專利名稱：基于礦物纖維的絕緣板,其生產方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及基于礦物纖維的絕緣板，所述礦物纖維諸如是玻璃纖維、玻璃棉、巖棉及類似物；和涉及生產這樣一種絕緣板的方法。下文為簡單起見，注意力將主要集中于玻璃纖維板。
市面上廣泛應用熱絕緣板，它通常用于使電器設備保溫，特別是家用電器設備，例如電爐或微波爐、冷凍機、熱水器、空調設備及類似物。
這些板具有由絕緣材料制成的芯，所述絕緣材料例如是玻璃纖維，所述芯可用鋁薄膜貼在一個或兩個表面上。此處鋁貼面層使板更易于處理、抑制由玻璃纖維產生的灰塵，和當這些板被疊放或堆積時減少玻璃纖維散開及粘結在一起的危險。
這些板通常被布置在家用電器設備開口的外面，板的鋁貼面通常被布置在面朝家用電器外面的板的表面上。通常，這些板是看不見的，并被布置在制成于家用電器外殼中的間隙內。
通常，在與家用電器組裝之前，這些板預制有孔，適于容納緊固件，例如能使家用電器的電纜通過。
在現有技術的絕緣板中，主要由于鋁貼面層的電傳導及熱傳導性能而具有各種缺點。
特別是，由于這些板常常具有穿過它們的電纜并與這些電纜接觸，如果這些電纜沒有被合適地絕緣，導電的鋁貼面就可能產生危險的短路。另外，所述鋁貼面不是足夠彈性的，因此柔性不夠，并且還易于開裂，而且可能在其邊沿上受到切割。
還有，由于玻璃纖維芯是良好的熱絕緣體，而鋁貼面是良好的熱導體，因此，在玻璃纖維芯與鋁貼面之間形成了熱橋，而這損害了板的絕緣性能。
為了生產現有技術的這些板，熔化的玻璃首先被導入纖維生產機器，玻璃纖維從所述機器排出，所述玻璃纖維與粘結劑混合并滴落在輸送機皮帶上，玻璃纖維，在輸送機皮帶上受到空氣抽吸的作用以便隨后輸送到穩定粘結劑的爐子中。
在使用粘結劑的另一種情況下，為使板的芯中的玻璃纖維互相連接，集中在傳輸機皮帶上的這些玻璃纖維可受到針刺操作，以便依靠特別的帶鉤的針來獲得機械的連接。
在任何情況下，獲得的是通過化學方法(使用粘結劑)或通過機械裝置(利用針刺)而互相連接的玻璃纖維的芯或墊層，它可被繞成卷，以便它能被輸送至后面的工作階段，在所述工作階段使用合適的含硅酸鹽的粘結劑把鋁貼面粘結在玻璃纖維填料上。
其次，具有其鋁貼面的玻璃纖維墊層被繞成卷或可被切割，以制成半成品板，所述半成品板被切割成獲得具有合適的安裝孔及電纜穿引孔的所要求尺寸。
最后，所述卷或半成品板被送往最終的干燥階段，以使用于敷貼鋁貼面的粘結劑干燥。
已變得明顯的是用于生產絕緣板的這些工藝是漫長的和昂貴的，特別是由于大量的粘合鋁貼面所需的階段。
本發明的目的是通過提出一種基于玻璃纖維的絕緣板來消除現有技術的缺點，所述基于玻璃纖維的絕緣板具有良好的絕熱性，同時提供了良好的電絕緣。
本發明的另一個目的是提出一種絕緣板，它具有極大地可撓曲性，消除了任何割斷的風險。
本發明還有的另一個目的是提出這樣一種絕緣板，對于使用者，它是多用途的，是實用的并且經濟生產簡單。
根據本發明，這些目的用具有所附的獨立權利要求1中概括的各特征的絕緣板來達到。
本發明的另一個目的是提出生產基于礦物纖維的絕緣板的一種方法，所述方法是有效的、快捷的，同時是經濟的和簡單的。
根據本發明，這個目的應用生產絕緣板的方法來達到，所述方法的各階段分別概括在所附的權利要求13及19中。
本發明的最終目的是在電器中使用這樣一種絕緣板，特別是在諸如上述的那些家用電器中。
