密に２．０ｍｍより大きい長さを有する繊維の割合を、物品の繊維の集団において増加させることが可能である。実際、繊維の長さは、オリフィスの出口から繊維に供給される運動量を増加させることによって、増加されうる。しかしながら、バーナーによって繊維に供給される運動量は、バーナーの下流で、流体の乱流によって押し流される繊維が経験する機械的応力に付随しうる。これらの応力は、繊維の破断につながりうる。このように、オリフィスの接線速度は、繊維に十分な運動量を提供する一方で、乱流環境において繊維が経験する機械的応力を低減することを可能にする。
スピナーオリフィス１個当たりの、１日の繊維生産量は、１日当たりに各オリフィスを通過する溶融材料のスループットに等しい。スピナーオリフィス１個当たりの、１日の繊維生産量は、０．３０ｋｇ／日～０．８ｋｇ／日、特には０．４ｋｇ／日～０．７ｋｇ／日でありうる。好ましくは、オリフィス１個当たりの繊維生産量は、０．４０ｋｇ／日未満でありうる。このようにして、比較的高い生産量で生成された繊維に関して、繊維の直径を減少させることが可能であり、したがって、オリフィスの出口においてバーナー２によってフィラメントに伝達される運動量の減少の影響を相殺することが可能である。
遠心分離装置２のスピナーは、例えばスピナーの直径が６００ｍｍに等しい場合、少なくとも３０，０００個のオリフィスを有しうる。好ましくは、遠心分離装置２のスピナーは、例えばスピナーの直径が４００ｍｍに等しい場合、少なくとも３６，０００個のオリフィスを有しうる。このように、一定の総生産量に対して、オリフィス１個当たりの生産量は、微細繊維を生成するために十分に小さく、それによって、オリフィスの出口においてフィラメントに対するバーナー２の運動量の伝達の減少の影響を相殺する。
遠心分離装置２のスピナーは、５０ｍｍ～８００ｍｍ、優先的には４００ｍｍ～６００ｍｍである直径を有する。遠心分離装置２の生産量は、スピナーの直径によって変化する。
オリフィスは、スピナーのドリリングストリップ（穿孔ストリップ）にわたって形成され、分布している。ドリリングストリップの高さは、遠心分離装置の回転軸Ｘの方向に沿って、好ましくは３５ｍｍ未満である。オリフィスの直径は、０．５～１．１ｍｍである。
隣接するオリフィスの中心間の距離は、０．８ｍｍ～２ｍｍでありうる。この距離は、１０％未満、好ましくは３％未満で変化しうる。隣接するオリフィスの中心間の距離は、スピナーの下方部に向いた方向において減少しうる。
そして、製造方法は、ベルト５上のミネラル繊維を回収する工程を含みうる。回収工程に続いて、製造方法は、繊維を粉砕する工程、次いで繊維を圧縮する工程を含みうる。粉砕工程は、本発明の一実施形態による物品を得るように実施されうる。
物品を製造する工程は、１種又は複数の添加剤の全体を、液体経路によって繊維上に噴霧する工程を含みうる。したがって、添加剤は、繊維上に噴霧される前に混合されてよく、それによって、それらの局所濃度が均一になる。本発明の一態様は、１種又は複数の添加剤が、一緒になって、繊維上で噴霧堆積物、好ましくは繊維上で噴霧層を形成する物品である。好ましくは、堆積物、優先的には１つ又は複数の層は、液体噴霧によって形成される。実際、１種又は複数の添加剤を含む噴霧された液体は、部分的又は全体的に、繊維の表面にわたって均質に分布してよく、それによって、液体の溶媒の蒸発後に添加剤の層を形成する。液体はまた、繊維と接触して液滴又は小さい液滴を形成してよく、それによって、液体の溶媒の蒸発後に、１種又は複数の添加剤が滴状形状を有する堆積物を形成する。
ミネラルウールの構造及び幾何学的形状
度数分布における平均繊維長は、０．５ｍｍ～１．５ｍｍでありうる。
度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長は、厳密に１ｍｍ超、特には厳密に１．５ｍｍ超、優先的には厳密に２．０ｍｍ超でありうる。このようにして、コーティングの設置の際に物品を吹き付けることによるダストの放出を最小限に抑えることが可能である。
度数分布において中央値である繊維長は、２ｍｍ以下、特には１ｍｍ未満、優先的には３００μｍ～７００μｍでありうる。
