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CN103476300A - 具有生物基粘结剂的隔离产品 - Google Patents

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CN103476300A
CN103476300A CN201280018294XA CN201280018294A CN103476300A CN 103476300 A CN103476300 A CN 103476300A CN 201280018294X A CN201280018294X A CN 201280018294XA CN 201280018294 A CN201280018294 A CN 201280018294A CN 103476300 A CN103476300 A CN 103476300A
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acid
fiber
binder
insulation
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CN201280018294XA
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C·M·霍金斯
J·M·埃尔南德斯-托雷斯
L·陈
E·A·马蒂内
J·查科
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Owens Corning Intellectual Capital LLC
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Owens Corning Intellectual Capital LLC
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Abstract

纤维隔离产品具有含碳水化合物和交联剂的水性粘结剂组合物。在示例性实施方案中，该碳水化合物基粘结剂组合物还可包含催化剂，偶联剂，加工助剂，交联密度增强剂，增量剂，抗湿剂，防尘油，着色剂，腐蚀抑制剂，表面活性剂，pH值调节剂，及其组合。该碳水化合物可以为天然来源且得自可再生资源。在至少一种示例性实施方案中，该碳水化合物是水溶性多糖如糊精或麦芽糖糊精且该交联剂是柠檬酸。

Description

具有生物基粘结剂的隔离产品
本发明的技术领域和工业实用性
本发明一般涉及纤维隔离产品和非织造垫(mats)，并且更特别地涉及包含生物基粘结剂的纤维隔离产品，所述生物基粘结剂不包含添加的甲醛并且是环境友好的。
背景技术
传统纤维可用在各种各样的应用中，包括增强物、纺织品以及隔音和隔热材料。尽管矿物纤维(例如玻璃纤维)根据特定的应用典型地用在隔离产品和非织造垫中，但有机纤维如聚丙烯、聚酯以及多组分纤维在形成隔离产品或非织造垫时可被单独使用或者与矿物纤维组合使用。
纤维隔离物典型地由纤维化装置如旋转式纺丝机使聚合物、玻璃或其它矿物的熔融组合物纤维化并且纺制细纤维来生产。为了形成隔离产品，通过旋转式纺丝机生产的纤维通过鼓风机从纺丝机向下拉向输送装置。在纤维向下移动时，粘结剂材料被喷射到纤维上并且纤维在输送装置上被收集成为高蓬松度的连续毯。该粘结剂材料赋予了该隔离产品在包装之后用于恢复的弹性并且提供了硬挺性(stiffness)和可操纵性，使得该隔离产品可根据需要进行处理并应用于建筑物的隔离孔洞中。该粘结剂组合物还为纤维提供保护以免于长丝间的磨损并且促进单个纤维之间的相容性。
包含粘结剂涂覆的纤维的毯然后经过固化炉并且该粘结剂被固化以设定该毯至希望的厚度。在该粘结剂已经被固化之后，该纤维隔离物可被切割成某些长度以形成单个的隔离产品，并且所述隔离产品可被包装以用于运送到消费者的位置。所生产的一种典型的隔离产品是挠性隔离毡(batt)或毯，其适合用作住宅中的墙壁隔离物或者用作建筑物中的阁楼和地板隔离孔洞中的隔离物。另一种常用隔离产品是空气吹制或疏松填充隔离物，其适合用作住宅和商业建筑物中以及任何难以到达的位置中的侧壁和阁楼隔离物。疏松填充隔离物由小管形成，所述小管从隔离毯中切割，压缩并且包装在包中。
非织造垫可通过传统湿法成网工艺形成。例如，湿短切纤维被分散在水浆料中，所述水浆料包含表面活性剂、粘度改进剂、消泡剂和/或其它化学试剂。然后搅拌包含短切纤维的浆料，以使得纤维变为分散在整个浆料中。包含纤维的浆料被沉积在移动筛上，在该移动筛处除去大部分的水以形成网状物。然后施用粘结剂，并且所得到的垫被干燥以除去任何剩余的水并且固化该粘结剂。所形成的非织造垫是分散的单个玻璃长丝的集合。气流成网工艺是类似的，除了玻璃纤维被分散在空气流中而不是水浆料中。
已经进行了各种尝试来减少从甲醛基树脂中不希望的甲醛排放。例如，在减少从隔离产品的甲醛排放的尝试中，各种甲醛清除剂如氨和脲已经被添加到甲醛基树脂中。由于其低成本，脲被直接添加到未固化的树脂体系中以充当甲醛清除剂。脲向树脂体系中的添加产生脲增量的苯酚-甲醛甲阶酚醛树脂。这些甲阶酚醛树脂可被进一步处理或被作为涂层或粘结剂施用，然后被固化。遗憾的是，脲增量的甲阶酚醛树脂是不稳定的，并且由于这种不稳定性，所述脲增量的甲阶酚醛树脂必须现场制备。另外，粘结剂存货必须被细致地监控以避免由可在储存过程中形成的二聚物物质的不希望的结晶沉淀物所引起的操作问题。作为甲醛清除剂，氨并不是一种脲的特别希望的替代物，因为氨产生令人不愉快的气味并且可引起工人的咽喉和鼻子刺激。此外，甲醛清除剂的使用通常并不是希望的，这归因于其对隔离产品的性能潜在的不利影响，例如较少的恢复和较低的硬挺性。
另外，现有技术已经关注于使用聚丙烯酸与多羟基交联剂或碳水化合物基化学(这与梅拉德反应关联)。但聚丙烯酸粘结剂具有多种缺陷。例如，聚丙烯酸粘结剂使用石油基材料并且成本通常为目前的酚醛树脂粘结剂体系的至少两倍。另外，高粘度和不同的固化特性造成操作困难。基于梅拉德反应的产品在固化之后还具有不希望的茶褐色的颜色。此外，制备粘结剂所需的大量氨的使用具有安全风险和可能的排放问题。
考虑到目前粘结剂的现存问题，在相关技术中仍需要一种粘结剂体系，该粘结剂体系不是石油依赖的，没有添加的甲醛，是生物基且环境友好的，并且具有成本竞争力。
发明内容
本发明的目的是，提供纤维隔离产品，所述产品包含多个随机取向的纤维和施加到所述纤维的至少一部分上并且使所述纤维互相连接的粘结剂组合物。该粘结剂包含至少一种天然来源的碳水化合物和至少一种交联剂。典型地，该碳水化合物将具有反应性羟基基团并且该交联剂将具有反应性羧基基团。该碳水化合物可具有2-20的右旋糖当量(DE)。在示例性实施方案中，该碳水化合物是水溶性多糖，其选自果胶，糊精，麦芽糖糊精，淀粉，改性淀粉，淀粉衍生物，以及其组合。该粘结剂组合物还可包含选自催化剂，偶联剂，加工助剂(process aid)，交联密度增强剂，增量剂，抗湿剂，防尘剂，着色剂，腐蚀抑制剂，表面活性剂和pH值调节剂中的一种或多种成分。该加工助剂包含多羟基化合物如甘油，三乙醇胺，聚乙二醇和季戊四醇。在一种或多种实施方案中，该交联剂可以是柠檬酸或任何单体或聚合物型的多羧酸以及它们相应的盐。另外，在低密度产品(例如住宅隔离产品)中，该粘结剂在其被固化之后具有淡(例如白色或棕褐色)的颜色。
本发明的另一目的是，提供非织造短切纤维垫(mat)，所述非织造短切纤维垫由多个随机取向的玻璃纤维和粘结剂组合物形成，所述玻璃纤维具有以具有第一主表面和第二主表面的垫的形式缠结(enmeshed)的离散长度，所述粘结剂组合物至少部分地包覆所述垫的第一主表面。该粘结剂包含：(1)至少一种碳水化合物，其是天然来源的并且具有2-20的右旋糖当量，以及(2)至少一种交联剂。该粘结剂组合物还可包含选自催化剂、抗湿剂和pH值调节剂的一种或多种成分。在至少一种示例性实施方案中，该碳水化合物是水溶性多糖，其选自果胶，糊精，麦芽糖糊精，淀粉，改性淀粉，淀粉衍生物，以及其组合。另外，该交联剂可选自多羧酸，多羧酸的盐，酸酐，单体和聚合物型的具有酸酐的多羧酸，柠檬酸，柠檬酸的盐，己二酸，己二酸的盐，聚丙烯酸，聚丙烯酸的盐，基于聚丙烯酸的树脂，氨基醇，偏硼酸钠，聚氧化烯基胺，多胺，多元醇，以及其组合。该粘结剂在固化时具有浅颜色，是环境友好的并且没有添加的甲醛。
本发明的一个优点在于该碳水化合物是天然来源的并且得自可再生资源。
本发明的另一个优点在于麦芽糖糊精易于获取并且是低成本的。
本发明的又一个优点在于使用该创造性的粘结剂组合物的隔离产品和非织造垫可使用目前的生产线进行生产，以制造各种各样的产品形状、密度和用途，从而节约了时间和资金。
