專利名稱：耐火纖維素材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火組合物和制造包含該耐火組合物的耐火纖維素材料的方法。更具 體地說，本發(fā)明涉及用于賦予纖維素產(chǎn)品耐火性的液體組合物，包括包含尿素和含硼化合 物的液體組合物。
背景技術(shù)：
以下內(nèi)容不應(yīng)解釋為承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)中的知識(shí)。此外，本申請(qǐng)中任何文獻(xiàn)的引用或 識(shí)別并不是承認(rèn)這樣的文獻(xiàn)可作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)利用，或者任何參考文獻(xiàn)形成本領(lǐng)域 中常見的普通知識(shí)的一部分。紙和其它纖維素制品在商業(yè)上被廣泛地使用。然而，這些材料有可燃的缺點(diǎn)并且 還可易于受到腐敗真菌的侵襲的影響。包括四水合八硼酸二鈉(Na2B8O13 ·4Η20)、五硼酸銨 [NH4B5O6(OH)4 · 4Η20]和四硼酸銨[(NH4)2B4O5 · 4Η20]的硼酸鹽的應(yīng)用早已被推薦用作紙和 其它纖維素制品的耐火處理并且也已被用于抗擊真菌。盡管硼酸鹽具有降低纖維素制品的 可燃性的一般效力，但是最近發(fā)展的防火測(cè)試(fire tests)的要求更嚴(yán)格并且應(yīng)用單獨(dú)的 硼酸鹽常常不能通過所述防火測(cè)試。硼酸鹽的一個(gè)特別的問題是它們?cè)谝后w中的溶解度有 限，這限制了可應(yīng)用于纖維素材料以賦予阻燃性的硼酸鹽的量。典型地，在液體處理中應(yīng)用 的硼酸鹽的量不足以在更具攻擊性的防火測(cè)試中實(shí)現(xiàn)阻燃性。本文中的任何內(nèi)容都不應(yīng)解釋為承認(rèn)本發(fā)明通過先前的發(fā)明而先于他人的專利、 出版物或發(fā)明獲得權(quán)利。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)理解本發(fā)明包括各種不同的變型或?qū)嵤┓绞剑⑶冶景l(fā)明內(nèi)容不意欲為限制性 或詳盡的。本發(fā)明內(nèi)容提供一些實(shí)施方式的一些大體上的描述，但是也可包括某些實(shí)施方 式的一些更加具體的描述。本發(fā)明的一個(gè)方面包括用于賦予纖維素材料耐火性的各種含水組合物。本發(fā)明的 另外的方面包括含有纖維素材料和下述各含水組合物的具有耐火性質(zhì)的商業(yè)制品。所述纖 維素材料選自紙、卡紙板、人造絲、棉制品、再生織物(shoddy fabrics)、天然纖維、合成纖 維、亞麻織物、木纖維、植物纖維和掛面紙板(liner board)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述含水組合物包含約0. 6重量％硼 約14重量％硼和約5 重量％尿素 約60重量％尿素。優(yōu)選地，所述含水組合物包含約1. 5重量％硼 約6重 量％硼。在另一實(shí)施方式中，所述含水組合物包含約10重量％尿素 約40重量％尿素。 在又一實(shí)施方式中，所述含水組合物包含約1. 5重量％硼 約6重量％硼和約10重量％尿素 約45重量％尿素，甚至更優(yōu)選約1. 5重量％硼 約6重量％硼和約15重量％尿素 約45重量％尿素。在本發(fā)明中，硼可源自如下的一種或多種硼酸；硼酸鹽(即，硼酸的鹽)；和硼氧 化物(boric oxides) (S卩，含有硼和氧的任何化合物)。在具體實(shí)施方式

