JPS59501755A - 繊維質マツト内のバインダ含有量を決定するための方法 - Google Patents

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】 繊維質マット内のバインダ含有量を決定するための方法技術分野 本発明はグラスファイバマット、などの繊維質材料のマット内に分散されたバイ ンダの測定に関する。特に、本発明はａｍに添加されたバインダの量を測定する ことに関する。

更に、本発明は繊維に添加されたバインダ材料の硬化の度合を測定することに関 する。

背景技術 鉱物繊維のマットまたはパックを製造する場合などのように繊維質材料を含む製 品を製造するに当ってｌＩＮにバインダ材料を添加することにより、繊維同士を 互いに連結させ製品に形状及び弾性を与えることが一般的に行なわれている。鉱 物繊維のマットを製造するに際して用いられる好適なバインダとしてはフェノー ルーフォルムアルデヒドーユリアバインダなどの有機バインダがある。フェノー ル−フォルムアルデヒド−ユリアバインダは断熱製品などとして用いられるグラ スファイバマットを製造する際に特に有用であることが知られている。

バインダが添加された鉱物′ａ維マットを製造するに際して、言過、バインダが 添加されたマットを硬化炉内に持込み、バインダを硬化状態に至らせることが必 要である。鉱物繊維マットを硬化炉内に持込むに際して発生する問題の一つとし ては、硬化過程の制御が十分でない点にある。即ち製品の硬化が不十分であった り或いは製品が過度に硬化する場合がしばしばある。このような製造過程に於て 、マットに添加されたバインダの量及びバインダが硬化した度合を測定しようと する試みが種々なされてきたが、これらはプロセス制御の目的にとっては十分に 正確なものではなかった。

繊維質マットの特性を測定する従来技術に基づく方法の一つとして、複数の波長 からなる電磁波をマットに照射し、各波長がバインダが添加されたマットの種々 の成分により吸収される（または吸収されない）ことを利用するものがある。バ インダに吸収される性質を有する赤外線を用いかつパックに照射された赤外線の 透過率を測定することにより、バインダの存在量を表す量が得られる。実際には 、二つの波長を有する赤外線を照射し、一方の波長の赤外線がバインダにより吸 収され、他方の波長の赤外線がバインダによる影響を受けないというものである 。これらの二つの波長の赤外線の透過率の比をめることにより、バインダ含有量 に対応する信号が得られる。例えば、バインダにより吸収される第一のエネルギ とバインダにより吸収されない第二のエネルギとを共にマットに向けて照射する ことができる。マットを透過した二つのエネルギの検出結果を単純に比較するこ とにより、吸収された第一のエネルギの相対量が解り、それによ、リマットに添 加されたバインダの量が解る。

しかしながらこのような従来技術の方法は、バインダにより吸収されるエネルギ の量が単にパック内に存在するバインダの量の関数であるのみならず、有機バイ ンダの硬化の度合、即ち有機バインダが硬化状態に至る過程の進行の度合にも依 存する点に於て不完全なものである。従って、鉱物繊維パックに添加されたバイ ンダの堡を測定するに当って、その硬化の度合の影響を考慮に入れたバインダ添 加鉱物繊維のマットのバインダの特性を測定するだめの方法が望まれてきた。

発明の開示 本発明によれば、バインダが添加されたグラスファイバのマット内のバインダの 特性を測定するための方法であって、バインダが、その硬化の度合に応じて変化 する硬化指示成分を有するものであり、該方法が、バインダにより吸収されるが 硬化指示成分により実質的に吸収されないような波長を有する第一のエネルギと バインダ及びその硬化指示成分とにより吸収される第二のエネルギとバインダ及 びその硬化指示成分のいずれにも実質的に吸収されない波長を有する第三のエネ ルギとをマット及びバインダに照射する過程と、マットを透過した第一、第二及 び第三のエネルギの量を検出する過程と、検出されたエネルギからマットに含有 されるバインダの呈を決定する過程とを含むことを特徴とする方法が提供される 。

本発明のある実施例によれば、バインダはフェノール樹脂を含み、それに含まれ るアミンが第一のエネルギを吸収するようになっている。本発明の別の実施例に よれば、硬化指示成分の量は前記検出エネルギから決定される。

