JPH02182956A - 鉱物繊維を原料とした複合材料、製造装置、および複合材料の応用 - Google Patents

鉱物繊維を原料とした複合材料、製造装置、および複合材料の応用

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JPH02182956A
JPH02182956A JP1310809A JP31080989A JPH02182956A JP H02182956 A JPH02182956 A JP H02182956A JP 1310809 A JP1310809 A JP 1310809A JP 31080989 A JP31080989 A JP 31080989A JP H02182956 A JPH02182956 A JP H02182956A
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イヴ・ドマール
Francois Szalata
フランソワ・スザラタ
Christian Decoopman
クリスティアン・ドクープマン
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Saint Gobain Isover SA France
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の主題は、複合材料およびその製造装置である6
本発明による材料は、結合剤を含有する鉱物繊維マット
を再構成することによって得られる鉱物繊維、特にガラ
ス繊維を原料にしたものである。それは例えば、成形部
品を製造するための素材として使用される。
密な、あるいは反対に非常に軽い、多分成形されている
部品は、結合剤を含有する天然あるいは合成の繊維を原
料にした素材を成形することによって得られることは公
知である。天然繊維については、10μを越えるかなり
大きな平均直径の織物1aIfflを使用することがで
きるが、それらは防音およびI!?r熱の性能の見地か
らは、非常に好適であるというものではない。合成繊維
のうちでは、特に好適であるのは鉱物繊維、特にガラス
繊維、岩石繊維あるいはスラグ繊維のような、より細い
上に極めて安い経費で製造されるいわゆる絶縁用繊維で
ある。
仏画特許出願第2,608,964号には、例えばガラ
ス繊維系マットを、例えば自動車部品におけるガスケラ
1〜のような成形部品を製造するのに使用することが記
載されている。この場合には、素材は溶融ガラスの高速
度遠心紡糸によって得られたガラス繊維マットの、ガス
によって延伸されたフィラメントを伴った切片である。
繊維はフードを閉鎖するエンドレスのコンベア上に受け
られるが、そのフードの内側で繊維は有機結合剤水溶液
によって噴霧される。かくして得られたシー)−を、そ
の後炉の中で成形して結合剤を重合させ、次いで切断し
て希望する大きさにしてマットにする。
繊維化の別の方法を使用することもできる。即ちいわゆ
る自由遠心紡糸方法、即ち溶融材料を2つの高温高速気
流の相互作用領域中に導入する方法である。しかしなが
らどんな繊維化方法を泗んだとしても、繊維の収集は吸
引によることが特徴であって、繊維は下に負圧の室が用
意されているエンドレスベルト上に集められる。従って
、適当な繊維化条件と吸引条件とで操業することによっ
てこの点を部分的に矯正することができても、がくして
得られたマットあるいは鉱物m維は常に異方性であって
、繊維は水平面に方向配列される傾向がある。このため
にある種の物理的性質、特に引張り強さに異方性を生ず
るが、この異方性はさもなければ生成したフェルトの特
に絶縁能力に関して、ある程度の利点を与えるものであ
る。
認められている別の1つの欠点は、水溶液の形のサイズ
として噴霧される樹脂の選択が限定されることである。
実際、マット中の結合剤の分布を最適にし、さらに特に
結合剤による41I維のぬれをよくして保護集団を形成
するためには、結合剤を引出フードの中で噴霧してから
、繊維を集めてマツ1〜レスにするのが好適である。し
がしながら、繊維引出フード内を支配する温度条件が与
えられ、しかも発火の危険をすべて避けるためには、水
溶性樹脂を使用することが肝要である。このために大抵
の普通の熱溶融型あるいは熱硬化型の接着剤は除外され
る。−最にいって、レゾール型のフェノール樹脂が使用
されるが、この樹脂は350’C以上の使用温度では分
解することが分がっているので、基材の繊維は例えば5
00’C以上の温度に耐えて損傷を受けることがないに
も拘わらず、それらのマットの製品を応用する可能性が
