【発明の詳細な説明】
二成分及び長繊維製品形成
〔技術分野〕
本発明は鉱物繊維のウール材料に関し、特に、長いガラス繊維の絶縁製品に関
する。本発明は又、長いウール繊維で作られた絶縁製品の製造に適する。
〔背景技術〕
小径のガラス繊維は防音又は断熱材料を含む種々の用途に有用である。これら
の小径のガラス繊維が一般にウールパックと呼ばれる格子又はウェブにされたと
き、強度又は剛性が個々に欠くガラス繊維を非常に強い製品に形成することがで
きる。製造されたガラス繊維絶縁材は軽量、高い圧縮性及び弾性を有する。この
特許明細書の目的で、用語「ガラス繊維」及び「ガラス組成物」を使用する際に
は、「ガラス」は、岩石、スラグ及び玄武岩のようなガラス質形態の鉱物材料並
びに伝統的なガラスのいかなるものを含む。
ガラス繊維絶縁製品を製造するための一般的な従来技術の方法は回転法でガラ
ス繊維を製造することを含む。単一の溶融ガラス組成物は、遠心器又はスピナの
外壁のオリフィスを通って押し出され、主にまっすぐなガラス繊維を製造する。
繊維はブロワーによって下向きに引かれ、従来の空気ナイフ及びラッピング技術
が典型的にベールを分散させるために使用され、許容できるほぼ均一な繊維分配
を行う。繊維が下向きに引かれるとき、繊維をウール製品の中に接着し、製品の
完全性を提供するために必要とされるバインダーが繊維に噴霧される。次いで、
繊維は収集され、ウールパックを形成する。ウールパックを更にオーブンで加熱
し、機械的に形成し、そして切断することによってウールパックは加工されて絶
縁製品になる。一旦、形成されると、出荷コストを減じるためにウールパックを
高く圧縮することが又、望ましい。かくして、ウールパックは又、使用のために
解かれたとき、圧縮からの迅速かつ確実な回復を示すことが望ましい。
ほぼ均一な密度、製品の一体性、及びガラス繊維のウール絶縁材料の圧縮から
の回復のような望ましい格子特性を達成するために、比較的短い繊維を使用する
ことが必要であった。
長繊維は、それらの過剰なからみ合い傾向及びロープと紐の形成のためにガラ
ス繊維のウール製品には使用されない。かくして、長繊維は、バインダーなしで
も繊維同志のからみ合いを示すが、その結果出来たウールパックの不均一性は長
いことそれらを商業上望ましくないものにした。この特許明細書の目的のために
、用語「短繊維」及び「長繊維」を使用する際には、用語「短繊維」は、約２５
.４ミリメートル（１インチ）以下の繊維を含むことを意図し、用語「長繊維」
は、約５０.８ミリメートル（２インチ）より長い繊維を含むこと意図する。典
型的には、回転繊維形成技術によって製造された短繊維のウールパックは、ウー
ルパックの１０％以下からなる幾らかの長繊維を含む。
長繊維は異なる空気力学的特性を有し、従来のラッピング技術は、長い又は半
連続繊維のベールでのロープ及び紐の形成を除去するのに失敗し、むしろこれを
高める傾向がある。撹乱されていない時でさえ、ベールが収集面にゆっくり降下
するとき、長繊維のベールはロープ及びひもを形成する傾向がある。収集面の移
動にかかわらず、長いガラス繊維は、（短繊維の撹乱されたベールのように）積
み重なって繊維の不均一なパックになり、扱いにくい繊維蓄積物になる傾向があ
る。一部がロープ及びひもの形成によって特徴づけられるこれらの不均一なパッ
クは、長繊維の著しい商業上の使用を長く妨げてきた。長繊維のロープは商業上
望ましくない外観を作り、より重要なことに理想的な均一な格子から逸脱したも
のを作り、ガラスウールの絶縁能力を減じる。
しかしながら、短繊維絶縁材にはその問題がない。まっすぐな短繊維ですら、
偶然の格子のみを形成し、繊維の幾らかは互いに束なって積もる。その結果、既
存のガラスウール絶縁材料は、製品内の繊維の分布において著しい不均一さを持
ち続ける。
短繊維ウールに関する更なる問題は、使用されるバインダーが高価であり、幾
つかの環境上の欠点を有することである。大抵のバインダーは有機化合物を含み
、製造工程からの排水をかかる化合物の負の環境上の影響を改善するように処理
しなければならない。加えて、バインダーをオーブンで硬化する必要性は付加的
なエネルギーを消費し、追加の環境上の清浄コストを生じる。製品を圧縮したと
き、
短繊維に関する更なる問題が起こる。バインダーは繊維同志の交差部にしっかり
とついているが、繊維にかかる応力が過度の圧縮により増大すると、繊維は切れ
る。かくして、現行の絶縁製品は依然として十分な回復を達成しながら、可能な
圧縮の量が制限される。
それにもかかわらず、長繊維はほとんど全ての点で問題があるため、格子の不
均一、バインダーの必要性、及び限られた圧縮性における短繊維の種々の欠点に
もかかわらず、ガラス繊維の商業上のウール絶縁製品にはまっすぐな短繊維のみ
を長く使用してきた。従って、ウールパックの特性を改良し、費用を下げ、環境
上の問題を取り除くウール絶縁製品の更なる改善の必要性が残されている。
〔発明の開示〕
本発明は、長いガラス繊維のウールパックの形状を更に定めるための方法を提
供することによってその要望を満たし、どの方法も格子の均一性をほぼ維持し、
バインダーの必要性を除去し、商業上の製品にとって所望される著しい圧縮性及
び回復性を示すウールパックを生じる。
本発明によれば、単一のガラス組成物の長繊維、並びに非線形の二成分繊維を
生じさせる２つのガラス組成物を含む繊維を含む長いガラス繊維のウールパック
を提供する。ウールパックへの長繊維の収集は、回転繊維形成機からのベールを
一対の高速回転有孔ドラム状面に受け、ベールの中のガスをドラム面からの吸引
によって繊維から分離し、残った繊維をドラムの間の狭い間隙を通して高速で運
んでウェブを形成することによって達成される。ドラム面は、ドラムでのベール
の速度の約５０％乃至約１５０％の範囲の表面速度を有するように高速で作動さ
れる。次いで、ウェブはウールパックを形成するように分配される。出来たウー
ルパックの繊維は無秩序にかつ不均一に分配される。別の例として、ウールパッ
クへの長繊維の収集は、回転繊維形成機によって製造されたベールを対向する第
１の有孔コンベヤ面で受け、そこからガスを除去し、残った繊維を通路を通って
第２のコンベヤ面で運び、回転繊維形成機によって確立された繊維配向を実質的
に維持することによって達成される。出来たウールパックの繊維は、ほぼ螺旋関
係に配向され、相互に関係する。
何れの方法によって製造された長繊維のウールパックも繊維のほぼ均一な分布
を有し、ロープ形成はほぼ無い。かかるウールパックを、形成工程によって最初
に形成し、プラスチックで包装して製品形成を行うために、或いは、別の例とし
て下により詳細に開示する方法によって形成しても良い。
これらのウールパックを製造するための方法は、ここに共に援用された、本出
願の譲り受け人と同一人に譲渡された、アッセンベック(Ａｓｃｈｅｎｂｅｃｋ)
による高速回転式ドラム及び低周波音分配を使用するウールパック形成方法（Ｗ
ＯＯＬ ＰＡＣＫ ＦＯＲＭＩＮＧ ＰＲＯＣＥＳＳ ＵＳＩＮＧ ＨＩＧＨ
ＳＰＥＥＤ ＲＯＴＡＴＩＮＧ ＤＲＵＭＳ ＡＮＤ ＬＯＷ ＦＲＥＱＵＥＮ
ＣＹ ＳＯＵＮＤ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ）と称される、１９９４年５月２
日に出願された米国特許出願第０８／２３６，０６７号、及びグラント（Ｇｒａ
ｎｔ）等による長いウール繊維を収集する直接成形方法（ＤＩＲＥＣＴ ＦＯＲ
ＭＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＣＯＬＬＥＣＴＩＮＧ ＬＯＮＧ ＷＯＯＬ
ＦＩＢＥＲＳ）と称される、１９９４年５月９日出願された米国特許出願第０８
／２３９，８２０号に非常に詳細に説明されている。
ここで使用するように、用語「長繊維のウールパック」は、数又は重量でほぼ
５０％又はそれ以上の長繊維の実質的な割合を有するウールパックを呼ぶが、い
くぶんより少ないパーセント（約１０％より大きい）の長繊維を有するウールパ
ックを含んでも良く、それにも関わらず長繊維のより高いパーセントを有するウ
ールパックの性質を示す。
本発明で提供される長いガラス繊維のウールパックは、製品形成に関する独特
な問題を有する。長繊維は短繊維に較べて幾分からみ合い、バインダーなしに製
造される。初期のウールパック形状は上に述べたように提供され、フィルムで包
装することによって保持することができ、種々の製品のためのウールパックでの
より大きい形成が所望される。本発明における長繊維のより厚いバインダーなし
