JP4262885B2 - インシュレーション材を製造する方法、有機繊維材料、およびインシュレーションを実施する吹き込みインシュレーション法 - Google Patents
インシュレーション材を製造する方法、有機繊維材料、およびインシュレーションを実施する吹き込みインシュレーション法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
本発明は、インシュレーション材を製造する方法に関する。該方法は、パルプの製造工程において、木材その他の繊維化可能材料を繊維化し、洗浄と乾燥を実施することから成り、前記インシュレーション材はあとで再繊維化され、該インシュレーション材に大きな体積が与えられる。
【０００２】
本発明は、また、有機繊維材料にも関する。該有機繊維材料は、パルプの製造工程で繊維化され、洗浄された繊維材料を含み、該繊維材料は含水セルロースパルプの形のものである。
【０００３】
本発明は、さらに、もう一つの有機繊維材料にも関する。該有機繊維材料は、パルプの製造工程で繊維化され、洗浄された繊維材料を含み、該繊維材料は圧縮、乾燥されて、固体シート、バンド、または該バンドから作られるロールとされたものである。
【０００４】
さらに、本発明は、インシュレーションを実施するための吹き込みインシュレーションの方法にも関する。該方法においては、インシュレーション材がセルロース基の繊維インシュレーションから成り、パルプの製造工程においてあらかじめ繊維化され、洗浄、乾燥されている。前記方法は、インシュレーション材を固体の形で設置現場に配送して、該固体インシュレーション材を設置現場で吹き込みステップにより再繊維化して該インシュレーション材に大きな体積を与えることから成る。
【０００５】
“セルロースパルプウール”という言葉は、本発明におけるような、清浄な木材繊維パルプから製造される木材繊維インシュレーション、または紙廃棄物から製造されるインシュレーション材に対して使用する。
【０００６】
パルプの製造時に生成される木材繊維パルプで作られるインシュレーションは、本件と同一発明者によるＦＩ ９７７４３号およびＦＩ ９５１６２４号明細書に記載されている。これらのインシュレーションは、ＶＩＴＡＬインシュレーションの名前で知られている。
【０００７】
一般的に言えば、インシュレーションはボードの形に成形することができ、あるいは必要な程度まで吹き込んで吹き込みウールの形にすることができる。吹き込みウールは、建築物の基底床、中間床、および屋根のインシュレーションに用いることができる。本発明は、特に吹き込みウールインシュレーションに関するものであるが、必要な目的に使用できる有機繊維材料そのものにも関する。本発明は、また、平坦インシュレーションの製造にも適用できる。
【０００８】
紙廃棄物から製造されるインシュレーション材に、紙廃棄物破砕のあと、塩を加えることが知られている。塩は各種の損傷発生薬剤に対するインシュレーションの抵抗力を高める。インシュレーション材が吹き込み装置から出てきたときに、保護剤および接着剤をインシュレーション材に噴霧する、吹き込みウールインシュレーションの方法とインシュレーション製品とは、やはり公知である。この種の解決策には問題がある。保護剤と接着剤とを建築現場で吹き込みインシュレーション材に混合しなければならず、これには困難が伴いうるからである。材料の搬送もまた問題を引き起こしうる。さらに、建築現場で条件が最適であることはほとんどないので、作業の安全性が損なわれ、また作業がより困難になるということが起りうる。平坦インシュレーションを製造する先行技術の方法では、接着剤が繊維化の段階で混合されるが、これは最善の段階ではない。接着剤が水分を含んでいると、平坦インシュレーションを適当な厚さに圧縮するのが難しいからである。
【０００９】
ＦＩ ９１２５３７号（優先権 ＵＳ ６６３０１７号）明細書には、化学熱−機械的パルプ法（ＣＴＭＰ）によって製造された木材繊維インシュレーション材を、コンパクトな形、たとえばシートまたはロールの形で建築現場に配送し、建築現場でインシュレーション材をふわふわした形に繊維化する方法とインシュレーション材とが開示されている。この方法は搬送費用の節約を可能にする。同明細書には、通常のパルプ製造工程の場合と異なり、セルロースパルプが洗浄されたあとに保護剤が添加され、したがってまた前記保護剤たとえば殺菌剤、難燃剤、または防食剤が工程の最終段階たとえばワイヤに対してまたは乾燥時に添加される方法も教示されている。通常のパルプ製造工程の場合、保護剤は洗浄段階の前に添加され、その場合、保護剤の第一の目的はパルプの製造工程中のバクテリアの成長を防止することであり、パルプから製造される最終製品の性質を改善することではない。しかし、前記明細書の方法とインシュレーションとの欠点は、接着剤がインシュレーション法の最終段階まで添加されないということである。すなわち、インシュレーション材が再繊維化されてふわふわした形になり、またインシュレーション材が建築現場で必要な程度まで吹き込まれる段階まで、添加されない、ということである。
【００１０】
本発明の目的は、先行技術の解決策における問題と欠点を回避することを可能にする新しい解決策を提供することである。
【００１１】
前記目的は、本発明の方法によって達成される。この方法は、接着剤をインシュレーション材に、洗浄ステップのあとであるが、しかしあとで実施してインシュレーション材に大きな体積を与えるためのインシュレーション材の再繊維化の前に、添加する、ということを特徴とする。
【００１２】
本発明の繊維材料は、該繊維材料が接着剤をも含み、該接着剤がパルプの製造工程で洗浄された前記繊維材料に添加されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の繊維材料は、さらに、固体繊維材料が接着剤をも含み、該接着剤がパルプの製造工程で洗浄された前記繊維材料に添加されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の吹き込みインシュレーションの方法は、建築現場で再繊維化されるインシュレーション材が、再繊維化の前、しかしインシュレーション材製造の洗浄ステップがパルプの製造工程中に実施されたあと、接着剤で処理されることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、接着剤を、インシュレーション製品が製造される材料に加えるという考えに基づく。接着剤は、たとえば、まだパルプの製造工程にある洗浄ずみパルプ、またはパルプの製造工程で製造された、よりコンパクトなセルロースシート、セルロースバンドから成るロール、セルロースウェブその他の繊維化可能なセルロース製品に加えることができる。