がなり制限される。
さらに、仏画特許第2,591,621号によって、マ
ット−なおフェルI・とも呼ばれる−から製造された繊
維製品自体よりなる鉱物繊維製品を、対向回転刷毛を使
用するカージング操作によって、あるいはまた好適には
予め切断してストリップにしたフェルトを叩く回転スレ
ラシャ−によって再構成する方法が教示されている。好
適にはカージングに続いてフレークを打つがあるいは空
気輸送を行って、残留応力を解放する。製造されたフレ
ークは通常そのまま使用される。フレークは例えば床の
上に層にして拡げて、使用されない屋根裏の断熱あるい
は防音用とし、あるいは例えば内部間仕切りにおける空
洞の充填材料として使用される。
このようなフレークから得られた絶lt層は、通常の方
法で得られる吹いて作ったウール層よりもかなりよい性
能を示すが、多くの点で特に熱伝導率では、これらの層
ともとのマットとの性質の間にはかなりな差が残ってい
る。
熱安定性について観察される劣化は、フレークの性質に
よって説明することができる。実際、遊離、即ち結合剤
によって接着されていない繊維は、一体となって球状に
なるという自然の傾向を有している。それ故に、カージ
ング操作ではいつも、これらのもつれた繊維をほぐして
、もう−度完全な繊維を得ることが試みられている。し
かしながら、ガラス繊維のような鉱物繊維、さらには岩
石繊維であっても、極めて脆いのでカージングによって
m維が折れ、もしあまりに長時間操作を行うと完全にダ
ストになってしまう。従って、仏画特許第2,591,
621号に記載されているような「穏やかな」カージン
グ手段で作業する傾向にあって、対象手段はフレークを
あまりよく開かないが、このことは多くのフレーク(!
&もよい場合に2つのうちの約1)はなお中心に団塊が
あって、そのまわりには僅かに単一の繊維が突き出して
いることを意味している。これらの団塊は特に密である
ので、大量の空気を取り込むことができなくて、繊維材
料の絶縁能力が減ることは公知である。それ故に、ある
与えられた絶縁率に対して、必要とする製品量は増大す
る。
この既に大きな欠点にさらに、結合剤が液状であっても
、さらには粉末状の固体であっては尚更であるが、いず
れの場合にもこれらの団塊を結合剤で含浸、あるいは「
ぬらす」ことは非常に困難であるので、毛管作用によっ
て団塊の中心に浸透する傾向は殆どないという事実が加
わる。通常、大抵の結合剤は重合後に色がつくので、こ
の現象のために重合後に製品はまだらの外観を示し、結
合剤が含浸しなかった団塊は製品の残りの部分とは同じ
には見えないことになる。
他方、この方法の利点に対しては、フレークを再結合す
る前に、繊維製造工程によるあらゆる応力のない温度お
よび条件で、結合剤を添加することができるということ
を注意しなければならない。
さらに、フレークは重力による沈積だけによって、即ち
m維が方位配列にはならない条件で集められるので、よ
り一層等方性の製品を生ずることになる。
また、特許A U −A−75746/87の公報は、
植物性あるいは動物性の繊維のような含浸が困難な繊維
を原料にした製品であっても、−様に分布した結合剤を
含有する絶縁用繊維製品を得る方法を教示している。こ
の方法−鉱物繊維にも応用することができる−は、フェ
ルトをカージングして実質的に繊維に分離し、次にこの
分離を完全にするために、それを気流により引出すこと
によって流体化し、結合剤を分離した繊維の上に噴霧し
てからそれらを沈降させることよりなる。この公報にお
いては、鉱物繊維に対して同等特定のカージング手段を
提案していないので、鉱物繊維とはいわゆる織物ガラス
繊維−さもなければ強化ガラス繊維と呼ばれる−即ち1
0μを越える平均直径を有し、機械的な延伸機を使用し
て!!遺された繊維と理解しなければならない。思い出
されることとしては、いわゆる絶斡用繊維は6μ以下、
一般には約3μの平均直径を有するものであることを想
起されたい、さらに、いわゆる織物用繊維は、実際上宿
に天然繊維のような糸に分類されていて、特にカージン
グ中のその挙動の点から絶縁用繊維とは完全に別物とさ
れている。さらに、この技法には繊維の空気輸送を必要
とするが、それには発生する気流を除去する問題があっ
て、上に示したように異方性の製品を生ずることになる
吸引室が必要になってくる。
本発明の目的は、絶縁用鉱物繊維製のマットあるいはフ
ェルトを再構成することによって得られる鉱物繊維を原
料にした複合製品であって、その複合製品の熱的性能(
同じ製品量に関して)はもとのフェルトの性能の少なく
とも93%に等しく、また該原料フェルトを得るために
