NO178200B - Fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale - Google Patents

Fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale Download PDF

Info

Publication number
NO178200B
NO178200B NO911384A NO911384A NO178200B NO 178200 B NO178200 B NO 178200B NO 911384 A NO911384 A NO 911384A NO 911384 A NO911384 A NO 911384A NO 178200 B NO178200 B NO 178200B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
filaments
continuous filaments
filament
rope
density
Prior art date
Application number
NO911384A
Other languages
English (en)
Other versions
NO911384D0 (no
NO178200C (no
NO911384L (no
Inventor
James Godfrey Donovan
John Skelton
Original Assignee
Albany Int Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10644951&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO178200(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Albany Int Corp filed Critical Albany Int Corp
Publication of NO911384D0 publication Critical patent/NO911384D0/no
Publication of NO911384L publication Critical patent/NO911384L/no
Publication of NO178200B publication Critical patent/NO178200B/no
Publication of NO178200C publication Critical patent/NO178200C/no

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47GHOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G9/00Bed-covers; Counterpanes; Travelling rugs; Sleeping rugs; Sleeping bags; Pillows
    • A47G9/08Sleeping bags
    • A47G9/086Sleeping bags for outdoor sleeping
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009Condensation or reaction polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/903Microfiber, less than 100 micron diameter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/92Fire or heat protection feature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/25Coating or impregnation absorbs sound
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/614Strand or fiber material specified as having microdimensions [i.e., microfiber]
    • Y10T442/615Strand or fiber material is blended with another chemically different microfiber in the same layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/608Including strand or fiber material which is of specific structural definition
    • Y10T442/627Strand or fiber material is specified as non-linear [e.g., crimped, coiled, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Filters For Electric Vacuum Cleaners (AREA)

Description

Beskrivelse
USA's regjering har rettigheter i denne oppfinnelse i henhold til kontrakt nr. DAAK60-87-0061 tildelt av Departe-mentet for Hæren.
Oppfinnelsen angår fremstilling av isolasjonsmaterialer, spesielt isolasjonsmaterialer som er egnede for anvendelse i soveposer og klær og er produsert fra et kontinuerlig filmtau.
Isolasjonsmaterialer av kontinuerlige filamenter er velkjente og kommersielt tilgjengelig på markedet under handelsnavnet "POLARGUARD" Dette materiale har fremragende mekanisk ytelse, men dets termiske ytelse er betydelig dårligere enn de beste tilgjengelige syntetiske varmeiso-lasjonsmaterialer. POLARGUARD er et kontinuerlig filament-polyestertau med individuelle filamenter med en diameter av ca. 23^um. En betydelig fordel ved en kontinuerlig filament-oppbygning er at det erholdte flor av filamenter har en høy grad av mekanisk integritet som oppnås på grunn av florets iboende høye sammenbindingsevne. Denne mekaniske integritet er et overmåte, verdifullt aktivum fordi den letter hånd-teringen av floret ved hvilken som helst påfølgende produk-sjonsprosess. Dessuten gjør den det mulig å anvende over-lappingsoppbygningsteknikker ved sammensetningen av soveposer og isolerende klær, hvilket eliminerer kalde punkter som vanligvis forekommer ved stikklinjer.
Det er generelt velkjent at de isolerende egenskaper til fiberaktig materiale forbedres med reduserende diameter av fibrene inntil en optimal fiberdiameter er nådd. Derefter fører ytterligere reduksjon i fibrenes diameter
til en minskning av materialets termiske yteevne. For polyestermateriale, det samme materiale som er anvendt i POLARGUARD, er en diameter av ca. 6^um den optimale for maksimale isolasjonsegenskaper, og for en hvilken som helst fiberdiameter som er større enn denne avtar varmeisolasjonsegenskapene med økende fiberdiameter. Ved diametre som er mer enn tre ganger dette minimum, begynner den termiske yte-
evne til fiberaktig isolasjonsmateriale å forringes ganske betydelig.
Ett av problemene med isolatorer av kontinuerlige filamenter og med stor høyde, som f.eks. POLARGUARD, er
at fordi de er generelt sammensatt av makrofibre med en diameter av størrelsesordenen 23^um eller ca. 5,5 dtex
(5 denier), er de mindre effektive som isolatorer og er langt stivere ved sammenpressing enn for eksempel naturlig dun. Denne sammenpressingstivhet er en klar ulempe under bruk fordi for eksempel soveposer som inneholder kommersielle isolatorer med stor høyde, ikke kan pakkes inn i et lite volum som vil ta opp lignende poser av naturlig dun.
