專(zhuān)利名稱(chēng):纖維板及其制造方法
幾年前，提出了用纖維與以某種聚合物為主的纖維粘合劑接觸，生產(chǎn)纖維板的方法，這種方法和產(chǎn)品在美國(guó)專(zhuān)利3993518，4047991，4050977，4051294，4053673，4053674，4457793和4550050中作了描述。
先前的聚合物是以干燥地顆粒形式使用的，這樣避免了由于以溶液、懸浮液或乳液形式使用聚合物，而引起的纖維墊或板的包裝和編織，同時(shí)省去了加熱除去溶劑或水載體的費(fèi)用。
在美國(guó)專(zhuān)利3993518，4047991，4050997，4051294和4053674中所描述的現(xiàn)有技術(shù)中，遇到的問(wèn)題是含有高百分比的聚偏氯乙烯樹(shù)脂趨向于分解，尤其當(dāng)加熱到近400°F時(shí)會(huì)使樹(shù)脂熔化，釋放出鹽酸。該酸引起工藝設(shè)備、甚至建筑物的金屬部件的腐蝕，如果不用排氣管加以收集的話，還會(huì)引起環(huán)境問(wèn)題。于是出現(xiàn)了改進(jìn)的樹(shù)脂(USP4456793和4550050)，該樹(shù)脂在先前樹(shù)脂的分解溫度下更加穩(wěn)定，并且有其他意想不到的優(yōu)點(diǎn)。
然而，在上述專(zhuān)利中所述的各樹(shù)脂，根據(jù)烘箱的大小和生產(chǎn)需要，制備粘合纖維板所使用的熟化烘箱，必須在375°F到450°F的溫度范圍內(nèi)操作。這樣高的溫度有許多嚴(yán)重的缺點(diǎn)，即
A.使用如上所述的高熟化溫度會(huì)引起樹(shù)脂分解，有些樹(shù)脂比其他樹(shù)脂更嚴(yán)重，并釋放出腐蝕性鹽酸。
B.烘箱中保持高溫，需要大量熱能并供應(yīng)很多有用的燃料。
C.高烘箱溫度使許多熱塑性纖維軟化和收縮，并使結(jié)構(gòu)疏松的板和墊引起不必要的和不希望的壓實(shí)。
D.使用高溫熟化某些廢的或回收的纖維，在板材和墊層中可產(chǎn)生象焦糖一樣的炭化氣味，從而使它們無(wú)法銷(xiāo)售。
E.如果在纖維粘合工藝中，樹(shù)脂需要進(jìn)行高溫熟化，將產(chǎn)品升溫到它的熟化溫度所需要的烘箱尺寸和費(fèi)用可能過(guò)大了。
F.如果在二次加熱烘箱中需要非常高的溫度，對(duì)用于壓膜制造，生產(chǎn)如自動(dòng)吸聲的襯墊和墊片的板材的二次加熱更加困難，且更加昂貴。
由于這些和其他顯而易見(jiàn)的原因，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的方法，即在比現(xiàn)有技術(shù)的有效溫度低的溫度下，加工粘合纖維，形成緊密結(jié)合在一起的板材和墊層的方法。
此外，本發(fā)明的目的是提供一種粘合纖維的改進(jìn)的加工方法，該改進(jìn)的方法基本上消除了先前的加工方法中的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的板材，它具有先前的板材所沒(méi)有的特性。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種粘合劑，用以代替先前的聚合物，該粘合劑的熔點(diǎn)比先前的聚合物的熔點(diǎn)低。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的加工方法，該方法能夠使用在此以前認(rèn)為不適合作粘合劑的聚合物。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的方法，它能使粘合劑在熟化后形成堅(jiān)固的、堅(jiān)硬的形式，并且在使用中具有最小的塑性變形。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的加工方法，由于它們?cè)跉饬鞣鬯榛蜓心ブ械牧己眯阅埽谒桀w粒大小范圍內(nèi)，生產(chǎn)與容易生產(chǎn)的物質(zhì)粘合的板材。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種比先前的板材更好的改進(jìn)的板材。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的方法，它能使用比以前的纖維熔點(diǎn)更低的纖維。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供一種方法，該方法使用的能量比現(xiàn)有技術(shù)的方法少。
參考下述的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
圖1是實(shí)施本發(fā)明方法的裝置的正視圖。
圖2是圖1裝置的平面圖。
圖3是沿圖2的線3-3所取的截面圖。
圖4是生產(chǎn)粘合纖維墊和板的另一裝置的正視圖，它也適用于本發(fā)明的方法。通常稱(chēng)作“氣流鋪置”法，該方法的許多變化有助于本發(fā)明。
