JPH03504217A - 吸音性及び断熱性を有する繊維板 - 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】 吸音性及び断熱性を有する繊維板 本発明は無機質の防災性バインダーを用いて互に結合されたセルローズ繊維より なる吸音性及び断熱性を有する繊維板に関する。

こ＼で防災性バインダーとは、発火して難く且つ自己消火性であるバインダーを 意味する。

セルローズ繊維を基体とした繊維板によってもたらされる一つの重大な利点は、 例えば石綿、鉱物繊維および硝子繊維は、それら繊維が結合されずに自由状態の 場合では極めて注り 意深く取扱樒なければならないことに対して、健康上の危険がないということで ある。前述の種類の繊維と異なり、セルローズ繊維は又空気による輸送に適して いて小片に破梓されることなしに輸送ファンの中を通過することができる。

セルローズ繊維を例えば水硝子の溶液にしみこませてさらに所定の容積にプレス し、圧縮されたシート又はウェブにすることが知られている。

しかし乍ら、そのようなシートでは、吸音性及び断熱性が広範囲に欠けており、 元来は可撓性のある繊維が互にしっかりと固められて且つ完全に硬質になるよう にバインダーで含浸されているために、例えばプレハブ建物の要素又は壁の構造 体としての意途した機能を満たすことが出来ない。

その結果、複数の、個々の繊維が広い範囲にわたり点状接動性と音響エネルギー を熱エネルギーに変換する能力を保ち、繊維がその間に空気を包みこんで断熱性 を保つような冒頭において定義したタイプの繊維板又は繊維製マットを提供する ことが本発明の主な目的である。

前記目的は請求項で規定された本発明の繊維板又は繊維ウェブにより完全に実現 され、以下添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の繊維板を製造する装置を示し、第２図は繊維板成形室と該成形 室と共働するブロア一部分を拡大して示し、 第３図は安定した開かれた構造すなわち繊維マトリックスの形成に利用される毛 細管効果を示し、第４図は繊維マ）　ＩＪフックス構造を略本して示す。

第１図は本発明による装置の略本説明図である。本発明の繊維板は下記の説明で は、出発原料としてのセルローズ繊維すなわち綿毛の状態から形成されると仮定 する。この原料は場合によって連続繊維に形成されていてもよく、この連続繊維 は例えば希望する長さの繊維板に裁断される等、後続の工程で切断される。第１ 図に示した装置では、連続セルローズ繊維ウェブの製造に於いて、セルローズ繊 維（綿毛）はサイクロン１の中に、供給口２を通って供給され、次にミキサー３ に導かれ、こ＼で繊維は空気と混合される。繊維と空気のして前記混合体は図示 していない供給スクリューによって、単位時間当り与えられた量で送り出される 。計量された量の繊維塊はファン５の吸引側に連結された導管６の中へ吸引され 、もう一つの導管７を通って細長い先細の加速ノズル８へ浮遊しつつ送られ、こ ＼から塊又は浮遊物は成形室９へ入る。

先細の加速ノズル８に沿って通過しつつ、浮遊している個々の繊維はノズル８を 出る時には相当に大きな運動エネルギーが与えられて、繊維は本質的に直線運動 の軌跡で成形室９に入る。成形室９の上、下の表面の境界は実質的に互に平行な 通気性のエンドレスベルト１０．１１で定められる。エンドレスベルト１０．１ １はローラー１２．１３．１４．１５．１６及び１７を越えて延び、例えばモー ター１８によってベルト１０を駆動している如く少くともローラー１．３．１６ が駆動されている。ベル）１０．１１を２本のベル）１０．１１によって限られ た成形室９は空気の通過し得ない壁によって垂直方向にその境界が定められてお り、その内の後部壁１９が第２図に示されている。成形室９は通気性のベル１− １０．１１の幅と垂直の延びる部分に相当する幅すなわちベル）１．０．１１の 互に相対する部分の垂直の間隔に相当する高さを有する。成形室９からの出口２ １（第２図を参照）はノズル８の出口オリフィス８′へ完全に開いている。この 出口オリフィス８′は成形室９の幅と同一か又は若干狭い幅を有することが好ま しい。一方出口２１を例えば発泡プラスチックの如き軽い物質で作られるのが好 ましい閉鎖ローラー３５によって閉鎖することが出来る。ローラー３５は後述の 如く出口２１を露出するように上げることができる。ノズルオリフィス８′から 出た浮遊する繊維を案内する為めに吹込み室２８が成形室の入口の上流に、内部 に入るように設けられる。吹込み室２８は吹込みノズル８と共に、インジェクタ ーを形作るように構成されており、周囲の空気はじょうご形のノズルの出口オリ フィスの境界を定める気密性外壁と２つのローラー１２゜１７の間のすき間の中 へ引き込まれ、それによって吹込み箱内に過圧を生ずる。成形室９はその内部を 負圧に調える吸引箱２２及び２３をその全長にわたって有する。２つの吸引箱２ ２．２３は開口部２４．２５及び導管２６を経て吸引ファン２７又は他の適当な 吸引源に連結される。第１図に示した装置は、接着剤の容器２９を含む。容器２ ９には高度に流動性の高分子シリケートバインダーをパイプ３０を通ってスプレ ーノズル３１へ送りそこを通過する繊維上へバインダーの霧を吹きつけるように 装備されたポンプ（図示せず）も同時に設けである。形成された繊維板又はウェ ブ３２はベルＨ０，１１によって成形室９から送り出され、ローラーコンベアの 如きコンベア上に移される。このようなローラーコンベアの一部がローラー３４ として図示されている。繊維板３２が熱処理、圧縮、切断又は他の作業工程を受 けるかによって、繊維板は乾燥室、圧縮手段又は切断機へ移される。繊維板が成 形室から出た時は既に手段又は切断機を有する。ミキサー３へ間欠的に繊維を供 給することにより得られる所定の長さを、成形室から出た繊維板が既に有する時 、このようにして作られたそれぞれの繊維板は直ちに使用することができ、速乾 性接着剤を使用し且つ繊維板の端面を切り取る必要がないという状態を提供でき る。図示した実施例の場合では、作られた繊維板の外表面には１８ｇ／ｍ″以下 の表面重量を有する薄い布帛又は不織布が付与される。この材料は、貯蔵リール ３３と３３′から長手方向に延ばされ、通気性ベルト１０・１１の互いに対面し た表面に供給される。しかしながらこのような層を支える設備は絶対に必要とは いえない。