中，含硼物質(zhì)選自 八硼酸(B8O132-)鹽；五硼酸(B5O8-)鹽；四硼酸(B4O52-)鹽；偏硼酸(B2O42O鹽；及其混合物。 在一些實(shí)施方式中，所述含硼物質(zhì)選自四水合八硼酸二鈉(Na2B8O13^H2O)；四水合五硼酸 銨(NH4B5O8 · 4H20)；四水合四硼酸銨((NH4)2B4O5 · 4H20)；偏硼酸鈉(Na2B2O4 · 4H20)；及其、混 合物。通常，用于賦予耐火性的含水組合物包含至少6重量％四水合八硼酸二鈉和至少 5重量％尿素。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述含水組合物包含至少約10重量％尿素，在更優(yōu)選 的實(shí)施方式中，所述含水組合物包含至少約30重量％尿素。在另外的實(shí)施方式中，所述含 水組合物包含硼酸鹽。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述含水組合物包含約2重量％硼酸鹽 約 45重量％硼酸鹽和約5重量％尿素 約60重量％尿素。在仍另外的實(shí)施方式中，所述含水 組合物包含約10重量％尿素 約45重量％尿素，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述含水組合物包 含約30重量％尿素。在還另外的實(shí)施方式中，所述含水組合物包含約5重量％硼酸鹽 約 20重量％硼酸鹽，并且在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述含水組合物包含約10重量％硼酸鹽。在一些實(shí)施方式中，所述含水組合物進(jìn)一步包含選自如下的任選物質(zhì)氨(包括 氨水)；堿金屬鹽；堿土金屬鹽；過渡金屬鹽；銨鹽；表面活性劑；潤濕劑；分散劑；穩(wěn)定劑； 及其混合物。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述任選物質(zhì)包括溴化銨。本發(fā)明的另一方面是具有耐火性質(zhì)的商業(yè)制品，其包含纖維素材料；約0.4重 量％硼 約3重量％硼；和約1重量％尿素 約20重量％尿素。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所 述商業(yè)制品包含約0. 6重量％硼 約2. 5重量％硼，更優(yōu)選約0. 9重量％硼 約2. 2重量％ 硼。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述商業(yè)制品包含約2重量％尿素 約15重量％尿素。在一 些實(shí)施方式中，所述商業(yè)制品任選地進(jìn)一步包含選自如下的物質(zhì)氨、氨水；堿金屬鹽、堿 土金屬鹽、過渡金屬鹽；銨鹽；溴化銨；表面活性劑、潤濕劑、分散劑；穩(wěn)定劑、陰離子表面活 性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑、及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述任選物 質(zhì)包括溴化銨。從以下討論，特別是當(dāng)與附圖一起考慮時(shí)，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將變得容易明晰。


圖1是20磅/1000平方英尺掛面紙板樣品的Tappi T461試驗(yàn)結(jié)果的圖解表示。 顯示為％P0LYB0R| 、％尿素和％ H2O的各標(biāo)記是指處理溶液的百分組成。進(jìn)行防火測(cè)試 的干的掛面紙板樣品上的估計(jì)添加劑濃度在表1中給出。圖2是35磅/1000平方英尺掛面紙板樣品的Tappi T461試驗(yàn)結(jié)果的圖解表示。 顯示為％ P0LYB0R 、％尿素和％ H2O的各標(biāo)記是指處理溶液的百分組成。進(jìn)行防火測(cè)試的 干的掛面紙板樣品上的估計(jì)添加劑濃度在表2中給出。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)方面包括包含尿素和硼的耐火纖維素材料。令人驚訝且出乎意料地發(fā)現(xiàn)，本文中所述的含有尿素和硼的纖維素材料可被賦予阻燃性。甚至更令人驚訝的是，尿 素和硼賦予纖維素材料足夠的阻燃性以通過更加嚴(yán)格的防火測(cè)試。