マット及びウールパックは、先行技術によって以前に十分に扱われなかった製品
形成の問題を有する。本発明は、ヒートセットと組合わされたバインダーの従来
の付与によって形状に容易に適合しないで束を形成する傾向がある長繊維、特に
不規則な二成分繊維を含むウールパックに形状を与えようとする。
かくして、本発明の方法は、長い単一成分、及び特に、二成分ガラス繊維のか
かる厚い、バインダーなしウールパックにおいて製品形成を生じる種々の択一的
な方法を提供する。本方法は、繊維マトリックスを撹乱する段階を含むもの、要
素を繊維マトリックスに加える段階を含むもの、そして繊維を融解する段階を含
むものとしてばらばらにグループ分けされている。特に、不規則に形成された二
成分繊維に関して、ウールパックの表面に引き起こされた過剰なからみ合いは回
復に負の影響を与えることが分かった。その上、例えば、ニードリングによる、
表面を超える繊維マトリックスの過剰な撹乱により、ウールパックのからみ合っ
た不規則に形成された繊維を真っ直ぐにさせてしまい、ウールパックに価値を与
える望ましい容積充填特性の幾らかを失わせることが分かった。かくして、重要
な商業的かつ機能的な特性を保ち、所望の製品形成を提供するために注意が払わ
れなければならない。
繊維マトリックスを撹乱する本発明の方法は、本発明に従って、より厚い繊維
ガラスマット、即ち、厚さが約７６mm（３インチ）を超えるマットに使用するよ
うになっている水からみ合い及びエアーナイフからみ合い技術を含む。加熱した
ニードルを使用するニードルパンチを更にここに開示する。
要素を繊維マトリックスに加える本発明のそれらの方法は、複数の場所に沿っ
てウールパックの幅の中への接着剤ひも又は熱可塑性樹脂ひもの注入、最初の形
成から今だ熱いウールパックへの熱可塑性樹脂繊維の後生産付加、及び繊維部分
での縫合、を含む。これらの方法は一般的に侵入的でなく、繊維マトリックス内
の定められた部分、即ち、複数列を撹乱するに過ぎない。
繊維の融解を含む本発明の方法は繊維同志の連結部に接着を与えるためにレー
ザーの使用、加熱した熱板又は加熱したニードルによる繊維の表面領域の融解、
及びより低い融解温度のガラス又は他の熱可塑性樹脂成分などのより容易に融解
できる材料を１つの成分として含む二成分繊維の使用を含む。これらの後者の方
法は最も侵入的でなく、マトリックスを著しく撹乱したりウールパックに付加的
な材料を導入することなしに、一部分、即ち、繊維マトリックスの複数列だけを
含む。
本発明のこれらの方法及び他の特徴並びに利点を図面及び下の詳細な説明でよ
り詳細に示す。
〔図面の簡単な説明〕
図１は本発明の方法の側立概略図である。
図２は、図１においてＢで行う本発明の１つの実施の形態の遠近法での細部概
略図である。
図３は、図１においてＢで行う本発明の幾つかの実施の形態を代表する装置の
遠近法での細部概略図である。
図４Ａ乃至図４Ｄは、本発明によって相互に関連したウールパックの繊維の概
略断面図である。
図５は本発明を代表する積層工程の遠近法での概略図である。
図６は、本発明によって接着した積層構造におけるウールパックの概略断面図
である。
図７は、本発明による割り可能なウールパックの遠近法での概略図である。
〔発明を実施する形態〕
図１乃至図４Ｄに図式的に示すように、本発明の方法は長いガラス繊維１６の
ウールパック４８の形状を定めるのに使用される。
図１を参照すると、本方法は、ほぼ均一に分配された長いガラス繊維１６のバ
インダーなしウールパック４８を準備することによって始まることが本発明によ
って分かる。回転繊維形成装置１１を図式的に示す。次いで、広く述べるように
、長繊維のウールパック４８の形状を定めることはウールパックを第１の厚さに
圧縮し（Ｂで示すように）、ウールパック４８の特定の部分の多数の長繊維１６
を相互に関係させることを含む。その後、パックを解放し(Ｃで指示するように)
、その上、多数の長繊維１６を、ウールパック４８を所望の厚さの形状に維持す
るために引っ張り状態で十分に相互に関係したままにする。多数の繊維１６は、
初期の形状のみを有する形のはっきりしない束、即ち、パックに戻るウールパッ
ク４８の傾向によって引っ張り状態に配置される。出荷に関して(Ｄで示すよう
に)、より薄い第２の厚さに更に圧縮したとき、繊維１６の間に確立された相互
関係により理想的に繊維を曲げさせ、更なる圧縮が軽減されたとき、ウールパッ
ク４８はその所望の厚さに回復する。
繊維形成中のバインダーの一般化した塗布と相互に関係した短いガラス繊維の
従来技術のウールパックと異なり、本発明は、長繊維１６のバインダーなしウー
ルパック４８の特定の部分を相互に関係させるための後生産方法を主に開示する
。
本発明の方法によれば、ウールパック４８の多数の繊維１６は付加的なからみ
合いによって相互に関係するか相互結合によって相互に関係するかのいずれか又
は両方である。しかしながら、繊維１６の十分な付加的なからみ合いをパックの
表面に引き起こし、良好なパック形状形成を与えることは、圧縮後、パックの回
復に悪影響を与えることが分かった。従って、ウールパック４８の圧縮が、ウー
ルパック４８の２つの面と、接触状態の圧縮面８４との間の相対的な運動なしに
実質的に起こることが好ましく、かくして圧縮面８４と接触する長繊維１６の間
の相互関係をほぼ維持する。
図２に示すように、圧縮面８４は連続的なベルトであり、その代わりに平行な
又は連続した複数のより小さい連続的なベルト、若しくはウールパック４８の移
動の方向に対して横方向に配向された複数のローラー、又は更に他の構造又はか
かる要素の組合せであっても良い。特に、パックが繊維を圧縮し相互に関係させ
るために止まる所で、圧縮面８４が、プレート又は他のより堅い不動面によって
設けられる。とにかく、圧縮面８４が、必要な圧縮を行い、要求されない面から
み合いをウールパック４８に作ることなしに(隙間、空間、開放の構造を通して)
相互に関係させる段階を行わせることができる限り、圧縮面８４の正確な構成及
び組合せは本発明に不可欠でない。
本発明に従ってウールパック４８内で相互に関係した多数の長繊維１６は、無
秩序に分配され、又は例えば、ほぼ水平関係又は螺旋関係に一般的に配向される
。長繊維１６は真っ直ぐで、単一のガラスで形成され、或いは、不規則に形成さ
れた二成分繊維であっても良い。その上、ここに開示した方法は、多数のウール
パックの繊維を相互に関係させるために別々に又は組み合わせて実行することが
できる。本発明の方法は又、他の熱可塑性重合体及び鉱物繊維タイプの使用を見
出すが、バインダーなし長いガラス繊維へのそれらの付与が好ましい。
本発明によれば、長繊維１６の間に相互関係及びより正確に相互結合を作るた
めに多数の長繊維１６を融着することを含む幾つかの方法を提供する。
第１のかかる方法では、ウールパック４８を所望の厚さに圧縮し、ウールパッ
ク４８の特定の部分の多数の長繊維１６を、ウールパック４８の一面の少なくと
も一部を加熱した面８６と接触させることによって相互に関係させ、多数の長繊
維１６を、ウールパック４８の形状を定めるために繊維を加熱することによって
ウールパック４８のその部分に相互に結合させる。図２を参照すると、加熱した
面８６は好ましくは、連続したウールパック４８に当てられ、過剰な表面からみ
合いを回避するためにパックとともに移動するのが良い。別の例として加熱した
面８６を静止したウールバットに当てても良い。加熱した面８６は、例えば、活
発に加熱した熱板でも良く、又はオーブン内に置くことによって受動的に加熱さ
れても良い。
加熱した面８６を、ウールパック４８の縁、隅、又は面に沿うウールパックの
部分に、或いはウールパック４８を形成するかかる場所で型の中に押しつける。
図２は、部分８８に指示するように、ウールパック４８の面及び縁の繊維１６を
代表的に相互に結合するために軌道構造物（図示せず）の上でウールパック４８
とともに移動する一連の加熱した面８６を示す。加熱した面８６は、融解される
繊維１６の数及びパックの中への浸透の深さを決定する目標電力及び温度で特に
設計される。融解された面部分８８の組織は柔軟さ及び曲げやすさから曲がりに
くさ及び堅さに変化する。
長繊維１６が、異なる融点を有する２つの材料を含む二成分繊維である場合、
加熱面を、一方の材料の融点又は軟化点の下で、かつ他方の材料の融点の上の温
度に加熱し、従って、多数の長繊維１６の相互結合が二成分繊維の２つの材料の
実質的に一方を溶融し、軟化することによって行われる。