【００１６】
本発明の方法と装置の利点は、インシュレーション材に接着剤が深く含浸させられ、したがって接着剤に摩耗と蒸発に対する良好な抵抗力が与えられる、ということである。接着剤の目的は、インシュレーションのセルロース繊維を、インシュレーション製品に加えられる他の材料たとえば結合繊維（たとえば、ビスコース繊維）に接着させることにより、インシュレーション製品の構造を強化することである。接着剤はセルロース繊維同士も結合させる。また、この方法は簡単である。たとえば、吹き込みウール用途において、接着剤を、先行技術の方法の場合のように、吹き込まれるインシュレーション製品内に噴霧する必要がなくなるからである。利点はインシュレーションボードの製造工程においても得られる。インシュレーションボードの製造のための機械に供給されるセルロースシートまたはセルロースバンドが、先行段階で接着剤処理されているからである。吹き込みウールインシュレーション用途の場合も、本発明を、再繊維化を設置現場まで実施しないというやり方で、適用することができる。その場合、インシュレーション材は、ふわふわしたインシュレーションの形でなくコンパクトな形で設置現場に配送される。ふわふわしたインシュレーション材の搬送には、数倍の容積が必要となるであろう。
【００１７】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明を、好ましい実施態様により、さらに詳しく説明する。
【００１８】
図１ａおよび１ｂにより、まずインシュレーション材製造の主要ステップを説明する。問題となる工程は、インシュレーション材、または他の目的に使用される他の有機繊維材料が製造される、パルプの製造工程である。ブロック１の第一のステップにおいて、原料たとえばチップ状もしくはおがくず状の木材または他の繊維材料が工程に送り込まれる。ブロック３における次のステップにおいて、繊維化が、好ましくは、必要温度、必要含水状態、および必要化学薬品を用いたパルプの化学蒸煮法により、実施される。この繊維化は溶解により繊維からリグニンを分離することから成る。このステップのあと、ブロック５において、洗浄が行われる。洗浄ステップにおいて、不要かつ有害な成分がパルプから洗い流される。すなわち、化学パルプがパルプ蒸煮法によって製造される。化学パルプの製造のためには、たとえば、硫酸塩法または亜硫酸塩法を使用することも可能である。
【００１９】
次のステップは、ブロック７で実施される圧縮と乾燥から成る。ブロック９においては、材料に最終形状たとえばシート状の形またはバンド状の形が与えられ、これからたとえばロールを作ることができる。
【００２０】
前記の各ブロックのステップを実施するためには、それ自体は公知でこの技術分野でこれらのステップ実施のために一般に使用されている装置と設備を使用することができる。強調すべきことは、本発明は基本的にパルプ製造工程の細部に関係するものではなく、インシュレーション材または有機繊維材料として使用されるセルロース材料への接着剤の添加に関するものだということである。したがって、パルプ製造方法の詳細については、先行技術の文献、たとえばＭａｒｋｋｕ Ｌａａｔｉｋａｉｎｅｎの、Ｓｅｌｌｕｌｏｏｓａ− ｊａ ｐａｐｅｒｉｔｅｋｎｏｌｏｇｉａ（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（１９８７、Ｌａｐｐｅｅｎｒａｎｔａ Ｕｎｉｖｅｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を参照されたい。
【００２１】
本発明は、まず第一にインシュレーション材の製造方法に関する。この方法は、ブロック３におけるパルプ製造工程において、木材または他の繊維化可能材料を繊維化し、ブロック５で洗浄し、ブロック７で乾燥、圧縮して固体の形にすることから成る。ブロック９において、乾燥インシュレーション材を最終的に成形して、シート状またはバンド状のものとし、これからロールを作る。あとで、このインシュレーション材、あるいはもっと正確に言えば、シートまたはバンドの形を有するコンパクトなインシュレーション材は、再繊維化されて、たとえば、図２、３に示す装置により図４に示すような吹き込みインシュレーションとされるか、または図５に示す装置により図６のインシュレーションボードとされる。この再繊維化において、インシュレーション製品には大きな体積が与えられ、したがってふわふわしたものとなる。再繊維化において、コンパクトな形の固体インシュレーション材は、再繊維化されて、大きな体積を有し、かつ個別の繊維または繊維束から成るふわふわしたインシュレーション製品となる。この再繊維化は、パルプの製造工程のあと、たとえば、コンパクトなインシュレーション材がシートまたはロールの形でパルプ工場から、吹き込みインシュレーションを実施する人またはインシュレーションボードの製造者のところに配送されたあと、数日、数週間、場合によっては数か月たってから行われうる。
【００２２】
本発明の本質的特徴は、ブロック５の洗浄ステップのあと、しかしインシュレーション材に大きな体積を与えるためにあとで実施されるインシュレーション材の再繊維化の前に、インシユレーション材に接着剤を添加する、ということである。洗浄後の接着剤の添加により、接着剤含有率を適当に保つことが保証される。また、再繊維化の前に接着剤を添加することにより、インシュレーション製品に吹き込みを行い必要な程度の吹き込みインシュレーションウールの形にすることが簡単化され、あるいはインシュレーション製品から平坦インシュレーションを製造することが簡単になる。
【００２３】
図１において、接着剤はいろいろなステップで添加することができる。本発明の好ましい実施態様の場合、接着剤処理は、実際のパルプ製造工程の最終ステップにおいて、洗浄ステップのあと、すなわちブロック３のあと、インシュレーション材に乾燥により最終含水率が与えられる前に、実施される。このやり方の利点は、水を含んだ温かい材料に接着剤が容易に吸収されるということである。あるいは、もう一つの好ましい実施態様の場合、インシュレーション材の接着剤処理を、実際のパルプ製造工程のあと、インシュレーション材が圧縮されて、あとで再繊維化される、直線状バンド、バンド状インシュレーション材から作られるロール、シートの形、または他の形にされるときに、実施することができる。図１において、矢印ＡおよびＢは接着剤添加を示す。
【００２４】
