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KR20030016383A - 광물성 울을 원료로 한 단열/방음 제품과 그 제조 방법 - Google Patents

광물성 울을 원료로 한 단열/방음 제품과 그 제조 방법 Download PDF

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KR20030016383A
KR20030016383A KR10-2003-7000261A KR20037000261A KR20030016383A KR 20030016383 A KR20030016383 A KR 20030016383A KR 20037000261 A KR20037000261 A KR 20037000261A KR 20030016383 A KR20030016383 A KR 20030016383A
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surface layer
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세바스띠앙 보피스
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쌩-고벵 이조베르
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Abstract

본 발명은, 내부 원심분리를 통해 광물성 울을 원료로 한 단열 및/또는 방음 제품을 제조하고, 연속된 n개의 섬유화 부재를 포함하는 생산라인을 사용하는 방법에 관한 것으로서, 본 방법은 생산라인에서 연속된 두 개의 섬유화 부재 중 적어도 하나의 섬유화 파라미터를 서로 다르게 설정하는 것이다. 본 방법은 또한 이와 같이 제조된 제품에 관한 것이다.

Description

광물성 울을 원료로 한 단열/방음 제품과 그 제조 방법{HEAT/SOUND INSULATION PRODUCT BASED ON MINERAL WOOL AND METHOD}
또한 본 발명은 특히 원심분리라 불리는 공정을 사용해서 상기 단열 및/또는 방음 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 공정은 알려진 방식대로 용융된 유리의 흐름을 섬유화 접시라고도 불리는 스피너(spinner)에 주입하는 것으로, 상기 스피너는 고속으로 회전하고 이 외주(外周)에는 원심력의 효과 때문에 유리가 필라멘트 형태로 사출(射出)되는 매우 많은 구멍이 뚫려있다. 다음으로, 이러한 필라멘트는 스피너의 벽과 접하는 뜨거운 가스의 환상(環狀) 고속 확장 블라스트의 작용을 거치게 되는데, 이러한 블라스트는 필라멘트를 가늘게 해서 필라멘트를 섬유로 변환시킨다. 이렇게 형성된 섬유는, 가스의 확장 블라스트를 통해 일반적으로 가스 투과성 벨트로 구성된 수용 장치로 운반된다. 이러한 공정을 보다 상세히 알기 위해서는, 특허 EP-0,189,354, EP-0,519,797 및 EP-0,406,107을 특히 참조할 수 있다.
본 발명은 소위 "가벼운" 차단 제품 (즉, 일반적으로 밀도가 최대 40kg/m3임)과, 소위 "무거운" 차단 제품 (즉, 일반적으로 밀도가 40kg/m3를 초과함, 예를 들어, 160kg/m3까지) 모두에 적용되고, 상기 제품의 외부 표면 중 적어도 일부에 외장재(facing)가 덮여있는지의 여부는 문제가 되지 않는다.
이러한 많은 제품은, 특히 이들의 모양, 밀도 및 사용된 사이징의 양에 따라, NFB 20-001 (1998 8월) 표준에서 분류되고 정의된다. 사실상, 이러한 여러 가지 제품은 여러 파라미터 간의 절충, 특히 이들의 기계 특성과 차단 특성 사이의 절충에 의한 것으로, 이러한 절충은 생각하는 적용분야에 맞게 조절된다.
따라서, 기계적인 특성 면에서 특히 성능이 높은 차단 제품을 갖는 것이 필요할 수 있다. 이러한 제품은 특히, 석조 요소(masonry element)를 지지하고, 이에 따라 높은 압축력을 견디어야 하는 차단 제품으로, 차단 작용을 하는 요소는 걸어다닐 수 있는 편평한 지붕이다. 이것은 또한 외부 차단에 사용되는 제품의 경우로, 이러한 제품은 특히 인열력을 견딜 수 있어야만 한다. 이 경우, 광물성 울이 일반적으로 높은 마이크로네어 값(micronaire value)을 갖는 "무거운" 제품이 바람직하다.
다른 한편, 이러한 제품이 기계적으로 매우 큰 응력을 받는 것이 아니라면 (예를 들어, 서까래 사이의 지붕을 차단하기 위한 제품), "가벼운" 제품이 바람직하고, 이러한 제품은 다루기가 용이하고 단열의 면에서는 우수하며, 이것의 광물성 울은 낮은 마이크로네어 값 및/또는 더 긴 섬유 길이 및/또는 더 낮은 사이징 레벨을 갖는다.
본 발명은 광물성 울, 특히 유리 울 또는 현무암 울(basalt wool)을 원료로 한 단열 및/또는 방음 제품에 관한 것이다.
도 1은 내부 원심분리를 통해 유리 울을 제조하기 위한 라인의 개략도.
도 2는 상기 라인의 스피너의 개략도.
