專利名稱：在用于無甲醛玻璃纖維產(chǎn)品的固化爐中的產(chǎn)品控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制具有無甲醛粘合劑體系的玻璃纖維產(chǎn)品的產(chǎn)品固化的方法。在產(chǎn)品處于固化爐中或者在其剛離開固化爐時，監(jiān)測玻璃纖維產(chǎn)品的溫度。如果產(chǎn)品沒有顯示出溫度特性或出口溫度，那么調(diào)節(jié)工藝以確保適當?shù)墓袒?br> 背景技術(shù)：
玻璃纖維粘合劑具有各種用途，包括硬化應(yīng)用，其中粘合劑被施加到紡織或無紡玻璃纖維片材產(chǎn)品上，并固化，制造硬化的產(chǎn)品；熱成形應(yīng)用，其中粘合劑樹脂被施加到片材或膨松的纖維產(chǎn)品上，隨后干燥和任選的B-階段以形成中間體，但其仍是可固化的產(chǎn)品；和完全固化體系例如建筑絕熱。
玻璃纖維絕緣產(chǎn)品一般地包括通過固化熱固性聚合物材料而粘合在一起的墊狀玻璃纖維。玻璃的熔體流被拉成任意長度的纖維并吹入形成室，其中它們在移動的傳送帶上隨機地沉積為墊子。在形成室中傳送時和從拉延工序出來時仍是熱的時候，用水性粘合劑噴涂所述纖維。目前，在整個玻璃纖維絕熱行業(yè)中使用酚醛粘合劑。玻璃纖維的余熱和在形成操作期間通過纖維墊的空氣流一般足以從粘合劑揮發(fā)所有水的大部分，從而將其余的粘合劑組分保留在纖維上，成為粘性的或半粘性的高固含量液體。涂覆的纖維墊被轉(zhuǎn)移到固化爐，其中例如使熱風(fēng)吹過所述墊子，以固化粘合劑，并將玻璃纖維牢固地粘合在一起。
不應(yīng)該將用于本發(fā)明的玻璃纖維粘合劑與基質(zhì)樹脂相混淆，其是截然不同的和不可比擬的技術(shù)領(lǐng)域。盡管有時稱為″粘合劑″，基質(zhì)樹脂填充纖維之間的整個孔隙空間，得到致密的纖維強化產(chǎn)品，其中基質(zhì)必須將纖維強度性能傳遞給復(fù)合物，而本發(fā)明中使用的″粘合劑樹脂″不是空間填充的，而是僅涂覆纖維，并特別是纖維的接界。玻璃纖維粘合劑也不能等同于紙質(zhì)或木質(zhì)產(chǎn)品″粘合劑″，其中所述粘合劑的性能根據(jù)纖維素基材的化學(xué)性質(zhì)進行調(diào)整。許多這些樹脂，例如脲/甲醛和間苯二酚/甲醛樹脂，不適合用作玻璃纖維粘合劑。玻璃纖維粘合劑領(lǐng)域的技術(shù)人員不會在纖維素粘合劑中尋找解決與玻璃纖維粘合劑相關(guān)問題的辦法。
用于玻璃纖維絕緣產(chǎn)品的粘合劑一般地需要在未固化狀態(tài)有低粘度，而且固化時其特性為玻璃纖維形成剛性的熱固性聚合物墊。需要在未固化狀態(tài)的低粘合劑粘度，使得墊子被適當?shù)丶舨?。另外，粘性的粘合劑傾向于為粘的或粘稠的，因此它們導(dǎo)致形成室壁上纖維的聚積。這些聚積的纖維以后會落到墊子上，導(dǎo)致致密區(qū)域和產(chǎn)品問題。需要在固化時形成剛性基質(zhì)的粘合劑，使得成品玻璃纖維絕熱產(chǎn)品在包裝和運輸時壓縮后，可在安裝于建筑物時能恢復(fù)性到其特定的垂直尺寸。
許多熱固性聚合物中，存在多種適于熱固性玻璃纖維粘合劑樹脂的候選物。然而粘合劑涂覆的玻璃纖維產(chǎn)品往往是商品類型的，因此成本為驅(qū)動因素，所以一般不考慮這些樹脂，如熱固性聚氨脂，環(huán)氧樹脂等。由于極好的價格/性能比，過去選擇的樹脂為苯酚/甲醛樹脂。苯酚/甲醛樹脂可以經(jīng)濟地制備，在用作許多應(yīng)用中的粘合劑之前，可以摻入脲。這些摻入脲的苯酚/甲醛粘合劑多年來已成為玻璃纖維絕熱行業(yè)的支柱。