すでに述べたように、再繊維化は二つの方法のうちどちらかによって実施される。好ましい実施態様においては、再繊維化は、インシュレーション材から吹き込みインシュレーションが製造されるときに行われる。吹き込みインシュレーションにおいては、吹き込み機１０１と再繊維化機１０２とから成る、図２の装置を使用することができる。図２において、再繊維化されるインシュレーション材はロール１０３、１０４の形であり、これらのロールから、バンド状のインシュレーション材が繊維化機１０２の入口１０５に供給される。参照番号１０６および１０７は、吹き込み機のエンジンおよび再繊維化機のエンジンを示す。インシュレーション材ロール１０２、１０３は装置の支持体１０８の回転支持具１０９、１１０に取りつけられている。好ましい実施態様の場合、吹き込みインシュレーションは次のように行われる。すなわち、接着剤処理が実施されたあとで行われる再繊維化は、パルプの実際の製造工程のあと、インシュレーション材が、よりコンパクトな形で設置現場または少なくともそのすぐ近くに搬送され、再繊維化が設置現場またはそのすぐ近くで実施され、インシュレーション材が必要な程度まで吹き込まれて吹き込みインシュレーションの形になるように、実施される。したがって、図２の再繊維化装置は、設置現場すなわち建築現場までたとえばコンテナーまたはトレーラーによって搬送され、またインシュレーション材もたとえば同じ方法で、また特に、通常とは異なり、バッグに詰めたふわふわした形ではなく固体の形で、搬送される。この好ましい実施態様は、輸送容量が小さくて済むということのほかに、設置現場で接着剤を扱わなくてよいという利点を有する。接着剤は、たとえばパルプの製造工程中またはセルロースシートもしくはロールの製造中にパルプ工場で、あらかじめインシュレーション材に添加されているからである。
【００２５】
本発明を平坦インシュレーションの製造に適用する場合、再繊維化は、図６のインシュレーションボードが図５の装置によりインシュレーション材から製造されるときに実施される。図５において、参照番号２００は再繊維化機を示し、これは図２および３に示す装置と同じ原理で作動させうる。図５において、参照番号２０１はブローワーを示し、該ブローワーにより、分散すなわち再繊維化セルロースウールインシュレーションすなわち木材繊維インシュレーション２０２が通風筒２０３に供給される。通風筒２０３の底には、二つのロール２０５の間で回転しているワイヤ２０４がある。インシュレーションボードの幅を定める垂直スラブがワイヤ２０４上に長さ方向に備えてある。ワイヤコンベヤー２０６の速度で回転する分配コンベヤー２０７が、通風筒２０３の下部、ロール２０８上に配置してある。分配コンベヤーのプッシャー２０９は、その下部位置において、ワイヤ２０４の表面に接触している。
【００２６】
この装置においては、インシュレーションボードの被覆として、ビスコースガーゼをも使用することができる。下部ビスコースガーゼ２１１は、ロール２１２からワイヤ２０４上に送られる。さらに、真空吸引を使用することができる。言い換えると、セルロースインシュレーションまたは木材繊維インシュレーションまたは有機繊維インシュレーション２０２を、ブローワー２１３および２１４により、ビスコースガーゼ２１１の上面上の平坦なマット内に吸引することができる。ブローワー２１３および２１４によって生成される低圧は、ワイヤ２０４の下に配置してある吸引ボックス２１５および２１６によって均一化される。矢印は流れの向きを示す。平坦化装置たとえば回転ブラシ２１７がインシュレーション層２１８の厚さを均一化する。上部ビスコースガーゼ層２１９を、ワイヤコンベヤー２２１によってロール２２０からインシュレーション層２１８の上に供給することができる。ワイヤ２２２がビスコースガーゼ２１９をインシュレーション層２１８に押しつける。ワイヤ２２２は二つのロール２２３の間に配置してある。空気がブローワー２２４によってインシュレーション層２１８を通過して循環する。矢印は供給ボックス２２５および吸引ボックス２２６内の流れを示す。水を空気流から分離するための凝縮器ユニット２２８と乾燥空気を加熱するためのヒーターユニット２２９とが循環導管２２７内に流れの向きに配置してある。連続インシュレーションボードは切断されて所定の長さを有する個別インシュレーションボードとされる。完成インシュレーションボード２３０は梱包のためにロール２３１に送られる。インシュレーションボード２３０を図６に示す。インシュレーションボード２３０は、二つの広い側面３３１および３３２と四つの狭い端面３３３および３３６とを有する。インシュレーションボード２３０は、セルロースパルプウールすなわち木材繊維パルプの基材３３７から成る。インシュレーションボード２３０は、結合材すなわち結合繊維５０をも含むことができ、該結合繊維はたとえばビスコース繊維の短片または長片とすることができる。インシュレーションボードは、接着剤をも含むことができる。参照番号３３９および３４１は、ビスコースメッシュその他の表面層を示す。図４においては、参照番号３３７および５０が木材繊維および結合繊維に対して使用してある。
【００２７】
インシュレーションボードに適用する好ましい実施態様の方法によれば、平坦インシュレーションの製造において、インシュレーション材中の接着剤は、インシュレーションの厚さが再繊維化のあと均一化されたとき主として結晶その他の乾燥した形であり、また接着剤は洗浄ステップのあと、しかしあとで実施される再繊維化によりインシュレーション材に大きな体積が与えられる前に添加され、またインシュレーション製品の厚さが図５の平坦化装置２１７によって均一化されたあと、インシュレーションは加湿され、接着剤が活性化される。この加湿はブロック２４０によって実施することができる。このブロックはたとえば蒸気発生器とすることができる。この実施態様は有利である。製造されるインシュレーションボードの表面が平坦化されつつあるとき接着剤が水分を含んでいない場合には、ボード厚の均一化がより十分に実施されるからである。
【００２８】
本発明においては、接着剤が、インシュレーション材に添加される結合繊維たとえばビスコース繊維その他の結合繊維をインシュレーションの木材繊維に結合させるために使用される。接着剤はまた木材繊維同士をも結合させる。図２〜４に示す吹き込みウールの場合、結合繊維その他の結合材を、たとえば図２に示す吹き込みウール体積拡大装置の入口１２０を通じて、再繊維化インシュレーション材に加えることができる。図５、６に示すインシュレーションボード製造装置の場合、インシュレーションの木材繊維に混合した結合材たとえばビスコース繊維を、たとえば図５の再繊維化機２００またはブローワー２０１内に供給することができる。先に添加してある接着剤はこのステップでは乾燥しているが、あとで加湿される。
【００２９】
本発明の方法の好ましい実施態様においては、インシュレーション材に添加される接着剤はセルロース基の接着剤たとえばカルボキシメチルセルロース（ｃｍｃ）接着剤その他のセルロース基接着剤である。そのような接着剤は、木材繊維を含むセルロース基のインシュレーション材における使用に特に適している。