그러나, 임의의 절충은 그 한계가 있다. 따라서 본 발명의 목적은, 이러한 한계를 제거하는 것으로, 즉 특성을 보다 미세하고 보다 유연성이 있게 조절할 수 있거나, 또는 섬유에 신규한 기능성을 제공할 수 있는, 개선된 신규한 제품 (및 그 제조 방법)을 제안하는 것이다.
본 발명의 주제는 우선 광물성 울을 원료로 한 상술된 타입의 단열 및/또는 방음 제품으로, 이 제품은 그 두께 내에서 그 특징 중 적어도 한 가지의 변화를 나타내고, 특히 광물성 울 섬유의 기하 구조 또는 광물성 울의 화학 조성의 변화를 나타낸다.
이러한 변화는 제품의 두께 내에서 그 특성의 변화 및/또는 가장 구체적으로는 기계적 특성 및/또는 단열/방음 특성의 변화를 일으킨다. 이러한 변화는 또한 화재에 대해 그 반응/탄성을 향상시키도록 하고, 또는 표면적으로 그 제품에 소수성 특성을 제공하거나, 접착 단계에서 하나 이상의 약품을 변형시키거나 이를 첨가함으로써 임의 종류의 특성을 제공한다.
본 발명은 이에 따라 그 특성이 두께에 따라 달라지는 차단 제품의 이점을 나타냈다. 제품은 또한 그 특징/그 특성 면에서 복합 제품이다. 또한, 표면 특성과 그 "코어" 특성에 의해 제품의 차이를 나타내는 것이 가능한 반면, 서로 다른 "층"으로 나누어질 수 있는 제품을 갖고 있으면서, 그럼에도 표준 차단 제품의 내부 응집력을 갖는다.
본 발명이 목표로 하는 차단 제품은, 특히 상술된 표준에 실려있는 제품이다. 이러한 제품은 특히 "펠트(felt)"로, 즉 두께가 일반적으로 20 내지 300mm인 "롤(roll)" 또는 "시트(sheet)" 형태로 공급되는 연성의 사이징 처리된 광물성 울로 제조되었다. 이러한 제품은 또한 약하게 사이징된 광물성 울을 원료로 적어도 한 면이 외장재(facing)로 덮여있는 "스티치 블랭킷(stitched blanket)"이거나, 또는 강성 또는 반강성의 사이징 처리된 광물성 울을 원료로 한 "패널(panel)"일 수 있다. 이러한 제품은 모두 일반적으로 대략 평행 육면체의 모양을 갖는다.
본 발명은 또한 사다리꼴 단면의 평면 요소인, "세그멘트"와 같이 서로 다른 기하학적 모양의 제품에 적용될 수 있다. 이러한 제품들은 "셸(shell)" (하나 또는 두 개의 요소로 만들어진 환상 실린더) 또는 "스테이브(stave)" (실린더의 일부로, 이 단면은 환상 섹터임)로 알려져 있는 차단용 파이프로 사용되는 제품일 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 본문과 현재 본문의 나머지 부분에서, 간결함을 위해, "펠트"라는 용어가 사용되었지만, 이 용어는 추정을 통해 상술된 유사 제품을 또한 포함한다.
따라서, 대략 평행 육면체의 모양을 갖는 펠트를 예로 든다면, 이것은 두 개의 주요 외부면을 갖는다.
본 발명의 실시예에 따라, 펠트는 그 두께의 적어도 일부에 서로 다른 특징/특성이 있는 층을 갖는다. 펠트는 적어도 두 개의 인접한 층 (서로 다른 두 개의 섬유화 장치에서 나옴)을 포함할 수 있고, 이 층들은 서로 다른 섬유 크기와 서로 다른 조성을 갖는다. 제품은 n 개의 층을 포함할 수 있고, 각각의 층(x)은 적어도이와 다른 층(x+1)과 접하고 있다. 물론, 두 개의 층 사이에는 "확산" 계면이 존재하고, 이들이 층 사이에 삽입되어 있다는 점에서 제품은 응집되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 펠트는 외부면 중 하나의 적어도 일부에 코어의 제품과는 다른 특징/특성을 갖는 "표면층"을 갖는다.
이 표면층은, 예를 들어 하나의 광물성 울로 구성되는데, 이 광물성 울의 섬유는 나머지 제품의 광물성 울보다 더 작은 마이크로네어 값(또는 직경)을 갖는다. 여기에는 두 가지 장점이 있다. 첫 번째 장점은, 가늘어진 표면 섬유가 보다 연성이 크고 촉감이 좋다는 점이다. 해당 외부 표면을 외장재로 덮으려고 하지 않을 경우 유리하다. 두 번째 장점은, 표면 섬유의 가늘어짐은 그 제품의 단열 성능에 완전히 유리한 효과를 줄 수 있다는 점이다. 이보다 더 가는 코어 섬유에 관해서, 이 섬유는 기계적인 고려의 관점에서는 보다 최적화된다.