Det er velkjent at den naturlige dun som fås fra sjøfugler, består av fibre med et område av diametre. Disse kan klassifiseres som mikrofibre som bidrar til den hoved-sakelige isolasjonseffektivitet, og makrofibre som tilveiebringer ønskede sammenpressings- og luftighetsegenskaper. Det er samarbeidet mellom disse to som tilveiebringer de unike egenskaper til naturlig dun. De foreliggende søkere har erkjent dette og har utviklet et isolerende materiale av syntetiske fibre som nå er kommersielt tilgjengelig under varebetegnelsen ""PRIMALOFT". Dette materiale er detaljert beskrevet i US patentskrift nr. 4588635. I dette materiale oppnås den termiske ytelse ved anvendelse av fibre med liten diameter med tilsetning av små fraksjoner av fibre med større diameter og/eller bindemidler for å øke den mekaniske oppførsel.
Det vil forstås av fagmannen at dersom fibermateri-alet er av kontinuerlig art, er det mindre behov for å ty til fibre med større diameter for opprettholdelsen av de mekaniske egenskaper.
Polyesterfibrene med forholdsvis stor diameter som er anvendt i POLARGUARD-materialet, fører til en samlet termisk ytelse som er betydelig under den til materialet av "PRIMALOFT"-typen dannet for eksempel ved hjelp av de metoder og teknikker som er beskrevet i US patentskrift nr. 4588635. Det er således en betydelig fordel ved å produsere en iso-lator av kontinuerlige filamenter med økede termiske egenskaper utover den til de tradisjonelle materialer, slik som "POLARGUARD" som det er vist til ovenfor, og som samtidig kan pakkes i et mindre volum.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en
fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale med en tilsynelatende varmeledningsevne Kc som målt ved plate-til-plate-metoden i henhold til ASTM C518 med nedad-rettet varmestrøm, på mindre enn 0,052 W/m-K (0,36 Btu-in/hr-ft<2->°F), og en strålingsparameter, definert som avskjæringen på ordinataksen ved null densitet for en kurve som viser KCPF avsatt som ordinat mot PF avsatt som abscisse, hvor PF er materialets densitet, på mindre enn 0,212 (W/m-K) (kg/m<3>) [0,092(Btu-in/hr-ft<2->°F)(lb/ft<3>)], og med en densitet på 3,2 til 16,0 kg/m<3>, som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale valgt fra én eller flere av polyester, nylon, rayon, acetater, akryler, modakryler, polyolefiner, polyaramider, polyimider, fluorkarboner, polybenzimidazoler, polyvinylalko-holer, polydiacetylener, polyetherketoner, polyimidazoler og fenylensulfidpolymerer, idet de kontinuerlige filamenter har en middeldiameter på fra 4 til 20 um, omfattende strekking og påfølgende relaksasjon av et kruset tau av de nevnte filamenter, etterfulgt av luftspredning av de separerte filamenter i ett eller flere trinn i hvert av hvilke tauet blir spredd til større bredde enn i det foregående trinn, under dannelse av en vatt i hvilken kontinuerlige filamenter er bundet på i det minste enkelte fiber-til-fiberkontaktpunkter,
og fremgangsmåten er særpreget ved at et kruset tau med en primærkrusing i området fra 3 til 10 krusinger/cm (8 til 26 krusinger pr. tomme) og en sekundærkrusing på 1 til 2 krusinger/cm (2 til 5 krusinger pr. tomme) av de nevnte kontinuerlige filamenter utsettes for strekkingen og den påføl-gende relaksasjon.
Det er en fordel i henhold til den foreliggende oppfinnelse dersom de anvendte filamenter har en middelfilament-diameter på 0,7 til 3,3 ganger den diameter for et filament som gir minimum varmeledningsevne i en vatt av materiale med gitt densitet.
Det foretrekkes spesielt at filamentet er et polyesterfilament med 0,9 til 2,1 dtex eller 0,8 til 1,9 denier (9 til 14/um).
Det vil forstås at filamentene vil måtte ha en størrelse som er tilstrekkelig til å bibringe de mekaniske egenskaper som er nødvendige for å motstå normal slitasje og vasking og samtidig bibringe tilstrekkelige mekaniske egenskaper til å gjøre det mulig for tauet med godt resultat å bli utsatt for spredningsprosessen.
Filamenttauet kan separeres ved luftspredning på den måte som er beskrevet i US patent nr. 3423795.
