专利名称：矿物纤维绝热材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及粘连的人造玻璃纤维(MMVF)毡，它可以用作外顶或壁包层或者作为管件，即用于安装在管子周围的绝热材料。
与内用毡相比，外用毡大都暴露于不利的条件下，如暴露在湿气、太阳、温度和风下。湿气与热在一起会形成对纤维具有破坏性的环境，但是具有常规毡构造的常规MMVF纤维可以抵抗该作用。向风暴露会加快分层，但是通过已知的技术如用粘接剂粘接以及使纤维方向绝大多数垂直于层状板由此来形成毡、而不是基本平行于毡表面的常规方向可以获得足够的结构强度。
与常规内用的相比，类似的用于内管或外管部件绝热材料的毡更多地向潮湿的条件暴露，特别是当封闭在铝膜或塑料膜或其它不可渗透的壳中时。
最近，人们正试图开发出在生理介质中具有一定溶解度的MMV纤维。绝大多数关于溶解性的文献认为要求纤维在pH大约为7.5的生理盐水中具有一定的溶解度。
WO96/14454和WO96/14274中描述了在大约4.5pH下具有较好的溶解性的纤维。
在顶或壁包层中采用在接近中性pH(约7.5)下具有适当溶解度的MMVF毡会出现这样一个问题，即当向大气潮气暴露较长时间时或当向冷凝水或直接与水接触时，这些纤维容易降解。因此将这些纤维用作外顶或壁包层不太适合，除非采取特定的措施来使该问题降到最小。
人们需要提供由能够在相应的试验条件下具有良好的生理溶解性但在向环境湿气暴露时具有较低降解可能性的MMVF纤维制成的管件或外顶或壁包层。
根据本发明，我们提供了管件或外顶或壁包层，它们是粘连的MMVF毡，其中该纤维是由下列组合物制成的，该组合物以氧化物的重量计包括SiO232-48％Al2O318-30％CaO 10-30％MgO 2-5％FeO 2-15％Na2O+K2O 0-10％TiO20-6％其它成分 0-15％并且该组合物在1400℃下具有10-70泊的粘度，并且当在pH4.5下测定(方法公开在WO96/14454中)时，纤维的溶解速度至少为20nm/天。优选地，它们是pH7.5下是相对不可溶的。
本发明包括MMVF包层毡本身，它们在建筑物和在建筑物外部的建筑部件中作为外壁或顶包层的运用，以及包括所说的MMVF毡的建筑物或建筑物部件。本发明包括管件作为绝热管的运用。
该建筑物或建筑物部件通常包括金属、木材或其它框架，MMVF毡固定在其上某一位置，从而使其用于建筑物外部。该建筑物可以是整个建筑物，但是本发明还包括建筑物部件，如顶结构或壁结构。举例来说，该顶或壁结构可以组成建筑物的整个顶或壁或数个这样的结构(每一个含有多个毡)组装在一起，形成顶或壁。
在刚制得(即在离开制造厂之前)或在安装到建筑物部件或建筑物上之前，常常在包层毡外表面上提供基本上整个的或不可渗透的涂层。这种保护涂层可以是抗水材料，如油毡布，或者它可以是一种箔或装饰性材料，如油漆。即使在组装之前没有涂覆涂层，建筑物部件或建筑物的毡外表面通常具有涂层。举例来说，顶板可以涂以顶布、沥青、木板、vlies、箔或太阳能元件。顶板优选地应足够刚硬，使人可以在上面行走。壁包层可以涂以灰泥(有机的或无机的)、水泥、涂料、聚氨酯、顶布、箔(如铝)、玻璃或太阳能元件。
本发明的一种包层毡是非常高密度的MMVF毡，典型地是500-2000公斤/立方米、通常是700-1200公斤/立方米。该高密度产品通常带有油漆涂层或其它基本上不可渗透的或整个表面覆盖层。本发明的其它毡可以具有比这种毡低的密度并且可以是常规结构的顶板或壁板。
本发明的包层毡通常至少具有50公斤/立方米的密度，通常至少是70公斤/立方米，典型地最高达500公斤/立方米。具有不同密度的毡在使用时可以相互叠放，高密度的毡通常放在外层。
优选的本发明的包层产品具有多密度结构，通常是双密度结构，使用时，与其余MMVF毡相比，位于建筑物外层的MMVF层具有更高的密度并且与其余MMVF毡形成一个整体。举例来说，通常外层的密度至少为60公斤/立方米并且优选地至少为70公斤/立方米或80公斤/立方米，并且常常比下面层的密度至少高20公斤/立方米，更为常见的是至少高50公斤/立方米。高密度外层通常至少为5mm厚，常常是10-40mm厚，典型地占MMVF毡总厚度的2-30％，更为常见的是3-15％或20％。
该包层毡通常是正方形的或长方形的板，但它们也可以是其它更为复杂的形状，特别是当它们形成部分顶时。毡的厚度通常为10-500mm。更厚的毡较硬并且作为板提供，但是一些较薄的毡，例如建筑物面板或壁板有时可以作为板材卷而供给。
包层毡和管件通常通过常规酚类或其它粘接剂而粘接，典型地其用量为毡重量的1-5％，常常是2-4％。
抗水材料可以以常规方式在制造过程中另外地包含在包层毡和管件中，例如可以包含油以改善抗水性。毡的总烧失量通常为2％或3％，最高达5％或6％。
