專利名稱：耐熱耐火防護板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及用作防熱和/或防火的材料，特別是可以用于諸如汽車的引擎罩襯墊、發(fā)動機艙襯墊、基床構造、室內(nèi)裝潢、墻填料等的防熱和/或防火材料。
背景技術：
眾多的行業(yè)都需要如下的材料，它們不僅能提供耐熱耐火性能，而且還可以在成本低的單一基材中提供體積、遮光性、可模壓性以及其它性能。而這些屏蔽性能經(jīng)常需要通過使用產(chǎn)生高性能的特種材料才能獲得最佳，但是，這也大大增加了基材的成本。特別是在體積大的基材(Z方向厚度大)中，即使將這些特種材料以少量百分比加入到防護材料中，就可以使整個基材的成本顯著提高。由于這個原因，經(jīng)常使用具有特殊表面層的復合材料以得到上述防護性能。具有特殊表面層的復合材料的一個實例就是對體積大的較低成本的材料進行表面層壓。雖然這個方法有效地降低了高成本原材料的價格，但是這個方法有一些缺點，例如額外的處理步驟以及表面層可能的剝離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種替代現(xiàn)有技術的方法，通過使用具有不同區(qū)的整體隔熱材料使材料具有各種的理想性能。


通過參照以下說明、所附權利要求和附圖可以更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點
圖1顯示了本發(fā)明的一個實施方式的放大的橫截面；圖2顯示了本發(fā)明的另一個實施方式的放大的橫截面視圖；圖3顯示了用來加工形成本發(fā)明的平面耐熱耐火防護材料的機械裝置圖；圖4為根據(jù)圖1所示的實施方式中防護材料的放大的橫截面視圖；圖5顯示了利用本發(fā)明防護材料的床墊的透視圖；且圖6顯示了圖5中的床墊壁的部分放大視圖，且防護材料結合在其中。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考這些附圖，特別是圖1，顯示本發(fā)明的一個實施方式的放大的橫截面圖，圖示說明了平面耐熱耐火防護材料100。防護材料100可以以現(xiàn)有的薄片形式，在諸如焊接、高溫制造或類似加工過程中用作保護層或者防護板。防護材料100還可以形成諸如汽車的引擎罩襯墊、發(fā)動機艙罩等的部件。另外，該防護材料100可以與其它材料結合和/或結合成一種結構，使材料和該結構具有附加的耐熱耐火性能。例如，防護材料100可以與床墊、室內(nèi)裝璜、墻填充物、以及其它結構的外部材料混合，使這些結構具有附加的耐熱耐火性。由于與防護材料100相結合的大體積，將防護材料100混合到這些結構中也可以通過在結構中替代任何填充材料而具有成本效益。
如圖所示，平面防護材料100通常包括耐熱耐火纖維101和膨化纖維102。耐熱耐火纖維101和膨化纖維102是短纖維，它們結合在一起形成防護材料100。這里使用的耐熱耐火纖維是指具有極限氧指數(shù)(LOI)值20.95或者更高的纖維，該值是通過ISO 4589-1測定的。耐熱耐火纖維的類型包括但不限于抑燃纖維和阻燃纖維。抑燃纖維是指通過趨于抑制熱源的方式耗盡來滿足LOI的纖維。在一種抑制火焰的方法中，抑燃纖維在消耗過程中排出氣體產(chǎn)物，如鹵化氣體。抑燃纖維的實例包括改性聚丙烯腈、PVC、用鹵代物局部處理的纖維等。阻燃纖維是指受熱時通過抵抗消耗來滿足LOI的纖維。阻燃纖維的實例包括浸漬二氧化硅的人造絲(例如以商品名VISIL銷售的人造絲)、部分氧化的聚丙烯腈、芳香族聚酰胺、對位芳香族聚酰胺、碳、間位芳香族聚酰胺、三聚氰胺和類似物。膨化纖維是為熱防護材料提供體積的纖維。膨化纖維的實例包括具有高纖度/單絲的纖維(每根單絲1旦或更大)、高卷曲纖維、空心填充纖維、和類似物。
在一個實施方式中，耐熱耐火纖維101和膨化纖維102通過粘合纖維105氣流成網(wǎng)。粘合纖維是與其它纖維形成某種類型的粘附或者粘合的纖維。粘合纖維可以包括熱活性纖維。在防護材料100中使用粘合纖維105的一個額外的優(yōu)點就是熱活化，也就是防護材料100可以隨后塑造成用于引擎罩襯墊、發(fā)動機艙罩等的部分形狀。熱活性粘合纖維的實例是可以在較低溫度下熔融的纖維，如低熔融纖維、具有較低皮層溶解溫度的皮芯纖維、和類似物。在一個實施方式中，粘合纖維為具有低皮層溶解溫度的聚酯皮芯纖維。