然而在過去的幾十年中，行業(yè)提供清潔環(huán)境的愿望和聯(lián)邦法規(guī)都要求最小化揮發(fā)性的有機化合物釋放(VOCs)，這導(dǎo)致不僅對降低目前甲醛基粘合劑釋放進行了深入的研究，而且使得對可能的替換粘合劑進行了深入的研究。例如，在制備基礎(chǔ)苯酚/甲醛可熔性酚醛樹酯樹脂時，苯酚與甲醛比值的微小變化、催化劑的改變，以及不同的和多種甲醛凈化劑的加入，都使得苯酚/甲醛粘合劑與以前使用的粘合劑相比在釋放物方面具有明顯的改進。然而，由于日益嚴格的聯(lián)邦條例，越來越多的注意力已經(jīng)轉(zhuǎn)移到可供選擇的不含甲醛和沒有有害物釋放的粘合劑體系。
一種尤其有用的無甲醛粘合劑體系使用包括多羧基聚合物和多元醇的粘合劑。無甲醛樹脂是那些不是用甲醛或由甲醛產(chǎn)生的化合物制造的物質(zhì)。在絕熱材料的制造工藝期間無甲醛樹脂不釋放明顯水平的甲醛，并在標準使用條件下不釋放甲醛。與催化劑結(jié)合使用的該粘合劑體系得到顯示出極好的恢復(fù)性和剛性的玻璃纖維產(chǎn)品，其中所述催化劑例如為含磷有機酸的堿金屬鹽。
然而，這些新型的粘合劑體系最好在pH小于約3.5，優(yōu)選小于2.5，更優(yōu)選小于約2.0時使用。pH小至0.3的變化可導(dǎo)致粘合劑組合物差的固化。這因而導(dǎo)致玻璃纖維產(chǎn)品固化后表現(xiàn)出差的性能。
玻璃纖維產(chǎn)品的固化對適當?shù)漠a(chǎn)品性能是必不可少的。除粘合劑體系的pH之外，產(chǎn)品固化的溫度和產(chǎn)品保持在該溫度的時間都是重要的。必須徹底地加熱產(chǎn)品足夠長的時間，以確保發(fā)生完全固化。
希望使用這樣的體系，從而可以連續(xù)地監(jiān)測產(chǎn)品，以確定產(chǎn)品是否已經(jīng)徹底地加熱到足以確保適當固化的溫度。也希望提供反饋系統(tǒng)，從而可以調(diào)節(jié)固化爐中的條件，以提供充分的加熱，徹底地固化所述產(chǎn)品。
發(fā)明簡述通過自旋玻璃纖維然后用粘合劑組合物涂覆所述纖維，形成玻璃纖維產(chǎn)品，例如玻璃纖維絕熱體。涂覆的纖維聚集成玻璃纖維絮坯或玻璃纖維塊。然后對涂覆粘合劑的纖維進行固化步驟，其中粘合劑組合物交聯(lián)。這有助于使纖維保持在一起，并提供提高的機械性能。
固化通常通過在固化爐中加熱涂覆粘合劑的纖維而實現(xiàn)。爐通常是多區(qū)域爐，在不同的區(qū)域中具有不同的溫度特性。為確保足夠的固化，涂覆的纖維必須徹底地加熱到指定的溫度，并保持在該溫度最短的時間長度。需要確保適當固化的這些時間和溫度是取決于所用粘合劑的性質(zhì)、玻璃纖維產(chǎn)品的厚度等的因素。
通常，對于無甲醛的粘合劑，要求的溫度一般為160℃～240℃，時間周期為0.5～5分鐘。時間和溫度將部分地依賴于粘合劑體系的性質(zhì)。例如，記載于EP0583086A1的那些聚丙烯酸粘合劑需要180℃～240℃的溫度，而時間取決于溫度。其他體系要求固化產(chǎn)品的溫度為150℃～200℃和時間為0.5～15分鐘。
為確保玻璃纖維產(chǎn)品已經(jīng)徹底地被加熱，使用傳感器測量產(chǎn)品離開爐時產(chǎn)品的表面熱。如果表面溫度至少約210℃，那么發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的固化已經(jīng)是足夠的。如果溫度小于該溫度，那么沒有發(fā)生完全固化，產(chǎn)品質(zhì)量將變差。