Vattmaterialet fremstilt ifølge oppfinnelsen kan ha en tilsynelatende varmeledningsevne, Kc, på fortrinnsvis mindre enn 0,043 W/m-K (0,30 Btu-in/hr-ft<2->°F).
Kontinuerlige filamenter som er spesielt egnede for anvendelse for den foreliggende oppfinnelse kan være de som er kommersielt tilgjengelige under varebetegnelsen "RYTON".
Enkelte materialer, som for eksempel polyfenylen-sulfidfibre, aromatiske polyamider av den type som er kommersielt tilgjengelige under varebetegnelsen "APYIEL", og polyimidfibre som de som produseres og selges under be-tegnelsen P84 av Lenzing AG i Østerrike, oppviser flamme-hemmende egenskaper eller er ikke brennbare. Slike materialer kan derfor gi flamme- eller brannmotstandsegen-
ikaper til produserte produkter som inneholder materialene fremstilt ifølge den foreliggende oppfinnelse.
Bindingen mellom fibrene i strukturene fremstilt i henhold til oppfinnelsen er i det minste på enkelte av deres kontaktpunkter seg imellom. Formålet med bindingen er å øke støtten for og stivheten inne i strukturen, slik at isola-sjonsmaterialets mekaniske egenskaper økes betydelig.
Fiber-til-fiberbindingen vil selvfølgelig øke stivheten i en slik grad at isolasjonsmaterialet vil ha en øket motstand overfor sammenpressing og vil begynne å nærme seg de mekaniske egenskaper til etablert materiale, som for eksempel POLARGUARD som det er vist til ovenfor. I dette tilfelle oppviser imidlertid de forbedrede isolasjonsegenskaper en betydelig fordel fremfor materialet ifølge teknikkens stand.
Et hvilket som helst middel for binding mellom makrofibrene kan anvendes, som for eksempel ved tilsetning av faste, gassaktige eller flytende bindemidler, uaktet om disse er termoplastiske eller herdende, eller ved tilveie-bringelse av autologe bindinger i hvilke fibrene bringes til å bindes direkte ved innvirkning av et kjemisk eller fysikalsk mellommiddel.
Bindingsmetoden er ikke av kritisk betydning bort-sett fra det krav at bindingen bør utføres under slike be-tingelser at fiberkomponenten ikke taper sin struktur-messige helhet. Det vil forstås av fagmannen at en hvilken som helst merkbar endring i fibrene i vatten under bindingen uheldig vil påvirke de termiske egenskaper. Bindingstrinnet må derfor utføres for å opprettholde de fysikalske egenskaper og dimensjoner til fiberkomponentene og montasjen så langt som mulig.
Ifølge en spesiell utføreIsesform av den foreliggende oppfinnelse kan binding inne i strukturen bevirkes ved oppvarming av montasjen av fibre i en tid og ved en temperatur som er tilstrekkelig til å bevirke at fibrene vil bli bundet.
Ifølge en spesiell utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse kan binding inne i strukturen bevirkes ved sprøyting av vattens topp og bunn med en akrylisk latex-emulsjon (methylakrylat), Rohm og Haas nr. TR407, og derefter tørke og herde latexen ved å føre prøven gjennom en 115,6°C ovn med en oppholdstid på 8 minutter. Påførings-tørrvekten til latexklebekomponenten er ca. 10%.
Det følgende er en beskrivelse i form av eksempel
og med henvisning til de ledsagende tegninger av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
På tegningene: -
er Figur 1 en avsetning av tilsynelatende varmeledningsevne og polært moment som en funksjon av fiberdiameter for flere isolatoreksempler.
Figur 2 er en avsetning av tilsynelatende varmeledningsevne som en funksjon av densitet for flere isolatoreksempler.
Forholdet mellom de termiske og de mekaniske egenskaper til isolatorer med lav densitet og komponentfila-mentenes diameter er illustrert på Figur 1. Kurve 1 representerer varmeoppførselen til filamentmontasjen, og skalaen og enhetene som er egnede for denne avsetning, finnes på den vertikale akse på venstre side av figuren. Dataene skriver seg fra tre tydelig adskilte filamentkon-figurasjoner, men det er en klar kontinuitet i oppførselen, og det antas at avsetningen representerer et enkelt fenomen som i sterk grad er uavhengig av montasjens detaljer.