이 표면층은 또한, 섬유가 제품의 나머지 섬유보다 더 긴 광물성 울로 대안적으로 또는 함께 구성될 수 있다. 따라서, 보다 가늘고 길어진 표면 섬유를 갖게 함으로써 감촉이 더 좋아졌음이 밝혀졌다. 이러한 사실을 설명하기 위한 한 가지 가설은, 더 가늘고 긴 섬유가 전체적으로 존재할수록, 손으로 제품을 만질 때 느껴질 수 있는 모든 "캐칭(catching)" 지점인 끝단(end)의 수는 더 적어진다는 것이다.
표면 섬유의 치수만을 변형하는 것은 표준 차단 제품의 기계적인 특성이 유지될 수 있도록 한다.
이러한 표면층은, 대안으로써 또는 상술한 특징과 공동으로, 화학적으로 또한 변형될 수 있다.
알려진 바와 같이, 본 발명의 해당 차단 제품은 제품 두께 전체에서 사이징 조성물을 구비하고, 이 조성물은 기능은 특히 섬유간 결합을 생성함으로써 제품의 응집을 보장하는 것이다. 사이징 조성물은 일반적으로 페놀, 포름알데하이드 및 요소를 원료로 한 수지를 포함한다. 본 발명자들은 이러한 사이징이 대단히 유용하긴 하지만, 표면에 약간 단단하고 부스러질 것 같은 감촉을 준다는 사실을 알게되었다.
이러한 감촉을 개선하기 위해, 광물성 울은 그 두께 전반에 사이징 조성물을 구비했지만, 앞에서 정의된 "표면층"에는 더 소량을 구비한다. 따라서 이 제품은 그 내부 응집에는 나쁜 영향이 없게 하기 위해 제품의 표면에서 사이징 함량을 충분히 적절하게 낮추어줌으로써, 감촉이 더 좋아진다.
표면에서 광물성 울의 화학 조성을 변형시키는 다른 방법은, 연화 특성을 갖는 다른 조성물로 광물성 울을 침투시키는 것이다. 이 조성물은 적어도 하나의 계면활성제, 특히 양이온성 계면활성제 종류의 계면활성제를 적어도 하나 포함하는 것이 바람직하고, 상기 양이온성 계면활성제는 효과가 가장 높은 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 본문에서, "양이온성 계면활성제"라는 용어는 편재된 양전하를 운반하는 계면활성제 {예를 들어, 이미다졸이늄 염(imidazolinium salt)과 같은 "실제" 양이온 염} 뿐만 아니라, 비편재된 전하를 운반하는 계면활성제 {예를 들어, 아민 산화물(amine oxide)과 같은}를 의미하는 것으로 이해해야 한다. 이러한 종류에서, 지방산 또는 지방산 유도체를 원료로 한 하나 이상의 사슬을 갖고, 편재 또는 비편재된 양전하를 운반할 수 있는 하나 이상의 질소 함유기를 포함하는 제품이 특히 바람직하다. 이러한 기(基)는 일차 아민, 이차 아민 또는 삼차 아민, 사차 암모늄 또는 아민 산화물일 수 있다. 이러한 기는 다소 음으로 이온화된 유리 표면과 작용하기 때문에 특히 유익할 수 있다. 이러한 화학적인 기능성은 섬유에 계속해서 고정되어 있을 수 있는 능력을 분자에 제공하는 반면, 지방 사슬은 이 분자에 원하는 연성을 제공한다.
예를 들어, 가장 유익한 계면활성제는 지방 사슬이 있는 사차 암모늄 염 또는 이미다졸이늄 염 (예를 들어, 아세트산염 타입의 카운터 이온) 또는 지방 사슬이 있는 아민 산화물 (예를 들어, 스테아릴 디메틸 아민 산화물)로, 산소와 질소 사이에는 배위 결합(dative bond)을 구비한다. 지방 사슬 (탄화수소)은 지방산 유도체로, 포화될 경우 CH3(CH2)nCOOH 타입이다. 또한 불포화 지방산도 있다. 유도체가 본 발명에 따른 계면활성제 조성물에 사용될 수 있는 지방산의 예로는, 스테아린산, 라우린산, 팔미틴산, 미리스틴산이 있다. 또한 올레인산 또는 리놀레인산과 같은 불포화 지방산을 언급할 수 있다. 탄소 사슬은 측쇄형(側鎖形)일 수 있다.
대안적으로 또는 누가(累加)적으로, 지방산 에스테르와 같은 비이온성 계면활성제를 또한 사용할 수 있다.
이러한 연화 조성물로 제품의 표면만을 처리하는 것은 두 가지 상당한 이점이 있다.
첫째, 재료의 두께 전반에 계면활성제의 존재는 구하는 효과를 얻는데 불필요한 것으로 밝혀졌다.
두 번째, 예를 들어 라인 말미에서, 제품을 코어에 수직으로 처리하기 보다 제품 면 각각에서 이 제품의 일부만을 처리하는 것이 더 간단하고 비용이 적게든다.