多数の長繊維１６を、ウールパック４８の特定の部分でウールパック４８の面
から内方に加熱した面を位置決めすることによって相互に結合させる第２の方法
を本発明によって提供する。この方法では、加熱した面は好ましくは、加熱した
ニードル９０である。ウールパック４８を所望の厚さに圧縮し、多数の長繊維１
６との接触は、加熱したニードル９０をウールパック４８の少なくとも１つの面
からウールパック４８の中に挿入することによってなされる。かかる挿入は、ニ
ードルの移動経路の少なくとも一部分を構成し、多数の繊維１６の相互結合はニ
ードルの移動経路に沿って行われる。ニードルの移動経路は更にその引っ込み
の経路、並びにニードルの中に挿入中、ウールパック４８に対する横方向のどん
な移動をも含む。かくして、ニードルはバインダーなしの多数の長繊維１６の間
に内部の相互結合を形成する。図４Ａ乃至図４Ｄに示すように、もし、加熱した
ニードル９０をウールパック４８に対して幾分移動させるならば、移動経路によ
り、これらの相互結合を複数列１００の中に、対角線方向１０２に沿って、又は
短い平面部分１０４に沿って配向させる。ニードルの貫通は深さ及び角度によっ
て変化し、ウールパック４８の両側から当てることができ、貫通の全ては、製造
している製品の特別な要求に依存する。好ましくは、多数の加熱したニードル９
０を、製品形成を行うためにウールパック４８全体にわたって各々配置した場所
に挿入する。これに関して幾つかの可能なパターンを図４Ａ乃至図４Ｄに示すが
、本発明を、図示した例示的なパターンに限定するものではない。
再び、長繊維１６が、異なる融点を有する２つの材料の二成分である場合、ニ
ードルを、一方の材料の融点以下で、かつ他方の材料の融点以上に加熱し、従っ
て、多数の長繊維１６の相互結合が二成分繊維の２つの材料の主に一方を溶融し
、又は軟化させることによって行わうことができる。
この方法によって使用するニードルは、好ましくは、滑らかな伝導性金属ニー
ドルであり、その使用によって引き起こされる関連した繊維からみ合いを最小に
し、或いは或るレベルの繊維からみ合いを故意に生じさせるためにざらざらさせ
ても良い。
多数の長繊維１６を、ウールパック４８の繊維の部分を加熱するためにレーザ
ー光エネルギーを当てることによってウールパックの面から内方にウールパック
４８の特定の部分において相互に結合させる第３の方法を本発明によって提供す
る。好ましくは、レーザー光源９２の列（図３に示す）を、レーザー光エネルギ
ーをウールパック４８全体にわたって各々間隔を隔てた場所に当てるように設け
るのが良い。レーザー源９２は、繊維１６の間に融解を起こさせるのに十分な熱
を発生することが可能であるどんな従来のレーザー源でも良い。ウールパック４
８の密度、繊維１６の形状、及び形状が形成されている製品により強度(電力)及
びビーム幅が変化する。強度及びビーム幅の変化は、貫通の深さ及び相互に結合
させる繊維１６の数に影響を及ぼす。その上、ガラス繊維は、それらを不透明
にし、又は当てられる特定のレーザー光をより吸収させるために添加剤を含む。
レーザービーム９４を、多数の繊維１６を複数列１００又は対角線方向に向いた
群の中に溶融するためにウールパック４８に垂直方向又は斜め方向に当て、図４
に例示的に示すように、ウールパック４８のいかなる面から入れても良い。この
第３の方法は又、ビーム強度を、一方の繊維成分に他方の繊維成分より影響を及
ぼすように目標設定し、又は添加剤を、一方の繊維成分のレーザー光吸収を向上
させるために含んで、二成分繊維で使用することができ、溶融させ、ここに参照
したガラス繊維に加えて多くのタイプの繊維間の相互関係を与えるために利用す
ることができる。
本発明によれば、多数の繊維１６の間に相互結合を与えるために重合体材料の
ような要素を繊維マトリックスに加える段階を含む第４乃至第６の方法と称する
幾つかの方法を又提供する。かくして、再び、図１を参照すると、本発明の第４
の方法は、ウールパック４８を圧縮する前に又は同時に、ウールパック４８（Ａ
で示す）の表面の一部分の上に重合体繊維９６を分配し、次いで、繊維を溶融さ
せ又は軟化させ、かつ多数のバインダーなしガラス繊維１６の間に相互結合を与
えるためにウールパック４８を（Ｂで示すように）加熱する段階を含む。重合体
繊維９６のために選択された重合体は、溶融され軟化されたときガラス繊維を相
互に結合させることが可能で、圧縮力を解放し、引っ張り状態のとき、かかる相
互結合を維持するのに十分に強く、ウールパック４８の圧縮中、曲がりやすいど
んな重合体材料でも良い。
重合体繊維９６のウールパック４８の面の少なくとも一部分上への分配は、ウ
ールパック４８の面の上であろうと近くであろうと、又は面から内方に配置され
ようと溶融又は軟化中、ガラス繊維がどこに位置決めされようと、ガラス繊維１
６の相互結合を行う。この方法は更に、ウールパック４８の面から内方に十分に
ひっかかる大きさの重合体繊維９６を分配することによって実施される。より長
い重合体繊維９６とより短い重合体繊維９６は両方とも、ウールパック４８の深
さの中に相互結合を与えるように分散される。
別の例として、第４の方法は、摂氏約９３°Ｃ乃至約２０４°Ｃ（華氏約２０
０°Ｆ乃至約４００°Ｆ）ほどの温度で形成工程から出てくるウールパック
４８の形成直後に行われるのが良い。かくして、本方法は、製品の潜熱を有し、
重合体繊維９６をウールパック４８の表面の一部分の上に分配するウールパック
４８を提供することを含む。重合体繊維９６を、圧縮の段階（Ｂで示す）の前に
又は段階中、分配するのが良い。異なる大きさの繊維を、ウールパック４８内の
異なる深さで相互結合を与えるように利用する。それに加えて、重合体繊維９６
を更に溶融させ軟化させるために加熱する段階を除いても、或いは重合体繊維９
６を更に溶融し軟化するために（Ｂで示すように）行っても良い。
多数の繊維１６の間に相互結合を作るために要素をウールパック４８に加える
段階をも含む第５の方法を提供する。第５の方法は、バインダーなし長繊維１６
の相互結合は、重合体材料の流れをウールパック４８全体にわたって多数の間隔
を隔てた場所の中に注入し、かかる重合体材料によって互いに結合されたバイン
ダーなし長繊維１６を含む多数の複数列１００を形成することによって提供され
る。図３に例示的に示すように、重合体材料は好ましくは、複数の注入ニードル
９８によって注入されるのが良い。注入ニードル９８は、ウールパック４８の上
に位置決めされ、好ましくは、ウールパックの少なくとも１つの面からウールパ
ック４８の中に注入されるのが良い。上に説明したように加熱したニードル９０
でやる注入ニードル９８の注入は、重合体材料の流れが注入される移動経路の少
なくとも一部分を定める。かかる注入を、好ましくは、ウールパック４８を所望
の厚さに圧縮すると同時に行なうのが良い。再び、もし、注入ニードル９０をウ
ールパック４８に対して幾分移動させるならば、図４Ａ乃至図４Ｄに示すように
、移動経路により形成された相互結合を、対角線方向１０２に沿って、又は短い
平面部分１０４に沿って複数列１００に配向させる。かくして、注入ニードル９
８の貫通は深さ及び角度がさまざまであり、ウールパック４８の両側から当てる
ことができ、貫通の全ては、製造された製品の特別な要求に依存する。その上、
注入ニードル９８は、重合体をその先端から、又はその長さに沿って少なくとも
１つの開口、又は双方から放出することができる。注入ニードル９８は、結合さ
れる繊維１６の数及びパックの中への貫通の深さを決定する目標圧力及び流れ幅
とともに特別に設計される。
多数の繊維１６の間に相互結合を与えるために要素をウールパック４８に加え
ることをも含む第６の方法を提供する。第６の方法は、圧縮の段階と同時に少な
くとも１つの繊維１０６を長いガラス繊維１６のウールパック４８の中に間欠的
に入れ込むことからなる。ウールパック４８の厚さは、典型的には７６.２mm（
３インチ）より大きい。本方法によると、複数の分離した繊維部分１０６をウー
ルパック４８の中に間隔を隔てた場所で入れ込むことが好ましい。そのように入
れ込むので、繊維１０６は変形する傾向があり、さもなければ、かかる変形によ
って適所に係止するようにバインダーなし長繊維１６と相互に関係させ、それに
よって多数の繊維１６を相互に関係させる。別の例として、図３に加熱したニー
ドル９０のような方法で、縫合ニードルの列によって縫合することを提供する。
パックを第１の厚さに圧縮したとき、縫合ニードルによりガラス繊維又は他の材