本发明的另一个优点在于该粘结剂组合物没有添加的甲醛。
本发明的又一个优点在于最终产品具有浅颜色，这允许使用染料、颜料或其它着色剂以使该隔离产品获得各种各样的颜色。另外，当用织造或非织造织物的遮盖物或油漆精饰板材产品的表面时，相比于现有技术的板，覆盖这些较浅颜色的板需要较少的油漆或织物重量。
本发明的又一个优点在于该粘结剂组合物与传统的苯酚/脲/甲醛粘结剂组合物相比颗粒物排放减少。
本发明的一个特征在于该碳水化合物聚合物可具有2-20的右旋糖当量(DE)值。
本发明的一个特征在于该麦芽糖糊精可形成可通过包括喷雾施涂机在内的传统粘结剂施涂机施涂的水性混合物。
本发明的另一个特征在于该粘结剂可以是酸性的，中性的或者碱性的。
本发明的又一个特征在于该创造性的隔离产品和非织造垫没有添加的甲醛。
本发明的又一个优点在于该粘结剂组合物产生纤维产品，尤其是较轻密度的产品，其具有较软的触感，这对于这些纤维产品的安装者或使用者来说是有利的。
本发明的又一个特征在于该创造性的粘结剂组合物可用于复合增强物如短切原丝，用于热塑性材料、热固性材料中，以及屋顶材料应用中。另外，该创造性的粘结剂可用在单头和多头粗纱(single andmulti-end rovings)中。
在考虑了以下的详细描述之后，下文将更充分地显示本发明的前述及其它目的、特征和优点。但要清楚理解的是，附图用于说明目的并且不被看作是限定本发明的范围。
附图说明
在考虑本发明以下的详细公开内容时，尤其是在结合附图考虑时，本发明的优点将会显现，在附图中：
图1是根据一种示例性实施方案的利用该创造性粘结剂组合物形成护面隔离产品的示意图；
图2是根据本发明的另一示例性实施方案的利用该创造性粘结剂组合物生产玻璃纤维隔离产品的生产线的立面图，其中该隔离产品不含护面材料；以及
图3是根据本发明的又一示例性实施方案的使用该创造性粘结剂组合物形成短切原丝毡的湿法成网生产线的示意图。
具体实施方案
除非另外限定，本文使用的所有技术和科学术语均具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与在此描述的那些类似或等同的任何方法和材料均可用于本发明的实践或试验中，但在此描述的是优选的方法和材料。本文所引述的所有参考文件，包括公布的或者相应的美国或外国专利申请(美国出版)，或者外国专利以及任何其它参考文件，均各自通过引述而被完全引入本文，包括在所引述的参考文件中所给出的所有数据、表格、图以及文本。
在附图中，为了清楚起见，线、层和区域的厚度可被夸大。要理解的是，当一个要素如层、区域、基底或板被称作在另一个要素“上”时，它可直接在该另一个要素上或者也可以存在居间的要素。当一个要素被称作与另一个要素“相邻”时，该要素也可直接与该另一个要素相邻，或者可存在居间要素。术语“顶”、“底”、“侧”和类似术语在此使用仅出于解释的目的。在整个附图中出现的类似数字表示类似的要素。要指出，措辞“粘结剂”、“生物基粘结剂”、“粘结剂组合物”和“粘结剂配制剂”在本文中可互换地使用。
生物基粘结剂组合物
本发明涉及环境友好的水性聚酯粘结剂组合物，它包含至少一种生物基组分。在一种示例性实施方案中，该生物基组分是碳水化合物并且该粘结剂包含碳水化合物和交联剂。典型地，该碳水化合物具有反应性羟基基团并且该交联剂具有反应性羧基基团。在一些示例性实施方案中，该基于碳水化合物的粘结剂组合物还包含偶联剂，加工助剂，增量剂，pH值调节剂，催化剂，交联密度增强剂，除臭剂，抗氧化剂，防尘剂，生物杀灭剂，抗湿剂，或者其组合。该粘结剂可在形成隔离材料和非织造短切原丝毡时被使用。另外，该粘结剂没有添加的甲醛。此外，该粘结剂组合物与传统苯酚/脲/甲醛粘结剂组合物相比颗粒物排放减少。该创造性的粘结剂还可用于形成碎料板、胶合板和/或硬质纤维板。
在一种或多种示例性实施方案中，该粘结剂包含至少一种碳水化合物，该碳水化合物是天然来源的并且可得自可再生资源。例如，该碳水化合物可得自植物来源如豆科植物，玉米，谷物，糯玉米，甘蔗，买罗高梁，白买罗高梁，马铃薯，甘薯，木薯(tapioca)，水稻，糯稻，豌豆，西米，小麦，燕麦，大麦，黑麦，苋属植物和/木薯(cassava)，以及其它具有高淀粉含量的植物。该碳水化合物聚合物还可得自来源于植物的含有蛋白质、多肽、脂质和低分子量碳水化合物的残余物的粗含淀粉产品。该碳水化合物可选自单糖(如木糖，葡萄糖和果糖)，二糖(如蔗糖，麦芽糖和乳糖)，低聚糖(如葡萄糖浆和果糖浆)，以及多糖和水溶性多糖(如果胶，糊精，麦芽糖糊精，淀粉，改性淀粉和淀粉衍生物)。
该碳水化合物聚合物可具有大约1,000至大约8,000的数均分子量。另外，该碳水化合物聚合物可具有2-20，7-11，或者9-14的右旋糖当量(DE)值。该碳水化合物有益地具有低粘度并且在适中的温度(例如80-250℃)下单独或使用添加剂而固化。该低粘度使得该碳水化合物能够在粘结剂组合物中被使用。在示例性实施方案中，该碳水化合物的粘度可以在20-30℃之间在50％的浓度下低于500cps。该碳水化合物在该创造性粘结剂组合物中的使用是有利的，因为该碳水化合物容易获取或易于制得并且是低成本的。
在至少一种示例性实施方案中，该碳水化合物是水溶性多糖如糊精或麦芽糖糊精。该碳水化合物聚合物可以在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的大约40％至大约95％重量，该粘结剂组合物中的总固体的大约50％至大约95％重量，大约60％至大约90％，或者大约70％至大约85％的量存在。在此使用的％重量是指该粘结剂组合物中的总固体的％重量。
另外，该粘结剂组合物包含交联剂。该交联剂可以是适合于交联该碳水化合物的任何化合物。在示例性实施方案中，该交联剂具有大于90，大约90至大约10,000或者大约190至大约4,000的数均分子量。在一些示例性实施方案中，该交联剂具有小于大约1000的数均分子量。合适的交联剂的非限制性实例包括多羧酸(及其盐)，酸酐，单体型和聚合物型的具有酸酐(即，混合的酸酐)的多羧酸，柠檬酸(及其盐，如柠檬酸铵)，1，2，3，4-丁烷四甲酸，己二酸(及其盐)，聚丙烯酸(及其盐)，以及基于聚丙烯酸的树脂如QXRP1734和Acumer9932，二者均可商购于The Dow Chemical Company。在示例性实施方案中，该交联剂可以是任何单体或聚合物型多羧酸，柠檬酸，以及它们相应的盐。该交联剂可以在该粘结剂组合物中以最高达该粘结剂组合物的大约50％重量的量存在。在示例性实施方案中，该交联剂可以在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的大约5.0％至大约40％重量的量存在，或者大约10％到大约30％重量。
任选地，该粘结剂组合物可包含催化剂以辅助交联。该催化剂可包括无机盐，路易斯酸(如氯化铝或三氟化硼)，布朗斯台德酸(如硫酸，对甲苯磺酸和硼酸)，有机金属络合物(如羧酸合锂(lithiumcarboxylates)，羧酸合钠)和/或路易斯碱(如聚乙烯亚胺，二乙胺或者三乙胺)。另外，该催化剂可包括含磷有机酸的碱金属盐；尤其是磷酸、次磷酸或多聚磷酸的碱金属盐。这种含磷催化剂的实例包括但不限于次磷酸钠，磷酸钠，磷酸钾，焦磷酸二氢二钠，焦磷酸四钠，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠，磷酸钾，三聚磷酸钾，三偏磷酸钠，四偏磷酸钠，及其混合物。另外，该催化剂或固化促进剂可以是氟硼酸盐化合物，如氟硼酸，四氟硼酸钠，四氟硼酸钾，四氟硼酸钙，四氟硼酸镁，四氟硼酸锌，四氟硼酸铵，及其混合物。此外，该催化剂可以是含磷化合物和氟硼酸盐化合物的混合物。其它钠盐如硫酸钠、硝酸钠、碳酸钠也可用作或者替代地用作催化剂/促进剂。该催化剂或固化促进剂可在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的大约0％至大约10％重量，大约1.0％至大约5.0％重量，或者大约3.0％至大约5.0％重量的量存在。
该粘结剂组合物可任选地包含至少一种偶联剂。在至少一种示例性实施方案中，该偶联剂是硅烷偶联剂。该一种或多种偶联剂可以在该粘结剂组合物中以在该粘结剂组合物中的总固体的大约0.01％至大约5.0％重量，大约0.01％至大约2.5％重量，或者大约0.1％至大约0.5％重量的量存在。
