[发明专利]制备含有矿物纤维的部件的方法以及通过该方法制备的部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备含有矿物纤维的复合材料的方法以及通过该方法制备的新的含有矿物纤维的部件。本发明还涉及适于实施本发明的方法的装置。

本发明特别涉及含有矿物纤维的部件，该部件是通过以下方法制备的：将矿物纤维和粘结剂的混合物压制和固化，从而制备压制板，其厚度通常为4mm至25mm。这些板的密度通常为120kg/m³至1000kg/m³，例如170kg/m³至1000kg/m³，并且这些板可以用作建筑物外侧上的保护覆层或用作隔音/吸音的顶蓬或墙板。

背景技术

以前，这些产品已经通过以下方法来制备：对矿棉和粘合剂的组合进行混合和成形处理，接着将形成的混合物压制和固化至所需的密度。通常，要么将粘结剂以干态粘结剂的形式加到矿棉中；要么使用未固化的矿棉，其中在纤维形成和收集过程中已经引入了粘结剂。

这样的产品在技术和商业上都是成功的，但我们发现，还存在改进的空间。具体而言，我们发现，现有方法中存在的一个问题是，所用的混合和成形工艺往往会在混合物中产生一些致密的矿棉球，或者至少不会将压实的矿棉开松。另外，现有技术所用的方法不包括从混合物中除去压实矿棉的任何机构，因此，分布不均匀的状况会被带到最终的产品中。

如果在产品的某些区域具有较高密度的矿物纤维，则会导致在这些区域中具有较高的粘结剂浓度。由于多种原因的存在，在产品中矿棉和粘结剂分布不均匀会成为问题。

首先，产品中会具有这样的区域，在这些区域中，粘结剂未被彻底固化。这将降低板材的整体强度和刚性。

其次，如果组分分布不均匀，则有可能损害声学顶蓬或壁板的声学特性。

第三，由于这种类型的板材通常被用于板材的表面能被看见的应用场合，因此，面板具有令人愉悦的美感是重要的。在板材中具有不均匀的分布会导致表面上具有不希望的不一致性。如果高含量的粘结剂富集在一小块区域中，则会导致产品的表面上具有斑点。

在一些情况中，要对板材的表面进行涂漆，而组分分布不均匀或粘结剂未彻底固化的区域会导致油漆不能以均匀的方式涂布在整个表面上。

此外，在一些产品中，尤其是在那些用作建筑物外侧覆层的产品中，到目前为止还必须使用相对较高含量的粘结剂，从而使产品具有足够的强度和刚性。需要使用高含量的粘结剂的部分原因是：一些粘结剂被浪费掉了，这是因为在板材中那些在压制之前混合物就含有压实的矿棉的区域中，粘结剂不必要地以高浓度存在。如以上提及的那样，该粘结剂的益处并没有全部转移到产品中，其部分原因是：粘结剂倾向于不完全固化。

产品中含有高含量的粘结剂会使费用昂贵，并且这会降低产品的防火特性。因此，希望使用较少的粘结剂使板材具有同等的强度和刚性。

因此，本发明的一个目的是提供一种形成上述类型的含有矿物纤维的部件的方法，所述部件具有改进的强度和刚性或具有含量降低的粘结剂，或这两种特性都有。

本发明的另一个目的是提供一种形成上述类型的含有矿物纤维的部件的方法，所述部件是均质的，并且具有更均匀的组分分布。此外，本发明的一个目的是提供一种制备含有矿物纤维的部件的方法，所述部件的表面具有更好的一致性和均匀的外观。

美国专利No.2,682,085公开了一种用于清洁和开松脆性纤维(例如矿棉纤维)的设备。这是相当久远的现有技术(于1949年提交)，其提出了一种用于开松和清洁纤维以从中除去颗粒和灰尘的相对复杂的方法和设备。该方法是将成捆或成团的纤维装填到该设备中。在开松和清洁后，以轻质、蓬松、低密度毡状的层或网的形式收集纤维。

US 2,682,085的目的是清洁和开松用于形成轻质、蓬松、低密度的网的纤维。该文献没有讨论刚性板材的形成，也未指出将纤维解缠结并将其悬浮在气流中，对于用作建筑物的覆层或用作顶蓬或壁板的压制和固化型板材的强度、刚度或任何其他特性所产生的有益效果。

发明内容

根据本发明，以上讨论的目的是通过一种制备含有矿物纤维的部件的方法来实现的，所述方法包括以下步骤：

提供聚集网(collected web)形式的矿物纤维，其量为起始物料总重量的90重量％至99重量％，

提供粘结剂，其量为起始物料总重量的1重量％至10重量％，

对所述纤维的聚集网进行解缠结处理，

使所述纤维悬浮在主气流(primary air flow)中，