De tre eksperimentpunkter vist som åpne sirkler gjelder for det kommersielle produkt POLARGUARD (filamenter med diameter 23^um) og for to utførelsesformer av den foreliggende idé. Alle tre er rekker av kontinuerlig filament-polyester, og montasjen av filamenter med diameter 7,5^um synes å ligge nær grensen for eksisterende produksjons-teknologi selv om det synes å være mulig at denne grense vil kunne strekkes til filamenter med mindre diametre dersom behovet skulle oppstå. De fire eksperimentpunkter vist som lukkede sirkler gjelder for montasjer av polypropylen-stapelfibre. Denne polymer ble valgt på grunn av den for-holdsmessige letthet med hvilken det er mulig å produsere fibre med liten diameter, og fibermontasjene ble produsert fra krusede, kuttede og kardede fibre på grunn av vanskelig-heten med å anvende eksisterende teknologi for fremstilling av montasjer med lav densitet fra ekstremt fine filamenter ved hjelp av tauspredningsprosessen. De siste to forsøks-punkter gjelder for smelteblåste montasjer: ett gjelder for en eksperimentell rekke av polyester, og det annet gjelder for det kommersielle produkt med varebetegnelsen THINSULATE som hovedsakelig består av polypropylen. De smelteblåste montasjer har fordelinger snarere enn enkeltverdier for filamentdiameter, idet de fleste av filamentene har diametre innen området l-3yUm. Disse montasjer av fine filamenter er ikke lett tilgjengelige innen det meget lave densitets-område på grunn av deres overmåte sterke tilbøyelighet til å falle sammen ved sammenpressing, og de effektive varme-ledningsevneverdier for disse to materialer ble således målt ved høyere densiteter (L6 til 24 kg/m<3> eller 1 til 1,5 lb/ft<3>), og de målte verdier ble normalisert i henhold til den protokoll som er omtalt i US patent nr. 4588635, for å overensstemme med alle andre som er vist og som ble målt ved vattdensiteter av 8,0 kg/m<3> (0,5 lb/ft<3>). Det er en høy grad av sammenbindingsevne i disse smelteblåste montasjer, og de tilveiebringer en rimelig analog for de kontinuerlige filamentrekker innen det lave diameterområde.
Hele kurven vist ved den stiplede linje på Figur 1 inneholder data for to separate polymermaterialer og tre tydelig forskjellige produksjonsteknikker. Ikke desto mindre viser dataene en bemerkelsesverdig grad av over-lapping og kontinuitet ved overgangene, og vi tror, med sterk teoretisk berettigelse, at kurven representerer en enkelt ytelseskarakteristikk for filamentmontasjer med en sterk uavhengighet av polymermateriale og montasjefin-struktur. Den faktor som fremheves sterkest ved denne kurve er det faktum at det er et tydelig minimum i montasjens varmeledningsevne eller, uttrykt på annen måte, et optimalt område av filamentdiameter for varmeisolasjonsytelse. Det er dessuten klart at det kommersielt tilgjengelige POLARGUARD er påviselig ikke-optimalt innen det høye område for filamentdiametre og at det kvasi-kontinuerlige smelteblåste materiale som er eksemplifisert ved THINSULATE ikke er optimalt innen det lave filamentdiameter-område. Ved den foreliggende oppfinnelse tas det sikte på
å ligge innen filamentdiameterområdet mellom disse to ytter-punkter hvor det er betydelige gevinster som vil kunne bli realisert hva gjelder termisk ytelse. Størrelsen av disse forbedringer kan best ses ved å sammenligne bidragene til varmeledningsevne som utelukkende tilskrives montasjens fiberkomponent. Dette gjøres forestillingsmessig ved å forflytte den horisontale akse til avsetningen opp til nivået for den uforanderlige komponent for tilsynelatende varmeledningsevne som kan tilskrives ledningsevnen til luften som var inneholdt i montasjen. Ved bruk av denne linje som basis for beregning kan det ses at filamentbidraget for THINSULATE er ca. 90% og for POLARGUARD ca. 110%
større enn bidraget for den optimale filamentmontasje ifølge det foreliggende patent, og dette representerer en betydelig forbedring i varmeisolasjonsytelse sammenlignet med begge disse kommersielle utfØrelsesformer.
De mekaniske ytelseskarakteristika vist ved kurve
2 på Figur 1 (heltrukket linje) er like opplysende, og skalaen og enhetene som er egnede for denne avsetning, finnes på den vertikale akse på høyre side av figuren.
Den egenskap som her er avsatt, er det po lære arealmoment som er et mål på innvirkningen av filamentets geometriske dimensjoner på dets bøyeegenskaper. En lav verdi overensstemmer med et meget slapt og fleksibelt filament, og en høy verdi overensstemmer med en stiv fiber, og disse fila-mentforskjeller tilkjennegis ved filamentmontasjens opp-førsel ved sammenpressing. De enkelte punkter er beregnet for de samme filamentdiametre som ble anvendt for kurve 1 for de tre kontinuerlige filamentisolatorer.