料繊維をパックの中に導入させる。これは、繊維１０６又は連続的な繊維１０８
によって相互に関係した繊維１６の複数列１００を作る。しかしながら、ウール
パック４８の中に入れ込まれた繊維１０６の数及びそれらの間隔は特定の製品の
形状形成の量に依存する。とにかく、間隔がそのようなので、ウールパック４８
に生じた結果的なからみ合いによってウールパック４８全体の回復は悪影響を受
けない。その上、入れ込まれた繊維又は縫合された連続的な繊維１０８は、引っ
張り状態の堅い複数列と、圧縮状態の曲げることのできる複数列を生じる。糸１
０６又は繊維１０８は、パックの上面と底面との連通を維持するために熱流及び
強度に抵抗する織度で特別に設計する。
最後に、多数の繊維１６の間に相互結合を与えるためにウールパック４８の繊
維マトリックスを撹乱する段階を含む方法の第３の群を本発明によって提供する
。これらの方法は、本発明によって与えられた長繊維１６の厚いウールパック４
８に適合する水からみ合い及び空気からみ合い方法を含む。特に、第８の方法は
、ウールパック４８を所望形状に圧縮すると同時に流体の高速、低体積流をウー
ルパック４８の中に間隔を隔てた場所に注入することによって長繊維１６を相互
に関係させる。これは、図３を参照し、水噴射をレーザー光９４の代わりにする
ことによって理解することができる。流体は好ましくは水であるが、その代わり
に蒸気、空気、他のガス又はそれらの組合せであっても良い。流体の流れは個々
の繊維１６をウールパック４８内の新しい場所へひきずり、その領域で他の繊維
と
のそれらの繊維１６のからみ合いを生じさせる。ウールパック４８を解放した後
、完成した製品は、からみ合った繊維の結果として所望形状を達成する。使用す
る流体の体積及び注入する圧力は、繊維直径、製品密度、及び製品厚さに依存す
る。
上に言及した種々の方法は、付加的な形状及び製品形成を与えるためにウール
パック４８の多数の繊維１６の間に所望の相互関係を提供する。本方法の実行は
製造する製品によって変化する。それにも関わらず、本方法は長繊維１６、特に
不規則に形成された二成分繊維のバインダーなしウールパック４８によって提起
される独特の問題を扱う共通の結末を共有する。
幾つかの代表的な実施の形態及び詳細を本発明を説明する目的のために示した
が、ここに開示した方法及び装置の種々の変更が、添付の特許請求の範囲に記載
された本発明の範囲から逸脱することなしになされることは当業者にとって明ら
かであろう。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Bicomponent and long fiber product formation
〔Technical field〕
The present invention relates to mineral fiber wool materials, and in particular to long glass fiber insulation products.
I do. The invention is also suitable for the manufacture of insulating products made of long wool fibers.
(Background technology)
Small diameter glass fibers are useful in a variety of applications, including soundproofing or insulating materials. these
Is made into a grid or web, commonly referred to as a wool pack.
Glass fiber, which lacks strength or rigidity individually, can be formed into very strong products.
Wear. The manufactured glass fiber insulation has light weight, high compressibility and elasticity. this
For the purposes of the patent specification, the terms "glass fiber" and "glass composition"
“Glass” refers to mineral materials in vitreous form such as rock, slag and basalt.
And any traditional glass.
A common prior art method for producing glass fiber insulation products is to spin the glass
Producing fiber. A single molten glass composition may be used in a centrifuge or spinner.
Extruded through orifices in the outer wall, producing mainly straight glass fibers.
The fiber is pulled downward by a blower and uses conventional air knife and wrapping techniques
Is typically used to disperse the bale, allowing for an almost uniform fiber distribution
I do. When the fiber is pulled downward, the fiber is glued into the wool product and the product is
The binder required to provide integrity is sprayed onto the fibers. Then
The fibers are collected to form a wool pack. Heat the wool pack further in the oven
The wool pack is processed by cutting, mechanical forming and cutting
Become an edge product. Once formed, wool packs can be used to reduce shipping costs.
High compression is also desirable. Thus, the wool pack is also ready for use
It is desirable to show a quick and reliable recovery from compression when unwound.
Near uniform density, product integrity, and compression of glass fiber wool insulation material
Use relatively short fibers to achieve desired lattice properties, such as recovery of fibers
It was necessary.
Long fibers may be loose due to their excessive entanglement tendency and the formation of ropes and strings.
It is not used in wool products made of fiber. Thus, long fibers can be used without binder
Also show entanglement among fibers, but the resulting non-uniformity of wool packs is long.
Have made them commercially undesirable. For the purposes of this patent specification
When using the terms "short fiber" and "long fiber", the term "short fiber"