根據本發明的基于玻璃纖維的絕緣板包括互相連接的玻璃纖維的芯，和連接于所述玻璃纖維芯的至少一個表面的貼面層。
本發明的特有特點是貼面層包括織造-非織造物(TNT)；礦物纖維的織造物；或是礦物纖維的，特別是玻璃纖維的網。為了方便起見，下文中貼面層將主要是指織造-非織造物(TNT)層，通常也稱為“無紡織物”。
本發明在最終產品和生產過程中產生了許許多多的優點。
特別是，織造-非織造物在電和熱兩方面是良好的絕緣體。其結果是消除了穿過板的電纜短路的風險，同時沒有看到玻璃棉芯與織造-非織造物貼面層之間的溫度的突然跳躍。
此外，TNT貼面改善了板的操作，據此保證了使用者具有比帶鋁貼面的板更好的手感。
此外，因為TNT比鋁更有彈性和撓性，此外使所述板更容易處理，還避免了所述板邊沿開裂的危險。
通過閱讀下文的詳細描述，本發明的其它特點將變得更清楚明顯，所述詳細描述涉及純粹作為非限制性例子的、各附圖中描繪的各實施例，其中
圖1是功能圖，它簡略地表示生產根據本發明的基于礦石纖維的絕緣板的方法；和圖2是功能圖，它簡略地描繪生產基于礦石纖維的絕緣板的方法的第二實施例。
生產根據本發明的基于玻璃纖維的絕緣板的方法的第一實施例，現將應用圖1來加以描述。
熔化的玻璃膏1被送至纖維化機器2，纖維化機器2產生許多玻璃纖維10。
所述機器使用了所謂的內離心式的旋轉纖維化方法，在所述方法中，已熔化的材料被盛在對稱旋轉并稱為旋轉器的旋轉部件中，所述旋轉部件具有穿有多個小孔的壁，所述已熔化的材料通過所述多個小孔被注入并由牽引氣流控制。
為了本發明的目的，所述機器被調節以便生產這樣的纖維所述纖維的特征是在5g載荷下具有3-4.5數量級馬克隆值(micronaire)細度。根據圖1的實施例，所述纖維有利地具有5g載荷下3-8等級馬克隆值細度。
離開纖維生產機器2的玻璃纖維10被輸送通過噴霧環3，在噴霧環3中一種或多種粘結劑被噴霧，這些粘結劑與玻璃纖維10相結合以提高它們之間的化學粘結。可使用礦物粘結劑作為粘結劑，例如聚磷酸鋁鹽的含水溶液。
在這種方法中，與粘結劑11混合的各玻璃纖維離開噴霧機3并在支承9上面被集中在一起，以形成玻璃纖維與粘結劑的稀疏集合體12，在其中粘結劑完成其在玻璃纖維上的粘結作用。支承9具有帶的形狀，它是從主卷筒90上退繞出的，并利用傳輸機4在箭頭FA方向上前進。
支承9是由織造-非織造物(TNT)、織造的玻璃纖維織物或玻璃纖維網制成的帶。支承9較好是由基于塑料的織造-非織造物制成的，所述塑料例如是聚乙烯和/或聚酯的衍生物，金屬氧化物填充劑可能被添加于它們之中。
在傳輸機4的區域中，在支承9下面，有個抽吸裝置5，其功能是透過支承9從玻璃纖維與粘結劑的稀疏集合體12抽吸空氣，以便抽出玻璃纖維灰塵和與此同時有利于第一次降低纖維及粘結劑的濕度。
應該指出由于使用了由一定重量的織造-非織造物制成的支承9，這使空氣能被過濾，空氣抽吸階段可在玻璃纖維集合體12被盛在支承9上面的同時完成。如果支承9是用如同現有技術中的例如鋁薄膜的金屬材料制成的，這個操作明顯地是不可能的，鋁薄膜不允許空氣通過。作為指標，10-100g/數量級的重量有效地實現了允許空氣被抽吸通過的功能。
抽吸裝置5的下游，并且也是玻璃纖維集合體12的下游，有個擠壓輥6，它的功能是完成所述玻璃纖維的第一次壓實，以便獲得布置在支承9上面的基本均勻的玻璃纖維的芯或墊層13。在下支承9與玻璃纖維墊層13之間的粘結，由利用抽吸裝置5完成的抽吸階段保證，在此階段期間，粘結劑的濕度被減小了。