與先前所公開的相比， 本文中所述的組合物以較低水平的硼賦予較高水平的阻燃性。除了以較低水平的硼賦予較 高水平的阻燃性的優(yōu)點(diǎn)之外，較低水平的硼還典型地具有如下優(yōu)點(diǎn)降低原材料成本、更容 易配制和應(yīng)用、提高穩(wěn)定性、并且不太可能對(duì)經(jīng)處理的纖維素材料的觸感和/或外觀造成 消極影響。典型地，硼以含硼物質(zhì)的形式沉積在所述纖維素材料上。所述硼可源自任何含硼 物質(zhì)。所述含硼物質(zhì)可包括硼酸、硼酸鹽(即，硼酸的鹽)或硼氧化物(即，含有硼和氧的 任何化合物)。在具體實(shí)施方式

中，所述含硼物質(zhì)可選自但不限于八硼酸(B8O132O鹽 ’五 硼酸(B5O8)鹽；四硼酸(B4052_)鹽；四水合四硼酸銨((NH4)2B4O5 · 4H20)；偏硼酸(B2042_) 鹽；偏硼酸鈉(Na2B2O4 · 4H20)；及其混合物。在一些實(shí)施方式中，所述含硼物質(zhì)可選自 四水合八硼酸二鈉(Na2B8O13 · 4H20)；四水合五硼酸銨(NH4B5O8 · 4H20)；四水合四硼酸銨 ((NH4)2B4O5 ·4Η20)；偏硼酸鈉(Na2B2O4 ·4Η20)；及其混合物。四水合八硼酸二鈉由U. S. Borax Inc.以商品名P0LYB0R 出售。所述耐火纖維素材料包含尿素。本文中使用的尿素意指尿素或尿素鹽(urea salt)，例如，尿素磷酸鹽是尿素鹽的實(shí)例，但不限于此。所述纖維素材料可為包括天然或合成纖維素的任何材料。合適的纖維素材料包 括，但不限于，紙、卡紙板、人造絲、棉制品、再生織物、天然纖維、合成纖維、亞麻織物、木纖 維、植物纖維和掛面紙板。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述耐火纖維素材料可具有約0. 4重量％硼 約3重量％硼 和約1重量％尿素 約20重量％尿素。在另一實(shí)施方式中，所述耐火纖維素材料包含約 0. 6重量％硼 約2. 5重量％硼，并且在另一實(shí)施方式中，所述耐火纖維素材料包含約0. 9 重量％硼 約2. 2重量％硼。在另一實(shí)施方式中，所述耐火纖維素材料包含約2重量％尿 素 約15重量％尿素。本發(fā)明的另一方面包括含有硼和尿素的含水組合物，其中當(dāng)將所述含水組合物應(yīng) 用于纖維素材料時(shí)，所述含水組合物賦予所述纖維素材料耐火性。耐火纖維素材料是通過 使所述含有硼和尿素的含水組合物與纖維素材料接觸而制備的?？捎米枞碱I(lǐng)域中已知的任 何常規(guī)方式(包括浸漬、噴涂、涂刷、滾涂(rolling)、壓力處理、表面涂覆)、或者通過在制 造期間添加所述含水組合物、等等而使所述含水組合物與所述纖維素材料接觸。在各種實(shí)施方式中，賦予纖維素材料耐火性的含水組合物包含約2重量％硼酸 鹽 約45重量％硼酸鹽；約5重量％硼酸鹽 約20重量％硼酸鹽；和約10重量％硼酸鹽。 在另外的實(shí)施方式中，所述含水組合物包含如下之一約5重量％尿素 約60重量％尿素； 約10重量％尿素 約45重量％尿素；和約30重量％尿素。在另一實(shí)施方式中，賦予纖維 素材料耐火性的含水組合物包含至少約6重量％四水合八硼酸二鈉和至少約5重量％尿 素，優(yōu)選至少約10重量％尿素，并且更優(yōu)選至少約30重量％尿素。本發(fā)明的含水組合物中的硼可源自上述含硼化合物中的任何含硼化合物。提及尿 素意指尿素(NH2)2C = 0或包含尿素的鹽，如上面描述的那樣。盡管不受實(shí)例和/或理論的束縛，但是已經(jīng)令人驚訝且出乎意料地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于相 同重量百分率水平的含硼物質(zhì)來說，提高添加在含水組合物中的尿素的水平典型地增加沉積在纖維素材料上的含硼物質(zhì)的量。換句話說，可通過增加含水組合物中尿素的重量百分 率來增加沉積在纖維素材料上的含硼物質(zhì)的量。