還是參考圖1，耐熱耐火纖維101在平面防護材料100的耐熱耐火區(qū)110處聚集，并且膨化纖維102在平面防護材料100的大體積膨脹區(qū)120處聚集。耐熱耐火區(qū)110使防護材料100具有主要的耐熱耐火性能。大體積膨脹區(qū)120使防護材料100具有理想的Z方向厚度，該厚度使防護材料100的平面維度水平地延伸。在圖1所示的實施方式中，耐熱耐火區(qū)110在Z方向上比大體積膨脹區(qū)120小。
繼續(xù)參考圖1，耐熱耐火區(qū)110具有位于防護材料100外表面的外邊界111，和鄰近大體積膨脹區(qū)120的內(nèi)邊界112。大體積膨脹區(qū)120具有位于防護材料100外表面的外邊界121，和鄰近耐熱耐火區(qū)110的內(nèi)邊界122。防護材料100是單一材料，且兩個區(qū)的邊界不代表對層的界定，而是單一材料內(nèi)的范圍。由于防護材料100是單一材料，而且耐熱耐火區(qū)110和大體積膨脹區(qū)120都不是結合在一起的離散的分離層，不同的單個纖維將在耐熱耐火區(qū)110和大體積膨脹區(qū)120中均有出現(xiàn)。盡管圖1顯示了耐熱耐火區(qū)110的厚度比大體積膨脹區(qū)120的厚度小，但兩個區(qū)的相對厚度可能與圖示的有顯著的不同。
繼續(xù)參考圖1，耐熱耐火區(qū)110包含耐熱耐火纖維101和膨化纖維102。然而，耐熱耐火區(qū)110主要包含耐熱耐火纖維101。另外，纖維在耐熱耐火區(qū)110中的分布，使耐熱耐火纖維101在耐熱耐火區(qū)110外邊界111的含量比其在該區(qū)內(nèi)邊界112的含量更多。而且，如圖所示，優(yōu)選沿著從耐熱耐火區(qū)110的外邊界111到該區(qū)內(nèi)邊界112的Z軸，耐熱耐火纖維101的含量以梯度降低。
繼續(xù)參考圖1，大體積膨脹區(qū)120包含耐熱耐火纖維101和膨化纖維102。然而，大體積膨脹區(qū)120主要包含膨化纖維102。另外，該纖維在大體積膨脹區(qū)120中的分布，使膨化纖維102在大體積膨脹區(qū)120外邊界121的含量比其在該區(qū)內(nèi)邊界122的含量更多。而且，如圖所示，優(yōu)選沿著從大體積膨脹區(qū)120的外邊界121到該區(qū)內(nèi)邊界122的Z軸，膨化纖維102的含量以梯度降低。
現(xiàn)參考圖2，該圖顯示了本發(fā)明的另一個實施方式的放大的橫截面視圖，圖示說明了防熱防火材料200。如圖所示，防護材料200通常包括耐熱耐火纖維201和膨化纖維202。耐熱耐火纖維201和膨化纖維202是短纖維，它們結合在一起形成了防護材料200。在一個實施方式中，耐熱耐火纖維201和膨化纖維202通過粘合纖維205氣流成網(wǎng)。當粘合纖維205是熱活性纖維時，纖維的結合體受熱使粘合纖維205活化，從而使得防護材料200的纖維粘合在一起。在防護材料200中使用熱活化粘合纖維作為粘合纖維205的額外優(yōu)點在于，防護材料200可以隨后塑造成用于引擎罩襯墊、發(fā)動機艙罩等的部分形狀。
還是參考圖2，耐熱耐火纖維201在防護材料200的耐熱耐火區(qū)210處聚集，并且膨化纖維202在防護材料200的大體積膨脹區(qū)220處聚集。耐熱耐火區(qū)210使防護材料200具有主要的耐熱耐火性能。大體積膨脹區(qū)220使防護材料200具有理想的Z方向厚度。在圖2所示的實施方式中，耐熱耐火區(qū)210在Z方向上比大體積膨脹區(qū)220小。
繼續(xù)參考圖2，耐熱耐火區(qū)210具有位于防護材料200外表面的外邊界211，和鄰近大體積膨脹區(qū)220的內(nèi)邊界212。大體積膨脹區(qū)220具有位于防護材料200外表面的外邊界221，和鄰近耐熱耐火區(qū)210的內(nèi)邊界222。防護材料200是單一材料，且兩個區(qū)的邊界不代表對層的界定，而是單一材料內(nèi)的區(qū)域。由于防護材料200是單一材料，而且耐熱耐火區(qū)210和大體積膨脹區(qū)220不是結合在一起的離散的分離層，不同的單個纖維將在耐熱耐火區(qū)210和大體積膨脹區(qū)220中均有出現(xiàn)。盡管圖2顯示了耐熱耐火區(qū)210的厚度比大體積膨脹區(qū)220的厚度小，但兩個區(qū)的相對厚度可與圖示的有顯著的不同。