按照本發(fā)明提供的粘合纖維的方法，就可達(dá)到上述的和其他的目的。該方法的步驟是將纖維同含有一種化合物和一種熱塑性樹(shù)脂的顆粒狀塑料合金相接觸，形成塑料合金和纖維的混合物。然后加熱該混合物，使塑料合金熔化，并粘合纖維。
為了使該化合物在形成用于本發(fā)明的塑料合金中獲得成功，該化合物必須具備一定的性質(zhì)。該化合物在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下，必須是一種結(jié)晶有機(jī)化合物。所謂標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力，即為室溫20℃和760毫米汞柱大氣壓。而且，該化合物在大氣壓下的熔點(diǎn)必須為20°至200℃，40°至150℃最佳。對(duì)該化合物的另一個(gè)要求是在大氣壓下的沸點(diǎn)為100°至450℃，最好為200°至450℃。為了使該化合物能用于本發(fā)明，對(duì)該化合物的另一個(gè)基本要求是必須是一種能溶解所用樹(shù)脂的溶劑。
除了上述關(guān)于該化合物的所需特性以外，更高的要求是該化合物還應(yīng)具有一些附加的性質(zhì)，但這不是絕對(duì)必要的。例如，該化合物在200℃時(shí)的蒸汽壓應(yīng)小于40毫米汞柱。為了避免過(guò)度升華，這個(gè)特性是必要的。該化合物對(duì)工廠的工人應(yīng)是無(wú)毒和無(wú)刺激的。應(yīng)沒(méi)有討厭的氣味。加熱到400°F持續(xù)2-4分鐘，不應(yīng)明顯分解。在它的結(jié)構(gòu)中應(yīng)至少含有一個(gè)苯環(huán)，并最好不溶或微溶于水。
在此使用的術(shù)語(yǔ)化合物是指單一的化合物或兩種或兩種以上化合物的混合物。在許多情況下，兩種或兩種以上化合物的混合物產(chǎn)生一種共晶溶液，得到一種比由任何一種化合物本身得到的樹(shù)脂合金熔點(diǎn)更低的樹(shù)脂合金。在此使用的術(shù)語(yǔ)樹(shù)脂，也包括一種以上樹(shù)脂的混合物和單一的樹(shù)脂。
因?yàn)樵谡５貙?shí)施本發(fā)明時(shí)，不涉及化學(xué)反應(yīng)，因此完全用它們的物理性質(zhì)來(lái)描述用于本發(fā)明的化合物是可能的，并且是非常合適的。正是該化合物的這些物理性質(zhì)，決定了塑性合金的制備及其在該方法中所起的作用。合適的化合物或化合物的種類(lèi)包括
苊烯和5-氯苊;苯胺衍生物，包括2-氨基-N-苯基苯胺，4-氨基-N-苯基苯胺，3-羥基-N-苯基苯胺，4-羥基-N-苯基苯胺;有機(jī)芳香胺，如，2-萘基苯胺，1-萘基4-甲苯基胺，三芐基胺，三苯基胺，二芐基胺;取代苯胺，如N-芐叉基苯胺，2-溴基4，6-二氯苯胺，2，4-二氯苯胺，2，5-二氯苯胺，3，4-二氯苯胺，3，5-二氯苯胺，3-硝基苯胺，2-硝基苯胺，4-硝基苯胺，N，N-二甲基苯胺，2，4，6-三溴苯胺，2，4，6-三氯苯胺，2，4，5-三氯苯胺;蒽衍生物，如9，10-二氫化蒽和9-硝基蒽;氨基偶氮苯;4-乙氧基氨基偶氮苯;4-甲氧基氨基偶氮苯;有機(jī)芳香醛類(lèi)，如3，4-二甲氧基苯甲醛和3-羥基苯甲醛;苯的衍生物和取代的苯類(lèi)，包括1，4-雙氯甲苯，1-溴4-氯化苯，1-溴2，3-二氯化苯，2-溴1，3-二氯化苯，1-溴2，3-二硝基苯，1-溴4-硝基苯，2-氯1，3-二硝基苯，1-氯4-硝基苯，1，2-二甲氧基4-硝基苯，1，4-二硝基2-甲氧基苯，1-甲氧基2，3，4，6-四溴化苯，2-甲氧基1，3，5-三氯化苯，1-硝基2，4，5-三氯化苯，1-硝基2，4，5-三甲基苯，五氯化苯，1，2，3，5-四溴化苯，1，3，5-三硝基苯;苯偶酰;苯甲酸和各種各樣的衍生物，包括苯甲酰胺，苯甲酸酐，苯甲酸亞甲基雙酯，苯甲酸苯酯，4-氯甲基腈苯甲酸，2，5-二甲基苯甲酸，2，6-二甲基苯甲酸，2-乙基苯甲酸，2-甲氧基苯甲酸，2-甲基苯甲酸，3-甲基苯甲酸和2-苯氧基苯甲酸;4-溴二苯甲酮，3，3′-二甲基二苯甲酮;3-硝基二苯甲酮;二苯甲酮;苯偶姻;5，6-苯并喹啉聯(lián)苯和衍生物，包括2-乙酰氨基聯(lián)苯和其他乙酰氨基衍生物，4-乙酰聯(lián)苯，芐基、溴化、氯化、二甲基、氨基、二氨基和硝基聯(lián)苯;2-苯基羧酸;聯(lián)苯二硫化物;1，1，1′，1′-二苯甲基醚;1，1′-二萘基醚;1，2′-二萘基醚;2，2′-二萘基醚;2，2′-二甲氧基二苯基醚;2-甲氧基二苯基醚;二苯基乙炔;熒蒽;芴;9-芴酮，甘油1，3-二苯基醚;3-甲基異喹啉;6-甲基異喹啉;芐基苯基酮;1，2′-二萘基酮;二-2噻蒽基甲酮;1-萘基2-甲苯基酮;馬來(lái)酸二苯酯;4-氨基苯二苯甲烷;雙4氨基苯基甲烷;氯代(三苯基)甲烷;二(1-萘基)甲烷;二苯基(3-甲苯基)甲烷;(2-萘基)苯基甲烷;三苯基甲烷;(1-萘基)苯基甲烷;萘;萘的衍生物，包括2-乙酰羥基萘，1-芐基2-羥基萘，2-芐基羥基萘，2-溴代萘，2氯代萘，1-氯5-硝基萘，1，3-二氯代萘，2，3-二甲基萘，2-羥基萘，1-硝基萘，2-