使用した技法とは別途に選んだ、後刻活性化することの
できる結合剤を含有している。本発明による複合製品は
後で活性化することのできる結合剤が添加されていて、
絶縁用鉱物繊維を原料にしたフェルトを細断して得られ
たフレークから形成されており、フレークの10%以下
は平均直径がさらに71以下と規定されていて、製品の
残りの部分よりも反応性結合剤による含浸度が低い密な
団塊を包括している。
この定義からは、フレークという用語は実際上悪用され
ていることになるが、それはフェルトが細断されて繊維
は実際上すべて分離されており、従って繊維は実際上す
べて単一状態にあって、繊維が形成された時点と同じ状
態になっているからである。
このために、フレークは鉱物繊維のフェルトがら製造さ
れるが、その場合フェルトはくしで清浄にされる可撓性
の剛毛を植え込んだ単一の刷毛よりなるカージング機に
よって細断される。この技術における公知の手段と比べ
ると、それ故に極めて簡単化した装置で操作して、しが
ち驚くべきほどよい結果を得ていることになる。実際、
仏画特許第2,591,621号による対向方向に回転
する刷毛を備えたカージング機は、フレークの半分が密
な団塊を含有するフレークを生ずる(そしてフレークが
剛毛の間にとどまっている時間を延ばすことによってこ
の欠点を修正することはできない。何となればそうする
と繊維がダストになるからである)。
フレークの外に、本発明による複合製品は、追って活性
化することのできる結合剤を含有している。
「追って」とは使用者によって設定される時間を意味す
るものと理解されたい。そしてこの時間は重合を製造ラ
インのすぐ後で行う場合には、僅かに数秒であることも
できるし、それとは反対に、数日から数ケ月に亘ること
もできる。この後者の場合は再構成された製品が成形品
を得る素材として使用する場合に特に起こることである
この時間の長さは使用される結合剤の型によって決まる
ことは勿論であって、複合製品の中間貯蔵は、環境温度
では作用が起こらないかあるいはゆっくりしか起こらな
い樹脂によってのみ可能である。これは例えば、熱溶融
性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を粉末の形態で繊維に添加
した場合である1例えば、ノボラック型フェノール−ホ
ルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン、ポリ
ウレタン、ポリエチレンおよびポリプロピレンがあげら
れる。
何れの場合でも、繊維製造施設から離れて、冷たい繊維
に樹脂を添加することによって、結合剤(樹脂あるいは
鉱物結合剤)に関しては完全に自由に選択することがで
きる。
液体の形態では、結合剤をカージング操作中に繊維の上
に噴霧しても、後になって噴霧しても全く無関係である
。粉末の形態では、結合剤は好適にはカージング後に添
加され、結合剤は最適の分布を得るためにガス中に懸濁
される。
フレークは、好適には単に重力沈降によって集められ、
さらに吸引を行うことはない。このようにして再構成さ
れた製品は、繊維製造用フードの下で直接に得られた標
準製品よりも遥かに等方性であって、特に成形部品を製
造しその後でかなり高い応力を受けるようになる場合に
好適であり、それはフレークをばらで使用する場合には
勿論起こらないことである。
本発明の他の詳細および好適な特徴を、添付の図面を参
照して以下に述べる。
本発明による複合製品は、第1図に非常に要約して示し
たようにして製造される。なお標準フェルトと呼ぶもと
のフェルト1−即ちここに示したように2つのフェルト
−は鉱物繊維のフェルトである。例えばガラスウールの
フェルトを使用することができるが、その繊tnは、溶
融ガラスを高速度で回転する遠心板中に導入し、ガラス
は遠心板壁に明けられた一連の穴を通してフィラメント
の形で遠心板から放出され、フィラメン!へは遠心板を
取り巻くバーナによって発生する高速高温の気流によっ
て繊維の形で引出される。使用されるガラスとガスの温
度、圧力および速度の条件は、例えば欧州特許E P 
−91866号に規定されたようなものである。好適に
は繊維上にサイズ際を噴霧してから、収集装置で繊維を
捕集する。このサイズ剤は好適には乾燥重量でレゾール
樹脂55%を含有するホルム−フェノール樹脂と、他の
作用の外に防塵剤として作用するシランとの10%水溶
液である。例えば、密度11kg/n’、耐熱性2n+
”C/前、および比空気通過比抵抗6 、4 Rayl
s/ am(ガラス11維沈降面に垂直で測定した抵抗
