專利名稱：防潮濕空氣管產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料產(chǎn)品，尤其涉及防潮濕纖維空氣管產(chǎn)品及其制造方法。
其它的絕緣HVAC系統(tǒng)所用管路由剛性管路板或管狀管路制造或做襯套。管路板是由樹脂粘接的礦物纖維形成的剛性件，并且它的空氣流表面也具有保護(hù)涂層。管路板典型地具有大約3至6磅/立方英尺(pcf)的密度和0.5至2英寸之間的厚度。噴涂和未噴涂管路板以上述的管路襯層的制造商的各種商標(biāo)在市場(chǎng)上銷售。在管路襯里或管路板上的專門的防水涂層增加了制造這種產(chǎn)品的成本和復(fù)雜性。
在潮濕和有養(yǎng)分的環(huán)境里細(xì)菌將生長(zhǎng)是眾所周知的，并且一些種類的細(xì)菌對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量(LAQ)具有負(fù)面的影響。如果液體水泄漏到空氣管絕緣層，水可能集中和滯留在絕緣層且供細(xì)菌生長(zhǎng)。
為了解決HVAC系統(tǒng)中細(xì)菌生長(zhǎng)的問題，美國專利5314719，5379806，5487412和5783268中批露了在防水管路襯里和/或管路板的空氣運(yùn)輸表面上或內(nèi)部提供抗菌劑。然而，這些專利沒有尋求防止進(jìn)入管路的水集中和滯留在管路絕緣材料中從而引起細(xì)菌在其中生長(zhǎng)的有效方法。此外，抗菌劑在非常有限的區(qū)域內(nèi)有效。即它們趨向于只在緊靠它們附近的區(qū)域內(nèi)防止細(xì)菌形成。例如美國專利5314719描述了一個(gè)大約1毫米的抗真菌區(qū)域。典型的管路襯里和管路板具有大約0.5至2英寸的絕緣厚度。在這些產(chǎn)品中，如此有限的一個(gè)抑制區(qū)域?qū)τ诜乐褂捎谒ㄟ^外壁和管路的縫進(jìn)入而滲透的絕緣層引起的細(xì)菌的形成基本上是無用的。
防潮濕涂層，如果施加到空氣管絕緣產(chǎn)品的空氣流表面，阻止水進(jìn)入絕緣層并伴隨細(xì)菌在其中形成。美國專利3861425討論了給HVAC提供由纖維玻璃絕緣介質(zhì)制成的管路或襯里的主張，纖維玻璃絕緣介質(zhì)如棉絮、編織物、板或帶有這些涂層的類似物。在這些涂層提供防腐保護(hù)和抗潮濕的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，增加了成本和制造產(chǎn)品和它們方法的復(fù)雜性。纖維絕緣產(chǎn)品的空氣流表面的涂層可以在它們形成之后涂敷。這就要求通過刷子、滾子、噴霧器或其它裝置或方法涂抹涂層到已成形的絕緣產(chǎn)品，然后進(jìn)行固化和干燥。這種后形成涂層的步驟延長(zhǎng)了制造絕緣產(chǎn)品的時(shí)間，且不管人工或自動(dòng)地進(jìn)行，為了確保涂層的均勻都必須仔細(xì)地監(jiān)控。
作為一個(gè)噴涂管路襯里和管路板的變化的例子，至少CertainTeed公司和Knauf Fiber Glass股份有限公司提供的具有玻璃纖維絕緣的管路襯里或管路板覆蓋有一層形成這些產(chǎn)品的空氣流表面的無紡表面材料。這種表面材料形成保護(hù)空氣管防止纖維腐蝕的耐用表面。
一些HVAC系統(tǒng)它們的絕緣空氣管不易受到重大的纖維腐蝕，因?yàn)樗鼈冞\(yùn)行速度低。所以它們不需要具有保護(hù)涂層或表面材料覆蓋層的絕緣產(chǎn)品。實(shí)際上，前述的絕緣產(chǎn)品的制造商為各種HVAC管路裝置提供了一些未噴涂的管路襯里和管路板。然而，未噴涂的纖維絕緣HVAC管路產(chǎn)品和覆蓋有表面材料的類似產(chǎn)品都具有有限的抗潮濕能力。所以結(jié)果是它們變濕容許細(xì)菌生長(zhǎng)。
因此，防水纖維空氣管絕緣產(chǎn)品存在優(yōu)勢(shì)，并且制造方法簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、目的和優(yōu)點(diǎn)將通過下面較佳實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的描述變得更加清楚。