苯基萘和2，3，6-三甲基萘;3，4-二氫萘甲酸;菲;9-溴代菲;7-異丙基1-甲基菲;菲啶;苯酚衍生物，包括3-溴5-氯苯酚，2，6-二氯苯酚，2，4，6-三溴苯酚，2，4，6-三氯苯酚和3，4，5-三氯苯酚;三苯膦;磷腈酸酯三聚物和四聚物，包括它們的苯氧基衍生物;鄰苯二甲酸和衍生物，如4-氯鄰苯二甲酸，3，4-二氯鄰苯二甲酸和鄰苯二甲酸酐;2，6-二甲基吡啶二羧酸;四苯基0，0′;2-氨基4-甲基喹啉;7-氨基8-甲基喹啉;2-苯基喹啉;6-苯基喹啉;1，1′-二萘基硫化物;間三聯(lián)苯;噻蒽;噻噸;取代的甲苯類(lèi)，包括1氨基2-溴甲苯，3-氨基4-甲氧基甲苯，2-氨基6-硝基甲苯，3-溴5-硝基甲苯，2-氯6-羥基甲苯，1，4-二氯5-羥基甲苯，2，4-二硝基甲苯，a，a，2，3，4，5，6-七氯甲苯，a，a，2，3，4-五氯甲苯和2，3，4，6-四氯甲苯;芳族尿素衍生物，如1，3-二乙基1，3-二苯脲，1，3(二2-乙氧基苯)脲和1-苯脲;呫噸和呫噸酮。
上面列出的化合物并沒(méi)有包括所有可用于本發(fā)明的化合物。當(dāng)它們本身被應(yīng)用時(shí)，不是十分令人滿(mǎn)意的，因此，在許多情況下，將上面列出的化合物進(jìn)行混合，可增加其實(shí)用性。兩種或多種化合物的混合物通常會(huì)減少其來(lái)自一種成分的氣味。在許多情況下，兩種或多種化合物所得到的共熔點(diǎn)比單個(gè)化合物的低。
為了大批生產(chǎn)粘合的纖維，根據(jù)化合物和樹(shù)脂的性質(zhì)和纖維粘合產(chǎn)品所需特性，來(lái)選擇用來(lái)制備特殊塑料合金的化合物。例如，在大多數(shù)情況下，有強(qiáng)烈氣味，毒性，易升華，或容易爆炸的化合物，雖然它有許多特殊用途，甚至某些特性可能是很有用的，但也可以淘汰已選擇的化合物。另外，熔點(diǎn)在100°到130℃范圍內(nèi)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，沸點(diǎn)高(350°到450℃)并容易從廉價(jià)的可使用的原料制備，都將有助于特殊化合物的選擇。對(duì)于可稱(chēng)作抗增塑劑的化合物的選擇范圍，能溶解樹(shù)脂這一點(diǎn)始終是很重要的。
用于本發(fā)明的典型的一組化合物具有式Ⅰ

其中m是0或1的整數(shù)，
n是0到5的一個(gè)整數(shù)，
p是0到5的一個(gè)整數(shù)，
R選自S，SO，SO2，O，CH2，CHOHOCHOH，
CHOHO，CO，NH，COCO，NR′，CHR′，
CHR′O和CR′R″，其中R′和R″分別表示含
有1到8個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或苯基，并且
x和y分別選自Cl，Br，NH2，NO2，COOH，OH，含有1至8個(gè)碳原子的羰基，含有1至8個(gè)碳原子的烷氧基，含有1至8個(gè)碳原子的烷基，苯基，苯氧基和萘基，當(dāng)n大于1時(shí)，所述的

x是相同的或不相同的，當(dāng)p大于1時(shí)，所述的y相同的或不同的。
具有式Ⅰ結(jié)構(gòu)的化合物的例子列出如下。雖然列于下面的化合物比其他化合物更好些，但發(fā)現(xiàn)某些最有用的化合物或抗增塑劑具有一般的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
表
化合物 熔點(diǎn)℃ 沸點(diǎn)℃
聯(lián)苯 71 256
聯(lián)苯胺 128 400
4-硝基聯(lián)苯 114 340
4-氨基聯(lián)苯 53 302
4，4′-二氯聯(lián)苯 148 315
苯偶姻 133 343
二苯酮 48 305
三苯甲烷 94 359
二苯砜 128 379
二甲苯砜 159＊405
＊同分異構(gòu)體混合物的熔點(diǎn)明顯較低。
聯(lián)苯和二甲苯砜，由于它們很容易從廉價(jià)的原料制得，所以是特別引人注意的抗增塑劑，熔點(diǎn)在20°到200℃的所需范圍內(nèi)，基本上沒(méi)有氣味，沸點(diǎn)高，并且化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。
用于本發(fā)明的另一組化合物是具有式Ⅱ的取代苯，式Ⅱ?yàn)?br>
其中q是1至6的一個(gè)整數(shù)，
Z選自Cl，Br，NH2，NO2，COOH，OH，含有1至8個(gè)碳原子的羰基，含有1至8個(gè)碳原子的烷基，含有1至8個(gè)碳原子的烷氧基，苯基，苯氧基和萘基，在q大于1時(shí)，所述的Z是相同的或不同的。
在纖維粘合產(chǎn)品中需添加阻燃材料，可使用鹵代芳香族化合物，或磷酸芳基酯，或膦類(lèi)。例如，當(dāng)含氯的化合物a，a，2，3，4，5，6七氯甲苯用于聚氯乙烯(PVC)樹(shù)脂時(shí)，保持高有機(jī)氯含量，連同10-20磅/小時(shí)的氧化銻的銻一起，將向許多纖維板和墊提供優(yōu)良的阻燃性質(zhì)。同樣，四溴二苯醚也可用作抗增塑劑和阻燃劑。