物品は、４Ｌ／ｍｉｎ～９Ｌ／ｍｉｎ、特には５Ｌ／ｍｉｎ～８Ｌ／ｍｉｎ、優先的には６Ｌ／ｍｉｎ～７．５Ｌ／ｍｉｎであるマイクロネアを有しうる。このようにして、吹き付け物品によって形成されるコーティングの放射熱伝達をとりわけ最小化する一方で、物品中の添加剤の重量パーセントから、物品の吹き付けの際のダストの放出を抑えることが可能である。
繊維の体積加重中央径は、５μｍ～１５μｍ、特には６μｍ～１２μｍ、優先的には７μｍ～１０μｍ、より好ましくは８μｍ～９μｍである。このようにして、所定量の吹き付け物品について、吹き付け物品によって形成されるコーティングの放射熱伝達をとりわけ最小化する一方で、物品中の添加剤の重量パーセントに起因する物品の吹き付けの際のダストの放出を制限することが可能である。
繊維の直径及び長さを、基材上に繊維を堆積させ、次いで堆積させた繊維を顕微鏡で撮像することによって測定しうる。物品又はコーティングの試料を、ピンセットを用いて採取しうる。典型的には、物品又はコーティングのうち１０～３０ｍｇを取り除きうる。測定される繊維の数は、１０００本超、特には２０００本超、好ましくは５０００本超である。次に、試料の繊維を溶媒中に分散させうる。溶媒は、蒸留水及びグリセリンの混合物を、例えば５００：１の割合で、含んでよく、かつ／又は界面活性剤を含みうる。試料は、３０分～２時間にわたって、実験室用攪拌機を用いて攪拌され、その結果、溶媒中に繊維が分散される。次に、繊維の分散液を、蒸留水中で１：３～１：２０の比で希釈する。次に、希釈した繊維の分散液を、基材上、例えばペトリ皿の底の上に堆積させる。次いで、分散液中に含まれる繊維を、倍率が例えば２０倍、４０倍、若しくは９０倍に等しい対物レンズを提供された顕微鏡によって、又は繊維の長さを評価するのに十分な解像度で繊維を観察することを可能にする、任意のその他のイメージングシステム（カメラ、スキャナー）によって、撮像する。次に画像処理が行われる。各画像において、数ピクセル未満のピクセルクラスター、又は偏心率が０．５未満であるピクセルクラスター、すなわちほぼ円形の粒子は、無視される。次にワイヤーフレームを各画像に適用し、それによって、繊維の中央軸を得る。そして最後に、スコア関数を用いて、２つの繊維セグメントが同じ繊維に属する確率を評価する。スコア関数は、閾値化工程の際に繊維セグメントに分割された繊維を再構成するためにも用いられる。
添加剤
本発明の全ての実施形態において、物品は、０．４％～１．２％、特には０．６％～１％、優先的には０．７％～０．９％である、１種又は複数の添加剤の合計の重量パーセントを有する。このようにして、上述のように、かつ記載した繊維長の集団分布と組み合わせて、物品の熱遮断を最大化する一方で、物品の設置の際のダストの放出を抑えることが可能である。実際、通常有機化合物を含む、添加剤は、物品を通しての熱伝達を促進し、このようにして、吹き付け物品によって与えられる熱遮断特性を低下させる。本願明細書において、１種又は複数の添加剤の合計の重量パーセントとは、物品のうちの全添加剤を意味すると理解される。異なる性質を有する添加剤である、全添加剤の重量パーセントは、各添加剤の重量パーセントを一度だけ合計することによって計算される。１種又は複数の添加剤の合計の重量パーセントというこの定義は、添加剤が複数の機能を有することから除外するものではない。機能は、少なくとも、防塵機能、疎水化機能、帯電防止機能、及び染料機能の中から選択されうる。所定の機能を有する１種又は複数の添加剤の重量パーセントは、この所定の機能を有する各添加剤の重量パーセントを合計することによって計算される。この定義は、第１機能及び第２機能の両方を有する、第１添加剤の重量パーセントが、第１機能を有する１種又は複数の添加剤の重量パーセント、及び第２機能を有する１種又は複数の添加剤の重量パーセントの両方で合計されることを妨げるものではない。
１種又は複数の添加剤は、任意の種類のものでありうる。１種又は複数の添加剤は、優先的には、防塵添加剤、疎水化添加剤、帯電防止添加剤、及び染料から選択される。
熱遮断物品は、帯電防止添加剤を含みうる。帯電防止添加剤の重量パーセントは、０．０１％～０．３０％、特には０．０２％～０．２０％、優先的には０．０５％～０．１５％でありうる。
