TWI296661B - An apparatus for manufacturing glass fiber and/or other material fiber mats by way of vibrational compression - Google Patents

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TWI296661B TW96105347A TW96105347A TWI296661B TW I296661 B TWI296661 B TW I296661B TW 96105347 A TW96105347 A TW 96105347A TW 96105347 A TW96105347 A TW 96105347A TW I296661 B TWI296661 B TW I296661B
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George Zguris
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Description

1296661 ， 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示内容有關以往復壓縮法製造的玻璃纖維氈及/或 他種材質的纖維、以及製造此種物品之方法。 【先前技術】 玻璃纖维（及/或他種纖維材質，諸如聚合纖維或纖維素 纖維）氈具有各種用途，譬如當作液體或空氣過濾片、電 池隔板、隔熱片、低溫絕熱片、及電絕緣片。玻璃纖祕 可由玻璃纖維（或玻璃纖維束）製成。由熔融玻璃生產玻璃 纖維束一I需要冑來自一可連結至玻璃炫融爐而操作的設 備之小孔口的纖維變細。該擠出之玻璃纖維被製成想要之 直徑及長度（通常藉著機械式機構），且被收集或直接處理 成纖維魅。 乾法成網（dry-laid)及濕法成網（wet_laid)製程係用於由玻 璃纖維製成玻璃纖維說之方法。典型於一乾法成網製程 中’玻璃纖維係已切成小塊及以空氣吹至一輸送帶上。於 一些應用中，接著施加一接合劑以形成一纖維氈。傳統之 乾法成網製程特別適合用於生產具有一束束的玻璃纖維線 束内含多量孔洞的（例如低密度）纖維氈。於一濕法成網製 程中，玻璃纖維係散開於一水溶液中，該水溶液可包含分 散劑、黏度調節劑、去泡劑或其他化學劑。一懸浮纖維漿 或纖維及微粒狀物質之混合物、亦即填料，係沈積在一移 動式篩網或圓柱體上，在此移去水份（通常藉著吸除或真 空裝置）。於一些情況中，經由例如一攪拌器_加入-處理器 118737.doc 1296661 加入一聚合纖維或無機接合劑，供進一步強化薄片產物， 或可在一薄片產物已半成形或完全形成之後，經由一噴灑 器、簾幕式塗佈機、施膠壓榨機或普通熟諳此技藝者所已 知之其他機構施加該接合劑。此加入操作可在移除真空液 體及/或藉著加熱乾燥之後施行，該加熱乾燥操作係呈輻 射、對流或傳導熱源之型式。 於一乾法成網製程之範例中，藉著一旋轉塗佈製程生產 玻璃纖維氈，其中譬如造成熔融玻璃之小直徑材料流由一 熔化槽流動，且該等材料流係縱向地加速，以造成一想要 纖維直徑變細。該已變細之纖維被收集在一輸送帶上當作 一鐵維氈，其中該等個別之纖維係互相咬合及隨機導向 的。當沒有在任何負載之下時（亦即，在該等纖維氈上無 或大體上沒有任何外部力量-大約10千巴（kpa)或更少之負 載或外部力量），此等纖維氈典型具有一由大約5 0至大約 5〇公斤/立方公尺之密度。對於一些商業應用（諸如電池隔 板、某些過濾介質、或某些特定之絕緣應用），於此範圍 中之一纖維氈密度係不當地低。 某些乾法成網式纖維氈已藉著利用水纏結 (hydr〇entanglement)技術（例如在此一高速喷射水流貫穿該 、截維魅並在其進一步纏結該纖維鼓之方向中將一部份纖 維定位於該水流之路徑中）或其他纖維氈濕式製程達成較 同之袷度，其中該纖維氈係以一液體弄濕及接著壓縮，該 纖維氈中之液體抑制該纖維氈之天然彈性。然而，水纏結 而要藉著水貝牙該等纖維（且其它濕式方法需要該纖維 118737.doc 1296661
氈）’然後在一類似於用在一濕法成網纖維氈所需之設備 (亦即，需要—乾燥筛.網等）上乾燥。例如看PCT/US 帽17187、wo 98/12759。類似於增加一乾法成網式纖維 耗之密度地將該淋濕/液體加至該纖維亶毛，同樣需要用於 加入該㈣之料設備，且需要使該㈣歸存在於該已 壓縮之纖維氈中’以持續抑制該纖維氈之天然彈性(亦即 必需保留液體，以維持該纖維範具有相當高之密度）。例 如看USPN 5,468,572。一些乾法成網式纖維氈已遭受針 扎，並企圖增加密度。然而，僅只針扎係不足以達成一乾 法成網式纖維財所想要之密度，且此處理使該纖維魅增 加孔洞，及需要用於處理該纖維魅產品之另外設備/步 驟。 U雖:濕法成網式纖維亶€可滿足此密度需求，該濕法成網 製程係更昂貴，且需要通常摧毀該纖維之性質的額外步 驟此外，乾法成網式纖維氈不遭受來自製漿、唧吸、清 、先”化予添加劑之降級，及/或濕法成網式纖維氈所遭受 之壓力損壞。如此’其想要的是增加該接合或未接合、乾 法成網式玻璃纖轉之密度，以造成此纖維耗適合用於一 擴大數目之用途。同樣地，其將有用的是具有以先前僅只 使^濕法成網製程所達成之密度的乾法成網式纖維能，或 藉著匕3具有乾法成網式纖維亶毛之接合劑、藉著將液體加 至乾法成網式纖維氈、或藉著以水纏結及/或針扎步驟處 理乾法成網式纖轉。因此，需要增強乾法成網式纖維氈 (及於某些情ί兄中之濕法成網式纖祕）之物理性質（諸如， H8737.doc J296661 山度^厚度、壓縮彈性及/或張力強度）的方法。此外，達 成相田同益度值之乾法成網式纖維氈係想要的，而不需針 扎水、、廛、、Ό、及/或用一液體弄濕以達成此密度。 【發明内容] 所揭示乾法成網式纖㈣之具體實施例包含纏結之玻璃 纖維（或其匕纖維或具有不同類型纖維之玻璃纖維混合 物）’其具有例如由大約0·2微米至大約3〇微米之平均直 徑’其中該乾法成網式纖維&大體上係無接合劑的，在無 充分外力下具有最少大約6〇公斤/立方公尺之密度，且其 中該纖維歸非為水力纏絡式或針刺式。於某些具體實施 例中，忒乾法成網式纖維氈在無充分外力下具有至少大約 120公斤/立方公尺、至少大約175公斤/立方公尺、至少大 約200公斤/立方公尺、或更高之密度。此相當高密度之纖 維氈係利用該等揭示之往復壓縮法所形成。於某些具體實 施例中，忒乾法成網式纖維耗係軌道式地往復壓縮，以抵 達較高之密度值。 亦揭示者係用於增加一互相咬合纖維氈之密度的方法， 該纖維具有例如由大約0.2至50微米之直徑，其中該方法 包含形成一乾法成網式纖維氈，及振動該纖維氈，使得該 等纖雉之相互咬合程度及該纖維氈之密度增加。於某些具 體實施例中，該乾法成網式纖維氈係軌道式地往復壓縮至 抵達較高之密度值。於其他具體實施例中，濕法成網式纖 維氈係往復壓縮至增加該纖維氈之密度，而不會造成實質 之纖維斷裂。 只、 118737.doc 1296661 ^ 【實施方式】 ι·術語 除非以別的方式指出，根據傳統用法使用專門術語。與 本揭示内容有密切關係的普通術語之定義可在由俄亥俄州 哥倫布市Sybil Ρ·派克主編之第五版：1994年麥格羅•希 爾教育的"科學及專門術語之麥格羅•希爾辭典”、及北卡 羅來納州克立市美國非織造布協會、非織造織物工業協會 (2002年）之INDA非織造布語彙中發現。該單數術語，，一 _ (a)’f、” 一（an)’’及’’該（the)’’包含複數之指稱，除非上下文已 用別的方式清楚地指示。同理，該文字”或，，係意欲包含 及’除非上下文已用別的方式清楚地指示。"包括”意 指"含有"。因此，，包括A或B”意指”含有A或B”、或，，含有a 及B"。其進一步了解的是除非上下文在其他方面需要，在 此所提供之所有重量（或質量）、體積、密度、或距離量測 係大約的。 φ 為了利於回顧在此所揭示之各種具體實施例，提供以下 特定術語之說明。 - 非織造織物：廣泛地界定為薄片或纖維網結構，其由纏 • 結纖維或長絲（及藉著已穿孔薄膜）機械式地、熱或化學地 保持在一起（或接合在一起）。非織造織物係平坦、多小孔 之溥片’其係由分開之纖維或由熔融塑膠或塑膠薄膜直接 製成非織造織物不藉者編織或針織製成，且不需要將 該等纖維轉換成紗線。 基本密度：基於美國製漿造紙協會（TApPI)測試方法 118737.doc -10- 1296661 T2H質的質量對其體積之㈣表示為每單位體積之 重量，諸如公克/立方公分、公斤/立方公尺，並在無或大 體上（大約10千巴或更少）無外力中。對於有意之應用，當 該材料係"乾燥"時’ 維魅之密度。接著以公克/立方 公尺（或英镑/立方英,尺）計算該密度。使用—厚度計決定一 纖維耗之厚度’該厚度計在該樣品上施加—額定力量（大 約10千巴或更少），同時使用—具有25.4毫米直徑之壓腳； 此厚度係已知為Tl。…替代之厚度測量包含一零負載厚 度τζ ’其使用韋尼埃（Venierm徑規或刻度尺。