本発明のある好適天兜例によれば、バインダの硬化の度合が硬化指示成分の量に より決定される。

本発明の別の好適実施例によればバインダはフェノール樹脂を含み、硬化指示成 分はヒドロキシル官能基、即ちＯト１を含む。

本発明の最も好適な実施例によれば、上記決定過程が、（１／ｌ）　Ｉｎ　［（ Ｉ　２４０１）／（１０２１１）］＝ρ　（μ　−μ　）＋ρ２（Ｉ２１−Ｉ２ ２）１　１１　１２ なる第一の式と （１／１）１ｎ（Ｉｏ３／ｌ３）−９１μｍ３−ρ２Ｉ２３なる第二の式とをρ １について解くことからなっている。

但し ’ｏ＋は第一のエネルギの強度 ’０２は第二のエネルギの強度 ’０３は第三のエネルギの強度 １１は第一のエネルギの検出強度 Ｉ２は第二のエネルギの検出強度 Ｉ３は第三のエネルギの検出強度 １゛はマットの厚さ ρ１はバインダの密度 ρ２はグラスファイバの密度 μｍ１は第一のエネルギに対するバインダ及び硬化指示成分の吸収断面積 μｍ２は第二のエネルギに対するバインダ及び硬化指示成分の吸収断面積 μｍ３は第三のエネルギに対するバインダ及び硬化指示成分の吸収断面積 Ｉ２１は第一のエネルギに対するグラスファイバの吸収断面積 Ｉ２２は第二のエネルギに対するグラスファイバの吸収断面積 Ｉ２３は第三のエネルギに対するグラスファイバの吸収断面積 本発明の別の好適実施例によれば、第一の式及び第二の式をρ２について解くこ とによりグラスファイバの密度がめられる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明に基づく方法によりバインダの特性を調べるための装置を示す図 式的斜視図である。

第２図は第１図の線■−■につぃて見た図式的断面図である。

発明を実施するための最良の形態 以下本発明をグラスファイバマットに添加されたフェノールバインダの特性を測 定するための方法について説明するが、本発明は岩、スラグ及び玄武岩など熱に より軟化し得る他の鉱物材料のマットに、フェノールバインダ以外の他のバイン ダを添加した場合についても等し〈実施可能であることを了解されたい。

第１図及び第２図は、高密度のマット３を搬送するコンベヤ１の一部を示１ノで いる。マット３の上面５及び下面７に対向するように一対の平行なビーム９．１ １が支持されている。各ビーム９．１１はそれぞれ運動部材１３．１５を支持し ている。運動部材１３．１５は互いに対向するように配設されており、これら円 運動部材１３．１５の間にはｉｎ貿マツ１へ３及びマットの上面５と運動部ｖＪ １３との間の空隙及びマツ１〜の下面７と運動部材１５との間の空隙とからなる エアギャップが介在している。これら両速動部（２１３，１５はＵいに同期して 運動するようになっているため、円運動部材１５．１３は常に上下に整合してい る。

運動部十２１３．１５は選ばれた周波数のエネルギ源のための発信機及び受信機 をそれぞれ有している。運動部材１３は、第−及び第二のエネルギのための適切 な強度を有する信号を発生し得る赤外線源及び第三のエネルギとして適切な強度 を有するＸ線またはγ線源を有するものであって良い。運動部材１５は、砒化イ ンジウムフォトダイオードなどの赤外線検出器及びイオン化空などのＸ線検出器 を有するものであって良い。運動部材１３．１５がビーム９．１１上で運動する に際して、これら円運動部材１３．１５を互いに整合させるために任意の適当な 機械的構成を用いることができる。例えば、図面に示されているように、ビーム が固定されており、これらビーム９．１１上を運動部材１３．１５が運動するも のであって良い。或いは、円運動部材１３．１５をそれぞれビーム９．１１上に 訃定しておいて、ビーム９．１１を支持する支持柱１７をマツｉ−３の運動方向 に対して直交する向きに運動するようにしても良い。

これら発信機を有する運動部材１３及び受信じを有する運動部材１５の両者に対 して制御ユニット１６が接続されている。パスライン１６ａ、１６ｂは、円運動 部材１３．１５に対して制ｍ信号を供給し、それらのスキャン運動を指示すると 共に、制御ユニット１６に位置信号を送り返すことができる。パスライン１６ｃ は、照射１ネルキが厚さｔを有する材料を透過することにより検出された信号を 制御ユニット１６に供給する。汎用］ンビュータであって良い制御ユニツ１〜１ ６は、スキャン運動を制御しかつ得られた測定信号を分析し得る任意の装置であ って良い。