典型地，對(duì)于具有較高重量百分率尿素的 含水組合物而言，協(xié)同作用較大，更具體地說，對(duì)于具有超過15重量％尿素的含水組合物 而言，協(xié)同作用較大。另外，隨著含水組合物的總固體物含量提高，沉積在所述纖維素材料 上的尿素的重量百分率典型地降低。包含含硼物質(zhì)和尿素的含水組合物的總固體物含量為 所述含水組合物中含硼物質(zhì)和尿素的總的重量百分率。本發(fā)明進(jìn)一步涉及具有另外的添加劑(例如，但不限于，輔助性阻燃添加劑、表面 活性劑、穩(wěn)定劑、防沫劑、潤濕劑等)的含水組合物以在應(yīng)用于紙和另外的纖維素材料時(shí)實(shí) 現(xiàn)耐火性。另外，具有或不具有所述另外的添加劑的含水組合物的應(yīng)用沒有顯著地改變和 /或消極地影響所述纖維素材料的模樣、觸感、外觀、氣味和/或剛度。由于當(dāng)尿素和含硼物質(zhì)在水的存在下組合時(shí)出現(xiàn)的穩(wěn)定性問題，所述含水組合物 的實(shí)際配制是具有挑戰(zhàn)性的。本文中使用的“穩(wěn)定”是指形成均勻溶液和/或分散體并且 在給定的溫度下靜置時(shí)保持均勻和/或分散(即，不會(huì)沉淀出固體物)的能力。例如，含 水組合物在環(huán)境溫度(典型地為約25°C 約5°C )下儲(chǔ)存如下時(shí)間后可以是穩(wěn)定的約1 天 約7天；約1星期 約3星期；約1個(gè)月 約3個(gè)月；或者至少約3個(gè)月。在一些情況 下，不穩(wěn)定的含水組合物可以通過將所述溶液加熱至高于環(huán)境溫度的溫度和/或?qū)λ龊?水溶液施加剪切力(例如，但不限于，攪拌或混合)中的一種或多種而重新形成為均勻溶液 和/或分散體。所述含水組合物可以各種方式制備，所述方式包括將水、尿素和合適的含硼物質(zhì) 組合，所述含硼物質(zhì)例如硼酸、硼酸鹽(即，硼酸的鹽)、硼氧化物(即，含有硼和氧的任何化 合物)，更特別地，八硼酸(B8O132)鹽、五硼酸(B5O8)鹽、四硼酸(B4O52O鹽、偏硼酸(B2042_) 鹽、及其混合物，并且甚至更特別地，四水合八硼酸二鈉(Na2B8O13 · 4H20)、四水合五硼酸銨 (NH4B5O8 · 4H20)、四水合四硼酸銨((NH4) 2Β405 · 4H20)、和偏硼酸鈉(Na2B2O4 · 4H20)?？蓪⑺?、 尿素和合適的含硼物質(zhì)以任意順序組合。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可將尿素和含硼物質(zhì)組 合，之后與水混合?？赏ㄟ^將水添加到混合物中或者通過將所述混合物添加到水中而形成 含水組合物。形成含水組合物的另一實(shí)施方式包括將尿素和含硼物質(zhì)中的一種添加到水中 以形成含水混合物，之后將尿素和含硼物質(zhì)中的另一種添加到所述含水混合物中。或者，所述含水組合物可以與一種或多種任選的另外的物質(zhì)組合和/或用一種或 多種任選的另外的物質(zhì)形成。所述任選的另外的物質(zhì)可選自氨(包括氨水)；堿金屬鹽 (例如，但不限于，NaCl、NaBr、KCl和KBr)；堿土金屬鹽(例如，但不限于，MgCl2、MgBr2、CaCl2 和CaBr2)；過渡金屬鹽(非限制性實(shí)例為ZnCl2和ZnBr2)；銨鹽(非限制性實(shí)例為NH4Br)； 表面活性劑；潤濕劑；穩(wěn)定劑；分散劑；及其組合。通常，表面活性劑和潤濕劑包括陰離子 物質(zhì)、陽離子物質(zhì)和非離子物質(zhì)。表面活性劑領(lǐng)域的技術(shù)人員通常使用單一的表面活性劑 或表面活性劑的組合，這取決于所需的用途和表面活性程度。陰離子表面活性劑包括但不 限于基于硫酸根、磺酸根、羧酸根陰離子的物質(zhì)，全氟辛酸鹽，全氟辛烷磺酸鹽，十二烷基硫 酸鈉，十二烷基硫酸銨，烷基硫酸鹽，月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉，烷基苯磺酸鹽，肥皂和脂肪 酸鹽。陽離子表面活性劑包括但不限于基于季銨陽離子的物質(zhì)、溴化十六烷基三甲基銨、 另外的烷基三甲基銨鹽、氯化十六烷基吡啶、聚乙氧基化牛油胺、氯化苯甲羥銨、芐索氯銨、 兩性離子、十二烷基甜菜堿、椰油酰胺丙基甜菜堿、和椰油基兩性甘氨酸鹽(coco amphoglycinate)。非離子表面活性劑包括但不限于烷基聚(氧化乙烯)、烷基酚聚(氧化乙烯)、 聚(氧化乙烯)和聚(氧化丙烯)的共聚物、烷基多葡糖苷、辛基葡糖苷、癸基麥芽苷、脂肪 醇、十六烷醇、油醇、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、聚山梨醇酯、吐溫20、吐溫80和十二烷基