繼續(xù)參考圖2，耐熱耐火區(qū)210包含耐熱耐火纖維201和膨化纖維202。然而，耐熱耐火區(qū)210主要包含耐熱耐火纖維201。另外，纖維在耐熱耐火區(qū)210中的分布，使耐熱耐火纖維201在耐熱耐火區(qū)210外邊界211的含量比其在該區(qū)內(nèi)邊界212的含量更多。而且，如圖所示，優(yōu)選沿著從耐熱耐火區(qū)210的外邊界211到該區(qū)內(nèi)邊界212的Z軸，耐熱耐火纖維201的含量以梯度降低。
繼續(xù)參考圖2，防護材料200的膨化纖維202包括第一膨化纖維203和第二膨化纖維204。在一個實施方式中，第一膨化纖維與耐熱耐火纖維201相比，具有更高的纖度/單絲、和/或質量/纖維，并且第二膨化纖維204與第一膨化纖維203和耐熱耐火纖維201相比，具有更高的纖度/單絲、和/或質量/纖維。同樣，大體積膨脹區(qū)220分為第一膨脹區(qū)230和第二膨脹區(qū)240。第一膨脹區(qū)230具有鄰近耐熱耐火區(qū)210的外邊界231和鄰近第二膨脹區(qū)240的內(nèi)邊界232。第二膨脹區(qū)240具有鄰近防護材料200外表面的外邊界241和鄰近第一膨脹區(qū)230的內(nèi)邊界242。如前所述，防護材料200是單一材料，同樣地，兩個膨脹區(qū)的邊界不代表對層的界定，而是單一材料內(nèi)的范圍。由于防護材料200是單一材料，而且第一膨脹區(qū)230和第二膨脹區(qū)240不是結合在一起的離散的分離層，不同的單個膨化纖維將在第一膨脹區(qū)和第二膨脹區(qū)240中均有出現(xiàn)。盡管圖2顯示了耐熱耐火區(qū)210的厚度比大體積膨脹區(qū)220的厚度小，但兩個區(qū)的相對厚度可與圖示的有顯著的不同。
繼續(xù)參考圖2，第一膨脹區(qū)230包含第一膨化纖維203和第二膨化纖維204。然而，第一膨脹區(qū)230將含有比第二膨化纖維204更多的第一膨化纖維203。纖維在第一膨脹區(qū)230中的分布，使第一膨化纖維203沿著從第一膨脹區(qū)230的外邊界231到位于第一膨脹區(qū)的內(nèi)邊界232和外邊界之間的第一膨化纖維集中平面235的Z軸，其含量以梯度增加。而且，如圖所示，優(yōu)選沿著從第一膨化纖維集中平面235到該區(qū)內(nèi)邊界232的Z軸，第一膨化纖維203的含量以梯度降低。
參考圖2，第二膨脹區(qū)240包含第一膨化纖維203和第二膨化纖維204。然而，第二膨脹區(qū)240將含有比第一膨化纖維203更多的第二膨化纖維204。纖維在第二膨脹區(qū)230中的分布，使第二膨化纖維204在第二膨脹區(qū)240的外邊界241處的含量比其在該區(qū)內(nèi)邊界242處的含量更高。而且，如圖所示，優(yōu)選沿著從第二膨脹區(qū)240的外邊界241到該區(qū)內(nèi)邊界242的Z軸，第二膨化纖維204的含量以梯度降低。
仍參考圖2，第一膨脹區(qū)230也將包含耐熱耐火纖維201。但是，第一膨脹區(qū)230將含有比耐熱耐火纖維201更多的第一膨化纖維203。耐熱耐火區(qū)210可具有若干量的第二膨化纖維204；但是第二膨化纖維204在耐熱耐火區(qū)210中的量明顯低于第一膨化纖維203。第二膨脹區(qū)240也可具有若干量的耐熱耐火纖維201；但是，耐熱耐火纖維201在第二膨脹區(qū)240中的量，即便有的話，也明顯低于第一膨化纖維203。使用兩個不同的膨化纖維203/204(圖2)比使用單一的膨化纖維102(圖1)的優(yōu)點在于，對于同樣重量的耐熱耐火纖維101/201和大體積膨化纖維102/202，含有兩種類型膨化纖維203和204的防護材料200比僅含一種類型膨化纖維102的防護材料100，在大體積膨脹區(qū)120/220處將有較少的耐熱耐火纖維201。