【００３０】
好ましい実施態様の方法においては、保護剤もインシュレーション材に添加される。また、この保護剤も、洗浄ステップのあと、しかし再繊維化の前に添加される。たとえば、接着剤のインシュレーション材への添加の場合と同じやり方で実施する。より好ましくは、接着剤と保護剤を実質的に同時にインシュレーション材に添加する。このようにすれば、この方法が簡単化される。
【００３１】
保護剤は、好ましくはホウ素およびホウ砂を含み、あるいは、ポリリン酸アンモニウム、アルミニウム水和物、三塩化アルミニウム、酸化アンチモン（ａｎｔｉｍｏｎｉｏｘｉｄｅ）、酸化アルミニウムのうち少なくとも一つの物質を含む。これらの化学物質は、火、かび、およびバクテリア成長に対して良好な保護を与える。
【００３２】
本発明はインシュレーションの製造以外の用途を有する。一般的に言えば、これらの用途は、有機繊維材料に関する。これらの有機繊維材料には、パルプの製造工程で繊維化され洗浄された、含水セルロースパルプの形の繊維材料が含まれる。この場合、本発明は、繊維材料が、パルプの製造工程で洗浄された繊維材料に添加された接着剤をも含む、ということを特徴とする。したがって、本発明は接着剤を含む、洗浄された含水セルロースパルプに関する。
【００３３】
あるいは、本発明は、パルプの製造工程で繊維化、洗浄され、固体の形たとえばシート、バンド、または該バンドから作られるロールの形に圧縮、乾燥された繊維材料を含む有機繊維材料にも関する。この場合、本発明は、繊維材料が、パルプの製造工程で洗浄された繊維材料に添加された接着剤をも含む、ということを特徴とする。したがって、本発明は、接着剤を含み、シート、バンド、または該バンドから作られるロールの形であって、再繊維化その他の目的に使用できる有機繊維材料に関する。
【００３４】
接着剤で処理された前記の有機繊維材料は、インシュレーション製品または他の目的たとえば紙、板紙、壁紙その他の特殊製品の製造のための原料として使用することができる。
【００３５】
図１ｂにおいて、参照番号５００はセルロースパルプの繊維を示す。
【００３６】
本発明は、また、インシュレーションを実施するための吹き込みインシュレーションの方法にも関する。この方法の場合、インシュレーション材は、パルプの製造工程であらかじめ繊維化され、洗浄、乾燥されて、固体の形に戻されているセルロース基の繊維インシュレーションであり、前記方法は、前記インシュレーション材を固体の形で設置現場に配送することから成り、固体インシュレーション材が設置現場で再繊維化されて該インシュレーション材に大きな体積が与えられる。本発明によれば、この方法で使用される、設置現場で再繊維化されるインシュレーション材は、再繊維化の前、しかしインシュレーション材製造の洗浄ステップがパルプ製造工程で実施されたあとに、接着剤で処理される。
【００３７】
当業者には明らかなように、本発明の基本的考えは技術の進歩に応じていくつかの異なるやり方で実施することができる。したがって、本発明とその実施態様は前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 インシュレーション材または他の有機繊維材料を製造する方法の模式図である。
【図１ｂ】 繊維化された含水セルロースパルプを示す図である。
【図２】 吹き込みウール用途に使用される再繊維化および吹き込み装置の側面図である。
【図３】 吹き込みウール用途に使用される再繊維化および吹き込み装置の上面図である。
【図４】 木材繊維パルプから製造される吹き込みウールインシュレーションを示す図である。
【図５】 インシュレーションボート用途においてインシュレーションボードを製造するのに使用する装置を示す図である。
【図６】 木材繊維パルプから製造されたインシュレーションボードを示す図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ 接着剤添加
５０ 結合材
１０１ 吹き込み機
１０２ 再繊維化機
１０３、１０４ インシュレーション材ロール
２１７ 平坦化装置
２３０ インシュレーションボード
２４０ 加湿機
３３７ 木材繊維パルプ基材
本発明は、インシュレーション材を製造する方法に関する。該方法は、パルプの製造工程において、木材その他の繊維化可能材料を繊維化し、洗浄と乾燥を実施することから成り、前記インシュレーション材はあとで再繊維化され、該インシュレーション材に大きな体積が与えられる。
【０００２】
本発明は、また、有機繊維材料にも関する。該有機繊維材料は、パルプの製造工程で繊維化され、洗浄された繊維材料を含み、該繊維材料は含水セルロースパルプの形のものである。
【０００３】
本発明は、さらに、もう一つの有機繊維材料にも関する。該有機繊維材料は、パルプの製造工程で繊維化され、洗浄された繊維材料を含み、該繊維材料は圧縮、乾燥されて、固体シート、バンド、または該バンドから作られるロールとされたものである。
【０００４】
さらに、本発明は、インシュレーションを実施するための吹き込みインシュレーションの方法にも関する。該方法においては、インシュレーション材がセルロース基の繊維インシュレーションから成り、パルプの製造工程においてあらかじめ繊維化され、洗浄、乾燥されている。前記方法は、インシュレーション材を固体の形で設置現場に配送して、該固体インシュレーション材を設置現場で吹き込みステップにより再繊維化して該インシュレーション材に大きな体積を与えることから成る。
【０００５】
“セルロースパルプウール”という言葉は、本発明におけるような、清浄な木材繊維パルプから製造される木材繊維インシュレーション、または紙廃棄物から製造されるインシュレーション材に対して使用する。
【０００６】
パルプの製造時に生成される木材繊維パルプで作られるインシュレーションは、本件と同一発明者によるＦＩ ９７７４３号およびＦＩ ９５１６２４号明細書に記載されている。これらのインシュレーションは、ＶＩＴＡＬインシュレーションの名前で知られている。
【０００７】
一般的に言えば、インシュレーションはボードの形に成形することができ、あるいは必要な程度まで吹き込んで吹き込みウールの形にすることができる。吹き込みウールは、建築物の基底床、中間床、および屋根のインシュレーションに用いることができる。本発明は、特に吹き込みウールインシュレーションに関するものであるが、必要な目的に使用できる有機繊維材料そのものにも関する。本発明は、また、平坦インシュレーションの製造にも適用できる。
【０００８】