For filamenter med liten diameter er dette arealmoment lite, og filamentene er ytterst fleksible og viser bare minimal bøyningsmotstand. Som omtalt ovenfor til-kjennegir de smelteblåste montasjer denne filamentegenskap, og de reagerer så sterkt på sammenpressingsbelastning at de faller sammen under små påkjenninger, og det er umulig å opprettholde en luftig montasje med lav densitet av disse materialer. Det polære arealmoment er en hurtigøkende funksjon av filamentdiameter, og for diametere som er større enn 20^um viser et polyesterfilament en betraktelig bøy-ningsmotstand. Denne motstand er i virkeligheten så høy at POLARGUARD som er en montasje av filamenter med en diameter av 23^um, er ytterst motstandsdyktig overfor sammenpressings-deformasjon og ikke er helt egnet for anvendelse i soveposer for hvilke sammenpakkbarhet er et krav. På samme måte som for de termiske egenskaper foreligger således et område av filamentdiametre som er best egnede for et.luftig isolasjonsmateriale. Ved filamenter med små diametere er den luftige montasje ikke opprettholdbar under normale bruksbelastninger, og ved filamenter med store diametre er sammenpressings-stivheten så høy at dette går ut over sammenpakkbarheten. Området for optimal filamentdiameter, som innbefatter eksemplet ifølge oppfinnelsen, er vist på Figur 1. Ikke hele dette område kan dekkes av eksisterende tausprednings-bearbeidingsteknologi. Som det var å forvente på basis av den forutgående diskusjon er evnen til å danne et luftig spredd tau ved manipulering av bøyde filamenter klart relatert til filamentdiameteren, og det store filamenttau som blir POLARGUARD er forholdsvis enkelt å bearbeide. Efterhvert som filamentdiameteren avtar til området i henhold til den foreliggende oppfinnelse, blir tauet vanskeligere å spre, og ved diameter rundt 8^,um blir den eksisterende prosess ukommersielt langsom og marginalt effektiv på rutine-basis. Ikke desto mindre er de potensielle fordeler ved å arbeide innen det egnede område for optimalisering av såvel termisk som mekanisk yteevne klart påvist ved Figur 1.
Som tidligere beskrevet ble disse målinger foretatt på mon-tasker med densrteter av 8,0 kg/m 3, men Figur 2 påviser at denne funksjonelle overlegenhet opprettholdes over hele området av densiteter som er av interesse-for isolasjonsmaterialer med høy luftighet (3,2 til 12,8 kg/m ).
Kortfattet påviser den diskusjon som er fremsatt ovenfor med henvisning til avsetningene på Figur 1 at det oppfinneriske trinn å velge filamentdiameter innen det
egnede område fører til betydelige forbedringer i ytelsen til isolatorer av kontinuerlige filamenter. På grunnlag av informasjonen ifølge Figur 1 er de nedre og øvre grenser for valgfri isolatorytelse satt til henholdsvis 4^um og 20^um. Disse grenser har sunde teoretiske og eksperimentelle grunnlag og definerer effektivt de tre områder av isolatorkon-struksjonsfilosofi som er representert ved: (1) smelteblåste .materialer med fiberdiametre <4^um, (2) materialene anvendt ifølge den foreliggende oppfinnelse som har diametre innen området 4 til 20^um, og (3) vanlige, høyluftige isolatorer av kontinuerlige filamenter med stor diameter representert ved POLARGUARD som har diametre >20^um.
I de følgende eksempler ble de følgende tester anvendt der disse er rapportert:-
Densitet: Volumet for hver isolatorprøve ble bestemt ved fastsette to plane prøvedimensjoner for derefter å måle tykkelsen ved 0,014 kPa (0,002 lb/in<2>) trykk. Massen for hver prøve dividert med volumet oppnådd på denne måte er grunnlaget for de her rapporterte densitetsverdier.
Tilsynelatende varmeledningsevne ble målt i overens-stemmelse med plate/prøve/platemetoden beskrevet i ASTM metode C518.
Strålingsparameteren, C, ble beregnet ut fra uttrykket
C = K P„ - K P„
c F a F
hvori Kc = tilsynelatende varmeledningsevne for materialet,
Pp = densitet for materialet, og
K CL = varmeledningsevnen for stillestående luft.som er 0,025 W/m-K (0,175 Btu-in/hr-ft<2->°F)
Til strålingsparameteren, C, skal det bemerkes at en kurve som viser produktet KcPF avsatt mot Pp for fiberstruk-turer med lav tetthet, gir en rett linje med en helling som er lik ledningsevnen til luft, K , og avskjæringen av denne kurve på Kp -aksen (ordinataksen) gir da strålingspara-
c F
meteren, C, for materialet.