參考圖1和2，可考慮到防護材料100/200中可包括附加纖維，形成從膨脹區(qū)120/220向外延伸的附加區(qū)。在這樣的實施方式中，膨脹區(qū)120/220的外邊界121/221/241將不會鄰近防護材料100/200的外部，而將排列在防護材料100/200的內(nèi)部。與防護材料200中第一膨化纖維203到第二膨化纖維204的過渡類似，附加區(qū)也將具有從膨化纖維102/204的集中處到附加纖維的集中處的過渡區(qū)。多樣的附加纖維可以產(chǎn)生多個附加區(qū)，從而形成很多附加區(qū)。與圖1和2所示的膨化纖維102和204相似，在最外面的附加區(qū)內(nèi)，產(chǎn)生最外面附加區(qū)的纖維將集中在防護材料100/200的外部。
現(xiàn)參考圖3，該圖顯示了用以加工形成圖1和2中的平面整體耐熱耐火防護板的特定裝置300?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)適合在該方法中形成本發(fā)明的市售裝置，該裝置為“K-12 HIGH-LOFT RANDOM CARD”，由奧地利Fehrer AG Linz生產(chǎn)。耐熱耐火纖維101/201和大體積的膨化纖維102/202被打開并以適當?shù)谋壤旌?，然后進入氣室310。在使用粘合纖維105/205的實施方式中，在進入氣室310之前，將粘合纖維105/205打開并與耐熱耐火纖維101/201和膨化纖維102/202混合。在含有多種類型膨化纖維203/204的大體積膨化纖維202的實施方式中，那些多種類型的膨化纖維203/204在進入氣室310前，也被打開并以適當?shù)谋壤c其它纖維混合。氣室310令混合的纖維懸浮在空氣中，然后排出以傳送到使用圓筒320的氣流成網(wǎng)裝置。圓筒320旋轉并將混合的纖維投向收集帶330。圓筒320的自旋轉將較重的纖維沿著收集帶330投向比較輕纖維更遠的距離。結果，收集在收集帶330上的纖維墊將在鄰近收集帶330處有較多含量的輕纖維，而在遠離收集帶330處具有較多含量的重纖維。通常，纖維之間的旦數(shù)差異越大，纖維分布的梯度也就越大。
在圖1所示的防護板100的實施方式中，耐熱耐火纖維101比大體積的膨化纖維102輕。因此，在圖3所示的工藝中，耐熱耐火纖維101在靠近收集帶330處以較高含量聚集，而大體積的膨化纖維102在遠離收集帶330處以較高含量聚集。正是由裝置300得到的這種分布產(chǎn)生了平面整體防護材料100的耐熱耐火區(qū)110和大體積膨脹區(qū)120。
在圖2所示的防護板200的實施方式中，耐熱耐火纖維201比大體積的膨化纖維202輕。因此，在圖3所示的工藝中，耐熱耐火纖維201在靠近收集帶330處以較高含量聚集，而大體積的膨化纖維202在遠離收集帶330處以較高含量聚集。正是由裝置300得到的這種分布產(chǎn)生了平面整體防護材料200的耐熱耐火區(qū)210和大體積膨脹區(qū)220。另外，大體積的膨化纖維220中的第一膨化纖維203比第二膨化纖維204輕。因此，在圖3所示的工藝中，第一膨化纖維203在靠近收集帶330處比第二膨化纖維204以更高含量聚集。正是這種分布產(chǎn)生了平面整體防護材料200的大體積膨脹區(qū)220的第一膨脹區(qū)230和第二膨脹區(qū)240。
在防護材料100/200的形成中，耐熱耐火纖維的混合百分比范圍大約在總重量的10％到90％。膨化纖維在防護材料100/200中的混合百分比范圍大約在總重量的80％到5％。粘合纖維在防護材料100/200中的最佳量范圍大約在總重量的10％到40％?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)高度膨松的防護材料是一種理想產(chǎn)品，可以與其它材料一起縫制以用于諸如床墊邊和板條的應用。在本工藝中，膨化纖維與耐熱耐火纖維的結合通過減少步驟降低了成本，并且具有比將該材料的兩個單獨層組合在一起更好的性能，例如分層的標準。另外，防護材料的性能似乎在同樣成本下具有更好的阻燃性能，并在相似性能條件下成本更低。
在本發(fā)明的第一個實施例中，平面整體耐熱耐火防護材料是由下列四種纖維的混合形成的(1)4wt％的耐熱耐火纖維，該纖維為2dpf的部分氧化的聚丙烯腈；(2)25wt％的第一膨化纖維，該纖維為6dpf的聚酯；(3)41wt％的第二膨化纖維，該纖維為15dpf的聚酯；和(4)30wt％的低熔點粘合纖維，該纖維為4dpf的具有較低熔點皮層的皮芯聚酯。