세 번째, 제품 표면에 연화 조성물을 도포할 수 있고, 이 연화 조성물의 활성 원소인 계면활성제는 교차결합되지 않은 사이징 조성물과 혼합되지 않는다.
본 발명은 또한 보다 감촉이 좋은 대상에 관한 것으로, 특히 제품의 기계적 특성에 관한 것이다.
따라서, 앞에서 정의된 "표면층"은 광물성 울로 구성될 수 있고, 광물성 울의 섬유는 제품의 코어에서보다 더 높은 마이크로네어 값, 즉 더 큰 직경을 갖는다. 이로 인해, 제품의 외부 표면은 기계적으로 강화된다. 이러한 점은 특히 해당 제품을 롤링하고자 할 때 특히 권장할만하다. 이같은 경우, 제품의 "외부" 표면 (즉, 롤이 일단 형성된 후 눈에 보이는 측면)이 이러한 방식으로 강화된다면, 펠트가 롤링-업될 경우 수반되는 높은 기계 응력을 보다 잘 견딜 수 있다.
상술된 변형 표면층의 특별한 모든 경우에, 예를 들어 최대 2 내지 4cm 또는 심지어 1 내지 10mm 만큼 차단 제품의 얇은 두께에만 영향을 미치는 변형을 하는 것이 바람직하다. 이러한 두께는 따라서, 펠트 전체 두께의 최대 1/5 또는 1/6만을 나타낸다 (만일 제품의 한 면이 아니라 양쪽 주요 면이 표면 변형되었다면, 이러한 수치에 2를 곱해야만 한다).
또한 본 발명의 범위 내에서, 변형이 섬유의 기하구조나 화학 조성에 관한것인가에 관계없이, 이러한 변형은 제품의 두께 전체에서 점진적으로 이루어져야 한다. 따라서, 사이징 농도 기울기와, 섬유 직경 또는 길이의 점진적인 증가 또는 감소를 얻을 수 있다.
본 발명은 제품의 표면 영역에만 관련된 변형에는 제한되지 않는다. 이 제품에는 "층"이 연속적으로 존재할 수 있고, 이러한 층들의 특징은 다중층 복합 제품의 방식대로, 층마다 서로 다르다.
본 발명의 주제는 또한 내부 원심분리를 통해, (특히 상술되어 있는) 광물성 울을 원료로 한 단열 및/또는 방음 제품을 제조하는 방법이다. 본 발명에 따라, 연속된 n개의 섬유화 부재를 포함하는 생산라인이 사용되고, 아 라인의 연속된 두 개의 섬유화 부재 중 적어도 하나의 섬유화 파라미터는 서로 다르게 설정된다.
본 출원서의 서두에서 인용된 특허에 특히 상세하게 설명된 바와 같이, 내부 원심분리를 통한 유리 울 생산라인은 일반적으로 일렬로 되어 있는 복수의 스피너를 포함한다 (일반적으로, 2개 내지 8개의 스피너). 원심력의 효과 때문에 배출되는 섬유는 흡인(吸引) 벨트 타입의 수용 부재에 수거된다. 각각의 스피너에서 나온 섬유는 벨트 위에 연속층으로 쌓이고, 이 벨트는 이 층들을 오븐 및/또는 성형 절단기를 통과시킨다. 오븐을 통과하는 동안 거치게 되는 열 처리는 섬유가 수거되기 전 스피너 바로 아래의 섬유에 분무되는 사이징 조성물을 건조/교차결합/경화시킬 수 있도록 한다.
다른 것과는 다르게 섬유화 부재 중 적어도 하나를 설정함으로써, 다른 것과는 다른 특징을 섬유 "시트" 중 적어도 하나의 시트에 제공할 수 있고, 이에 따라상술한 다중층의 복합 제품을 얻을 수 있다. 이것은 독창적인 해결책으로서, 표준 생산라인의 작업을 해치지 않으면서, 차단 제품의 특성에 훨씬 더 큰 다양성을 얻을 수 있게 한다.
제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개) 섬유화 부재 중 하나 이상의 섬유화 파라미터가 변형될 경우, 하나 또는 두 개의 서로 다른 표면층을 구비한 상술된 제품, 즉 표면에 추가 기능이 제공되거나, 코어에서 제품의 특성과는 다른 특성 (외관/보다 좋은 감촉, 기계 강도, 열적, 음향적, 미적 특성)을 갖는 제품이 얻어진다.
본 발명의 본문 내에서, "제 1 부재"와 "최종 부재"라는 용어는 라인의 각각 가장 위쪽에, 가장 아래쪽에 위치한 부재, 또는 원심분리 부재로부터 나오는 모든 섬유층으로 구성된 섬유 매트리스에 대해, 각각 컨베이터 벨트 (또는 임의의 다른 타입의 운반 수단) 표면과 가장 가깝게 놓이거나 여기서 가장 멀리 떨어져 있을 섬유 시트를 제조하는 부재를 의미하는 것으로 이해해야만 한다.