紙廃棄物から製造されるインシュレーション材に、紙廃棄物破砕のあと、塩を加えることが知られている。塩は各種の損傷発生薬剤に対するインシュレーションの抵抗力を高める。インシュレーション材が吹き込み装置から出てきたときに、保護剤および接着剤をインシュレーション材に噴霧する、吹き込みウールインシュレーションの方法とインシュレーション製品とは、やはり公知である。この種の解決策には問題がある。保護剤と接着剤とを建築現場で吹き込みインシュレーション材に混合しなければならず、これには困難が伴いうるからである。材料の搬送もまた問題を引き起こしうる。さらに、建築現場で条件が最適であることはほとんどないので、作業の安全性が損なわれ、また作業がより困難になるということが起りうる。平坦インシュレーションを製造する先行技術の方法では、接着剤が繊維化の段階で混合されるが、これは最善の段階ではない。接着剤が水分を含んでいると、平坦インシュレーションを適当な厚さに圧縮するのが難しいからである。
【０００９】
ＦＩ ９１２５３７号（優先権 ＵＳ ６６３０１７号）明細書には、化学熱−機械的パルプ法（ＣＴＭＰ）によって製造された木材繊維インシュレーション材を、コンパクトな形、たとえばシートまたはロールの形で建築現場に配送し、建築現場でインシュレーション材をふわふわした形に繊維化する方法とインシュレーション材とが開示されている。この方法は搬送費用の節約を可能にする。同明細書には、通常のパルプ製造工程の場合と異なり、セルロースパルプが洗浄されたあとに保護剤が添加され、したがってまた前記保護剤たとえば殺菌剤、難燃剤、または防食剤が工程の最終段階たとえばワイヤに対してまたは乾燥時に添加される方法も教示されている。通常のパルプ製造工程の場合、保護剤は洗浄段階の前に添加され、その場合、保護剤の第一の目的はパルプの製造工程中のバクテリアの成長を防止することであり、パルプから製造される最終製品の性質を改善することではない。しかし、前記明細書の方法とインシュレーションとの欠点は、接着剤がインシュレーション法の最終段階まで添加されないということである。すなわち、インシュレーション材が再繊維化されてふわふわした形になり、またインシュレーション材が建築現場で必要な程度まで吹き込まれる段階まで、添加されない、ということである。
【００１０】
本発明の目的は、先行技術の解決策における問題と欠点を回避することを可能にする新しい解決策を提供することである。
【００１１】
前記目的は、本発明の方法によって達成される。この方法は、接着剤をインシュレーション材に、洗浄ステップのあとであるが、しかしあとで実施してインシュレーション材に大きな体積を与えるためのインシュレーション材の再繊維化の前に、添加する、ということを特徴とする。
【００１２】
本発明の繊維材料は、該繊維材料が接着剤をも含み、該接着剤がパルプの製造工程で洗浄された前記繊維材料に添加されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の繊維材料は、さらに、固体繊維材料が接着剤をも含み、該接着剤がパルプの製造工程で洗浄された前記繊維材料に添加されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の吹き込みインシュレーションの方法は、建築現場で再繊維化されるインシュレーション材が、再繊維化の前、しかしインシュレーション材製造の洗浄ステップがパルプの製造工程中に実施されたあと、接着剤で処理されることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、接着剤を、インシュレーション製品が製造される材料に加えるという考えに基づく。接着剤は、たとえば、まだパルプの製造工程にある洗浄ずみパルプ、またはパルプの製造工程で製造された、よりコンパクトなセルロースシート、セルロースバンドから成るロール、セルロースウェブその他の繊維化可能なセルロース製品に加えることができる。
【００１６】
本発明の方法と装置の利点は、インシュレーション材に接着剤が深く含浸させられ、したがって接着剤に摩耗と蒸発に対する良好な抵抗力が与えられる、ということである。接着剤の目的は、インシュレーションのセルロース繊維を、インシュレーション製品に加えられる他の材料たとえば結合繊維（たとえば、ビスコース繊維）に接着させることにより、インシュレーション製品の構造を強化することである。接着剤はセルロース繊維同士も結合させる。また、この方法は簡単である。たとえば、吹き込みウール用途において、接着剤を、先行技術の方法の場合のように、吹き込まれるインシュレーション製品内に噴霧する必要がなくなるからである。利点はインシュレーションボードの製造工程においても得られる。インシュレーションボードの製造のための機械に供給されるセルロースシートまたはセルロースバンドが、先行段階で接着剤処理されているからである。吹き込みウールインシュレーション用途の場合も、本発明を、再繊維化を設置現場まで実施しないというやり方で、適用することができる。その場合、インシュレーション材は、ふわふわしたインシュレーションの形でなくコンパクトな形で設置現場に配送される。ふわふわしたインシュレーション材の搬送には、数倍の容積が必要となるであろう。
【００１７】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明を、好ましい実施態様により、さらに詳しく説明する。
【００１８】
図１ａおよび１ｂにより、まずインシュレーション材製造の主要ステップを説明する。問題となる工程は、インシュレーション材、または他の目的に使用される他の有機繊維材料が製造される、パルプの製造工程である。ブロック１の第一のステップにおいて、原料たとえばチップ状もしくはおがくず状の木材または他の繊維材料が工程に送り込まれる。ブロック３における次のステップにおいて、繊維化が、好ましくは、必要温度、必要含水状態、および必要化学薬品を用いたパルプの化学蒸煮法により、実施される。この繊維化は溶解により繊維からリグニンを分離することから成る。このステップのあと、ブロック５において、洗浄が行われる。洗浄ステップにおいて、不要かつ有害な成分がパルプから洗い流される。すなわち、化学パルプがパルプ蒸煮法によって製造される。化学パルプの製造のためには、たとえば、硫酸塩法または亜硫酸塩法を使用することも可能である。
【００１９】
次のステップは、ブロック７で実施される圧縮と乾燥から成る。ブロック９においては、材料に最終形状たとえばシート状の形またはバンド状の形が与えられ、これからたとえばロールを作ることができる。
【００２０】