這些纖維被打開、混合然后使用Fehrer AG生產(chǎn)的“K-12HIGH-LOFT RANDOM CARD”形成防護材料。該防護板的重量大約為16～32盎司/碼2，其厚度大約在12～37mm之間。在獲得的防護材料中，耐熱耐火區(qū)中包括至少占該區(qū)總纖維的70％的耐熱耐火纖維，而且大體積膨脹區(qū)中的耐熱耐火纖維要少于該區(qū)總纖維的大約2％。
在本發(fā)明的第二個實施例中，平面整體耐熱耐火防護材料是由下列四種纖維的混合形成的(1)40wt％的耐熱耐火纖維，該纖維為約3.2dpf的Visil；(2)20wt％的約2dpf的改性聚丙烯腈(KanecaronTM)；(3)20wt％的膨化纖維，該纖維為15dpf的聚酯；和(4)20wt％的低熔點粘合纖維，該纖維為4dpf的具有較低熔點皮層的皮芯聚酯。
這些纖維被打開、混合然后使用Fehrer AG生產(chǎn)的“K-12HIGH-LOFT RANDOM CARD”形成防護材料。該防護板的重量大約為8盎司/碼2，其厚度大約為25mm。在獲得的防護材料中，耐熱耐火區(qū)中至少包括占該區(qū)總纖維60％的耐熱耐火纖維，而且大體積膨脹區(qū)中的耐熱耐火纖維要少于該區(qū)總纖維的大約40％。在第二個實施例的另一個可替換的形式中，低熔點粘合纖維為10dpf的具有較低熔點皮層的皮芯聚酯。
在本發(fā)明的第三個實施例中，平面整體耐熱耐火防護材料是由下列四種纖維的混合形成的(1)30wt％的耐熱耐火纖維，該纖維為約3.2dpf的Visil；(2)30wt％的約2dpf的改性聚丙烯腈(KanecaronTM)；(3)20wt％的膨化纖維，該纖維為15dpf的聚酯；和
(4)20wt％的低熔點粘合纖維，該纖維為4dpf的具有較低熔點皮層的皮芯聚酯。
這些纖維被打開、混合然后使用Fehrer AG生產(chǎn)的“K-12HIGH-LOFT RANDOM CARD”形成防護材料。該防護板的重量大約為8盎司/碼2，其厚度大約為25mm。在獲得的防護材料中，耐熱耐火區(qū)中至少包括占該區(qū)總纖維60％的耐熱耐火纖維，而且大體積膨脹區(qū)中的耐熱耐火纖維要少于該區(qū)總纖維的大約40％。
在本發(fā)明的第四個實施例中，平面整體耐熱耐火防護材料是由下列四種纖維的混合形成的(1)40wt％的耐熱耐火纖維，該纖維為約3.2dpf的Visil；(2)40wt％的約2dpf的改性聚丙烯腈(KanecaronTM)；(3)15wt％的膨化纖維，該纖維為15dpf的聚酯；和(4)5wt％的低熔點粘合纖維，該纖維為4dpf的具有較低熔點皮層的皮芯聚酯。
這些纖維被打開、混合然后使用Fehrer AG生產(chǎn)的“K-12HIGH-LOFT RANDOM CARD”形成防護材料。該防護板的重量大約為10盎司/碼2，其厚度大約為25mm。在獲得的防護材料中，耐熱耐火區(qū)中至少包括占該區(qū)總纖維60％的耐熱耐火纖維，而且大體積膨脹區(qū)中的耐熱耐火纖維要少于該區(qū)總纖維的大約40％。
在本發(fā)明的第五個實施例中，平面整體耐熱耐火防護材料是由下列四種纖維的混合形成的(1)50wt％的耐熱耐火纖維，該纖維為2dpf的Panox；(2)30wt％的膨化纖維，該纖維為15dpf的聚酯；和(4)20wt％的低熔點粘合纖維，該纖維為4dpf的具有較低熔點皮層的皮芯聚酯。
這些纖維被打開、混合然后使用Fehrer AG生產(chǎn)的“K-12HIGH-LOFT RANDOM CARD”形成防護材料。該防護材料的重量大約為6盎司/碼2，其厚度大約為25mm。在獲得的防護材料中，耐熱耐火區(qū)中至少包括占該區(qū)總纖維60％的耐熱耐火纖維，而且大體積膨脹區(qū)中的耐熱耐火纖維要少于該區(qū)總纖維的大約40％。
現(xiàn)參考圖4，該圖顯示了圖1所示防護材料100的實施方式的放大橫截面視圖，該防護材料是根據(jù)圖3所公開的方法形成的。圖4顯示了耐熱耐火區(qū)在膨脹區(qū)之上?？梢钥吹剑w維具有取向，其角度模式大約為30°，該取向在膨脹區(qū)最為明顯。纖維的角度是加工工藝造成的，并且使防護材料具有硬度和彈性。纖維角度模式可以是不同的，其范圍為從防護材料100的平面維度到水平Z方向呈大約5～80°。
