JPH10511339A - 鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化する方法 - Google Patents
鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化する方法Info
- Publication number
- JPH10511339A JPH10511339A JP8520451A JP52045196A JPH10511339A JP H10511339 A JPH10511339 A JP H10511339A JP 8520451 A JP8520451 A JP 8520451A JP 52045196 A JP52045196 A JP 52045196A JP H10511339 A JPH10511339 A JP H10511339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic material
- molten
- nozzle
- peripheral wall
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 5
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 37
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 19
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 18
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- GUGLPELUECBSDK-UHFFFAOYSA-N phenol;urea Chemical compound NC(N)=O.OC1=CC=CC=C1 GUGLPELUECBSDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000575 polymersome Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/045—Construction of the spinner cups
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
- E04B2001/7687—Crumble resistant fibrous blankets or panels using adhesives or meltable fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Chemical Treatment Of Fibers During Manufacturing Processes (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
鉱物材料(18)を有機材料(38)と一緒に繊維化する方法は、軸線(12)を中心に回転する第1のスピナ(10)で、鉱物繊維(20)を溶融鉱物材料から遠心紡出させ、鉱物繊維(20)の方向を変えて、鉱物繊維(20)の下方に移動するベール(26)を形成し、ベール(26)内に位置決めされた第1導管(36)で下方に移動する溶融有機材料(38)の流れを確立させ、溶融有機材料(38)の流れをスピナ(10)の下の位置に差し向け、溶融有機材料(38)の流れを複数の流れに分配し、個々の導管の複数の流れを第1導管(36)から半径方向の外方に遠ざかるように、個々の導管(28)によって差し向け、軸線(12)を中心に個々の導管(28)を回転させ、有機繊維(56)を個々の導管(28)の半径方向の外方端でノズル(46)によって溶融有機材料(38)から遠心紡出させ、有機繊維(56)を鉱物繊維(20)のベール(26)と接触させるように差し向ける、ことを含む。
Description
【発明の詳細な説明】
鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化する方法
〔技術分野〕
本発明は鉱物繊維製品の製造に関し、特に、有機又はポリマー材料を鉱物繊維
につけた鉱物繊維製品に関する。もっと詳細には、本発明は溶融鉱物材料及び溶
融有機材料から繊維を同時に遠心紡出させることに関する。
〔背景技術〕
ガラス繊維のような鉱物繊維は断熱製品及び構造製品に有用である。かかる製
品用のガラス繊維は典型的には、溶融ガラスをスピナに供給し、スピナを回転さ
せて繊維を遠心紡出させ、ガラス繊維の下方に移動する円筒形ベールを形成する
ことによって作られる。繊維には、種々の有機コーティング、特に、断熱又は構
造製品を形成するために、鉱物繊維を互いに接続するためのバインダーがつけら
れる。ガラス繊維断熱製品は典型的には、製品の包装中の圧縮後回復することが
できるスプリング状マトリックスを形成するようにユリアフェノール/ホルムア
ルデヒドバインダーによって互いに結合される。典型的なユリアフェノール/ホ
ルムアルデヒドバインダーは未硬化状態で約600の分子量を有し、それらのバ