毡可以通过任何一种已知的用于制造所需结构的毡的常规技术来制造，适宜制造并采用外MMVF壁和顶包层及管件的描述可以参见EP133083、277500、420837、435942、518964、521058、560878、590098和654100、GB1027799和2223248、DK155163和DK-U3-9200033、DE-U1-29616962、DE4143387、4319340和4432866以及WO94/16162、94/16163、94/16164和95/20708和WO89/07731、WO89/07733、WO96/37728和WO97/01060。所有这些文献均作为参考而引入本文。
纤维基本上平行于毡的外表面或者纤维可以基本上垂直于毡的表面，因此产品可以是常规的类型，即已知的层状毡或板。
外顶包层可以具有常规的顶板形状或其它顶包层的结构并且通常其密度为100-400，优选地为100-200公斤/立方米并且其厚度为10-500，通常为10-300mm。
单层顶板通常其密度为100-300公斤/立方米并且其厚度为10-300mm。除了采用单层以外，还可以使用数层，其中一层叠加在其它一层上面，举例来说，可以将层状毡与常规毡组合在一起，但优选地外层具有最高的密度和/或为层状毡。
优选的顶包层是由双层密度毡形成的。底层的密度可以60-200公斤/立方米，顶层通常至少为50公斤/立方米或更高并且通常是200-400公斤/立方米。底层的厚度至少是15mm并且顶层厚度为100-300mm。最大总厚度通常为350mm。
壁包层可以有两种类型。第一种类型通常以建筑物面板为人们所知。另一种壁包层通常以层状板为人们已知。该壁包层通常其密度为50-400公斤/立方米，通常是50-200公斤/立方米，更为常见的是50-150公斤/立方米。举例来说，建筑物面板的密度为70-150公斤/立方米，而层状板的密度为50-100或150公斤/立方米。它们的厚度典型地为10-300mm，通常为10-200mm。
与常规单层板相比，层状板可以具有较低的密度。另外，层状板可以抵抗风力的影响(剥离强度)，而用具有相同密度的常规单层板就有这个问题。层状板通常具有不可渗透表层，如木材、箔、顶布或其它基本上不可渗透的板状材料。
典型的建筑物面板的宽度为20cm或更大，例如60cm，典型地其长度为1-2米(如1.2米)，但也可以是一卷(如10米)。顶板通常其宽度超过50cm(例如60cm或120cm，最高达150cm)，其长度可以更大(如90cm至300cm，如180cm或140cm)。
管件通常用于外管或内管加热绝热、冷却绝热或冷凝绝热及管安装。冷凝绝热的厚度和形状应设计成使管件外表面上的蒸汽冷凝和/或使冷凝的蒸汽排出管件，以防止管腐蚀(参见EP739470、WO94/05947、EP528936、WO97/16676)。
管件可以用不可渗透的铝箔或板、覆铝纸、金属板，如钢板，优选地为电镀金属板覆盖；用防腐塑料膜或涂层覆盖、顶布、或纺织或无纺玻璃纤维毡或布覆盖。另外管件还可以用油布、涂料、塑料箔，如PVC、纸板或纸覆盖。覆盖材料可以用沥青浸渍以耐候。
覆盖材料可以是防火的。
通常管件的密度为40-400公斤/立方米，优选地为60-300公斤/立方米。管件可以包括支撑环，它是绝热材料部件。管件可以由两种棉组成，一种用于管，另一种更为致密的用于支撑环。这些支撑环的目的在于使冷却管避免冷凝并且使热管避免热损。管件支撑环通常其密度为150-400公斤/立方米，优选地为250-350公斤/立方米，更为优选地为300公斤/立方米左右。用于其它管件的棉典型地其密度为40-200公斤/立方米，优选地为60-180公斤/立方米。
在本发明中，优选的SiO2、Al2O3、CaO、FeO、碱、TiO2和其它成分的含量以及优选的粘度和溶解速度(在pH4.5和pH7.5下)描述在WO96/14454和WO96/14274中并且可以参见这些文献。
优选的氧化镁用量不超过4.5％。
权利要求
1.用作外顶或壁包层或管件的粘连MMVF毡，其中该纤维是由下列组合物制成的，该组合物以氧化物的重量计包括SiO230-48％Al2O318-30％CaO10-30％MgO2-5％FeO2-15％Na2O+K2O 0-10％TiO20-6％其它成分0-15％该组合物在1400℃下具有10-70泊的粘度，并且当在pH4.5下测定时，纤维的溶解速度至少为20nm/天。
2.根据权利要求1的毡，它在外表面上有一保护涂层。
3.根据权利要求1或2的用作外顶或壁包层的毡，其密度为500-2000公斤/立方米。
4.根据前面任意一个权利要求的用作外顶或壁包层的毡，具有双密度结构。
5.根据权利要求1或2的毡，它是管件，包括具有较高密度的绝热环。
6.根据权利要求1-4中任意一个的粘接MMVF毡作为外顶或壁包层的用途。
7.一种建筑物或建筑物部件，它包括权利要求1-4中任意一个所说毡。
8.权利要求1、2或5所说的毡作为内管或外管管件或管配件的用途。
9.管子，它用权利要求1、2或5所说的的管件绝热。
全文摘要
管件或外顶或壁包层是由粘连的人造玻璃纤维毡制成,其中该纤维在1400℃下有10—170泊的粘度并且在pH4.5下的溶解速度至少为20nm/天。
文档编号E04D3/35GK1267271SQ98808263
公开日2000年9月20日 申请日期1998年6月30日 优先权日1997年8月18日
发明者M·古尔德伯格, S·L·杰森 申请人:罗克伍尔国际公司