The term "long fiber" is intended to include fibers no greater than .4 millimeters (1 inch)
Is intended to include fibers longer than about 50.8 millimeters (2 inches). Scripture
Formally, wool packs of staple fibers made by rotating fiber forming technology
It contains some long fibers that make up less than 10% of Lupac.
Long fibers have different aerodynamic properties, and conventional wrapping techniques are long or semi-long.
Failure to eliminate the formation of ropes and cords in the bale of continuous fiber, rather
Tends to increase. Veil slowly descends to collection surface, even when not disturbed
As such, the bale of long fibers tends to form ropes and strings. Transfer of collection surface
Regardless of the motion, long glass fibers can accumulate (like a disturbed bale of short fibers).
Tend to overlap, resulting in uneven packs of fibers and unwieldy fiber accumulation.
You. These non-uniform packs, some of which are characterized by rope and string formation
Has long hampered the significant commercial use of long fibers. Long fiber ropes are commercial
Anything that deviates from an ideal uniform grid, creating an undesirable appearance and more importantly
And reduce the insulation capacity of glass wool.
However, short fiber insulation does not have that problem. Even straight short fibers,
Only an accidental grid is formed, some of the fibers being bundled together. As a result,
Existing glass wool insulation materials have significant unevenness in the distribution of fibers in the product.
Keep going.
A further problem with short fiber wool is that the binder used is expensive and
It has some environmental disadvantages. Most binders contain organic compounds
Treating wastewater from manufacturing processes to improve the negative environmental impact of such compounds
Must. In addition, the need to oven cure the binder is additional
Energy consumption and additional environmental cleaning costs. When you compress the product
Come
Additional problems with short fibers arise. Binder is firmly at the intersection of fibers
However, if the stress on the fiber increases due to excessive compression, the fiber breaks.
You. Thus, current insulation products are still capable of achieving a
The amount of compression is limited.
Nevertheless, long fibers are problematic in almost all respects, so grid
Due to the various disadvantages of short fibers in uniformity, binder requirement and limited compressibility
Nevertheless, only straight staple fiber is used for commercial wool insulation products of glass fiber
Has been used for a long time. Thus, improving the properties of wool packs, lowering costs and reducing environmental impact
There remains a need for further improvements in wool insulation products that eliminate the above problems.
[Disclosure of the Invention]
The present invention provides a method for further defining the shape of long glass fiber wool packs.
To meet the demands, each method almost maintains the uniformity of the grid,
Eliminates the need for binders and the significant compressibility and desirability of commercial products
This results in a wool pack that is resilient and recoverable.
According to the present invention, long fibers of a single glass composition, as well as non-linear bicomponent fibers are used.
Long fiberglass wool pack containing fibers comprising two glass compositions to be produced
I will provide a. Collection of long fibers in wool packs removes the veil from the rotating fiber forming machine
A pair of high-speed rotating perforated drum-shaped surfaces and the gas in the bale is sucked from the drum surface
At high speed through the narrow gap between the drums.