インダーは通常は繊維が形成された直後に、ガラス繊維に噴霧することによって
水性媒体でつけられる。
先行技術の水性有機バインダーを鉱物繊維の円筒形ベールにつけることの問題
の1つは、バインダーの一部分が液体バインダー滴とベール中の鉱物繊維との間
の接触前に蒸発する傾向があることである。蒸発した接着材料は工程の排気流中
の汚染物質になり、汚染問題を回避するために浄化されなければならない。また
、鉱物繊維に付着したバインダーは粘る傾向があり、製品の中へ落ちて製品欠陥
を引き起こすことがある、ガラス繊維断熱材料のかたまりの成長を防止するため
に繊維収集装置の大規模な清掃を必要とする。
高分子量バインダーをガラス繊維につける最近開発された方法は、ガラス繊維
の下方に移動するベールを生じさせるのに第1のスピナを使用し、ベールの内部
に位置決めされ、ポリマー繊維を形成して、ポリマー繊維を分配してベールのガ
ラス繊維と接触させるのに第2のスピナとを使用する。この方法は、幾らかのポ
リマー繊維とポリマーコーティングを有する幾らかのガラス繊維とを有する混合
された断熱材パックを製造する。この同時繊維化法はここに援用され、1993
年6月23日に出願された発明者、Bakhshi 等の米国特許出願第08/079,413号に
記載されている。
ポリマー即ち有機材料とガラス繊維とを混ぜ合わせる同時繊維化法の問題の1
つは、ポリマー材料が適さない環境に曝されることである。ポリマースピナは当
然、効果的な混合に十分な高いレベルで、ポリマー材料をガラス繊維のベールと
交差させるためにガラススピナのすぐ下に位置決めされる。ガラススピナはほぼ
1093℃(2000°F)で作動され、相当な熱量がポリマースピナ及びスピ
ナ内のポリマー材料に向かって放射、伝導及び対流によって伝えられる。ポリマ
ー材料の過剰な加熱はポリマーの崩壊を引き起こす。もっと厄介なのは火災の問
題である。ポリマー材料が空気及び高温に曝されると、ポリマー材料の一部分が
蒸発し、燃焼過程が始まる。ポリマー材料が燃えることは工程の受け入れがたい
副作用である。同時繊維化法がポリマー材料の熱崩壊を最小にし、且つ燃焼を最
小にすべく溶融ポリマー材料を空気に曝すのを最小にする方法で、ポリマー材料
をスピナに送出することができることは有利である。
〔発明の開示〕
ポリマースピナ内の溶融ポリマー材料がガラススピナのいくらかの熱に曝され
るのを防ぎ、且つ、火災を防止すべく空気との接触から保護することによって、
同時繊維化法を改良するための方法及び装置を今、開発した。
本発明によれば、軸線を中心に回転する第1のスピナに関する溶融鉱物材料か
ら遠心する鉱物繊維を含む鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化し、鉱物繊維の下
方に移動するベールを形成するように鉱物繊維の向きを変更させ、ベールの内部
に位置決めされた第1導管の下方に移動する溶融有機材料の流れを確立し、溶融
有機材料の流れを複数の流れに分配し、個々の導管によって複数の流れのうちの
個々の1つが第1の導管から半径方向の遠ざかるような外向きに差し向けられ、
個々の導管の半径方向の外方端でノズルによって有機繊維を溶融有機材料から遠
心紡出させ、有機繊維を鉱物繊維のベールと接触するように差し向ける、方法を
今、提供する。
本発明の特定な実施形態では、導管は第2の回転スピナと同じ速度即ち回転速
度で回転する。
本発明の他の特定の実施形態では、ノズルの中を通る溶融材料の流れは、空気
が個々の導管に入らないように制限される。導管は、溶融有機材料を第1回転ス
ピナからの熱から遮蔽するために断熱される。
本発明の更に別の実施形態では、ノズルは個々の導管の半径方向外方端に位置
決めされた室を有し、ノズル周囲壁の面積と個々の導管の断面積との比は約10
乃至約100の範囲であり、約20乃至約50の範囲内であるのが好ましい。
ノズル室は好ましくは、少なくとも50のオフィリス、より好ましくは少なく
とも500のオリフィスを有する、孔が開いた周囲壁を有する。
本発明の更に他の実施形態では、溶融有機材料の流れは少なくとも345kP
a(50psi)のゲージ圧力で確立されている。圧力は少なくとも690kP
a(100psi)であるのが好ましい。
ノズルは、周囲壁の総面積の約5%乃至約50%の範囲内のオリフィス面積を
備える周囲壁を有するのが好ましく、ノズルの周囲壁の総面積の約15%乃至約
35%の範囲内のオリフィス面積を備える周囲壁を有するのがより好ましい。
本発明の更に他の実施形態では、ノズルは、少なくとも400のオリフィスを
備える周囲壁を有する環状マニホルドを含むように互いに連結される。
本発明によれば、鉱物繊維を形成するために軸線を中心に回転するように取り
付けられた第1のスピナを含む、鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化するための
装置と、鉱物繊維の下方に移動するベールを形成するように鉱物繊維の方向を変
更させる装置と、溶融有機材料の流れをスピナの下の位置に差し向けるための第
1導管と、溶融有機材料の流れを複数の流れに分配するための装置と、複数の流
れを第1導管から離れる方向に半径方向の外方に差し向けるための個々の導管と
、個々の導管の半径方向の外方端のノズルと、有機繊維を溶融有機材料から遠心