可被用在该粘结剂组合物中的硅烷偶联剂的非限制性实例可以以官能基团烷基、芳基、氨基、环氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、脲基、异氰酸基和巯基为特征。在示例性实施方案中，该一种或多种硅烷偶联剂包括含有一个或多个氮原子的硅烷，其具有一个或多个官能团如胺(伯胺，仲胺，叔胺和季胺)，氨基，亚氨基(imino)，酰氨基，亚胺基(imido)，脲基或者异氰酸基。合适的硅烷偶联剂的特定的非限制性实例包括但不限于氨基硅烷(如3-氨基丙基-三乙氧基硅烷和3-氨基丙基-三羟基硅烷)，环氧三烷氧基硅烷(如3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷)，甲基丙烯酰基三烷氧基硅烷(如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)，烃三烷氧基硅烷，氨基三羟基硅烷，环氧三羟基硅烷，甲基丙烯酰基三羟基硅烷，和/或烃三羟基硅烷。在一种或多种示例性实施方案中，该硅烷是氨基硅烷如γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
适合在该粘结剂组合物中使用的另外的示例性偶联剂(包括硅烷偶联剂)如下所示：
●丙烯酰基：3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷；3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷；3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷
●氨基：氨基丙基甲基二甲氧基硅烷；氨基丙基三乙氧基硅烷；氨基丙基三甲氧基硅烷/EtOH；氨基丙基三甲氧基硅烷；N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷；N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷；(2-氨基乙基)-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷；N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷
●环氧基：3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷；3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷；3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷；2-(3,4-环氧环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷；2-(3,4-环氧环己基)乙基甲基二乙氧基硅烷；2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷；2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷
●巯基：3-巯基丙基三甲氧基硅烷；3-巯基丙基三乙氧基硅烷；3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷；3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷
●硫化物：双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-四硫化物；双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-二硫化物
●乙烯基：乙烯基三甲氧基硅烷；乙烯基三乙氧基硅烷；乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷；乙烯基三氯硅烷；三甲基乙烯基硅烷
●烷基：甲基三甲氧基硅烷；甲基三乙氧基硅烷；二甲基二甲氧基硅烷；二甲基二乙氧基硅烷；四甲氧基硅烷；四乙氧基硅烷；乙基三乙氧基硅烷；正丙基三甲氧基硅烷；正丙基三乙氧基硅烷；异丁基三甲氧基硅烷；己基三甲氧基硅烷；己基三乙氧基硅烷；辛基三甲氧基硅烷；癸基三甲氧基硅烷；癸基三乙氧基硅烷；辛基三乙氧基硅烷；叔丁基二甲基氯硅烷；环己基甲基二甲氧基硅烷；二环己基二甲氧基硅烷；环己基乙基二甲氧基硅烷；叔丁基甲基二甲氧基硅烷
●氯烷基：3-氯丙基三乙氧基硅烷；3-氯丙基三甲氧基硅烷；3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷
●全氟基：十氟-1,1,2,2-四氢癸基)三甲氧基硅烷；((十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三甲氧基硅烷
●苯基：苯基三甲氧基硅烷；苯基三乙氧基硅烷；二苯基二乙氧基硅烷；二苯基二甲氧基硅烷；二苯基二氯硅烷
●以上所列硅烷的水解产物
●锆酸盐：乙酰丙酮化锆；甲基丙烯酸锆
●钛酸酯：钛酸四甲酯；钛酸四乙酯；钛酸四正丙酯；钛酸四异丙酯；钛酸四异丁酯；钛酸四仲丁酯；钛酸四叔丁酯；钛酸三甲基单正丁酯；钛酸三环己基单乙酯；钛酸四正戊酯；钛酸四正己酯；钛酸四环戊酯；钛酸四环己酯；钛酸四正癸酯；钛酸四正十二烷基酯；钛酸四(2-乙基己基)酯；钛酸四辛二醇酯；钛酸四丙二醇酯；钛酸四苄基酯；钛酸四对氯苄基酯；钛酸四2-氯乙酯；钛酸四2-溴乙酯；钛酸四2-甲氧基乙酯；钛酸四2-乙氧基乙酯。
本发明的尤其合适的钛酸酯稳定剂是DuPont de Nemours&Co.，Inc以商品名
Figure BDA0000395073190000105
生产的专用钛酸酯组合物。非限制性的实例包括以100％形式而非溶液形式如在低级脂肪醇中的形式销售的
Figure BDA0000395073190000101
钛酸酯，如
Figure BDA0000395073190000102
TBT(钛酸四丁酯)，
Figure BDA0000395073190000103
TPT(钛酸四异丙酯)，以及
Figure BDA0000395073190000104
OG(钛酸四辛二醇酯)。
另外，该粘结剂组合物除了上述碳水化合物之外还可包含加工助剂(如多元醇)。该加工助剂并不是特别限制性的，只要该加工助剂起到促进纤维成型和取向的加工的作用。该加工助剂可被用于改善粘结剂施用分布均匀性，降低粘结剂粘度，提高成型之后的斜坡(ramp)高度，改善垂直重量分布均匀性，和/或加速粘结剂在成型和烘热固化过程中的脱水。该加工助剂可在该粘结剂组合物中以大约0％至大约25.0％重量，大约1.0％至大约20.0％重量或大约5.0％至大约15.0％重量的量存在。
加工助剂的实例包括粘度改进剂(例如甘油，1,2,4-丁三醇，1,4-丁二醇，1,2-丙二醇，1,3-丙二醇，聚(乙二醇)和消泡剂(例如矿物油、石蜡油或者植物油的乳液和/或分散体，聚二甲基硅氧烷(PDMS)流体的分散体以及已经利用聚二甲基硅氧烷或其它材料疏水化的二氧化硅，以及由酰胺蜡如亚乙基双硬脂酰胺(EBS)或者疏水化的二氧化硅制成的颗粒)。可在该粘结剂组合物中使用的另外的加工助剂是表面活性剂。一种或多种表面活性剂可被包含在该粘结剂组合物中以辅助粘结剂雾化、润湿和界面附着。
该表面活性剂并无特别限制，并且包括例如但不限于下述表面活性剂：离子表面活性剂(例如，硫酸盐，磺酸盐，磷酸盐和羧酸盐)；硫酸盐(如烷基硫酸盐，月桂基硫酸铵，月桂基硫酸钠(SDS)，烷基醚硫酸盐，月桂醇聚醚硫酸钠和肉豆蔻醇聚醚硫酸钠)；两性表面活性剂(例如烷基甜菜碱，如月桂基甜菜碱)；磺酸盐(如琥珀酸二辛酯磺酸钠，全氟辛烷磺酸盐，全氟丁烷磺酸盐和烷基苯磺酸盐)；磷酸盐(例如烷基芳基醚磷酸盐和烷基醚磷酸盐)；羧酸盐(如烷基羧酸盐，脂肪酸盐(皂)，硬脂酸钠，月桂酰肌氨酸钠，羧酸盐氟表面活性剂，全氟壬酸盐和全氟辛酸盐)；阳离子型(烷基胺盐，如月桂基胺醋酸盐)；pH依赖性表面活性剂(伯胺，仲胺或叔胺)；永久带电的季铵阳离子(如烷基三甲基铵盐，鲸蜡基三甲基溴化铵，鲸蜡基三甲基氯化铵，鲸蜡基氯化吡啶以及苄索氯铵)；以及两性离子表面活性剂，季铵盐(如月桂基三甲基氯化铵和烷基苄基二甲基氯化铵)以及聚氧乙烯烷基胺。