帯電防止添加剤は、少なくとも第３級アンモニウム、第４級アンモニウム、及びポリエチレングリコールから選択されうる。好ましくは、帯電防止添加剤は、ポリエチレングリコール、並びに第３級アンモニウム及び第４級アンモニウムから選択される少なくとも１種の化合物を含む。第３級アンモニウム及び第４級アンモニウムの合計重量パーセントは、０．０１％～０．２５％、特には０．０１％～０．０５％でありうる。ポリエチレングリコールの重量パーセントは、０．０３％～０．２０％、特には０．０５％～０．１０％でありうる。
帯電防止添加剤を、先述したミネラル繊維のウェブ４を形成する工程に続いて、かつ／又は繊維を粉砕する工程に続いて、例えば空気圧経路における繊維の輸送の際に、製造されたミネラル繊維のマット４上に噴霧しうる。帯電防止添加剤は、吹き付けミネラルウールのミネラル繊維の静電荷の値を増加させることを可能にする。このようにして、遮断されるバリア上に吹き付けられる物品によって得られるコーティングの堆積の際に、ミネラル繊維が使用者の衣服に付着しない。図３を参照すると、吹き付けミネラルウールの静電荷の測定を、吹き付け物品が遮断されるバリアに運ばれる導管の出口において、移動式静電センサー（例えば、Ｋｅｙｅｎｃｅ ＳＫ－０５０モデルのセンサー）を配置することによって実施しうる。このセンサーは、吹き付け物品が搬送される経路の近くで、吹き付け物品が経路を通過する時に測定される電位と、吹き付け物品が経路を通過しない時に、同じ場所で測定される電位との電位差ΔＶを測定する。測定された電位差は、経路を通る繊維の平均電荷に比例し、同じ方向において変化する。センサーを、例えば、吹き付けミネラルウールを遮断されるバリア上に堆積させるために用いられる、空気圧導管の出口において配置しうる。
物品の吹き付けミネラル繊維の平均電荷は、ゼロ又はプラスでありうる。実際、本発明者は、吹き付け繊維の平均電荷がゼロ又はプラスであることが、使用者の衣服に対する物品の帯電防止効果を観察するのに十分な条件であることを発見した。「平均電荷」とは、物品の吹き付けの際に測定されたミネラル繊維の電荷の平均を指す。図３は、相対湿度（ＲＨ）レベルの関数としての繊維の平均電荷を示す。
熱遮断物品は、帯電防止添加剤を含みうる。添加剤は、ミネラルウール中に堆積されるとき、それが、遮断物品が疎水性を有することを可能にする場合、「疎水性」であると言われる。疎水性添加剤を、先述したミネラル繊維のウェブ４を形成する工程に続いて生成されたミネラル繊維のウェブ４上に噴霧しうる。疎水化添加剤の重量パーセントは、０．０５％～０．４％、好ましくは０．１％～０．２％でありうる。疎水化添加剤は、シリコーン、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）でありうる。
熱遮断物品は、防塵添加剤を含みうる。防塵添加剤を、先述したミネラル繊維のウェブ４を形成する工程に続いて、かつ／又は繊維を粉砕する工程に続いて、例えば空気圧経路における繊維の輸送の際に、生成されたミネラル繊維のマット４上に噴霧しうる。防塵添加剤は、吹き付けられるウールの吹き付けの際にダストの形成を減少させ、このようにして、使用者の快適性を高め、かつミネラル繊維が使用者の気道内に侵入しないようにすることを可能にする。防塵添加剤は、油、特には植物由来の油及び／又は鉱物由来の油を含みうる。好ましくは、防塵添加剤の重量パーセントは、物品が、０．４％～１．２％である１種又は複数の添加剤の合計の重量パーセントを有するように、帯電防止添加剤の重量パーセントが、０．０１％～０．３０％であるように、かつ疎水化添加剤の重量パーセントが、０．０５％～０．４％であるように、決定されうる。好ましくは、防塵添加剤の重量パーセントは、０．３４％～１．１４％である。
遮断物品の巨視的特性、熱特性、及び消費特性
上述した物品の製造方法の最後において、特には繊維を圧縮する工程の後、物品は、物品を吹き付けることによって得られるコーティングの密度よりも大きい密度を有する。密度は、１００ｋｇ・ｍ－３～１８０ｋｇ・ｍ－３、特には１２０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３、優先的には１４０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３でありうる。密度は、梱包された物品の密度でありうる。したがって、等しい体積の場合、この密度範囲において物品の繊維長の集団分布を維持しながら、梱包したときに他の公知の物品よりも物品を軽くしうる。一例として、ロックウールから得られる公知の物品は、２００ｋｇ・ｍ－３超の密度を有する。このようにして、建設現場への物品の運搬を容易にすることが可能である。ミネラルウールを含む物品は、好ましくはバルク状で梱包される。物品は、先に定義した密度を有するように袋内に圧縮されうる。