Trykk-deformasjon: Deformasjon ved 34,4 kPa (5 lb/in 2),
som var den maksimale deformasjon ved trykktilbakegangs-testsekvensen, ble registrert for hver test.
Trykktilbakegang og sammenpressingsarbeid og tilbake-gang: Avsnitt 4.3.2 i militærspesifikasjon MIL-B-41826E beskriver en trykk-tilbakegangstestmetode for fiberaktig vatt som var tilpasset for dette arbeide. Den vesentlige forskjell mellom den militære spesifikasjonsmetode og den som ble anvendt, er det lavere trykk ved hvilket opprinnelig tykkelse og til-bakegang-til-tykkelse ble målt. Målingstrykket i henhold til spesifikasjonen er 0,07 kPa(0,01 lb/in 2) mens 0,014 kPa (0,002 lb/in 2) ble anvendt for dette arbeide.
Eksempel 1
Et tau av kontinuerlig filament av polyester med en fin krusing av 7,1 krusinger/cm (18 krusinger pr. tomme) lagt ovenpå en krusing med langt større amplityde og en frekvens av 1 krusing/cm (2,5 krusinger pr. tomme) og med en denier av 0,5 (7,7^um diameter) ble utsatt for en luft-spredningsteknikk som beskrevet i US patentskrift nr.3423795.
Varmeisolasjonen til det oppnådde materiale var betydelig bedre med en faktor på over 2 til 1 enn den til materialet ifølge teknikkens stand som er kommersielt tilgjengelig under varebetegnelsen POLARGUARD.
Eksempel 2
Et tau av kontinuerlig filament av polyester med
en fin krusing av 4,73 krusinger/cm (12 krusinger pr. tomme) lagt ovenpå en krusing med langt større amplityde og en frekvens av 1,2 krusinger/cm (3 krusinger/tomme) og med en denier av 1,2 (ll^um diameter) ble utsatt for en luft-spredningsteknikk som beskrevet i US patentskrift nr.3423795.
Luftspredningsteknikken førte til separering av tauet i en vatt av kontinuerlige filamenter som ga en meget betydelig luftighet med gode mekaniske egenskaper på grunn av samarbeidet mellom krusingene, og det viste seg at det erholdte isolatormateriales mekaniske egenskaper var slike at materialets luftighet generelt ble opprettholdt efter sammenpressing.
Materialets varmeisolasjon var dessuten betydelig bedre med en faktor på ca. 2 til 1 utover materialet ifølge teknikkens stand som er kommersielt tilgjengelig under varemerket POLARGUARD. Materialet produsert på den måte som er beskrevet ovenfor, var fremragende tilfredsstillende for produksjon av soveposer med en overlappende oppbygning, og varmeisolasjonsegenskapene pr. vektenhet ble betydelig forbedret.
Eksemplene 1 og 2 ifølge den foreliggende oppfinnelse er sammenlignet med de to prøver av materiale erholdt under varemerket POLARGUARD og med en prøve av andedun. Resultatene er gjengitt i Tabell 1 som følger:
Varmeledningsevnen for forskjellige prøver av hvert materiale ble målt under anvendelse av 5,8 cm (2 tommer) tykke prøver, og varmestrømmen ble målt nedad.
Den øvre platetemperatur var 38°C (100°F), og den nedre temperatur var 10°C (50°F). Non-woven strier på 17 g/m (0,5 oz/yd<2>) ble anbragt på toppen og bunnen av hver prøve, og testene ble utført på et plate/prøve/plateapparat beskrevet ved ASTM metode C518. Resultatene ble avsatt som et diagram som vist på Figur 2.

