[发明专利]用于要求低的可燃性、发烟性和毒性的高温用途的非织造复合体

说明书

用于要求低的可燃性、发烟性和/或毒性的高温用途的非织造复合体，其包括具有一层或多层非织造材料层的纤维结构体，所述非织造材料层包括纤维基体。所述纤维基体由约60重量％以上的量的无机纤维形成。所述纤维基体中的所述无机纤维适合于耐受最高约1150℃的温度。

技术领域

本教导一般涉及能够耐受高温的纤维材料，更特别地，能够用于要求低可燃性、低发烟性、低毒性、或其组合的用途的纤维材料。

背景技术

工业界正在寻找新的方法，以提供结构特性、缓冲、绝缘或吸声，同时仍具有良好的阻燃和防烟性以及物理强度。例如，在建筑物、车辆或飞机中，重要的是所用材料符合火灾和易燃性标准。火灾和易燃性标准对于建立建筑物规范、保险要求以及建筑物或车辆中人员的安全是重要的。政府还规范了这些建筑物、车辆和飞机中使用的材料。例如，美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)要求内部组件(例如，乘客座椅材料，橱柜，内部侧壁板，内部天花板，隔板和某些裸露表面)符合某些易燃性标准。材料暴露于火焰时产生的烟雾量也是重要的。

用于提供绝缘或吸声或结构特性的典型材料包括开孔聚氨酯泡沫和弹性体泡沫。然而，这些材料只能在大约120℃至大约150℃的温度下生存。当温度超过150℃时，使用其他材料，例如玻璃纤维和三聚氰胺泡沫。然而，这些材料的成本增加，并且处理难度增加。这些材料还引起健康和安全问题以及材料的坚固性和/或性能问题。另外，这些材料可能仍具有比所需的更低的耐温性。三聚氰胺泡沫会在约180℃至约200℃的温度下非常严重地变形和降解，从而导致分层、隔音和/或隔热性能以及美观问题。三聚氰胺泡沫也是脆的，会产生很多粉尘，通常是用不安全的化学物质制造的(并且在其完全反应之前本身是有毒的)，并且可能成型不好。它的原材料供应有限，因为材料价格昂贵，并且只能按特定的尺寸获得。已知玻璃纤维在处理时以及暴露于剧烈振动时会变脆或断裂，这会导致玻璃纤维从基体中掉出，从而使材料及其有效性恶化。玻璃纤维还通常使用已知有毒的酚醛粘合剂。还已知具有酚醛粘合剂的玻璃纤维在暴露于潮湿时会随时间降解，因此需要更换。

这些泡沫或玻璃纤维材料也缺乏调节绝缘性能的灵活性。泡沫可能由有毒成分制成，可能很重，或可能具有降低的热声性能水平。泡沫(例如三聚氰胺或聚氨酯泡沫)的孔状结构也可能保持水分。这可能会导致泡沫内发潮或发霉或异味的产生。此外，当存在水分时，泡沫会传导更多的热量，或减少隔热。另外，通过保持水分，材料的重量增加，导致将材料保持在适当位置的粘合剂失效。这些粘合剂中许多都是水性的，如果材料保持湿润时间过长，也会吸收一些水分并且变弱。

矿棉、石棉或超级棉是非常高温的材料，它们是交叉铺设的。然而，这些材料在组装过程中以及在应用中的操作过程中存在压缩、破裂、降解和处理方面的问题。

因此，仍然需要具有耐更高温度(例如，最高约1150℃)的材料，该材料还能够耐受处理而不会降解或破裂。例如，仍然需要在车辆、飞机或建筑物中使用的材料符合所需的易燃性、烟雾和/或毒性标准。还需要一种安全和/或易于处理的材料(例如，不需要某些防护设备，不必担心皮肤、眼睛和肺部或两者的玻璃污染)。仍然需要提供热声绝缘的材料。还期望提供一种具有较低(即，相等或更好)的热导率的绝缘体材料，以提供隔热的益处。还可能期望提供一种更容易调整或修改(例如，在制造工艺期间)以提供所需隔热特性的绝缘体。因此，也期望提供一种具有更大的调整自由度的绝缘材料。还期望提供一种材料，该材料容易成形以形成可以装配在期望或预期空间内的结构。可以期望具有柔性的材料，使得该材料能够在将要安装该材料的区域中的拐角和弯曲处弯曲或顺应。还期望使材料的安装更容易并且由于弯曲区域中的应力点而减少材料分层的机会。此外，期望提供一种能够提供声学特性的结构体，例如吸收声音以改善车辆或飞机的总体噪声水平。还期望提供一种干燥更快的材料或不保留水分以减少或防止在该材料内发潮或发霉并减少或防止粘合剂分层的材料。还希望提供一种不会随时间而降解的材料，从而延长了材料的寿命(例如，与玻璃纤维相比)。还希望提供一种柔性材料，较轻重量的材料，用毒性较小或无毒的材料制成的材料，可模制的材料或它们的组合。

发明内容