만일 본 발명에 사용된 섬유화 부재의 타입 중 종래의 구조를 사용한다면, 부재는,
스피너의 외주 영역에는 복수의 구멍이 뚫려있고, 특히 수직축과 같은 축을 중심으로 회전할 수 있는 스피너와,
환상 버너 형태인 고온 가스 확장 수단과,
선택적으로, 섬유의 치수를 채널링(channelling)/조절하기 위한 블로잉 링(blowing ring) 형태인 공압식 수단과,
선택적으로, 스피너에서 나오는 섬유에 사이징 조성물을 도포하기 위한, 예를 들어 사이징 스프레이 링 형태인 수단을
포함한다.
섬유화 부재에 따라 서로 다르게 설정될 수 있는 섬유화 파라미터는 다음 파라미터, 즉
상기 조성물을 도포하기 위한 수단에 의해 운반되는 사이징 조성물의 양 또는 성질과,
환상 버너를 통해 배출되는 가스 압력과,
블로잉 링에 의해 배출되는 가스 압력과,
스피너에 있는 구멍의 개수 (및/또는 크기와 분포) 중 하나로부터 선택되는 것이 유리하다.
또한, 환상 버너의 출구에서 배출되는 가스의 온도, 환상 버너에 의해 배출되는 가스의 속도, 섬유화 부재의 온도, 유리의 화학적 조성과 같은 다른 파리미터를 변형할 수 있다.
섬유화 조건에 대한 다른 타입의 변형 (이전 것과 결합될 수 있음)은, 해당 스피너에서 나오는 섬유에 연화 특성을 갖는 조성물, 특히 양이온성 계면활성제 함유 조성물을 도포하는 단계인 추가 단계를 부가하는 것이다. 이러한 도포는 사이징 조성물 도포에 사용될 수 있는 것과 유사한 스프레이 링을 이용해서 실행할 수 있고, 이러한 처리는 제품에 보다 부드러운 감촉을 제공할 수 있도록 한다.
일 실시예에 따라, 다른 층에서보다 섬유가 더 긴 층을 제품에 생성할 수 있도록, 대안 또는 공동으로 두 개의 파라미터가 변형될 수 있다. 제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개) 섬유화 부재의 파라미터를 변형해서, 제품이 하나의 층 (면 중 하나의 면에) 또는 두 개의 표면층 (면 각각에)을 갖는 것이 바람직하다.
이를 실행하기 위해,
상기 스피너 (또는 스피너들)의 블로잉 링에 의해 배출되는 가스의 압력을 변형하는 것이 유리하다.
또한, 라인의 다른 블로잉 링과 비교해서 블로잉 링에 의해 배출되는 가스의 압력을, 다른 링과 비교해서 특히 적어도 20% 감소, 바람직하게는 30 내지 50% 감소시키는 것과 같이 감소시키는 것이 가능하다. 그 원인은, 압력이 더 낮을수록 섬유는 덜 절단되고 그 길이를 유지할 수 있기 때문이다.
섬유는 더 길수록 감촉은 더 부드럽다.
제 2 실시예에 따라, 대안 또는 공동으로, 몇몇 섬유화 부재, 특히 제 1 또는 처음 두 개 및/또는 최종 또는 마지막 두 개의 섬유화 부재의 다른 두 개의 섬유화 파라미터, 즉
환상 버너에 의해 배출되는 가스 압력과,
스피너에 있는 구멍을
변형함으로써, 섬유를 가늘게 하도록 시도할 수 있다 (섬유의 마이크로네어 값을 감소시킬 수 있다).
따라서, 다른 버너에 비해 예를 들어 10 내지 25% 만큼 환상 버너의 압력을증가시킬 수 있고, 이에 따라 확장 가스의 속도가 증가되고, 섬유의 미세도가 증가한다. 또한, 다른 접시에 있는 구멍의 개수에 비해 예를 들어 15 내지 25% 만큼 스피너 접시에 있는 구멍의 개수를 증가시킬 수 있고, 이 때 버너 압력은 다른 것과 동일하게 유지되고, 섬유를 가늘게 하기 위한 동일한 경향이 관찰된다.
이에 따라 제품이 얻어질 수 있고, 이 제품은 면 중 적어도 한 면 위에 더 가늘고 특히 감촉이 더 부드러운 섬유를 표면에 갖는다.
이 대신, 제품의 면 중 적어도 한 면을 기계적으로 강화하고자 한다면, 다른 한편으로 큰 마이크로네어 값, 즉 직경이 더 큰 섬유를 가질 수 있다.
마이크로네어가 더 크게되면 차단 펠트 위에 지지 시트의 접착을 높일 수 있고, 또는 표면 위에 임의 종류의 정보를 인쇄할 수 있게 보조할 수 있다.
이 경우, 상술된 버너(들)의 압력은 다른 버너에 비해 특히 10 내지 20% 만큼 감소하고/하거나 상술된 스피너(들)에 있는 구멍의 개수는 다른 스피너에 비해 예를 들어 15 내지 25% 만큼 감소할 것이다.