除非上下 文已用別的方式指示’在此對纖維氈密度之參考(比較上 的或用別的方式），意指在無任何或額定、大體上完全相 同、壓力(外力)下之纖維氈密度，因為如普通熟諳此技藝 者所已知’獲得纖維ί€之有意義密度測量可能需要在該纖 維氈上施加一少量之外力或壓力（1〇千巴或更少卜 濕法成網法：一非織造纖維網成形製程，其涉及在篩網 輸送帶或透水濾鼓上過濾纖維之一水懸浮液。 乾法成網法.使用-乾燥成形法製成之纖維薄片、纖維 網、或纖維氈’其中大體上在一乾燥狀態中之纖維係形成 為纖維氈或纖維網，且藉著纖維纏結作用接合在一起（及 於某些具體實施例中包括一接合劑）。 彈性：在將造成類似密度及厚度之其他介f斷裂的條件 下能夠彎曲而不會斷裂。(諸如與一濕法成網式纖維氈在 100公斤/立方公尺及較大之密度下具有大約6毫米之厚度 作比較，丨中當f曲或f屈18G度時，此等纖維魅具有一 118737.doc -11 - 1296661 車父大之破裂趨勢，諸如當用作電池隔板時）。 定重：一特別介質之重量，並以每平方公尺幾克之介質 表示（公克/平方公尺）。 基本重量：一特別介質之重量，並以每令幾磅之介質表 示。定重及基本重量兩者能使用TAPPI測試方法T410 OM98”紙張及紙板之定重（每單位面積之重量y，測量。 TAPPI測试方法係由喬治亞州亞特蘭大市之Tappi press、 GA 30348-51 13、ISBN 0-89852-353-2所發表。 電池：任何具有相反極性之至少二板件（表面）及能夠供 給一電子流動（電流）的電化學裝置。 大體上無接合劑：意指用於將該薄片或纖維網固持在一 起之主要機制係藉著各個纖維之纏結作用，而與一諸如藉 著將木質素纖維加至玻璃纖維所獲得之黏著接合劑機制相 反的纖維氈。該片語’’大體上無接合劑”不意指排除包含促 成某些微小程度離子接合的材料之纖維魅，譬如包含硫酸 納以抑制樹枝狀生長、但亦促成該等纖維之微小離子接合 的玻璃纖維範；於此一纖維熟中之纖維將仍然主要藉著纖 維纏結作用接合在一起，且該纖維氈大體上將是無接合劑 的。 絕緣板或絕緣板材料··一材質（諸如海棉、玻璃纖維、 陶瓷纖維、粉末、粒片板、纖維牆板、内部纖維板），其 結合強度與熱及/或消聲性質以形成一充分堅硬材質。於 一些範例中，一絕緣板之密度範圍可由大約15公斤/立方 公尺至大於大約250公斤/立方公尺。其他示範絕緣板包含 118737.doc -12- J296661 百分之100的玻璃纖維，且適合用於超過大約攝氏1〇〇〇度 之溫度。 相互咬合· 一介質中所包含纖維之重疊、纏結作用、及/ 或緊配合。 往復壓縮·在有外部壓力及/或接觸下藉著對纖維表面 之機械式操作增加一纖維氈之密度，藉此造成該纖維氈内 之纖維變得互相咬合，使得該纖維氈之密度增加。
回復（或彈性）百分比：即一介質在藉著一外力壓縮及移 除該外力之後將回復至其原來厚度（T1G)之百分比。 纖維氈張力強度「25毫米X150毫米介質樣本之斷裂強度 15之。可使用Thwing_Albert模型QC-1000測試纖維氈張力 強度。一 25x150耄米之樣本係設置在該儀器中，且該等夾 子被設定至10+/-0.05公分之最初測試跨距。該十字頭速度 係設定至1公分/分鐘。該樣品係在一上鉗子中及接著於該 下鉗子中對齊與夾住。該張力強度值以及伸長百分比係顯 示在該Thwing-Albert儀器上。 往復麗縮：藉著與該纖維接觸並結合該纖㈣之移動 造成該纖維氈之往復壓縮。往復壓縮可與力量壓縮結合， 其中外力係施加至該纖維魅以促進麼縮。 軌道式往復壓縮··使用一相對該纖維氈於軌道運動中旋 轉之外力或與該纖維氈接觸的往復a縮。 所有公告、專利申請案、專利、及其他在此所論及之參 考案係全部則丨用的方式併人本文中。於該說明書及該等 申請專利範圍中，不論是否詳述該字，，大約"，諸如數目x範 118737.doc 13 :296661 • 圍、溫度等之所有值係近似值 陳述為不是一近似值。 除非該值係明確及清晰地 II·纖維氈之往復壓縮 在此所揭示者係藉著往復磨縮一由習知製程所製造之最 初纖祕製造玻璃纖祕之方法。於—些範例中，當與以 相同方式生產但未往復壓縮之纖維魅作比較時，往復壓縮 增強該結果玻璃纖雜之至少—物理特性（諸如密度或張 力強度)。為易於討論’該揭示内容主要以玻璃纖維之觀 點陳述H，目前揭示之往錢縮法可被用於增強各種 纖維氈材質之物理性質，諸如聚合纖維氈或玻璃纖維/聚 合纖維混合之纖祕或傳統之紙張及紙板i品或經梳理或 熔喷不織布。 製造玻璃纖維及玻璃纖維氈（在被往復壓縮之前）之設備 係顯示在圖11A中。一玻璃纖維氈總成單元1〇生產玻璃纖 維之最初層，或一"鬆垮”之玻璃纖維氈可視需要地使用一 收捲總成20捲繞成一捲疋30。一捲起之玻璃纖維氈3〇提供 一方便儲存或運送未壓縮玻璃纖維氈之方式。如果一最初 之玻璃纖維鼓係捲繞成一捲疋30, 一展開總成4〇可用於鋪 開一最初之玻璃纖維氈，且將該玻璃纖維氈給入一往復壓 細總成5 0 (看圖11B )。一展開總成4 〇可視需要地包含用於 藉著加入或減去纖維層控制該纖維氈之定重的複數滚筒。 此外，該複數滚筒可用於處理具有不同型式及尺寸之纖維 的纖維氈。再者，可加入各種型式之稀鬆布或網孔，以增 加該纖維氈之強度/張力。在特別具體實施例中，於一往 118737.doc -14- 1296661 復壓縮、、心成50中處理纖維魅之前，一預壓縮滾筒被用於輕 輕地將各層纖維壓在一起，及減少該纖維氈厚度（例如大 約12至18公分或減少直至大約1〇公分）。於另一選擇具體 實施例中來自一玻璃纖維亶毛總成單元1 〇之輸出可被直接 輸入該往復壓縮總成5〇，而沒有一介於其間之收捲總成 或展開總成40。 如進步在圖1 中說明者，一後壓縮滾筒及切條機總 成60可用來進一步處理該纖維氈。於某些具體實施例中可 包έ切條栈，以修男一纖維魅之外側邊緣以及將一纖維蜜毛 修剪至一想要之寬度。於某些具體實施例中，該纖維氈可 切成複數、相當小寬度之氈片，且如此可橫越該經壓縮之 纖維氈使用複數切條機。某些具體實施例亦包含一後壓縮 滾筒，用於輕輕地下壓於該纖維氈源自例如該切條製程之 任何磨損邊緣上。 該前面製程中所涉及之特別元件係詳細地敘述在下面。 Α·纖維氈製造 該最初玻璃纖維氈可藉著該技藝已知之任何若干方法所 生產，譬如包含普通熟諳此技藝者所熟知之乾法成網製 私、濕法成網製程、或空氣成網製程。此等製程可視需要 地涉及該最初纖維氈之一般壓縮。因此，圖UA及UB所 不之概要玻璃纖維總成單元10係意欲涵括對於最初玻璃纖 維説之生產及組裝有用的設備之任一或更多元件。 於一些具體實施例中，一最初玻璃纖維氈係使用一傳統 乾法成網製程（譬如看美國專利第2,447，161 ; 2,714,749 ; 118737.doc • 15 - 1296661 2,720,005 ； 2,738,556 ； 2,738,557 ； 2,748,429 2,751,633 ； 2,810,940 ； 2,827,668 ； 2,931,076 3,575,749 ； 3,581,706 ； 3,669,778 ； 3,692,622 3,733,234 ； 3,764,451 ； 3,769,115 ； 3,776,807 3,825,381 ； 3,976,412 ； 4,014,635 ； 4,060,360 4,074,393 ； 4,335,066 ； 4,366，111 ； 4,375,447 4,375,448 ;及 5,076,826 號）生產。 用於生產乾法成網式玻璃纖維氈之示範方法 一用於生產乾法成網式玻璃纖維氈之傳統設備係顯示在 圖1中。該設備包含一成纖器10、一迴轉器總成11、及一 可旋轉之心軸12。該心軸12係藉著一馬達（未示出）在高速 下繞著其縱軸13旋轉，該心軸係可操作地連接至一藉著該 心軸12的上端所承載之皮帶驅動式滑輪14。 隨著該心軸12旋轉之迴轉器總成11包含一具有徑向周邊 壁面16之内碗15，該壁面具有複數小直徑之開口 17。該迴 轉器總成11之底側包含一隔熱板18，該隔熱板係呈截錐形 及減少來自該迴轉器總成11之内碗15的熱損失。當該迴轉 器總成11旋轉時，熔融玻璃19流經該成纖器1〇中之一落管 20及進入該内碗15。該熔融玻璃係藉著經過該開口 17之離 心力所驅動。 由該開口 17發出之溶融玻璃通過一圍繞著該正旋轉之迴 轉器總成11的環狀喷嘴2 1。強迫一連續之熱氣經過該喷嘴 21往下喷射。藉著在一以耐火材料23為襯裡之環狀室22内 燃燒預混合燃料氣體提供該熱氣。該預混合燃料係經過篩 118737.doc -16· 1296661 網24供給，該篩網防止火焰行進退入一燃料供給歧管25。 來自該喷嘴2 1之氣體使該熔融玻璃液流變細成微細之纖維 26及往下引導它們。該等纖維由該迴轉器總成丨丨以一大致 上管狀圓柱體27之形狀洛下’並已知為一纖維紗幕（fiber veil)。該纖維紗幕27落在一於該成纖器下方移動之輸送帶 表面28上。該纖維紗幕27在該輸送帶表面28上聚集成為一 層玻璃纖維或一未壓縮之纖維氈29。 該裝置亦包含一導管總成30，其架構成可引導連續之氣 流、例如空氣朝向該迴轉器總成Η之中心。經過該導管總 成30之氣流方向係藉著箭頭31所表示。該導管總成3〇包含 一提升管32，而於該提升管頂部安裝一尾管33。該提升管 32之形狀大致上係如一 9〇度彎管，並使其一下端^與壓縮 空氣源（未示出）連接，而能調節該壓縮空氣源以變化該導 管總成内之氣壓。該提升管32穿過該管狀纖維紗幕27之下 部及在該紗幕内部内向上彎曲，且配置成可使其上端35位 於4迴轉器總成11下方。該尾管33具有一呈圓形橫截面及 具有一内徑D之上端，該内徑係稍微少於該碗15之外徑Q Β·往復壓縮總成