可選擇地，可以在玻璃纖維產(chǎn)品橫向穿過爐時進行熱測量。這可以通過以下步驟完成，即將熱電偶直接連接到產(chǎn)品上，并隨著產(chǎn)品移動通過爐，監(jiān)測產(chǎn)品溫度和環(huán)境溫度的改變。熱電偶中收集的數(shù)據(jù)傳送到在爐外的記錄儀，或者傳送到隨著產(chǎn)品橫向穿過爐而移動的記錄儀。
當產(chǎn)品溫度達不到150℃時，調(diào)節(jié)所述爐條件以升高最終產(chǎn)品溫度。這包括升高一個或多個爐區(qū)域中的溫度，增加熱空氣流過產(chǎn)品，并調(diào)節(jié)產(chǎn)品移動通過爐的速度。這些變量的任何單個或者任何組合均可引起最終產(chǎn)品溫度的改變。
本發(fā)明的方法中，在產(chǎn)品從固化爐中出來時，測量最終產(chǎn)品的溫度。然后將測量溫度和預(yù)設(shè)溫度值進行比較。如果測定值小于預(yù)設(shè)值，調(diào)節(jié)一個或多個爐變量以增加最終產(chǎn)品溫度，使得其大于或等于預(yù)設(shè)值。
以上概括地說明了本發(fā)明的特征和技術(shù)優(yōu)勢，以更透徹地理解隨后發(fā)明的詳細說明。以下記載本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點，其形成本發(fā)明權(quán)利要求的主題。應(yīng)該知道可以容易地利用本發(fā)明公開的概念和具體的實施方式，并以此為基礎(chǔ)改變或設(shè)計實現(xiàn)本發(fā)明相同目的的其他的結(jié)構(gòu)。也應(yīng)該認識到這些同等物結(jié)構(gòu)沒有偏離本發(fā)明，如所附的權(quán)利要求書中所述。被認為是本發(fā)明特點的新穎的特征與其結(jié)構(gòu)和操作方法相關(guān)，這與其它的目的和優(yōu)點從以下結(jié)合附圖的說明中會更好地理解。然而，應(yīng)明確地理解，提供的每個圖僅為舉例說明的目的，并不意欲作為對本發(fā)明的限制。


為更全面地理解本發(fā)明，參照以下結(jié)合附圖的說明，其中圖1是本發(fā)明使用出口傳感器的控制系統(tǒng)的簡圖。
圖2是使用伴隨產(chǎn)品的溫度監(jiān)測器的控制系統(tǒng)的簡圖。
發(fā)明的詳細說明玻璃纖維產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)完整性和物理性能直接地與粘合劑的用途相關(guān)，所述粘合劑使玻璃纖維保持在一起，并給產(chǎn)品提供剛性和彈性。粘合劑組合物的效果很大程度上取決于粘合劑固化的程度。對于目前被玻璃纖維制造者使用的新型無甲醛粘合劑組合物尤其如此。粘合劑組合物的固化部分地取決于粘合劑樹脂的溫度和保持所述溫度的時間長度。本發(fā)明提供確定樹脂涂覆的產(chǎn)品是否已經(jīng)足夠地加熱的裝置，以確保樹脂適當?shù)毓袒?。本發(fā)明也提供反饋系統(tǒng)，以在產(chǎn)品沒有適當?shù)毓袒瘯r調(diào)節(jié)固化爐中的條件，從而確保其余產(chǎn)品的適當固化。
