[發明專利]用于墊子應用的玻璃纖維束及其制備方法

無效

• 申請號: 200680033486.2
• 申請日: 2006-09-08
• 公開（公告）號: CN101263091A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: W·G·黑格;L·J·阿齊瑪;D·H·沃爾登;D·L·希普
• 申請（專利權）人: OCV智識資本有限責任公司
• 主分類號: C03C25/26
• 分類號: C03C25/26;C03C25/32;C03C25/36;C03C25/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳季壯

本發明的技術領域和工業應用

本發明一般地涉及非織造纖維墊，和更特別地涉及短切玻璃纖維的干燥纖維束，它可用作在形成墊子的應用中常規地使用的玻璃形式(form)的替代品，和甚至更特別地涉及濕法成網的墊子形成應用。還提供短切玻璃纖維的干燥纖維束的形成方法。

發明背景

典型地，通過經襯套或孔板拉伸熔融玻璃形成長絲，并施涂含潤滑劑、偶聯劑和成膜粘合劑樹脂的含水施膠組合物到長絲上，形成玻璃纖維。施膠組合物提供纖維保護防止長絲間磨蝕并有助于玻璃纖維與玻璃纖維在其內使用的基體之間的相容性。在施涂施膠組合物之后，可將濕纖維集束成一股或更多股纖維股，短切并收集。短切的纖維股可含有成百或成千的單根玻璃纖維。然后可在濕潤的條件下作為濕法短切纖維股玻璃纖維股(WUCS)包裝所收集的短切玻璃纖維股，或者干燥，形成干燥的短切纖維股(DUCS)。

濕法短切纖維常規地用于濕法成網工藝中，在所述濕法成網工藝中，濕法短切纖維分散在含有表面活性劑、粘度改性劑、消泡劑和/或其他化學試劑的水淤漿內。含有淤漿的纖維沉積在移動的篩網上，在此除去顯著大部分的水形成纖維網。然后施涂粘合劑，并干燥所得墊子，以除去任何殘留的水并固化粘合劑。所形成的非織造墊子是分散的單根玻璃長絲的組件。

干燥的短切纖維股常用于干法成網工藝中，在所述干法成網工藝中，干燥的纖維股在傳輸帶或篩網上吹氣，并凝固形成墊子。例如，干燥的短切纖維股懸浮在空氣中，以松散的纖維網形式收集在篩網或多孔轉鼓上，然后凝固形成隨機取向的纖維束。

通過濕法成網和干法成網形成的纖維墊極其適合于作為許多種類應用的增強劑。為了最終的層壓體實現可接受的機械性能，它必須包括以重量計足量的玻璃增強劑。盡管存在于干法成網墊內的纖維的纖維束提供高的玻璃含量，但制造干燥短切纖維股是昂貴的，因為在短切之前，通常在單獨的步驟中干燥和包裝這種纖維股。因此，希望利用不那么昂貴的玻璃形成platform，所述玻璃形成platform在要求高沖擊強度的復合材料內將實現增加的玻璃含量。

以前制造過干燥的短切玻璃纖維束。以下公開了形成干燥的短切纖維的這些纖維束的方法的一些實例。

Schaefer的美國專利No.4024647公開了干燥和傳輸短切玻璃纖維股的方法與裝置。通過襯套內的孔隙拉細玻璃長絲，并用潤滑劑粘合劑和/或施膠劑涂布。將長絲集束成一股或更多股纖維股并短切。濕法短切的纖維然后下落在第一振動傳輸帶上。通過保持纖維束粘合在彼此上，第一振動傳輸帶的振動維持短切纖維股在纖維束內。然后短切的纖維股傳遞到第二振動傳輸帶上并經過加熱區，在此加熱短切的纖維股，降低含濕量到小于0.1wt％。所需長度的短切纖維股然后穿過第二振動傳輸帶的小孔部分內并進入收集包裝中。

Flautt等人的美國專利No.5055119公開了一種形成玻璃纖維束或纖維股的能量有效的方法與裝置。由從加熱襯套中排放的熔融玻璃形成玻璃纖維。纖維向下移動并通過施涂器施涂施膠劑到玻璃纖維上。為了干燥玻璃纖維，來自襯套周圍的空氣在襯套下方經過，在此通過襯套的熱量加熱它。加熱的空氣被引入到玻璃纖維穿過其中的腔室內。傳熱接觸引起施膠組合物內的水或溶劑蒸發。然后將干燥的纖維集束成纖維束。隨后可短切該纖維束。

Blough等人的美國專利No.6148641公開了由連續纖維股源生產干燥短切的纖維股的方法與裝置。在所述的方法中，通過在短切組件內短切纖維股，從出口組件中噴射短切的纖維股到過渡料槽直接進入干燥腔室內，在干燥腔室內收集短切纖維股，并在干燥腔室內至少部分干燥纖維股，從而由一股或更多股連續纖維股生產短切纖維股。

另外，形成含有玻璃纖維束的短切纖維股墊子，例如如干法成網工藝中得到的，和在濕法成網工藝中通過濕法成網工藝得到的單根纖維。以下列出了這些墊子的一些實例。

Hannes等人的美國專利Nos.4112174和4129674公開了由單絲纖維的纖維網和在整個纖維網當中以無規取向圖案形式散置的伸長的玻璃纖維束形成的玻璃墊子。玻璃纖維束優選含有約20-300根單絲。通過濕法成網工藝形成纖維墊。為了在墊子形成工藝過程中，在淤漿內保持玻璃纖維的纖維束成纖維束形式，用水或其他這種液體不溶性粘合劑涂布纖維束。