大致如上面所述，一玻璃纖維魅被引導進入一往復壓縮 …成該往復壓縮總成能夠同時期地施加壓力（及/或接觸） 及彺復（例如執道式）運動至所有或部份纖維氈。往復壓縮 …成50之具體實施例係概要地顯示於圖11]6及12A_C 中參考圖12A，一往復壓縮總成5〇包含一任何架構之上 壓盤支撐結構1〇〇，1楹 八徒供一底座，並能附接至該往復壓 118737.doc -17- 1296661 縮總成50之可適用元件。於往復壓縮總成5〇之操作期間， 該支撐結構100大體上可為不能移動的。譬如，具有至少 一上水平構件105之像平台結構可用作一合適之上壓盤支 撐結構1 〇 〇。 一軌道式板件120係例如使用張力彈簧11〇以禁止該執道 式板件120往下移動之方式安裝在該上水平構件ι〇5下方。 該張力彈簧11 〇及該軌道式板件丨2 〇係架構成可藉著該張力 彈簧110均勻地頂抗向上連接至該執道式板件12〇及/或該 執道式板件120上之壓力，及允許該軌道式板件12〇之執道 式運動。於一架構中，有一張力彈簧11〇,其定位接近至 方形或長方形執道式板件12〇之每一角落。當然可使用其 他形狀之板件，且可藉由其他合適之機構造成張力。 該執道式板件120係可操作地連結至一執道式衝程總成 (orbital throw assembly)15〇。特別參考圖 12(：，該執道式 衝程總成150能藉著一執道式衝程馬達總成3〇〇之操作所旋 轉。該執道式衝程總成150之旋轉轉變成該執道式板件12〇 及固定至其上之元件的旋轉式運動。此軌道式運動之直徑 係藉著一轨道式衝程調整裝置16〇之位置所決定（及可被調 整）。 固定至該執道式板件12〇之側邊者係二或更多壓盤支座 165，其以適於支撐一上壓盤17〇之任何方式定位在一大體 上固定之位置中，該位置與該執道式板件12〇及在該軌道 式板件120下方。在（或接近）每一角落而亦固定至該軌道式 板件120之側邊者，係一滾筒支座總成13〇(例如看圖， 118737.doc -18 - 1296661 其用於該滾筒支座總成之具體實施例）。附接至該軌道式 板件w之滾筒支座總成13()具有在該轨道式板件12〇下方 穩定地安裝二上薄板滾筒140之作用。該等上薄板滾筒14〇 係位在或接近該執道式板件120之相向兩端，並使該等上 薄板滾筒14G之長軸大體上彼此平行。—連續之接觸材質 薄片185(諸如一砂紙帶)圍繞該二上薄板滾筒14〇及該上壓 盤170,以致該接觸材質185之某一部份係緊接該上壓盤 170之下表面。與該上壓盤m之下表面在任何給定地點及 時緊接的接觸材質185部份係稱為該"上接觸表面"。於一 些範例中，該上壓盤170之上接觸表面及下表面係分開 1 ·27 A刀於更特別之範例中，該上接觸表面接觸該上壓 盤170之下表面。於一些方法具體實施例中，一接觸材質 185包含將以某一方式黏著的任何細石礫之砂紙，以便當 用於所揭示方法之具體實施例中時，允許往復地及較佳地 是軌道式地操縱該纖維氈。該接觸材質185可譬如包含粗 糙（例如36)或微細（例如15〇)之細石礫砂紙。另一選擇係可 使用接觸材質，諸如橡膠輸送帶、造紙機乾燥毛毯（例如 可用來自Albany國際乾燥織物公司之dRI-PLaN)。該接觸 材質應具有一合適之粗糙表面，以便防止纖維氈之刮損， 因該專纖維範於往復壓縮期間較佳地是保持與該等輸送帶 之表面大體上靜止地接觸。該接觸材質係適當地抓住該纖 維氈，使得較佳地是於一執道式運動中操縱該纖維氈之相 互基貝（inter matrix)，以便造成纖維纏結作用增加及減少 密度。 118737.doc -19· 1296661 在該上壓盤170下方及大體上與該上壓盤170對齊者係一 下壓盤180。該下壓盤180係例如藉著壓盤支座165穩定地 安裝在一下水平構件195上方。在（或接近）每一角落固定至 該下水平構件195之側邊者係一滾筒支座總成130(圖 13B)。附接至該下水平構件195之滾筒支撐總成13〇具有在 該下水平構件195上方穩定地安裝二下薄板滾筒ία之作 用。一連續之接觸材質薄片185圍繞著該二下薄板滾筒145 修 及該下壓盤180，以致接觸材質185之某一部份係緊接該下 壓盤180之上表面。與該下壓盤18〇之上表面在任何給定地 點及時緊接的接觸材質1 85部份係稱為該，，下接觸表面”。 於一些範例中，該下壓盤180之下接觸表面及上表面係分 開1·27公分。於某些具體實施例中，該下接觸表面接觸該 下Μ盤18 0之上表面。 壓力調整總成190能用於調整該下水平構件195及固定至 其上之兀件（諸如該下壓盤190、該下薄板滾筒145、及圍 • 繞著它們之接觸材質185)的直立位置（譬如在該地板上方之 高度）。當該下水平構件之直立位置係升高時，該上壓盤 • 17〇及該下壓盤180間之距離係減少。因此，該下接觸表面 - 及該上接觸表面間之距離係減少。如圖12Β所示，且更特 別是於圖13Α中，-滾筒驅動總成2〇〇於相&方向中旋轉該 上薄板滚筒mo及該下薄板滾筒145。於所示具體實施例 中，該上薄板滾筒刚於-逆時針方向中轉動，且該下薄 板滾筒⑷於-順時針方向中轉動。因此，圍繞著該上薄 板滚筒刚之接觸材質185在—逆時針方向中㈣，且， 118737.doc -20- 1296661 著該下薄板滾筒145之接觸材質ι85在一順時針方向中移 動。在此直立相向之薄板滾筒朝向彼此旋轉，它們將傾向 於把插入它們之間的材質（諸如一玻璃纖維氈）拉入該往復 壓縮總成50。這被稱為該往復壓縮總成5〇之”進給端，，。定 位相向於該進給端之直立相向薄板滾筒彼此旋轉離開，且 藉此輔助插入该進給端之材質離開該往復壓縮總成5〇。這 被稱為該往復壓縮總成50之”出口端，，。 於该彳主復壓縮總成5 0之操作中，纖維魅、例如玻璃或聚 合纖維氈係插入該設備之進給端。該纖維氈係藉著該上接 觸表面及該上壓盤170夾在該頂部上，且藉著該下接觸表 面及該下壓盤180夾在該底部上。該纖維氈之上及下表面 係分別與該上及下接觸表面物理接觸。藉著該執道式衝程 總成160之作用（上文已敘述），該上接觸表面與該纖維氈之 對應表面接觸而軌道式地移動。執道運轉速率係任何想要 及合適之速率，諸如每分鐘大約L000至大約15,〇〇〇、大約 2,000至大約ιι，〇〇〇、及大約3,〇〇〇至大約8,〇〇〇次軌道運 轉。此軌道式運動之效果係往復振動的現象及如此增加該 玻璃纖維氈之内部結構的纏結作用。雖然該往復運動主要 係以執道式運動之觀點討論，可使用其他運動導致一往復 壓縮之纖維氈。於另一選擇具體實施例及方法中，在大體 上相同之時間下振動該纖維氈，能強迫該壓盤抵靠著該纖 維魅’以有助於該纖維氈之壓縮。於一些範例中，力量之 範圍係由大約5公斤至大約50公斤，諸如由大約7公斤至大 約40公斤、由大約10公斤至大約30公斤、或由大約15公斤 118737.doc -21- 1296661 至大約25公斤。 C·纖維氈之往復壓縮 如先前所論及，該等揭示之方法可包括含有玻璃纖維之 纖維氈、非玻璃纖維氈、或具有非玻璃纖維（諸如聚合纖 維、聚稀烴、聚乙烯對苯二甲酸酿、碳、或纖維素纖口維) 之某一比例與該玻璃纖維的纖維氈之往復壓縮。在.無負載 或大體上無負載之下，對於乾法成網式纖維氈，包含由大 約百分之2至大約百分之98玻璃纖維的纖維氈典型具有一 由大約12D至大約50D公斤/立方公尺之密度，及對於濕法 成網式纖維氈由大約90至大約250D公斤/立方公尺（在此 "Dn係該非玻璃纖維材質之密度對玻璃之密度的比值）。於 某些具體實施例中，根據該等揭示方法之往復壓縮法增加 一乾法成網式纖維氈之密度達至少大約百分之25、達至少 大約百分之50、或達至少大約百分之75，該纖維氈包含由 大約百分之2至大約百分之1〇〇(或大體上所有）玻璃纖維。
