JP4350167B2 - 不織無機繊維マット - Google Patents

Description

本発明はガラス繊維マットの如き不織無機繊維マット及びその製造のための方法及び装置に関する。本発明は石膏建築ボードの如き建築ボードにおけるマットの使用方法にも関する。
建築ボードの特に有用な形態はガラス強化石膏ボード（ＧＲＧ）として知られている。ＧＲＧボード及びその製造についてはＧＢ−Ａ−２ ０５３ ７７９に記載されている。ＧＲＧボードは一般的な従来の外観を持ち、石膏と一方又は両方の主表面のすぐ下にある不織ガラスマットとからなる。マットはマットの上又は下にあるコアースラリーを振動させ、コアースラリーにマットを通過させることによってコアーに導入され、その結果、石膏の表面層がコアーと一体化される。ＧＲＧボードは従来のボードよりも強く、すぐれた耐火性を持つ。
ＧＲＧボードの製造においては比較的小さい直径（例えば１３μｍ）の繊維の不織ガラス繊維マットを用いることによって強度を与える必要性が、ボードが形成される石膏スラリーからの空気のマットを通した十分な排気を確実にする必要性と対立する；これは下部マットがボードの上部表面にもたらされて未切断ボードの縁を規定するボードの縁においては特に問題である。この領域における空気の不十分な排気は切断されたボードの縁にボイドをもたらし、ボードの縁強度を減少させる。
縁におけるボイドの問題はマット（特に下部マット）の繊維直径を（例えば１６μｍに）増大させることによって処理された。このことは空気の排気及び石膏スラリーの貫入を容易にするが、ボード強度を減少させる。しかし、大きい直径の繊維の使用はマットの強度を減少させることが見出されている。マット坪量（substance）（重量／単位面積）の減少は石膏スラリーがマットにより容易に貫入するようにするであろうが、ボード強度における許容不可能な減少に導く。
石膏スラリーがマットに貫入するのに十分な時間を与える必要があるということはプラスターボード製造ラインのライン速度が縁からの空気の適切な排気が容易である場合よりも低いということを意味する。
比較的高いスピードで製造することができ、かつ比較的小さい直径の繊維のマットを用いること及び低レベルのボイドを持つ縁を持つことによって高い強度を持つＧＲＧ建築ボードを提供することが希望されている。
本発明によれば横方向に変化する坪量（重量／単位面積）を持つ無機繊維の不織マットが提供される。
好ましくは縁はマットの残部よりも少ない坪量からなる。
又、本発明によれば以下の工程を含む、横方向に変化する坪量を持つ無機繊維の不織マットの製造方法が提供される：
成形ワイヤを液体中の無機繊維のスラリーを通り越して通過させる一方で、成形ワイヤがスラリーを通過するにつれて成形ワイヤの幅の一部分をマスキングし（マスキングは成形ワイヤがスラリーを通過するにつれて成形ワイヤの長さに沿って変化する）；そして、
スラリーを成形ワイヤに対して押しつけて前記液体に成形ワイヤを通過させ、それによって横方向に不均等な坪量を持つ無機繊維の不織マットを形成する（横方向とはマットが機械を通過する方向、つまり機械方向に実質的に直角なマットの方向である）。
本発明によれば以下のものを含む、横方向に変化する坪量を持つ無機繊維の不織マットを形成する装置が提供される：
液体中の無機繊維のスラリー源；
前記源を通り越して動くように配置された成形ワイヤ（使用時には前記液体がそれを通過して前記無機繊維を成形ワイヤ上に付着させる）；
成形ワイヤの幅の一部分の上の成形ワイヤを通しての前記液体の通過を妨げるための前記一部分を横切るマスク（マスクの効力は前記源を通過する成形ワイヤの移動方向において変化する）。
好ましくはマスクは成形されたマットの縁に相当する成形ワイヤの部分を横切って配置される。
好ましくはマスクの効力は成形ワイヤが移動するように配置された方向において減少する。
好ましくはマスクはスラリーの源から離れた成形ワイヤの表面に接するブラインドプレート（blinding plate）である。
好ましくはブラインドプレートの有効幅は成形ワイヤがスラリーを通過する方向において減少する。
本発明は少なくとも一つの表面のすぐ下に埋め込まれた本発明による無機繊維の不織マットを持つセメントボードをも提供する。
更なる側面においては本発明は少なくとも一つの表面のすぐ下に埋め込まれた無機繊維の不織マットを持つセメントボードを提供し、そこではセメントスラリーに対するマットの透過性はマットを横切って変化する。
本発明は以下の図面を参照しながら実施例によって更に説明されるであろう。
図１は本発明の具体例である傾斜したワイヤガラス繊維マット形成機の透視図を模式的に示し；