現(xiàn)參考圖5，該圖顯示的為引入了防護材料100/200的床墊。床墊500包括第一面511、相對的第二面512、以及至少一個側壁與第一面511和第二面512相連的側壁521、522、523和524。圖6顯示的為用作圖5中床墊500的面511、512、或壁521、522、523和524的壁600的部分剖面圖。如圖所示，壁600包括外床墊套材料610、防護材料620，支撐材料630、以及背襯材料640。圖1-4所示的防護材料100/200可以用作壁600中的防護材料620，并且優(yōu)選在最靠近外床墊套材料610的耐熱耐火區(qū)取向。支撐材料630是彈性材料，如泡沫、非織造布、或類似物。背襯材料640是柔性材料，如機織物、針織物、或者非織造織物。
盡管本發(fā)明已經(jīng)對某些優(yōu)選的形式進行了相當詳細地說明，但其它形式也是可能的。例如，材料的附加層，例如非織造布，可以添加到本發(fā)明的外表面或者內(nèi)表面以達到額外的效果。因此，所附權利要求的主旨和范圍不應當局限于對本文優(yōu)選形式的描述。
權利要求
1.一種耐熱耐火整體平面防護材料，包括大量耐熱耐火纖維和大量膨化纖維，所述整體平面防護材料包括從耐熱耐火外邊界延伸至耐熱耐火內(nèi)邊界的耐熱耐火區(qū)，和從膨脹區(qū)外邊界延伸至鄰近耐熱耐火內(nèi)邊界的膨脹區(qū)內(nèi)邊界的膨脹區(qū)，其中，所述耐熱耐火區(qū)包括部分膨化纖維和部分耐熱耐火纖維，而耐熱耐火纖維的比例高于膨化纖維，其中耐熱耐火纖維在靠近耐熱耐火外邊界處的含量比耐熱耐火內(nèi)邊界處的含量更高，其中，所述膨脹區(qū)包括部分膨化纖維和部分耐熱耐火纖維，而大體積的膨化纖維的比例更高，其中膨化纖維在膨脹區(qū)外邊界的含量比膨脹區(qū)內(nèi)邊界的含量更高。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維比所述膨化纖維的纖度小。
3.根據(jù)權利要求1所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從耐熱耐火外邊界到耐熱耐火內(nèi)邊界的Z軸，所述耐熱耐火纖維的含量以梯度降低。
4.根據(jù)權利要求1所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從膨脹區(qū)外邊界到膨脹區(qū)內(nèi)邊界的Z軸，所述膨化纖維的含量以梯度降低。
5.根據(jù)權利要求3所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從耐熱耐火外邊界到耐熱耐火內(nèi)邊界的Z軸，所述耐熱耐火纖維的含量以梯度降低。
6.根據(jù)權利要求1所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，進一步包括排列在其中的粘合纖維。
7.根據(jù)權利要求6所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述粘合纖維包括熱活化的粘合纖維。
8.根據(jù)權利要求7所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述熱活化的粘合纖維包括皮層熔融溫度比芯層低的皮芯纖維。
9.根據(jù)權利要求1所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維包括阻燃纖維。
10.根據(jù)權利要求9所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述阻燃纖維包括浸漬二氧化硅的人造絲。
11.根據(jù)權利要求1所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維進一步包括抑燃纖維。
12.根據(jù)權利要求11所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維進一步包括阻燃纖維。