)を有するフェルトを使用した。ロールの形にしたフェ
ルトは、ここには図示してないスプールに取付けた。
より詳細に第2図に示しであるように、カージング機に
は製品が確実に前進するようにするシリンダ2と対向シ
リンダ3とを使用して供給される。
フェルト1はシリンダ2と3との間で切断されることな
く単に圧縮されるが、そのためにこれらの操作に対する
装置は簡単なものになっている。好適には、これらの2
つのシリンダはまた、フェルトを軽く保持することによ
って、フェルトを支えるのに役立っている。
ケーシングによって取囲まれているカージング機4は、
好適には単一の刷毛5によって構成されている。この刷
毛は、例えば外径300mmである。
刷毛には、細い剛毛6が備えられていて、たわむことが
できるように自由部分を十分な高さにして取付けである
(この場合には45mm)。これらの剛毛は、例えば直
径的0.5mmで好適には波打っている。本発明によれ
ば、それらは好適には金属製であって、最良の結果は硬
(ヒした鋼によって得られた。金属を選んだことは、合
成材料製の剛毛、例えばポリアミドが、ガラスによる摩
耗に基づく侵食に比較的よく耐えるということが公知で
あるので、驚くべきことであると忍われるかも知れない
。実際に、本発明によって、合成材料製の剛毛は−それ
故にある種の技術的な制約によって1mm以上の直径が
必要である一カージング操作の間に非常に熱くなり、従
ってより抵抗性(絶対的な表現で)がないがより細い剛
毛よりも、遥かに早く摩耗することが分かった。さらに
細い剛毛を使用すると、使用する切@機の大きさを、分
離しようとする繊維の大きさにさらによく適合させるこ
とができる。
有利には、このような細い全屈剛毛の刷毛によって、剛
毛の数がより多くなり、フェルトから鉱物繊維までの処
理時間が長くなってフェルトの劣化を強めるという欠点
を有する対向刷毛の必要性が除かれる。剛毛はフェルト
を刷毛の小割合部分で完全に細断できるように十分に密
でなければならないが、各剛毛のフェルト分離作用を阻
害するような値になるほど密であってはならない。実際
には、刷毛の周縁に2ないし5mm離れた剛毛が満足で
きるものであって、最良の結果は約1500本の剛毛、
即ち直径300Iの刷毛に対して3.51の間隔の剛毛
の場合に得られた。
刷毛の回転速度は、機械に密度11ky/n+’のフェ
ルトが供給された場合に、例えば約11000rpであ
る。
刷毛を清浄にするために、簡単なしく7を使用するが、
それは板8に取付けた、好適には非常に細くて非常に尖
った先端をもつものよりなる。これらの尖った先端物は
例えば先の部分で直径0.2+am以下の金属針であっ
て、刷毛の中に例えば2mmの深さにまで貫入するが、
この深さは位置調節機構9によって変えることができる
カージング後に、フレークは重力によって沈降し、空気
輸送を使用することなく閉鎖された室10の中に集めら
れる。この空気輸送は、空気を引抜く時に、キャリヤガ
スの方向に平行にフレークが方位配列する傾向を助長し
、さらに製造コストを明らかに上昇させるという欠点が
実際にある。
静電気によるフレークの凝集を避けるために、閉鎖され
た収集室10は好適には全体がプラスチック材料で作ら
れている。
得られたフレークを顕微鏡の下で観察すると、フレーク
は比較的長い繊維、即ち約20I□の長さであることが
分かり、これに反してもとのフェルトの繊維は約Loc
nの長さであった。これは勿論小さくした大きさの試料
を評価して得た平均値であって、真の判定は特にやりに
くいことである。これらの比較的短い繊維は、層形成の
問題を比較的受けに<<、他方において大量の空気を捕
集するのには繊維は十分な長さである。さらにこれらの
繊維は極めて均一に分布していて、10%以下のフレー
クが直径71以下の密な中心団塊を有するが、あるいは
噛み合わさった形をしている。
この主Zについて、繊維はもとのフェルI・が製造され
た時点におけるよりも実際上もつと叶−の状態にあるよ
うにも思われる。この予期しなかった状態の説明は多分
、もとのフェルトにサイズ剤として使用された結合剤の
存在であって、それが次に繊維間の潤滑剤として作用し
−すべでのサイジングの意図するところであるように−
、さらにそれに加えて繊維の分離を助長する一製品がそ
の厚さを回復する能力を増すために求められる性質ため
であろう。
本発明の別の見地は結合剤の添加である。(ポンプ11
.12を使用して)結合剤を秤量した後で結合剤は管1
3を通って繊維のところまで運ばれる。−最に液体の形
態の結合剤は、むしろカージング機の後に位置する点で
噴霧されるが、結合剤の付与はカージング機に結合剤付
