專利名稱：厚無機(jī)纖維幅材以及制備和使用方法
厚無機(jī)纖維幅材以及制備和使用方法相關(guān)專利串請(qǐng)的交叉引用本專利申請(qǐng)要求于2010年4月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/323，515的優(yōu)先權(quán)，該專利的公開內(nèi)容以全文引用方式并入本文中。
背景技術(shù)：
包括無機(jī)纖維的濕法成網(wǎng)幅材和干法成網(wǎng)幅材一直以來都是已知的，且已被用于各種應(yīng)用，尤其是涉及抗高溫的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。本發(fā)明還公開了制備和使用此類幅材的方法。重力成網(wǎng)工藝包括機(jī)械地分離無機(jī)纖維，以及將所述纖維聚 集成一體化厚幅材，且所述工藝可包括將多種類型的無機(jī)纖維混合和/或?qū)o機(jī)粒狀添加劑與所述纖維混合。因此，在一個(gè)方面，本文公開一種厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。因此，在另一方面，本文公開一種制備重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的方法，所述方法包括將無機(jī)纖維引入成形室中，所述成形室中包括多個(gè)纖維分離輥，這些纖維分離輥以至少一行設(shè)置于所述成形室中，且所述成形室包括移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)；用所述纖維分離輥機(jī)械地分離所述無機(jī)纖維中的至少一些無機(jī)纖維；通過所述移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)來捕獲所述無機(jī)纖維的任何殘余的團(tuán)聚物，并將所捕獲的團(tuán)聚物返回到所述纖維分離輥，以由所述纖維分離輥機(jī)械地分離；將機(jī)械分離的無機(jī)纖維聚集成重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊；將所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊從所述成形室取出；以及加固所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊以形成厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。因此，在另一方面，本文公開一種增強(qiáng)隔板中的貫穿式開口的防火性的方法，所述方法包括將至少一個(gè)包括厚度大于約5cm的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的制品至少部分插入到所述貫穿式開口中。因此，在另一方面，本文公開一種增強(qiáng)細(xì)長(zhǎng)物體或者大體對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)物體集合的防火性的方法，所述方法包括沿著所述物體或物體集合的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)度的至少一部分，將一個(gè)制品包括厚度大于約5cm的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的至少至少部分周向纏繞在所述物體或物體集合的周圍。在以下具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明的這些方面和其他方面將顯而易見。然而，在任何情況下都不應(yīng)將上述發(fā)明內(nèi)容理解為是對(duì)要求保護(hù)的主題的限制，該主題僅由所附權(quán)利要求書限定，并且在審查期間可以進(jìn)行修改。
圖I示出了可用于制備重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的示例性工藝的示意性側(cè)視圖。
圖2示出了包括重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的示例性制品的側(cè)視圖。圖3示出了示例性防火制品的示意性前視圖，所述示例性防火制品包括布置在貫穿式開口中的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。圖4示出了示例性防火制品的示意性前視圖,所述示例性防火制品包括纏繞在細(xì)長(zhǎng)物體周圍的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。
在各圖中，類似的參考標(biāo)號(hào)表示類似的元件。一些元件可能以相同或相等的倍數(shù)出現(xiàn)；在此類情況下，參考標(biāo)號(hào)可能僅標(biāo)出一個(gè)或多個(gè)代表性元件，但應(yīng)當(dāng)理解，此類參考標(biāo)號(hào)適用于所有此類相同的元件。除非另外指明，否則本文檔中的所有圖和附圖均未按比例繪制，并且被選擇用于示出本發(fā)明的不同實(shí)施例。具體地講，除非另外指明，否則僅用示例性術(shù)語描述各種部件的尺寸，并且不應(yīng)從附圖推斷各種部件的尺寸之間的關(guān)系。盡管在本發(fā)明中可能使用了“頂部”、“底部”、“上部”、“下部”、“下方”、“上方”、“前部”、“背部”、“向夕卜”、“向內(nèi)”、“向上”和“向下”以及“第一”和“第二”等術(shù)語，但應(yīng)當(dāng)理解，除非另外指明，否則這些術(shù)語僅以它們的相對(duì)意義使用。
具體實(shí)施例方式圖I是側(cè)視圖(具有成形室2的剖面圖)，示出了可用于制備厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材10的示例性設(shè)備I (其中術(shù)語厚在本文中定義成意指至少5cm)。無機(jī)纖維3 (可包括纖維塊、大量纖維的團(tuán)聚物等)(例如)通過纖維輸入裝置31被引入成形室2中。在進(jìn)入成形室2之前，可使用開啟工具(未圖示)來至少部分地打開、梳理和/或分離纖維3 (例如，從捆等可直接使用的狀態(tài))。在一些實(shí)施例中，可將多種類型的纖維引入成形室2中，在這種情況下，本文所述工藝將用于將不同類型的纖維彼此混合在一起，以及機(jī)械地分離(例如，解聚)每種類型的纖維。在一些實(shí)施例中，可將一種或多種類型的無機(jī)粒狀添加劑21引入成形室2中，在這種情況下，本文所述工藝將用于將粒狀添加劑21與無機(jī)纖維混合，以及機(jī)械地分離無機(jī)纖維。粒狀添加劑21可包括一種或多種膨脹助劑、一種或多種吸熱添加劑、一種或多種絕緣添加劑，以及一種或多種粘結(jié)劑等，如下文詳細(xì)描述。如果存在，則粒狀添加劑21可通過纖維輸入裝置31與纖維3 —起引入成形室2中，或者可以(例如)通過顆粒輸入裝置22單獨(dú)地引入。設(shè)備I也可包括流體(液體)噴射系統(tǒng)32，該系統(tǒng)可將流體噴射到纖維3上，然后再在將纖維引入成形室2中；可將流體噴射到成形室2的內(nèi)部中，以與其中的纖維接觸；以及/或者可在纖維3已沉積為墊并且已離開成形室2之后，將流體噴射到纖維3上。流體可用于任何用途。例如,所述流體可包括水、水溶液,或無水流體或溶液，用于改進(jìn)對(duì)纖維的加工?；蛘?，所述流體可包括溶液、分散體、乳膠等，例如，包括一種或多種粘結(jié)劑，以及/或者包括一種或多種無機(jī)粒狀添加劑，如下文詳細(xì)描述。如果需要，所述流體可包括無機(jī)粒狀添加劑21。在成形室2內(nèi)，無機(jī)纖維3被機(jī)械地分離(例如，部分、多半，或幾乎完全解聚)成單獨(dú)的纖維和/或若干纖維或更少纖維的組。這是通過旋轉(zhuǎn)各自包括凸起4 (稱為通用術(shù)語尖狀物(spike)，但這些凸起可以是任何合適的設(shè)計(jì))的纖維分離輥7來實(shí)現(xiàn)的。相鄰輥7的尖狀物4處于互相配合關(guān)系(但它們通常不接觸彼此)，因此可以對(duì)纖維3的團(tuán)聚物施加剪切力(尤其是在團(tuán)聚物被暫時(shí)捕獲在兩個(gè)移動(dòng)(例如反轉(zhuǎn))的尖狀物之間時(shí))，并且至少部分地將團(tuán)聚物分離成單獨(dú)的纖維，或分離成較小數(shù)量纖維的團(tuán)聚物。在一些實(shí)施例中，纖維分離輥7可以呈現(xiàn)為上組輥行71和72，以及下組輥行73和74，如圖I所述。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，考慮到特定組合物和/或即將加工的纖維的性質(zhì)，可以對(duì)成形室2以及其中的纖維分離輥7的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)進(jìn)行調(diào)控。例如，輥的間距、尖狀物長(zhǎng)度、尖狀物沿著輥和環(huán)繞輥的間距、尖狀物的互相配合程度、不同輥的旋轉(zhuǎn)速度、不同輥的旋轉(zhuǎn)方向等中的任何或全部可以改變，例如，以延長(zhǎng)某些纖維在腔室2內(nèi)的停留時(shí)間，從而提高纖維的機(jī)械分離量等。纖維分離輥的作用可通過可選的空氣流得到增強(qiáng)，例如，通過使用(可選的)空氣噴嘴來實(shí)現(xiàn)，這些空氣噴嘴適當(dāng)?shù)匚挥诔尚问?中，能夠使纖維團(tuán)聚物在成形室2內(nèi)翻滾和/或再循環(huán)。(注意，盡管本文中使用術(shù)語空氣，但該術(shù)語以其最廣泛的意義使用，且可涵蓋對(duì)任何合適的氣態(tài)流體的使用)。纖維輸入裝置31可以有利地設(shè)置在成形室2的上部中(如圖I所示)，例如，以使得纖維3可以輕松地送至纖維分離輥7附近，從而如上所述進(jìn)行加工。例如，如果需要將粒狀添加劑21送至輥7附近，顆粒輸入裝置22可以位于成形室2的上部中?；蛘撸w粒輸入裝置22可以位于成形室2的下部中(例如，在輥7下方)。任何布置方式都是可以的，只要 能夠針對(duì)特定應(yīng)用使粒狀添加劑21與纖維充分混合即可。纖維的團(tuán)聚物和/或單獨(dú)的纖維最終將在重力的影響下在成形室2內(nèi)向下降落。成形室2包括環(huán)形帶篩網(wǎng)8 (可以(例如)通過上組纖維分離輥行71和72和通過下組纖維分離輥行73和74，總體上如圖I所示)。環(huán)形帶篩網(wǎng)8可以包括具有所需尺寸或尺寸組合的通孔。因此，纖維團(tuán)聚物、纖維塊等，如果存在且如果大于特定尺寸，則可被環(huán)形帶篩網(wǎng)8捕獲，并且在成形室2內(nèi)再循環(huán)，以通過所述纖維分離輥組中的一組或兩組，從而進(jìn)行額外的機(jī)械分離(例如，解聚)。使用成形室2來進(jìn)行機(jī)械分離和/或混合無機(jī)纖維在已公布的PCT專利申請(qǐng)WO 2009/048859中更詳細(xì)地描述，該專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。避免在環(huán)形帶篩網(wǎng)8的作用下進(jìn)行再循環(huán)的機(jī)械分離的纖維(如果使用多種類型的無機(jī)纖維，則可包括混合的纖維，和/或可與粒狀添加劑21 (如果存在的話)混合)將受到重力的推動(dòng)，最終落在載體5 (可以便利地為環(huán)形帶等)上以形成纖維墊6。通常，纖維3落在一種構(gòu)造中，該構(gòu)造可以大體平行于載體5的表面,且可以相對(duì)于載體5的順維和橫維軸而大體無規(guī)則。載體5位于成形室2的底部，成形室中包括的載體5可以穿過成形室2的下部，或者在成形室2的底部中的開口下方穿過，以使得在任一種情況下，纖維3 (以及粒狀添加劑21 (如果存在的話))均可沉積在載體上。載體5可以是透氣的；并且可將至少部分真空施加到載體5的底部表面，以使得可以穿過載體5施加壓差，以有助于將纖維和粒狀添加劑沉積并保持在載體5上。如果需要，可以便利地在載體5上使用一次性透氣層(例如，薄的一次性多孔紙襯墊)。重力成網(wǎng)工藝可以有利地使纖維3 (以及粒狀添加劑21 (如果存在的話))大體均勻地穿過形成的纖維墊6的橫維厚度而沉積。纖維墊6可以在載體5上被傳送到成形室2的外部，或離開成形室。如果需要，輥23可以在纖維墊6離開成形室2時(shí)提供。輥23可以使纖維墊6暫時(shí)壓縮，但通常纖維墊6基本上可以回彈。本文中對(duì)纖維墊6的剛沉積厚度的所有參考是指纖維墊已從所述輥下穿過后的厚度。纖維墊6可以被傳送到下文將更詳細(xì)描述的各加工單元，同時(shí)停留在載體5上(如圖I的示例性實(shí)施例所述)?；蛘?，纖維墊6可以為此而從載體5傳送到單獨(dú)的載體上。本發(fā)明的方法也可用于減少纖維群體中的渣球量(如果渣球存在的話)。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員熟知渣球是有時(shí)形成于(例如)纖維的熔融加工過程中，且可產(chǎn)生不利影響的顆粒，例如固體顆粒。通過纖維分離輥的剪切作用，渣球可以從纖維群體中去除，且隨后可以與纖維分離，例如，通過篩子(如果設(shè)在腔室2中的話)等分離?；蛘?，渣球可以通過離心力與纖維分離，例如，使用氣旋分離裝置來實(shí)現(xiàn)分離。