作為最終產品，如果要求玻璃纖維板在兩側面上具有貼面，則應用了第二主卷筒90′，TNT帶9′從第二主卷筒90′退繞出來，最好基本類似于貼面9從第一主卷筒90上退繞出來。
在擠壓輥6的下游，在已壓實的玻璃纖維墊層13的上方，有個“涂墨輥”裝置7，它包括粘結劑分布輥，所述分布輥從位于下方的大槽中拾取粘結劑并把它散布在TNT帶9′的整個下側面。這個階段使用的粘結劑可以是與在其它的含水溶液中的噴霧機3使用的相同的粘結劑，或是不同的礦物粘結劑。
之所以需要使用涂墨輥裝置7，是因為在抽吸裝置5的下游，在噴霧階段期間添加至玻璃纖維的粘結劑通常被干燥得太過干燥或是完全干燥，而因此通常不能使所述上支承連接于玻璃纖維墊層13。
在涂墨輥裝置7的下游有個擠壓輥70，它決定支承9′和纖維墊層13之間的結合。在此階段，礦物纖維的芯的厚度的數量級通常為15-35mm，特別是20-30mm的數量級。
為了使上支承9′粘合于玻璃纖維墊層13，包夾在下支承9與上支承9′之間的玻璃纖維墊層13通過下輸送機皮帶80和上輸送機皮帶80′前進到爐子8中，爐子8使由涂墨輥裝置7沉積的粘結劑干燥，因此可使上支承9′粘結于玻璃纖維墊層13上并穩定住各纖維之間的粘結劑。粘結劑烘干爐8的工作溫度范圍在100℃與200℃之間。
最后，與下支承及上支承9、9′粘結的玻璃纖維層13層被制成卷或被切割和被直接切割，以獲得合適尺寸的絕緣氈，所述絕緣氈包含玻璃纖維層13，各玻璃纖維被粘結在一起并利用礦物型粘結劑粘結到至少一個支承9、9′中。
生產基于玻璃纖維的絕緣板的方法的第二實施例被構造成圖1方法的各種變型，現將參考圖2進行描述。因為類似于圖1的實施例，對應于那些已參考圖1作了描述的相同元件用相同的標號標注，并不再詳細描述。
在這個第二實施例中，玻璃纖維10離開纖維生產機器2，并且不與能在各纖維之間產生化學粘結的粘結劑混合。在此情況下，使用了最少量的介質，它的唯一的目的是抑制灰塵而不是在各纖維之間產生化學的粘結。通常，使用了本身已知的稱為Fomblin的介質作為抗塵添加劑。
根據圖2的實施例，各纖維有利地具有5g載荷下3.5-4.5數量級的馬克隆值細度。
在這點上，各玻璃纖維被集中在一起以形成墊層112(圖2)，墊層112可被卷成卷。
玻璃纖維墊層112在兩個支承9、9′之間前進，支承9、9′從第一及第二主卷筒90、90′退繞。明顯的是，如果要想僅在纖維的一個表面上有貼面，兩個卷筒90、90′中的一個可被省去，較好是省去上卷筒90′。
在卷筒90、90′的下游，各個連接輥170、170′能張緊各個支承9、9′，支承9、9′設置在玻璃纖維墊層112的下方和上方。具有各個支承9、9′的玻璃纖維墊層112利用輸送機140在箭頭FA的方向上朝針刺機108前進。
針刺機108包括布置在下支承9平面下方的多個帶鉤的針180；和布置在上支承9′平面上方的多個帶鉤的針180′。各下針180和各上針180′在箭頭Fv方向上以往復運動方式垂直地移動。
以這種方法，各針180、180′穿過各個支承9、9′，并把墊層112的玻璃纖維與各個支承9、9′連接在一起。結果是，剛一離開針刺機108，就將獲得壓實的玻璃纖維的芯或墊層113，在其中，各玻璃纖維被機械地連接在一起，分別被機械地連接于下支承9和被機械地連接于上支9′。