着によるつまりをできればさけるためには「湿潤」能の
小さい粉末状の結合剤が、カージング機のところで繊維
の上に施される。しかし上に示したように、これはだだ
−最的な傾向であって、この問題は使用される結合剤そ
れぞれによってより的確に確立される。一方、注意しな
ければならないことは、本発明によって得られたフレー
クが極度に開放的であることによって、必要な場合には
カージング後でさえも結合剤が非常に均一に分布できる
ことである。
繊維は、カージングのフード10を閉鎖している収集ベ
ルト14の上に沈降する。第1図に示すように、このフ
ード10は系を完全に閉鎖していて、約100%の材料
収率になるようにしている。
フードを出ると、マツトレスはカレンダ15を使用して
希望する厚さにされ、次に製品は結局室16の中に入り
、そこでは加熱空気が循環していて結合剤を硬化させろ
く例えば製品が熱溶融型であるならば、結合剤溶融炉の
中で)。同時にあるいはこれらの操作に続いて、仕上製
品を得るに必要に様々な切断繰作17が行われる。
本発明による方法の特に有用な別の1つの応用は、成形
素材を製造することであるが、この場合には製品はカレ
ンダ通過後に直接包装され、結合剤は後刻成形操作の間
に硬化される。
製品は極めて様々な量の結合剤を使用して製造される。
ホットプレスを使用する成形製品用素材を目的とした熱
活性化可能な結合剤に対しては、例えば10ないし15
%の非常に低い結合剤の百分率で試験を実施した。また
、逆に水の添加によって活性化できる鉱物性結合剤を7
0%以上も含有する複合製品も造った。
成形素材としての応用の実施例として、製品a)、b)
、C)の3系列のものを製造したが、これらはそれぞれ
、静電塗装による塗料製造廃棄物よりなるエポキシ型結
合剤30%、ポリプロとレン50%、およびフェノール
結合剤(ベークライト)17%を含有するものであって
、ここに結合剤の百分率は仕上製品の重量に対して示し
である。これらの乾燥素材は、必要なだけの時間保存後
に加熱プレスすることができる。次に種々の密度(kg
/m’)に対して、規格N F −B−51224に従
って破断応力(MPa)および曲げ弾性率(GPn)を
測定した。測定の第4の系列は対照として、湿式法で製
造してフェノール樹脂18%を含有する通常の成形製品
の比較例について行った。結果は以下の表にまとめであ
る。
製品a、cおよびdについて測定した値は、実際上同じ
である。それ故に本発明による方法によって、本技術の
製品に全く匹敵できる製品を十分に製造することができ
、しかもその方法は、繊維の製造工程からは独立した成
形工程となっている。
別個の2つの工程での製造によるものであることができ
る。
本発明による装置の別の1つの面は、繊維の再循環の面
である。実際に、織物用ガラス繊維の屑から絶縁製品を
製造することは公知である。いわゆる織物用繊維は、織
物工業によって従来使用されてきたカージング機を使用
して、フェルトをカージングして回収している。本発明
によって意図するいわゆる絶縁用繊維を原料にしたフェ
ルトは、カージング機がより脆いこれらの4JJ!維を
粉末に変えてしまうので不]a当である。本発明による
カージング機を使用すると、織物用繊維の一部を絶縁用
繊維で置き換えることができる。かくして特別な困難な
しに、本発明による「フレーク」12%に対して、織物
用ガラス!a 維74%およびフェノール結合剤14%
より構成された、25kg/m′の密度のものを1 、
2 kg/ m’の重量に再構成したフェルトが製造さ
れた。絶縁用鉱物繊維の割合を場合によっては増加して
20または25%にすることができるが、織物用繊維屑
の使用し得る量が不十分であって、再構成される絶縁製
品の需要を賄うに足りない場合には、このことは全く特
に有利なことである。
添付した3つの曲線について調査してみると、本発明に
よる製品の性能が特によく浮かび上がってくる。
これらの曲線のうち第1の曲線く第3図)は、m W 
/ m 、″にで表した熱伝導率λを、WA造した製品
(繊維と結合剤)の密度に関して表したものである。
この曲線は製品の絶縁能力に直接関連しているが、事実
熱伝導率は製品の厚さ/熱抵抗の比に等しいとして規定
されているからである。曲線Aは前に示したガス延伸遠
心法によって得られた標準製品の特性曲線であって、こ
の繊維の細さは5gに対し3というミクロン値で特徴付
けられる。ミクロン値Fは、標準的なやり方で、正確に
規定された圧力条件で放出された気流が強く圧縮された
5gの繊維試料を横切った後に測定された気流の流速と
して定義される。それ故にミクロン値はガラス繊維によ