兩種抗增塑劑化合物與樹(shù)脂混合，對(duì)熔點(diǎn)的影響見(jiàn)下表，其中樹(shù)脂是管級(jí)PVC均聚物，一種化合物是鄰苯二甲酸酐，第二種化合物是另一種物質(zhì)，所用的比是1∶1∶1。
化合物 總?cè)埸c(diǎn)的降低
(W/鄰苯二苯酸酐)
苯偶姻
苯甲酸
二苯基酮
苊
(PNCl2)3
苯氧基磷
聯(lián)苯
三芐胺
二苯砜
α-萘酚
四氯鄰苯二甲酸酐
2，4-二硝基羥基苯
二胺基二苯基甲烷
溶于所用化合物中的任何熱塑性樹(shù)脂均可使用，有用的熱塑性樹(shù)脂可以是加成聚合物或縮聚物。該熱塑性樹(shù)脂可以是均聚物、共聚物或三種或三種以上單體的共聚物。該熱塑性樹(shù)脂可以是無(wú)規(guī)聚合物、嵌段聚合物或接枝聚合物。用于本發(fā)明的樹(shù)脂主要是參照它們的物理性質(zhì)來(lái)選擇的。可以認(rèn)為本發(fā)明的樹(shù)脂不參予化學(xué)反應(yīng)，因此樹(shù)脂的化學(xué)組成是不重要的。所有化學(xué)組成的熱塑性樹(shù)脂都可使用，適用的加成聚合物包括乙烯，丙烯，丙烯腈，丙烯酸，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯，氯乙烯，偏氯乙烯，馬來(lái)酸二丁酯和其他乙烯基單體的聚合物。
適用于本發(fā)明的其他樹(shù)脂包括聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙烯酯。該聚酯可以用縮聚反應(yīng)，或環(huán)酯的自聚合反應(yīng)，或任何其他已知的方法制成。
在本發(fā)明中，可用作樹(shù)脂的聚酰胺包括尼龍6和尼龍66。聚碳酸酯樹(shù)脂，聚砜樹(shù)脂，離子鍵樹(shù)脂，聚酰亞胺和氧化亞苯基樹(shù)脂都可用于本發(fā)明。
在塑料合金中，化合物與樹(shù)脂的重量比可在很寬的范圍內(nèi)變化，但是通常為1∶2到10∶1，最好是1∶1到4∶1。
塑料合金的制備如下，將樹(shù)脂和抗增塑劑化合物混合，并一起熔化，然后將抗增塑劑的樹(shù)脂溶液冷卻成固體形式以后，粉碎成近似沙子狀，然后，氣流磨碎成約10到15微米大小的顆粒。另一方面，最終的合金顆粒還可由溶解在抗增塑劑中的單體聚合成的樹(shù)脂來(lái)制備。這種情況下，可用本技術(shù)領(lǐng)域：
的公知技術(shù)來(lái)調(diào)整溫度，攪拌，催化劑，乳化劑和懸浮劑，在離心和干燥之后，得到10到15微米的所需大小范圍內(nèi)的樹(shù)脂合金顆粒，且不需要進(jìn)一步研磨和粉碎。
向纖維織物提供一定量的足以起粘合作用的塑料合金，通常塑料合金與纖維的重量比為1∶99到40∶60，最好是3∶97到35∶65。塑料合金顆粒大小通常在1到100微米范圍內(nèi)，較好的是6到25微米，理想的是8到12微米，顆粒小于5微米，趨向于凝聚，結(jié)成大塊，且難以流動(dòng)。這些較小顆粒還可能造成不希望的透氣性，大于12微米的較大顆粒和大于25微米的特大顆粒會(huì)增加無(wú)效的纖維粘合劑的用量，由于它們?cè)诶w維制品中提供的粘合點(diǎn)較少，因此得到軟化或弱化的纖維板。
各種各樣的纖維都可用于本發(fā)明，包括天然纖維和合成纖維兩種。天然纖維包括棉花，羊毛，亞麻，頭發(fā)，黃麻和大麻。合成纖維包括玻璃，玻璃棉，聚酯，尼龍，丙烯酸，聚丙烯和人造纖維。實(shí)際上，任何纖維或纖維的混合物都可以使用，其中所述的纖維可以是新的未使用的纖維(原纖維)，或者覆蓋物的切屑，纖維制造或紡織處理中回收的廢纖維，以及在低于塑料合金熔點(diǎn)溫度時(shí)不會(huì)熔化或分解的纖維。雖然細(xì)纖維和粗纖維均可使用，但最好使用1到22
的纖維。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，纖維織物首先同塑料合金相接觸，形成水平置放的薄的平的纖維制品，然后形成纖維板。在此使用的纖維板是許多纖維織物組成的，以及用氣流鋪置法生產(chǎn)的相似結(jié)構(gòu)。
通過(guò)熔化，并使塑料合金顆粒重新凝固，使上述形成的纖維板的各纖維在其界面處進(jìn)行粘合。
將纖維板加熱到高于塑料合金的熔點(diǎn)，但低于纖維的燒焦點(diǎn)或熔化點(diǎn)，通常為121°到204℃(250°-400°F)，最好為149°到193℃(300°-350°F)。在更高的溫度下，纖維相反地會(huì)被損壞。熱量將傳導(dǎo)一段時(shí)間，足以達(dá)到塑料合金所需的熔點(diǎn)，通常為1/2到20分鐘，最好為1到5分鐘。然后，纖維板在空氣中冷卻，熔融的塑料合金重新凝固。