可与本发明结合使用的合适的非离子表面活性剂包括聚醚(如环氧乙烷和环氧丙烷缩合物，其包含直链和支化的链烷基和烷芳基聚乙二醇和聚丙二醇醚和硫醚)；烷基苯氧基聚(亚乙基氧基)乙醇，其具有含大约7至大约18个碳原子的烷基并且具有大约4至大约240个亚乙基氧基单元(如庚基苯氧基聚(亚乙基氧基)乙醇，以及壬基苯氧基聚(亚乙基氧基)乙醇)；包括脱水山梨糖醇、脱二水山梨糖醇、一缩甘露醇和二缩甘露醇的己糖醇的聚氧化亚烷基衍生物；部分长链脂肪酸酯(如脱水山梨糖醇单月桂酸酯、脱水山梨糖醇单棕榈酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇三硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯和脱水山梨糖醇三油酸酯的聚氧化亚烷基衍生物)；环氧乙烷与疏水性碱的缩合物，该碱通过缩合环氧丙烷与丙二醇而形成；含硫缩合物(例如通过缩合环氧乙烷与高级烷基硫醇如壬基、十二烷基或十四烷基硫醇或者与烷基硫代苯酚(其中该烷基含有大约6至大约15个碳原子)而获得的那些缩合物)；长链羧酸(例如月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸和油酸，如妥尔油脂肪酸)的环氧乙烷衍生物；长链醇(如辛醇，癸醇，月桂醇或者鲸蜡醇)的环氧乙烷衍生物；以及环氧乙烷/环氧丙烷共聚物。
在至少一种示例性实施方案中，该表面活性剂是
Figure BDA0000395073190000121
420，
Figure BDA0000395073190000122
440和465，其是乙氧基化的2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇表面活性剂(商购于Air Products and Chemicals，Inc(Allentown，PA))，Stanfax(月桂基硫酸钠)，Surfynol465(乙氧基化的2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇)，TritonTMGR-PG70(1，4-双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠)以及TritonTMCF-10(α-苯基甲基-ω-[(1,1,3,3-四甲基丁基)苯氧基]-聚(氧-1,2-亚乙基))。该表面活性剂可以在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的0.0％至大约10％重量，大约0.01％至大约10％重量，大约0.2％至大约5.0％重量的量存在。
该粘结剂组合物可任选地包含腐蚀抑制剂以减少或消除对加工设备的任何潜在的腐蚀。该腐蚀抑制剂可选自各种试剂，例如乌洛托品，苯并三唑，苯二胺，二甲基乙醇胺，聚苯胺，亚硝酸钠，苯并三唑，二甲基乙醇胺，聚苯胺，亚硝酸钠，肉桂醛，醛和胺(亚胺)的缩合产物，铬酸盐，亚硝酸盐，磷酸盐，肼，抗坏血酸，草酸锡，氯化锡，硫酸锡，硫脲，氧化锌以及腈。可替代地，该腐蚀可通过工艺控制治理(abatement)如工艺用水中和，去除腐蚀性成分以及用以最小化腐蚀性的工艺用水处理而得以减少或消除。该腐蚀抑制剂可在该粘结剂组合物中以大约0％至大约15.0％重量，大约1.0％至大约5.0％重量，大约0.2％至大约1.0％重量的量存在。
此外，该粘结剂组合物还可包含一种或多种生物杀灭剂如3-碘-2-丙基-正丁基氨基甲酸酯，丁基氨基甲酸3-碘-2-丙炔基酯(IPBC)，2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇，硝酸镁，5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，氯化镁，N-溴代氨基磺酸钠盐，二碘甲基-对甲苯基砜，二溴乙腈，以及2,2-二溴-3-次氨基丙酰胺，以减少或消除玻璃纤维产品上的霉菌和真菌生长。该生物杀灭剂可以在该粘结剂组合物中以大约0％至大约10.0％重量，大约0.05％至大约1.0％重量，0.1％至大约0.5％重量的量存在。
另外，该粘结剂组合物可任选地包含至少一种交联密度增强剂以提高基于碳水化合物的聚酯粘结剂的交联程度。交联密度增强可如下实现：提高羟基与羧酸基团之间的酯化和/或引入自由基联接以提高热固性树脂的强度。酯化交联密度可如下调节：改变羟基和羧酸之间的比率和/或添加另外的酯化官能基团如三乙醇胺，二乙醇胺，单乙醇胺，1-氨基-2-丙醇，1,1′-氨基双-2-丙醇，1,1′,1″次氨基三-2-丙醇，2-甲基氨基乙醇，2-二甲基氨基乙醇，2-(2-氨基乙氧基)乙醇，2{(2-氨基乙基)氨基}乙醇，2-二乙基氨基乙醇，2-丁基氨基乙醇，2-二丁基氨基乙醇，2-环己基氨基乙醇，2，2′-(甲基氨基)双-乙醇，2，2′-(丁基氨基)双-乙醇，1-甲基氨基-2-丙醇，1-二甲基氨基-2-丙醇，1-(2-氨基乙基氨基)-2-丙醇，1，1′-(甲基亚氨基)双-2-丙醇，3-氨基-1-丙醇，3-二甲基氨基-1-丙醇，2-氨基-1-丁醇，1-乙基氨基-2-丁醇，4-二乙基氨基-1-丁醇，1-二乙基氨基-2-丁醇，3-氨基-2,2-二甲基-1-丙醇，2,2-二甲基-3-二甲基氨基-1-丙醇，4-二乙基氨基-2-丁炔-1-醇，5-二乙基氨基-3-戊炔-2-醇，双(2-羟基丙基)胺，以及其它链烷醇胺，它们的混合物以及它们的聚合物。实现交联密度增强的另一种方法在于既使用酯化又使用自由基反应以用于交联反应。可用于这两种反应的化学品包括马来酸酐，马来酸或者衣康酸。该交联密度增强剂可以在该粘结剂组合物中以大约0％至大约25.0％重量，大约1.0.0％至大约20.0％重量，或者大约5.0％至大约15.0％重量的量存在。
该粘结剂还可包含有机和/或无机酸和碱，其用量足以将pH值调节至所希望的水平。该pH值的调节取决于所打算的应用，或者促进粘结剂组合物的成分的相容性。在示例性实施方案中，pH值调节剂被用来将该粘结剂组合物的pH调节到酸性pH值。合适的酸性pH值调节剂的实例包括无机酸，例如但不限于硫酸、磷酸和硼酸，以及有机酸如对甲苯磺酸，单-或多羧酸，例如但不限于柠檬酸、乙酸及其酸酐、己二酸、草酸，以及它们相应的盐。此外，无机盐可以是酸前体。该酸调节pH值，并且在一些情况下，如上所讨论的，起到交联剂的作用。任选地，有机和/或无机碱如氢氧化钠、氢氧化铵以及二乙胺，以及任何类型的伯胺，仲胺或叔胺(包括链烷醇铵)，可被用于pH值调节。该粘结剂组合物的pH值，当为酸性状态时，范围可以是大约1至大约6，并且在一些示例性实施方案中，可以是大约2至大约5，包括了其间的所有数值和范围。在至少一种示例性实施方案中，该粘结剂组合物的pH值是大约2.5。在酸性粘结剂组合物中的pH值调节剂可以在该粘结剂组合物中以足以获得所希望的pH值的量存在。
该粘结剂组合物还可包含抗湿剂如明矾，硫酸铝，胶乳，有机硅乳液，聚(有机硅氧烷)，疏水性聚合物乳液(例如聚乙烯乳液或聚酯乳液)，及其混合物。为了清楚起见，聚(有机硅氧烷)是形式为-(-R1SiR2-)n-的聚合物，其中R1和R2至少之一是有机基，包括例如烷基或烯基，苯基等。在至少一种示例性实施方案中，胶乳体系是水性胶乳乳液。该胶乳乳液包含通常通过乳液聚合产生的胶乳颗粒。除了胶乳颗粒之外，该胶乳乳液可包含水、稳定剂如氨，以及表面活性剂。该抗湿剂可以在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的0％至大约20％重量，大约5.0％至大约10％重量，大约5.0％至大约7.0％重量的量存在。
另外，该粘结剂可包含防尘剂以减少或消除可能在隔离材料的后续生产和安装中具有不利影响的无机和/或有机颗粒的存在。该防尘剂可以是任何传统的矿物油，矿物油乳液，天然或合成油，生物基油，或者润滑剂，例如但不限于有机硅和有机硅乳液，聚乙二醇，以及具有高闪点的任何石油或非石油质油以最小化油在炉内的蒸发。
另外，该粘结剂可任选地包含至少一种增量剂以改善粘结剂的外观和/或降低总生产成本。该增量剂可以是无机填料如氧化锡或碳酸钙或者有机材料如木质素、木质素磺酸盐或者蛋白质基生物质。在示例性实施方案中，该增量剂是包含蛋白质的生物质。象碳水化合物一样，该包含蛋白质的生物质是天然来源的并且得自可再生资源。例如，该蛋白质可得自植物来源，如大豆(如大豆粉)，花生，向日葵，菜豆，胡桃，或者得自具有高蛋白质含量的其它植物。替代地，该蛋白质可来自于动物来源，例如但不限于卵、血和动物组织(例如牛肉，猪肉或者鸡肉，以及鱼肉)。该包含蛋白质的生物质可包含最高达大约95％的蛋白质，并且在示例性实施方案中，最高达90％，75％，或50％的蛋白质。在此使用的术语“蛋白质”可被定义为由一种或多种多肽组成的大分子并且包含多肽的任意组合，而不论其氨基酸序列。另外，术语“蛋白质”意在包括其中蛋白质可天然获得或者蛋白质已被改性以改善其反应性的所有可能的结构。要理解，天然蛋白质和合成蛋白质的衍生物也被包括在术语“蛋白质”的范围之内。在一种或多种示例性实施方案中，该包含蛋白质的生物质是大豆粉。该增量剂可在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的大约0％至大约70.0％重量，大约5.0％至大约50.0％重量或者大约10.0％至大约40.0％重量的量存在。