具有由大約百分之25至大約百分之1〇〇玻璃纖維之乾法成 網式纖維氈已藉著本往復方法壓縮至具有增加達大約百分 之5至大約百分之75的密度，且包含由大約百分之％至大 約百分之100玻璃纖維之乾法成網式纖維氈已使用本往復 方法壓縮至具有增加達大約百分之15至大約百分之70的密 度值’於其他具體實施例中，其中該乾法成網式纖維氈包 3由大勺百刀之75至大約百分之1 〇〇的玻璃纖維，該纖維 氈岔度已增加達大約百分之35至大約百分之60。於其他範 例中’包括一些或所有非玻璃纖維的濕法成網式纖雄氈之 118737.doc -22- 1296661 畨度此杧加達至少大約百分之5，諸如達至少大約百分之 10 〇 該等揭不方法可涉及一纖維氈之往復壓縮及力量壓縮 (卜邛鈿力）兩者。於某些具體實施例中，僅只利用往復壓 縮，雖然一些額定力量係於該往復壓縮製程期間施加至該 、截維氈。於一些具體實施例中，往復壓縮及力量壓縮係在 大體上相同之時間施加至—纖維於其他具體實施例 中，該纖維氈可承接連續之往復壓縮及力量壓縮處理。 如在此所揭不纖維氈之往復振動可為任何促成壓縮該纖 維氈之往復移動。雖然執道式往復壓縮係主要討論者，且 用於生產具有特別厚度及/或密度之某些型式纖維氈可為 較佳的，該等方法不限於此等往復運動。軌道式往復壓縮 法之特徵可為，譬如以一接觸表面之軌道速率及執道直徑 的觀點，該接觸表面係與該纖維氈之一或更多表面的至少 一部份接觸。於某些具體實施例中，一軌道直徑可為由大 約1.5毫米至大約2.5毫米（大約丨/16吋至2吋）、或由大約 4.76毫米至大約6·35毫米之範圍中。執道速率可為任何想 要及合適之速率，以生產一想要密度及厚度之纖維氈。代 表之軌道速率無限制地包含每分鐘大約1，〇〇〇至大約 15.000、 大約2,〇〇〇至大約11〇〇〇、大約3 〇〇〇至大約 8.000、 或大約1，000至大約20,000次執道運轉，諸如每分 鐘大約3,000至大約14,〇〇〇次軌道運轉。 纖維f毛可為力量壓縮式，譬如，藉著於二壓盤之間下 壓該纖維氈。於一範例中，一種此壓盤亦以執道方式移 118737.doc -23- 1296661 動，以致往復壓縮及力量壓縮係同時期地施加至該纖維 氈。該等揭示方法中所施加之力量範圍可由大約5公斤至 大約50公斤、諸如由大約7公斤至大約4〇公斤、由大約 公斤至大約30公斤、或由大約15公斤至大約乃公斤（戍大 約0.5至大約1〇磅/平方吋、或大約1〇至大約2〇磅/平方吋、 或大約2至大約5磅/平方吋）。於該等方法之特別具體實施 例中，施加至一纖維氈之力量係大約9公斤（諸如9〇7公斤） 或大約27公斤（諸如27_3公斤）。 有或沒有力量壓縮，用於諸如足以改變（典型增加）該纖 維氈之至少一物理性質（例如視密度或張力強度）的時間， 往復壓縮係施加至一纖維氈。如所論及，在此有某一大小 之額定力量，以藉由往復壓縮法施加至該纖維氈。然而， 該往復壓縮亦可藉著力量壓縮所伴隨發生。於一具體實施 例中’往復壓縮係施加至該纖維氈大約5秒至大約2分鐘， 譬如包含大約10秒至大約1分鐘、或大約15秒至大約45 秒、或大約15秒至大約30秒。如普通熟諳此技藝者所清楚 者’用於在復壓縮之時間長短局部視纖維之尺寸、想要之 纖維就密度及厚度而定。待壓縮之纖維氈越厚（亦即，壓 縮更多材質），則所費壓縮時間更多（視該目標密度而定）。 該纖維氈壓縮法可包含單一往復壓縮製程；一種雙重製 程，其中該纖維氈通過二往復製程（或更多），或係翻過來 及第二次處理。此方法同樣可或不能包含力量壓縮。 ΠΙ·壓縮之纖維氈 該等揭示方法能被用於生產壓縮之濕法成網或乾法成網 118737.doc -24- 1296661 式纖雜。某些具體實施例可視想要之最終使用而定包含 任何合適型式的纖維，及可往復壓縮而沒有實質之斷裂， 譬如包含玻璃、聚烯烴、聚乙烯對苯二甲酸醋、碳、纖維 素纖維、或其組合。任何數目之不同纖維說材質可為多層 地結合在一起，以造成一適用於該等揭示方法之某些範例 的纖維魅。於特定具體實施例中，多層纖純包含粗糖及 微細玻璃纖維；纖維素及玻璃纖維；纖維素、碳及玻璃纖 .維；或号有各種玻璃化學性之玻璃纖維，諸如、但不限於 那些在ASM國際工程師材料手冊第四冊_陶瓷及玻璃、 ISBN 0-87170-282-7、玻璃纖維章節中所討論者。於某些 具體實施例中，存在於該纖維氈中之玻璃或他種材質纖維 的直徑範圍由大約0.2微米至大約3〇微米；譬如由大約ο』 微米至大約25微米、大約ίο微米至大約2〇微米、大約2 〇 微米至大約15微米、大約2.0微米至大約1〇微米、由大約 0.6M米至大約4微米。於又其他具體實施例中，該等纖維 | 之表面積係大於約〇·2平方米/公克。 該壓縮方法生產具有已改變或增強之纖維氈的一或多種 物理性質之纖維氈，諸如視密度或張力強度。性質已由該 等揭示方法所改變或增強之纖維氈係譬如適合用於用作電 池或用於電池應用中，諸如用於鉛酸閥控蓄電池 (VRLA)、鎳氫金屬電池、種種絕緣及絕緣板（其於一些具 體實施例中具有高達約3〇〇公斤/立方公尺之密度，同時保 持可彎曲，而實質上不會破裂或斷開）、電絕緣、工業/家 用抹布、聲音絕緣、流體吸收介質、及過濾介質。 118737.doc -25- 1296661 適用於該等揭示方法中之濕法成網或乾法成網式纖維鼓 可視需要地包含任何型式之樹脂或該技藝中習知之熱纖維 型系統接合劑。用於濕法成網式纖維氈的非限制之代表性 接合劑包含橡漿樹脂、苯酚樹脂、澱粉、聚酯、聚乙烯醇 (PVA)。用於乾法成網式玻璃纖維氈，諸如用於外殼絕 緣、管子包裹、及-些電子工學應用巾，該等接合劑可包 合普通熟諳此技藝者所已知之任何合適接合劑。 一些示範方法生產已增加視密度之纖維氈。不限於任何 特別之理論，吾人相信往復壓縮增加該等纖維之彼此相互 咬合。一典型之非壓縮、乾法成網、玻璃纖維氈在無外力 下具有一由大約12至大約50公斤/立方公尺之視密度，且 一典型非壓縮、濕法成網式玻璃纖維氈在無或大體上無外 力下具有一由大約90至大約250公斤/立方公尺之密度。一 些方法具體實施例生產已增加至少大約百分之5密度的纖 維魅；譬如增加大約百分之10、大約百分之15、大約百分 之20、大約百分之25、大約百分之50、或大約百分之75。 於乾法成網、玻璃纖維熟之特定範例中，該等揭示方法能 生產已增加至少大約百分之10密度的纖維氈；譬如增加至 少大約百分之15、或至少大約百分之20 ;雖然上面之控制 可達成大於大約百分之25、或甚至大約百分之50或百分之 75的密度。於濕法成網式玻璃纖維氈之特定範例中，其具 有一比乾法成網式玻璃纖維氈較高之最初視密度，該等密 度能增加達大約百分之10、大約百分之15或大約百分之 20 〇 118737.doc 26· 1296661 以另一方式，在此所揭示之乾法成網式往復壓縮玻璃纖 維氈在無或在有額定外力下，可具有至少大約6〇公斤/立 方么尺、或至少大約100公斤/立方公尺、或至少大約 公斤/立方公尺、或至少大約175公斤/立方公尺、或至少大 約200公斤/立方公尺、或至少大約3〇〇公斤/立方公尺之密 度。亦即，由於該壓盤及夾持器材質之重量可能有額定之 外力（例如在一具有大約4吋x6吋表面積之纖維氈上大約2 磅/平方吋）。往復壓縮纖維氈之某些具體實施例在無任何 外力下具有咼達至少大約135公斤/立方公尺之密度。在此 所揭示之往復壓縮乾法成網式纖維氈不需遭受任何針扎製 程，以增加纖維纏結作用及因此增加纖維氈密度。以本方 法所生產之往復壓縮纖維氈的纏結程度顯示已增強之一致 性及/或較長纖維長度之固持性（亦即較少之纖維斷裂）及/ 或增加之張力強度。譬如，該等揭示之乾法成網式往復壓 縮玻璃纖維氈之某些具體實施例，對於大約6毫米厚度之 纖維氈具有至少大約0.45公斤、或至少大約公斤、或至 少大約2.2公斤之張力強度。往復壓縮纖維氈之某些具體 實施例具有高達至少大約2.2公斤之張力強度，及加入大 於約4 · 5公斤之網孔張力的強化強稀鬆布。 提供以下之範例，以說明某些特別之特色及/或具體實 施例。這些範例不應解釋成將該揭示内容限制於所敛述之 特別特色或具體實施例。 範例 範例1 118737.doc -27- 1296661 該纖維氈壓縮上之軌道直徑及往復速率為 時間的函數之效果 此範例敘述一對於諸如玻璃或聚合纖維氈之纖維氈的往 復壓縮有用之設備，及進一步說明一預成形玻璃纖維氈可 使用一不同在復壓縮協定被迅速地壓縮（例如少於大約3 0 心）至大約其原來厚度的百分之8〇。亦即，增加該纖維氈 之欲度，使得在往復壓縮之後，該總厚度係壓縮之前厚度 的百分之80。 於此範例中使用一包含二相向1〇.2乂15 2公分水平壓盤之 叹備。該第一壓盤係安裝在一支座上，該支座防止該第一 壓盤直立地往下移動，而該第二壓盤係定位在該第一壓盤 上方及與該第一壓盤直立地對齊。該第二壓盤係自由往下 直立地移動，以接觸該第一壓盤。1〇2χ15·2公分之粗砂紙 薄片係附接至该苐一及第二壓盤之上及下表面。 具有880公克/平方公尺之定重及由具有平均14微米直徑 • 的玻璃纖維所構成，—1G.2x15·2公分乾法成網式玻璃纖維 &係放置在黏著至該第-壓盤之砂紙上。該纖維魅接著由 . 該第一壓盤所壓縮，該第二壓盤藉著18.2公斤之力量持續 • 周期性地擺動及直立地往下驅策朝向該第一壓盤，並持續 達一由大約5秒分佈至大約60秒之時期。該第二壓盤之持 績周期性振動係一軌道式往復振動，且造成其底部表面在 -圓形路徑中移動。於-系列測試中’該軌道式振動涉及 在每分鐘13,500次軌道運轉下的159毫米〇/16吋）之執道直 徑。於另一系列測試中，該執道式振動涉及在每分鐘8〇〇〇 118737.doc -28 - 1296661 次轨道運轉下的4·76毫米（3/16吋）之軌道直徑。 該測試之樣本係由四纖維氈所構成，每一纖維氈在無負 載下具有大約19毫米之最初厚度及稱重達大約220公克/平 方a尺。亦即，單一 88〇 GSM(6毫米）纖維氈係由四層2川 GSM纖維氈所形成（如於圖UB樣本數4〇所示）。在往復振 動之後，由於一纖維氈之纖維與該鄰接纖維氈之纖維的纏 結作用，該四纖維氈之主要表面的鄰接表面係附接至彼 此，以致該四纖維氈係形成為單一纖維氈。 在往復振動達各種時期之後，該等玻璃纖維氈之厚度係 在ίο千巴之壓力下決定。當該圓形路徑之直徑係4·76毫米 (3/16吋）時，该等樣本在35秒之後被認為完全地壓縮。較 長時間之壓縮造成該纖維範之刮損而非進一步壓縮。 於圖10 k出别面測試之結果（五次測定之平均值）。圖1 〇 顯示具有在每分鐘8000次軌道運轉下的4·76毫米（3/16吋） 杈大軌道直徑之壓盤，比具有在每分鐘13,5〇〇次軌道運轉 下的1.59毫米（1/16吋）執道直徑之壓盤更快壓縮該纖維 氈。如能由圖10所示之結果下結論者，在每一壓盤上有4〇 磅往下力量之下，較大之第3/16軌道比該壓盤具有第1/16 執道之方法快25秒地壓縮該8〇〇 GSM纖維氈至其最大壓 縮。 範例2 往復壓縮條件之比較 範例1中所敘述之設備係在已調節纖維氈之後，用於壓 縮"乾燥”（諸如於範例1中）或是"潮濕，，之玻璃纖維氈，以致 118737.doc -29- 1296661