This is achieved by forming the web at The drum surface is veiled on the drum
Operated at high speed to have a surface speed in the range of about 50% to about 150% of the speed of the
It is. The web is then dispensed to form a wool pack. Woo made
The fibers of Lupac are distributed randomly and unevenly. As another example, wool pads
The collection of long fibers into the fabric is done by the bale produced by the rotating fiber forming machine.
1 perforated conveyor surface, remove gas from it and pass the remaining fiber through the passage
Transport on a second conveyor surface to substantially effect the fiber orientation established by the rotating fiber former.
Is achieved by maintaining The fibers of the resulting wool pack are almost spiral
Oriented and interrelated.
Wool packs of long fibers produced by either method have almost uniform distribution of fibers
And there is almost no rope formation. Such a wool pack is first formed by the forming process.
To form a product and package it with plastic to form the product, or as another example
And may be formed by the method disclosed in more detail below.
The method for producing these wool packs is described in
Aschenbeck, assigned to the same person as the assignee of the request
Wool pack forming method using high-speed rotating drum and low-frequency sound distribution by W
OOOL PACK FORMING PROCESS USING HIGH
SPEED ROTATING DRUMS AND LOW FREQEN
CY SOUND DISTRIBUTION), May 2, 1994
U.S. patent application Ser.
nt) or other direct molding method for collecting long wool fibers (DIRECT FOR
MING METHOD OF COLLECTING LONG WOOL
U.S. Patent Application No. 08, filed May 9, 1994, referred to as FIBERS).
/ 239,820 in great detail.
As used herein, the term “wool pack of long fibers” is approximately the number or weight
A wool pack having a substantial proportion of 50% or more long fibers is referred to as
Woolpa having less than a few percent (greater than about 10%) long fibers
That have a higher percentage of long fibers
Shows the properties of the tool pack.
The long glass fiber wool pack provided by the present invention has a unique product formation
Problems. Long fibers are somewhat entangled compared to short fibers and are made without binder.
Built. The initial wool pack shape is provided as described above and wrapped in film.
Can be retained by dressing and in wool packs for various products
Larger formation is desired. No thicker binder for long fibers in the present invention
Mats and wool packs are products that have not been adequately addressed before by the prior art.
Has the problem of formation. The present invention relates to conventional binders combined with heat sets.
Long fibers that tend to form bundles without easily conforming to the shape by the application of
Attempts to give shape to wool packs containing irregular bicomponent fibers.
Thus, the method of the present invention can be used for long single component, and in particular, for bicomponent glass fibers.
Various alternatives that result in product formation in thick, binderless wool packs
Provide a simple way. The method includes a step of disturbing the fiber matrix.
Adding the fiber to the fiber matrix, and melting the fiber.
They are divided into groups as a whole. In particular, irregularly formed secondary
Excessive entanglement caused by the surface of the wool pack with component fibers
It has been found to have a negative effect on reinstatement. Besides, for example, by needling,
Wool-pack entanglement due to excessive disturbance of the fiber matrix beyond the surface
The straightened irregularly formed fibers, adding value to the wool pack.
It has been found that some of the desired desirable volume filling properties are lost. Thus, important
Care is taken to maintain the desired commercial and functional properties and provide the desired product formation
Must be done.
The method of the present invention for perturbing a fiber matrix comprises, according to the invention, a thicker fiber
Use for glass mats, that is, mats with a thickness greater than about 76 mm (3 inches)
Includes rising water entanglement and air knife entanglement techniques. Heated
A needle punch using a needle is further disclosed herein.
Those methods of the present invention of adding elements to the fiber matrix
Glue string or thermoplastic string into the width of the wool pack, first form
Post-production addition of thermoplastic fibers to wool packs from mature to still hot, and fiber parts
Suturing. These methods are generally not invasive and require
Only the disturbed part, i.e. a plurality of rows.
The method of the present invention, including the melting of the fibers, provides
Use of a heat sink, melting of the surface area of the fiber with a heated hot plate or a heated needle,
And easier to melt, such as glass or other thermoplastic components at lower melting temperatures
Including the use of bicomponent fibers containing the possible material as one component. These latter ones
The method is least intrusive, significantly disrupting the matrix or adding to the wool pack
Without introducing additional material, only a part, i.e. multiple rows of fiber matrix
Including.
These methods and other features and advantages of the present invention are illustrated in the drawings and the detailed description below.
The details are shown below.
[Brief description of drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of the method of the present invention.
FIG. 2 is a perspective detail view of one embodiment of the present invention performed at B in FIG.
It is a schematic diagram.
FIG. 3 is an apparatus representative of some embodiments of the present invention performed at B in FIG.
FIG. 4 is a detailed schematic view in perspective.
4A to 4D are schematic illustrations of the fibers of a wool pack interrelated according to the present invention.
It is a schematic sectional drawing.
FIG. 5 is a schematic view of the laminating process representing the present invention in the perspective method.
FIG. 6 is a schematic sectional view of a wool pack in a laminated structure bonded according to the present invention.
It is.
FIG. 7 is a schematic perspective view of a splittable wool pack according to the present invention.
[Embodiment of the invention]
As schematically shown in FIGS. 1 to 4D, the method of the present invention involves the treatment of long glass fibers 16.
Used to define the shape of the wool pack 48.
Referring to FIG. 1, the method comprises the steps of storing a substantially uniform distribution of long glass fibers 16.
According to the present invention, it is possible to start by preparing a wool pack 48 without inders.
I understand The rotating fiber forming device 11 is shown schematically. Then, as widely described
, Defining the shape of the long-fiber wool pack 48 can reduce the wool pack to a first thickness.
Compressed (as shown at B), the long filaments 16 in a particular portion of the wool pack 48
To correlate with each other. Then release the pack (as indicated by C)
In addition, the large number of long fibers 16 maintain the wool pack 48 in the desired thickness.
To remain fully interrelated in tension. Many fibers 16 are
An unclear bundle with only the initial shape, i.e. the wool pack returning to the pack
It is arranged in a tensioned state due to the tendency of the tool 48. Shipping (as shown by D)
2), when further compressed to a thinner second thickness, the mutual established between the fibers 16
The relationship allows the fibers to bend ideally and when further compression is reduced, the wool pack
The lock 48 recovers to its desired thickness.
Short glass fibers correlated with generalized application of binders during fiber formation
Unlike prior art wool packs, the present invention provides a long fiber 16
Mainly discloses a post-production method for correlating specific parts of the Lepack 48
.
According to the method of the present invention, the multiple fibers 16 of the wool pack 48 are additionally entangled.
Either interconnected by association or interconnected by interconnection
Are both. However, sufficient additional intertwining of the fibers 16 will
Causes the surface to give good pack shape formation, after compression,
It was found to have a negative effect on reinstatement. Therefore, the compression of the wool pack 48
Without relative movement between the two surfaces of the lupack 48 and the compression surface 84 in contact.