二甲基氧化胺。在一些情況下，所述各試劑并非在以所有比率和濃度混合時(shí)都會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的含水 組合物。例如，含有10重量％ Na2B8O13 · 4H20、4. 75重量％ NaBr和尿素的含水組合物不保 持為均勻溶液并且在室溫(即，約25°C )下放置幾天之后沉淀出固體物。在另一情況下，10 重量％ Na2B8O13 · 4H20和4. 75重量％ NH4Br的混合物保持為均勻溶液并且在室溫下放置幾 天之后未沉淀出固體物。另外，可使用四水合五硼酸銨(NH4B5O8 ·4Η20)和NaBr制備穩(wěn)定的 含水組合物?？赏ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法確定耐火性。例如，明火炭化試驗(yàn)(open flame char test)用于確定經(jīng)處理的纖維性材料的耐火性并且通常遵循TAPPI (紙漿與造紙工 業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì))的 TAPPI T-461 cm-00 2000 中題為 “FlammabiIity of Treated Paper and Paperboard，，禾口 ASTM D777—97 (2002)中題為"Flammability of Treated Paper and Paperboard，，ASTM International, West Conshohocken，PA 中概述的程序。將 TAPPI T-461 和ASTMD777-97 (2002)各自的公開內(nèi)容全部引入本文作為參考。T-461可燃性試驗(yàn)是紙和紙板的阻燃性的定性和定量量度，更具體地說，是在使用 耐火組合物處理之后對(duì)火焰蔓延和/或引燃經(jīng)處理的紙和紙板的耐受性的量度?？扇夹栽?驗(yàn)通常包括具有如下步驟的方法對(duì)厚度小于1. 6mm的紙施加耐火組合物，將經(jīng)處理的紙 安裝在防火試驗(yàn)室(fire-prooftest cabinet)中；對(duì)所述經(jīng)處理的紙施加火焰；以及測(cè)定 有焰燃燒時(shí)間(flaming time)、灼燃時(shí)間(glowing time)和炭化長度。實(shí)施例實(shí)施例1本實(shí)施例說明一種使用各種用于賦予纖維素材料耐火性的含水組合物處理一種 類型的掛面紙板坯料(Stock)的方法。待處理的基材是重量為約20磅/1000平方英尺的商品化牛皮掛面紙板坯料。將 一塊塊的這種基材切割成適合進(jìn)行Tappi T461 cm-00第一種類型防火測(cè)試的90mmX220mm 樣品，當(dāng)將該樣品置于樣品架中時(shí)，其要求有70mmX210mm的暴露面積。對(duì)樣品進(jìn)行稱重并 記錄初始重量，得到每個(gè)樣品的平均樣品重量為2. 02g士0. 14g。制備含有P0LYB0R (0