現(xiàn)在參考附圖，特別是圖1，它展示了實(shí)施本發(fā)明方法的裝置10，裝置10包括一開(kāi)松機(jī)或扯松機(jī)11，粒子分配器12，交叉鋪置機(jī)構(gòu)13，和圖2所示的烘箱14。扯松機(jī)11包括進(jìn)料槽18，它適用于向扯松機(jī)11的旋轉(zhuǎn)園筒供給大量纖維，扯松機(jī)11還提供了多個(gè)帶齒的軋輥21，22，23，24，25，它們和齒(未畫(huà)出)一起都在園筒19上接取大量纖維20，并將它們變成粘附于園筒19上的纖維織物。粘附于園筒19上的纖維織物輸送到園筒28上，再用梳輪29移去，此時(shí)，纖維織物31的厚度僅在1和100纖維厚度之間，僅僅靠自身支撐進(jìn)入粒子分配器12。在粒子分配器12中，纖維織物31同塑料合金顆粒33，34相接觸。粒子分配器12的結(jié)構(gòu)和作用在1982年12月14日頒發(fā)的美國(guó)專(zhuān)利4363680中進(jìn)行了詳細(xì)描述。使用的令人滿(mǎn)意的另一個(gè)方法是，纖維從擠壓包裝中打開(kāi)并疏松以后，在氣流中傳輸，在將纖維置于篩網(wǎng)上或放在氣流鋪置系統(tǒng)的出口以前，將纖維同樹(shù)脂相接觸，用以生產(chǎn)非織造板。這種類(lèi)型的空氣置放系統(tǒng)是公知的，商標(biāo)名為Schirp，Rando，Web，DOA等等。
這里敘述的方法，象實(shí)施例那樣簡(jiǎn)單，然后，將纖維織物39送到輸送機(jī)41，再到輸送機(jī)42，以本技術(shù)領(lǐng)域：
眾所周知的方式，將輸送機(jī)42的低端與在導(dǎo)軌44上的可往復(fù)移動(dòng)的活動(dòng)移物架43相連接。
輸送機(jī)42放在輸送機(jī)45上面，并且成直角，調(diào)節(jié)該裝置，使輸送機(jī)42的速度比輸送機(jī)45的速度快幾倍。這樣，纖維織物39來(lái)回交叉鋪置在輸送機(jī)45上，形成未熱處理的纖維板47。未熱處理的纖維板47進(jìn)入用帶孔的帶固定的熟化烘箱14，某些情況下在有孔帶49和50之間(參見(jiàn)圖3)。在烘箱14中，塑料合金顆粒熔化，并將纖維粘合在一起。如圖3所示，烘箱14裝有加熱裝置52，由溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)器53控制溫度。烘箱14還裝有未畫(huà)出的空氣循環(huán)設(shè)備，使空氣在箭頭55和56所示的方向上循環(huán)。得到的產(chǎn)品即為最終的熱處理板材58。
圖4說(shuō)明用氣流鋪置法生產(chǎn)粘合纖維板時(shí)，導(dǎo)入粉末樹(shù)脂合金的兩種方法。在該方法中，纖維在供料裝置111中開(kāi)松，并用適當(dāng)?shù)难b置輸送到儲(chǔ)料箱112中。將箱中蓬松的纖維輸入，通過(guò)軋輥113，然后進(jìn)入軋輥和凸棒114之間，不要用迅速轉(zhuǎn)動(dòng)的帶有鋸齒的軋輥115拉，這些更加蓬松的纖維在氣流中輸送，然后在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的多孔園筒116上與氣流分離，在這兩個(gè)園筒之間的間隙中形成纖維板。接著再將該板送到供料軋輥和凸棒117之間，再用帶鋸齒的刺輥118拉，然后，用相同的壓緊方法，在兩個(gè)多孔軋輥119之間第二次形成纖維板，結(jié)果，由于這些軋輥的移動(dòng)，在軋輥之間的空隙中形成板材110。
在上面所述的氣流鋪置工藝中，可以在將纖維帶到第一對(duì)多孔軋輥的第一氣流處添加粉末，進(jìn)入儲(chǔ)料箱(用111和112標(biāo)出)，或在點(diǎn)112處，用適當(dāng)?shù)穆┒芳拥降谝淮涡纬傻睦w維板上。如果選擇后一個(gè)添加點(diǎn)，當(dāng)板材再被還原成蓬松的纖維時(shí)，產(chǎn)生粉末樹(shù)脂合金的混合物，并且在第二對(duì)多孔軋輥上重新形成纖維板。
在形成最終的纖維板之后，在烘箱中熟化，并在前面的例子所述的冷卻器中凝固樹(shù)脂合金。
可以參考下列非限定的例子來(lái)理解本發(fā)明，設(shè)計(jì)這些例子用來(lái)指導(dǎo)本技術(shù)領(lǐng)域：
的熟練技術(shù)人員如何實(shí)施本發(fā)明，并且說(shuō)明了實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。除非另外指出，所有份數(shù)和百分?jǐn)?shù)都以重量計(jì)算。
實(shí)施例1
該例說(shuō)明用于本發(fā)明的塑料合金的合成。
下列各組分以下述重量相結(jié)合
項(xiàng)目 組分 重量(克)
A 苯偶姻 200
B PVC均聚物樹(shù)脂 100
(管級(jí))
A和B以干燥的粉末形式，在高強(qiáng)度混合器中，在160℃下混合5到10分鐘，使A熔化，B熔解在A中，形成單相。然后冷卻A和B的混合物，從混合器中取出，并研磨成平均顆粒大小為12微米的顆粒，得到一種熔點(diǎn)為約140℃，可用于本發(fā)明的顆粒的塑料合金。但PVC均聚物本身不熔化，而在215℃開(kāi)始分解，它不能用作纖維粘合劑。
實(shí)施例2
在該例中，下列組分以下述重量相結(jié)合
項(xiàng)目 組分 重量(克)
A 苯偶姻 100
B 苯甲酸 100