紡出させ、有機繊維を鉱物繊維のベールと接触するように差し向けるために、個
々の導管を軸線を中心に回転させるための装置と、を又、備える。
〔図面の簡単な説明〕
図1は本発明によるガラス繊維及びポリマー材料の繊維の同時繊維化用装置立
面概略断面図である。
図2は、図1のポリマーの個々の導管とノズルの立面概略断面図である。
図3は、図2の3−3線における、溶融ポリマーを図示しない、図2の導管及
びノズルの概略平面図である。
図4は、4−4線における、図2のノズルの立面概略断面図である。
図5は、ノズル室が環状マニホルドを形成するように連結された、本発明の実
施形態のものの概略的な斜視図である。
〔発明を実施する最良の形態〕
本発明をガラス繊維形成操作について説明するが、ロック、スラグ及び玄武岩
のような他の熱軟化性鉱物材料を使用して本発明を実施することができることを
理解すべきである。
繊維化することのできる有機材料を本発明に使用される装置に供給してもよい
ことを理解すべきである。ポリマーの特に有用な例は、ポリエチレンテレフタレ
ート(PET)、ポリプロピレン又は硫化ポリフェニレン(PPS)のような高
分子量ポリマー材料を含む。繊維化するのに適当であるかもしれない他の有機材
料は、ナイロン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、樹脂、種々の
ポリオレフィン、アスファルト及び他の熱可塑性材料及び熱硬化性材料を含む。
図1に示すように、ガラススピナ10は回転軸線12を中心に回転し、ガラス
スピンドル14の回転によって駆動される。ガラススピナは、当該技術で知られ
ているようにニッケル/コバルト/クロム合金で鋳造される。スピナの周壁はガ
ラス繊維の遠心紡出のための多数のオリフィス16を有し、約2000と約50
000との間のオリフィスを有するのが好ましい。
ガラススピナにはガラス18の溶融流が供給され、ガラス18の溶融流はスピ
ナの壁を通してガラス繊維20の形態で遠心紡出される。ガラス繊維は環状バー
ナー22からの熱によってスピナのすぐ外側で柔らかい繊細可能状態に維持され
るが、或るガラス繊維操作では、外部バーナーを必要としない。半径方向に走る
ガラス繊維は、環状ブローワー24によって下に向けられて下方に、即ち、スピ
ナの軸線方向に走行する繊維の円筒形ベール26になる。ガラス繊維の下方に移
動する円筒形ベールを作る方法は周知である。
ガラススピナの下には、ベールの内部の位置からベールと接触して溶融有機材
料を分配するための送出装置が位置決めされる。送出装置は、複数の溶融有機材
料の流れをガラス繊維のベールに向かって半径方向の外方に差し向けるための複
数の個々の導管即ちパイプ28を含む。パイプは、ガラススピナ10の底に取り
付けられることができる円筒形ポリマースピンドル30の回転をさせることがで
きるように取り付けられるのが望ましい。ポリマースピンドルは、伝導によるポ
リマー材料及びポリマー分配装置への熱伝達を減少させるために、ガラススピナ
との物理的接触を最小にする方法で取り付けられるのが好ましい。そのために、
ポリマースピンドルは、間隔用ナブ34を有する取り付けブラケット32を備え
ていて、図2に示すように、ガラススピナからの熱伝導を減少させるようになっ
ているのが好ましい。スピンドルの長さは、ベールの所望の高さにおいてポリマ
ー繊維の導入を可能にするのに十分である。ポリマー繊維が高すぎると、ポリマ
ー繊維は崩壊し、ベールに侵入してその中を流れる。
個々のパイプに加えて、送出装置は、ベールの内部で溶融有機材料の下方の移
動の流れを確立させ、溶融有機材料の流れを個々のパイプの方へ差し向けるため
の送出導管36のような第1導管を含む。送出導管は、溶融有機材料をガラスス
ピンドル14及びポリマースピンドル30の中を通って下方に送出することがで
きるどんな適当な導管でもよい。許容される送出導管がステンレス鋼又は他の適
当な材料で作られることができる。PETのようなポリマー材料の技術において
普通に知られている押出装置(図示せず)を使用することによって溶融ポリマー
を送出導管に製造し、或いは、供給することができる。溶融ポリマー材料を供給
す温度はポリマーの性質で決まる。ポリプロピレンは、典型的には、それが押出
機から出るとき約260℃(500°F)の温度を有する。アスファルトは約2
04℃(400°F)で冷却器を通り、PPSは約316℃(600°F)で加
熱器を通る。送出導管を使用する変形実施形態として、溶融有機材料は重力によ
ってガラススピンドル及びポリマースピンドルの中を通って落下することができ
、かかる場合では第1導管はガラススピンドルとポリマースピンドルの組み合わ
せである。
図2及び図3により明瞭に示すように、ポリマー38のような溶融有機材料は
、ポリマースピンドルの底で材料送出室即ちウェル40内に排出されることがで
きる。溶融ポリマーは、溶融ポリマーの流れを複数の流れに分配するスピンドル
開口部42を経てスピンドルを出る。各流れはポリマースピンドルから遠ざかる
ように半径方向の外方に外側にパイプの1つの中を通ってベールに向かって流れ
る。
パイプはポリマー材料の送出に適したどんな導管でもよい。PETと混合法に
うまく使用されるパイプは内径6.35mm(1/4インチ)のステンレス鋼管
であった。少なくとも4本のパイプが望ましく、8本のパイプが最も望ましいが
、より多いまたはより少ないパイプを採用してもよい。パイプは、ガラススピナ
と同じ回転速度で、又はそれと異なる速度で回転できるように取り付けられる。
随意に、ガラス繊維化工程からの放射熱及び高温ガスの影響を更に最小にするた
めに、パイプをセラミック材料又は他の適当な材料で断熱してもよい。
各パイプの半径方向の外方即ち遠位端44はノズル46である。ノズルは、溶
融ポリマーを受け入れることができ、且つ、溶融ポリマーをポリマー繊維に遠心
紡出する、どんな適当な形状又は寸法のものであってもよい。ノズルは個々の排
出ユニット又はモジュールとして作用する。ノズルは、溶融ポリマーの貯蔵を収
容する室48と、溶融ポリマーがポリマー繊維を形成するように貫通する、孔が
開いた排出プレート即ち孔が開いた周囲壁50とを有する。
本発明用に適したノズルはステンレス鋼製であってよい。図4に示すように、
ノズルは丸い断面であってよい。ノズル周囲壁50の面積と個々のパイプの断面
積の比は、約10乃至約100の範囲内であるのが好ましく、約20乃至約50
の範囲内であるのがより好ましい。
ノズルは、ポリマー繊維を遠心紡出することができる多数のオリフィス52を
伴うようになっている。オリフィスの直径は、典型的には、約0.254mm(
0.01インチ)乃至約1.27mm(約0.05インチ)の範囲内であるが、
より大きい又はより小さい直径でも、ポリマーの粘度、回転速度及び他の要因に
よっては使用される。各ノズルに少なくとも50のオリフィスがあるのが好まし
く、少なくとも100のオリフィスがあるのがより好ましい。周囲壁の多孔率は
変化し、周囲壁の総面積の約5%乃至約50%の範囲内のオリフィス面積を有す
る。ノズルを安定させるために、図2乃至図4に示すように、ノズルを支持バー
54のような環状部材によって互いに連結するのが良い。
操作中、溶融ポリマー材料は送出導管の中を通って下に流れ、ポリマースピン
ドルの底でウェルに流入する。次いで、溶融ポリマーは、回転している導管の中
を通って半径方向の外方に流れ、ノズルに流入する。ポリマー繊維56は遠心紡
出され、ベールのガラスファイバーと接触するように差し向けられる。混合され
たポリマーとガラス繊維は、混合された素材即ちマット60として、コンベア5
8のような適当な収集装置に集められる。
溶融ポリマー材料は完全に重力供給で装置に供給されることができるけれども
、本発明のある特別な実施形態では、ポリマー材料は加圧装置を通して供給され
る。このことを達成するために、ポリマー送出装置は密閉系であり、押出機は圧
力を溶融ポリマーに加えるように作動される。装置の圧力を測定する簡単且つ繰
り返し可能な方法は、ガラススピナの頂部から上方即ち上流におおよそ457m
m(18インチ)の位置即ち圧力ポイント62で圧力変換器を送出導管に採用す
ることである。溶融ポリマーは圧力ポイント62で少なくとも345kPa(5
0psi)のゲージ圧力であるのが好ましく、少なくとも690kPa(100
psi)のゲージ圧力であるのがより好ましい。装置に圧力をかけることによっ
て、繊維は単に遠心されるのではなく、ノズルから実際に押し出される。このこ
とはより多い繊維押出量を可能にするので、利点である。
ガラス繊維及びガラススピナは1093℃(2000°F)近い温度で作動す
るから、ポリマー繊維は高温領域へ急速に突っ込まれ、ポリマー繊維を軟化させ
る。ポリマー繊維の幾らかは溶けて滴又は他の粒子を形成し、該滴又は粒子は他
の鉱物繊維の幾らかに付着することが見出された。ポリマー繊維の他のものはそ
れらの繊維形状を保持し、その結果、最終鉱物繊維製品中にポリマー繊維が存在
する。ポリマー材料の幾らかがその繊維形状を保持し、材料の他の部分が鉱物繊
維に付着するポリマー粒子を形成する理由は、知られていない。ポリマー繊維の
幾らかは、それらの繊維形状を失わせて、より球形形状にさせるのに必要とされ
る程度にまで軟化しないことがある。それとは別に、全てのポリマー繊維が軟化
されるけれども、ポリマー繊維の一部分だけが軟化した状態にある間に鉱物繊維
と接触することがある。
図5に示すように、ノズルを連続的な環状マニホルド64を形成するように連
結してもよい。マニホルドは、溶融ポリマーと空気又は酸素との接触を妨ぐのに
有効である密閉ポリマー送出装置の一部である。環状マニホルドの周囲壁は少な
くとも400個のオリフィスを有するのが好ましい。
本発明に対して様々な修正をすることができることは上記の説明から明らかで
ある。しかし、かかる修正は本発明の範囲内であると考えられる。
〔産業上の利用可能性〕
本発明は、構造製品及び断熱製品として使用される、混ざり合ったガラス繊維
とポリマー繊維の繊維製品の製造に有用である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(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
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),AL,AM,AU,BB,BG,BR,BY,C
A,CN,CZ,EE,FI,GE,HU,IS,JP
,KG,KP,KR,KZ,LK,LR,LT,LV,
MD,MG,MK,MN,MX,NO,NZ,PL,R
O,RU,SG,SI,SK,TJ,TM,TT,UA
,UG,UZ,VN
(72)発明者 ロフタス ジェームズ イー
アメリカ合衆国 オハイオ州 43055 ニ
ューアーク ノーマンディー ドライヴ
1239
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.a.軸線(12)を中心に回転する第1のスピナ(10)で、鉱物繊維(2 0)を溶融鉱物材料から遠心紡出させ、 b.鉱物繊維(20)の方向を変えて、鉱物繊維(20)の下方に移動するベ ール(26)を形成し、 c.ベール(26)内に位置決めされた第1導管(36)で下方に移動し、且 つ、溶融有機材料(38)の流れをスピナ(10)の下の位置に差し向けて、溶 融有機材料(38)の流れを確立し、 d.溶融有機材料(38)の流れを複数の流れに分配し、 e.個々の導管(28)によって個々の導管の複数の流れを第1導管(36) から半径方向外方に遠ざかるように差し向け、 f.軸線(12)を中心に個々の導管(28)を回転させ、 g.有機繊維(56)を個々の導管(28)の半径方向の外方端でノズル(4 6)によって溶融有機材料(38)から遠心紡出させ、 h.有機繊維(56)を鉱物繊維(20)のベール(26)と接触させるよう に差し向ける、 ことからなる、鉱物材料(18)を有機材料(38)と一緒に繊維化する方法。 2.空気が個々の導管(28)に入らないようにノズル(46)を介して溶融材 料(38)の流れを制限することを含む、請求の範囲第1項に記載の方法。 3.導管(28)が断熱される、請求の範囲第1項に記載の方法。 4.導管(28)が溶融有機材料(38)を第1回転スピナ(10)からの熱か ら保護するように作用する、請求の範囲第1項に記載の方法。 5.有機繊維(56)がノズル(46)周囲壁(50)を通して遠心紡出され、 ノズル(46)周囲壁(50)の面積と個々の導管(28)の断面積との比が、 約10乃至約100の範囲内である、請求の範囲第1項に記載の方法。 6.ノズル(46)周囲壁(50)の面積と個々の導管(28)の断面積との比 が、約20乃至約50の範囲内である、請求の範囲第5項に記載の方法。 7.ノズル(46)は少なくとも50のオリフィス(52)を持った、オリフィ ス付き周囲壁(50)を有する、請求の範囲第1項に記載の方法。 8.ノズル(46)は少なくとも100のオリフィス(52)を持った、オリフ ィス付き周囲壁(50)を有する、請求の範囲第7項に記載の方法。 9.溶融有機材料(38)の流れを少なくとも345kPa(50psi)のゲ ージ圧力で確立することを含む、請求の範囲第1項に記載の方法。 10.溶融有機材料(38)の流れを少なくとも690kPa(100psi) のゲージ圧力で確立することを含む、請求の範囲第1項に記載の方法。 11.ノズル(46)は、周囲壁(50)の総面積の約5%乃至約50%の範囲 内のオリフィス面積をもった、オリフィス付き周囲壁(50)を有する、請求の 範囲第1項に記載の方法。 12.周囲壁(50)は周囲壁(50)の総面積の約15%乃至約35%の範囲 内のオリフィス面積を有する、請求の範囲第11項に記載の方法。 13.ノズルは、少なくとも400個のオリフィス(52)を備えた周囲壁を有 する環状マニホルド(64)を含む、請求の範囲第1項に記載の方法。 14.周囲壁は周囲壁の総面積の約15%乃至約70%の範囲内のオリフィス面 積を有する、請求の範囲第13項に記載の方法。 15.溶融有機材料(38)の流れを少なくとも345kPa(50psi)の ゲージ圧力で確立することを含む、請求の範囲第13項に記載の方法。 16.a.軸線(12)を中心に回転する第1のスピナ(10)で、鉱物繊維( 20)を溶融鉱物材料から遠心紡出させ、 b.鉱物繊維(20)の方向を変えて、鉱物繊維(20)の下方に移動するベ ール(26)を形成し、 c.ベール(26)内に位置決めされた第1導管(36)で下方に移動し、且 つ、溶融有機材料(38)の流れをスピナ(10)の下の位置に差し向けて、溶 融有機材料(38)の流れを確立させ、 d.溶融有機材料(38)の流れを複数の流れに分配し、 e.溶融有機材料(38)を第1回転スピナ(10)からの熱から遮蔽するよ うに、第1導管(36)から半径方向の外方に遠ざかるように、個々の導管の複 数の流れを、個々の導管(28)によって差し向け、 f.個々の導管(28)を軸線(12)を中心に回転させ、 g.有機繊維(56)を個々の導管(28)の半径方向の外方端でノズル(4 6)によって溶融有機材料(38)から遠心紡出させ、 ノズル(46)は個々の導管(28)の半径方向の外方端に位置決めされ た室(48)を有し、ノズル(46)は少なくとも50のオリフィス(52)を 備え、周囲壁(50)の総面積の約15%乃至約70%の範囲内のオリフィス面 積を有する、孔が開いた周囲壁(50)を有し、 h.有機繊維(56)を鉱物繊維(20)のベール(26)と接触させるよう に差し向ける、 ことからなる、鉱物材料(18)を有機材料(38)と一緒に繊維化する方法。 17.溶融有機材料(38)の流れを、少なくとも345kPa(50psi) のゲージ圧力で確立することを含む、請求の範囲第16項に記載の方法。 18.溶融有機材料(38)の流れを少なくとも690kPa(100psi) のゲージ圧力で確立し、ノズル(46)は少なくとも100のオリフィス(52 )を備えた、孔が開いた周囲壁(50)を有し、ノズル周囲壁(50)の面積と 個々の導管(28)の断面積との比が約20乃至約50の範囲内である、請求の 範囲第17項に記載の方法。 19.ノズルは少なくとも400のオリフィス(52)を備えた周囲壁を有する 環状マニホルド(64)を含む、請求の範囲第16項に記載の方法。 20.溶融有機材料(38)の流れを少なくとも345kPa(50psi)の ゲージ圧力で確立することを含む、請求の範囲第19項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/363,504 | 1994-12-23 | ||
US08/363,504 US5523031A (en) | 1994-12-23 | 1994-12-23 | Method for fiberizing mineral material with organic material |
PCT/US1995/015244 WO1996020141A1 (en) | 1994-12-23 | 1995-11-27 | Method for fiberizing mineral material with organic material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10511339A true JPH10511339A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=23430502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8520451A Pending JPH10511339A (ja) | 1994-12-23 | 1995-11-27 | 鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化する方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5523031A (ja) |
EP (1) | EP0799164B1 (ja) |
JP (1) | JPH10511339A (ja) |
KR (1) | KR980700936A (ja) |
CN (1) | CN1051532C (ja) |
AT (1) | ATE201190T1 (ja) |
AU (1) | AU689683B2 (ja) |
CA (1) | CA2208125A1 (ja) |
DE (1) | DE69520955T2 (ja) |
WO (1) | WO1996020141A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5900206A (en) * | 1997-11-24 | 1999-05-04 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Method of making a fibrous pack |
US5983586A (en) * | 1997-11-24 | 1999-11-16 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Fibrous insulation having integrated mineral fibers and organic fibers, and building structures insulated with such fibrous insulation |
US5876529A (en) * | 1997-11-24 | 1999-03-02 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Method of forming a pack of organic and mineral fibers |
US6113818A (en) * | 1997-11-24 | 2000-09-05 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Method and apparatus for integrating organic fibers with mineral fibers |
US6153291A (en) * | 1998-10-13 | 2000-11-28 | Northrop Grumman Corporation | Ceramic-matrix composite component fabrication |
US20030124940A1 (en) * | 2001-12-31 | 2003-07-03 | Michael Rajendran S. | Tunable or adjustable liner for selectively absorbing sound energy and related methods |