應該指出的是由于使用了織造-非織造物支承9、9′，它們具有適于針180、180′穿過的和最好100g/m2數量級的重量，所以針刺階段可直接在支承9、9′上完成，避免了把支承9、9′粘結于纖維墊層112的后續粘結階段。如果像現有技術使用了例如鋁薄膜的金屬材料作為支承9、9′，這種操作顯然是不可能的，這里應是利用針180、180′通過來進行針剌，總之沒有產生所述薄膜與纖維芯之間的連接。
具有機械連接的各個支承9、9′的纖維墊層113，利用輸送機141被輸送出針刺機108，并從該處送往把它卷繞成卷而后切割和/或修整的后續各階段，以便獲得所要求的產品。
對本發明的目前各實施例可能做的無數的變型和細節方面的修正都在技術人員的權限范圍內，然而，所有這些都在本發明范圍內，如同由所附的各權利要求所限定的。
權利要求
1.用于絕熱電器設備的一種絕緣板，所述板基于礦物纖維，例如玻璃纖維、玻璃棉、巖棉及類似物；所述絕緣板包括互相連接的礦物纖維的芯(13；113)，和敷貼在所述礦物纖維芯(13；113)的至少一個表面上的貼面層(9；9′)；其特征在于所述貼面層(9；9′)包括織造-非織造物(TNT)、礦物纖維織造織物或礦物纖維網，貼面層(9；9′)通過礦物粘結劑化學地粘結于所述芯的各礦物纖維上，或是機械地連接于所述芯的各礦物纖維。
2.如權利要求1所要求的板，其特征在于所述貼面層(9；9′)包括玻璃織造織物或纖維網。
3.如權利要求1所要求的板，其特征在于所述貼面層(9；9′)包括聚合物合成纖維的織造-非織造物(TNT)，特別是包括聚乙烯及聚脂的衍生物，金屬氧化物填充劑可能被添加入所述衍生物。
4.如前述各權利要求中任一項所要求的板，其特征在于所述貼面層(9；9′)的厚度范圍指示性地位于0.05mm-1.5mm。
5.如前述各權利要求中任一項所要求的板，其特征在于所述貼面層(9；9′)的重量范圍指示性地位于10g/m2-100g/m2。
6.如前述各權利要求中任一項所要求的板，其特征在于所述礦物纖維芯具有數量級為600-1000g/m2的單位重量面積的質量。
7.如前述各權利要求中任一項所要求的板，其特征在于所述礦物纖維芯包括具有數量級為5g載荷下3-4.5馬克隆值的玻璃纖維。
8.如前述各權利要求中任一項所要求的板，其特征在于它包括化學粘結劑，以便在芯(13)的各纖維之間形成化學粘結和在貼面層(9；9′)與芯(13)的各礦物纖維之間形成化學粘結。
9.如權利要求8所要求的板，其特征在于所述化學粘結劑是礦物粘結劑，所述礦物粘結劑含有聚磷酸鋁鹽的含水溶液。
10.如權利要求1-7中任一項所要求的板，其特征在于芯(113)的所述各礦物纖維是機械地互相連接的，所述貼面層(9；9′)機械地連接于芯(113)的各礦物纖維上。
11.如權利要求10所要求的板，其特征在于所述機械連接是通過針刺各礦物纖維和通過把各礦物纖維針刺在貼面層(9；9′)上而獲得的。
12.如權利要求10或11所要求的板，其特征在于它包括在芯(113)的各礦物纖維之間的諸如Fomblin的抗塵劑。
13.如權利要求1-9中任一項所要求的生產基于礦物纖維的絕緣板的方法，而所述方法包括以下步驟-由熔化的礦物質(1)紡出各礦物纖維(10)，-在所述各礦物纖維(10)之間產生化學形式的粘結，以獲得化學上互相粘結的礦物纖維的芯(13；113)，-在所述礦物纖維芯(13；113)與貼面層(9；9′)之間的化學形式的粘結，所述貼面層(9；9′)位于所述礦物纖維芯(13；113)的至少一個表面上。