C PVC均聚物樹(shù)脂 100
這些組分用與例1相同的方法混合。但在此情況下，得到的塑料合金的熔點(diǎn)為126℃，比例1的低14℃，這是由于兩種結(jié)晶化合物一起使用時(shí)得到的熔點(diǎn)比單獨(dú)使用其中一種得到的熔點(diǎn)低。
實(shí)施例3
在該例中，將100克聚氯乙烯和聚乙酸乙烯酯(PVC/PVA)〔含有3%PVA和97%PVC，熔點(diǎn)為195℃(在顯微鏡下測(cè)定)〕溶解于100克50∶50的苯偶姻和鄰苯二甲酸酐的混合物中，所得合金的熔點(diǎn)為135℃。
實(shí)施例4
使用一種化合物三芐胺，當(dāng)樹(shù)脂溶解于等量的該化合物中時(shí)，PVC和含3%馬來(lái)酸二丁酯(DBM)的共聚物的熔點(diǎn)從205℃下降到140℃。
實(shí)施例5-9
例子 樹(shù)脂 化合物 化合物與 熔點(diǎn)
樹(shù)脂的比例 樹(shù)脂 合金
5. 聚酯，由對(duì)苯 苯偶姻和 2∶1 255℃ 145℃
二甲酸和乙二 三苯胺
醇制得 1∶1
6. PVC均聚物 三芐胺 2∶1 220℃ 125℃
(管級(jí)) 三苯胺
1∶1
7. PVC均聚物 苯偶姻 2∶1 220℃ 135℃
(管級(jí)) 鄰苯二甲酸酐
1∶1
8. 聚酰胺 苯偶姻 2∶1 255℃ 142℃
(尼龍66) 三芐胺
1∶1
9. PVC均聚物 苯偶姻 2∶1 220℃ 135℃
(管級(jí)) 四溴二苯醚
1∶2
實(shí)施例10-17
在這些例子中，建立試制生產(chǎn)線，用回收的聚酯和棉纖維混合生產(chǎn)纖維板或墊。調(diào)節(jié)線速度和位置，生產(chǎn)1吋厚、密度為每平方英尺4盎司的纖維板。樹(shù)脂用料為所用纖維重量的15%?？墒褂盟姆N不同的樹(shù)脂，如下表所示的試驗(yàn)10，11，12和13，還可使用如下所述的四種不同的樹(shù)脂合金，試驗(yàn)14，15，16和17。所有八個(gè)試驗(yàn)，烘箱溫度都固定在350°F＊，其結(jié)果如下表。
＊如果烘箱在450°F下操作，而不是350°F，由于這個(gè)溫度足以使這些試驗(yàn)中使用的樹(shù)脂熟化，所以試驗(yàn)10，11和13生產(chǎn)的纖維板的性質(zhì)將會(huì)有很大改善。但正如前面指出的，使用高熟化溫度會(huì)產(chǎn)生許多本發(fā)明要避免的缺點(diǎn)。


附注
1.所有樹(shù)脂合金顆粒在10到25微米范圍內(nèi)。
2.應(yīng)用Scott試驗(yàn)機(jī)，ASTM法D-461。
3.ASTM法D-1564。
4.2吋×16吋的長(zhǎng)條，落差超過(guò)1.5吋。
5.三個(gè)觀察器的儀表板鑒定堅(jiān)固性、粘合性和彈性(1＝最低，10＝最高)。
6.FLEX-LOK
023樹(shù)脂，含10%馬來(lái)酸二丁酯。
7.DOW SARAN 506
8.Formosa塑料產(chǎn)品PVC622。
9.Tenneco聚合物525，含16%乙酸酯。
10.溶于萘的FLEX-LOK
023。
11.DPS是二苯砜，還有苯偶姻和Formosa PVC 622。
12.含有鄰苯二甲酸酐和Formosa PVC 622的二苯砜。
雖然用一些最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但在如上所述的和權(quán)利要求
所限定的發(fā)明思想和范圍內(nèi)，當(dāng)然還可進(jìn)行改進(jìn)。
權(quán)利要求
1、一種粘合纖維的方法，包括下列步驟
I，將纖維同塑料合金顆粒相接觸，該塑料合金含有
A.一種化合物；和
B.一種熱塑性樹(shù)脂；
其中的化合物
(1)在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下是一種結(jié)晶有機(jī)化合物；
(2)在大氣壓下熔點(diǎn)為20到200℃；
(3)在大氣壓下沸點(diǎn)為100到450℃；和
(4)是一種能溶解樹(shù)脂的溶劑；
并且然后
II.加熱塑料合金和纖維的混合物，使塑料合金熔化并粘合纖維。
2、一種粘合纖維的方法，包括下列步驟
Ⅰ.將纖維同塑料合金顆粒相接觸，該塑料合金含有
A.一種化合物;和
B.一種熱塑性樹(shù)脂;
其中的化合物
(1)在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下是一種結(jié)晶有機(jī)化合物
(2)在大氣壓下熔點(diǎn)為20到200℃;
(3)在大氣壓下沸點(diǎn)為100到450℃;
(4)是一種能溶解樹(shù)脂的溶劑;
(5)在100℃下的蒸汽壓低于2mmHg;
(6)無(wú)討厭氣味;
(7)在它的化學(xué)結(jié)構(gòu)中至少含有一個(gè)苯環(huán);
(8)在20℃下測(cè)得的在水中的溶解度低于每升10毫克，和
Ⅱ.加熱塑料合金和纖維的混合物，使塑料合金熔化，并粘合纖維。
3、按照權(quán)利要求
1的方法，其中，塑料合金至少含有兩種化合物。