母纖維蚝大體上由百分之25重量百分比的玻璃纖維、及 百刀之75重里百分比的水所構成。調節該纖維氈包含喷灑 於該纖祕表面的水之加人，直至達成適#重量百分比的 水。於一些案例中，該等壓盤上之接觸材質係粗糙的，而 於其他案财，錢微細之砂紙。於—些案财，施加至 4第一壓盤之力量係9·07公斤；於其他案例中，該力量是 27.2公斤。在所有案例中，該纖維氈係遭受往復振動及力 量（9.07公斤或27·2公斤）壓縮達2〇秒。 下表摘要在壓縮該纖維氈之前的纖維氈狀態、所用力量 之大】用在"亥第一及第二壓盤上之砂紙型式、及往復振 動該第二壓盤之軌道直徑。該表亦顯示當在10千巴之壓力 下及當未在壓力之下時，該"定重"（該最初纖維氈之重量， 以每平方公尺幾公克（公克/平方公尺）表示）及該壓縮纖維 S毛之厚度兩者。
樣本 號碼 纖維氈 狀態 砂紙 軌道直徑 (毫米） 定重 (公克/平方公尺） 厚度 (亳米@10千巴）
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對於該纖維魅在1()千巴下以毫米表示之厚度，由前表中 之貝料n十异平均值，（丨）當在該第二壓盤上之"往下"力量隨 著，道式振動係9.06公斤時；⑺當該第二壓盤上之”往下" 力里Ik著軌道式振動係27 3公斤時；（3)當該纖維氈係乾燥 時，；⑷當該纖維耗係潮濕時；（5)當粗链之砂紙被使用在 °亥等壓盤上時，（6)當微細砂紙被使用在該等壓盤上時； (>7)田該軌道直徑係丨59毫米時；及（8)當該軌道直捏係* % 毫米時。該等平均值係描繪於® 2中，9.G6公斤之往下力 s兮 a斤之往下力量，當該纖維魅是潮濕時對當該纖 維氈是乾燥時；當該砂紙是粗糙時對當該砂紙是乾燥時； 及當該軌道直徑是⑸毫米時對當該軌道直徑是（Μ毫米 時。如藉由圖2之描繪結果所顯示，當使用粗糙之接觸材 質及4.76毫米之執道直徑時，最佳壓縮（乾燥）該纖維氈。 於該方法之此具體實施例中，該往下力量在該等結果上似 乎具有極小之影響。如圖3中之結果所示，為達成優越之 張力強度，該纖維魅係使用4·76毫米直徑軌道壓縮（乾 燥）。圖2顯示不論該壓縮之纖維&是否潮濕或乾燥、或不 論該砂紙是否粗糙或微細，執道直徑在往復壓縮之後比該 第二壓盤上之往下力量的量值更影響該纖純之厚度。 如在此範例中所敘述’所生產每一壓縮纖維氈之密度 (公斤/立方公尺）亦已決定，如對氣流之阻抗（毫米Η2〇,如 118737.doc -31- 1296661 藉由一弗雷澤（Frazier)透氣性儀器所測量者）、張力強度 (此術語在此係用於意指以公斤表示而斷裂2·54公分乘以 7.62公分纖維氈樣本之負載）、及在斷裂時該2 54公分乘以 7.62公分纖維氈樣本之伸長量百分比。這些值係於下表中 提出（所有在此範例中之樣本，除非指示，係乾法成網 式。當加入時，濕氣係僅只於壓縮之前加入。於該系列測 試1-15中，潮濕樣本皆包含大約百分之3〇的水分。
對於該纖維氈之張力強度，由前表中之資料計算平均值 ⑴當在該第二壓盤上之"往下"力量隨著執道式振動係9〇6 公斤時；⑺當該第二壓盤上之"往下，，力量隨著軌道式 係2”公斤時；(3)當該纖維減乾燥時；⑷當該纖維 118737.doc -32- 1296661 係潮濕時；（5)當粗糙之砂紙被使用在該等壓盤上時；（6) 當微細砂紙被使用在該等壓盤上時；（7)當該執道直徑係 1.59¾米時，及（8)當该軌道直徑係4·76毫米時。該等平均 值係描繪於圖3中，9.06公斤之往下力量對27·3公斤之往下 力量；當該纖維敦是潮濕時對當該纖維魅是乾燥時；當哕 砂紙是粗链時對當該砂紙是乾燥時；及當該執道直捏是 1·59毫米時對當該執道直徑是4·76毫米時。 知 圖3示範不論該壓縮之纖維氈是否潮濕或乾燥，在往復 壓縮之後，該第二壓盤上之往下力量該執道直徑或該砂紙 是否粗糙或微細更影響該纖維氈之張力強度。 在1〇·3千巴、20.7千巴、及51.7千巴負載下壓縮之每一 纖維魅的百分比被決定，如當釋放該壓縮負載時之回復百 为比。當釋放該負載時，每一纖維亶毛在所示負载下之壓縮 百分比（％C)係隨同該回復百分比（％R)呈現在下表中。 樣本 ___ 壓縮負載 ~ -- 號碼 _ 10·3千巴 20·7千巴 51·7千巴 %C ------ %R %C %R %C %R 1 140 98.2 23 96.7 44 93.8 2 17 97.5 28 95.7 50 90.9 3 8 97.9 16 96.6 35 94.9 4 11 98.4 18 96.9 39 92.1 5 16 98.3 26 96.4 50 90.3 6 16 98.4 27 95.7 49 91.4 7 8 98.4 15 97.0 36 ΠΟ 1 8 11 96.5 20 94.5 ----- 43 -7〇.l 89.9 9 14 97.2 22 95.3 43 L--~---- 89.4 ------ 118737.doc -33- 1296661 10 15 98.2 24 96.6 44 92.5 11 5 98.7 10 97.2 28 93.7 12 5 98.7 10 97.3 27 ----------- 95.2 13 16 97.7 24 95.7 45 91.4 14 7 98.2 13 97.1 31 93.3 15 6 98.5 13 97.0 32 93.7 上表中之結果指示當在51.7千巴之壓力下壓時（當濕式或 乾式壓縮時）’該軌道式壓縮纖維氈能回復直至大於約其 原來厚度的百分之90。 範例3 於壓盤之間包含止動件的往復壓縮設備 一類似於範例1中所敘述之設備被修改成加入止動件， 其在該第二壓盤之底部表面下方延伸3毫米。此經修改設 備係用於如範例1及2所敘述地壓縮玻璃纖維氈，不論是如 所生產般為”乾燥的"、或在已調節之後為"潮濕的"，以致 每一纖維氈之75重量百分比大體上是水。當該等止動件觸 才里该第一壓盤時’它們防止該第二壓盤進一步移向該第一 壓盤，以致該二壓盤在每一壓縮之最後係分開至少達3毫 米。於一些案例中，該等壓盤上之砂紙係粗糙的，而於其 他案例中，其是微細之砂紙。 下表摘要在當在10千巴之壓力下及當未在壓力之下時， 壓縮該纖維氈之前的纖維氈（皆乾法成網式纖維氈）狀態、 β玄第一及第二壓盤上之砂紙型式、該第二壓盤之軌首 徑、該”定重"(以每平方公尺幾公克之重量表示)及該： 纖維氈之厚度兩者。 ''' 118737.doc -34- 1296661
樣本 號碼 纖維氈 狀態 砂紙 軌道直徑 (亳米） 定重 (公克/平方公尺） 厚度 (毫米@10千巴） 1 潮濕 微細 1.59 一 955 7.76 2 乾燥 微細 1.59 895 7.31 3 潮濕 粗糖 1.59 884 6.85 4 乾燥 粗輪 Γ 1.59 871 7.00 5 潮濕 微細 4.76 921 6.99 6 乾燥 微細 4.76 894 6.89 7 潮濕 粗糙 4.76 864 6.76 8 乾燥 粗縫 4.76 881 6.88 對於該壓縮纖維氈在10千巴下以毫米表示之厚度，由前 表中之資料計算平均值，（1)當該纖維氈係乾燥時；（2)當 該纖維熟係潮濕時；（3)當粗縫之砂紙被使用在該等壓盤上 時；（4)當微細砂紙被使用在該等壓盤上時；（5)當該軌道 直徑係1.59¾米時；及當該執道直徑係4 76毫米時。這
些平均值係描繪於圖4中，當該纖維氈是潮濕時對當該纖 維氈疋乾燥時；當該砂紙是粗糙時對當該砂紙是乾燥時； 及當該軌道直徑是K59毫米時對當該執道直徑是4·76毫米 時。圖4W對於所描繪之轉，在往復壓縮之後，不論 該壓縮之纖輕是否潮濕或乾燥，比該砂紙是否粗輪或: 細及執道直徑更不影響該纖維氈之厚度。 每一壓縮纖維魅（編號μ，每—個皆乾法成網式）之密声 (公斤/立方公尺）亦已決定’如對氣流之阻抗（毫米Η2〇,: :二弗雷澤透氣性儀器所測量，並可用來自 下表中提出。 申長篁百分比。适些值係於 118737.doc -35- 1296661 樣本 號碼 密度 (公斤/立方公尺） --- 128 對氣流之阻抗 (毫米η2ο) 152 ~~ 張力強度 (公斤） 伸長量 百分比％ ~~~ _ _ 1.7 1.5 2 107 167 1.0 3.0 3 127 146 1.4 1.9 4 112 183 1.2 3.3 5 132 193 1.2 2.0 6 117 156 0.9 3.3 7 142 144 1.5 1.8 8 117 200丨 1.3 2.8 對於以每立方公尺幾公斤表示之纖維氈密度及對於以公 斤表示之纖維蚝張力強度，由前表中之資料計算平均值〇) 當該纖維氈係乾燥時；（2)當該纖維氈係潮濕時；（3)當粗 糙之砂紙被使用在該等壓盤上時；（4)當微細砂紙被使用在 該等壓盤上時；（5)當該軌道直徑係159毫米時；及當 該軌道直徑係4.76毫米時。這些平均值係描繪於圖7及\ 中，當該纖維氈是潮濕時對當該纖維氈是乾燥時；當該砂 紙是粗糙時對當該砂紙是微細時；及當該執道直徑 毫米時對當該軌道直徑是4.76毫米時。圖7指示對於所描 繪之資料，在往復壓縮之後，不論該壓縮之纖_是否潮 濕或乾燥，比該等壓盤上之砂紙是否㈣或微細、及比軌 道直徑更影響該纖維氈之厚度。對於所描繪之資料，圖8 指示軌道直徑比該壓縮纖維氈之特質（潮濕或乾燥卜或該 等壓盤上之砂紙是否粗糙或微細更少影響該張力強产 人 最後，在10.3千巴、20·7千巴、及51.7千 又 卞巴負载下壓縮 之母一纖維氈的百分比被決定，以及當籍 田釋放該壓縮負載時 118737.doc -36 - 1296661 之回復百分比。當釋放該負載時，每一纖維氈在所示負載 下之壓縮百分比（％c)係隨同該回復百分比（❶/qR)呈現在下 表中。
上表中之列表顯示結果指示使用一防止在該纖維氈上有 連々壓力之間隙，不論該纖維氈係是否被潮濕或乾燥地下 壓、或不論所使用之接觸材質是粗糙或微細，該纖維氈仍 然回復至大於其原來厚度的大約百分之90。該纖維氈係以 51·7千巴之壓力壓縮至其原來厚度的大約百分之。 範例4 具有不同濕氣含量的玻璃纖維氈之往復壓縮 範例1中所敘述之設備係用於壓縮如範例i中所敘述之軟 法成網式玻璃纖維氈，並在它們已調節至具有百八之h l 百^之5G、或百分之75的濕氣含量之後，基於該纖維鼓之 重量加上該等纖維之重量。所使用之接觸#質係範例1中 118737.doc -37- 1296661 所敛述之砂紙。施加至該第二壓盤（隨著該往復壓縮）以麼 縮該纖維魅之力量是18」公斤。在下表中提出當在1〇千巴 之壓，下，及當不在壓力下時，該纖祕在其被壓縮之前 、嚴氣έ i &往復振動該第二壓盤之軌道直徑，隨同該 重（X每平方公尺幾公克之重量表示）及該壓縮纖維氈 之厚度兩者。
對於該纖維氈當在10千巴負載下時以毫米表示之厚度， 由前表中之資料計算平均值’⑴當該轨道直徑似^米 時；（2)當該軌道直徑係4.76毫米時；（3)#該纖維魅之源 氣含量是百分之25時；⑷當該纖維之濕氣含量是百分之 5〇時；及（5)當該纖維氈之濕氣含量是百分之乃時。這些平 均值係描繪於圖7中，其指示對於所描繪之資料，該纖維 說之濕氣含量在往復壓縮之後比該軌道直徑更影響該纖維 氈之厚度。 該乾法成網式纖維敦在其被壓縮之前的濕氣含量、及往 復振動該第二壓盤之軌道直徑係亦於該下表中提出，並隨 同該壓縮纖維氈之密度、該壓縮纖維氈對氣流之阻抗、該 118737.doc -38 -
1296661 壓縮纖維說之張力強度、及該壓縮纖維&之伸長量百分 比。 樣本 號碼 ======— 密度 (公斤/立方公尺） 一 . 126 ----__ 對氣流之阻抗 (亳米η2ο) 143 張力強度 (公斤） —-- 1.23 百分比％ 2.0 2 134 135" 169 143 1.81 1.53 1.8 1.8 4 131 161 1.62 2.3 5 139 「 ------- 181 1.81 1.6 6 138 141 1.70 1.6 度該等結果指示大約百分⑽㈣氣提供優越之張力強 ^對於以A斤表不之纖維魅張力強度，由前表中之資料計 异平均值(1)當該軌道直徑係159毫米時；⑺當該軌道直 徑係4·76毫米時；（3)當該纖祕之濕氣含量是百分之25 寺（4)田》亥纖維說之濕氣含量是百分之5〇時；及（5)當該 裁維&之濕氣3里疋百分之75時。這些平均值係描繪於圖 8中其指不對於所描繪之資料，該纖維魅之濕氣含量在 往復壓縮之後比該執道直徑更影響該纖㈣之張力強度， =當該壓縮纖祕係在百分之5㈣濕氣含量時，連成該最 咼之張力強度。
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來自這些㈣之結果指示當_纖維係使用軌道壓縮法 在百分之25、50 ' 75的濕氣程度或乾燥下壓料，在51.7 千巴之塵力下㈣縮至其原來厚度的大約百分之29之後， 該纖維氈將回復至大於其原來厚度的約百分之9〇。 範例5 軌道速率及直徑在往復壓縮玻璃纖維氈的性質上之影響 範例1中所敘述之设備係用於壓縮類似於範例1中所敘述 之玻璃纖維氈，其不同之處在於該樣本尺寸是ι〇·2χΐ〇·2公 分，使用每分鐘不同之軌道運轉次數及不同之執道直徑。 在:斤有案例中’使用4.5公斤之力量達2〇秒，以造成該第 二壓盤往下移動。該往復及力量壓縮之細節及所獲得之結 果係摘要在下表中。當用於具有所列出之定重及厚度的纖 維氈時，當轨道直徑及速度增加時，此範例之結果指示一 纖維氈之總壓縮增加。在張力及密度上之效應係顯示在圖 9中，其指示該張力隨著使用該1·59毫米及4·76毫米執道速 率兩者之方法增加。當該執道式速度增加時，該纖維氈之 密度亦增加。 樣本 號碼 軌道直徑 (亳米） —------ 1.59 每分鐘之 軌道運轉 2000 定重 ^ (公克/平方公尺） 905 密度 丄公斤/立方公尺） 26 張力強度 (公斤） 0.5 伸長量 百分比％ 4.9 2 4.76 2000 890 62 0.7 4.1 3 1.59 8000 853 63 0.9 4.4 4 4.76 8000 891 103 0.9 3.2 118737.doc -40- 1296661
一圖係以A斤表不之張力強度對以每平方公尺幾公斤表 示之：度的繪圖，其係基於前表中之資料。於圖9中，鄰 接該貝料點之數目指*用於該往復壓縮之軌道速度及以公 斤表不之張力強度；該菱形資料點代表當在1.59毫米之執 道直徑下進行該往復壓縮時所觀察之值；及該圓形資料點
代表當在4.76毫米之執道直徑下進行該往復壓縮時所觀 之值。 範例6 往復壓縮及液壓壓縮之比較 範例1中所敘述之設備係用於類似於範例i中所敘述之玻 璃纖維氈的往復壓縮，其不同之處在於該樣本尺寸是 10.2x1 〇·2公分。在所有案例中，使用4·76毫米之執道直 徑、每分鐘3700次軌道運轉、及9·〇6公斤之力量達2〇秒。 於一些案例中，該等纖維氈係”乾燥的”，如所生產者，且 於其他案例中，它們係”潮濕的，，，並基於纖維加水之重量 已調節至百分之75的濕氣含量。用於比較之目的，潮濕及 乾燥之纖維氈樣本係亦於一液壓機的壓盤之間遭受”液壓 壓縮"。該壓縮細節及所獲得之結果係摘要在下表中。 樣本 號碼 壓縮方法 樣本重量 (公克） 定重 (公克/平方公尺） 厚度 (亳米@10千巴） 1 (比較） 乾式液壓壓縮 9.27 900 4.79 118737.doc • 41 - 1296661 2 (比較） 濕式液壓壓縮 13.40 870 6.56 3 乾式液壓壓縮 9.48 920 5.78 4 (比較） 乾式液壓壓縮 8.84 858 6.75 5 (比較） 濕式液壓壓縮 13.37 869 6.83 6 乾式液壓壓縮 9.92 963 6.65 7 (比較） 乾式液壓壓縮 9.16 889 5.35 8 (比較） 濕式液壓壓縮 13.64 886 6.07 9 乾式液壓壓縮 9.17 890 5.88 如上面所使用者，比較指示在液壓及執道式壓縮間之一 壓縮作用。該液壓壓縮係施加在該乾法成網式纖維氈上之 力量，直至該纖維氈保持在一目標厚度或大約係一目標厚 度0 樣本 號碼 密度 (公斤/立方公尺） 對氣流之阻抗 (毫米h2o) 張力強度 (公斤） 伸長量 百分比％ 1 90 ND* ND* ND* 2 104 120 0.5 2.3 3 138 160 1.8 3.3 4 55 0 0.3 3.2 5 101 120 0.4 2.6 6 126 188 1.6 3.4 7 71 0 0.00 0.0 8 104 120 0.4 2.3 9 130 176 1.8 3.4
由於隨著液壓壓縮所致之嚴重樣本降級而未決定。 118737.doc •42- 1296661 樣本 壓縮負載 號碼 10.3千巴 20.7千巴 51·7千巴 %C %R %C %R %C %R 1 18 94.0 28 90 45 84.5 2 12 97.7 22 95.8 48 92.3 3 11 98.1 18 98.2 34 93.7 4 24 94.5 36 91.0 57 85.6 5 15 97.8 25 95.4 48 91.2 6 13 97.3 20 93.3 39 92.3 7 22 95.3 33 91.7 51 86.1 8 16 96.8 25 95.0 47 90.6 9 12 99.0 19 98.0 36 94.6