図２は本発明の装置及び方法において用いるためのブラインドプレートを示し；及び
図３は本発明によるガラス繊維マットを通る横断面図を示す。
図１に示される形成機は細かく切断されたガラス繊維の水性スラリー及び従来の添加物を破線１２によって示されるレベルまで含むフローボックス１０を含む。スラリーは下からフローボックス１０に連続的に供給される。明確にするために図１においては透明で示されている連続成形ワイヤ１４は、図１において矢印で示されている方向において垂直及び水平の角度でフローボックス１０を通過する。スラリーは従来のスラリーポンピングシステムによってワイヤ１４を通って吸引ボックス１６に吸引され、ワイヤ上にガラス繊維のマット１８を形成する。フローボックス１０を離れた直後に、繊維のマット１８を担持する成形ワイヤ１４は減圧ヘッダー２０を通過し、それはマット１８から水を吸引する。成形ワイヤ１４上のマット１８は次に従来通りの方法で接着剤を適用され、乾燥され、ロール状に巻かれる。図１に示されている他のローラー及びフレームは従来のものである。
図２にも示されているブラインドプレート２２，２２′がフローボックス１０において成形ワイヤ１４の縁と吸引ボックス１６の間に配置されている；成形ワイヤ１４はそれらの表面を通過する。ブラインドプレート２２，２２′はそれらの内側の下流（成形ワイヤ１４に関して）の角に長方形の切り取り２４，２４′を持つ実質的に長方形の形状である。ワイヤが吸引ボックス１６の上を通過しはじめる際、ブラインドプレート２２，２２′の存在はブラインドプレートの下にある領域における成形ワイヤ１４を通るスラリーの通過を妨げるので、ガラス繊維はワイヤに蓄積しない。ワイヤ１４がブラインドプレートからの切り取り２４，２４′の上を通過するにつれ、スラリーはブラインドプレートの下に以前はあったワイヤの縁を通過し、ガラス繊維マットが蓄積する。成形ワイヤ１４の中央部分はブラインドプレート２２，２２′によって全くマスクされないので、ガラス繊維マットは成形ワイヤが吸引ボックスの上を通過する間中そこに蓄積する。
ガラス繊維のこの差別的な蓄積の効果は中央部分２８よりも低い坪量（重量／単位面積）の縁部分２６，２６′を持つマットを作ることである。これは図３において見ることができる。マットの縁２６，２６′の坪量はブラインドプレート２２，２２′からの切り取り２４，２４′の大きさ及び吸引ボックス１６に関するブラインドプレートの位置によって制御することができる。スラリー中の繊維の濃度、成形ワイヤの速度、及びスラリーが成形ワイヤを通って吸引される速度の如き要因（これらはワイヤへの繊維の付着、及びかくしてマットの坪量に一般的に影響を与える）はマット１８の縁２６，２６′の坪量にも影響を与えるであろう。
本発明によるガラス繊維マットはＧＢ−Ａ−２ ０５３ ７７９において記述されているＧＲＧボードの製造において特別の適用を見出す。マットはマットの上又は下にあるコアースラリーを振動させ、コアースラリーにマットを通過させることによってコアーに導入され、その結果、石膏の表面層がコアーと一体化される。マットの縁の少ない坪量はスラリー中に捕捉された空気がマットの縁を容易に通過できるようにする。このことはボードの縁における望ましくないボイドの形成を回避し、縁強度を改良する。この目的のための好ましいマットは１３μｍの直径のガラス繊維からできており、約６０ｇ／ｍ²の中央坪量及び約２７ｇ／ｍ²の縁坪量を持つ。
本発明のブラインドプレートはマットの幅を横切って所望の坪量分布を達成するためのいかなる所望の大きさ及び形状のものであることもできる。それらは成形ワイヤ１４の一方の縁又は両方の縁に配置されてもよいし、又は一以上のものがワイヤの幅を横切って配置されてもよい。ブラインドプレートはワイヤ上に静止されてもよく、又はワイヤの上に配置されてもよいが、好ましくはその下に、それと吸引ボックス１６の間に配置される。
個別のブラインドプレートの代わりに、成形ワイヤ上の繊維の付着は例えばワイヤの領域の小さな面積に渡って塗布することによってマスクされるようにワイヤ自体を処理することによって阻害することができる。この場合、これらの領域においてより少ない量のスラリーがワイヤを通過し、繊維の付着及びかくしてマット坪量を減少させる。代わりに、成形ワイヤの組織はある領域においてはより密にすることができ、それによってこれらの領域を通るスラリーの流れを減少させることができる。
本発明のマットは特に縁において改善された強度のＧＲＧタイプのプラスターボードを提供することを可能にする。現在のＧＲＧボードと同様の強度の縁を持つプラスターボードを現在可能な速度よりも高い速度で製造することができる。