4、按照權(quán)利要求
2的方法，其中，化合物是一種具有下式的取代苯
其中q是1到6的一個(gè)整數(shù)，和
Z選自Cl、Br、NH2、NO2、COOH、OH，含有1到8個(gè)碳原子的羰基，含有1到8個(gè)碳原子的烷基，含有1到8個(gè)碳原子的烷氧基，苯基，苯氧基和萘基，
當(dāng)q大于1時(shí)，所述的Z可以相同或不同。
5、按照權(quán)利要求
2的方法，其中的化合物含有稠芳環(huán)。
6、按照權(quán)利要求
2的方法，其中，化合物選自三苯基膦、磷腈酸酯三聚物，磷腈酸酯四聚物，和磷腈酸酯三聚物和四聚物的苯氧基衍生物。
7、按照權(quán)利要求
2的方法，其中化合物包括N-取代尿素，其中至少一個(gè)取代基選自苯環(huán)和稠芳環(huán)。
8、按照權(quán)利要求
2的方法，其中，化合物選自苯偶酰，苯偶姻，熒蒽，芴，菲啶，thanthrene，thiopanthrene，呫噸和呫噸酮。
9、按照權(quán)利要求
2的方法，其中，化合物選自二苯砜和二甲苯砜。
10、按照權(quán)利要求
1的方法，其中，樹(shù)脂是聚氯乙烯。
11、按照權(quán)利要求
1的方法，其中，樹(shù)脂是偏氯乙烯和一種或多種可與之共聚的烯屬不飽和單體的共聚物。
12、按照權(quán)利要求
1的方法，其中，樹(shù)脂是偏氯乙烯和馬來(lái)酸二丁酯的共聚物。
13、按照權(quán)利要求
1的方法，其中化合物與樹(shù)脂的重量比是1∶10到10∶1。
14、按照權(quán)利要求
1的方法，其中塑料合金與纖維的重量比是1∶99到50∶50。
15、按照權(quán)利要求
1的方法，其中塑料合金顆粒大小范圍是1到200微米。
16、按照權(quán)利要求
1的方法，其中塑料合金顆粒大小范圍是6到30微米。
17、按照權(quán)利要求
1的方法，其中塑料合金顆粒大小范圍是8到12微米。
18、按照權(quán)利要求
1的方法，其中塑料合金的熔點(diǎn)為100到210℃。
19、按照權(quán)利要求
1所述的方法，其中的步驟是按所述的次序?qū)嵤┑摹?br>20、按照權(quán)利要求
1的方法，其中步驟Ⅱ的溫度在100到232℃之間。
21、按照權(quán)利要求
1的方法，其中傳熱時(shí)間為1/2到20分鐘。
22、一種生產(chǎn)高粘結(jié)強(qiáng)度纖維板的干燥方法，它包括下列連續(xù)步驟
Ⅰ.形成水平置放的、薄的、1到22
纖維的平的纖維織物，所述織物的厚度為1到100纖維厚度，然后，
Ⅱ.使織物與塑料合金顆粒相接觸，織物與塑料合金接觸時(shí)，由移動(dòng)的傳輸器支撐著，從而形成合金和纖維的混合物;其中的塑料合金含有一種化合物和一種熱塑性樹(shù)脂;并且，
其中的化合物
(1)在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下是一種結(jié)晶有機(jī)化合物;
(2)在大氣壓下熔點(diǎn)為40到150℃;
(3)在大氣壓下沸點(diǎn)為150到450℃;
(4)是可溶解樹(shù)脂的一種溶劑;并且，
A.其中塑料合金與纖維的重量比是3∶97到35∶65;
B.其中塑料合金顆粒大小為6到25微米;
C.其中塑料合金熔點(diǎn)為135到190℃;
D.其中化合物與樹(shù)脂的重量比是1∶10到10∶1;然后
Ⅲ.將織物橫向來(lái)回鋪置在移動(dòng)的傳送帶上，形成纖維板，這樣，纖維板包含許多層織物;然后，
Ⅳ.當(dāng)纖維板通過(guò)烘箱時(shí)，將纖維板加熱到163到218℃，1到5分鐘，然后使冷風(fēng)通過(guò)纖維板，在兩個(gè)平行多孔帶之間進(jìn)行冷卻，由此生產(chǎn)出高粘結(jié)強(qiáng)度的纖維板。
23、一種纖維板，通過(guò)熔化和冷卻含有化合物和熱塑性樹(shù)脂的塑料合金，使各纖維在其界面上進(jìn)行粘合。
其中，化合物
(1)在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下是一種結(jié)晶有機(jī)化合物，
(2)在大氣壓下的熔點(diǎn)為40到150℃，
(3)在大氣壓下的沸點(diǎn)為150到450℃，
(4)是一種能溶解樹(shù)脂的溶劑。
24、按照權(quán)利要求
23的纖維板，其中塑料合金含有一種至少有兩種化合物的混合物。
25、一種生產(chǎn)高粘結(jié)強(qiáng)度纖維的干燥方法，包括下列步驟
Ⅰ.用普通氣流鋪置設(shè)置形成板材;
Ⅱ.使板材表面同塑料合金顆粒相接觸;
Ⅲ.將纖維板材還原成為蓬松纖維的纖維絲，并同時(shí)與塑料合金混合;
Ⅳ.用氣流鋪置方法再重新形成纖維板材，其中板材是在多孔的園筒之間形成的;
Ⅴ.在烘箱中，使熱空氣通過(guò)纖維板，使纖維板加熱;并且，
Ⅵ.在多孔帶之間使冷空氣通過(guò)纖維板，進(jìn)行冷卻，并使塑料合金凝固，從而得到具有高粘接強(qiáng)度的纖維板;
其中，塑料合金含有一種化合物和一種熱塑性樹(shù)脂;以及，
其中的化合物