前記の各ブロックのステップを実施するためには、それ自体は公知でこの技術分野でこれらのステップ実施のために一般に使用されている装置と設備を使用することができる。強調すべきことは、本発明は基本的にパルプ製造工程の細部に関係するものではなく、インシュレーション材または有機繊維材料として使用されるセルロース材料への接着剤の添加に関するものだということである。したがって、パルプ製造方法の詳細については、先行技術の文献、たとえばＭａｒｋｋｕ Ｌａａｔｉｋａｉｎｅｎの、Ｓｅｌｌｕｌｏｏｓａ− ｊａ ｐａｐｅｒｉｔｅｋｎｏｌｏｇｉａ（Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）（１９８７、Ｌａｐｐｅｅｎｒａｎｔａ Ｕｎｉｖｅｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を参照されたい。
【００２１】
本発明は、まず第一にインシュレーション材の製造方法に関する。この方法は、ブロック３におけるパルプ製造工程において、木材または他の繊維化可能材料を繊維化し、ブロック５で洗浄し、ブロック７で乾燥、圧縮して固体の形にすることから成る。ブロック９において、乾燥インシュレーション材を最終的に成形して、シート状またはバンド状のものとし、これからロールを作る。あとで、このインシュレーション材、あるいはもっと正確に言えば、シートまたはバンドの形を有するコンパクトなインシュレーション材は、再繊維化されて、たとえば、図２、３に示す装置により図４に示すような吹き込みインシュレーションとされるか、または図５に示す装置により図６のインシュレーションボードとされる。この再繊維化において、インシュレーション製品には大きな体積が与えられ、したがってふわふわしたものとなる。再繊維化において、コンパクトな形の固体インシュレーション材は、再繊維化されて、大きな体積を有し、かつ個別の繊維または繊維束から成るふわふわしたインシュレーション製品となる。この再繊維化は、パルプの製造工程のあと、たとえば、コンパクトなインシュレーション材がシートまたはロールの形でパルプ工場から、吹き込みインシュレーションを実施する人またはインシュレーションボードの製造者のところに配送されたあと、数日、数週間、場合によっては数か月たってから行われうる。
【００２２】
本発明の本質的特徴は、ブロック５の洗浄ステップのあと、しかしインシュレーション材に大きな体積を与えるためにあとで実施されるインシュレーション材の再繊維化の前に、インシユレーション材に接着剤を添加する、ということである。洗浄後の接着剤の添加により、接着剤含有率を適当に保つことが保証される。また、再繊維化の前に接着剤を添加することにより、インシュレーション製品に吹き込みを行い必要な程度の吹き込みインシュレーションウールの形にすることが簡単化され、あるいはインシュレーション製品から平坦インシュレーションを製造することが簡単になる。
【００２３】
図１において、接着剤はいろいろなステップで添加することができる。本発明の好ましい実施態様の場合、接着剤処理は、実際のパルプ製造工程の最終ステップにおいて、洗浄ステップのあと、すなわちブロック３のあと、インシュレーション材に乾燥により最終含水率が与えられる前に、実施される。このやり方の利点は、水を含んだ温かい材料に接着剤が容易に吸収されるということである。あるいは、もう一つの好ましい実施態様の場合、インシュレーション材の接着剤処理を、実際のパルプ製造工程のあと、インシュレーション材が圧縮されて、あとで再繊維化される、直線状バンド、バンド状インシュレーション材から作られるロール、シートの形、または他の形にされるときに、実施することができる。図１において、矢印ＡおよびＢは接着剤添加を示す。
【００２４】
すでに述べたように、再繊維化は二つの方法のうちどちらかによって実施される。好ましい実施態様においては、再繊維化は、インシュレーション材から吹き込みインシュレーションが製造されるときに行われる。吹き込みインシュレーションにおいては、吹き込み機１０１と再繊維化機１０２とから成る、図２の装置を使用することができる。図２において、再繊維化されるインシュレーション材はロール１０３、１０４の形であり、これらのロールから、バンド状のインシュレーション材が繊維化機１０２の入口１０５に供給される。参照番号１０６および１０７は、吹き込み機のエンジンおよび再繊維化機のエンジンを示す。インシュレーション材ロール１０２、１０３は装置の支持体１０８の回転支持具１０９、１１０に取りつけられている。好ましい実施態様の場合、吹き込みインシュレーションは次のように行われる。すなわち、接着剤処理が実施されたあとで行われる再繊維化は、パルプの実際の製造工程のあと、インシュレーション材が、よりコンパクトな形で設置現場または少なくともそのすぐ近くに搬送され、再繊維化が設置現場またはそのすぐ近くで実施され、インシュレーション材が必要な程度まで吹き込まれて吹き込みインシュレーションの形になるように、実施される。したがって、図２の再繊維化装置は、設置現場すなわち建築現場までたとえばコンテナーまたはトレーラーによって搬送され、またインシュレーション材もたとえば同じ方法で、また特に、通常とは異なり、バッグに詰めたふわふわした形ではなく固体の形で、搬送される。この好ましい実施態様は、輸送容量が小さくて済むということのほかに、設置現場で接着剤を扱わなくてよいという利点を有する。接着剤は、たとえばパルプの製造工程中またはセルロースシートもしくはロールの製造中にパルプ工場で、あらかじめインシュレーション材に添加されているからである。
【００２５】
本発明を平坦インシュレーションの製造に適用する場合、再繊維化は、図６のインシュレーションボードが図５の装置によりインシュレーション材から製造されるときに実施される。図５において、参照番号２００は再繊維化機を示し、これは図２および３に示す装置と同じ原理で作動させうる。図５において、参照番号２０１はブローワーを示し、該ブローワーにより、分散すなわち再繊維化セルロースウールインシュレーションすなわち木材繊維インシュレーション２０２が通風筒２０３に供給される。通風筒２０３の底には、二つのロール２０５の間で回転しているワイヤ２０４がある。インシュレーションボードの幅を定める垂直スラブがワイヤ２０４上に長さ方向に備えてある。ワイヤコンベヤー２０６の速度で回転する分配コンベヤー２０７が、通風筒２０３の下部、ロール２０８上に配置してある。分配コンベヤーのプッシャー２０９は、その下部位置において、ワイヤ２０４の表面に接触している。
【００２６】