參見圖2，與以往一樣，絕緣層12在成形站20制成，通過熔體紡絲熔化材料如玻璃變成細(xì)纖維，然后噴灑一種粘結(jié)劑如水載體的一種酚的樹脂粘結(jié)劑到纖維上，再在運(yùn)輸機(jī)上集中纖維成一薄片。然后薄片在離開成形站后通過普通的固化爐或其它裝置來固化和壓縮薄片到希望的厚度。在本發(fā)明的工藝中，表面層14的一連續(xù)卷從滾子22分配且在絕緣層內(nèi)的粘結(jié)劑固化之前供給到絕緣層12的一個(gè)表面。在粘結(jié)表面層14到絕緣層12上之前，一種粘合劑供給到表面層14和絕緣層12中的任一面或兩面。根據(jù)目前的較佳設(shè)置，粘合劑借助于可旋轉(zhuǎn)地支承在平底鍋26或類似容器上的涂抹輥24連續(xù)地供給到表面層14的下面，平底鍋26或類似容器中裝有適合于固定地粘接層12，14并隨后固化的粘合劑。應(yīng)該明白粘合劑可以通過例如噴灑或刷等其它裝置供給到層12，14中的任一個(gè)或兩者。雖然沒有限定，較佳的粘合劑是與用于絕緣層12內(nèi)粘結(jié)纖維的粘結(jié)劑具有通常相同或類似成分的酚的樹脂。然而酚的樹脂粘結(jié)劑具有有限的疏水性。因而，如果不改變的酚的樹脂粘結(jié)劑用于粘結(jié)第一和第二層12和14，最終產(chǎn)品10將易于吸收水，且如果表面層暴露于潮濕將成為細(xì)菌形成的基質(zhì)。
因此，用于固定層14到12的粘合劑較佳地包括至少一種有效量的疏水劑如硅樹脂，油，碳氟化合物，蠟或類似物，足以使產(chǎn)品具有必要的防水性和抵抗包含適量溶劑的含水溶液的能力。有效量的疏水劑與粘結(jié)劑的比值范圍可以在1∶20至1∶200之間，且較佳的是1∶40，商業(yè)上可得到的適合這些目的疏水劑是由MI州Midland的Dow Coming公司生產(chǎn)的DC 347硅樹脂乳劑。
層12，14可以以任何希望的同樣速度行進(jìn)且涂抹輥24可以以任一速度旋轉(zhuǎn)，以便足夠地將粘合劑供給到移動(dòng)的表層14的下側(cè)。已經(jīng)證明移動(dòng)表層以大約每分鐘80英尺的速度與涂抹輥24以大約每分鐘3-20轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度相配合是適合的。定位裝置28如惰輪或類似物可用于層14在層12上的便利定位。然后產(chǎn)品10由一個(gè)未圖示的運(yùn)輸帶傳送到固化爐30。在固化爐中，為了固化粘合劑16，同時(shí)加熱層12，14。較佳的是，可以通過未說明的加熱壓盤或類似物以充足的壓力壓靠表面層14在絕緣層12上，使層12，14固定在一起。在壓力下加熱這兩層固定地連接表面層14和熱絕緣層12。防水層18(圖2中未表示)可以在絕緣板退出固化爐之后供給到與表面層14相對(duì)的絕緣層12的表面。
而且，雖然這里所示的制造出來是平面管路板，產(chǎn)品10也可以通過本領(lǐng)域中適合的技術(shù)制成管狀，產(chǎn)品可變化地構(gòu)造并作為絕緣管或管狀管路襯層。表1描述了根據(jù)本發(fā)明制造的產(chǎn)品10的防液體性能，與未變化的CertainTeed公司生產(chǎn)的ToughGard管路板的性能相比較。產(chǎn)品用與International Nonwoven& Disposables Association(INDA)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試相同的檢測(cè)方法進(jìn)行評(píng)估，該標(biāo)準(zhǔn)用于防酒精I(xiàn)ST 80.6-92，目的在于測(cè)量無紡纖維對(duì)由灑精和酒精/水溶液形成的潮濕和滲透的抵御能力。防酒精的能力用于粗略地估計(jì)檢測(cè)材料表面的能力。防水和異丙醇溶液時(shí)間是針對(duì)2毫升的去離子水或混合有已知量異丙醇的去離子水的樣品。
表1樣品標(biāo)號(hào)防水時(shí)間防異丙醇溶液時(shí)間(小時(shí))(小時(shí)/時(shí)鐘)10％20％ToughGard管路板 對(duì)照物 2+ ＜1小時(shí)≤1分鐘改進(jìn)的ToughGard管路板 產(chǎn)品10 2+ ＞1小時(shí)5-30分鐘(具有Dow CorningDC347硅樹膠)如表1所示，對(duì)照物和產(chǎn)品10都展示了多于2小時(shí)的防水時(shí)間。雖然表1中未顯示，對(duì)于30％和更高的溶劑體積濃度的含水異丙醇溶液，兩種產(chǎn)品的防液體時(shí)間是不予重視的。然而，相對(duì)于10％和20％的異丙醇溶液，產(chǎn)品10的防液體時(shí)間大大地大于對(duì)照物。
雖然為了說明的目的已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明，應(yīng)該明白這樣詳細(xì)只是為了說明并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下可以做出各種變化，本發(fā)明由權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種絕緣空氣管產(chǎn)品包括用樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)纖維材料形成的第一層；和通過粘合劑粘接到所述第一層表面的第二層，粘合劑包含有效量的疏水劑，使產(chǎn)品具有必要的防水性能和抵御不超過20％體積異丙醇含水溶液的能力。
2.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于所述的粘合劑包括粘結(jié)劑和疏水劑。
3.如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其特征在于粘合劑中疏水劑的有效量是疏水劑與粘結(jié)劑的比值大約是1∶20至1∶200。
4.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于疏水劑選自硅樹脂、油、碳氟化合物和蠟。
5.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于所述第一層是剛性的。
6.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于產(chǎn)品是管路板。
7.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于產(chǎn)品是管狀管路。
8.用于制造一種絕緣空氣管產(chǎn)品的方法，所述方法包括以下步驟(a)提供用樹脂粘結(jié)劑粘接纖維材料形成的第一層；和(b)用包含有效量疏水劑的粘合劑粘接表面層到第一層表面，使產(chǎn)品具有必要的防水性能和抵御不超過大約20％體積溶劑的含水溶液的能力。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的粘合劑包括粘結(jié)劑和疏水劑。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于粘合劑中疏水劑的有效量是疏水劑與粘結(jié)劑的比值大約是1∶20至1∶200。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于疏水劑是硅樹脂、油、碳氟化合物和蠟。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述第一層是剛性的。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于產(chǎn)品是管路板。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于產(chǎn)品是管狀管路。
15.一種防水粘合劑包括可固化樹脂和疏水劑。
16. 如權(quán)利要求15所述的粘結(jié)劑，其特征在于粘合劑中疏水劑的有效量是疏水劑與樹脂的比值大約是1∶20至1∶200。
全文摘要
防水纖維空氣管絕緣產(chǎn)品和用于制造這種產(chǎn)品的方法。該產(chǎn)品包括由樹脂粘接纖維的第一層和由可固化的、較佳的是無紡表面材料粘接到第一層上的第二層構(gòu)成的管路板或管狀管路，其特征在于表面材料為板或管形成空氣流表面。管路板或管較好的是通過在粘接第二層到第一層的粘結(jié)劑中加入疏水劑使空氣流表面具有防水性能。
文檔編號(hào)A61M39/00GK1457295SQ02800332
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者M·S·托爾斯, J·O·瑞德 申請(qǐng)人:圣戈班伊索福公司