於增加該玻璃纖維魅之密度及張力強度中，於此範例的 前表中之資料示範在此所揭示之往復壓縮法係顯著地優於 液壓壓縮法。 範例7 軌道式及直線往復振動之比較 範例1中所敘述之設備係亦用於壓縮類似於範例i中所敘 述之玻璃纖維氈，其不同之處在於該樣本尺寸是10·2χ10·2 Α刀。於二案例中，該第二壓盤之往復振動係執道式，每 分鐘37GG次軌道運轉、4 76毫米之軌道直徑，且於三個其 他案例中，該往復係振動的、每分鐘37〇〇次往復之線性移 動。在所有案財，使用9·ϋ7公斤之力量達2G秒，以造成 該f二壓盤往下移動。下表提出該定重、在Η)千巴負載下 之&度、該密度、對氣流之阻抗、該張力強度、及該麼縮 U8737.doc -43- 1296661 纖維氈之伸長量百分比。以下二表中之資料示範該軌道式 振動壓縮法係比直線往復壓縮法更有效。 樣本號碼 往復振動 定重(公克/平方公尺） 厚度(毫米@10千巴） 1 直線 891 6.25 2 直線 872 6.42 3 直線 867 6.46 4 執道式 920 5.78 5 執道式 963 6.65 6 軌道式 890 5.88 樣本 號碼 密度 (公斤/立方公尺） 對氣流之阻抗 (毫米h2o) 張力強度 (公斤） 伸長量 百分比％ 1 126 160 1.6 3.7 2 117 146 1.5 3.2 3 119 164 1.6 3.4 4 138 160 1.8 3.3 5 126 188 1.6 3.4 6 130 176 1.8 3.4
如在此範例中所敘述者，於10 · 4千巴、2 0 · 7千巴、及 5 1.7千巴負載下壓縮生產之每一纖維氈的百分比已決 定，如當釋放該壓縮負載時之回復百分比。當釋放該負 載時，每一纖維氈在所示負載下之壓縮百分比（°/〇C)係隨 同該回復百分比（％R)呈現在下表中。下表指示在使用一 直線往復運動對一執道式往復運動間之壓縮結果中的差 異。兩方法充分地壓縮該纖維氈；然而該執道式振動係 更有效率的。 118737.doc -44- 1296661
樣本 壓縮負載 號碼 10.3千巴 20.7千巴 51.7千巴 ~ — %C — %R %C %R %C %R 1 13 99.7 21 98.1 40 94.7 2 13 98.0 22 96.0 42 90.5 3 12 98.2 19 97.0 37 92.8 4 11 98.1 18 98.2 34 93.7 5 ------- 13 ' 97.3 20 93.3 39 92.4 6 12 99.0 19 98.0 36 94.6 範例8 往復壓縮法幾乎不會或沒有對壓縮空氣成網式玻璃纖維氈 之纖維造成損壞
在圖1設備中所生產之玻璃纖維氈的數個樣本，係於具 有主要表面10.2x15.2公分的上下壓盤之間藉著根據本發明 之往復壓縮法壓縮至各種厚度，並在該等面對之表面上具 有粗糙之砂紙。支撐該下壓盤，以致其不會往下移動，且 往復振動該上壓盤，以致其主要表面在大約8〇〇〇轉/分鐘 之速度下於一具有4.76毫米直徑之圓形路徑中移動。該 1〇·2χ10·2公分纖維氈、平均〇·8微米纖維直徑之樣本係放 置在該下壓盤上，且藉著超過該等樣本地驅策該往復之上 方壓盤與該下壓盤端部上之止動件造成接觸而遭受往復壓 縮。往復振動該上壓盤，及使用大約〇·9公斤之力量驅策 該上壓盤朝向該下壓盤；當該上壓盤接觸該等止動件時終 止往復振動。使用不同之止動件，以致當終止往復振動 時，該二壓盤間之距離隨著測試而變化，並由5至6毫米之 118737.doc -45- 1296661 最小值刀佈至多達大約7G毫米。該等測試樣本之每一樣本 係由四塊纖維蘭構成。在“載下，該四塊纖雜之每 一塊^有大約19毫米之最初厚度及大約每平方公尺220克 之重里。在在復振動之後，由於—纖維魅之纖維與另一纖 維亶毛之纖維的纏结作用，# 1 、口作用该四塊纖維氈之鄰接主要表面係 彼此附接，以形成單一纖維魅。 名壓縮纖維氈之厚度係在無負載下及在1〇千巴之負載下 決定。亦測量所有該壓縮纖維魅之張力強度，該等纖維範 具有充刀π整的14 ’使得-項測定係可能的。已發現當 該上壓盤正停靠在料止動件上時，每一壓縮纖祕之厚 度大約是該上及下壓盤間之距離，而於該往復壓縮期間使 用該等止動件，藉此生產該纖維魅。具有充分完整狀態的 、截維亶ί之張力強度大約保持不變，該完整狀態使得該張力 強度可破測量。不受任何理論所限制，這被視為因為一玻 璃纖維蚝之往復壓縮增加該纖維魅之纖維相互咬合的程 度，而不會造成可看見之纖維斷裂，以致在壓縮之前後， 大體上相同長度之大體上相同相同纖維數目係存在以賦予 強度。 β用於比較之目的，重複此範例中所敘述之程序除了該上 =盤於壓縮期間未往復振動及_液壓汽缸係用⑨施加一相 田大之力里在該上壓盤上以將其移入與該等止動件造成接 觸χ外备没计該等止動件之尺寸，以致該二壓盤間之距 離係大約3.8毫米或更多時，及當該上壓盤係與該等止動 件接觸時，當升高該上壓盤以致不再壓縮該纖維氈時，該 118737.doc -46- 1296661 纖維氈在壓縮之後返回至其大約7·6毫米的原來厚度。在 另一方面，當設計該等止動件之尺寸，以致該二壓盤間之 距離係少於大約3.8毫米時，當該上壓盤係與該等止動件 接觸時，當升高該上壓盤以致不再藉著該壓盤壓縮該纖維 魅時’該纖維氈返回至一少於大約7·6毫米之厚度。其已 發現如方才所述在壓縮之後減少的纖維氈厚度係可歸因於 藉由该壓縮所造成之纖維斷裂，且該纖維斷裂之數量隨著 該數量之一直接函數而變化，藉著此函數，所壓縮纖維氈 之厚度係少於該纖維氈之原來厚度的大約百分之5〇。亦已 發現的是如方才所述在壓縮之後減少的纖維魏厚度之數量 隨著纖維斷裂數量之一直接函數而變化，且該纖維氈之張 力強度隨著纖維斷裂數量之一反函數而變化。因此，能使 用沒有往復振動之壓縮，以增加該纖維氈之密度，但其減 少該壓縮纖維氈之張力強度，且該等纖維之斷裂造成其他 不想要之效果，諸如減少之壓縮/回復性、或撕裂強度。 此外，該等纖維氈傾向於四分五裂及難以處理。 前面範例之資料示範往復壓縮法之使用，以對該等纖維 幾乎沒有或無損壞地增加空氣成網玻璃纖維氈之密度。視 其實際發生之程度，纖維損壞典型造成張力強度之降低。 下文之範例9及10說明往復壓縮法之使用，以增加聚丙埽 及聚乙烯對苯二曱酸酯纖維之空氣成網纖維氈的密度。 範例9 聚丙烯纖維氈之往復壓縮 收集數個熔喷聚丙烯纖維氈之樣本，而沒有藉著壓縮増 118737.doc -47- 1296661 加纖維氈之視密度的常見步驟，同時該等纖維係於一熱軟 化狀態中。此聚丙烯纖維氈係使用範例丨中所敘述之設備 藉著往復壓縮法壓縮至不同厚度。該等聚丙烯纖維具有大 體上4微米之平均直徑。該等纖維氈是17毫米厚、75·9公 克/平方公尺重、及大約是10·2χ1〇·2公分。該等纖維氈係 放在該下壓盤上，並支撐該下壓盤，以致該下壓盤不會往 下移動，且該等纖維氈係藉著往下移動該上壓盤朝向該下 壓盤而遭受往復壓縮。該上壓盤係往復振動，以致其主要 表面在8000轉/分鐘之速度下於一具有48毫米直徑之圓形 路徑中移動，且超過該等樣本地被驅策與該下壓盤的端部 上之止動件造成接觸。使用大約〇.9公斤之力量，以驅策 該上壓盤朝向該下壓盤；當該上壓盤接觸該等止動件時終 止往復振動。使用不同之止動件，以致當終止往復振動 時’該一壓盤間之距離由5至6毫米之最小值分佈至多達大 約12毫米。 範例10 聚乙烯對苯二甲酸酯纖維氈之往復壓縮 收集數個熔喷聚乙烯對苯二甲酸酯纖維氈之樣本，而沒 有藉著壓縮增加纖維氈之視密度的常見步驟，同時該等纖 維係於一熱軟化狀態中。此等聚乙烯對苯二甲酸酯纖維範 係使用範例1中所敘述之設備藉著往復壓縮法壓縮至不同 厚度。該等聚乙烯對苯二甲酸酯纖維具有大體上4微米之 平均直徑。該等纖維氈是17毫米厚、75.9公克/平方公尺 重、及大約是10.2x10.2公分。該等纖維氈係放在該下壓盤 118737.doc -48- 1296661 上，並支撐該下壓盤，以致該下壓盤不會往下移動 上 等纖維氈係藉著往下移動該上壓盤朝向該下壓盤而遭心兮 復壓縮。該上壓盤係往復振動，以致1主 T又< ，、 晋表面在大約 8000轉/分鐘之速度下於一具有4·8毫米直徑之圓形路徑中 移動，且超過該等樣本地被驅策與該下壓盤的端部上之止 動件造成接觸。使用大約0.9公斤之力量，以驅策該上壓 盤朝向該下壓盤；當該上壓盤接觸該等止動件時終止往復 振動。使用不同之止動件，以致當終止往復振動時，該二 壓盤間之距離由5至6毫米之最小值分佈至多達大約12毫 米0