20重量％ )、尿素(0 50重量％ )和余量為水的處理溶液。將這些樣品編號(hào)并且使用安 裝有4號(hào)棒的棒式涂布機(jī)(rod coater)以處理溶液在兩側(cè)上進(jìn)行處理。棒式涂布機(jī)是在 樣品表面上鋪展均勻溶液層的設(shè)備。每次涂布之后，立即對(duì)樣品進(jìn)行稱重并記錄通過重量 差確定的經(jīng)涂覆的溶液的重量。涂覆到各樣品上的溶液的平均總重量為1.04g±0.22gJ# 到33.3重量％的平均溶液處理水平。讓以這種方式處理的樣品在空氣中干燥，然后使其在 70 °卩和50%相對(duì)濕度下適應(yīng)環(huán)境(condition)至少48小時(shí)。與未經(jīng)處理的基材相比，經(jīng)處 理的樣品的外觀和觸感沒有顯然地變化。對(duì)就各處理溶液而言一式三份的經(jīng)處理并已進(jìn)行 環(huán)境適應(yīng)的紙進(jìn)行Tappi T461試驗(yàn)。該試驗(yàn)中的通過性能限定如下1)樣品自熄；2)灼燃 時(shí)間小于10秒；和3)炭化長度小于100mm。這些試驗(yàn)的結(jié)果列于表1中并且示于圖1中。 使用粗紙板作為基材獲得了類似的結(jié)果。
表1. 20磅/1000平方英尺掛面紙板樣品的處理水平和Tappi T461試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
用于賦予纖維素材料耐火性的含水組合物，其包含約0.6重量％硼～約14重量％硼和約5重量％尿素～約60重量％尿素。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述纖維素材料選自紙、卡紙板、人造絲、棉制品、再生織 物、天然纖維、合成纖維、亞麻織物、木纖維、植物纖維和掛面紙板。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物包含約1.5重量％硼 約6重量％硼。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物包含約10重量％尿素 約40重量％尿素。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物包含約1.5重量％硼 約6重量％硼和約10 重量％尿素 約45重量％尿素。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述組合物包含約1.5重量％硼 約6重量％硼和約15 重量％尿素 約45重量％尿素。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述硼源自選自如下的含硼物質(zhì)硼酸、硼酸鹽、硼氧化 物、及其混合物。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中所述硼源自選自如下的含硼物質(zhì)八硼酸(B8O132O鹽、五 硼酸(B5O8)鹽、四硼酸(B4052_)鹽、偏硼酸(B2042_)鹽、及其混合物。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中所述硼源自選自如下的含硼物質(zhì)四水合八硼酸二鈉 (Na2B8O13 · 4H20)、四水合五硼酸銨(NH4B5O8 · 4H20)、四水合四硼酸銨((NH4)2B4O5 · 4H20)、偏 硼酸鈉(Na2B2O4 · 4H20)、及其混合物。
10.權(quán)利要求1的組合物，其進(jìn)一步包含選自如下的任選物質(zhì)氨、堿金屬鹽、堿土金屬 鹽、過渡金屬鹽、銨鹽、表面活性劑、潤濕劑、分散劑、穩(wěn)定劑、及其混合物。
11.權(quán)利要求10的組合物，其中所述任選物質(zhì)為溴化銨。
12.具有耐火性質(zhì)的商業(yè)制品，其包含纖維素材料和權(quán)利要求1的組合物。
13.權(quán)利要求12的制品，其中所述纖維素材料選自紙、卡紙板、人造絲、棉制品、再生織 物、天然纖維、合成纖維、亞麻織物、木纖維、植物纖維和掛面紙板。
14.用于賦予纖維素材料耐火性的含水組合物，其包含至少約6重量％四水合八硼酸 二鈉(Na2B8O13 · 4H20)和至少約 5 重量％尿素[(H2N)2CO]。
15.權(quán)利要求14的組合物，其中所述組合物包含至少約10重量％尿素。
16.權(quán)利要求14的組合物，其中所述組合物包含至少約30重量％尿素。