该粘结剂可任选地包含传统添加剂，例如但不限于染料，颜料，填料，着色剂，UV稳定剂，热稳定剂，消泡剂，抗氧化剂，乳化剂，防腐剂(例如苯甲酸钠)，腐蚀抑制剂，及其混合物。其它添加剂可被添加到粘结剂组合物中以用于改善操作和产品性能。这些添加剂包括润滑剂，润湿剂，表面活性剂，抗静电剂和/或防水剂。添加剂可以在该粘结剂组合物中以该粘结剂组合物中的总固体的痕量(如＜粘结剂组合物的大约0.1％重量)直到大约10.0％重量的量存在。在一些示例性实施方案中，该添加剂以该粘结剂组合物中的总固体的大约0.1％至大约5.0％重量，大约1.0％至大约4.0％重量，或者大约1.5％至大约3.0％重量的量存在。
该粘结剂进一步包含水，以溶解或分散活性固体以用于施用到增强纤维上。水可以以足够的量添加，所述量足以将水性粘结剂组合物稀释到适合于其向增强纤维施涂的粘度并且实现在纤维上的所希望的固体含量。尤其是，该粘结剂组合物可包含用量为该粘结剂组合物中的总固体的大约50％至大约98.0％重量的水。
该粘结剂组合物可如下制得：在水中溶解或分散该交联剂以形成混合物。接着，该碳水化合物可以与混合物中的交联剂混合以形成该粘结剂组合物。如果希望的话，可向粘结剂组合物中添加固化促进剂(即催化剂)。该粘结剂组合物可进一步用水稀释以获得所希望的量的固体。在必要时，该混合物的pH值可利用有机和无机酸和碱调节到所希望的pH值水平。
在本发明的最广的方面中，该碳水化合物基粘结剂组合物由碳水化合物(如麦芽糖糊精)和交联剂(如聚丙烯酸或柠檬酸)形成。在根据本发明实施方案的创造性粘结剂组合物中使用的成分的范围在表1中给出。
表1
成分 占总固体的％重量
碳水化合物 60.0-95.0
交联剂 5.0-40.0
包含加工助剂(如甘油)或低分子量碳水化合物的根据本发明的其它示例性实施方案的水性粘结剂组合物在表2中给出。
表2
成分 占总固体的％重量
碳水化合物 5.0-90.0
加工助剂 1.0-40.0
交联剂 5.0-40.0
包含加工助剂和催化剂/固化促进剂的根据本发明另外的示例性实施方案的水性粘结剂组合物在表3中给出。
表3
成分 占总固体的％重量
碳水化合物 5.0-90.0
加工助剂 1.0-40.0
交联剂 5.0-40.0
催化剂/固化促进剂 1.0-5.0
具有生物基粘结剂的纤维产品
在一种示例性实施方案中，该粘结剂组合物被用来形成纤维产品，典型地是隔离产品。纤维产品通常由通过固化的热固性聚合物材料结合在一起的垫化的无机纤维形成。合适的无机纤维的实例包括玻璃纤维，玻璃棉纤维，以及陶瓷纤维。任选地，除了玻璃纤维之外，在隔离产品中可存在其它增强纤维如天然纤维和/或合成纤维如聚酯，聚乙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚丙烯，聚酰胺，芳族聚酰胺(aramid)，和/或聚芳酰胺纤维。结合本发明使用的术语“天然纤维”指的是从植物的任何部分中提取的植物纤维，包括但不限于茎，种子，叶子，根或韧皮部。适合用作增强纤维材料的天然纤维的实例包括玄武岩，棉，黄麻，竹子，苎麻，甘蔗渣，大麻，椰纤维，亚麻线(linen)，洋麻，剑麻，亚麻(flax)，赫纳昆纤维，及其组合。隔离产品可完全由一种类型的纤维形成，或者它们可由不同类型的纤维的组合形成。例如，该隔离产品可由各种类型的玻璃纤维的组合或者不同无机纤维和/或天然纤维的各种组合形成，这取决于该隔离物所希望的应用。在此描述的实施方案是指主要由玻璃纤维形成的隔离产品。
术语“纤维产品”是一般性的并且包括了各种组合物，生产制品，以及生产过程。“纤维产品”可以用许多不同的性能进行表征和分类：例如密度，取决于该产品，该密度可以从大约0.2磅/立方英尺(“pcf”)至高达大约10pcf广泛变化。低密度挠性隔离毡和毯典型地具有大约0.2pcf至大约5pcf，更通常地大约0.3至大约4pcf的密度。纤维产品还可包含较高密度产品，其具有大约1至大约10pcf，更典型地大约2或3pcf至大约8pcf，例如板和面板或成型产品。较高密度隔离产品可用在工业和/或商业应用中，包括但不限于金属建筑隔离物，管或槽隔离物，隔离性天花板和墙板，管道板和HVAC隔离物，器具和汽车隔离物等。
另一个有用的用于分类的性能是产品的刚性(rigidity)。住宅隔离毡典型地是相当挠性的并且它们可被压缩成卷或毡，而在解压缩时恢复它们的“蓬松性”。相反，一些其它纤维产品如天花板瓦(ceilingtiles)、墙板、基础板和某些管隔离物有意地是相当刚性和非挠性的。这些产品非常少弯曲，并且不大可能适应或符合特定空间。
形状是另一个重要的性能。一些纤维产品如所知是挠性的并且可被强制采取相符的形状，而其它产品则被成形和成型以用于特定目的。在一些实施方案中，该形状是基本上平面的，如在管道板、天花板瓦和一些墙壁隔离物中那样。在其它实施方案中，纤维隔离产品以适合于特定尺寸管道、导管或槽的特定形状(如圆柱形)来生产。在其它情况中，特定的形状和切割件(常常是模切件)被包括在某些器具隔离产品、汽车隔离产品及类似物中。最后，利用非织造纺织品隔离产品也可产生其它的形状。
纤维隔离产品的其它分类可包括生产方法。玻璃纤维隔离物的生产可以在连续方法中如下进行：旋转纤维化熔融玻璃，在移动式输送带上立即形成玻璃纤维堆叠物(pack)，并且固化玻璃纤维隔离毡上的粘结剂以形成隔离毯，正如图1中所示出的。玻璃可以在槽(未示出)中被熔融并且被提供到纤维成型装置如纤维化纺丝机15。纺丝机15以高速旋转。离心力导致熔融玻璃经过纤维化纺丝机15的圆周侧壁中的孔，以形成玻璃纤维。随机长度的玻璃纤维30可从纤维化纺丝机15被变细，并且通常向下(也即通常与纺丝机15的平面垂直)吹送，这通过位于成形室25内的鼓风机20来进行。要理解，玻璃纤维30可以是相同类型的玻璃或者它们可以由不同类型的玻璃形成。也在本发明范围之内的是，由纤维化纺丝机15形成的纤维30的至少一种是双玻璃纤维，其中每个单个纤维由两种不同的玻璃组合物形成。
鼓风机20使纤维30转向下，以形成纤维毡40。玻璃纤维30可具有大约2至大约9微米，或者大约3至大约6微米的直径。玻璃纤维30的小直径有助于赋予最终隔离产品以柔软的感觉和挠性。
所述玻璃纤维，在成形室25中经过时并且在从拉伸操作中仍保持热时，通过环形喷雾环35喷射该创造性的水性粘结剂组合物，从而导致该粘结剂组合物在整个玻璃纤维的成型的隔离堆叠物40中的分布。在成形室25中在施用该水性粘结剂组合物之前水也可被施加到玻璃纤维30上，例如通过喷涂来进行，以至少部分地冷却玻璃纤维30。该粘结剂可以以总纤维产品的大约1％至30％重量，更通常地大约2％至大约20％或者大约3％至大约14％的量存在。纤维产品的粘结剂含量典型地通过固化的产品的烧失量或“LOI”来测量。
借助于从成形输送带45之下经纤维堆叠物40抽取的真空(未示出)，具有粘附于其上的未固化树脂质粘结剂的玻璃纤维30可在成形室25内的环形成形输送带45上被聚集并成形为未固化的隔离堆叠物40。来自玻璃纤维30的残余热和该成型操作过程中经过纤维堆叠物40的空气流一般足以在玻璃纤维30离开成形室25之前从该粘结剂挥发出大部分的水，由此使得留在纤维30上粘结剂的剩余成分为粘性或半粘性高固体含量的液体的形式。
涂覆的纤维堆叠物40，其由于在成形室25中经过堆叠物40的空气流的原因而处于被压缩的状态，随后在出口辊50之下被传送出成形室25，到达传送区55，在该传送区55中堆叠物40由于玻璃纤维的弹性而垂直膨胀。膨胀的隔离堆叠物40然后被加热，例如通过将堆叠物40输送经过固化炉60来进行，在固化炉60中，加热的空气被吹送经过隔离堆叠物40以蒸发粘结剂中的任何剩余水，固化该粘结剂，并且将纤维坚固地结合在一起。加热的空气通过风扇75而强制经过下部炉输送带70、隔离堆叠物40、上部炉输送带65，并且通过排放设备80而离开固化炉60。固化的粘结剂赋予隔离毯10以强度和弹性。要理解，粘结剂的干燥和固化可以在一个步骤中或者在两个不同的步骤中进行。两个阶段(两步)的方法常被称作B-分级法(B-staging)。
而且，在固化炉60中，隔离堆叠物40可由上部和下部带孔炉输送带65、70压缩，以形成纤维隔离毯10。要理解，隔离毯10具有上表面和下表面。尤其是，隔离毯10具有两个主表面，典型地是顶表面和底表面，以及两个次要或侧表面，其中纤维毯10被取向以使得所述主表面具有基本上水平的取向。上部和下部炉输送带65、70可被用来压缩隔离堆叠物40，以给予隔离毯10以预定的厚度。要理解，尽管图1示出输送带65、70是基本上平行的取向，但它们可替代地可彼此成角度布置(未示出)。