US20030124304A1 (en) * | 2001-12-31 | 2003-07-03 | Michael Rajendran S. | Vehicle energy absorbing element |
WO2004012243A2 (en) * | 2002-07-29 | 2004-02-05 | Amberwave Systems | Selective placement of dislocation arrays |
CA2828321C (en) | 2011-03-30 | 2019-08-06 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | High thermal resistivity insulation material with opacifier uniformly distributed throughout |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2944284A (en) * | 1957-10-09 | 1960-07-12 | United States Gypsum Co | Binder distribution and atomizing system for fiberizing apparatus |
US3830638A (en) * | 1967-05-11 | 1974-08-20 | Certain Teed Prod Corp | Apparatus for manufacture of plates or shaped sheets having a base of mineral fibers, particularly glass fibers |
US3841854A (en) * | 1972-11-24 | 1974-10-15 | Johns Manville | Apparatus for heating a glass fiber forming spinner |
US4380570A (en) * | 1980-04-08 | 1983-04-19 | Schwarz Eckhard C A | Apparatus and process for melt-blowing a fiberforming thermoplastic polymer and product produced thereby |
US4731215A (en) * | 1982-06-07 | 1988-03-15 | Biax Fiberfilm Corporation | Process for forming non-woven webs from highly oriented melt blown fibers |
US4790736A (en) * | 1984-07-20 | 1988-12-13 | John E. Benoit | Apparatus for centrifugal fiber spinning with pressure extrusion |
DE3801080A1 (de) * | 1988-01-16 | 1989-07-27 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von feinstpolymerfasern |
US4832723A (en) * | 1988-02-16 | 1989-05-23 | Manville Corporation | Apparatus for producing desired fiber column configuration |
DE4011883A1 (de) * | 1990-04-12 | 1991-10-17 | Bayer Ag | Verfahren zur herstellung von feinstfaservliesen aus thermoplastischen polymeren |
US5242633A (en) * | 1991-04-25 | 1993-09-07 | Manville Corporation | Method for producing organic fibers |
US5123949A (en) * | 1991-09-06 | 1992-06-23 | Manville Corporation | Method of introducing addivites to fibrous products |
US5232638A (en) * | 1992-09-18 | 1993-08-03 | Schuller International, Inc. | Apparatus and method for introducing additives to fibrous products |
US5490961A (en) * | 1993-06-21 | 1996-02-13 | Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. | Method for manufacturing a mineral fiber product |