本發(fā)明尤其適用于確保丙烯酸熱固性粘合劑的適當固化，所述粘合劑包括但不限于無甲醛粘合劑。用于本發(fā)明實踐的無甲醛粘合劑通常由樹脂制備，所述樹脂包括多羧基聚合物例如丙烯酸樹脂，盡管可以使用其他的無甲醛樹脂。本發(fā)明中，術(shù)語″無甲醛″表示樹脂或粘合劑組合物基本上沒有甲醛和/或固化或干燥時不釋放甲醛。它們一般具有小于約10,000的分子量，優(yōu)選小于約5,000，最優(yōu)選小于約3,000，有利地為約2,000。
用于無甲醛粘合劑的多羧基聚合物包括含有超過一個懸掛羧基的有機聚合物或低聚物。所述多羧基聚合物可為從不飽和羧酸制備的均聚物或共聚物，所述不飽和羧酸包括但不限于丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，異巴豆酸，馬來酸，肉桂酸，2-甲基馬來酸，衣康酸，2-甲基衣康酸，α，β-亞甲基戊二酸等。可供選擇的，所述多羧基聚合物可以由不飽和的酐制備，所述不飽和的酐包括但不限于馬來酸酐，甲基丙烯酸酐等，和其混合物。聚合這些酸和酐的方法是現(xiàn)有化學(xué)技術(shù)已知的。
所述無甲醛的可固化水性粘合劑組合物也含有具有至少兩個羥基的多元醇。多元醇必須是足夠非揮發(fā)性的，使得其在加熱和固化操作期間基本上保留能與組合物中的多元酸反應(yīng)。所述多元醇可為具有至少兩個羥基的分子量小于約1000的化合物，例如乙二醇，甘油，季戊四醇，三羥甲基丙烷，山梨糖醇，蔗糖，葡萄糖，間苯二酚，兒茶酚，連苯三酚，乙醇酸脲，1，4-環(huán)己烷二醇，二乙醇胺，三乙醇胺，和某些反應(yīng)性的多元醇，例如β-羥基烷基酰胺，例如，雙[N，N-二(β-羥乙基)]己二酰二胺，如可以根據(jù)美國專利4,076,917中的教導(dǎo)來制備，將其引入本發(fā)明作為參考，或其可為含有至少兩個羥基的加聚物，例如聚乙烯醇，部分水解的聚乙酸乙烯酯，和(甲基)丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸羥丙酯的均聚物或共聚物等。為本發(fā)明目的最優(yōu)選的多元醇是三乙醇胺(TEA)。
多元酸的羧基，酐或其鹽的同等物的量與多元醇中羥基同等物的量之比為約1/0.01～約1/3。優(yōu)選多元酸的羧基，酐或其鹽的同等物相對于多元醇中羥基的同等物是過量的。更優(yōu)選，多元酸的羧基，酐或其鹽的同等物的量與多元醇中羥基同等物的量之比為約1/0.4～約1/1。最優(yōu)選，多元酸中羧基，酐或其鹽同等物的量與多元醇中羥基同等物的量的比值為約1/0.6～約1/0.8，最優(yōu)選為1/0.65～1/0.75。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明中，與低分子量多羧基聚合物和低pH粘合劑混合時，接近0.7∶1的低比值特別有利。
所述無甲醛的可固化水性粘合劑組合物也含有催化劑。最優(yōu)選，所述催化劑是含磷的促進劑，其可為分子量小于約1000的化合物，例如多磷酸堿金屬鹽，磷酸二氫堿金屬鹽，多磷酸和烷基次膦酸，或其可為具有含磷基團的低聚物或聚合物，例如在次亞磷酸鈉在存在下形成的丙烯酸和/或馬來酸的加成聚合物，由烯屬不飽和單體在含磷鹽鏈轉(zhuǎn)移劑或鏈終止劑的存在下制備的加成聚合物，和含有酸官能單體殘基的加成聚合物，例如共聚合的甲基丙烯酸磷酸乙酯，和類似的膦酸酯，和共聚合的乙烯基磺酸單體，和其鹽。含磷促進劑的用量，基于多元酸和多元醇的總重量，為約1wt.％～約40wt.％。優(yōu)選含磷促進劑的量，基于多元酸和多元醇的總重量，為約2.5wt.％～約10wt.％。
用于本發(fā)明的粘合劑儲備物通常以含有約48～53wt％固體的水懸浮提供。用于本發(fā)明的粘合劑組合物通過首先進一步將粘合劑稀釋到其中組合物含有約1％～約10％的固體而制備。