範例11 碳纖維氈之往復壓縮 數個碳纖維氈之樣本係使用範例丨中所敘述之設備藉著 往復壓縮法壓縮至不同厚度。該等碳纖維具有大體上4微 米之平均直徑。於往復壓縮之前，該等纖維氈是17毫米 厚、135公克/平方公尺重、及大約是ι〇·2χ1〇·2公分。此等 纖維蘇係由一炼噴織物（大約2〇〇公克/平方公尺之定重）所 生產’該織物由一可溶化處理聚丙烯腈聚合物殘留成份及 一暫時聚合物成份之纖維所構成，該暫時聚合物成份係一 藉著由該薄片清洗該暫時性聚乙烯醇聚合物的可水溶聚乙 烯醇’及使該殘留聚丙烯腈纖維遭受一系列之熱處理，以 將它們轉換成碳纖維（譬如看美國專利第6,583,075號）。 該碳纖維魅係放在該下壓盤上，並支撐該下壓盤，以致 该下壓盤不會往下移動，且該等纖維氈係藉著往下移動該 118737.doc •49- 1296661 上壓盤朝向該下壓盤而遭受往復壓縮。該上壓盤係往復振 動’以致其主要表面在大約8000轉/分鐘之速度下於一具 有4.8¾米直徑之圓形路徑中移動，且超過該等樣本地被 驅策與該下壓盤的端部上之止動件造成接觸。使用大約 〇·9公斤之力量，以驅策該上壓盤朝向該下壓盤。當該上 壓盤接觸該等止動件時終止往復振動。使用不同之止動 件’以致當終止往復振動時，該二壓盤間之距離由5至6毫 米之最小值分佈至多達大約12毫米。 範例12 濕法成網式Bgo 65玻璃纖維隔板材質之往復壓縮 一片3毫米厚濕法成網式玻璃纖維隔板材質（來自麻薩諸 塞州 East Walpole 市 Hollingsworth & Vose公司，市售名稱 為’’BGO 440 65”）使用範例1中所敘述之設備藉著往復壓縮 法被壓縮至不同厚度。該等隔板材質係由具有大約1.4微 米平均直徑之玻璃纖維所構成，且於往復壓縮之前，具有 3.09毫米之平均厚度及135·5公斤/立方公尺之密度。 該等薄片係放在該下壓盤上，並支撐該下壓盤，以致該 下壓盤不會往下移動，且該等纖維氈係藉著往下移動該上 壓盤朝向該下壓盤而遭受往復壓縮。該上壓盤係往復振 動’以致其主要表面在大約8000轉/分鐘之速度下於一具 有4.8毫米直徑之圓形路徑中移動，且以大約27 2公斤之力 量驅策朝向該下壓盤。在大約20秒之後終止往復振動。在 在復壓縮之後’該隔板在10千巴負載下具有2·69毫米之平 均厚度（減少百分之12·9)、及每立方公尺ΐ64·ι公斤之密度 118737.doc -50- 1296661 (增加百分之21)。 類似於先前段、落中所敘述者之結果能藉著—玻璃纖維紙 張之往復壓縮所達成’該紙張藉著在一金屬網或筛網上沉 積一配料及排出該配料所製成。該設備包含一於該底部設 有篩網之水槽、一在該篩網下方之排水管、一開關該排水 吕之閥門、及一手槳，該手槳能前後移動，以模擬商業造 紙没備中之配料的移動，及建立一與手槳移動方向平行之 .機器方向’’。該配料可藉著對該水槽充滿酸化水、pH值 2·7與各種固體、及攪動大約五分鐘之久所製成，該等固 體包含平均纖維直徑0.76微米之74.5重量百分比約翰曼威 樂（John Manville)的206玻璃纖維、額定2.6微米纖維直徑 之12.8重量百分比Evanite纖維公司的610玻璃纖維、及額 定13微米纖維直徑之12.8重量百分比約翰曼威樂A2(KBC% 13毫米玻璃纖維。此後，打開該閥門，以致該水經過該篩 網排出，而該隔板係保留在該篩網上。該配料能包含足夠 灸 之玻璃纖維’以在1〇千巴之負載下生產具有3·09毫米平均 厚度、及135.5公斤/立方公尺密度之隔板。 範例13 往復壓縮之濕法成網式纖維板鞋内底 此範例敘述一濕法成網式纖維板鞋内底之往復壓縮。纖 維板鞋内底係在一圓網造紙機（有時稱為"真空圓網抄紙機，，) 上由一水泥漿所生產，該水泥漿包含來自麵粉袋及糖袋的 再循環利用之縮成皺褶薄片及已磨碎之牛皮紙纖維，如普 通熟諳此技藝者所已知。該水泥漿被擠成漿及精製成8〇Ce 118737.doc -51- 1296661 之加拿大標準游離度，及充填至該真空圓網抄紙機。一藉 著該真空圓網抄紙機之圓柱體由該水泥漿所獲得之薄片係 捲繞在一製造滾筒上，直至收集一大約6·4毫米厚度之纖 維網。該纖維網係接著由該製造滾筒切割及遭受往復壓 縮。 藉著安裝該等相向壓盤之下壓盤，該样復壓縮步驟係於 具有粗链面對表面的相向壓盤之間進行，以致該下壓般不 會往下移動，將該纖維網放在該下壓盤上，及往下驅策該 專Μ盤之上壓盤抵靠著該纖維網之上表面，同時製造成兮 上壓盤往復振動，以致其主要表面在大約8〇〇〇轉/分鐘之 速度下於一具有4.8毫米直徑之圓形路徑中移動。使用大 約13.8千巳之力量，以往下驅策談上壓盤，該纖維網係遭 受往復壓縮達大約5至大約30秒。該經壓縮材質係接著送 經一風洞式乾燥機達大約一小時，且縱切成較狹窄之薄 片’而允許調節供濕氣控制及藉著按表製成該最後之目桿 厚度所完成。 雖然此揭示内容已強調特別之具體實施例作敘述，對於 普通熟諳此技藝將為明顯者的是可使用該等特別具體實施 例之變化，且能以異於在此所特別敘述之方式實踐該揭示 内容係吾人所意欲的。因此，本揭示内容包括所有涵蓋於 該揭示内容之精神及範圍内的修改，如由以下之申請專利 所界定。 【圖式簡單說明】 圖1係一用於造成適於往復壓縮之乾法成網式纖維的設 118737.doc -52- 1296661 備之局部概要圖。 圖2係一由四張並排圖表所構成之曲線圖：即在1 〇千巴 負載下之玻璃纖維氈厚度相對在往復壓縮期間所使用之負 載、該待壓縮纖維魅之狀態（濕或乾）、該往復壓縮法中所使 用壓盤上之接觸材料的型式（粗或細）、該往復軌道之直徑。 圖3係一由四張並排圖表所構成之曲線圖：即經往復壓 縮玻璃纖維氈之張力強度相對在往復壓縮期間所使用之負 載、該待壓縮纖維氈之狀態（濕或乾）、往復壓縮期間所使 用接觸材料之型式（粗或細）、該往復執道之直徑。 圖4係一由二張並排圖表所構成之曲線圖：即在1 〇千巴 負載下之經往復壓縮玻璃纖維氈厚度相對該待壓縮纖維鼓 之狀態（濕或乾）、往復壓縮期間所使用接觸材料之型式、 及該往復軌道之直徑。 圖5係一由三張並排圖表所構成之曲線圖：即以公斤/立 方公尺表示之經往復壓縮玻璃纖維氈的密度相對該待壓縮 纖維氈之狀態（濕或乾）、往復壓縮期間所使用接觸材料之 型式、及該往復執道之直徑。 圖6係一由二張並排圖表所構成之曲線圖：即以公斤表 示之經往復壓縮玻璃纖維氈的張力強度相對該待壓縮纖維 氈之狀態（濕或乾）、往復壓縮期間所使用接觸材料之型 式、及該往復軌道之直徑。 圖7係一由二張並排圖表所構成之曲線圖：即在1〇千巴 負載下以毫米表示之經往復壓縮玻璃纖維氈的厚度相對該 往復執道之直徑、及該待壓縮纖維氈之濕氣含量。 118737.doc -53- 1296661 圖8係一由二張並排圖表所構成之曲線圖：即所揭示經 往復壓縮玻璃纖維氈之某些具體實施例的以英磅表示之張 力強度，相對該往復軌道之直徑、及該待壓縮纖維氈之濕 氣含量。 圖9係經往復壓縮玻璃纖維魅之數個具體實施例的以英 磅表示之張力強度，相對那些具體實施例之以公斤/立方 公尺表示的密度。 圖10係一曲線圖，其顯示所揭示纖維氈之一具體實施例 在不同在復壓縮時期之後的纖維魅厚度，於該方法之第一 具體實施例中，一用於該壓縮之壓盤係在一具有4 76毫米 直徑之執道中移動，且於該方法之第二具體實施例中，一 壓盤係在一具有1.59毫米直徑之轨道中移動ό 圖11Α係一用於製造玻璃纖維及形成一層玻璃纖維或一 未壓縮玻璃纖維氈之設備的概要代表圖。 圖11Β係用於製造一往復壓縮式玻璃纖維鼓的示範製程 之概要代表圖。 圖12A-C係往復壓縮設備之一具體實施例的概要代表 圖。圖12Α及12Β係來自該设備之各個平行側邊的視圖； 圖12C係一端部視圖，並垂直於圖12Α及Β中所示之視圖。 圖13 A-C是一往復壓縮設備具體實施例之特別特色的概 要視圖。圖13Α係一滾筒驅動馬達總成；圖13Β係一滾筒 支座總成；及圖13C係二直立相向之滾筒支座總成。 圖14係一執道式板件之具體實施例的俯視圖，其說明在 該軌道運動中移動該板件之中心的偏置。 118737.doc -54- J296661 【主要元件符號說明】 10 玻璃纖維熟總成單元 11 迴轉器總成 12 心轴 13 縱轴 14 皮帶驅動式滑輪 15 内碗 16 周邊壁面 17 開口 18 隔熱板 19 熔融玻璃 20 收捲總成 21 環狀喷嘴 22 環狀室 23 耐火材料 24 篩網 25 燃料供給歧管 26 纖維 27 纖維紗幕 28 輸送帶表面 29 纖維亶毛 30 導管總成 30 捲疋 31 氣流方向 118737.doc -55- 1296661 32 提升管 33 尾管 34 下端 35 上端 40 展開總成 50 往復壓縮總成 60 後壓縮滾筒及切條機總成 100 上壓盤支撐結構 105 上水平構件 110 張力彈簧 120 軌道式板件 130 滾筒支座總成 140 上薄板滾筒 145 下薄板滾筒 150 執道式衝程總成 160 執道式衝程調整裝置 165 壓盤支座 170 上壓盤 180 下壓盤 185 接觸材質 190 壓力調整總成 195 下水平構件 200 滾筒驅動總成 300 軌道式衝程馬達總成 118737.doc 56«

Claims (1)

1296661 十、申請專利範圍： 1 ·—種增加纖維氈之密度的設備，該設備包含： 一上壓盤，其具有一下表面； 一上接觸表面，其緊接至該上壓盤之下表面； 一下壓盤，其具有一上表面，該下壓盤實質上係與該 上壓盤對齊； 一下接觸表面，其緊接至該下壓盤之上表面；及 一軌道式板件’其可操作地連接至該上或該下壓盤， 且能夠轉移一執道式運動至一纖維氈。 2·如睛求項1之設備，其中該上壓盤包含該上接觸表面及/ 或該下壓盤包含該下接觸表面。 如明求項1之設備，另包含用於在該上壓盤及該下壓盤 之間移動一纖維魅的機構。 4·如請求項1之設備’其中該上接觸表面包含砂紙。 杳月求項1之„又備’另包含該軌道式往復振動纖維魅之 只質上同時大力壓縮的機構。 6. 一種增加具有上表T 有表面及下表面的、纖維氈之 的設 該設備包含： 用於在無大於1.5磅/平方吋 “主^ 丁之外力下固定一纖維氈之 上表面及下表面的機構；及 =將:軌道式往復運動轉移至該纖維魅之上表面或 ，使得該纖維纏結程度及該纖維乾之密度增加的 纖維網 7.如請求項6之設備，另包含-乾法成網式 118737.doc
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