る気流の抑制度を指示するものであって、!J!維の細
さの特徴的指示値であることに注目されたい。5gに対
して3というミクロン値は、極めて細いガラス繊維の特
徴である。
曲線Bは本発明による再構成製品について得られた曲線
であり、−力曲線CとDとはそれぞれ、仏画特許第2,
591,621号の教示に従って得られた再構成製品お
よび従来の方法で得られたガス吹付法ガラスウールに対
して得られた。これらの4曲線を比較すると、1つの等
価の絶縁(例えばλ=40 +nW / m 、 1<
 )に対して、本発明による製品について約1以上大き
な密度が必要であり(即ち製品を約6.6%)、これに
対して仏画特許第2,591,621号による製品につ
いては2ポイント大きい密度が必要であり(即ち製品を
約13%多く)、従来の製品は匹敵できる絶縁に対して
50%以上も余計に製品を必要とすることが分かる。ま
た、曲線AとBとは実際上平行であること、および従っ
てもとの製品(曲線Aによる)と本発明による再構成製
品との間の差は、問題とする密度範囲全体に対して5〜
7%あることにも注意しなければならない。
提言すれば、本発明による複合製品は、非常に容易に標
準製品を薗き換えることができ、しかもその品質には認
められるような低下は実際上何もないということである
。特に非常に軽い製品、通常10kl?/I+11ある
いはそれ以下の製品を製造することができるのに反して
、ガス吹付法用t:[を製品は常に15 klF/ m
’を越える密度を有しくしかもこの場合には標準フェル
トに比して非常に低い絶縁能力を有する)、また仏画特
許第2,591,621号による最低の限界は約12〜
13ky/mコである。
この第1の試験によって、本発明による再構成製品は、
その製造に使われたもとの製品の絶縁能力と非常に似た
絶縁能力を示すことが明らかにされた。さらにフレーク
の製造および4A精の方法によって、材料の異方性が非
常に大きく減少することになる。このことは、例えば様
々な製品密度に対して測定された、製品を通る空気通過
の比抵抗値によって明らかにされる。非常に細い寸法の
繊維について、そしてとりわけ高度に圧縮された繊維の
サンプルについて行われるミクロン値の測定とは異なっ
て、空気通過についての比抵抗の測定は、製品中の繊維
の配置および特にその配向性をさらによく特徴付けるも
のである。実際にこの試験を実際の製品および20X2
0cmの大きさの試料について実施しているので、ミク
ロン値が繊維を特徴付けるデータであるのと同様に、空
気通過に対する比抵抗は仕上製品の特徴値である。
第5図に結果が示しであるRay I / cm Rs
で表した測定値は、繊維沈降面に平行な面(平行比抵抗
R3//)およびこれに垂直な面(垂直比抵抗Rs上)
で行った。もし製品が完全に等方性であるならば、平行
および垂直の抵抗曲線は同一である。一方もし繊l;1
がこれらの面の一方に沿って方位配列をもっていれば、
この面に平行であるならば、空気は繊維に平行な「通路
」内を通って繊維を横切るが、一方、垂直であるならば
空気は道をかきわけて進むために繊維のまわりを常に迂
回して行かなければならない。曲線21と22とは、前
に規定した標準製品について得られたもので、特に注意
すべきことは、所与の密度に対して、平行比抵抗は垂直
比抵抗よりも明らかに小さいことである。本発明による
再構成製品に対しては、平行比抵抗曲線24は標準製品
曲線22と実際的に同じである。
しかしながら垂直比抵抗(曲線23)は蓮かに低い。
このことは製品の絶縁性能の減衰を説明している(熱伝
導率曲線参照)、しかしまた製品の異方性が低下してい
ることも示している。
この低下の程度は、第4図の曲線によって特にさらによ
く浮き出されているが、ここでは製品に印加される応力
(kN/+n’)は構軸に、また対応する相対変形率(
%)はwi軸に示しである。
曲線31は、前に規定した意味で、密度が45’H/m
”である標準製品に対応する。この曲線31は初めは実
際上垂直で(即ち小さな応力に対しても相対変形が急増
する)より大きい応力に対しては曲線は内側に伍かに曲
がるが、常に凹形を示す。
さらに50%の相対変形率は18ky/m2の応力で到
達されることに気付く。
本発明による製品で上記と同じ密度の製品との場合には
、一方で注意すべきことは、曲線32は最初比軸的平坦
である。換言すれば、相対変形は印加された応力はどに
は増加しないことに気付く。
このことは事実、たわむことのできる垂直に配置された
繊維が存在することに対応する。これに反して水平面に
おいては相対変形は、応力作用下で繊維それ自体が変形