然后將酸加入所述水性粘合劑組合物，以將pH減小到小于約3.5，優(yōu)選小于3.0，更優(yōu)選小于2.5。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在確保粘合劑組合物的適當應(yīng)用和固化方面，低pH是重要的。
粘合劑的固化最通常通過在固化爐中加熱涂覆粘合劑的纖維而完成。固化爐通常布置有一個或多個溫度區(qū)域。每個區(qū)域中，粘合劑涂覆的纖維經(jīng)受150℃～325℃的溫度，優(yōu)選180℃～250℃。產(chǎn)品處于產(chǎn)品爐的時間為約5～約3分鐘，優(yōu)選1～2.5分鐘。也通過與每個區(qū)域相聯(lián)的風(fēng)扇使空氣強制通過玻璃纖維產(chǎn)品，以確保玻璃纖維產(chǎn)品的均勻加熱。
參照圖1，玻璃纖維產(chǎn)品通過將熔融態(tài)玻璃引入并通過旋轉(zhuǎn)器10以形成玻璃纖維12。纖維離開旋轉(zhuǎn)器，它們涂覆有包括如上所述粘合劑的水性粘合劑組合物。然后纖維在收集箱13中聚集，其中它們收集在形成傳送帶14上，形成未固化的涂覆的纖維墊15。通過風(fēng)扇16抽吸空氣使其通過收集箱17，以確保輔助墊子的形成。放空箱(dropoutbox)17用來降低傳送帶14和風(fēng)扇16之間的空氣速度。
與每個區(qū)域相聯(lián)的風(fēng)扇24，25，26和27用來引入熱空氣，使其通過玻璃纖維墊。形成傳送帶14將墊子15從收集箱中引出，然后使其到達第二傳送帶17。其然后被傳送到網(wǎng)爐傳送帶18，以運動通過固化爐20。圖1中的固化爐20是四區(qū)域爐，然而可使用區(qū)域的任何排列來固化所述產(chǎn)品，以確保適當?shù)墓袒?br> 爐的每個區(qū)域具有相聯(lián)的加熱單元21，22，23，24和風(fēng)扇25，26，27，28，其中每個能被分別控制。與每個區(qū)域相聯(lián)的風(fēng)扇25，26，27和28用來引入熱空氣，并使其通過纖維墊15，以對墊子15提供徹底的加熱，從而確保完全固化。
未固化的玻璃纖維墊15通過傳送帶9移動通過爐20，傳送帶9在各個區(qū)域以恒速將玻璃纖維墊15輸送通過爐20。通過爐溫度，氣流和爐中駐留時間的組合，玻璃纖維產(chǎn)品應(yīng)該達到在足夠溫度下的足夠長時間，使得粘合劑組合物完全固化。
然而，在固化爐中的溫度特性并不總是均勻的，產(chǎn)品可能達不到在需要溫度下的需要時間。在一種實施方式中，本發(fā)明提供剛在固化爐后監(jiān)測產(chǎn)品溫度的系統(tǒng)，并基于測量的溫度來調(diào)節(jié)爐中的一個或多個變量，以確保產(chǎn)品達到需要的溫度。
再次參照圖1，溫度傳感器29位于固化爐20的出口，使得其可在固化產(chǎn)品離開爐20的時候監(jiān)測產(chǎn)品30的溫度。溫度傳感器29將測量溫度傳送到控制單元31，其中所述測量溫度與預(yù)定溫度比較。如果溫度偏離預(yù)定溫度超過規(guī)定的變化，控制單元可使得一個或多個上游變量變化，這可引起產(chǎn)品的改變。
該實施方式中，間接傳感器，通常使用例如光譜傳感器，優(yōu)選紅外傳感器。因為不影響過程流，所以優(yōu)選間接傳感器。