本発明の別の態様は、本発明の一実施形態による物品を吹き付けることによって得られる、熱遮断かつ／又は音響遮断コーティングである。
コーティング、及び間接的に物品を、建物のバリアの熱遮断及び／又は音響遮断に用いうる。バリアは、壁、床、及び地面から選択されうる。バリアは、物品を吹き付けることによってコーティングを堆積させることによって遮断されうる。
好ましくは、コーティングは、０．４５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．８Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４、特には０．５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．７５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４である熱性能係数χを有する。このようにして、特には吹き付け前の物品の特性によって、使用者が予め規定した耐熱性を有するコーティングを設置するための物品の消費、及び物品の吹き付けの際に排出されるダストの排出の両方を、抑えることが可能である。コーティングは、３５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～５５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１、特には４０ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～５２ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１、優先的には４３ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～４９ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１である熱伝導性を有しうる。加えて、好ましくは先に定義した熱伝導性と組み合わせて、本発明の一実施形態による物品を吹き付けることによって得られる、コーティングは、５ｋｇ／ｍ３～１８ｋｇ／ｍ３、特には７ｋｇ／ｍ３～１２ｋｇ／ｍ３、好ましくは８．５ｋｇ／ｍ３～１１ｋｇ／ｍ３である密度を有しうる。
Claims (20)
- 熱遮断かつ／又は音響遮断物品であって、バルク状グラスウールを含み、前記グラスウールが、ミネラル繊維を含み、かつ吹き付けられるのに適しており、前記物品が、以下の特徴：
－ 前記繊維が、度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長の、度数分布において中央値である繊維長に対する比が３より大きくなるような、繊維長の集団分布を有すること、
－ 前記物品が、少なくとも１種の添加剤を含み、前記物品が、０．４％～１．２％、特には０．６％～１％、優先的には０．７％～０．９％である、１種又は複数の前記添加剤の合計の重量パーセントを有すること、
を有する、物品。 - ４Ｌ／ｍｉｎ～９Ｌ／ｍｉｎ、特には５Ｌ／ｍｉｎ～８Ｌ／ｍｉｎ、優先的には６Ｌ／ｍｉｎ～７．５Ｌ／ｍｉｎであるマイクロネアを有する、請求項１に記載の物品。
- 前記度数分布において９０パーセンタイルに等しい繊維長が、厳密に１ｍｍより大きく、特には厳密に１．５ｍｍより大きく、優先的には厳密に２．０ｍｍより大きい、請求項１又は請求項２に記載の物品。
- 前記度数分布において中央値である繊維長が、２ｍｍ以下、特には１ｍｍ未満、優先的には３００μｍ～７００μｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の物品。
- 前記物品が、１００ｋｇ・ｍ－３～１８０ｋｇ・ｍ－３、特には１４０ｋｇ・ｍ－３～１６０ｋｇ・ｍ－３の密度を有する、請求項１～４までのいずれか１項に記載の物品。
- １種又は複数の前記添加剤が、防塵添加剤、疎水化添加剤、帯電防止添加剤、及び染料から選択される少なくとも１種の添加剤を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の物品。