上文描述了通過纖維分離輥7 (以相對(duì)較低的速度旋轉(zhuǎn)從而施加相對(duì)較低的剪切力)來機(jī)械地分離(例如，解聚)纖維團(tuán)聚物的工藝，其中機(jī)械分離的纖維3穿過腔室2降落以落在載體5上，且任何殘余的纖維團(tuán)聚物(如果存在的話)在環(huán)形帶篩網(wǎng)8的作用下再循環(huán)，本文中將該工藝稱為重力成網(wǎng)，通過該工藝形成的無機(jī)纖維墊稱為重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊。所述重力成網(wǎng)工藝可以不同于所謂的濕法成網(wǎng)幅材成形工藝，濕法成網(wǎng)幅材成形工藝依賴于造紙?jiān)O(shè)備和方法。該工藝也可以不同于梳理法、扯松法和氣流成網(wǎng)法等公知的傳統(tǒng)干法成網(wǎng)成形工藝。梳理法或扯松法涉及纖維塊的機(jī)械分離(例如，通過使梳理輥大體以相對(duì)較高的速度旋轉(zhuǎn))以及將纖維定向成大體平行且順維取向的構(gòu)造。眾所周知，這種類型的(剪切力相對(duì)較高)機(jī)械分離如果用于無機(jī)纖維，尤其是相對(duì)較長(zhǎng)的陶瓷 纖維和/或無機(jī)纖維，則會(huì)導(dǎo)致基本上破損。氣流成網(wǎng)工藝(例如，使用商購(gòu)的幅材成形機(jī)的那些氣流成網(wǎng)工藝，例如由美國(guó)紐約州馬其頓(Macedon)的蘭多機(jī)器制造公司(Rando Machine Corp.)以商品名“RANDO WEBBER”銷售的幅材成形機(jī)；或者由丹麥的掃描幅材公司(ScanWeb Co.)以商品名“DAN WEB”銷售的幅材成形機(jī))涉及使用刺毛輥(通常以相對(duì)較高的速度旋轉(zhuǎn))以及高速氣流來將纖維傳送到收集表面上。類似于機(jī)械梳理法，已知?dú)饬鞒删W(wǎng)法導(dǎo)致無機(jī)纖維，尤其是相對(duì)較長(zhǎng)的無機(jī)纖維和/或陶瓷無機(jī)纖維明顯破損。相比之下，重力成網(wǎng)工藝依賴于纖維分離輥，所述纖維分離輥(例如，通過以遠(yuǎn)低于旋轉(zhuǎn)刺毛輥、旋轉(zhuǎn)梳理輥等的速度旋轉(zhuǎn))能夠以最小破損來加工無機(jī)纖維，尤其是長(zhǎng)纖維和/或陶瓷纖維。隨著通過上述方法在載體5上沉積，無機(jī)纖維3包括機(jī)械強(qiáng)度或完整性極小或不存在的無機(jī)纖維墊6。纖維墊6隨后可以得到加固，例如，通過加固單元9實(shí)現(xiàn)，從而具有足夠的機(jī)械完整性，以包括無機(jī)纖維幅材10。無機(jī)纖維幅材是指這樣一種無機(jī)纖維墊，即，已得到加固(例如，通過直接或間接地使一些或全部幅材纖維彼此纏結(jié)和/或彼此粘合)，以使所述幅材是自支承幅材，例如具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度(順維、橫維以及穿過所述幅材的厚度)，以在軋制、切削、轉(zhuǎn)換加工等操作中進(jìn)行處理，從而使得無機(jī)纖維幅材10形成為本文所公開的各種產(chǎn)品。纖維墊6可以在加固過程期間留在載體5上(如圖I的示例性布置方式所示);或者，纖維墊6可以傳送到單獨(dú)的載體上以進(jìn)行加固。通過本文所公開的方法，纖維墊6可以得到加固，以提供至少約5cm厚的纖維幅材10。在一些實(shí)施例中，纖維幅材通過針刺法(也稱為針縫合法)進(jìn)行加固。在這種情況下，加固單元9可包括針刺單元。針刺墊是指其中存在纖維物理纏結(jié)的墊，該纏結(jié)是通過多次全部或部分穿透墊而(例如)通過倒刺針形成的。可使用具有倒刺針(例如，可從美國(guó)威斯康辛州馬尼托沃克(Manitowoc)的福斯特針公司(Foster Needle Company, Inc.)商購(gòu))的傳統(tǒng)針刺設(shè)備(例如，德國(guó)迪樂公司(Dilo)以商品名“DIL0”銷售的針刺機(jī))來對(duì)纖維墊進(jìn)行針刺，從而得到針刺的纖維墊。每個(gè)墊區(qū)的針刺數(shù)可隨特定應(yīng)用而變，尤其是取決于在執(zhí)行針刺過程中需要的幅材厚度的減小。在多個(gè)實(shí)施例中，所述纖維墊可以受到針刺，以提供約2到約2000針刺/cm2。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以使用任何合適的針，包括已知尤其適用于加工無機(jī)纖維的那些針。合適的針可以包括(例如)可從威斯康辛州馬尼托沃克的福斯特針公司以商品名15X18x32X3. 5RB F209-6NK/CC、15X 18X32X3. 5CBF209-6. 5NK/CCU5X18X25X3. 5RB F209-7NK和 15X 18X25X3. 5RB F209-8NK商購(gòu)的針，或者它們的等效物。所述針可以穿過墊的整個(gè)厚度，或者僅部分穿過所述厚度。即使所述針未完全刺入纖維墊中，所述針刺工藝至少可以在鄰近墊表面的層中提供足夠的纖維纏結(jié)，以提高纖維幅材在順維和橫維方向上的拉伸強(qiáng)度。在這種類型的一些實(shí)施例中，所述針刺法可以形成大體致密的表面層，該層中包括充分纏結(jié)的纖維。在此類致密表面層中，例如，每單位致密層體積的纖維密度可以比幅材中未被針刺的內(nèi)部的纖維密度大至少20%、至少30%，或至少40%。在多個(gè)實(shí)施例中，所述墊可以從一側(cè)針刺，或從兩側(cè)針刺?？梢詧?zhí)行針刺，以維持纖維墊的剛沉積厚度，從而根據(jù)本文所公開的方法形成厚纖維幅材。在多個(gè)實(shí)施例中，可以執(zhí)行針刺，以使得重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約60%、至少80%、至少90%，或至少95%。在一些實(shí)施例中，這可以通過執(zhí)行最小量的針刺來實(shí)現(xiàn)，以使得由此形成的纖維幅材沿著幅材的順維和橫維具有所需的拉伸強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，針刺可以僅在纖維墊中鄰近主表面的層內(nèi)執(zhí)行，而不在深入纖維墊內(nèi)部的層內(nèi)執(zhí)行。此類針刺可以(例如)形成高度纏結(jié)纖維的表面層，以增強(qiáng)幅 材的橫維和順維拉伸性質(zhì)。在特定實(shí)施例中，此類針刺在鄰近幅材的第一主表面的層上執(zhí)行，且在鄰近幅材的第二主表面的層上執(zhí)行。在任何或全部這些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可以經(jīng)過選擇，以使得至少一些纖維的長(zhǎng)度和/或其他性質(zhì)(例如，脆性相對(duì)缺乏)能夠提高針刺增強(qiáng)形成的纖維幅材的拉伸性質(zhì)的量。例如，所述纖維墊可以包括從由以下項(xiàng)組成的組中選出的長(zhǎng)無機(jī)纖維的至少5%、10%、20%或40% :長(zhǎng)玻璃纖維、長(zhǎng)陶瓷纖維以及長(zhǎng)玄武巖纖維。在一些實(shí)施例中，所述纖維墊可以使用(例如)美國(guó)專利No. 4，181，514中提出的技術(shù)，通過縫編法來進(jìn)行加固。例如，所述墊可以用有機(jī)線，或者玻璃、陶瓷或金屬(例如，不銹鋼)等無機(jī)線進(jìn)行縫編。在某些實(shí)施例中，所述纖維墊可以通過粘合工藝來進(jìn)行加固，在所述粘合工藝中，所述墊含有粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑被活化以將至少一些纖維粘合在一起。此類粘結(jié)劑可以采用固體形式(例如，采用粉末的形式，作為纖維等)、液體形式(例如，溶液、分散體、懸浮液、乳膠等)等引入。無論采用固體形式還是液體形式，一種或多種粘結(jié)劑可以引入成形室2中，方法是在纖維3被引入成形室2中之前沉積到纖維3上或與纖維3混合；或者，可引入成形室2中，以與其中的纖維3接觸；或者，可以在纖維墊6形成之后，沉積到纖維墊6上/內(nèi)。粘結(jié)劑可以遍及纖維墊6的內(nèi)部，或者可以主要存在于一個(gè)或多個(gè)主表面上(例如，如果粘結(jié)劑沉積在纖維墊6的主表面上，從而大體上不滲入纖維墊6中)。在這種情況下，粘結(jié)劑可以提供粘合纖維的表面層，從而提高幅材的順維和/或橫維拉伸強(qiáng)度。粘結(jié)劑可以是有機(jī)的或無機(jī)的。如果一種或多種無機(jī)粒狀添加劑(例如，一種或多種膨脹助劑、一種或多種吸熱添加劑、一種或多種絕緣添加劑，或者它們的混合物)將被引入幅材中，則粘結(jié)劑可以用于將無機(jī)粒狀添加劑粘結(jié)在幅材中。在一些實(shí)施例中，加固可以通過結(jié)合使用針刺和一種或多種粘結(jié)劑的活化來實(shí)現(xiàn)。在此類實(shí)施例中，針刺可以在粘結(jié)劑的活化之前或之后執(zhí)行。多種橡膠、水溶性聚合物配混料、熱塑性樹脂、熱固性樹脂等可適用于作為有機(jī)粘結(jié)劑。橡膠的實(shí)例包括天然橡膠、丙烯酸類橡膠(例如，丙烯酸乙酯和氯乙基乙烯基醚的共聚物、丙烯酸正丁酯和丙烯腈的共聚物等)、丁腈橡膠(例如，丁二烯和丙烯腈的共聚物等)、丁二烯橡膠等。水溶性聚合物配混料的實(shí)例包括羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。熱塑性樹脂的實(shí)例包括以下形式的丙烯酸類樹脂丙烯酸的均聚物或共聚物、丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯等；丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物等。熱固性樹脂的實(shí)例包括雙酚型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂等。此類有機(jī)粘結(jié)劑可以采用粘結(jié)劑液體的形式使用(例如，水溶液、水分散型乳液、使用有機(jī)溶劑的乳膠或溶液)。粘合也可通過以下方式來實(shí)現(xiàn)將采用粉末或纖維形式的有機(jī)聚合物粘結(jié)劑材料包括在墊中，并對(duì)所述墊進(jìn)行熱處理，以使聚合物材料熔融或軟化，從而將至少一些墊纖維彼此粘合。在這種情況下，加固單元9可包括烘箱或任何其他合適的熱源?？梢员话ㄔ趬|中的合適的聚合物粘結(jié)劑材料包括熱塑性聚合物，該熱塑性聚合物包括聚烯烴、聚酰胺、聚酯、醋酸乙烯酯乙烯共聚物，以及乙烯基酯乙烯共聚物。或者，熱塑性聚合物纖維可被包括在墊中。合適的熱塑性聚合物纖維的實(shí)例包括聚烯烴纖維(例如，聚乙烯或聚丙烯)、聚苯乙烯纖維、聚醚纖維、聚酯纖維(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT))、乙烯基聚合物纖維(例如，聚氯乙烯和聚偏二氟乙烯)、聚酰胺(例如，聚己內(nèi)酰 胺)、聚氨酯、尼龍纖維和聚芳酰胺纖維。用于纖維墊熱粘合的尤其有效纖維還包括所謂的雙組分粘合纖維，該纖維通常包括組成不同或具有不同物理性質(zhì)的聚合物。通常，此類纖維是芯/外皮纖維，其中，例如，芯的聚合物組分具有較高熔點(diǎn)并提供機(jī)械強(qiáng)度，而外皮具有較低熔點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)粘合，例如熔融粘合。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，雙組分粘合纖維可以是芯/外皮聚酯/聚烯烴纖維?？墒褂玫碾p組分纖維包括可以商品名“TREVIRA255”從德國(guó)博賓根(Bobingen)的特雷維拉公司(Trevira GmbH)商購(gòu)，以及以商品名“FIBER VISION CREATEWL”從丹麥瓦德(Varde)的維順公司(FiberVisions)商購(gòu)的那些雙組分纖維。此類有機(jī)粘結(jié)劑(如果存在的話)能夠以任何合適的量使用。在多個(gè)實(shí)施例中，基于無機(jī)纖維幅材10的總重量,有機(jī)粘結(jié)劑的量可以小于約20重量％、10重量％、5重量％、2重量％、1重量％或O. 5重量％。在一些實(shí)施例中，有機(jī)粘結(jié)劑的量可以為至少O. 2%、0. 5%或1.0%。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維幅材基本上不含有機(jī)粘結(jié)劑。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，此處以及本文的其他上下文中所用的術(shù)語“基本上無”并不排除存在一些極少量(例如，O. I重量％或更小)的材料，這可能在(例如)使用受到慣常清洗工序的大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備時(shí)發(fā)生。此類有機(jī)粘結(jié)劑可以根據(jù)需要單獨(dú)使用、彼此結(jié)合使用，和/或與一種或多種無機(jī)粘結(jié)劑結(jié)合使用。此類有機(jī)粘結(jié)劑可與任何合適的無機(jī)纖維結(jié)合使用，包括，例如，陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玄武巖纖維、礦棉纖維，以及它們的任意組合。此類有機(jī)粘結(jié)劑也可與任何合適的無機(jī)粒狀添加劑結(jié)合使用，包括，例如，膨脹助劑、吸熱添加劑，和/或絕緣添加劑，以及它們的混合物。無機(jī)粘結(jié)劑可根據(jù)需要使用(例如，替代上述有機(jī)粘結(jié)劑或與其相結(jié)合)，并且可提供有利的高溫性能，例如，在某些防火應(yīng)用中提供該性能。