この装置においては、インシュレーションボードの被覆として、ビスコースガーゼをも使用することができる。下部ビスコースガーゼ２１１は、ロール２１２からワイヤ２０４上に送られる。さらに、真空吸引を使用することができる。言い換えると、セルロースインシュレーションまたは木材繊維インシュレーションまたは有機繊維インシュレーション２０２を、ブローワー２１３および２１４により、ビスコースガーゼ２１１の上面上の平坦なマット内に吸引することができる。ブローワー２１３および２１４によって生成される低圧は、ワイヤ２０４の下に配置してある吸引ボックス２１５および２１６によって均一化される。矢印は流れの向きを示す。平坦化装置たとえば回転ブラシ２１７がインシュレーション層２１８の厚さを均一化する。上部ビスコースガーゼ層２１９を、ワイヤコンベヤー２２１によってロール２２０からインシュレーション層２１８の上に供給することができる。ワイヤ２２２がビスコースガーゼ２１９をインシュレーション層２１８に押しつける。ワイヤ２２２は二つのロール２２３の間に配置してある。空気がブローワー２２４によってインシュレーション層２１８を通過して循環する。矢印は供給ボックス２２５および吸引ボックス２２６内の流れを示す。水を空気流から分離するための凝縮器ユニット２２８と乾燥空気を加熱するためのヒーターユニット２２９とが循環導管２２７内に流れの向きに配置してある。連続インシュレーションボードは切断されて所定の長さを有する個別インシュレーションボードとされる。完成インシュレーションボード２３０は梱包のためにロール２３１に送られる。インシュレーションボード２３０を図６に示す。インシュレーションボード２３０は、二つの広い側面３３１および３３２と四つの狭い端面３３３および３３６とを有する。インシュレーションボード２３０は、セルロースパルプウールすなわち木材繊維パルプの基材３３７から成る。インシュレーションボード２３０は、結合材すなわち結合繊維５０をも含むことができ、該結合繊維はたとえばビスコース繊維の短片または長片とすることができる。インシュレーションボードは、接着剤をも含むことができる。参照番号３３９および３４１は、ビスコースメッシュその他の表面層を示す。図４においては、参照番号３３７および５０が木材繊維および結合繊維に対して使用してある。
【００２７】
インシュレーションボードに適用する好ましい実施態様の方法によれば、平坦インシュレーションの製造において、インシュレーション材中の接着剤は、インシュレーションの厚さが再繊維化のあと均一化されたとき主として結晶その他の乾燥した形であり、また接着剤は洗浄ステップのあと、しかしあとで実施される再繊維化によりインシュレーション材に大きな体積が与えられる前に添加され、またインシュレーション製品の厚さが図５の平坦化装置２１７によって均一化されたあと、インシュレーションは加湿され、接着剤が活性化される。この加湿はブロック２４０によって実施することができる。このブロックはたとえば蒸気発生器とすることができる。この実施態様は有利である。製造されるインシュレーションボードの表面が平坦化されつつあるとき接着剤が水分を含んでいない場合には、ボード厚の均一化がより十分に実施されるからである。
【００２８】
本発明においては、接着剤が、インシュレーション材に添加される結合繊維たとえばビスコース繊維その他の結合繊維をインシュレーションの木材繊維に結合させるために使用される。接着剤はまた木材繊維同士をも結合させる。図２〜４に示す吹き込みウールの場合、結合繊維その他の結合材を、たとえば図２に示す吹き込みウール体積拡大装置の入口１２０を通じて、再繊維化インシュレーション材に加えることができる。図５、６に示すインシュレーションボード製造装置の場合、インシュレーションの木材繊維に混合した結合材たとえばビスコース繊維を、たとえば図５の再繊維化機２００またはブローワー２０１内に供給することができる。先に添加してある接着剤はこのステップでは乾燥しているが、あとで加湿される。
【００２９】
本発明の方法の好ましい実施態様においては、インシュレーション材に添加される接着剤はセルロース基の接着剤たとえばカルボキシメチルセルロース（ｃｍｃ）接着剤その他のセルロース基接着剤である。そのような接着剤は、木材繊維を含むセルロース基のインシュレーション材における使用に特に適している。
【００３０】
好ましい実施態様の方法においては、保護剤もインシュレーション材に添加される。また、この保護剤も、洗浄ステップのあと、しかし再繊維化の前に添加される。たとえば、接着剤のインシュレーション材への添加の場合と同じやり方で実施する。より好ましくは、接着剤と保護剤を実質的に同時にインシュレーション材に添加する。このようにすれば、この方法が簡単化される。
【００３１】
保護剤は、好ましくはホウ素およびホウ砂を含み、あるいは、ポリリン酸アンモニウム、アルミニウム水和物、三塩化アルミニウム、酸化アンチモン（ａｎｔｉｍｏｎｉｏｘｉｄｅ）、酸化アルミニウムのうち少なくとも一つの物質を含む。これらの化学物質は、火、かび、およびバクテリア成長に対して良好な保護を与える。
【００３２】
本発明はインシュレーションの製造以外の用途を有する。一般的に言えば、これらの用途は、有機繊維材料に関する。これらの有機繊維材料には、パルプの製造工程で繊維化され洗浄された、含水セルロースパルプの形の繊維材料が含まれる。この場合、本発明は、繊維材料が、パルプの製造工程で洗浄された繊維材料に添加された接着剤をも含む、ということを特徴とする。したがって、本発明は接着剤を含む、洗浄された含水セルロースパルプに関する。
【００３３】
あるいは、本発明は、パルプの製造工程で繊維化、洗浄され、固体の形たとえばシート、バンド、または該バンドから作られるロールの形に圧縮、乾燥された繊維材料を含む有機繊維材料にも関する。この場合、本発明は、繊維材料が、パルプの製造工程で洗浄された繊維材料に添加された接着剤をも含む、ということを特徴とする。したがって、本発明は、接着剤を含み、シート、バンド、または該バンドから作られるロールの形であって、再繊維化その他の目的に使用できる有機繊維材料に関する。
【００３４】
接着剤で処理された前記の有機繊維材料は、インシュレーション製品または他の目的たとえば紙、板紙、壁紙その他の特殊製品の製造のための原料として使用することができる。
【００３５】
図１ｂにおいて、参照番号５００はセルロースパルプの繊維を示す。
【００３６】
本発明は、また、インシュレーションを実施するための吹き込みインシュレーションの方法にも関する。この方法の場合、インシュレーション材は、パルプの製造工程であらかじめ繊維化され、洗浄、乾燥されて、固体の形に戻されているセルロース基の繊維インシュレーションであり、前記方法は、前記インシュレーション材を固体の形で設置現場に配送することから成り、固体インシュレーション材が設置現場で再繊維化されて該インシュレーション材に大きな体積が与えられる。本発明によれば、この方法で使用される、設置現場で再繊維化されるインシュレーション材は、再繊維化の前、しかしインシュレーション材製造の洗浄ステップがパルプ製造工程で実施されたあとに、接着剤で処理される。