電子−機械式センサユニット１８などからなる検出ユニット（よ厚さｔを測定す るために用いられている。このユニットは、機械式センサ、超音波センサ或いは 光センサなとの適当な任意の装置であって良い。

図面に示されているように、センサユニットは支持体２２に取付けられており、 金属フォイルに覆われた膜２０を支持しており、ｗＡ２０の不倶丁部分２４はマ ット３の上面５に載置されている。膜２０は、その下側部分に摺接しつつ移動す るマットの力により自由に運動することができる。

発信機２６から音響またはマイクロウェーブパルス信号が、マットに接触してい る膜２０の下側部分に照射されることにより、膜の移動及びマットの厚さを示す 反射波が得ら机る。ケーブル１６ｄは検出器２６を制御ユニット２６に接続し、 マットの厚さｔに対応する信号を制御ユニット１６に与えるためのものである。

制御ユニット１６は三つのエネルギ１　．１　及びＩ　のそれぞれに対応する照 射Ｔネ０１　０２　．０３ ルギ及び透過エネルギを示す信号及び上記した方法に基づいて得られる厚さｔに 対応する信号を処理する。

発信渫は三つの１ネルギを断熱材料を経て受信機に向けて発信する。第一、第二 及び第三のエネルギの一部は断熱材料により吸収され、これら三つのエネルギの エネルギレベルが受信機により検知される。次いでマットに添加されたバインダ の場が、上記した二つの方程式により１ｑられる。

産業上の利用可能性 本発明は、グラスファイバ断熱製品及びグラスファイバ遮音製品などの鉱物′ａ 維パックの製造に於て有用となろう。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．バインダが添加されたグラスファイバのマットのバインダ特性を測定するた めの方法であって、前記バインダが、その硬化に伴い変化する硬化指示成分を有 してお６つ、該方法が、前記バインダにより吸収されるが前記硬化指示成分によ り実質的に吸収されない波長を有する第一のエネルギと、前記硬化指示成分並び に前記バインダ自体により吸収される波長を有する第二のエネルギと前記バイン ダ及び前記硬化指示成分のいずれによっても実質的に吸収されない波長を有する 第三のエネルギとを前記マット及び前記バインダに対して照射ずろ過程と、前記 マットを透過した館記第−１第二及び第三の１ネルキの儀を検出する過程と、検 出エネルギから前記マット内に含まれるバインダの量を決定する過程とを含むこ とを特徴とする方法。 ２、前記バインダがフェノール樹脂を含み、前記フェノール樹脂内のアミンが前 記第一のエネルギを吸収するものであることを特徴とする請求の範囲１項に記載 の方法。 ３、検出エネルギから前記バインダに含まれる硬化し指示成分の量を決定する過 程を更に含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ４　前記硬化指示成分の１から前記バインダの硬化の度合を決定する過程を含む ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。 ５、前記バインダがフェノール樹脂を含み、かつ前記硬化指示成分がヒドロキシ ル官能基、即ちＯＨを含むことを特徴とする請求の範囲第３項若しくは第４項に 記載の方法。 ６、前記決定過程が、 一ρ１　（１１−１２）＋　ｌ：）２　（μ２１−″２２）なる第一の式と （１／ｌ）　Ｉｎ　Ｎｏ３／　Ｉ　３）−９１μｍ３−ρ２μ２３なる第二の式 とをρ１について解くことからなることを特徴とする請求の範囲第１項若しくは 第３項に記載の方法。 但し ■ｏ１は第一・のエネルギの強度 ’０２は第二のエネルギの強度 ’０３は第三のエネルギの強度 １１は第一のエネルギの検出強度 Ｉ２は第二のエネルギの検出強度 Ｉ３は第三のエネルギの検出強度 ｔはマツ１〜の厚さ ρ１はバインダの密度 ρ２はグラスファイバの密度 μｍ１は第一のエネルギに対するバインダ及び硬化指示成分の吸収断面積 μｍ２は第二のエネルギに対するバインダ及び硬化指示成分の吸収断面積 μｍ３は第三のエネルギに対するバインダ及び硬化指示成分の吸収断面積 μ２１は第一のエネルギに対するグラスファイバの吸収断面積 μ２２は第二のエネルギに対するグラスファイバの吸収断面積 μ２３は第三のエネルギに対するグラスファイバの吸収断面積 ７、前記第−及び第二の式をρ２について解くことによりグラスファイバの密度 をめる過程を含むことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。