合適的無機(jī)粘結(jié)劑可包括，例如，堿金屬硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、粘土等。因此，合適的無機(jī)粘結(jié)劑可包括，例如，硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鋰、硅磷酸鹽、磷酸鋁、磷酸、磷酸鹽玻璃(例如，水溶性磷酸鹽玻璃)、硼砂、硅溶膠、膨潤(rùn)土、鋰蒙脫石等。此類粘結(jié)劑可根據(jù)需要單獨(dú)使用、彼此結(jié)合使用，和/或與一種或多種有機(jī)粘結(jié)劑結(jié)合使用。此類無機(jī)粘結(jié)劑可與任何合適的無機(jī)纖維結(jié)合使用，包括，例如，陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玄武巖纖維、礦棉纖維，以及它們的任意組合。此類無機(jī)粘結(jié)劑也可與任何合適的無機(jī)粒狀添加劑結(jié)合使用，包括，例如，膨脹助劑、吸熱添加劑，和/或絕緣添加劑。此類無機(jī)粘結(jié)劑(如果存在的話)能夠以任何合適的量使用。在多個(gè)實(shí)施例中，基于無機(jī)纖維幅材10的總重量，無機(jī)粘結(jié)劑的量可以為至少O. I重量％、0. 5重量％或I. O重量％。在另外的實(shí)施例中，無機(jī)粘結(jié)劑的量可以為至多20%、10%或5%。無論是有機(jī)的還是無機(jī)的，上述粘結(jié)劑通常將被活化，以將至少一些纖維3彼此粘合，從而將無機(jī)纖維墊6加固成無機(jī)纖維幅材10，和/或?qū)⒁环N或多種無機(jī)粒狀添加劑粘結(jié)到無機(jī)纖維幅材10中。此類活化工藝可包括熱曝露(例如，就雙組分有機(jī)聚合物粘合纖維而言)?；蛘?，此類活化工藝可包括去除液體，例如，溶劑(例如，就硅酸鈉等無機(jī)粘結(jié)劑而言，去除水)。如果需要，此類通過去除溶劑實(shí)現(xiàn)的活化可由熱曝露輔助。此類工藝的任何組合均屬于在此所用的術(shù)語活化。如上所述，在一些實(shí)施例中，厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊可進(jìn)行加固，以通過使一種或多種粘結(jié)劑(無論是有機(jī)的還是無機(jī)的)活化來形成厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。例如，如果·使用熱活化粘結(jié)劑，則無機(jī)纖維墊6可通過穿過活化單元9 (例如，烘箱，或其他任何合適的熱源，包括，例如，紅外光等)而加固成無機(jī)纖維幅材10。在這種情況下，活化工藝可受到控制，從而在活化工藝中不顯著減小纖維墊的厚度。這可以通過以下方式來執(zhí)行，例如，當(dāng)幅材在加固工藝結(jié)束離開烘箱時(shí)，十分輕微地壓縮所述幅材，或者根本不壓縮所述幅材。在一些實(shí)施例中，粘結(jié)劑可提供在纖維墊中鄰近主表面的層中，粘結(jié)劑并不提供在深入纖維墊的內(nèi)部的層中。因此，粘結(jié)劑的活化可以向幅材提供沿著幅材的順維和橫維增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度的表面層。在一些實(shí)施例中，厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可能是通過活化一種或多種粘結(jié)劑來加固纖維墊，并結(jié)合使用針刺而形成的。在這種情況下，可以使用相對(duì)較低含量的粘結(jié)劑(例如，基于總纖維重量，小于約5重量％、小于約2重量％，或小于約I重量％)，以及相對(duì)較少量的針刺，這兩個(gè)相結(jié)合以向幅材提供所需的拉伸強(qiáng)度。在特定實(shí)施例中，所述幅材可包括(相對(duì)較少)量的粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑足以增強(qiáng)幅材在幅材厚度方向上的拉伸性質(zhì)，幅材中鄰近幅材主表面的至少一層經(jīng)過針刺，以增強(qiáng)幅材在橫維和/或順維方向上的拉伸性質(zhì)。如上所述，針刺可以在粘結(jié)劑的活化之前或之后進(jìn)行。上述先進(jìn)行重力成網(wǎng)，然后加固的工藝可用于生產(chǎn)厚度至少為5cm的厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。本文所定義的術(shù)語重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材意指一種非織造幅材，在該幅材中，至少約80重量％的幅材纖維是無機(jī)纖維，且該幅材是對(duì)通過上述工藝制成的無機(jī)纖維墊進(jìn)行加固而制成的，在上述工藝中，通過纖維分離輥的機(jī)械作用來分離纖維(例如，從最初至少部分成塊或團(tuán)聚狀態(tài)進(jìn)行分離)，機(jī)械分離的纖維能夠在重力作用下落到收集表面上以形成墊，任何殘余的纖維塊或團(tuán)聚物(如果存在的話)再循環(huán)以再次經(jīng)歷機(jī)械分離過程。在多個(gè)實(shí)施例中，至少約90重量％、或至少約95重量％的幅材纖維是無機(jī)纖維。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本文所定義和描述的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可在幅材的若干可測(cè)量性質(zhì)中的任何性質(zhì)或所有性質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)的濕法成網(wǎng)幅材。例如，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)的濕法成網(wǎng)幅材將包括指示濕法成網(wǎng)工藝的結(jié)構(gòu)特征，和/或?qū)ǜ鞣N輔助劑(例如，可包括粘結(jié)劑、加工助劑、絮凝劑、消泡劑等)，這些輔助劑即使僅以微觀量存在于最終烘干的幅材中，也可被識(shí)別成指示濕法成網(wǎng)工藝。
本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，本文所公開和描述的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材與傳統(tǒng)的梳理成網(wǎng)幅材的不同之處可能在于，例如，本文所述的幅材可包括以大體無規(guī)則的纖維取向進(jìn)行取向的纖維(相對(duì)于幅材的長(zhǎng)度和寬度)，相比之下，傳統(tǒng)的梳理成網(wǎng)幅材通常呈現(xiàn)出幅材纖維沿著幅材順維軸大體彼此平行地取向的構(gòu)造。在一些情況下，本文所公開的重力成網(wǎng)無機(jī)幅材與梳理成網(wǎng)幅材的不同之處可能在于，重力成網(wǎng)幅材包括長(zhǎng)度類似于(即，平均至少80%，或者甚至90%)用于制備幅材的無機(jī)纖維的長(zhǎng)度的無機(jī)纖維。相比之下，如上所述，傳統(tǒng)的梳理工藝通常生產(chǎn)無機(jī)纖維長(zhǎng)度顯著小于(例如，小于80%)梳理前長(zhǎng)度的幅材。這些不同之處在使用長(zhǎng)無機(jī)纖維(本文將長(zhǎng)定義成意指長(zhǎng)度為至少約5cm)時(shí)，和/或在使用陶瓷纖維時(shí)尤為明顯，如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員所知，陶瓷纖維極易碎且脆弱。重力成網(wǎng)幅材出于類似原因以類似方式區(qū)別于傳統(tǒng)的氣流成網(wǎng)幅材(例如，通過Rando-Webber型設(shè)備制成)。 本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，本文所定義和描述的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可區(qū)別于通過生成并直接收集無機(jī)纖維制成的無機(jī)纖維幅材(例如,通過將礦物熔體提供給旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子并直接收集由此制成的硬化纖維而制成)。重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材與此類直接收集的幅材的不同之處可能在于，例如，重力成網(wǎng)幅材與傳統(tǒng)直接收集的無機(jī)纖維幅材相比包括極少或不包括洛球，與傳統(tǒng)直接收集的無機(jī)纖維幅材相比包括少量或不包括纖維塊或團(tuán)聚物，包括離散長(zhǎng)度的纖維(例如，短纖維)，包括兩種或更多種不同群體的纖維(例如，不同尺寸、長(zhǎng)度、組成等)，和/或包括組成和/或量與直接收集方法不相容的粒狀添加劑和/或粘結(jié)劑。具體地講，重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材與此類直接收集的幅材的不同之處可能在于，高橫維厚度均勻性，這種均勻性可通過重力成網(wǎng)幅材(例如，厚度可從距幅材的橫維邊緣不足10%到幅材中心變化)呈現(xiàn)出。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，對(duì)于直接收集的幅材，向橫維邊緣通常明顯比沿著中心線處薄，這歸因于熔融形成/直接收集工藝的性質(zhì)。本文所公開的厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材被定義成厚度為至少約5cm。根據(jù)本文的定義，無機(jī)纖維幅材的厚度意指沿著幅材的最短維，幅材的第一主表面與第二主表面之間的距離，且本文將該厚度定義成通過以下方式獲得將幅材置于平坦的硬質(zhì)表面上，并將
0.6米X0. 6米、2. Okg的平板(例如，平坦金屬板)置于O. 6米X0. 6米的幅材部分的頂上(對(duì)于約O. 54克/cm2的負(fù)載)。此類加重的板可以補(bǔ)償任何厚度變化(例如，當(dāng)樣本在實(shí)驗(yàn)規(guī)模設(shè)備上制成時(shí))，且可提供幅材的“總”厚度。(在某些情況下，例如，在評(píng)估橫維上的幅材厚度變化時(shí)，如果缺乏此類重量，則優(yōu)選測(cè)量多個(gè)幅材部分的厚度)。除非另外特別指明，否則本文中對(duì)纖維墊的剛沉積厚度的所有參考，以及對(duì)纖維幅材的最終厚度的所有參考，是指用2kg板測(cè)量的厚度。厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材是一體化幅材，意指該幅材由一個(gè)連續(xù)的層(例如，大體均勻的組成)制成，這與多個(gè)單獨(dú)的可分辨層的堆疊相對(duì)。(可根據(jù)需要將其他層添加到幅材中)。該厚度使得幅材能夠有利地用于防火枕塊、防火毯等應(yīng)用中，如下文所述。在一些實(shí)施例中，幅材可包括約O. I克/cm3或更小的堆密度。在其他實(shí)施例中，幅材可包括大于O. I到O. 3克/cm3的堆密度。在另一些實(shí)施例中，幅材可包括大于O. 3到
1.O克/cm3的堆密度。在特定實(shí)施例中，幅材可包括大于I. O克/cm3的堆密度。在一些實(shí)施例中，本文所公開的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可包括在約500g/m2到約20000g/m2范圍內(nèi)的每單位面積重量。厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材10可以進(jìn)一步加工，例如，通過后加工單元11進(jìn)行加工，以將幅材10分離成離散的制品12。制品12 (如圖2的示例性實(shí)施例所示)可包括給定用途所需的任何合適的形狀、尺寸或構(gòu)造。具體地講，制品12可用于防火應(yīng)用，如下文詳細(xì)所述。如上所述，重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材10的至少約80重量％的纖維是無機(jī)纖維(例如，含有小于2重量％的碳)。在一些實(shí)施例中，基本上所有的幅材纖維均為無機(jī)纖維。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，此處以及本文的其他 上下文中所用的術(shù)語“基本上所有”并不排除存在一些極少量(例如，O. I重量％或更小)的其他纖維，這可能在(例如)使用受到慣常清洗工序的大型生產(chǎn)設(shè)備時(shí)發(fā)生。在本文所公開的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材中，無機(jī)纖維被機(jī)械地分離(例如，從塊分離，如果存在的話)成單獨(dú)的纖維，或者至少分離成只有若干纖維的團(tuán)聚物，如上所述。因此，根據(jù)定義，重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材并不涵蓋無機(jī)纖維僅以粒狀、具有大量纖維的大體未分離塊等存在于幅材中的幅材。同樣根據(jù)定義，重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材基本上不含有機(jī)填料，有機(jī)填料在本文中被定義成意指切碎的織物材料、橡膠殘余或來自橡膠輪胎的任何其他材料等。