13.根據(jù)權利要求12所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述阻燃纖維包括浸漬二氧化硅的人造絲。
14.一種耐熱耐火整體平面防護材料，包括大量耐熱耐火纖維、包括第一膨化纖維和第二膨化纖維的大量膨化纖維；所述整體平面防護材料包括從耐熱耐火外邊界延伸至耐熱耐火內(nèi)邊界的耐熱耐火區(qū)，和從膨脹區(qū)外邊界延伸至鄰近耐熱耐火內(nèi)邊界的膨脹區(qū)內(nèi)邊界的膨脹區(qū)，所述膨脹區(qū)具有第一膨脹區(qū)和第二膨脹區(qū)，所述第一膨脹區(qū)從膨脹區(qū)內(nèi)邊界延伸至第一膨脹區(qū)內(nèi)邊界，并且在兩者之間具有第一膨化纖維集中表面，而所述第二膨脹區(qū)從膨脹區(qū)外邊界延伸至鄰近第一膨脹區(qū)內(nèi)邊界的第二膨脹區(qū)內(nèi)邊界；其中，所述耐熱耐火區(qū)包括部分第一膨化纖維和部分耐熱耐火纖維，而耐熱耐火纖維的比例高于第一膨化纖維，其中耐熱耐火纖維在靠近耐熱耐火外邊界處的含量比耐熱耐火內(nèi)邊界處的含量更高；且其中，所述第一膨脹區(qū)包括部分第一膨化纖維、部分第二膨化纖維、和部分耐熱耐火纖維，而第一膨化纖維的比例更高，其中從膨脹區(qū)內(nèi)邊界到第一膨化纖維集中平面，第一膨化纖維的含量增加，而從第一膨化纖維集中平面到第一膨脹區(qū)內(nèi)邊界，第一膨化纖維的含量降低；且其中，所述第二膨脹區(qū)包括部分第一膨化纖維和部分第二膨化纖維，而第二膨化纖維的比例更高，其中第二膨化纖維在靠近膨脹區(qū)外邊界處的含量比第二膨脹區(qū)內(nèi)邊界處的含量更高。
15.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維比所述膨化纖維的纖度小。
16.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述第一膨化纖維比所述第二膨化纖維的纖度小。
17.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從耐熱耐火外邊界到耐熱耐火內(nèi)邊界的Z軸，所述耐熱耐火纖維的含量以梯度降低。
18.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從第一膨化纖維集中平面到第一膨脹區(qū)內(nèi)邊界的Z軸，所述第一膨化纖維的含量以梯度降低。
19.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從膨脹區(qū)外邊界到第二膨脹區(qū)內(nèi)邊界的Z軸，所述第二膨化纖維的含量以梯度降低。
20.根據(jù)權利要求19所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從第一膨化纖維集中平面到第一膨脹區(qū)內(nèi)邊界的Z軸，所述第一膨化纖維的含量以梯度降低。
21.根據(jù)權利要求20所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，沿著從耐熱耐火外邊界到耐熱耐火內(nèi)邊界的Z軸，所述耐熱耐火纖維的含量以梯度降低。
22.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，進一步包括排列在其中的粘合纖維。
23.根據(jù)權利要求22所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述粘合纖維包括熱活化的粘合纖維。
24.根據(jù)權利要求23所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述熱活化的粘合纖維包括皮層熔融溫度比芯層低的皮芯纖維。
25.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維包括阻燃纖維。
26.根據(jù)權利要求25所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述阻燃纖維包括浸漬二氧化硅的人造絲。