することがそのまま結果として表れている。
垂直なりAt:Itの座屈点に相当する応力値に一度び
到達すると、相対変形曲線は標準製品の曲線と同一とな
るが、0ではない初期値から出発する。実際所与の相対
変形に対して、印加される応力は再構成製品は約12k
N/m2高いことに注意しなければならない。
これらの様々な試験から、本発明の条件で行ったカージ
ング操作によって、熱絶縁の見地から高性能の製品を再
構成することができ、さらに価値のある機械的性質を表
すことができるという事実が際立ってくる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による複合製品に対する製造ラインの
概略図であり、 第2図は、第1図に示したカージング機のより詳細な図
であり、 第3図は、密度と熱伝導率との関係を示す曲線であり、 第4図は、印加される応力に関する相対変形値の対照曲
線であり、 第5図は、密度に関して空気の通過に対する比抵抗の値
の比較曲線である。 1・・・フェルト、2,3・・・フェルト供給用シリン
ダ、4・・・カージング機、5・・・刷毛、6・・・剛
毛、7・・・くし、8・・・板、9・・・位W調節機横
、10・・・カージングフード、11.12・・・ポン
プ、14・・・収集ベルト、15・・・カレンダ、16
・・・結合剤硬化室、17・・・切断機。 IGj

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.絶縁用鉱物繊維を原料としたフェルトを細断して得
    られて、結合剤が添加されているフレークから成形され
    る複合製品において、結合剤は追って反応できること、
    および10%以下のフレークが密な団塊を含有し、該団
    塊の直径は7mm以下であることを特徴とする複合製品
  2. 2.結合剤が熱硬化性であるか、あるいは熱溶融性であ
    ることを特徴とする請求項1記載の複合製品。
  3. 3.フェルト供給装置、可撓性の剛毛を備えた刷毛、お
    よびくしを備えてなる、絶縁用鉱物繊維製フェルトに対
    するカージング装置。
  4. 4.刷毛には金属剛毛が植え込まれていることを特徴と
    する請求項3記載の装置。
  5. 5.剛毛は約0.5mmの直径を有することを特徴とす
    る請求項3または4記載の装置。
  6. 6.刷毛の周縁上の剛毛間の間隔は、2ないし5mmで
    あることを特徴とする請求項3ないし5のいずれか1項
    記載の装置。
  7. 7.剛毛が波打っていることを特徴とする請求項3ない
    し6のいずれかに記載の装置。
  8. 8.フェルトを保持する装置を備えることを特徴とする
    請求項3ないし7のいずれか1項記載の装置。
  9. 9.液体あるいは固体の結合剤を供給する結合剤供給装
    置を備えることを特徴とする請求項3ないし8のいずれ
    か1項記載の装置。
  10. 10.請求項1または2記載の製品の成形部品製造への
    応用。
JP1310809A 1988-12-01 1989-12-01 鉱物繊維を原料とした複合材料、製造装置、および複合材料の応用 Pending JPH02182956A (ja)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2648466B1 (fr) * 1989-06-15 1992-12-11 Saint Gobain Isover Produit composite a base de fibres minerales, utile pour la fabrication de pieces moulees
FR2670220A1 (fr) * 1990-12-06 1992-06-12 Saint Gobain Isover Matelas fibreux destine au pressage.
FR2677987B1 (fr) * 1991-06-20 1994-07-08 Orgel Renforcement de polymeres par de la laine minerale.
FR2682403B1 (fr) * 1991-10-09 1996-06-07 Saint Gobain Isover Materiau isolant a souffler.
FR2682973A1 (fr) * 1991-10-23 1993-04-30 Saint Gobain Isover Panneau acoustique et application en tant que baffle absorbant acoustique.