14.如權利要求13所要求的方法，其特征在于把各礦物纖維(10)粘結在一起的所述階段與依靠化學形式的粘結把各礦物纖維(10)粘結于貼面層(9；9′)的步驟同時進行。
15.如權利要求13或14所要求的方法，其特征在于所述化學形式的粘結步驟涉及以下各階段-把礦物粘結劑(11)添加至各礦物纖維(10)中，-將各礦物纖維(10)與所述礦物粘結劑(11)一起盛在所述貼面層(9；9′)的帶上，-透過所述貼面層(9)抽吸空氣，而后使所述礦物粘結劑干燥，以便生成各礦物纖維之間的粘結和各礦物纖維與貼面層(9)之間的粘結。
16.如權利要求15所要求的方法，其特征在于還包括下述步驟-把礦物粘結劑沉積于第二貼面層(9′)上，和-把所述第二貼面層(9′)敷貼在礦物纖維芯(13)的表面上，該表面與所述第一貼面層(9)被粘結的表面相對，使得所述礦物粘結劑位于所述第二貼面層(9′)與礦物纖維芯(13)的一個表面之間。
17.如權利要求16所要求的方法，其特征在于還包括通過加熱使沉積在所述第二貼面層(9′)與礦物纖維芯(13)的一個表面之間的所述礦物粘結劑干燥的步驟。
18.如權利要求17所要求的方法，其特征在于通過加熱使礦物粘結劑干燥的所述步驟是在100℃與200℃之間的溫度范圍內進行的。
19.如權利要求10-12中任一項所要求的生產基于礦物纖維的絕緣板的方法，包括下列各步驟-由熔化的礦物質(1)紡出各礦物纖維(10)，-使所述各礦物纖維(10)彼此機械形式連接，以獲得機械地互相連接的礦物纖維的芯(113)，-使所述礦物纖維芯(113)機械形式連接到貼面層(9；9′)上，所述貼面層(9；9′)位于所述礦物纖維芯(113)的至少一個表面上。
20.如權利要求19所要求的方法，其特征在于把各礦物纖維(10)彼此粘結的所述階段與在應用機械式的連接把各礦物纖維(10)粘結在貼面層(9；9′)上的步驟同時進行。
21.如權利要求19或20所要求的方法，其特征在于所述機械形式的連接通過針刺進行，其中帶鉤的針(180；180′)穿過所述貼面層(9；9′)，以使所述芯(113)的礦物纖維彼此機械地連接并機械地連接于貼面層(9；9′)。
22.如權利要求19-21中任一項所要求的方法，其特征在于包括在所述機械連接步驟之前把抗塵劑添加至各礦物纖維的步驟。
23.如權利要求13-22中任一項所要求的方法，其特征在于從熔化的礦物質起紡出各礦物纖維(10)的步驟是通過內離心式的旋轉工藝進行的。
24.對如權利要求1-12中任一項所要求的用于絕熱電器設備的絕緣板的應用，所述電器設備特別是家用電器設備，電爐或微波爐、冷凍器、熱水器或某些空調設備。
全文摘要
本文公開了基于礦物纖維的用于隔絕電器設備的絕緣板，所述礦物纖維例如是玻璃纖維、玻璃棉、石棉等，所述電器設備諸如是電爐、微波爐、冷凍機、熱水器及空調等；所述絕緣板包括互相連接的礦物纖維的芯(13；113)和敷貼于礦物纖維芯(13；113)的至少一個表面上的貼面層(9；9′)。本文還公開了生產基于礦物纖維的絕緣板的方法及其各步驟，也公開了所述絕緣板的應用。
文檔編號D04H1/4218GK1860272SQ200480028402
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月30日 優先權日2003年9月30日
發明者E·費里, S·馬佐萊尼, F·瓦羅塔 申請人:圣戈班伊索福公司