다른 실시예에 따라, 차단 제품의 일부, 특히 최종 제품의 표면 영역 위에서 사이징을 더 조금 사용할 수 있다. 이를 행하기 위해, 다른 모든 섬유화 부재와 비교해서 제 1 및/또는 최종 섬유화 부재에서 나오는 섬유에, 사실상 더 소량의 사이징 조성물이 분무될 수 있다. 예를 들어, 감소는 적어도 약 10 내지 20 중량%일 수 있다.
본 발명은 다음 도면을 통해 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.
도면은 의도적으로 매우 개략적이고, 보다 용이하게 검사할 수 있게 하기 위해서 축적에 맞게 작성되지 않았다.
모든 것을 따르고 제한하지 않는 예시적인 예는, 밀도가 약 8 내지 12kg/m3이고, 치수가 60mm ×80mm ×120mm인 유리 울 펠트의 제조에 관한 것으로, 이러한 유리 울 펠트는 도 1에 매우 개략적으로 도시된 타입의 생산라인에서 제조된다. 몇몇 경우에, 이러한 펠트는 크래프트 용지 타입(예를 들어)의 외장재가 있는 이들 면 중 한 면에 제공될 수 있다.
도 1을 참조하면, 이 도면은 여섯 개의 스피너(2a,2b,2c,2d,2e,2f)를 일렬로 포함하는 라인(1)을 나타내고, 이 스피너에서 섬유(3)는 토러스(torus)의 형태로 배출된다. 이러한 섬유는 스프레이 링(8)을 이용해서 사이징 처리되고, 다음에 흡인 컨베이어 벨트(4)에 수거된다. 이 벨트는 연속 웹(continuous web)(5) 형태인 섬유를, 성형 롤러를 구비하고 섬유 위의 사이즈를 경화시키는 오븐(6)까지 운반하고, 펠트(7)에 원하는 치수와 두께를 제공한다. 오븐을 빠져나간 뒤, 펠트의 연속 웹은 대략 평행 육면체 패널로 절단되고, 이 다음 롤로 포장되거나, 접히거나 접히지 않은 시트로 포장된다 (라인의 말단은 미도시됨).
(실시예)
예 1
본 예의 목적은, 펠트의 다른 특성 (기계적 특성과 단열 특성)은 추가로 크게 바꾸지 않으면서, 펠트 면 중 한 면 (외장재로 덮이지 않을 면)의 특히 쾌적하고 부드러운 감촉을 펠트에 제공하는 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스피너의 작동이 여기에서는 상세하게 설명되지 않는다. 스피너의 작동은 상술한 특허에 설명되어 있다. 스피너는 고온 가스의 고속 분출을 배출하는 환상 버너(21)와 블로잉 링(20)으로 둘러 쌓여있다는 사실이 상기될 것이다. 사이징 링은 도시되지 않았다. 선택적으로, 스피너의 하부 부분을 가열하는, 자기 유도 링(22) 형태의 장치가 사용된다.
따라서, 최종 스피너(2f)와 결합된 블로잉 링(20)에 의해 배출되는 가스가 변형됨으로써, 표면 위의 섬유는 펠트 두께의 나머지 부분보다 펠트의 면들 중 한 면 위에서 더 낮은 마이크로네어 값을 갖는다.
스피너(2a 내지 2e)의 회전 속도는 1900 rpm으로 설정되어 있다.
스피너(2f)의 회전 속도는 2200 rpm으로 설정되어 있다.
스피너(2a 내지 2e)의 블로잉 링의 압력은 1.2 bar이다.
스피너(2f)의 블로잉 링의 압력은 0.5 bar로 감소되었다 {이러한 감소는 섬유가 유도기(inductor)(22)와 접하게 될 임의의 위험을 방지하기 위해서, 스피너를 빠져나가는 섬유의 토러스를 지나치게 확대하지 않는다는 사실을 주의할 것}.
사실상, 이와 같이 얻어진 펠트는 일단 펠트가 성형 롤러 사이와 오븐을 통해 통과하면, 약 2 내지 5mm의 표면층을 갖고 (펠트의 전체 두께는 60mm임), 표면층에서 섬유의 마이크로네어 값은 펠트의 나머지 부분과 비교해서 0.2 만큼 감소했다. 표준 분석 기술을 이용해서 섬유의 길이를 측정하기는 어렵다. 그러나, 이와 같이 변형된 제품의 표면이 더 부드럽다는 사실이 증명되었다. 기계적인 특성은 표준 펠트와 비교해서 변하지 않았다.
예 2
본 예의 목적은, 외장재를 구비하지 않은 펠트 외부 면의 측면에 있는 펠트 표면을 화학적으로 변형시키지 않는 것이다.
수상(水相)과,
지방 사슬이 있는 아미드 아민 아세테이트 90%와 아세트산 10%를 포함하는 계면활성제로 구성되고, 수상에 대해 0.025 중량%, 0.05 중량% 및 0.1 중량%를 포함하는 양이온성 계면활성제의
연화 조성물 용액이 사용된다.