紅外傳感器的選擇取決于這些因素，如射線需要的溫度，待評價材料的尺寸、性質(zhì)。紅外線傳感器檢測產(chǎn)品退出爐時其釋放的紅外線能量。產(chǎn)品越熱，紅外線能量越大。然后通過光學(xué)器件收集輻射的紅外線能量并聚焦到檢測器上。然后檢測器將能量轉(zhuǎn)換為電信號，其然后被放大和顯示。信號也可被傳送到數(shù)據(jù)處理裝置。
在本發(fā)明的實踐中，紅外線傳感器應(yīng)該能檢測低達約38℃和高達232.2℃的溫度。傳感器的精確度應(yīng)該在±2％之內(nèi)。
雖然優(yōu)選實施方案中一個傳感器可能足以得到足夠的測量，但是可使用兩個或更多的傳感器。如此可得到產(chǎn)品溫度更完全的測量。
預(yù)設(shè)溫度特性或用于對比的最終產(chǎn)品溫度很大一部分基于粘合劑組合物的性質(zhì)，產(chǎn)品的預(yù)固化濕度等。一般，對于無甲醛丙烯酸基粘合劑，最終產(chǎn)品應(yīng)為182～260℃。
通過上述討論到的方法之一進行測量時，數(shù)據(jù)被傳送到控制單元21，其中測量溫度與規(guī)定的或預(yù)設(shè)的溫度或溫度特性比較。當測量數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)值的差異超過規(guī)定差異時，調(diào)節(jié)固化工藝，使得測定值和預(yù)設(shè)值一致。通常，允許的差異范圍為5～25℃，優(yōu)選差異不超過±5℃?？烧{(diào)整的變量有通過產(chǎn)品的氣流，固化爐內(nèi)的溫度和產(chǎn)品移動通過爐時的速率以及產(chǎn)品進入爐時的濕度。關(guān)于氣流和溫度，可以在爐內(nèi)的一個或多個區(qū)域進行調(diào)節(jié)。
使用無甲醛粘合劑體系的時候，優(yōu)選固化爐10具有至少兩個區(qū)域，更優(yōu)選四個區(qū)域。因此，在本發(fā)明的實踐中，如果最終產(chǎn)品溫度太低，那么可以增加至少一個區(qū)域中的熱。例如，再次參照圖1，如果控制單元31確定了成品溫度低于預(yù)設(shè)值，那么控制單元31將信號傳送到一個或多個加熱單元21，22，23和24，從而導(dǎo)致各個區(qū)域的溫度增加。再次參照圖1，控制單元30可引起1，2，3或所有4個區(qū)域的變化。
爐連接的控制可以通過任何系統(tǒng)實現(xiàn)，所述系統(tǒng)使得測量溫度與預(yù)設(shè)值進行比較，然后基于所述值之間的差異，引起溫度傳感器上游爐條件的改變。系統(tǒng)可以為手工的，自動的或半自動的，優(yōu)選自動系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的一種是Rockwell Automation制造的PID單元。
升高一個或多個區(qū)域溫度的可供選擇的方法是改變其中氣流通過產(chǎn)品的速率。在該實施方式中，控制單元將信號發(fā)送到一個或多個區(qū)域的風(fēng)扇25，26，27和28中，使得與每個區(qū)域相聯(lián)的風(fēng)扇的速度增加，從而增加氣流。通過增加空氣通過區(qū)域和產(chǎn)品的流動，來實現(xiàn)產(chǎn)品更均勻的加熱。
改變產(chǎn)品最終溫度的另一種方法是通過調(diào)節(jié)產(chǎn)品通過爐的速度。一般，增加在爐中的駐留時間會導(dǎo)致更熱的產(chǎn)品和更好的固化。而且，這通過控制單元將信號發(fā)送到驅(qū)動傳送帶的電機32實現(xiàn)。通過調(diào)節(jié)傳送帶的速度，可以增加或減少產(chǎn)品的駐留時間。