固化炉60可以在大约100℃至大约325℃，或者大约250℃至大约300℃的温度下操作。隔离堆叠物40可在该炉内保留一定的时间周期，该时间周期足以交联(固化)该粘结剂并且形成隔离毯10。该创造性的粘结剂组合物在低于传统甲醛粘结剂的固化温度的温度下进行固化。这种较低的固化温度需要较少的能量来加热隔离堆叠物，以及将在下文详细描述的非织造短切原丝毡，这导致较低的生产成本。
然后可将护面材料93置于隔离毯10上以形成护面层95。合适的护面材料93的非限制性实例包括牛皮纸、金属箔-稀松布-牛皮纸层压件(foil-scrim-Kraftpaperlaminate)、再生纸和砑光纸。护面材料93可通过粘合剂(未示出)被粘合到隔离毯10的表面，以形成护面隔离产品97。合适的粘合剂包括胶粘剂、聚合物树脂，沥青(asphalt)和沥青质材料(bituminous materials)，其可被涂覆或者另外地施用到护面材料93上。护面纤维隔离物97随后可被卷起以用于储存和/或装运或者通过切割装置(未示出)切割成预定的长度。这种护面隔离产品可被例如用作基底修饰系统中的面板，用作管道包裹物、管道板，用作护面住宅隔离物，以及用作管隔离物。还要理解，在一些示例性实施方案中，自炉60中出现的隔离毯10被卷绕到卷绕辊上或者被切割成具有所希望长度的片段并且未用护面材料94护面。任选地，隔离毯10可被剖层装置剖层，然后被切割成所希望的长度(未示出)。
置于建筑物隔离孔洞中的隔离物的大部分是从如上所述的隔离产品卷绕的隔离毯的形式。护面隔离产品如下安装：其中护面材料平放于隔离孔洞的边缘上，典型地在隔离孔洞的内侧上。其中护面材料是蒸汽阻滞剂的隔离产品通常被用于使墙壁、地板或天花板孔洞隔离，将温暖的内部空间和寒冷的外部空间隔开。该蒸汽阻滞剂被置于该隔离产品的一侧上以阻滞或禁止水蒸汽穿过该隔离产品的运动。
在隔离产品10中水、灰尘和/或其它微生物营养物的存在可支持微生物的生长和繁殖。在该隔离产品中细菌和/或霉菌的生长可导致隔离产品10产生气味，变色和劣化，例如牛皮纸护面材料的蒸汽阻挡性能的劣化。为了禁止不希望的微生物如细菌、真菌和/或霉菌在隔离产品10中的生长，隔离堆叠物40可以利用一种或多种抗微生物剂、杀真菌剂和/或生物杀灭剂进行处理。抗微生物剂、杀真菌剂和/或生物杀灭剂可在生产过程中或者在隔离产品10的生产后工艺中添加。要理解，使用该创造性粘结剂组合物的隔离产品可以是所示出的玻璃纤维毡，或者作为疏松填充隔离物、管道板、管道衬里或者管包裹物(在图中未示出)。
形成(formed)或成型(shaped)的产品可包括另外的步骤，任选地在固化的过程中，其将该产品模制或成型为其特定的最终形状。刚性板是一种类型的成型产品，该形状是平面的。其它成型的产品可以由模头或模具或其它成形设备来形成。可通过使用较高密度的纤维和/或通过较高的粘结剂施用量来赋予刚性。作为旋转纤维化的替代方案，一些纤维隔离产品(尤其是较高密度的非织造隔离产品)可如下生产：借助于气流成网工艺或者湿法成网工艺，使用预先制得的玻璃纤维、其它矿物或聚合物，它们被分散为随机取向并且与粘结剂接触以形成该产品。
在另一种生产实施方案中，该粘结剂组合物可与预生产的纤维组合使用以形成非织造短切原丝毡。尤其是，粘结剂在湿法成网或气流成网垫加工线中在短切原丝毡形成过程中添加，其中纤维由水(或空气)流体分散。一种示例性的单独添加偶联剂到短切原丝毡中的工艺在图3中示出。要理解，在此所涉及的是玻璃纤维，不过该短切原丝毡也可由非玻璃纤维形成或者包含非玻璃纤维。短切玻璃纤维100可由储存容器114提供到输送装置如输送带112，以用于输送到装有各种表面活性剂、粘度改进剂、消泡剂和/或其它化学试剂的混合槽116，在搅拌下分散纤维并且形成短切玻璃纤维浆料(未示出)。玻璃纤维浆料可被传送到流浆箱118，在此浆料被沉积在输送装置如移动筛或有孔输送带120上，并且来自浆料的水的大部分被除去以形成缠结纤维的网(垫)122。可通过传统真空或吸气系统(未示出)从网122中除去水。
该创造性的粘结剂124通过合适的粘结剂施涂器被施涂到网122上，所述施涂器例如是喷雾施涂器126或者幕涂式涂布器(未示出)。一旦粘结剂124已经被施涂到垫122上，则粘结剂涂布的垫128经过至少一个干燥炉130，以除去任何剩余的水并且固化粘结剂组合物124。自炉130中出现的形成的非织造短切原丝毡132是随机取向的分散的个体玻璃纤维的组合体。短切原丝毡132可被卷绕到卷绕辊134上以用于储存，以备随后使用，正如所示出的。非织造垫可用在屋顶、地板、天花板、墙壁应用中，用作过滤器，用在地面交通工具中以及飞行器中。
在一些情况中，甚至可能使用连续纤维如E-玻璃的废料，并且将它们切割成适合于流体分散生产方法的长度。在纺织品管隔离物的一种实施方案中，废料E-玻璃的长度被切割，范围为大约0.5至大约6英寸长度，一般地大约2英寸长度。它们由流体(水或空气)分散，流体被除去，并且利用生物基粘结剂喷涂纤维，所述生物基粘结剂如前一样固化。
可使用本发明生物基粘结剂生产的一些示例性纤维产品包括在下表A中所示的那些。
表A：用于代表性产品的生物基粘结剂配制剂*
Figure BDA0000395073190000221
*在上表A中，粘结剂组合物的每种成分以粘结剂组合物的干重量的典型百分数值范围表示。
鉴于实施例4、5、7和12涉及挠性轻密度住宅隔离物，实施例8、9和10进一步示出了除该典型挠性住宅隔离物之外的商业纤维产品。可使用本发明的生物基粘结剂组合物生产的非住宅隔离纤维产品的更完全的清单在下表B中给出。
Figure BDA0000395073190000231
该创造性的粘结剂配制剂提供了众多的优点。例如，与传统的脲-甲醛粘结剂不同，本发明的粘结剂在固化之后具有浅的颜色(在低密度产品中)。另外，碳水化合物是天然来源的并且得自可再生资源。通过减少或消除甲醛的排放，在工作场所中排放的总挥发性有机化合物(VOCs)得以减少。另外，由于碳水化合物是相对不贵的，因此能够以较低的成本生产隔离产品或短切纤维垫。此外，该粘结剂具有低气味到无气味，从而使得对其的使用更为合意。
在一般性地描述了本发明之后，通过参考下文示出的某些特定实施例可进一步理解本发明，所述实施例只是示例性的，并不意图要完全涵盖，也无限制性，除非另有指出。
实施例
实施例1：
在表4中给出的粘结剂配制剂被用来以如下详述的方式形成手抄片(handsheet)。非织造玻璃纤维手抄片被干燥并且在400℉下固化三分钟。在环境和蒸汽条件下确定每个样品的拉伸强度、烧失量(LOI)以及拉伸强度除以LOI(拉伸强度/LOI)。使用Instron测量拉伸强度。增强纤维的烧失量(LOI)是纤维在被加热到足以燃烧或热解来自纤维的有机胶料的温度之后所经历的重量降低。烧失量根据在TAPPI T-1013OM06，Loss on Ignition of Fiberglass Mats(玻璃纤维垫的烧失量)(2006)中所述的操作程序进行测量。为了将手抄片置于蒸汽环境中，将手抄片放置于240℉且400-500psi压力的压热器中30分钟。
根据以下的操作程序制备手抄片。首先，将水添加到桶(大约5升)中。向此水中添加8滴NALCO分散剂01NM159。降下气动搅拌器到该桶中并且设定在慢速，以便进行搅拌但不产生泡沫。向此搅拌混合物中添加湿的短切玻璃纤维(8克)并且使其搅拌5分钟。将筛捕捉器置于12X12X12英寸的40升Williams标准浆料试验装置(也称作定边箱(deckle box))中并将所述定边箱关闭。然后用水将定边箱填充到标记“3”并且将板式搅拌器置于该定边箱中。向定边箱中的水中添加0.5％重量的聚丙烯酰胺溶液，NALCO7768(80克)，使用该板式搅拌器进行混合直到溶解。在玻璃纤维水已经搅拌5分钟之后，添加0.5％重量的聚丙烯酰胺溶液，NALCO7768(80克)并且低速搅拌一分钟，在此之后，搅拌速度被设定到最高设置并且搅拌另外的2分钟。然后将玻璃纤维溶液立即倾倒入该定边箱中并且利用该板式搅拌器搅拌10个快速行程。在此刻，压下定边箱上的阀直到该定边箱为空。在该定边箱排料之后，打开所述箱并且通过把握所述筛的相对角将具有手抄片的筛从底部移开。然后将所述筛置于木制框上并且使用辊涂机将生物基粘结剂施涂到手抄片上。然后真空除去过量的粘结剂。将粘结剂涂覆的手抄片置于用于固化的炉中，并且切成一英寸的带。将这些带置于干燥器中过夜。
此实验的结果在表5中给出。要指出，表4中的重量以克(g)来表示。
表4
(1)Acumer9932：聚丙烯酸树脂(46％固体)，商购于Dow ChemicalCompany。
(2)QXRP1734：聚丙烯酸树脂，商购于Dow Chemical Company。
表5
Figure BDA0000395073190000261
由表4和5中的数据得出结论，与目前可商购的产品的拉伸强度相比，该粘结剂配制剂显示出相同或更好的拉伸强度。
实施例2：
根据在实施例1中给出的操作程序，在表6中示出的粘结剂配制剂被用来形成手抄片。将非织造玻璃纤维手抄片干燥并且在400℉下固化三分钟。在环境和蒸汽条件下确定每个样品的拉伸强度、烧失量(LOI)以及拉伸强度除以LOI(拉伸强度/LOI)。蒸汽条件与实施例1中给出的蒸汽条件相同。另外，根据实施例1中描述的操作程序测量每个样品的烧失量和拉伸强度。结果在表7中示出。要指出，表6中的重量以克(g)表示。
表6
(1)QXRP1734：聚丙烯酸树脂，商购于Dow Chemical Company。
表7
Figure BDA0000395073190000272
由表6和7中所示数据得出结论，与可商购的产品相比，包含具有不同右旋糖当量(DE)的麦芽糖糊精的粘结剂配制剂实现了更好或相当的拉伸强度、LOI及蒸汽老化后的LOI。
实施例3：
根据在实施例1中给出的操作程序，在表8中示出的粘结剂配制剂被用来形成手抄片。将非织造玻璃纤维手抄片干燥并且在400℉下固化三分钟。在环境和蒸汽条件下确定每个样品的拉伸强度、LOI以及拉伸强度/LOI。蒸汽条件与实施例1中给出的蒸汽条件相同。另外，根据在实施例1中描述的操作程序测量每个样品的烧失量和拉伸强度。结果在表9中示出。要指出，表8中的重量以克(g)表示。
表8
Figure BDA0000395073190000281
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
表9
由表8和9中的数据得出结论，包含不同催化剂的生物基粘结剂配制剂实现了与目前可商购的产品相当的拉伸强度。
实施例4：
按照本领域技术人员已知的方式，在表10中示出的粘结剂配制剂被用来形成R-19玻璃纤维隔离毡。R-19玻璃纤维隔离毡具有目标6％LOI并且在510℉下固化。在环境条件下确定在生产线结束时所述毡的机械性能。结果在表11中给出。
表10
Figure BDA0000395073190000292
(1)Acumer9932：聚丙烯酸树脂(46％固体)，可商业获自DowChemical Company。
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，PA＝聚丙烯酸，SHP＝次磷酸钠
表11
由表10和11中所示数据得出结论，包含麦芽糖糊精与聚丙烯酸或麦芽糖糊精和柠檬酸的不同比率的粘结剂配制剂可以在典型生产条件下固化并且实现了与目前可商购的产品相当的产品性能。
实施例5：
按照本领域技术人员已知的传统方式，在表12中示出的粘结剂配制剂被用来形成R-19玻璃纤维隔离毡。R-19玻璃纤维隔离毡具有目标烧失量(LOI)6％。在环境条件下确定所述毡的机械性能。结果在表13中给出。
表12
Figure BDA0000395073190000302
**MD＝麦芽糖糊精，G＝甘油，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
表13
Figure BDA0000395073190000311
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，G＝甘油，SHP＝次磷酸钠
由表12和13中所示的数据得出结论，包含不同量的加工助剂(如甘油)的粘结剂配制剂实现了与目前可商购的产品相当的产品性能。还观察到，在进入炉中之前的未固化毯斜坡高度与粘结剂组合物中存在的甘油百分数成比例地得到改善。例如，随着组合物中存在的甘油的百分数从5％升高到15％，斜坡高度从15％提高到50％。
实施例6：
根据在实施例1中给出的操作程序，在表14和16中示出的粘结剂配制剂被用来形成手抄片。将非织造玻璃纤维手抄片干燥并且在400°F下固化三分钟。在环境和蒸汽条件下确定每个样品的拉伸强度、LOI以及拉伸强度/LOI。蒸汽条件与实施例1中给出的蒸汽条件相同。另外，根据在实施例1中描述的操作程序测量每个样品的烧失量和拉伸强度。结果在表15和17中示出。要指出，表15和17中的重量以克(g)表示。
表14
Figure BDA0000395073190000321
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，TEOA＝三乙醇胺，DEOA＝二乙醇胺，SHP＝次磷酸钠
表15
样品1 样品2 样品3 样品4
拉伸强度(lbf) 15.7 16.5 15.9 14.6
LOI(％) 5.74 5.52 5.27 4.79
拉伸强度/LOI 2.74 3.00 3.03 3.06
表16
Figure BDA0000395073190000331
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，TEOA＝三乙醇胺，DEOA＝二乙醇胺，SHP＝次磷酸钠
表17
样品6 样品7 样品8 样品9 样品10
拉伸强度(lbf) 15.5 19.1 18.9 16.3 18.2
LOI(％) 5.20 5.11 4.95 6.00 6.55
拉伸强度/LOI 2.99 3.74 3.83 3.27 2.78
由表14-17中给出的数据得到结论，包含作为交联增强剂添加的链烷醇胺的粘结剂配制剂实现了与目前商业上可获得产品相比相当或者更好的拉伸强度和LOI。
实施例7：
按照本领域技术人员已知的传统方式，在表18和20中示出的粘结剂配制剂被用来形成R-21玻璃纤维隔离毡。R-21玻璃纤维隔离毡具有目标烧失量(LOI)5.5％。在环境条件下确定在生产线结束时的毡的机械性能。结果在表19和20中给出。
表18
Figure BDA0000395073190000341
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，G＝甘油，TEOA＝三乙醇胺，DEOA＝二乙醇胺，SHP＝次磷酸钠
表19
Figure BDA0000395073190000342
表20
Figure BDA0000395073190000351
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，G＝甘油，TEOA＝三乙醇胺，
DEOA＝二乙醇胺，SHP＝次磷酸钠
表21
如在表18-21中所示出的，甘油、二乙醇胺和/或三乙醇胺向生物基粘结剂中的添加导致获得具有良好性能的玻璃纤维隔离产品，例如可接受的硬挺性/流挂。另外，包含麦芽糖糊精和柠檬酸的掺混物且不存在催化剂的粘结剂配制剂在典型的生产条件下固化并且产生可接受的硬挺性/流挂性能。
实施例8：
以本领域技术人员已知的传统方式，在表22中示出的粘结剂配制剂被用来形成玻璃纤维5pcf，1英寸厚的天花板用板。该天花板用板具有目标烧失量(LOI)为13％。在环境条件下确定该天花板用板的机械性能。结果在表23中给出。对比样品1-3在表22中呈现，并且样品4，在此实验中的对照物，尽管没有在表22中具体给出，但其是OwensCorning的5磅/立方英尺(pcf)1英寸厚的天花板用板(ceiling board)，是一种可商购的产品。
表22
用于5磅/立方英尺(pcf)1英寸厚的天花板用板的生物基粘结剂配制剂
Figure BDA0000395073190000361
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，G＝甘油，TEOA＝三乙醇胺，SHP＝次磷酸钠
表23
5pcf1英寸厚天花板用板的产品性能
Figure BDA0000395073190000371
(1)Owens Corning5磅/立方英尺(pcf)1英寸厚天花板用板，一种可商购的产品。
如在表22和23中所示，生物基粘结剂产生具有良好性能的天花板用板，如改善(或相同)的挠曲模量和改善的压缩负荷变形。
实施例9：
以本领域技术人员已知的传统方式，在表24中示出的粘结剂配制剂被用来形成R-6玻璃纤维挠性管道介质(FDM)。该挠性管道介质具有目标LOI为6％。该挠性管道介质的机械性能在环境条件下确定。结果在表25中给出。
表24
用于挠性管道介质的生物基粘结剂配制剂
Figure BDA0000395073190000372
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
表25
用于R-6挠性管道介质隔离物的产品性能
Figure BDA0000395073190000381
如在表24和25中所示，生物基粘结剂产生R-6挠性管道介质隔离物，其具有与现有R-6挠性管道介质隔离物商业产品相当的拉伸强度。
实施例10：