It preferably occurs substantially, and thus between the long fibers 16 in contact with the compression surface 84
Maintain a close relationship.
As shown in FIG. 2, the compression surface 84 is a continuous belt, and
Or a continuous plurality of smaller continuous belts or wool packs 48
A plurality of rollers oriented transversely to the direction of movement, or even other structures or
A combination of such elements may be used. In particular, the pack compresses and correlates the fibers
Where the compression surface 84 is stopped by a plate or other harder stationary surface.
Provided. Anyway, the compression surface 84 provides the necessary compression and
Without making a wool pack 48 (through gaps, spaces, open structures)
As long as the interrelated steps can be performed, the exact configuration and
And combinations are not essential to the invention.
The multiple long fibers 16 interrelated in the wool pack 48 according to the present invention are
Orderly distributed or generally oriented, for example, in a substantially horizontal or helical relationship
. The long fibers 16 may be straight, formed from a single piece of glass, or may be formed irregularly.
Bicomponent fibers may be used. Moreover, the method disclosed herein can be used to
Can be performed separately or in combination to correlate the fibers of the pack
it can. The method of the present invention also considers the use of other thermoplastic polymers and mineral fiber types.
However, their application to long glass fibers without binder is preferred.
In accordance with the present invention, the interrelationship between the long fibers 16 and more precisely the interconnection is created.
Several methods are provided, including fusing a number of long fibers 16.
In the first such method, the wool pack 48 is compressed to a desired thickness and the wool pack 48 is compressed.
A large number of long fibers 16 in a specific portion of the wool pack 48 are provided on at least one side of the wool pack 48.
Are also interconnected by contacting a portion of the
The fiber 16 is heated by heating the fibers to define the shape of the wool pack 48.
The parts of the wool pack 48 are interconnected. Referring to FIG.
The surface 86 is preferably applied to a continuous wool pack 48 to prevent excess surface
It is good to move with the puck to avoid a match. Heated as another example
The surface 86 may be applied to a stationary wool bat. The heated surface 86 is, for example, an active
A heated hot plate may be used, or it may be heated passively by placing it in an oven.
May be.
The heated surface 86 is applied to the edge, corner, or face of the wool pack
Press into the mold on the part or at such a place to form the wool pack 48.
FIG. 2 shows that the fibers 16 on the face and edge of the wool pack 48 are
Wool packs 48 are typically placed on track structures (not shown) to couple to each other.
Figure 7 shows a series of heated surfaces 86 moving with. The heated surface 86 is melted
Especially at the target power and temperature which determine the number of fibers 16 and the depth of penetration into the pack
Designed. The texture of the melted surface portion 88 is bent from flexibility and flexibility.
Changes in hardness and hardness.
When the long fiber 16 is a bicomponent fiber including two materials having different melting points,
Heat the heated surface below the melting or softening point of one material and above the melting point of the other.
Heat, and thus the interconnection of a large number of long fibers 16 is a
This is performed by melting and softening one of them substantially.
A number of long fibers 16 are applied to the surface of the wool pack
Method for joining together by positioning heated surfaces inwardly from the second
Is provided by the present invention. In this method, the heated surface is preferably heated
Needle 90. The wool pack 48 is compressed to a desired thickness, and the
6. Contacting the heated needle 90 with at least one surface of the wool pack 48
From the wool pack 48. Such insertion is
And at least a part of the movement path of the needle 16, and the mutual connection of the large number of fibers 16 is
Along the travel path of the child. Needle movement path further retract
Path, as well as a lateral pinch against wool pack 48 during insertion into the needle.
Including moving. Thus, the needle is between a number of long fibers 16 without binder.
To form internal interconnections. As shown in FIGS. 4A to 4D, if heated
If the needle 90 is moved somewhat with respect to the wool pack 48,
The interconnects in a plurality of rows 100, along a diagonal direction 102, or
It is oriented along the short planar portion 104. Needle penetration depends on depth and angle.
And can be applied from both sides of the wool pack 48, all of the penetrations are manufactured
You depend on the special requirements of the product. Preferably, a number of heated needles 9
0 is the place where each is placed over the entire wool pack 48 to perform product formation
Insert Some possible patterns in this regard are shown in FIGS. 4A to 4D.
It is not intended that the present invention be limited to the illustrated exemplary patterns.
Again, if the long fiber 16 is a bicomponent of two materials having different melting points,
Heated above the melting point of one material and above the melting point of the other material,
Thus, the interconnection of a number of long fibers 16 melts mainly one of the two materials of the bicomponent fiber.
Or by softening.
The needle used by this method is preferably a smooth conductive metal knee.
Is a dollar and minimizes the intertwining of related fibers caused by its use
Or rough to intentionally create intertwining at some level of fiber
May be.
A large number of long fibers 16 are lasered to heat the fiber portions of the wool pack 48.
-Wool pack inward from the surface of the wool pack by applying light energy
A third method of bonding to each other at 48 specific portions is provided by the present invention.
You. Preferably, the array of laser light sources 92 (shown in FIG. 3) is
So that they can be applied to the wool packs 48 at locations that are spaced apart from each other.
Is good. Laser source 92 provides sufficient heat to cause melting between fibers 16.
Any conventional laser source capable of generating a laser beam can be used. Wool pack 4
8, the shape of the fiber 16, and the product on which the shape is formed
And the beam width changes. Changes in intensity and beam width are coupled with penetration depth and interconnected
This affects the number of fibers 16 to be made. Besides, fiberglass makes them opaque
Or to further absorb the specific laser light to be applied.
A laser beam 94 directed a plurality of fibers 16 in multiple rows 100 or diagonally.
FIG. 4 shows a vertical or diagonal application to the wool pack 48 to melt into groups.
As shown in FIG. 2, the wool pack 48 may be inserted from any side. this
The third method also affects the beam intensity on one fiber component over the other.
Set a target or add additives to improve the laser light absorption of one fiber component
Can be used with bicomponent fibers, including to be melted, see here
Used to provide interrelation between many types of fibers in addition to
Can be
According to the present invention, a polymeric material is provided to provide interconnection between multiple fibers 16.
4th to 6th methods including the step of adding such elements to the fiber matrix.
Several methods are also provided. Thus, referring again to FIG. 1, the fourth aspect of the present invention
Is used before or simultaneously with the compression of the wool pack 48.
The polymer fibers 96 are distributed over a portion of the surface of the
Softened and softened and provide an interconnection between a number of binderless glass fibers 16
Heating the wool pack 48 (as indicated by B) to obtain the desired wool. Polymer
The polymer selected for the fibers 96 will compatibilize the glass fibers when melted and softened.
They can be connected to each other, releasing the compressive force and, when in tension, such a phase.
Strong enough to maintain mutual bonding and bend easily during compression of wool pack 48
Any polymer material may be used.