圖2顯示本發(fā)明的另一種實施方式。該實施方式中，放置溫度熱電偶133使其與產(chǎn)品115接觸。記錄裝置134與傳感器相聯(lián)，并記錄產(chǎn)品通過爐時的產(chǎn)品和環(huán)境溫度，以及產(chǎn)品通過爐時的產(chǎn)品溫度。這些監(jiān)測器的一種是ECD，Inc.制造的M.O.L.E.測量儀(profiler)。這產(chǎn)生了表明產(chǎn)品的溫度如何隨時間變化和產(chǎn)品保持在給定溫度多長時間的溫度特性。數(shù)據(jù)記錄器退出爐的時候，通過控制單元131提取數(shù)據(jù)并和預(yù)設(shè)產(chǎn)品特性相比。通常，這會包括觀察產(chǎn)品是否達到至少180℃的溫度并保持至少20秒。圖2中顯示的其余元件與圖1中定義的相同，除了它們以前綴″100″編號。
如上所述，當測量特性偏離預(yù)設(shè)特性時，調(diào)節(jié)爐中的一個或多個變量，直到測量特性與預(yù)設(shè)特性以可接受的差異相匹配。如以所述的討論，該調(diào)節(jié)包括增加一個或多個區(qū)域中的熱。
監(jiān)測產(chǎn)品溫度的另一種方法是通過將熱電偶連接至產(chǎn)品。然后將熱電偶連接至導(dǎo)線，該導(dǎo)線將數(shù)據(jù)從電偶傳送到爐外面的監(jiān)測裝置。導(dǎo)線具有足夠的長度以使得熱電偶完全地通過爐與產(chǎn)品。
這些系統(tǒng)的優(yōu)點是它們在工藝的各個階段得到對產(chǎn)品溫度的直接測量。這使得更精確地讀出產(chǎn)品所示的實際溫度和該溫度下的時間。
盡管已經(jīng)詳細記載了本發(fā)明和其優(yōu)點，應(yīng)該理解在不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明時，可對本發(fā)明進行各種改變，替換和變更。此外，本發(fā)明的范圍不意欲限定于說明書記載的方法，設(shè)備，制造，物質(zhì)組合物，裝置，方法和步驟的特殊實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員從公開內(nèi)容可顯而易見地理解，能夠利用目前存在的或以后開發(fā)的方法，設(shè)備，制造，物質(zhì)組合物，裝置，方法或步驟，實現(xiàn)如本發(fā)明記載實施方式的相同功能或得到基本上相同的結(jié)果。因此，所附的權(quán)利要求其范圍意欲包括這些方法，設(shè)備，制造，物質(zhì)組合物，裝置，方法或步驟。
權(quán)利要求
1.一種固化粘合劑組合物的方法，包括用粘合劑組合物涂覆玻璃纖維；在爐中加熱涂覆的玻璃纖維；測量產(chǎn)品離開爐時產(chǎn)品的溫度；比較測量溫度與預(yù)設(shè)溫度；調(diào)節(jié)監(jiān)測器上游的一個或多個工藝條件，使得測量溫度等于或大于預(yù)設(shè)溫度。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中所述產(chǎn)品溫度是通過紅外傳感器測量的。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中所述爐是多區(qū)域爐。