아세테이트는,
N-[2 [[2-[[2- [(2-아미노에틸)아미노]에틸]아미노]-에틸]아미노]에틸]-옥타데칸아미드의 화학식을 갖는다 {분자식 C26H57N5O.C2H4O2의 모노아세테이트 (9C1)임}.
이 제품은 수용성 플레이크 형태이다.
제 1 변형에 따라, 이러한 연화 조성물이 공급된 제 2 스프레이 링이 최종스피너(2f)의 사이징 링 아래에 추가된다.
제 2 변형에 따라, 상기 조성물은 교차결합용 오븐에 들어가기 바로 전, 스프레이 붐(spray boom)을 이용해서 섬유 매트리스 위에 분무되었다.
제 3 변형에 따라, 상기 조성물은 교차결합용 오븐 바로 뒤에서, 섬유 매트리스 위에 분무되었다.
제 2 변형에 따라, 시험이 수행되고, 이에 따라 제품 표면의 계면활성제 함량은 처리 표면 중 약 0.2g/m2이었다. 이 조성물은 펠트를 약 1 내지 2mm 두께까지 침투했다.
이와 같이 처리된 펠트의 면은 특히 기분 좋은 감촉을 갖는다는 사실이 확인되었다. 이 제품의 기계적 특성은 영향을 받지 않는다.
상기 예들은 유리 울 생산라인의 한 가지 타입에 관한 것이나, 본 발명은 이러한 특별한 타입에 제한되지 않는다. 본 발명은 라인에서 제조된 유리 울 펠트에 동일한 방식으로 적용되고, 이 라인에서 스피너는 각각의 모듈에 대해, 롤러를 사용해서 스피너로부터 나오는 섬유를 수용하는 시스템과 함께 모듈 단위로 모인다. 이러한 타입의 라인에 대한 상세한 설명은 상술된 특허 EP-B-0,406,107에서 찾을 수 있다. 각각의 "모듈"에 해당하는 것은 "프리미티브(primitive)"의 형성으로, 단일 펠트의 형태로 오븐 안에 들어가기 전 모든 프리미티브는 함께 모이게 된다.
결론적으로, 본 발명은 표면에서 특성이 변형된 (또는 제품의 실질 두께 내에서) 광물성 울 차단 제품을 구비할 때의 장점을 증명할 수 있도록 했다. 동일한파라미터로 작동하는 라인에서 모든 섬유화 부재를 갖지 않는다는 점은 매우 신규한 개념으로, 이 개념은 특히 기계적 특성, 열적 특성 및 외관의 특성 사이에 더 나은 절충을 이루기 위해, 분화된(differentiated) "층"을 갖는 제품을 만들 수 있게 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 특성을 보다 미세하고 보다 유연성이 있게 조절할 수 있거나, 또는 섬유에 신규한 기능성을 제공할 수 있는, 개선된 신규한 제품을 제안하는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 연속된 n개의 섬유화 부재를 포함하는 생산라인을 사용하여 내부 원심분리를 통해 광물성 울을 원료로 한 단열 및/또는 방음 제품을 제조하는 방법으로서,
    상기 생산라인의 연속된 두 개의 섬유화 부재 중 적어도 하나의 섬유화 파라미터는 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개) 섬유화 부재 중 적어도 하나의 섬유화 파라미터는, 상기 라인의 다른 섬유화 부재에 대해 채택된 설정과는 다르게 설정된 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 각각의 생산 부재는,
    스피너의 외주 영역에는 복수의 구멍이 뚫려있고, 축, 특히 수직축을 중심으로 회전할 수 있는 스피너와,
    환상 버너 형태인 고온 가스 확장 수단과,
    선택적으로, 상기 섬유를 채널링(channelling)하기 위한 블로잉 링(blowing ring) 형태의 공압식 수단과,
    선택적으로, 스피너에서 나오는 섬유에 사이징 조성물을 도포하기 위한, 예를 들어 사이징 스프레이 링 형태인 수단을
    포함하는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 섬유화 부재에 따라 서로 다르게 설정될 수 있는 상기 섬유화 파라미터는 다음 파라미터, 즉
    상기 조성물을 도포하기 위한 수단에 의해 운반되는 상기 사이징 조성물의 양 또는 성질과,
    상기 환상 버너를 통해 배출되는 가스 압력과,
    상기 블로잉 링에 의해 배출되는 가스 압력과,
    상기 스피너에 있는 구멍의 개수와,
    화학적인 유리 조성, 점도 및 온도와,
    상기 환상 버너에 의해 배출되는 가스의 온도 또는 속도와,
    상기 스피너의 온도 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 다르게 조절된 상기 섬유화 파라미터는 하나 이상의 섬유화 부재에 대해, 연화 특성을 갖고, 양이온성 타입의 계면활성제 및/또는 비이온성 계면활성제를 포함하는 조성물을 특히 스프레이 링 타입의 수단을 통해 도포하는 단계의 추가인 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 및/또는 최종 섬유화 부재의 상기 블로잉 링에 의해 배출되는 가스의 압력은 다른 섬유화 부재의 압력 미만으로, 특히 적어도 20% 및 바람직하게는 30 내지 50% 미만이고, 이에 따라 특히 상기 차단 제품은 외부 표면의 적어도 한 부분에 섬유가 보다 긴 표면층을 갖는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  7. 제 3항, 제 4항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개)의 섬유화 부재의 상기 환상 버너에 의해 배출되는 가스의 압력은 다른 부재 버너의 압력을 초과, 특히 약 10 내지 25%를 초과하고/초과하거나,