(該前提并不排除存在任何上述有機(jī)粘結(jié)劑，無論該粘結(jié)劑是否采用纖維、粉末、乳膠等形式)。用于本文所公開的方法和制品中的無機(jī)纖維可包括任何此類能夠滿足特定應(yīng)用所需的性能標(biāo)準(zhǔn)的纖維。此類無機(jī)纖維可從(例如)以下項(xiàng)中選擇耐火陶瓷纖維、生物可溶性陶瓷纖維、玻璃纖維、多晶無機(jī)纖維、礦棉(石棉)、玄武巖纖維等。特定類型的無機(jī)纖維可單獨(dú)使用；或者，至少兩種或更多種不同類型的無機(jī)纖維可結(jié)合使用。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括陶瓷纖維。例如，耐火陶瓷纖維可適用于特定應(yīng)用。合適的耐火陶瓷纖維可得自多個(gè)商業(yè)源，并且包括已知的這些陶瓷纖維，它們以商品名“FIBERFRAX”得自紐約州尼亞加拉瀑布(Niagara Falls)的奇耐聯(lián)合纖維公司(Unifrax)、以商品名“CERAFIBER”和“KA0W00L”得自喬治亞州奧古斯塔(Augusta)的熱陶瓷公司(Thermal Ceramics Co)、以商品名“CER-W00L”得自田納西州歐文(Erwin)的高級(jí)耐火材料公司(Premier Refractories Co.),以及以商品名“SNSC”得自日本東京的新日本制鐵化學(xué)(Shin-Nippon Steel Chemical)?？捎玫囊恍┨沾衫w維包括多晶氧化物陶瓷纖維，例如，莫來石、氧化鋁、高鋁硅鋁酸鹽、硅鋁酸鹽、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鉻等等。這種類型的特定纖維包括高氧化鋁晶體纖維，該纖維包括在約67重量％至約98重量％范圍內(nèi)的氧化鋁和約33重量％至約2重量％范圍內(nèi)的氧化硅。這些纖維(例如)可以商品名“NEXTEL550”從3M公司(3M Company)商購(gòu)、以商品名“SAFFIL”從英國(guó)雪菲爾德(Sheffield)的戴森集團(tuán)(Dyson Group PLC)商購(gòu)、以商品名“MAFTEC”從日本東京的三菱化工股份有限公司(Mitsubishi Chemical Corp.)商購(gòu)、以商品名“FIBERMAX”從紐約州尼亞加拉瀑布的奇耐聯(lián)合纖維公司商購(gòu)和以商品名“ALTRA”從德國(guó)的拉特有限公司(Rath GmbH)商購(gòu)獲得。合適的多晶氧化物陶瓷纖維還包括鋁硼硅酸鹽纖維，優(yōu)選地包括在約55重量％至約75重量％范圍內(nèi)的氧化招、在小于約45重量％至大于O重量％ (優(yōu)選地,小于44重量％至大于O重量％)范圍內(nèi)的氧化娃，以及在小于25重量％至大于O重量％ (優(yōu)選地,約I重量％至約5重量％)范圍內(nèi)的氧化硼(分別基于如A1203、SiO2和B2O3的理論氧化物計(jì)算)。此類纖維優(yōu)選地為至少約50重量％的晶體，更優(yōu)選地為至少75%，并且最優(yōu)選地為約100%(即，晶體纖維)。鋁硼硅酸鹽纖維(例如)可以商品名“NEXTEL312”和“NEXTEL440”從3M公司商購(gòu)獲得。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括從溶膠凝膠工藝中獲得的陶瓷纖維，其中所述纖維通過旋轉(zhuǎn)或擠出溶液或分散體，或者纖維或纖維前體的構(gòu)成組分的大體粘性濃縮物來形成。在一些實(shí)施例中，所用的無機(jī)纖維可包括經(jīng)過熱處理的陶瓷纖維，有時(shí)稱為退火的陶瓷纖維，例如，如美國(guó)專利No. 5，250, 269所公開。特定類型的陶瓷纖維可單獨(dú)使用；或者，至少兩種或更多種不同類型的陶瓷纖維可結(jié)合使用。在多個(gè)實(shí)施例中，陶瓷纖維可以與任何其他所需的無機(jī)纖維或有機(jī)纖維混合，包括生物可溶性纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、礦棉纖維、無機(jī)粘結(jié)劑、雙組分纖維等。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括生物可溶性纖維(也稱作主體可溶性纖維)，例如，生物可溶性陶瓷纖維。在一些實(shí)施例中，幅材中基本上所有的無機(jī)纖維均為生物可溶 性陶瓷纖維。在其他實(shí)施例中，幅材中基本上所有的纖維均為生物可溶性陶瓷纖維。如本文所用，生物可溶性纖維是指在生理介質(zhì)或模擬的生理介質(zhì)中可分解的纖維。通常，在約I年的時(shí)間內(nèi)，生物可溶解纖維可溶解或基本上可溶解在生理介質(zhì)中。如本文所用，術(shù)語“基本上可溶解”是指纖維溶解了至少約75重量％。估計(jì)纖維的生物可溶性的另一個(gè)方法是基于纖維的組成。例如，德國(guó)提出了根據(jù)致癌指數(shù)(KI值)的分類。KI值的計(jì)算方法為，將堿性和堿土氧化物的重量百分比相加，再減去無機(jī)氧化物纖維中的氧化鋁的重量百分比的兩倍。生物可溶性無機(jī)纖維通常具有約40或更大的KI值。本發(fā)明適用的生物可溶性無機(jī)纖維可包括無機(jī)氧化物，例如，Na2O, K2O, CaO, MgO,P205、Li20、Ba0或它們與二氧化硅的組合。其他金屬氧化物或其他陶瓷組分可被包括在生物可溶性無機(jī)纖維中，即使這些組分(本身)缺乏所需的溶解度，但其含量卻低到足以使得纖維(就整體而言)在生理介質(zhì)中仍然可分解。此類金屬氧化物包括(例如)A1203、TiO2, ZrO2,B2O3,以及氧化鐵。生物可溶性無機(jī)纖維也可包括金屬組分，其含量使得纖維可在生理介質(zhì)中或模擬的生理介質(zhì)中分解。在一個(gè)實(shí)施例中，生物可溶性無機(jī)纖維包括二氧化硅、鎂和鈣的氧化物。這些類型的生物可溶性陶瓷纖維可稱為(例如)硅酸鈣鎂纖維，或堿土硅酸鹽礦棉等。硅酸鈣鎂纖維通常含有小于約10重量％的氧化鋁。在一些實(shí)施例中，該纖維包括約45重量％至約90重量％的SiO2、高達(dá)約45重量％的CaO、高達(dá)約35重量％的MgO以及小于約10重量％的Al2O30例如，該纖維可含有約55重量％至約75重量％的SiO2、約25重量％至約45重量％的CaO、約I重量％至約10重量％的MgO和小于約5重量％的A1203。在另外的實(shí)施例中，生物可溶性無機(jī)纖維包括二氧化硅和氧化鎂的氧化物。這些類型的纖維可稱為硅酸鎂纖維。硅酸鎂纖維通常含有約60重量％至約90重量％的Si02、高達(dá)約35重量％的MgO (通常約15重量％至約30重量％的MgO)，以及小于約5重量％的Al2O30例如，該纖維可含有約70重量％至約80重量％的SiO2、約18重量％至約27重量％的MgO，以及小于約4重量％的其他微量元素。合適的生物可溶性無機(jī)氧化物纖維在(例如)美國(guó)專利 No. 5，332，699 (Olds 等人)；Νο· 5，585，312 (Ten Eyck 等人)；Νο· 5，714，421(Olds等人);以及No. 5，874，375 (Zoitas等人)中有所描述?？捎糜谛纬缮锟扇苄詿o機(jī)纖維的多種方法包括，但不限于，溶膠凝膠形成法、結(jié)晶生長(zhǎng)工藝和熔融形成技術(shù)(如紡絲或吹制)。生物可溶性纖維可(例如)以商品名“ ISOFRAX”和“ INSULFRAX”從紐約州尼亞加拉瀑布的奇耐聯(lián)合纖維公司(Unifrax Corporation)商購(gòu)獲得，以商品名“SUPERMAG1200”從墨西哥蒙特雷(Monterrey)的努恩纖維科技公司(Nutec Fiberatec)商購(gòu)獲得，以及以商品名“SUPERW00L”從喬治亞州奧古斯塔的熱陶瓷公司(Thermal Ceramics)商購(gòu)獲得?！癝UPERW00L607”生物可溶性纖維(例如)含有60重量％至70重量％的Si02、25重量％至35重量％的Ca0、4重量％至7重量％的MgO以及微量的A1203?！癝UPERW00L607MAX”生物可溶性纖維(例如，可在略微較高的溫度下使用)含有60重量％至70重量％的Si02、16重量％至22重量％的CaO、12重量％至19重量％的MgO，以及微量的A1203。在多個(gè)實(shí)施例中，如果存在于無機(jī)纖維幅材中，則生物可溶性陶瓷纖維可構(gòu)成幅材的無機(jī)纖維的至少約20重量％、至少約50重量％、至少 約80重量％、至少約90重量％，或至少約95重量％。特定類型的生物可溶性纖維可單獨(dú)使用；或者，至少兩種或更多種不同類型的生物可溶性纖維可結(jié)合使用。在一些實(shí)施例中，生物可溶性陶瓷纖維可為長(zhǎng)纖維(即，長(zhǎng)度為至少約5cm)。在多個(gè)實(shí)施例中，生物可溶性陶瓷纖維可以與任何其他所需的無機(jī)纖維或有機(jī)纖維混合，包括耐火陶瓷纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、礦棉纖維、無機(jī)粘結(jié)齊U、雙組分纖維等。使用生物可溶性陶瓷纖維的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材組成在2010年4月13 日提交的名稱為 INORGANIC FIBER WEBS COMPRISING BI0S0LUBLE CERAMIC FIBERS, ANDMETHODS OF MAKING AND USING (包括生物可溶性陶瓷纖維的無機(jī)纖維幅材，以及制備和使用方法)的代理人檔案號(hào)為66308US002的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/323，526中更為詳細(xì)地描述，該專利申請(qǐng)以引用方式并入本文中。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括玻璃纖維。在特定實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括硅酸鎂鋁玻璃纖維?？墒褂玫墓杷徭V鋁玻璃纖維的實(shí)例包括具有10重量％到30重量％的氧化鋁、52重量％到70重量％的氧化硅，以及I重量％到12重量％的氧化鎂(基于Al203、Si02和MgO的理論量)的玻璃纖維。還應(yīng)當(dāng)理解，硅酸鎂鋁玻璃纖維可含有額外的氧化物，例如，氧化鈉或氧化鉀、氧化硼和氧化鈣。硅酸鎂鋁玻璃纖維的具體實(shí)例包括E-玻璃纖維，其通常具有約55%Si02、15%Al203、7%B203、19%Ca0、3%Mg0以及1%其他氧化物的組成4和S-2玻璃纖維，其通常具有約65%Si02、25%Al203和10%Mg0的組成；以及R-玻璃纖維，其通常具有60%Si02、25%Al203、9%Ca0和6%Mg0的組成。E-玻璃、S-玻璃和S-2玻璃可得自(例如)高級(jí)玻璃纖維紗公司(Advanced Glassfiber Yarns LLC), R-玻璃可得自圣戈班維托特克斯公司(Saint-Gobain Vetrotex)。玻璃纖維可以是短玻璃纖維,且可以基本上無洛球，即，所含的渣球不超過5重量％。在一些實(shí)施例中，可使用經(jīng)過熱處理的纖維。特定類型的玻璃纖維可單獨(dú)使用；或者，至少兩種或更多種不同類型的玻璃纖維可結(jié)合使用。在多個(gè)實(shí)施例中，玻璃纖維可以與任何其他所需的無機(jī)纖維或有機(jī)纖維混合，包括陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玄武巖纖維、礦棉纖維、無機(jī)粘結(jié)劑、雙組分纖維等。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括通常通過熔融或擠出玄武巖以形成纖維來制成的玄武巖纖維。因?yàn)樵摾w維衍生自礦物，所以纖維的組成可以變化，但一般來說其組成為約45重量％到約55重量％的SiO2、約2重量％到約6重量％的堿、約0. 5重量％到約2重量％的TiO2、約5重量％到約14重量％的FeOJ^ 5重量％到約12重量％的MgO、至少約14重量％的Al2O3以及通常幾乎約10重量％的CaO。該纖維通常不含渣球，或含有非常少量的渣球(通常小于I重量％)。在多個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)玄武巖纖維可具有(例如)從約I微米到約50微米，從約2微米到約14微米，或從約4微米到約10微米的平均直徑。通常，玄武巖纖維具有從5微米到22微米的直徑。所述纖維可以制成大體連續(xù)的，和/或可以短切成所需的長(zhǎng)度，本文所用術(shù)語長(zhǎng)玄武巖纖維定為長(zhǎng)度為至少約5cm的玄武巖纖維。此類長(zhǎng)玄武巖纖維可從(例如)得克薩斯州休斯頓市(Houston)的蘇達(dá)格拉斯纖維技術(shù)公司(Sudaglass Fiber Technology)以及俄羅斯杜布納(Dubna)的卡莫尼維克(Kamenny Vek)商購(gòu)獲得。基于它們的長(zhǎng)度,長(zhǎng)玄武巖纖維可以有利地提高無機(jī)纖維幅材的強(qiáng)度，同時(shí)提供比玻璃纖維等高的耐溫性，同時(shí)與某些陶瓷纖維等相比較不易碎。在多個(gè)實(shí)施例中，長(zhǎng)玄武巖纖維可以與任何其他所需的無機(jī)纖維或有機(jī)纖維混合，包括陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玻璃纖維、礦棉纖維、無機(jī)粘結(jié)劑、雙組分纖維等。