4.如權(quán)利要求3的方法，其中所述工藝條件是爐中至少一個區(qū)域的溫度。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中所述工藝條件是在爐中通過所述產(chǎn)品的氣流。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中所述工藝條件是爐中的所述駐留時間。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中所述粘合劑是丙烯酸熱固性粘合劑。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中所述粘合劑是無甲醛粘合劑。
9.一種固化無甲醛粘合劑組合物的方法，包括用無甲醛粘合劑組合物涂覆玻璃纖維；在多區(qū)域固化爐中加熱所述玻璃纖維；測量產(chǎn)品橫向穿過爐時產(chǎn)品的溫度，以得到溫度特性；比較測量溫度特性與預(yù)設(shè)溫度特性；當測量溫度特性不同于預(yù)設(shè)溫度特性時，調(diào)節(jié)一個或多個工藝條件。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中所述工藝條件是爐的一個或多個區(qū)域的溫度。
11.如權(quán)利要求9的方法，其中所述工藝條件是通過爐的一個或多個區(qū)域的氣流。
12.如權(quán)利要求9的方法，其中所述工藝條件是爐中產(chǎn)品的駐留時間。
13.一種固化粘合劑涂覆的玻璃纖維產(chǎn)品的方法，包括用粘合劑組合物涂覆玻璃纖維；在固化爐中固化所述涂覆的產(chǎn)品；測量產(chǎn)品退出爐時產(chǎn)品的熱，所述測量是通過光譜傳感器進行的；比較測量溫度與預(yù)設(shè)溫度；如果所述測量溫度偏離所述預(yù)設(shè)溫度，調(diào)節(jié)與固化爐相關(guān)的一個或多個工藝條件。
14.如權(quán)利要求1的方法，其中所述產(chǎn)品溫度是通過紅外傳感器測量的。
15.如權(quán)利要求1的方法，其中所述爐是多區(qū)域爐。
16.如權(quán)利要求3的方法，其中所述工藝條件是爐中至少一個區(qū)域的溫度。
17.如權(quán)利要求1的方法，其中所述工藝條件是在爐中通過所述產(chǎn)品的氣流。
18.如權(quán)利要求1的方法，其中所述工藝條件是爐中的所述駐留時間。
19.如權(quán)利要求1的方法，其中所述粘合劑是丙烯酸熱固性粘合劑。
20.如權(quán)利要求1的方法，其中所述粘合劑是無甲醛粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明公開一種固化應(yīng)用至玻璃纖維的粘合劑的系統(tǒng)。所述粘合劑的固化通過使涂覆粘合劑的玻璃纖維通過具有一個或多個溫度區(qū)域的固化爐來實現(xiàn)。監(jiān)測涂覆粘合劑的玻璃纖維的溫度，并調(diào)節(jié)在固化爐中的溫度，以確保適當?shù)丶訜岵ＡЮw維，從而確保粘合劑組合物的均勻固化。在產(chǎn)品橫向穿過爐或者固化產(chǎn)品退出固化爐時進行溫度測量。本發(fā)明特別適用于固化丙烯酸熱固性粘合劑和無甲醛粘合劑。
文檔編號G01J5/12GK1997607SQ200580023170
公開日2007年7月11日 申請日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者馬克·威廉·沙博諾, 德雷克·C·布里斯托爾, 哈利森·約翰·布朗, 查爾斯·約翰·弗雷曼 申請人:約翰斯曼維爾公司