例えばシリケート接着剤の如き速乾性の接着剤が使われる時にはベル）１０．１ １に耐着した接着剤は乾燥し、ベルトがローラー１２．１３．１４及び１．５． １６．１７上を通過している間にベルトの表面から取除かれるので繊維は２本の ベル）１０．１１に直接接触しても支障ないであろう。

図示した装置の作動モードについて第２図及び第３図を参照して説明する。図示 し実施例で使用する繊維はセルローズ繊維であり且つ作られた繊維板は直ちに工 場で使用しうるもので且つ繊維板は防炎性のみならず効果的な消音性も有するも のとする。例えば熱処理を要せず直ちに使用し得る繊維板を製造可能とする為に は、室温で速かに乾燥する接着剤を使用することが必要である。且つ一方繊維板 に必要な消音性は実用的に浸透性がなく且つ繊維の可動性を保っているセルロー ズ繊維を必要とする。防炎性繊維板は例えば商標名ピントジル・ニッケ−１０（ Ｂｉｎｄｚｉｌ　ＦＫＩＯ）で市販されているプレポリマーのアルカリシリケー トを使用することで得られる。このバインダーは１００重量％まで水で稀釈され る。室温で速かに乾燥し繊維板は成形室９を出た時に完全に乾燥するバインダー は、同一の密度の従来からの硝子繊維の繊維板又は鉱物繊維の繊維板の消音能力 を超える消音能力を実現するために必要なことである。これは接着剤がセルロー ズ繊維の孔に浸透し且つ接着剤の乾燥後繊維を固定することが許されないことを 意味する。

今までに述べたように、繊維は加速ノズルの出口オリフィス８′を出、吹出し空 気流の速度及び個々のそれぞれの繊維の運動エネルギーは、繊維が直線的に、又 は少くとも実質的には直線的に運動をして吹込み室２８へ入りそして出て来るよ うな値である。高度に流動性で且つ速乾性のシリケート接着剤の霧が繊維の流れ 方向と又は流れ方向を横切る方向に配置されたノズル３１によって吹込み室内に 発生される。接着剤の薄い層が繊維の流れの中にある複数の繊維中の主要な部分 に付与されて、繊維は速かに成形室へ入り停止ローラー３５の所まで流れて行き 、停止ローラー３５で繊維板壁３６が作られる。

この繊維の繊維板壁３６は急速に繊維の流れと反対に動く。ベル）１０．１１は 、繊維板壁３６が例えば第２図に示す位置に配置された時に、始動する。前記ベ ルＨ０，１１の速度は調整可能である。繊維板壁３６と停止ローラーの間で形作 られた繊維板がベル）１０．１１が始動した時に、第２図で右方へ動くと共に、 ローラー３５は実線で示す位置へ、斜め上方且つ前方に移動し、れ、これは繊維 板壁３６が実質的に静止することを意味する。