27.根據(jù)權利要求14所述的耐熱耐火整體平面擋防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維進一步包括抑燃纖維。
28.根據(jù)權利要求27所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述耐熱耐火纖維進一步包括阻燃纖維。
29.根據(jù)權利要求28所述的耐熱耐火整體平面防護材料，其特征在于，所述阻燃纖維包括浸漬二氧化硅的人造絲。
30.一種形成防護材料的方法，包括以下步驟將大量具有第一纖度的耐熱耐火纖維與大量具有比耐熱耐火纖維的第一纖度更大的第二纖度的膨化纖維混合，然后將混合的耐熱耐火纖維和膨化纖維沿著傳送帶投出，使得在傳送帶上形成具有耐熱耐火區(qū)和膨脹區(qū)的整體非織造材料，由此所述耐熱耐火區(qū)包括比膨化纖維更高百分比的耐熱耐火纖維，而所述膨脹區(qū)包括比耐熱耐火纖維更高百分比的膨化纖維。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其特征在于，所述纖維混合的步驟包括將粘合纖維與耐熱耐火纖維和膨化纖維混合。
32.根據(jù)權利要求30所述的方法，其特征在于，所述纖維混合的步驟包括含有第一膨化纖維和第二粘合纖維的膨化纖維，所述第二粘合纖維比所述第二粘合纖維的纖度小。
33.根據(jù)權利要求32所述的方法，其特征在于，所述纖維混合的步驟包括將粘合纖維與耐熱耐火纖維和膨化纖維混合。
34.一種床墊，包括由至少一個側壁連接的第一面和相對的第二面，其中所述第一面包括外床墊套材料和防護材料，非織造布的所述防護材料包括耐熱耐火纖維和膨化纖維，以及具有比膨化纖維更大百分比的耐熱耐火纖維的耐熱耐火區(qū)、和具有比耐熱耐火纖維更大百分比的膨化纖維的膨脹區(qū)，由此所述防護材料以耐熱耐火區(qū)朝向所述外床墊套材料的方式安置。
35.根據(jù)權利要求34所述的床墊，其特征在于，沿著最靠近所述外床墊套材料的耐熱耐火外邊界到最靠近所述膨脹區(qū)的耐熱耐火內(nèi)邊界的軸向，所述耐熱耐火纖維的含量以梯度降低。
36.根據(jù)權利要求34所述的床墊，其特征在于，沿著離所述外床墊套材料最遠的膨脹區(qū)外邊界到最靠近所述外床墊套材料的膨脹區(qū)內(nèi)邊界的軸向，所述膨化纖維的含量以梯度降低。
37.根據(jù)權利要求36所述的床墊，其特征在于，沿著最靠近所述外床墊套材料的耐熱耐火外邊界到最靠近所述膨脹區(qū)的耐熱耐火內(nèi)邊界的軸向，所述耐熱耐火纖維的含量以梯度降低。
38.根據(jù)權利要求34所述的床墊，進一步包括排列在其中的粘合纖維。
39.根據(jù)權利要求38所述的床墊，其特征在于，所述粘合纖維包括熱活化的粘合纖維。
40.根據(jù)權利要求39所述的床墊，其特征在于，所述熱活化的粘合纖維包括皮層熔融溫度比芯層低的皮芯纖維。
41.根據(jù)權利要求34所述的床墊，其特征在于，所述耐熱耐火纖維包括阻燃纖維。
42.根據(jù)權利要求42所述的床墊，其特征在于，所述阻燃纖維包括浸漬二氧化硅的人造絲。
43.據(jù)權利要求34所述的床墊，其特征在于，所述耐熱耐火纖維進一步包括抑燃纖維。
44.據(jù)權利要求43所述的床墊，其特征在于，所述耐熱耐火纖維進一步包括阻燃纖維。
45.根據(jù)權利要求44所述的床墊，其特征在于，所述阻燃纖維包括浸漬二氧化硅的人造絲。
全文摘要
本發(fā)明提供一種由耐熱耐火纖維和大體積的膨化纖維所形成的耐熱耐火平面整體防護板。該防護材料具有以耐熱耐火纖維為主的耐熱耐火區(qū)和以大量膨化纖維為主的大體積膨脹區(qū)。纖維以如下方式分布在整個防護材料中耐熱耐火纖維聚集在靠近具有耐熱耐火區(qū)的防護材料的外表面處，并且大體積的膨化纖維聚集在靠近具有大體積膨脹區(qū)的防護材料的外表面處。
文檔編號D04H1/46GK1950195SQ200580014614
公開日2007年4月18日 申請日期2005年5月6日 優(yōu)先權日2004年5月7日
發(fā)明者D·E·文斯特魯普, G·J·湯普森, J·G·查, T·G·道森 申請人:美利肯公司