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale med en tilsynelatende varmeledningsevne Kc som målt ved plate-til-plate-metoden i henhold til ASTM C518 med nedad-rettet varmestrøm, på mindre enn 0,052 W/m-K (0,36 Btu-in/hr-ft<2->°F), og en strålingsparameter, definert som avskjæringen på ordinataksen ved null densitet for en kurve som viser KCPF avsatt som ordinat mot PF avsatt som abscisse, hvor PF er materialets densitet, på mindre enn 0,212 (W/m-K) (kg/m<3>) [0,092(Btu-in/hr-ft2-°F) (lb/ft3)], og med en densitet på 3,2 til 16,0 kg/m<3>, som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale valgt fra én eller flere av polyester, nylon, rayon, acetater, akryler, modakryler, polyolefiner, polyaramider, polyimider, fluorkarboner, polybenzimidazoler, polyvinylalko-holer, polydiacetylener, polyetherketoner, polyimidazoler og fenylensulfidpolymerer, idet de kontinuerlige filamenter har en middeldiameter på fra 4 til 20 um, omfattende strekking og påfølgende relaksasjon av et kruset tau av de nevnte filamenter, etterfulgt av luftspredning av de separerte filamenter i ett eller flere trinn i hvert av hvilke tauet blir spredd til større bredde enn i det foregående trinn, under dannelse av en vatt i hvilken kontinuerlige filamenter er bundet på i det minste enkelte fiber-til-fiberkontaktpunkter, karakterisert ved at et kruset tau med en primærkrusing i området fra 3 til 10 krusinger/cm (8 til 26 krusinger pr. tomme) og en sekundærkrusing på 1 til 2 krusinger/cm (2 til 5 krusinger pr. tomme) av de nevnte kontinuerlige filamenter utsettes for strekkingen og den påføl-gende relaksasjon.
NO911384A 1988-10-10 1991-04-09 Fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale NO178200C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8823704A GB8823704D0 (en) 1988-10-10 1988-10-10 Continuous filament insulator
PCT/GB1989/001190 WO1990004061A2 (en) 1988-10-10 1989-10-09 Thermally insulating continuous filaments materials

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO911384D0 NO911384D0 (no) 1991-04-09
NO911384L NO911384L (no) 1991-04-09
NO178200B true NO178200B (no) 1995-10-30
NO178200C NO178200C (no) 1996-02-07

Family

ID=10644951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO911384A NO178200C (no) 1988-10-10 1991-04-09 Fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5043207A (no)
EP (1) EP0364194B1 (no)
JP (1) JPH04501221A (no)
AT (1) ATE101882T1 (no)
AU (1) AU621014B2 (no)
BR (1) BR8907701A (no)
DE (1) DE68913255T2 (no)
DK (1) DK62391A (no)
ES (1) ES2050248T3 (no)
FI (1) FI911691A0 (no)
GB (1) GB8823704D0 (no)
NO (1) NO178200C (no)
WO (1) WO1990004061A2 (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5344707A (en) * 1980-12-27 1994-09-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fillings and other aspects of fibers
AU661550B2 (en) * 1992-11-30 1995-07-27 Albany International Corp. Breathable buoyant thermal insulating material
CA2096470A1 (en) * 1993-04-16 1994-10-17 Zivile M. Groh Synthetic down clusters
US5437922A (en) * 1994-05-04 1995-08-01 Schuller International, Inc. Fibrous, non-woven polymeric insulation
DE19512767C2 (de) * 1995-04-05 1997-12-04 Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg Rollbare Wärmedämmung auf Basis vollsynthetischer Fasern
US6329051B1 (en) 1999-04-27 2001-12-11 Albany International Corp. Blowable insulation clusters
US6329052B1 (en) 1999-04-27 2001-12-11 Albany International Corp. Blowable insulation
EP1054092A1 (en) * 1999-05-17 2000-11-22 Nippon Petrochemicals Company, Limited Composite sheet having elasticity, elastic web made from thermoplastic elastomer, and method and apparatus of manufacturing the same
US6613431B1 (en) 2002-02-22 2003-09-02 Albany International Corp. Micro denier fiber fill insulation
US20060248651A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Creative Bedding Technologies, Inc. Stuffing, filler and pillow
US7790639B2 (en) * 2005-12-23 2010-09-07 Albany International Corp. Blowable insulation clusters made of natural material
WO2008012680A2 (en) 2006-04-27 2008-01-31 Dow Global Technologies, Inc. Polymeric fiber insulation batts for residential and commercial construction applications
DE102007043946A1 (de) 2007-09-14 2009-03-19 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Faserverbünde und deren Verwendung in Vakuumisolationssystemen
DE102008040367A1 (de) 2008-07-11 2010-02-25 Evonik Degussa Gmbh Bauteil zur Herstellung von Vakuumisolationssystemen
KR101929080B1 (ko) 2011-09-02 2018-12-13 인비스타 텍스타일스 (유.케이.) 리미티드 부분 방향족 폴리아미드 섬유 및 다른 방염성 섬유를 포함하는 방염성 얀 및 패브릭
WO2013134420A2 (en) 2012-03-06 2013-09-12 Hydrapak, Inc. Flexible container
NO336699B1 (no) * 2013-04-19 2015-10-19 Hansen Helly As System for isolering av et klesplagg
USD817632S1 (en) * 2015-10-02 2018-05-15 Hydrapak, Inc. Flask
EP3425099A1 (de) * 2017-07-03 2019-01-09 Axel Nickel Meltblown-vliesstoff mit verbesserter stapelbarkeit und lagerbarkeit
US11447893B2 (en) 2017-11-22 2022-09-20 Extrusion Group, LLC Meltblown die tip assembly and method
MX2021011665A (es) 2019-03-28 2022-01-04 Southern Mills Inc Telas resistentes al fuego.