The distribution of the polymer fibers 96 over at least a portion of the surface of the wool pack 48
Placed on or near the face of the pack 48, or inward from the face
No matter where the glass fiber is positioned during melting or softening,
6 are connected to each other. This method also requires sufficient inward
This is accomplished by dispensing a snug-sized polymer fiber 96. Longer
The shorter polymer fibers 96 and the shorter polymer fibers 96 are both
Dispersed so as to provide interconnectivity in the interior.
As another example, a fourth method is from about 93 ° C. to about 204 ° C. (about 20 ° F.)
Wool pack coming out of the forming process at a temperature of about 0 ° F to about 400 ° F)
It is preferably performed immediately after the formation of 48. Thus, the method has a latent heat of the product,
Wool pack for distributing polymer fibers 96 over a portion of the surface of wool pack 48
48. Prior to the compression step (denoted by B), the polymer fibers 96 are
Or it is good to distribute during the stage. Different sized fibers are placed in the wool pack 48
Utilize to provide interconnection at different depths. In addition, the polymer fibers 96
The step of heating to further melt and soften the polymer fiber 9
6 may be performed to further melt and soften (as indicated by B).
Elements are added to the wool pack 48 to create an interconnect between multiple fibers 16
A fifth method is provided that also includes a step. A fifth method is to use binderless long fibers 16.
Interconnecting the polymer material flow through the wool pack 48 in numerous intervals.
Injected into a separate area and bound together by such a polymeric material
Provided by forming a multiplicity of rows 100 including the staple-free long fibers 16
You. As shown exemplarily in FIG. 3, the polymeric material is preferably a plurality of injection needles.
98 may be injected. The injection needle 98 is placed on the wool pack 48
And preferably from at least one side of the wool pack
It may be injected into the hook 48. Needle 90 heated as described above
Injection of the injection needle 98 can reduce the movement path through which the polymer material flow is injected.
Define at least a part. Such an injection, preferably a wool pack 48 is desired
It is good to carry out at the same time as compressing to the thickness. Again, if the injection needle 90 is
With some movement relative to the tool pack 48, as shown in FIGS.
, Along the diagonal direction 102 or short
A plurality of rows 100 are oriented along the plane portion 104. Thus, the injection needle 9
The penetration of 8 varies in depth and angle and is applied from both sides of the wool pack 48
All of the penetrations can depend on the specific requirements of the manufactured product. Moreover,
Injection needle 98 allows the polymer to be introduced at least from its tip or along its length.
Emission can be from one opening, or both. The injection needle 98 is connected
Target pressure and flow width to determine the number of fibers 16 to be drawn and the depth of penetration into the pack
Specially designed with.
Elements are added to the wool pack 48 to provide interconnection between multiple fibers 16.
A sixth method is provided that also includes: The sixth method is to reduce the number of
At least one fiber 106 is intermittently inserted into the long glass fiber 16 wool pack 48.
Consisting of The thickness of the wool pack 48 is typically 76.2 mm (
3 inches). According to this method, the plurality of separated fiber portions 106 are
Preferably, they are inserted into the pack 48 at spaced locations. So enter
The fibers 106 tend to deform, otherwise they will be deformed.
To interlock with the binderless filament 16 so that it locks in place
Thus, many fibers 16 are related to each other. As another example, FIG.
It provides for suturing with a row of suturing needles in a manner such as dollar 90.
When the pack is compressed to a first thickness, a fiberglass or other material is
The feed fiber is introduced into the pack. This can be a fiber 106 or a continuous fiber 108
Creates a plurality of rows 100 of interrelated fibers 16. However, wool
The number of fibers 106 contained in the pack 48 and their spacing are dependent on the particular product.
Depends on the amount of shape formation. Anyway, because of such spacing, wool pack 48
The recovery of the entire wool pack 48 is adversely affected by the resulting entanglement
I can't. In addition, the entangled or stitched continuous fibers 108 can
The result is a tight row of tension and a bendable row of compression. Thread 1
06 or fibers 108 are used to maintain heat flow and communication between the top and bottom surfaces of the pack.
Specially designed with a weave that resists strength.
Finally, the fibers of the wool pack 48 are provided to provide an interconnect between the multiple fibers 16.
A third group of methods comprising perturbing a fibrous matrix is provided by the present invention.
. These methods use the thick wool pack 4 of long fibers 16 provided by the present invention.
8 including water entanglement and air entanglement methods. In particular, the eighth method is
, Compresses the wool pack 48 into the desired shape and simultaneously
The long fibers 16 are interconnected by injecting them into the
Related to. This replaces the water jet with laser light 94, see FIG.
Can be understood by The fluid is preferably water, but instead
Alternatively, it may be steam, air, another gas or a combination thereof. Fluid flow is individual
The fibers 16 to a new location within the wool pack 48, where other fibers
When
Cause the fibers 16 to become entangled. After releasing wool pack 48
The finished product achieves the desired shape as a result of the entangled fibers. Use
Fluid volume and injection pressure depend on fiber diameter, product density, and product thickness.
You.
The various methods mentioned above use wool to provide additional shape and product formation.
Providing the desired interrelationship between the multiple fibers 16 of the pack 48. Performing this method
Varies depending on the product to be manufactured. Nevertheless, the method does not affect long fibers 16, especially
Raised by binderless wool packs 48 of irregularly formed bicomponent fibers
Share common endings dealing with unique issues that are done.
Some representative embodiments and details have been set forth for the purpose of illustrating the invention.
However, various modifications of the method and apparatus disclosed herein are set forth in the following claims.
It will be apparent to those skilled in the art that modifications can be made without departing from the scope of the invention as set forth.
Or maybe.
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
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ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ
Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ
，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，
ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，Ｓ
Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 アッシェンベック ディヴィッド ピー
アメリカ合衆国 オハイオ州 43055 ニ
ューアーク グランヴィル ストリート
476
(72)発明者 ウィリアムズ スティーヴン エイチ
アメリカ合衆国 オハイオ州 43001 ア
レクサンドリア ワージングトン ロード
サウスウェスト 3901
(72)発明者 スコット ジェームズ ダブリュー
アメリカ合衆国 オハイオ州 43055 ニ
ューアーク ストーンウォール ドライヴ
1738────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M
C, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG
, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN,
TD, TG), AP (KE, MW, SD, SZ, UG),
AM, AU, BB, BG, BR, BY, CA, CN, C
Z, EE, FI, GE, HU, IS, JP, KG, KP
, KR, KZ, LK, LR, LT, LV, MD, MG,
MN, MX, NO, NZ, PL, RO, RU, SG, S
I, SK, TJ, TM, TT, UA, UZ, VN
(72) Inventor Aschenbeck David P
United States Ohio 43055 D
Newark Granville Street
476
(72) Inventor Williams Stephen H
43001 Ohio, United States
Lexandria Worthington Road
Southwest 3901
(72) Inventor Scott James W
United States Ohio 43055 D
Newark Stonewall Drive
1738