接着剤で濡れた繊維は成形室の長手の軸方向へ動き、且つノズル８により直角の 壁すなわち繊維の運動方向へ垂直に伸びている板３２の表面上に基本的に均一に 分布する。二つの吸引箱２３．２４は運動の方向から見て成形室９の後部から室 内で壁３６に対して射出される空気を除くのが本来の目的である。それによって 乱流が起るのを防ぎ、一方繊維が壁すなわち表面３６に直角に当ることを防止し 、その替りに、ベルト１０．１１の上又は現在の場合は空気の透過しうるうすい ウェブに当たる。

実施例として図示された場合では、吸引効果は表面３６の背面にもゆきわたり、 これは被覆された繊維上のうすいシリケート層の大部分を吸引して回収すること に貢献している。この接着剤の吸引による除去が前述の種類のシリケート接着剤 を使用した時に実用的に防火性を有する繊維板を提供するような接着剤のウェブ への侵透を生じ、一方シリケードが付与された薄層の内側に配置された繊維によ って要求された消音性と防炎性又は本質的な防災性が得られる。

第３図は表面３６に対して動かされた２本の繊維３７．３８の略本図である。繊 維３８はその表面全体を高度に流動性の薄い層のシリケート接着剤で覆われてお り、一方接着剤４０は繊維３７のより小さな表面域に付与されている。２本の互 に交差する繊維が第３図の右に示すように、交差点で接着剤の吸収により毛管力 によって互に結びつけられ、それと共に小滴４１，４２゜４３が形成され、一方 繊維の残りの部分は、大部分極めて薄い接着剤の層で覆われる。かくして完成し た繊維板内の繊維は互に繊維が移動されないマトリックスを形成するように結合 され換言すれば繊維板が垂直に装着された時に、繊維板の密度は従来の鉱物繊維 板又は硝子繊維板と同様に変化しない。

則ち繊維板中の繊維が繊維板の下部で密度が高くなり、繊維板の上部で密度が小 さくなるような“なだれ落ち”現象を起し得ない。上記方法で製造された繊維板 、則ち繊維の交差点で相互に接着し且つ交差点の外側の表面では極めて薄く被覆 されている繊維板は防炎性のみならず消音性についても例えば同じ密度と厚さを 有する鉱物繊維の繊維板より優れている。

この改良された吸音性はセルローズ繊維の孔が速乾性の接着剤を吸収せずにその 弾性を保持し、且つ少くとも実質的に繊維を被覆している接着剤の層がその固定 された交差点の間の夫々の独立した繊維の可動性を好ましい程度に保って変える ことがないので、音響エネルギーは直ちに運動エネルギーに変えられて、互に点 状に結合された複数の繊維から成る三次元マ）　ＩＪソックス中繊維の振動を引 き起す。本発明により作られた繊維板の密度は例えば浮遊している繊維の量を変 えること且つそれぞれの分離している繊維の運動エネルギーを修正すること等の 異った各種の方法で変えることができる。

第４図はどのようにして繊維が繊維板の形作られた端部の壁すなわち端部の表面 に次々と供給されるかを示ず略本図である。前述のように、個々の複数の繊維は 端部の表面３６に向って軸線方向に動く。第４図は前記端部の表面に向って動い ている３本の繊維４４．４５及び４６を示している。繊維４６の先端は端部の表 面３６に到着し、既に形作られた繊維板が僅かに多孔性なので繊維壁中の開いた 穴の中に極く僅かの距離だけ侵入することができる。しかし乍ら端部の表面３６ は連続した当接面として機能を果すので、例えば４６の先端が当接面に到着した 時には繊維は端部の表面３６によって止められて、前記端部の表面３６に向って 、繊維４７で示すように、弧４７′を形作するように弯曲を始める。繊維４８． ４９及び５０によって示されるように、このようにして繊維の網目又はマトリッ クスが形作られ、図示される繊維４８．４９のように、それらの互の交差点５１ では互いに接着されて結合される。

接着点５１の数は供給される接着剤の量、吸引により除かれる接着剤の量及び密 度に依存し、例えば３０〜７０ｋｇ／ｍ’の繊維板に対して１〜２０重量％であ るような比較的少い接着剤の付与の時で繊維１００本に対して５〜４０の間であ る。

国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．無機質の防炎性バインダーにより結合されたセルローズ繊維よりなる吸音性 及び断熱性を有する繊維板に於いて、前記バインダーが室温で乾燥する高分子シ リケートバインダー系に属し、前記バインダーが繊維板中で均一に分布し、且つ 凝集したマトリックスを形成するために、互いに隣接した繊維同志を結合してお り、繊維板が密度３０−７０ｋｇ／ｍ２を有し、且つバインダーの量が１−２０ 重量％であることを特長とする繊維板。
2. ２．バインダーがプレポリマーのアルカリシリケートであることを特徴とする請 求の範囲第１項記載の繊維板。
3. ３．前記マトリックスが夫々の繊維１００本に対して計算して５内到４０点の結 合点を有することを特徴とする請求の範囲１又は２記載の繊維板。