    상기 제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개)의 스피너에 있는 구멍의 개수는 다른 스피너에 있는 구멍의 개수를 초과, 특히 15 내지 25%를 초과하고, 이에 따라 특히 상기 차단 제품은 외부 표면의 적어도 한 부분에 직경이 더 작은, 즉 마이크로네어 값(micronaire value)이 더 작은 섬유를 구비한 표면층을 갖는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  8. 제 3항, 제 4항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개)의 섬유화부재의 상기 환상 버너에 의해 배출되는 가스의 압력은 다른 부재 버너의 압력 미만, 특히 약 10 내지 25% 미만이고/미만이거나,
    상기 제 1 (또는 처음 두 개) 및/또는 최종 (또는 마지막 두 개)의 스피너에 있는 구멍의 개수는 다른 스피너에 있는 구멍의 개수 미만, 특히 15 내지 25% 미만이고, 이에 따라 특히 상기 차단 제품은 외부 표면의 적어도 한 부분에 직경이 더 큰, 즉 마이크로네어 값이 더 큰 섬유를 구비한 표면층을 갖는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  9. 제 3항, 제 4항, 제 6항, 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    사이징 조성물의 더 작은 양, 특히 적어도 10 또는 20% 미만의 사이징 조성물이, 상기 제 1 또는 처음 두 개 및/또는 최종 또는 마지막 두 개의 섬유화 부재로부터 나오는 상기 섬유에 분무되고, 이에 따라 상기 차단 제품은 상기 표면, 즉 외부 표면의 적어도 한 부분에, 두께 내에서보다 더 적은 사이징 함량을 갖는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품의 제조 방법.
  10. 특히 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 통해 제조되고, 광물성 울을 원료로 한 단열 및/또는 방음 제품으로서,
    상기 제품은 그 두께 내에서 그 특징 중 적어도 한 가지의 변화를 나타내고, 특히 상기 광물성 울 섬유의 크기 또는 상기 광물성 울의 화학 조성의 변화를 나타내는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  11. 특히 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 통해 제조되고, 광물성 울을 원료로 한 단열 및/또는 방음 제품으로서,
    상기 제품은 그 두께 내에서, 기계적 특성의 변화 및/또는 단열/방음 특성 및/또는 화재에 반응하거나 이에 견디는 능력 및/또는 소수성(疏水性)의 변화를 나타내는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  12. 제 10항 또는 11항에 있어서, 상기 제품은 서로 다른 특징/특성을 갖는 층을 구비하고, 특히 펠트 면들 중 적어도 한 면에 코어의 제품과는 다른 특징/특성을 갖는 표면층을 구비한 펠트(felt)의 형태인 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 광물성 울의 섬유는, 특히 상기 제품에 보다 기분 좋은 감촉을 제공하기 위해, 상기 제품의 면들 중 적어도 한 면의 표면층 위에, 더 작은 마이크로네어 값, 즉 더 작은 직경 및/또는 더 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 광물성 울의 섬유는, 특히 상기 제품에 보다 기분 좋은 감촉을 제공하기 위해, 상기 제품의 면들 중 적어도 한 면의 표면층 위에, 사이징 조성물의 더 작고/작거나 서로 다른 함량을 갖고/갖거나 계면활성제를 포함해서 연화 특성이 있는 추가 조성물이 침투된 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 광물성 울의 섬유는, 특히 상기 제품에 기계적으로 강화된 외부 표면층을 제공하고/제공하거나 지지 시트의 접착을 개선하고/개선하거나 상기 표면층에 정보의 인쇄를 개선하기 위해, 상기 제품의 면들 중 적어도 한 면의 표면층 위에 더 큰 마이크로네어 값, 즉 더 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  16. 제 15항에 기재된 차단 제품으로서,
    상기 제품은 롤링할 펠트로서, 상기 펠트의 외부 표면은 기계적으로 강화된 것을 특징으로 하는, 단열 및/또는 방음 제품.
  17. 두께에 따라 달라질 수 있는 열적/기계적/화학적 특성, 또는 내화성 또는 소수성 또는 외관의 특성을 갖는 단열/방음 제품을 제조하기 위해, 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 용도.
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