17.權(quán)利要求14的組合物，其中所述纖維素材料選自紙、卡紙板、人造絲、棉制品、再生 織物、天然纖維、合成纖維、亞麻織物、木纖維、植物纖維和掛面紙板。
18.具有耐火性質(zhì)的商業(yè)制品，其包含纖維素材料和權(quán)利要求14的組合物。
19.具有耐火性質(zhì)的商業(yè)制品，其包含纖維素材料；約0.4重量％硼 約3重量％硼； 和約1重量％尿素 約20重量％尿素。
20.權(quán)利要求19的制品，其中所述制品包含約0.6重量％硼 約2. 5重量％硼。
21.權(quán)利要求19的制品，其中所述制品包含約0.9重量％硼 約2. 2重量％硼。
22.權(quán)利要求19的制品，其中所述制品包含約2重量％尿素 約15重量％尿素。
23.權(quán)利要求19的制品，其中所述硼源自選自如下的含硼物質(zhì)硼酸、硼酸鹽、硼氧化 物、及其混合物。
24.權(quán)利要求19的制品，其中所述硼源自選自如下的含硼物質(zhì)八硼酸(B8O132O鹽、五 硼酸(B5O8)鹽、四硼酸(B4052_)鹽、偏硼酸(B2042_)鹽、及其混合物。
25.權(quán)利要求19的制品，其中所述硼源自選自如下的含硼物質(zhì)四水合八硼酸二鈉 (Na2B8O13 · 4H20)、四水合五硼酸銨(NH4B5O8 · 4H20)、四水合四硼酸銨((NH4)2B4O5 · 4H20)、偏 硼酸鈉(Na2B2O4 · 4H20)、及其混合物。
26.權(quán)利要求19的制品，其進(jìn)一步包含選自如下的任選物質(zhì)氨、堿金屬鹽、堿土金屬 鹽、過渡金屬鹽、銨鹽、表面活性劑、潤濕劑、分散劑、穩(wěn)定劑、及其混合物。
27.權(quán)利要求26的制品，其中所述任選物質(zhì)為溴化銨。
28.用于賦予纖維素材料耐火性的含水組合物，其包含約2重量％硼酸鹽 約45重 量％硼酸鹽和約5重量％尿素 約60重量％尿素。
29.權(quán)利要求28的組合物，其中所述組合物包含約10重量％尿素 約45重量％尿素。
30.權(quán)利要求28的組合物，其中所述組合物包含約30重量％尿素。
31.權(quán)利要求28的組合物，其中所述組合物包含約5重量％硼酸鹽 約20重量％硼酸Τττ . ο
32.權(quán)利要求28的組合物，其中所述組合物包含約10重量％硼酸鹽。
33.權(quán)利要求28的組合物，其中所述硼酸鹽選自八硼酸(B8O132)鹽、五硼酸(B5O8) 鹽、四硼酸(B4O52)鹽、偏硼酸(B2O42O鹽、及其混合物。
34.權(quán)利要求33的組合物，其中所述硼酸鹽選自四水合八硼酸二鈉(Na2B8O13·4Η20)、 四水合五硼酸銨(NH4B5O8 · 4Η20)、四水合四硼酸銨((NH4) 2Β405 · 4Η20)、偏硼酸鈉 (Na2B2O4 · 4Η20)、及其混合物。
35.權(quán)利要求28的組合物，其進(jìn)一步包含選自如下的任選物質(zhì)氨、堿金屬鹽、堿土金 屬鹽、過渡金屬鹽、銨鹽、表面活性劑、潤濕劑、分散劑、穩(wěn)定劑、及其混合物。
36.權(quán)利要求35的組合物，其中所述任選物質(zhì)為溴化銨。
37.具有耐火性質(zhì)的商業(yè)制品，其包括纖維素材料和權(quán)利要求28的組合物。
38.權(quán)利要求37的制品，其中所述纖維素材料選自紙、卡紙板、人造絲、棉制品、再生織 物、天然纖維、合成纖維、亞麻織物、木纖維、植物纖維和掛面紙板。
全文摘要
本發(fā)明涉及耐火組合物和制造包含所述耐火組合物的耐火纖維素材料的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及用于賦予纖維素產(chǎn)品耐火性的液體組合物，包括含有尿素和含硼化合物的液體組合物。所述含硼化合物典型地包括硼酸、硼酸鹽(即，硼酸的鹽)、硼氧化物(即，含有硼和氧的任何化合物)、及其混合物。
文檔編號(hào)D21H11/16GK101946040SQ200880126647
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者戴維·M·舒伯特 申請(qǐng)人:美國硼砂公司