在多個(gè)實(shí)施例中，如果存在于幅材中，則長(zhǎng)玄武巖纖維可構(gòu)成幅材的無機(jī)纖維的至少約2重量％、至少約5重量％，或至少約10重量％。在另外的實(shí)施例中，長(zhǎng)玄武巖纖維可構(gòu)成幅材的無機(jī)纖維的至多約90重量％、至多約70重量％，或至多約50重量％。在另一些實(shí)施例中，幅材中基本上所有的無機(jī)纖維均為玄武巖纖維。包括玄武巖纖維的重力成網(wǎng)無機(jī) 纖維幅材組成在2010年4月13日提交的名稱為INORGANIC FIBER WEBS COMPRISING LONGBASALT FIBERS, AND METHODS OF MAKING AND USING (包括長(zhǎng)玄武巖纖維的無機(jī)纖維幅材，以及制備和使用方法)且代理人檔案號(hào)為66309US002的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/323，531中更為詳細(xì)地描述，該專利申請(qǐng)以引用方式并入本文中。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括礦棉，也稱為石棉或渣棉。礦棉可得自多種來源，例如，美國(guó)亞拉巴馬州利茲(Leeds)的石棉制造公司(Rock Wool Manufacturing Co.)。此類材料可由再加工的礦渣等制成，且通常在相當(dāng)短的纖維長(zhǎng)度(例如，I厘米或更小)下可用。由于纖維長(zhǎng)度通常較短，因此，此類材料可有助于將礦棉與長(zhǎng)度為至少5cm的長(zhǎng)無機(jī)纖維(例如，長(zhǎng)玄武巖纖維、長(zhǎng)玻璃纖維、長(zhǎng)生物可溶性纖維，和/或長(zhǎng)陶瓷纖維，如果可用的話)混合，和/或與有機(jī)或無機(jī)粘結(jié)劑混合。在多個(gè)實(shí)施例中，如果存在于幅材中，則礦棉纖維可構(gòu)成幅材的無機(jī)纖維的至少約30重量％、至少約50重量％，或至少約80重量％。在另外的實(shí)施例中，礦棉纖維可構(gòu)成幅材的無機(jī)纖維的至多約100重量％、至多約90重量％，或至多約85重量％。任何或所有上文提及的一般類別中的，以及具體類型和組成的無機(jī)纖維可單獨(dú)使用，或者與本文提及的一種或多種其他無機(jī)纖維結(jié)合使用，用于本文所公開的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材中。此外，任何或所有本文提及的無機(jī)纖維可單獨(dú)使用，或可與本文提及的一種或多種無機(jī)粘結(jié)劑和/或有機(jī)粘結(jié)劑結(jié)合使用。在多個(gè)實(shí)施例中，無機(jī)纖維可具有(例如)從約I微米到約50微米、從約2微米到約14微米，或從約4微米到約10微米的平均直徑。在多個(gè)實(shí)施例中，無機(jī)纖維可具有從約0. Olmm到100cm、從約Imm到約30cm,或從約0. 5cm到約IOcm的平均長(zhǎng)度。在特定實(shí)施例中，至少一些無機(jī)纖維可以是長(zhǎng)無機(jī)纖維，意指長(zhǎng)度為至少約5cm。此類長(zhǎng)無機(jī)纖維在需要通過針刺來至少部分加固無機(jī)纖維幅材時(shí)尤為有用。在一些實(shí)施例中，具有不同平均長(zhǎng)度的纖維可以混合成共混物。在特定實(shí)施例中，重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可由包括短(即，約Icm或更小)和長(zhǎng)(即，約5cm或以上)無機(jī)纖維的共混物制成。短纖維和長(zhǎng)纖維可以包括相同的組成；或者短纖維可由一種材料(例如，短陶瓷纖維、礦棉纖維等)構(gòu)成，而長(zhǎng)纖維可由另一種材料(例如，長(zhǎng)生物可溶性纖維、長(zhǎng)玄武巖纖維、長(zhǎng)玻璃纖維等)構(gòu)成。
厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可含有任何合適的無機(jī)粒狀添加劑，該添加劑可通過上文所公開的方法而引入成形室2中并與無機(jī)纖維3混合(例如，大體均勻地混合)，然后固持在加固的纖維幅材10內(nèi)(例如，粘合到無機(jī)纖維3)。在多個(gè)實(shí)施例中，此類添加劑可以干燥形式與纖維3 —起引入成形室2中(例如，通過纖維輸入裝置31引入)，或者可以干燥形式單獨(dú)地引入成形室2中(例如，通過顆粒輸入裝置22引入)。在其他實(shí)施例中，此類添加劑可在被液體載體攜載(例如，作為懸浮液、溶液、分散體、乳膠等)時(shí)引入成形室2中。此類液體載體可以在將纖維引入成形室2之前噴射到纖維上(例如，通過液體噴射單元32進(jìn)行噴射)?；蛘撸祟愐后w載體可以直接噴射到成形室2中?？赏ㄟ^蒸發(fā)等，并借助于通過烘箱等來將載液從墊6中去除。如果粒狀添加劑21以干燥形式引入成形室2中，則可能需要將液體(例如，水)引入成形室2中(通過使液體沉積到纖維3上，或通過將液體噴射到成形室2中)，以增強(qiáng)粒狀添加劑21與纖維3的分散和接觸。在多個(gè)實(shí)施例中，無機(jī)粒狀添加劑的平均顆粒尺寸可為至少約O. I微米、至少約O. 5微米、至少約I. O微米，或至少約2. O微米。在另外的實(shí)施例中，無機(jī)粒狀添加劑的平均 顆粒尺寸可為至多約1000微米、至多約500微米、至多約200微米、至多約100微米、至多約100微米、至多約50微米，或至多約10微米。在多個(gè)實(shí)施例中，無機(jī)粒狀添加劑包括一種或多種膨脹助劑、一種或多種吸熱添加劑、一種或多種絕緣添加劑，以及它們的混合物。在一些實(shí)施例中，無機(jī)粒狀添加劑可包括一種或多種無機(jī)膨脹助劑?？捎糜谥苽渑蛎洸牧戏牡目捎门蛎洸牧习?，但不限于，可膨脹蛭石、經(jīng)處理的可膨脹蛭石、部分脫水的可膨脹蛭石、可膨脹珍珠巖、可膨脹石墨、可膨脹水合堿金屬硅酸鹽(例如，可膨脹的顆粒狀硅酸鈉，例如，屬于美國(guó)專利4，273，879所述一般類型，并且例如，可以商品名“EXPANTR0L”得自明尼蘇達(dá)州圣保羅市3M公司)，以及它們的混合物。(在該上下文中，石墨被視為無機(jī)的)。特定的市售膨脹助劑的實(shí)例是可以商品名GRAFGUARD Grade 160-50從俄亥俄州克利夫蘭的UCAR碳公司(UCAR Carbon Co.)商購(gòu)的可膨脹石墨片。在多個(gè)實(shí)施例中，基于無機(jī)纖維幅材的總重量，膨脹助劑可以占O重量％、至少約2重量％、至少約5重量％、至少約10重量％、至少約20重量％，或至少約30重量％。在另外的實(shí)施例中，基于無機(jī)纖維幅材的總重量,膨脹助劑可以占至多約80重量％、至多約60重量％，或至多約50重量％。膨脹助劑可以與任何合適的無機(jī)纖維結(jié)合使用，包括，例如，陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玻璃纖維、礦棉、玄武巖纖維等。在一些實(shí)施例中，無機(jī)粒狀添加劑可包括一種或多種無機(jī)吸熱添加劑。合適的吸熱添加劑可包括，例如，能夠在(例如)200°C與600°C之間的溫度下釋出水(例如，水合作用)的無機(jī)化合物。因此，合適的吸熱添加劑可以包括氧化鋁三水合物、氫氧化鎂等材料。特定類型的吸熱添加劑可單獨(dú)使用；或者，至少兩種或更多種不同類型的吸熱添加劑可結(jié)合使用。在多個(gè)實(shí)施例中，基于無機(jī)纖維幅材的總重量，吸熱添加劑可以占O重量％、至少約2重量％、至少約5重量％、至少約10重量％、至少約20重量％，或至少約30重量％。吸熱添加劑可以與任何合適的無機(jī)纖維結(jié)合使用，包括，例如，陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玻璃纖維、礦棉、玄武巖纖維等，且還可與任何合適的膨脹助劑結(jié)合使用。在一些實(shí)施例中，無機(jī)粒狀添加劑可包括一種或多種無機(jī)絕緣添加劑。合適的絕緣添加劑可包括，例如，當(dāng)存在于無機(jī)纖維幅材中時(shí)，能夠提高幅材的絕熱性質(zhì)，例如，而不以不可接受方式增大幅材的重量或密度的任何無機(jī)化合物。包括相對(duì)較高孔隙度的無機(jī)粒狀添加劑可以尤其適用于這些目的。合適的絕緣添加劑可包括熱解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅藻土、漂白土、膨脹珍珠巖、硅酸鹽粘土和其他粘土、硅膠、玻璃泡、陶瓷微球、滑石粉等材料。(本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，絕緣添加劑與(例如)某些吸熱或膨脹助劑之間可能沒有明確的分界線)。特定類型的絕緣添加劑可單獨(dú)使用；或者，至少兩種或更多種不同類型的絕緣添加劑可結(jié)合使用。在多個(gè)實(shí)施例中，基于無機(jī)纖維幅材的總重量，絕緣添加劑可以占O重量％、至少約5重量％、至少約10重量％、至少約20重量％、至少約40重量％，或至少約60重量％。絕緣添加劑可以與任何合適的無機(jī)纖維結(jié)合使用，包括，例如，陶瓷纖維、生物可溶性纖維、玻璃纖維、礦棉、玄武巖纖維等，且還可與任何合適的膨脹助劑和/或吸熱添加劑結(jié)合使用。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的方法使得能夠制造多種厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材，所述幅材包括多種纖維組成和纖維性質(zhì)(例如，纖維直徑和/或長(zhǎng)度)，與本文所述的任何粘結(jié)劑、膨脹助劑、吸熱添加劑，和/或絕緣添加劑結(jié)合使用。本文所公開的 任何重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可用于多種防火應(yīng)用中。在以圖3中的示例性方式示出的類型的一些實(shí)施例中，厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可以形成為防火制品12，該防火制品可以至少部分插入貫穿式開口 501 (例如，在建筑物墻壁或頂篷等隔板502中)中，從而增強(qiáng)所述開口的防火性。此類防火制品可單獨(dú)使用，或者作為若干此類制品的組合使用(如圖3所示)，和/或與其他防火設(shè)備(例如，套管、卡圈、配件、上蓋、捻縫、膠合鋪料等)結(jié)合使用。在一些實(shí)施例中，此類防火制品可以是防火枕塊512，例如，該防火枕塊可為以商品名3M FIRE BARRIER PILLOW得自3M公司的產(chǎn)品所說明的一般類型。在其他實(shí)施例中，此類防火制品可以是防火填料，例如，該防火填料可以松散或不規(guī)則形式而不是作為枕塊填入貫穿式開口中。在以圖4中的示例性方式示出的類型的一些實(shí)施例中，厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可以形成為防火制品12，該防火制品可以至少部分纏繞在導(dǎo)管601等細(xì)長(zhǎng)物體的周圍，從而增強(qiáng)物體的防火性。在一些實(shí)施例中，防火制品12可以是防火柔性毯612，例如，該防火柔性毯可為以商品名3M FIRE BARRIER DUCT WRAP 615得自3M公司的產(chǎn)品所說明的一般類型。盡管本文主要結(jié)合纏繞在單個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體周圍來進(jìn)行描述，但此類防火制品還可以纏繞在大體對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)物體集合的周圍。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，具有特定組成和/或性質(zhì)的厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材可以尤其適用于某些防火應(yīng)用?，F(xiàn)在將介紹一些這種應(yīng)用，但并不詳盡或限定。當(dāng)用作填料或柔性毯時(shí)，在一些實(shí)施例中，厚無機(jī)纖維幅材可包括一種或多種無機(jī)粒狀添加劑，例如，膨脹助劑、吸熱添加劑、絕緣添加劑，或它們的混合物。在特定實(shí)施例中，膨脹助劑包括可膨脹石墨。在一些實(shí)施例中，有機(jī)粘結(jié)劑或無機(jī)粘結(jié)劑可用于增強(qiáng)無機(jī)粒狀添加劑在幅材中的固定性。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維幅材可包括小于約5重量％的有機(jī)粘結(jié)劑、小于約2重量％的有機(jī)粘結(jié)劑、小于約I重量％的有機(jī)粘結(jié)劑、小于約O. 5重量％的有機(jī)粘結(jié)劑、小于約O. 2重量％的有機(jī)粘結(jié)劑，或者可基本上不含有機(jī)粘結(jié)劑(除了作為粘結(jié)劑存在的任何情況以外，在所有情況下無機(jī)纖維幅材不具有任何聚合物有機(jī)纖維)。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括礦棉與玻璃纖維和/或與玄武巖纖維的共混物。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括陶瓷纖維與玻璃纖維和/或與玄武巖纖維的共混物。