【００３７】
当業者には明らかなように、本発明の基本的考えは技術の進歩に応じていくつかの異なるやり方で実施することができる。したがって、本発明とその実施態様は前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 インシュレーション材または他の有機繊維材料を製造する方法の模式図である。
【図１ｂ】 繊維化された含水セルロースパルプを示す図である。
【図２】 吹き込みウール用途に使用される再繊維化および吹き込み装置の側面図である。
【図３】 吹き込みウール用途に使用される再繊維化および吹き込み装置の上面図である。
【図４】 木材繊維パルプから製造される吹き込みウールインシュレーションを示す図である。
【図５】 インシュレーションボート用途においてインシュレーションボードを製造するのに使用する装置を示す図である。
【図６】 木材繊維パルプから製造されたインシュレーションボードを示す図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ 接着剤添加
５０ 結合材
１０１ 吹き込み機
１０２ 再繊維化機
１０３、１０４ インシュレーション材ロール
２１７ 平坦化装置
２３０ インシュレーションボード
２４０ 加湿機
３３７ 木材繊維パルプ基材
Claims (16)
- インシュレーション材を製造する方法であって、パルプ製造工程において、木材その他の繊維化可能材料を繊維化し、洗浄と乾燥を実施することから成り、前記インシュレーション材があとで再繊維化されて該インシュレーション材に大きな体積が与えられる方法において、 前記洗浄ステップのあと、しかし、あとで実施されてインシュレーション材に大きな体積が与えられる再繊維化の前に、インシュレーション材に、接着剤が加えられることを特徴とする方法。
- 接着剤処理が、実際のパルプ製造工程の最終段階、洗浄ステップのあと、インシュレーション材に乾燥により最終含水率が与えられる前に、実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 接着剤処理が、実際のパルプ製造工程のあと、圧縮され、直線状バンド、該バンドから作られるロール、シート、または他の形状を有し、あとで再繊維化されるインシュレーション材に、実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 再繊維化が、インシュレーション材からの吹き込みインシュレーションの製造時に実施されることを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１つに記載の方法。
- あとで実施される再繊維化の前に接着剤処理が実施され、前記再繊維化が、実際のパルプ製造工程のあとに実施され、インシュレーション材がよりコンパクトな形であらかじめ設置現場または少なくともそのすぐ近くに搬送され、再繊維化が設置現場またはそのすぐ近くで実施されて、インシュレーション材が吹き込みインシュレーションの形で必要な程度まで吹き込まれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
- 再繊維化がインシュレーション材から平坦インシュレーションを製造する際に実施されることを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１つに記載の方法。
- 平坦インシュレーションの製造において、インシュレーションの厚さが再繊維化のあと均一化されたとき、インシュレーション材中の接着剤が主として結晶または他の乾燥した形のものであり、またインシュレーション製品の厚さが均一化されたあと、インシュレーションに加湿して接着剤を活性化させることを特徴とする請求項６に記載の方法。
- 接着剤が、インシュレーション材に加えられる結合繊維、たとえばビスコース繊維その他の結合繊維を、インシュレーションの基材繊維に結合させるために使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 再繊維化において、コンパクトな固体インシュレーション材が繊維化され、繊維または繊維束から成り大きな体積を有するふわふわしたインシュレーションとされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- インシュレーション材に加えられる接着剤が、セルロース基の接着剤たとえばカルボキシメチルセルロース（ｃｍｃ）接着剤その他のセルロース基接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 保護剤もインシュレーション材に加えられ、かつこの保護剤も洗浄ステップのあと、しかし再繊維化の前に加えられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 接着剤および保護剤がインシュレーション材に実質的に同時に加えられることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- 保護剤がホウ素およびホウ砂を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- 保護剤が、ポリリン酸アンモニウム、アルミニウム水和物、三塩化アルミニウム、酸化アンチモン（ａｎｔｉｍｏｎｉｏｘｉｄｅ）、酸化アルミニウムの中少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
- パルプの製造工程において、繊維化のために、化学パルプが生成されるパルプの蒸煮法が使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- インシュレーションを実施するための吹き込みインシュレーション法の方法であって、 インシュレーション材がセルロース基の繊維インシュレーションであって、パルプの製造工程においてあらかじめ繊維化され、洗浄、乾燥されて固体の形に戻されており、 インシュレーション材を固体の形で設置現場に配送して、該固体インシュレーション材を設置現場で再繊維化して該インシュレーション材に大きな体積を与えることから成る方法において、 設置現場で再繊維化されるインシュレーション材が、再繊維化の前、しかしパルプの製造工程において前記インシュレーション材製造の洗浄ステップが実施されたあと、接着剤によって処理されることを特徴とする方法。
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