- １種又は複数の前記添加剤が帯電防止添加剤を含み、前記帯電防止添加剤の重量パーセントが、０．０１％～０．３０％、特には０．０２％～０．２０％、優先的には０．０５％～０．１５％である、請求項１～４のいずれか１項に記載の物品。
- １種又は複数の前記添加剤が帯電防止添加剤を含み、前記帯電防止添加剤が、第３級アンモニウム、第４級アンモニウム、及びポリエチレングリコールから選択される、請求項１～７のいずれか１項に記載の物品。
- １種又は複数の前記添加剤が疎水化添加剤を含み、前記疎水化添加剤の重量パーセントが、０．０５％～０．４％である、請求項１～８のいずれか１項に記載の物品。
- 前記繊維の、繊維の本数による平均長さが、０．５ｍｍ～１．５ｍｍである、請求項１～９のいずれか１項に記載の物品。
- 前記繊維の体積加重中央径が、５μｍ～１５μｍ、特には６μｍ～１２μｍ、優先的には７μｍ～１０μｍである、請求項１～１０のいずれか１項に記載の物品。
- 吹き付けられた後に、０．４５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．８Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４、特には０．５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．７５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４である熱性能係数χを有することができる、請求項１～１１のいずれか１項に記載の物品。
- 前記物品が、吹き付けられた後、５ｋｇ／ｍ３～１８ｋｇ／ｍ３、特には７ｋｇ／ｍ３～１２ｋｇ／ｍ３、優先的には８．５ｋｇ／ｍ３～１１ｋｇ／ｍ３である吹き付け密度を有することができる、請求項１～１２のいずれか１項に記載の物品。
- １種又は複数の前記添加剤が、一緒になって、前記繊維上で噴霧堆積物を形成する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の物品。
- 請求項１～１４のいずれか１項に記載の物品を吹き付けることによって得られる、熱遮断かつ／又は音響遮断コーティング。
- 前記コーティングが、０．４５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．８Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４、特には０．５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４～０．７５Ｗ・ｋｇ・Ｋ－１・ｍ－４である、熱性能係数χを有する、請求項１５に記載のコーティング。
- 前記コーティングが、５ｋｇ／ｍ３～１８ｋｇ／ｍ３、特には７ｋｇ／ｍ３～１２ｋｇ／ｍ３、優先的には８．５ｋｇ／ｍ３～１１ｋｇ／ｍ３である、密度を有する、請求項１５又は請求項１６に記載のコーティング。
- 前記コーティングが、３５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～６０ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１、特には４０ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～５５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１、優先的には４５ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１～５２ｍＷ・ｍ－１・Ｋ－１である、熱伝導性を有する、請求項１５～１７のいずれか１項に記載のコーティング。
- 請求項１～１４のいずれか１項に記載の物品を製造する方法であって、１種又は複数の前記添加剤の全てを液体経路によって前記繊維上に噴霧する工程を含む、製造方法。
- 建築物のバリアの熱遮断及び／又は音響遮断のための、請求項１～１４のいずれか１項に記載の物品の使用。
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