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括至少一些生物可溶性陶瓷纖維。在另外的實(shí)施例中，幅材中基本上所有的無機(jī)纖維均為生物可溶性陶瓷纖維。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維幅材和由其構(gòu)成的填料可手動(dòng)撕開。在一些實(shí)施例中，由厚無機(jī)纖維幅材構(gòu)成的防火柔性毯可以封裝在含金屬的鋪面(例如，金屬箔、金屬化聚酯薄膜等)內(nèi)。當(dāng)用作枕塊時(shí)，在一些實(shí)施例中，厚無機(jī)纖維幅材可包括一種或多種無機(jī)粒狀添加劑，例如，膨脹助劑、吸熱添加劑、絕緣添加劑，或它們的混合物。在特定實(shí)施例中，膨脹助劑包括可膨脹石墨(在其他實(shí)施例中，無機(jī)纖維基本上不含石墨)。在一些實(shí)施例中，膨脹助劑由可膨脹的顆粒狀硅酸鈉構(gòu)成。在一些實(shí)施例中，膨脹助劑包括蛭石。在一些實(shí)施例中，有機(jī)粘結(jié)劑或無機(jī)粘結(jié)劑可用于增強(qiáng)無機(jī)粒狀添加劑在幅材中的固定性。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括礦棉與玻璃纖維或玄武巖纖維的共混物。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括陶瓷纖維與玻璃纖維或玄武巖纖維的共混物。在一些實(shí)施例中，無機(jī)纖維可包括至少一些生物可溶性陶瓷纖維。在另外的實(shí)施例中，幅材中基本上所有的無機(jī)纖維均為生物可溶性陶瓷纖維。在一些實(shí)施例中，多個(gè)枕塊可用于增強(qiáng)貫穿式開口的防火性。在特定實(shí)施例中，此類枕塊可彼此附接。在任意上述用途(例如，枕塊、填料、柔性毯)中，厚無機(jī)纖維幅 材可以是經(jīng)針刺的幅材。在具體實(shí)施例中，幅材僅通過針刺，而不通過使用任何粘結(jié)劑來加固。在無機(jī)纖維幅材含有一種或多種膨脹助劑的防火制品中，在多個(gè)實(shí)施例中，無機(jī)纖維幅材能夠在暴露于足夠高的溫度下時(shí)，在厚度上膨脹至少50%、100%或200%(盡管使用中的實(shí)際膨脹可能受限于此類膨脹可用的空間)。在一些實(shí)施例中，本文所公開的方法可與生物可溶性陶瓷纖維等無機(jī)纖維的熔融成形方法結(jié)合使用。此類方法在2010年4月13日提交的名稱為METHODS OF MAKINGINORGANIC FIBER WEBS (制備無機(jī)纖維幅材的方法)且代理人檔案號(hào)為66304US002的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/323，416中更為詳細(xì)地描述，該專利申請(qǐng)以引用方式并入本文中。示例件實(shí)施例的列表實(shí)施例I。一種制備重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的方法，所述方法包括將無機(jī)纖維引入成形室中，所述成形室包括多個(gè)纖維分離輥，這些纖維分離輥以至少一行設(shè)置于所述成形室中，且所述成形室包括移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)；用所述纖維分離輥機(jī)械地分離至少一些所述無機(jī)纖維；通過所述移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)來捕獲所述無機(jī)纖維的任何殘余的團(tuán)聚物，并將所捕獲的團(tuán)聚物返回到所述纖維分離輥，以由所述纖維分離輥機(jī)械地分離；將機(jī)械分離的無機(jī)纖維聚集成重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊；將所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊從所述成形室取出；以及加固所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊以形成厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。實(shí)施例2。根據(jù)實(shí)施例I所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約60%。實(shí)施例3。根據(jù)實(shí)施例I所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約80%。實(shí)施例4。根據(jù)實(shí)施例I所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約90%。實(shí)施例5。根據(jù)實(shí)施例I所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約95%。
實(shí)施例6。根據(jù)實(shí)施例I到5中任一實(shí)施例所述的方法，其中所述方法包括將至少兩種不同類型的無機(jī)纖維引入所述成形室中，并且在所述成形室內(nèi)混合所述纖維，以收集到包括至少兩種不同類型的無機(jī)纖維的共混物的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊。實(shí)施例7。根據(jù)實(shí)施例I到3和6中任一實(shí)施例所述的方法，進(jìn)一步包括向所述無機(jī)纖維或向所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊添加至少一種粘結(jié)劑，且其中所述加固通過活化所述粘結(jié)劑來執(zhí)行。實(shí)施例8。根據(jù)實(shí)施例7所述的方法，其中所 述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少90%。實(shí)施例9。根據(jù)實(shí)施例7所述的方法，其中所述粘結(jié)劑是有機(jī)粘結(jié)劑，且其中所述加固包括將所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊加熱到足以活化所述有機(jī)粘結(jié)劑的溫度。實(shí)施例10。根據(jù)實(shí)施例7所述的方法，其中所述粘結(jié)劑以液體傳送，且其中所述加固包括去除所述液體的至少一部分以活化所述粘結(jié)劑。實(shí)施例11。根據(jù)實(shí)施例7所述的方法，其中所述粘結(jié)劑是無機(jī)粘結(jié)劑。實(shí)施例12。根據(jù)實(shí)施例I所述的方法，其中所述加固包括對(duì)所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊進(jìn)行針刺，以使所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的至少60%。實(shí)施例13。根據(jù)實(shí)施例12所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊從所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的兩個(gè)主側(cè)受到針刺。實(shí)施例14。根據(jù)實(shí)施例I到13中任一實(shí)施例所述的方法，進(jìn)一步包括將至少一種無機(jī)粒狀添加劑引入所述成形室中，并將所述添加劑與所述無機(jī)纖維混合。實(shí)施例15。根據(jù)實(shí)施例14所述的方法，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括膨脹助劑。實(shí)施例16。根據(jù)實(shí)施例14到15中任一實(shí)施例所述的方法，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括吸熱添加劑，所述吸熱添加劑包括能夠在200°C與600°C之間的溫度下釋出水的無機(jī)化合物。實(shí)施例17。根據(jù)實(shí)施例14到16中任一實(shí)施例所述的方法，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括絕緣添加劑。實(shí)施例18。根據(jù)實(shí)施例14到17中任一實(shí)施例所述的方法，進(jìn)一步包括將至少一種粘結(jié)劑引入所述成形室中，并將所述粘結(jié)劑與所述無機(jī)纖維和所述無機(jī)粒狀添加劑混合，且其中所述加固用于通過所述粘結(jié)劑將所述無機(jī)粒狀添加劑粘結(jié)在所述無機(jī)纖維幅材內(nèi)。實(shí)施例19。根據(jù)實(shí)施例I到18中任一實(shí)施例所述的方法，進(jìn)一步包括向所述無機(jī)纖維或向所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊添加至少一種粘結(jié)劑，且其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊通過在針刺后活化所述粘結(jié)劑而進(jìn)行加固。實(shí)施例20。根據(jù)實(shí)施例19所述的方法，其中所述針刺僅部分刺入所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊中，以使得所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材包括鄰近所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的主表面且通過結(jié)合使用粘結(jié)劑和針刺來加固的表面層，并且使得所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材包括遠(yuǎn)離所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的主表面且僅通過所述粘結(jié)劑來加固的內(nèi)部層。實(shí)施例21。一種厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。實(shí)施例22。根據(jù)實(shí)施例21所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材的無機(jī)纖維中的至少一些無機(jī)纖維是長(zhǎng)度為至少5cm的長(zhǎng)無機(jī)纖維。實(shí)施例23。根據(jù)實(shí)施例21到22中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材是包括至少兩種類型的無機(jī)纖維的共混物的共混纖維幅材。實(shí)施例24。根據(jù)實(shí)施例21到23中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材中約20重量％到約100重量％的所述無機(jī)纖維是生物可溶性陶瓷纖維。實(shí)施例25。根據(jù)實(shí)施例21到22中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材中基本上所有的所述無機(jī)纖維均為生物可溶性陶瓷纖維。實(shí)施例26。根據(jù)實(shí)施例21到24中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材中至少約5重量％的所述無機(jī)纖維是長(zhǎng)玄武巖纖維。 實(shí)施例27。根據(jù)實(shí)施例21到24和26中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所 述幅材包括礦棉，所述礦棉與從由長(zhǎng)玻璃纖維和長(zhǎng)玄武巖纖維以及它們的混合物組成的組中選出的長(zhǎng)無機(jī)纖維混合，其中所述幅材中約40重量％到約95重量％的所述無機(jī)纖維是礦棉纖維，且其中所述幅材中約5重量％到約60重量％的所述無機(jī)纖維是長(zhǎng)無機(jī)纖維。實(shí)施例28。根據(jù)實(shí)施例21到27中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括有機(jī)粘結(jié)劑。實(shí)施例29。根據(jù)實(shí)施例28所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述有機(jī)粘結(jié)劑包括雙組分有機(jī)聚合物纖維，基于所述無機(jī)纖維幅材的總重量，該纖維占約O. 5重量％到約5重量％。實(shí)施例30。根據(jù)實(shí)施例21到27中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材基本上不含有機(jī)粘結(jié)劑。實(shí)施例31。根據(jù)實(shí)施例21到30中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括無機(jī)粘結(jié)劑。實(shí)施例32。根據(jù)實(shí)施例21到31中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材是針刺幅材。實(shí)施例33。根據(jù)實(shí)施例21到32中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括無機(jī)粒狀粘結(jié)劑。實(shí)施例34。根據(jù)實(shí)施例33所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括膨脹助劑。實(shí)施例35。根據(jù)實(shí)施例34所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述膨脹助劑包括可膨脹石
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O實(shí)施例36。根據(jù)實(shí)施例35所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括膨脹材料可膨脹石墨，基于所述無機(jī)纖維幅材的總重量，該石墨占約10重量％到約50重量％。實(shí)施例37。根據(jù)實(shí)施例34到36中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述膨脹助劑包括可膨脹硅酸鈉。實(shí)施例38。根據(jù)實(shí)施例33到37中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括吸熱添加劑，所述吸熱添加劑包括能夠在200°C與600°C之間的溫度下釋出水的無機(jī)化合物。實(shí)施例39。根據(jù)實(shí)施例38所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括吸熱添加劑，基于所述無機(jī)纖維幅材的總重量，該添加劑占約10重量％到約50重量％。實(shí)施例40。根據(jù)實(shí)施例33到39中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括絕緣添加劑。實(shí)施例41。根據(jù)實(shí)施例21到33和38到40中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材基本上不含膨脹助劑。實(shí)施例42。根據(jù)實(shí)施例21到41中任一實(shí)施例所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括粘結(jié)劑且經(jīng)過針刺，以使所述幅材包括鄰近所述幅材的主表面且通過結(jié)合使用所述粘結(jié)劑和針刺來加固的表面層，且使得所述幅材還包括遠(yuǎn)離所述幅材的所述主表面且僅通過所述粘結(jié)劑來加固的內(nèi)部層。實(shí)施例43。一種增強(qiáng)隔板中的貫穿式開口的防火性的方法，所述方法包括將包括實(shí)施例21到42中任一實(shí)施例所述的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的至少一個(gè)制品至少部分插入到所述貫穿式開口中。實(shí)施例44。根據(jù)實(shí)施例43所述的方法，其中所述制品是防火枕塊。 實(shí)施例45。根據(jù)實(shí)施例44所述的方法，包括將多個(gè)所述制品至少部分插入到所述貫穿式開口中。實(shí)施例46。根據(jù)實(shí)施例45所述的方法，其中所述制品可以彼此附接。實(shí)施例47。一種增強(qiáng)細(xì)長(zhǎng)物體或者大體對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)物體集合的防火性的方法，所述方法包括沿著所述物體或物體集合的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)度至少一部分，將包括實(shí)施例21到42中任一實(shí)施例所述的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的至少一個(gè)制品至少部分周向纏繞在所述物體或物體集合的周圍。實(shí)施例48。根據(jù)實(shí)施例47所述的方法，其中所述制品是防火柔性毯。實(shí)施例49。根據(jù)實(shí)施例48所述的方法，其中所述細(xì)長(zhǎng)物體是導(dǎo)管，且其中所述柔性毯設(shè)置成與所述導(dǎo)管接觸，且沿著所述導(dǎo)管的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)度的至少一部分完全周向纏繞在所述導(dǎo)管周圍。實(shí)施例50。根據(jù)實(shí)施例49所述的方法，其中所述柔性毯被封裝在含金屬的面料內(nèi)。實(shí)施例51。根據(jù)實(shí)施例47所述的方法，其中所述細(xì)長(zhǎng)物體或大體對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)物體集合包括一個(gè)或多個(gè)電纜、線材、管道、電纜管道、電纜托架、導(dǎo)線管、防護(hù)罩或結(jié)構(gòu)鋼的橫梁，且其中所述制品是防火柔性帶。實(shí)施例52。根據(jù)實(shí)施例51所述的方法，其中所述柔性帶與所述細(xì)長(zhǎng)物體的至少一部分接觸，或與所述細(xì)長(zhǎng)物體集合中的至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體的至少一部分接觸。實(shí)施例53。根據(jù)實(shí)施例51所述的方法，其中所述柔性帶包括含金屬的鋪面。實(shí)施例54。根據(jù)實(shí)施例51所述的方法，其中所述柔性帶包括含粘合劑的鋪面。SM參閱實(shí)例I到6和實(shí)例10，了解厚重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的實(shí)例，這些重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材具有各種組成且厚度為至少約5cm。盡管實(shí)例7到9并未示出厚度為至少5cm的無機(jī)纖維幅材，但也包括在本文內(nèi)，以說明使用針刺，其中將由此形成的幅材的厚度從無機(jī)纖維墊的剛沉積厚度的減小降至最小。實(shí)例I圖I示出了所用的一般類型設(shè)備。該設(shè)備包括成形室，該成形室以類似于圖I所示的方式設(shè)置，腔室上部設(shè)有兩行彼此靠近的纖維分離旋轉(zhuǎn)(尖狀物)輥，腔室下部設(shè)有兩行彼此靠近的尖狀物輥。每行含有五個(gè)尖狀物輥。環(huán)形帶在腔室的內(nèi)部以類似于圖I所示的方式運(yùn)行，在上組尖狀物輥行和下組尖狀物輥行之間移動(dòng)。所述帶包括固體金屬板條，所述板條的長(zhǎng)軸相對(duì)于帶的移動(dòng)方向而橫向取向，這些板條隔開，以提供寬度為約I英寸(在帶的移動(dòng)方向上)的橫向延伸的通孔。成形室的底部包括約75cm長(zhǎng)(在所形成的纖維墊的移動(dòng)方向上)且約60cm寬的區(qū)域。載體(環(huán)形透氣帶)布置成沿著成形室的底部水平地移動(dòng)。載體約60cm寬，以與成形室的底部的寬度大體匹配，而且可沿著成形室的底部的長(zhǎng)軸方向移動(dòng)。一次性透氣紙(基重在約18克/平方米的范圍內(nèi))被設(shè)置在載體的頂面上。生物可溶性陶瓷纖維可以商品名SMG1200從紐泰克/雷特克公司(Nutec/Fibratec)(墨西哥蒙特雷)商購(gòu)獲得。生物可溶性陶瓷纖維被供應(yīng)商記錄成標(biāo)稱纖維長(zhǎng)度為約20cm且標(biāo)稱纖維直徑為約3 μ m(定性地，可直接使用的纖維似乎比標(biāo)稱長(zhǎng)度短)的非晶態(tài)硅酸鈣鎂纖維。玄武巖纖維可以商品名BCS13-KV12從俄羅斯聯(lián)邦莫斯科杜布納的卡莫尼維克公司(Kamenny Vek)商購(gòu)獲得。玄武巖纖維被供應(yīng)商記錄成標(biāo)稱纖維長(zhǎng)度為約6. 4cm且標(biāo)稱纖維直徑為約13 μ m的短纖維。(打開玄武巖纖維的方式為，在進(jìn)行如下所述的加工之前首先穿過成形室)?？膳蛎浭梢陨唐访鸑ORD-MIN 351從德國(guó)漢堡(Hamburg)的高加索拉斯曼公司(Nordmann-Rassmann)商購(gòu)獲得。雙組分有機(jī)聚合物(粘結(jié)劑)纖維以商品·名131-00251從斯坦纖維公司(Stein Fibers)(紐約州奧爾巴尼)商購(gòu)獲得。所述纖維被供應(yīng)商記錄成標(biāo)稱長(zhǎng)度為55mm的聚酯/共聚酯2旦尼爾纖維。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，獲得纖維(例如，成捆的散纖維)，并測(cè)量出適量的纖維，且手動(dòng)地將纖維放在進(jìn)料傳送帶上。在含有所述設(shè)備的房間中使用濾水機(jī)，以降低靜電，從而方便處理纖維。傳送帶開始移動(dòng)，并將纖維傳送到纖維進(jìn)料站，所述纖維進(jìn)料站包括含有單組兩個(gè)尖狀物輥的腔室。纖維被送入腔室中，穿過該組尖狀物輥，并通過由鼓風(fēng)扇施加的部分真空經(jīng)由導(dǎo)管從所述腔室排出。隨后，纖維在由鼓風(fēng)扇施加的正壓下被傳送到并注入成形室的上部中。成形室的頂篷是多孔的，以使得可以將任何多余的壓力抽出?？膳蛎浭w粒被置于顆粒注射單元的料斗中，該料斗以特定速率將顆粒注入成形室的下部(尖狀物輥的下方)，該速率經(jīng)過校準(zhǔn)，以提供下文列出的組成。多種纖維以及顆粒的量受到控制，以形成標(biāo)稱組成如下的纖維墊約25重量％的可膨脹石墨、約20重量％的玄武巖、約50重量％的陶瓷纖維，以及約5重量％的粘結(jié)劑纖維。在成形室中，生物可溶性陶瓷纖維和玄武巖纖維各自以類似于上述的方式機(jī)械地分離，彼此混合，且與粘結(jié)劑纖維混合。機(jī)械分離和混合的纖維在重力作用下向成形室的底部降落(其中捕集和再循環(huán)任何較大的團(tuán)聚物，如上所述)，并與石墨顆?；旌?，混合的纖維和顆粒落到透氣紙上，以隨著所述紙以約I米/分的速度穿過成形室的底部移動(dòng)(在載體上移動(dòng))而形成纖維墊。向載體下側(cè)施加部分真空，以有助于使材料沉積并將沉積的墊固持在多孔紙上。紙/載體將沉積的纖維墊帶至成形室外。壓縮輥被設(shè)在腔室出口處，該壓縮輥在纖維墊離開所述腔室時(shí)暫時(shí)對(duì)其進(jìn)行壓縮。估計(jì)纖維墊的剛沉積厚度為約8. 9cm。纖維墊以約I米/分的速度送入烘箱中。烘箱維持在約154°C的溫度下。烘箱的長(zhǎng)度為約5. 5米，且纖維墊在烘箱中的停留時(shí)間為約5. 5分鐘。烘箱被布置成引導(dǎo)受熱空氣向下流至纖維墊上，該墊位于多孔載體上，其中向該載體的下側(cè)施加部分真空。通過這種方式，受熱空氣可以被引導(dǎo)穿過纖維墊，從而將墊固定在載體上，而不移動(dòng)纖維，直到纖維粘合在一起為止。
粘結(jié)劑纖維在高溫作用下活化可將纖維墊加固成自支承幅材。烘箱出口處設(shè)有輥，該輥可以進(jìn)行設(shè)置，從而以所需的量暫時(shí)壓縮所述幅材。在該實(shí)驗(yàn)中，該輥可以被設(shè)置成不壓縮所述幅材。由此形成的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的最終厚度為約8. 9cm。幅材的堆密度為約O. 021克/cm3。實(shí)例2材料和設(shè)備以類似于實(shí)例I的方式使用，不同的是，不使用石墨(剩余的纖維成分以與實(shí)例I相同的比率使用)。剛沉積的墊厚度以及由此形成的幅材的最終厚度大約與實(shí)例I相同。幅材的堆密度為約O. 018克/cm3。實(shí)例3材料和設(shè)備以類似于實(shí)例I的方式使用，不同的是，不使用石墨且剩余組分的比率為約20重量％的玄武巖，約75重量％的陶瓷纖維，以及約5重量％的有機(jī)粘結(jié)劑纖維。烘箱出口輥未在幅材離開烘箱時(shí)對(duì)其進(jìn)行壓縮。剛沉積的墊厚度為約15. 2cm，而由此形成 的幅材的最終厚度為約15. 2cm。就實(shí)例I而論。幅材的堆密度為約O. 035克/cm3。實(shí)例4材料和設(shè)備以類似于實(shí)例3的方式使用，不同的是，烘箱出口處的輥被設(shè)置成將幅材壓縮到厚度為約I. 2cm。由此形成的幅材的最終厚度為約7. 6cm。幅材的堆密度為約O. 070 克 /cm3。實(shí)例5材料和設(shè)備以類似于實(shí)例I的方式使用，不同的是，不使用玄武巖纖維且剩余組分的比率為約70重量％的陶瓷纖維，以及約5重量％的有機(jī)粘結(jié)劑纖維，以及約25重量％的石墨。剛沉積的塾厚度為約8. 3cm,而由此形成的幅材的最終厚度為約8. 3cm。幅材的堆密度為約O. 062克/cm3。實(shí)例6材料和設(shè)備以類似于實(shí)例5的方式使用，不同的是，不使用石墨且剩余組分的比率為約95重量％的陶瓷纖維，以及約5重量％的有機(jī)粘結(jié)劑纖維。剛沉積的墊厚度為約12. 7cm,而由此形成的幅材的最終厚度為約12. 7cm。幅材的堆密度為約O. 040克/cm3。實(shí)例7材料和設(shè)備以類似于實(shí)例I的方式使用，不同的是，不使用石墨或陶瓷纖維，且剩余的纖維由以下項(xiàng)構(gòu)成約48. 7重量％的長(zhǎng)玄武巖纖維，該纖維的標(biāo)稱纖維長(zhǎng)度為約6. 4cm ;約48. 7重量％的短玄武巖纖維,該纖維的標(biāo)稱纖維長(zhǎng)度為約6. 4mm ；以及約2. 5重量％的有機(jī)粘結(jié)劑纖維。估計(jì)纖維墊的剛沉積厚度為約5. 4cm (在不用2kg砝碼的情況下測(cè)量)。沉積的纖維墊被置于單獨(dú)的載體(紙板)上，并移動(dòng)到單獨(dú)的設(shè)備以進(jìn)行針刺。針刺單元由德國(guó)埃伯巴赫(Eberbach)的迪樂集團(tuán)(Dilo Group)制造。紙板載體上的纖維墊以約I. 3m/min的速度送入針刺單元中。在進(jìn)入針刺單元的前一刻，纖維墊在輥之間移動(dòng)，所述輥一定程度地從剛沉積的高度壓縮所述纖維墊。針刺單元包括一種類型的針的陣列，這種類型的針可以商品名FNC5230685、15x30x2CBA F209-7NK從美國(guó)威斯康辛州馬尼托沃克的福斯特針公司(Foster Needle)商購(gòu)獲得。針以約6mm的間距設(shè)置(在單個(gè)頂側(cè)打孔的紙板中)成陣列，覆蓋約15cm (順維)X61cm (橫維)的區(qū)域。隨著纖維墊穿過針刺單元，該纖維墊以約200擊/分的速率受到針刺。估計(jì)墊以約7. 6刺/平方厘米的密度受到針刺。針刺入墊中約2. 5到3. 2厘米。針刺將形成顯著致密的表面層。針刺之后，墊將翻轉(zhuǎn)過來，并再次穿過該單元，以使得所述墊從兩側(cè)受到針刺(在相同條件下)。兩側(cè)針刺會(huì)將所述墊加固成自支承幅材。(即使有機(jī)粘結(jié)劑纖維存在，所述墊也不穿過烘箱以活化粘結(jié)劑纖維)。當(dāng)在不使用2kg砝碼的情況下測(cè)量時(shí)，由此形成的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的最終厚度為約4. 8cm。因此在該實(shí)例中，針刺會(huì)導(dǎo)致纖維墊的厚度減小約20%。實(shí)例8