以本领域技术人员已知的传统方式，在表26中示出的粘结剂配制剂被用于形成R-13玻璃纤维金属建筑物隔离物(MBI)。天花板用板具有目标LOI为6.5％。该金属建筑物隔离物的机械性能在环境条件下确定。结果在表27中示出。
表26
用于金属建筑物隔离物的生物基粘结剂配制剂
Figure BDA0000395073190000382
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
表27
用于R-13金属建筑物隔离物的产品性能
Figure BDA0000395073190000391
如在表26和27中所示，生物基粘结剂产生R-13金属建筑物隔离物，该金属建筑物隔离物具有与商业可获得R-13金属建筑物隔离物产品相当的厚度。
实施例11：
将包含用于降低粘结剂表面张力，改善粘结剂喷雾雾化，改善粘结剂分布均匀性，改善粘结剂润湿性和粘结剂向纤维-纤维连接点移动的表面活性剂的生物基粘结剂的表面张力与苯酚/脲/甲醛粘结剂标准物相比较。使用Surface Tensionmeter6000(由Chem-Dyne Research Group的Sensa Dyne Instrument Division生产)测量该创造性生物基粘结剂组合物的表面张力。该设备利用去离子水校准。每5秒记录数据。在系统稳定并且试验已经开始之后，获得每个样品在一分钟试验周期内的平均值。结果在表28中给出。
表28
生物基粘结剂的表面张力和表面活性剂的添加
Figure BDA0000395073190000401
(1)Stanfax-月桂基硫酸钠
(2)Surfynol465-乙氧基化的2,4,7,9-四甲基-5癸炔-4,7-二醇
(3)TritonTMGR-PG70-1，4-双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠
(4)TritonTMCF-10-α-（苯基甲基）-ω-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯氧基-聚(氧-1，2-亚乙基)
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
通过观察在表28中给出的结果得到结论，该生物基粘结剂的表面张力通过添加表面活性剂而被降低。
表29
用于生物基粘结剂配制剂-玻璃纤维手抄片的偶联剂
Figure BDA0000395073190000411
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
表30
具有包含不同偶联剂的生物基粘结剂配制剂的手抄片的机械性能
Figure BDA0000395073190000421
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
由表29和30中给出的数据得到结论，包含不同偶联剂的生物基配制剂实现了与目前可商购的产品相当的拉伸强度。
实施例12：
取决于产品和固化条件，该生物基粘结剂可发出气味。为了最小化不希望气味的发出，可将各种链烷醇胺添加到粘结剂组合物中，并且R-20产品在典型(传统)的生产条件下生产。所生产的材料被切割成8X8(英寸2)，置于拉链包中并且密封。向十个参与者提供新鲜样品包并且这些参与者单独地给每个样品从最强气味(较高值)到最弱气味(较低值)进行评级。结果示于表31中。
表31
利用生物基粘结剂制得的隔离物中气味减少
样品 描述 气味评级(强度递减次序)
样品1 70∶30MD-CAw/5％SHP 4
样品2 60∶30∶10MD-CA-TEOA 3
样品3 65∶30∶5MD-CA-TEOAw/5％SHP 2
样品4 65∶30∶5MD-CA-DEOAw/5％SHP 1
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，TEOA＝三乙醇胺，DEOA＝二乙醇胺，SHP＝次磷酸钠
根据在表31中给出的数据得到结论，通过使用包含链烷醇胺的创造性生物基粘结剂，由固化的隔离产品产生的气味得以减少。
实施例13：
以本领域技术人员已知的传统方式，与在表32中列出的抗湿添加剂组合的在表18中给出的样品1和样品2的粘结剂配制剂被用来形成玻璃纤维R-13隔离产品。R-13产品具有目标LOI为6.5％。添加抗湿添加剂的生物粘结剂的机械性能在环境条件下确定。结果在表32中给出。
表32
用以提高利用生物基粘结剂制得的玻璃纤维隔离物--R-13毡的防
水性而添加的添加剂
**MD＝麦芽糖糊精，CA＝柠檬酸，SHP＝次磷酸钠
根据在表32中给出的数据得到结论，包含不同抗湿添加剂的生物基粘结剂配制剂获得了与可商购的玻璃纤维隔离产品具有相当的性能的玻璃纤维隔离产品。
实施例14：
使用如在表18的样品1中给出的基础配制剂(单独或者与现有的乳化的矿物除尘油一起)进行环境排放试验。使用传统生产线来制备包括对照物在内的每个配制剂的R-19隔离产品，在至少5小时的周期内进行该试验。依照典型的排放取样分析操作程序并且过滤的颗粒物排放和甲醛排放在表33中列出。
表33
成形排放试验结果
Figure BDA0000395073190000441
由在表33中示出的数据得到结论，该生物基粘结剂，当在传统玻璃纤维隔离物生产工艺中应用时，降低成型颗粒物排放18％或更多并且几乎消除了隔离物成型过程中的甲醛排放。要指出，检测的少量甲醛可能来源于甲醛粘结剂残余物或一些其它污染。
本申请的发明在上文中已经从一般性和特定实施方案两个方面进行了描述。尽管本发明据信是针对优选的实施方案示出的，但可在总体公开内容内选择本领域技术人员已知的各种的替代方案。除了权利要求书中给出的权利要求的叙述之外，本发明没有另外限制。

Claims (17)

1.一种纤维隔离产品，它包含：
多个随机取向的纤维；以及
施加到所述纤维的至少一部分上的粘结剂组合物，所述粘结剂组合物包含以下物质的反应产物：
至少一种具有2-20的右旋糖当量值的碳水化合物；和
至少一种交联剂。
2.权利要求1的纤维隔离产品，其中在固化的状态下的所述粘结剂组合物包含至少一种聚酯。
3.权利要求1的纤维隔离产品，其中所述至少一种碳水化合物是水溶性多糖，其选自果胶，糊精，麦芽糖糊精，淀粉，改性淀粉，淀粉衍生物，以及其组合。
4.权利要求3的纤维隔离产品，其中所述交联剂选自多羧酸，多羧酸的盐，酸酐，具有酸酐的单体羧酸，具有酸酐的多羧酸，柠檬酸，柠檬酸的盐，己二酸，己二酸的盐，聚丙烯酸，聚丙烯酸的盐，基于聚丙烯酸的树脂，以及其组合。
5.权利要求1的纤维隔离产品，其中所述隔离产品没有添加的甲醛。
6.一种非织造纤维产品，它包含：
多个随机取向的玻璃纤维，其为具有第一主表面和第二主表面的垫的形式；以及
粘结剂组合物，其至少部分地涂覆所述垫的所述第一主表面，所述粘结剂组合物包含以下物质的反应产物：
至少一种具有2-20的右旋糖当量值的碳水化合物；和
至少一种交联剂。
7.权利要求6的非织造垫，其中在固化的状态下的所述粘结剂组合物包含至少一种聚酯。
8.权利要求6的非织造垫，其中所述至少一种碳水化合物是水溶性多糖，其选自果胶，糊精，麦芽糖糊精，淀粉，改性淀粉，淀粉衍生物，以及其组合。
9.权利要求6的非织造垫，其中所述交联剂选自多羧酸，多羧酸的盐，酸酐，具有酸酐的单体羧酸，具有酸酐的多羧酸，柠檬酸，柠檬酸的盐，己二酸，己二酸的盐，聚丙烯酸，聚丙烯酸的盐，基于聚丙烯酸的树脂，以及其组合。
10.权利要求6的非织造垫，其中所述粘结剂组合物进一步包含选自偶联剂，加工助剂，增量剂，pH值调节剂，催化剂，交联密度增强剂，除臭剂，抗氧化剂，防尘剂，生物杀灭剂和抗湿剂的至少一种成分。
11.权利要求6的非织造垫，其中所述非织造垫没有添加的甲醛。
12.一种纤维产品，它包含：
多个随机取向的玻璃纤维；以及
无甲醛的热固性生物基粘结剂组合物，所述组合物被施加到所述纤维的至少一部分上，所述粘结剂组合物包含：
至少一种具有反应性羟基基团的碳水化合物；和
至少一种具有反应性羧酸基团的交联剂。
13.权利要求12的纤维产品，其中所述产品是通过旋转纤维化方法制得的具有大约0.3-大约4pcf的密度的挠性低密度产品。
14.权利要求12的纤维产品，其中所述产品是具有大约1.5-大约10pcf的密度的刚性产品。
15.权利要求14的纤维产品，其中所述产品具有大约3-大约8pcf的密度。
16.权利要求12的纤维产品，其中所述产品是具有大约1.5-大约10pcf的密度的刚性产品，并且以圆柱形成型以适合围绕管段。
17.权利要求12的纤维产品，其中所述产品是通过气流成网工艺制造的非织造产品，所述产品具有大约0.8-大约4pcf的密度。
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