-
1994
- 1994-12-23 US US08/363,504 patent/US5523031A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-27 CN CN95197459A patent/CN1051532C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-27 WO PCT/US1995/015244 patent/WO1996020141A1/en active IP Right Grant
- 1995-11-27 EP EP95940812A patent/EP0799164B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-27 AU AU42440/96A patent/AU689683B2/en not_active Ceased
- 1995-11-27 KR KR1019970704323A patent/KR980700936A/ko active IP Right Grant
- 1995-11-27 DE DE69520955T patent/DE69520955T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-27 JP JP8520451A patent/JPH10511339A/ja active Pending
- 1995-11-27 AT AT95940812T patent/ATE201190T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-11-27 CA CA002208125A patent/CA2208125A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1177338A (zh) | 1998-03-25 |
MX9704686A (es) | 1997-10-31 |
DE69520955T2 (de) | 2002-03-28 |
AU4244096A (en) | 1996-07-19 |
EP0799164B1 (en) | 2001-05-16 |
KR980700936A (ko) | 1998-04-30 |
DE69520955D1 (de) | 2001-06-21 |
EP0799164A1 (en) | 1997-10-08 |
US5523031A (en) | 1996-06-04 |
CA2208125A1 (en) | 1996-07-04 |
ATE201190T1 (de) | 2001-06-15 |
WO1996020141A1 (en) | 1996-07-04 |
AU689683B2 (en) | 1998-04-02 |
CN1051532C (zh) | 2000-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU691384B2 (en) | Method for fiberizing mineral material with organic material | |
US5900206A (en) | Method of making a fibrous pack | |
KR20010032354A (ko) | 유기질 섬유 및 광물섬유의 팩을 성형하는 방법 | |
JPH08506390A (ja) | 鉱物繊維製品の製造方法 | |
JPH11500494A (ja) | 鉱物繊維と有機繊維の交互混合 | |
CA2164212A1 (en) | Method for manufacturing a mineral fiber product | |
JPH10511339A (ja) | 鉱物材料を有機材料と一緒に繊維化する方法 | |
US6113818A (en) | Method and apparatus for integrating organic fibers with mineral fibers | |
AU708101B2 (en) | Process of making organic fibers | |
MXPA97004686A (en) | Method for the elaboration of fibers of mineral material with organic material | |
MXPA00005069A (en) | Method and apparatus for integrating organic fibers with mineral fibers | |
MXPA97004685A (en) | Method for the elaboration of fibers of mineral material with organic material | |
MXPA00005071A (en) | A method of forming a pack of organic and mineral fibers | |
MXPA00005072A (en) | Method of making a fibrous pack |