材料和設(shè)備以類似于實(shí)例7的方式使用，不同的是，石墨以估計(jì)在總幅材重量的18重量％的范圍內(nèi)的量添加，長(zhǎng)和短玄武巖纖維以及有機(jī)粘結(jié)劑纖維包括幅材的余量且以與實(shí)例7相同的比率存在。估計(jì)纖維墊的剛沉積厚度為約7. 6cm (在使用2kg砝碼的情況下測(cè)量)。所述墊以類似于實(shí)例7的方式進(jìn)行針刺，且不穿過烘箱。針刺會(huì)將所述墊加固成自支承幅材。當(dāng)在使用2kg砝碼的情況下測(cè)量時(shí)，由此形成的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的最 終厚度為約4. Scm0因此在該實(shí)例中，針刺會(huì)導(dǎo)致纖維墊的厚度減小約37%。實(shí)例 9材料和設(shè)備以類似于實(shí)例8的方式使用，不同的是，無機(jī)纖維包括共混的混合物，該混合物被認(rèn)為在約50重量％的E-玻璃和約50重量％的礦棉的范圍內(nèi)。E-玻璃以商品名GF1200從美國(guó)北卡羅來納州林伍德(Linwood)的弗格森公司(Ferguson)商購(gòu)獲得。礦棉以商品名Fibrox300從加拿大魁北克省的碳化娃纖維科技公司(Fibrox Technology)商購(gòu)獲得。石墨以特定比率添加，該比率未被記錄，但被認(rèn)為基于幅材的重量，在約15重量％的石墨的范圍內(nèi)。估計(jì)纖維墊的剛沉積厚度為約5. Icm (在不用2kg砝碼的情況下測(cè)量)。針刺會(huì)將所述墊加固成自支承幅材。當(dāng)在不使用2kg砝碼的情況下測(cè)量時(shí)，經(jīng)針刺的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的最終厚度為約4. Scm0因此在該實(shí)例中，針刺會(huì)導(dǎo)致纖維墊的厚度減小約6% ο實(shí)例 10材料和設(shè)備以類似于實(shí)例2的方式使用，不同的是，無機(jī)纖維包括約100重量％的礦棉纖維。添加約10重量％的有機(jī)粘結(jié)劑纖維。不存在石墨。估計(jì)纖維墊的剛沉積厚度為約 10. 1cm。如實(shí)例2所述，纖維墊被送入烘箱中。烘箱出口處的輥被設(shè)置成不壓縮幅材。但是，幅材被卷繞起來以進(jìn)行儲(chǔ)存，注意，卷繞幅材的動(dòng)作將產(chǎn)生一些永久性壓縮。由此形成的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的最終厚度為約5. 8cm。幅材的堆密度為約O. 12克/cm3。上述測(cè)試和測(cè)試結(jié)果僅旨在舉例說明而并非預(yù)測(cè)，且測(cè)試工序的變型可預(yù)計(jì)得到不同的結(jié)果。實(shí)例部分中的所有定量值均應(yīng)理解為根據(jù)所用工序中涉及的通常所知公差的近似值。給出上述詳細(xì)說明及實(shí)例僅為清楚地理解本發(fā)明。這些說明和實(shí)例不應(yīng)被理解成對(duì)本發(fā)明進(jìn)行不必要的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是，本文所公開的具體示例性結(jié)構(gòu)、特征、細(xì)節(jié)、構(gòu)造等在許多實(shí)施例中可修改和/或組合。發(fā)明人所設(shè)想的所有此類變型和組合均在所構(gòu)思的發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于本文所述的具體說明性結(jié)構(gòu)，而應(yīng)由權(quán)利要求書的語言所描述的結(jié)構(gòu)以及這些結(jié)構(gòu)的等同形式來限定。如果在本說明書和通過引用而并入本文的任何文件中的公開內(nèi)容之間存在沖突或矛盾之處，則以本說明書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種制備重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的方法，所述方法包括 將無機(jī)纖維引入成形室中，所述成形室包括多個(gè)纖維分離輥，所述纖維分離輥以至少一行設(shè)置在所述成形室中，且所述成形室包括移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)； 用所述纖維分離輥來機(jī)械地分離所述無機(jī)纖維中的至少ー些無機(jī)纖維； 通過所述移動(dòng)的環(huán)形帶篩網(wǎng)來捕獲所述無機(jī)纖維的任何殘余的團(tuán)聚物，并將所捕獲的團(tuán)聚物返回到所述纖維分離輥，以由所述纖維分離輥機(jī)械地分離； 將所述機(jī)械分離的無機(jī)纖維聚集成重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊； 將所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊從所述成形室中取出；以及 加固所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊，以形成厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅 材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的厚度是所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊的厚度的至少約90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述方法包括將至少兩種不同類型的無機(jī)纖維引入所述成形室中，并且在所述成形室內(nèi)混合所述纖維，以收集到包括所述至少兩種不同類型的無機(jī)纖維的共混物的重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)ー步包括向所述無機(jī)纖維或向所述重力成網(wǎng)無機(jī)纖維墊添加至少ー種粘結(jié)劑，且其中所述加固通過活化所述粘結(jié)劑來執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述粘結(jié)劑是無機(jī)粘結(jié)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其進(jìn)ー步包括將至少一種無機(jī)粒狀添加劑引入所述成形室中，并將所述添加劑與所述無機(jī)纖維混合。
8.一種厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材是包括至少兩種類型的無機(jī)纖維的共混物的共混纖維幅材。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材中基本上所有的無機(jī)纖維均為生物可溶性陶瓷纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材中至少約5重量％的無機(jī)纖維是長(zhǎng)玄武巖纖維。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括無機(jī)粒狀添加剤。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述無機(jī)粒狀添加劑包括膨脹助劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無機(jī)纖維幅材，其中所述幅材包括粘結(jié)劑且經(jīng)過針刺，使得所述幅材包括鄰近所述幅材的主表面且通過結(jié)合使用所述粘結(jié)劑和針刺來加固的表面層，且使得所述幅材還包括遠(yuǎn)離所述幅材的所述主表面且僅通過所述粘結(jié)劑來加固的內(nèi)部層。
15.一種增強(qiáng)隔板中的貫穿式開ロ的防火性的方法，所述方法包括將至少ー個(gè)包括厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的制品至少部分插入到所述貫穿式開ロ中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述制品是防火枕塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，所述方法包括將多個(gè)所述制品至少部分插入到所述貫穿式開口中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述制品能彼此附接。
19.ー種增強(qiáng)細(xì)長(zhǎng)物體或者大體對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)物體集合的防火性的方法，所述方法包括沿著所述物體或物體集合的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)度的至少一部分，將至少ー個(gè)包括厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材的制品至少部分周向纏繞在所述物體或物體集合的周圍。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述制品是防火柔性毯。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述細(xì)長(zhǎng)物體是導(dǎo)管，且其中所述柔性毯設(shè)置成與所述導(dǎo)管接觸，且沿著所述導(dǎo)管的細(xì)長(zhǎng)長(zhǎng)度的至少一部分完全周向纏繞在所述導(dǎo)管周圍。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述柔性毯被封裝在含金屬的面料內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述細(xì)長(zhǎng)物體或大體對(duì)齊的細(xì)長(zhǎng)物體集合包括一個(gè)或多個(gè)電纜、線材、管道、電纜管道、電纜托架、導(dǎo)線管、防護(hù)罩或結(jié)構(gòu)鋼的橫梁，且其中所述制品是防火柔性帯。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述柔性帶與所述細(xì)長(zhǎng)物體的至少一部分接觸，或與所述細(xì)長(zhǎng)物體集合中的至少ー個(gè)細(xì)長(zhǎng)物體的至少一部分接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了厚度大于約5cm的一體化重力成網(wǎng)無機(jī)纖維幅材。本發(fā)明還公開了制備和使用此類幅材的方法。重力成網(wǎng)工藝包括機(jī)械地分離無機(jī)纖維，以及將所述纖維聚集成一體化厚幅材，且所述工藝可包括將多種類型的無機(jī)纖維混合和/或?qū)o機(jī)粒狀添加劑與所述纖維混合。
文檔編號(hào)A47G9/10GK102859059SQ201180018503
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者詹姆斯·P·恩德勒, 喬治·W·弗羅斯特, 拉烏賽·拉勞什, 馬里奧·A·佩雷斯, 約翰·J·羅杰斯 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司