DK116192D0 (da) * 1992-09-18 1992-09-18 Rockwool Int Mineralfiberelement omfattende et overfladelag
KR100683806B1 (ko) * 2006-05-30 2007-02-16 삼우기업 주식회사 절단무기섬유 매트 및 그 제조방법
DE102007036346A1 (de) 2007-02-23 2008-08-28 Deutsche Rockwool Mineralwoll Gmbh + Co Ohg Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils sowie Formteil als Wärme- und/oder Schalldämmelement
WO2012103966A1 (en) * 2011-01-31 2012-08-09 Rockwool International A/S Method for manufacturing a mineral fibre-containing element and element produced by that method
DE102013212699A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Dreidimensionale, poröse Struktur aus Nanofaservlies-Fragmenten und Verfahren zu deren Herstellung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT245359B (de) * 1964-02-05 1966-02-25 Fehrer Maschf Dr Ernst Vorrichtung fur Herstellung eines Haar- oder Faservlieses
CH539505A (fr) * 1971-07-28 1973-07-31 Matec Holding Elément autoporteur de garnissage et procédé de fabrication de cet élément
FR2316364A1 (fr) * 1975-06-30 1977-01-28 Rudloff Bernard Procede de nappage de non-tisses et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
FR2504159A1 (fr) * 1981-04-17 1982-10-22 Guillot Paul Machine a carder les materiaux isolants
US4385955A (en) * 1981-09-08 1983-05-31 Detroit Gasket Method of forming contoured fiberglass sheet
DE8623445U1 (de) * 1986-09-01 1987-08-27 Menzolit GmbH, 76703 Kraichtal Vorrichtung zur Herstellung eines Wirrfaserstoffs aus Glasfaserbündeln

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PT92480B (pt) 1995-08-09
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IE63564B1 (en) 1995-05-17
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DK604989A (da) 1990-06-02
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DE68906863T2 (de) 1994-01-13
KR900010113A (ko) 1990-07-06
NO894725D0 (no) 1989-11-27
AU631150B2 (en) 1992-11-19
CA2004360A1 (fr) 1990-06-01
AU4478189A (en) 1990-06-07

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