Claims (10)

1. 以下の工程を含む、横方向に変化する重量／単位面積を持つ無機繊維の不織マットであって縁がマットの残部よりも低い重量／単位面積からなる不織マットの製造方法：
   成形ワイヤを液体中の無機繊維のスラリーを通り越して通過させる一方で、成形ワイヤがスラリーを通過するにつれて成形ワイヤの一部分をマスキングし（前記一部分は形成されたマットの縁に相当し、マスキングは成形ワイヤがスラリーを通過するにつれて成形ワイヤの長さに沿って変化する）；そして、
   スラリーを成形ワイヤに対して押しつけて前記液体に成形ワイヤを通過させ、それによって横方向に不均等な重量／単位面積を持つ無機繊維の不織マットを形成する。
2. マスキングが成形ワイヤがスラリーを通過する方向において減少する請求の範囲１の方法。
3. マスキングが成形ワイヤがスラリーを通過する際、ブラインドプレートを横切ってスラリーから離れた成形ワイヤの表面を通過させることによって達成される請求の範囲１又は２の方法。
4. ブラインドプレートの有効幅が成形ワイヤがスラリーを通過する方向において減少する請求の範囲３の方法。
5. 以下のものを含む、横方向に変化する重量／単位面積を持つ無機繊維の不織マットを形成する装置：
   液体中の無機繊維のスラリー源；
   前記源を通り越して動くように配置された成形ワイヤ（使用時には液体がそれを通過して無機繊維を成形ワイヤ上に付着させる）；
   形成されたマットの縁に相当する成形ワイヤの幅の一部分の上の成形ワイヤを通しての液体の通過を妨げるための、前記一部分を横切るマスク（マスクの効力は前記源を通過する成形ワイヤの移動方向において変化する）。
6. マスクの効力が成形ワイヤが移動するように配置された方向において減少する請求の範囲５の装置。
7. マスクがスラリーの源から離れた成形ワイヤの表面に接するブラインドプレートである請求の範囲５又は６の装置。
8. ブラインドプレートの有効幅が成形ワイヤがスラリーを通過する方向において減少する請求の範囲５，６又は７のいずれかの装置。
9. 請求の範囲１〜４のいずれか一項に記載の方法によって製造された、横方向において変化する重量／単位面積を持つ無機繊維の不織マットであって、縁がマットの残部よりも低い重量／単位面積からなる不織マット。
10. 少なくとも一つの表面のすぐ下に埋め込まれた請求の範囲９の不織マットを持つセメントボード。

Images