KR20240037351A (ko) 2021-08-10 2024-03-21 써던 밀즈, 인코포레이티드 방염성 직물
WO2024015996A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 GAF Energy LLC Solar roofing system with fiber composite roofing shingles

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3423795A (en) * 1964-12-30 1969-01-28 Celanese Corp Continuous filamentary cushioning material
AT294412B (de) * 1965-07-29 1971-11-25 Allg Maschb Ges M B H & Co Spritzkopf für Schneckenstrangpressen
NL57476C (no) * 1968-01-02 1900-01-01
EP0022182B1 (en) * 1979-06-11 1984-09-26 Teijin Limited Synthetic polyester pulp and process for preparing same
JPS56169813A (en) * 1980-05-29 1981-12-26 Toyobo Co Ltd Synthetic fiber for wadding
US4588635A (en) * 1985-09-26 1986-05-13 Albany International Corp. Synthetic down
US4726987A (en) * 1987-04-03 1988-02-23 Gates Formed-Fibre Products, Inc. Fire retardant structural textile panel

Also Published As

Publication number Publication date
EP0364194A3 (en) 1990-06-27
DK62391D0 (da) 1991-04-09
DE68913255D1 (de) 1994-03-31
EP0364194A2 (en) 1990-04-18
GB8823704D0 (en) 1988-11-16
BR8907701A (pt) 1991-07-30
EP0364194B1 (en) 1994-02-23
FI911691A0 (fi) 1991-04-09
NO911384D0 (no) 1991-04-09
AU4428889A (en) 1990-05-01
US5043207A (en) 1991-08-27
NO178200C (no) 1996-02-07
JPH04501221A (ja) 1992-03-05
WO1990004061A2 (en) 1990-04-19
AU621014B2 (en) 1992-02-27
NO911384L (no) 1991-04-09
ATE101882T1 (de) 1994-03-15
ES2050248T3 (es) 1994-05-16
WO1990004061A3 (en) 1990-06-14
DE68913255T2 (de) 1994-08-25
DK62391A (da) 1991-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO178200B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av et isolerende materiale som omfatter kontinuerlige filamenter av et syntetisk materiale
US4395455A (en) Polyester fiberfill batting having improved thermal insulating properties
US4514455A (en) Nonwoven fabric for apparel insulating interliner
US5620541A (en) Method of making multilayer nonwoven thermal insulating batts
EP0030418B1 (en) Process for producing a non-woven fabric
JPH0784694B2 (ja) 断熱性伸縮不織布およびその製造法
US20080308490A1 (en) Thermally Bound Non-Woven Material
RU2008146762A (ru) Способ получения изоляционных войлоков из полимерного волокна для применения в жилищном и промышленном строительстве
US4031283A (en) Polytetrafluoroethylene felt
WO2019147164A1 (ru) Нетканый утеплительный огнестойкий материал для одежды
US5336556A (en) Heat resistant nonwoven fabric and process for producing same
NO123010B (no)
RU2443812C2 (ru) Изоляционные кластеры, выполненные с возможностью увеличения их объема, изготовленные из натурального материала
CN103990320A (zh) 一种复合过滤材料及其生产方法和用途
NO133555B (no)
CN103120872A (zh) 一种滤芯用滤材及其生产方法和用途
US3436304A (en) Method for manufacturing nonwoven fibrous products from gel fibers
EP0279677B1 (en) Improvements in and relating to synthetic down
RU34549U1 (ru) Нетканый объемный теплоизоляционный материал
EP1024217B1 (en) Thermal bonding of wet cellulose based fibers
Thirlwell et al. Non-woven fabrics. part VI: Dimensional and mechanical anisotropy
JPS6050595B2 (ja) 複合材料の製造方法
CA2066772A1 (en) Ballistic-resistant articles and method of manufacture thereof
Das et al. Compressional and recovery behaviour of highloft nonwovens
NO750271L (no)