(1)在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下是一種結(jié)晶有機(jī)化合物，
(2)在大氣壓下的熔點(diǎn)為20到180℃，
(3)在大氣壓下的沸點(diǎn)為100到450℃，
(4)是一種可溶解樹(shù)脂的溶劑，形成合金和纖維的混合物。
26、按照權(quán)利要求
25的方法，其中塑料合金在氣流中輸送，在步驟Ⅰ或在步驟Ⅳ形成纖維板。
27、按照權(quán)利要求
25的方法，其中塑料合金含有至少兩種化合物。
28、一種塑料合金含有
A.一種化合物;和
B.一種熱塑性樹(shù)脂;
其中化合物具有下式
其中m是0或1的一個(gè)整數(shù)，
n是0到5的一個(gè)整數(shù)，
p是0到5的一個(gè)整數(shù)，
R選自S，SO，SO2，O，CH2，
CHOHOCHOH，CHOHO，CO，
NH，COCO，NR′，CHR′，CHR′O
和CR′R″，其中R′和R″分別表示含有1
至8個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或苯基，并且
x和y分別選自Cl、Br、NH2、COOH、OH、含有1到8個(gè)碳原子的羰基，含有1到8個(gè)碳原子的烷氧基，含有1到8個(gè)碳原子的烷基，苯基，苯氧基和萘基，當(dāng)n大于1時(shí)，所說(shuō)的x是相同的或是不同的，當(dāng)p大于1時(shí)，所說(shuō)的y是相同的或是不同的，并且，
其中的化合物
(1)在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下是一種結(jié)晶有機(jī)化合物，
(2)熔點(diǎn)為20到180℃，
(3)在大氣壓下的沸點(diǎn)為100到450℃，
(4)是一種可溶解樹(shù)脂的溶劑。
29、生產(chǎn)權(quán)利要求
28的塑料合金的一種方法，其中包括將熱塑性樹(shù)脂溶解于化合物中，然后冷卻，壓碎，并將得到的合金碾磨成顆粒大小5到100微米的干燥粉末，化合物與熱塑性樹(shù)脂的比是1∶2到10∶1。
30、生產(chǎn)權(quán)利要求
28的塑料合金的方法，其中包括將樹(shù)脂單體溶解或分散于化合物中，然后在所述化合物中聚合成樹(shù)脂，生產(chǎn)出顆粒大小5到100微米的塑料合金。
31、按照權(quán)利要求
28的塑料合金，其中塑料合金含有一種或多種熱塑性樹(shù)脂和一種或多種化合物。
32、按照權(quán)利要求
2的方法，其中塑料合金含有一種化合物，如下式
其中m是0或1的一個(gè)整數(shù)，
n是0到5的一個(gè)整數(shù)，
p是0到5的一個(gè)整數(shù)，
R選自S，SO，SO2，O，CH2，CHOHOCHOH，
CHOHO，CO，NH，COCO，NR′，CHR′，
CHR′O和CR′R″，其中R′和R″分別表示含有
1到8個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或苯基，并且，
x和y分別選自Cl、Br、NH2，NO2，COOH，OH，含有1到8個(gè)碳原子的羰基，含有1到8個(gè)碳原子的烷氧基，含有1到8個(gè)碳原子的烷基，苯基，苯氧基和萘基，當(dāng)n大于1時(shí)，所說(shuō)的x是相同的或是不同的，當(dāng)p大于1時(shí)，所說(shuō)的y是相同的或是不同的。
33、按照權(quán)利要求
25的纖維板，其中塑料合金包括一種化合物，如下式
其中m是0或1的一個(gè)整數(shù)，
n是0到5的一個(gè)整數(shù)，
p是0到5的一個(gè)整數(shù)，
R選自S，SO，SO2，O，CH2，CHOHOCHOH，
CHOHO，CO，NH，COCO，NR′，CHR′，
CHR′O，和CR′R″，其中R′和R″分別表示含
有1到8個(gè)碳原子的低級(jí)烷基或苯基;并且，
x和y分別選自Cl，Br，NH2，NO2，COOH，OH，含有1到8個(gè)碳原子的羰基，含有1到8個(gè)碳原子的烷氧基，含有1到8個(gè)碳原子的烷基，苯基，苯氧基和萘基，當(dāng)n大于1時(shí)，所說(shuō)的x是相同的或是不同的，當(dāng)p大于1時(shí)，所說(shuō)的y是相同的或是不同的。
專(zhuān)利摘要
粘合纖維的方法，包括將纖維同顆粒塑料合金相接觸的步驟。該塑料合金含有一種化合物和一種熱塑性樹(shù)脂。該化合物必須是一種結(jié)晶有機(jī)化合物，熔點(diǎn)必須為20到200℃，沸點(diǎn)必須為100到450℃，并且必須是可溶解樹(shù)脂的溶劑。將塑料合金和纖維的混合物加熱，使合金熔化，并使纖維粘合。
文檔編號(hào)D04H1/58GK87102669SQ87102669
公開(kāi)日1987年12月30日 申請(qǐng)日期1987年3月11日
發(fā)明者小喬治·S·巴克 申請(qǐng)人:纖維連接公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan