專利名稱：非織造高蓬松度火焰屏蔽物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非常適用于床墊、裝飾家具、纖維填充床罩和運輸工具座墊應用或任何其中需要高蓬松度非織造材料用于火焰屏蔽目的的最終用途應用的非織造高蓬松度火焰屏蔽物。本發(fā)明的優(yōu)選非織造高蓬松度火焰屏蔽物包括如下物質(zhì)的共混物包括固有耐火的和耐由直接火焰引起的收縮的“類別1”纖維的纖維，與優(yōu)選單獨或與如下物質(zhì)結(jié)合的蜜胺纖維其它固有阻燃“類別1”纖維，從采用鹵代單體制備的聚合物制備的“類別2”纖維，和優(yōu)選另外的纖維如低熔粘合用纖維，其在高蓬松度制造工藝中熱活化以在最終用途應用中提供低堆密度、回彈性和絕熱性能。當暴露于火焰溫度時，采用鹵代單體制備的聚合物產(chǎn)生氧耗盡氣體。這些氧耗盡氣體有助于防止分解產(chǎn)物的自燃，該分解產(chǎn)物來自例如聚氨酯泡沫的下層，并且它們也有助于熄滅可能從位于上方的服裝罩織物等發(fā)出的殘余火焰。來自采用鹵代單體制備的聚合物的氧耗盡氣體也覆蓋和保護在固有阻燃纖維分解期間形成的含碳燒焦物，由此當在明火溫度下暴露于空氣時，在燒焦物碎裂之前提供明顯更長的時間。然后這些協(xié)同共混物能夠以燒焦物屏蔽物的最小收縮承受延長的時間，由此防止火焰“突破”燒焦物屏蔽物和點燃在下方的材料。也可以非必要地優(yōu)選以相對低濃度包括其它組分纖維如天然纖維，以在最終用途應用中改進產(chǎn)品經(jīng)濟性。本發(fā)明的高蓬松度屏蔽物也可用于制造耐明火的復合制品，同時也允許繼續(xù)使用常規(guī)非阻燃服裝罩織物、常規(guī)非阻燃纖維填充物和常規(guī)非阻燃聚氨酯泡沫等。
相關(guān)技術(shù)的背景在紡織工業(yè)中已知，使用由天然或合成纖維形成的織造、針刺或射流噴網(wǎng)(spunlace)非織造織物或編織物，并然后采用阻燃化學品處理這些織物而生產(chǎn)用于裝飾家具、床墊、枕頭、床單、鴨絨被、棉被、床墊襯墊、汽車座墊、公共運輸工具座墊、飛機座墊等中的耐火產(chǎn)品。常規(guī)的阻燃(FR)化學品包括鹵素基、磷基和/或銻基化學品。令人遺憾地，這樣處理的織物比相似類型的非阻燃織物重，并具有降低的磨損壽命。盡管當除去火焰時FR化學處理的織物會自熄和顯示有限的熔融行為，但它們面對大的直接火焰的攻擊，即使在短時間內(nèi)也不能很好地表現(xiàn)為火焰屏蔽物。典型地在對直接火焰的短暴露之后，F(xiàn)R化學處理的織物形成脆性燒焦物，收縮和裂開。這將復合制品中在下方的材料(如聚酯纖維填充物和/或聚氨酯泡沫)暴露于明火。此織物的開裂和收縮行為可能使得在下方的材料點燃。當用FR處理的棉，F(xiàn)R聚酯和其它FR處理的織物制備的這些織物用于復合制品如裝飾家具和床墊中時，如果不使用另外的火焰屏蔽物或FR背涂材料，認為這些復合制品不適于通過較嚴格的明火測試，如加利福尼亞測試公告(California Test Bulletin)133(1991年1月)(Cal TB133)、加利福尼亞測試公告129“用于公共建筑物中的床墊的可燃性測試方法”(1992年10月)(Cal TB129)和英國標準5852-Crib 5(1982年8月)(BS5852)。
目標在于通過較嚴格的明火測試，如Cal TB129和Cal TB133的目前使用的一些火焰屏蔽物織物包括1)織造聚合物涂覆的100％玻璃纖維火焰屏蔽物(SandelFabric，Sandel International Inc.)2)織造或編織包芯紗基火焰屏蔽物，其中將天然和/或合成纖維纏繞在復絲玻璃纖維芯周圍，并然后非必要地采用FR化學品，和/或熱塑性聚鹵乙烯組合物，如聚氯乙烯的涂料處理(Firegard座墊屏蔽物，Intek；Firegard牌產(chǎn)品，Chiquola Fabrics，LLC)3)由100％對芳族聚酰胺組成的非織造水纏結(jié)射流噴網(wǎng)火焰屏蔽物(ThermablockTMKevlarZ-11，DuPont Company)。
4)織造或編織包芯紗基火焰屏蔽物，其中將天然和/或合成纖維纏繞在復絲和/或紡成的對芳族聚酰胺芯紗周圍，并然后非必要地采用FR化學品，和/或熱塑性聚鹵乙烯組合物，如聚氯乙烯的涂料處理(Firegard座墊屏蔽物，Intek；Firegard牌產(chǎn)品，ChiquolaFabrics，LLC)。
用于床墊、裝飾家具和其它纖維填充應用中的較嚴格的明火應用的上述火焰屏蔽物解決方案的缺點包括a)織造火焰屏蔽物，特別是當采用FR材料涂覆時，向復合制品賦予堅硬的“手感”，這消極地影響最終產(chǎn)品的觸感。
b)在制造期間，必須將現(xiàn)有技術(shù)織造、非織造和編織火焰屏蔽物層壓到裝飾性織物上或雙面裝飾。這增加了服裝罩織物的數(shù)目和復雜性，由此增加了制造成本。
c)由于玻璃對玻璃磨損，100％玻璃纖維火焰屏蔽物具有差的耐用性。
d)采用天然纖維纏繞包芯紗制備的織造和編織火焰屏蔽物必須以高重量結(jié)構(gòu)(即～10opsy或336g/m2)制造為有效火焰屏蔽物，并可能消極地影響復合制品的觸感。
e)天然纖維纏繞的包芯紗織物要求另外的FR化學處理和/或熱塑性聚鹵乙烯組合物，如聚氯乙烯的涂覆，以有效通過較嚴格的明火測試。這由于必須處理這些化學品而消極地影響工作場所，而且這增加化學品對使用復合制品的消費者的暴露。
f)包含顯著數(shù)量的對芳族聚酰胺纖維的水纏結(jié)的非織造射流噴網(wǎng)火焰屏蔽物賦予火焰屏蔽物以黃色，并消極地影響復合制品的外觀，特別是當在白色或淺色裝飾性室內(nèi)裝飾品和/或床墊被套料織物下方直接使用時。
g)由于它們需要紗線形成步驟，所以織造和編織火焰屏蔽物對復合制品增加了顯著的成本，在本發(fā)明非織造火焰屏蔽物的形成中消除該步驟。
發(fā)明概述為克服或顯著改進相關(guān)技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的是提供能夠通過嚴格的明火測試的非織造高蓬松度火焰屏蔽物。在本申請中它的優(yōu)選用法中，術(shù)語“火焰屏蔽物”表示一種引入復合制品中的產(chǎn)品，使得當采用復合類型測試方法，如用于床墊的加利福尼亞測試公告129(Cal TB129)和用于裝飾家具的加利福尼亞測試公告133(CalTB133)測試時，火焰屏蔽物允許繼續(xù)使用常規(guī)材料如服裝罩織物、纖維填充物和聚氨酯泡沫，同時仍然通過這些嚴格的大明火測試。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中由所述纖維共混物組成的火焰屏蔽物，甚至在總體上較低的基礎(chǔ)重量下，仍可以通過較不嚴格的明火測試，如小明火測試。
在本申請中它的優(yōu)選用法中，術(shù)語“高蓬松度”指的是(i)蓬松的，相對低密度的非織造纖維結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)優(yōu)選比纖維具有更大體積的空氣；(ii)目的在于建立蓬松度或厚度而不增加重量而生產(chǎn)的非織造材料；和/或(iii)在制造工藝中，在產(chǎn)物的顯著部分內(nèi)不壓實或有目的地壓縮的非織造纖維產(chǎn)品。本發(fā)明高蓬松度非織造材料的基礎(chǔ)重量優(yōu)選為75-600g/m2，更優(yōu)選150-450g/m2，和甚至更優(yōu)選，對于許多預計的用途，為300-375g/m2。本發(fā)明高蓬松度非織造材料還優(yōu)選具有厚度為6mm-75mm，并認為7-51mm的厚度范圍非常適于本發(fā)明的許多用途。由于對于在以上厚度的較高端的給定厚度下，具有太低的基礎(chǔ)重量可能在一些情況下劣化屏蔽作用，所以對于一些應用理想的是，與較低端厚度范圍結(jié)合使用較低端的基礎(chǔ)重量值，而較高端基礎(chǔ)重量一般不被同樣地考慮。因此，75g/m2的基礎(chǔ)重量與6mm-13mm的蓬松度或厚度范圍，或150g/m2的基礎(chǔ)重量與6mm-25mm的蓬松度或厚度范圍，或300g/m2的基礎(chǔ)重量與10mm-50mm的蓬松度或厚度范圍，或450g/m2的基礎(chǔ)重量與20mm-60mm的蓬松度或厚度范圍，或600g/m2的基礎(chǔ)重量與19mm-75mm的蓬松度或厚度范圍，在本發(fā)明下代表優(yōu)選的基礎(chǔ)重量/厚度結(jié)合。另外的優(yōu)選結(jié)合包括，例如，基礎(chǔ)重量150g/m2(與7mm-25mm的優(yōu)選厚度或蓬松度范圍)-450g/m2(與25mm-51mm的優(yōu)選厚度或蓬松度范圍)。認為非常適于本申請的許多預計用途的另外優(yōu)選的結(jié)合，該預計使用包括用于床上用品相關(guān)產(chǎn)品的火焰屏蔽物，該結(jié)合包括300g/m2(與20mm-35mm的優(yōu)選厚度或蓬松度范圍)-375g/m2(與25mm-50mm的優(yōu)選厚度或蓬松度范圍)的重量/厚度結(jié)合。依賴于所需的火焰屏蔽物要求和希望的使用，以上的厚度范圍顯示相對于所述基礎(chǔ)重量的優(yōu)選范圍，該基礎(chǔ)重量非常適于本發(fā)明典型的預計用途，但在所述范圍以上和以下的厚度水平相對于所述基礎(chǔ)重量也是可能的，并反之亦然。
因此根據(jù)本發(fā)明，5Kg/m3-50Kg/m3，或更優(yōu)選6Kg/m3-21Kg/m3，和甚至更優(yōu)選7.5Kg/m3-15Kg/m3的高蓬松度密度水平非常適于本發(fā)明的火焰屏蔽物目的。
用于本發(fā)明非織造纖維共混物的的纖維的優(yōu)選旦值優(yōu)選為0.8-200分特，其中0.9-50分特和1-28分特的范圍非常適于本發(fā)明的許多應用，如與床墊結(jié)合。
本發(fā)明的進一步目的是提供復合制品，如采用非織造高蓬松度火焰屏蔽物制造的床墊和/或裝飾家具產(chǎn)品，該火焰屏蔽物通過較嚴格的明火測試，如Cal TB133和Cal TB129，相對于單獨的床墊(沒有襯底如彈簧床墊(box spring))。
在直接暴露于火焰和高熱量時，本發(fā)明的非織造高蓬松度火焰屏蔽物形成厚的柔性燒焦物，同時在x-y平面中基本沒有收縮(如“BASOFIL”蜜胺材料自身在200℃下包括小于1％的收縮速率1小時)。這種燒焦物形成行為防止火焰屏蔽物的開裂，防止例如復合制品中纖維填充棉絮和/或泡沫材料的下方層暴露于直接火焰和高熱量。厚的柔性燒焦物也有助于阻擋氧氣和揮發(fā)性分解氣體的流動，同時通過產(chǎn)生有效的隔熱屏蔽物而減緩熱量傳遞。非織造高蓬松度火焰屏蔽物中優(yōu)選的纖維共混物的燒焦物形成行為，通過產(chǎn)生氧耗盡氣體而相當?shù)匮娱L了在下方的材料分解和點燃的時間，該氧耗盡氣體不允許例如聚氨酯的揮發(fā)性分解蒸氣自燃，并也有助于存在的“表面”火焰自熄。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，通過從類別1和2制備緊密短纖維共混物，非必要地加入類別3、4和5中任一種或所有種的纖維，而生產(chǎn)例如用于床墊、裝飾家具、纖維填充床罩和運輸工具座墊應用的熱粘合非織造高蓬松度火焰屏蔽物。類別6粘合劑樹脂的非必要加入也是可能的，如代替類別3材料或作為類別3材料的補充。
類別1固有阻燃纖維如蜜胺、間芳族聚酰胺、對芳族聚酰胺、聚苯并咪唑、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、部分氧化的聚丙烯腈、諾沃洛伊德、聚(對亞苯基苯并雙噁唑)、聚(對亞苯基苯并噻唑)、聚苯硫醚、阻燃粘膠人造絲(如包含30％硅鋁酸鹽改性的二氧化硅，SiO2+Al2O3，的粘膠人造絲基纖維)、聚醚醚酮、聚酮、聚醚酰亞胺，及其組合。
上述的蜜胺是類別1纖維的一個例子，這類纖維是固有阻燃的并在經(jīng)歷明火時在X-Y平面中基本不顯示收縮。蜜胺纖維，例如，以商品名BASOFIL(BASF A.G.)銷售。與本發(fā)明結(jié)合使用的蜜胺樹脂纖維例如可以由描述于如下文獻的方法制備EP-A-93 965、DE-A-23 64091、EP-A-221 330或EP-A-408 947，這些文獻在此引入作為參考。例如，優(yōu)選的蜜胺樹脂纖維包括作為單體結(jié)構(gòu)單元(A)的90-100mol％混合物，該混合物基本由如下物質(zhì)組成30-100mol％，優(yōu)選50-99mol％，特別優(yōu)選85-95mol％，特別地88-93mol％蜜胺，和0-70mol％，優(yōu)選1-50mol％，特別優(yōu)選5-15mol％，特別地7-12mol％取代蜜胺I或取代蜜胺I的混合物。
作為另外的單體結(jié)構(gòu)單元(B)，特別優(yōu)選的蜜胺樹脂纖維包括0-10mol％，優(yōu)選0.1-9.5mol％，特別地1-5mol％酚或酚混合物，基于單體結(jié)構(gòu)單元(A)和(B)的總摩爾數(shù)。
通?？赏ㄟ^以1∶1.15-1∶4.5，優(yōu)選1∶1.8-1∶3.0的蜜胺對甲醛的摩爾比，使組分(A)和(B)與甲醛或甲醛供給化合物反應，隨后紡絲，而獲得特別優(yōu)選的蜜胺樹脂纖維。
合適的通式I的取代蜜胺
是，其中x1，x2，和x3各選自-NH2、-NHR1和-NR1R2，但x1，x2，和x3必須不都是-NH2，和R1和R2各選自羥基-C2-C10-烷基、羥基-C2-C4-烷基-(氧雜-C2-C4-烷基)n，其中n是1-5，和氨基-C2-C12-烷基。
羥基-C2-C10-烷基優(yōu)選是羥基-C2-C6-烷基，如2-羥乙基、3-羥基正丙基、2-羥基異丙基、4-羥基正丁基、5-羥基正戊基、6-羥基正己基、3-羥基-2，2-二甲基丙基，優(yōu)選羥基-C2-C4-烷基，如2-羥乙基、3-羥基正丙基、2-羥基異丙基和4-羥基正丁基，特別優(yōu)選2-羥乙基或2-羥基異丙基。
羥基-C2-C4-烷基-(氧雜-C2-C4-烷基)n優(yōu)選具有n為1-4，特別優(yōu)選n＝1或2，如5-羥基-3-氧雜戊基、5-羥基-3-氧雜-2，5-二甲基戊基、5-羥基-3-氧雜-1，4-二甲基戊基、5-羥基-3-氧雜-1，2，3，4，5-四甲基戊基、8-羥基-3，6-二氧雜辛基。
氨基-C2-C12-烷基優(yōu)選是氨基-C2-C8-烷基，如2-氨乙基、3-氨丙基、4-氨丁基、5-氨戊基、6-氨己基、7-氨庚基，還有8-氨辛基，特別優(yōu)選2-氨乙基和6-氨己基，非常特別優(yōu)選6-氨己基。
特別適于本發(fā)明的取代蜜胺包括如下化合物2-羥基乙基氨基取代的蜜胺如2-(2-羥基乙基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪、2，4-二(2-羥基乙基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(2-羥基乙基氨基)-1，3，5-三嗪、
2-羥基異丙基氨基取代的蜜胺如2-(2-羥基異丙基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪、2，4-二(2-羥基異丙基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(2-羥基異丙基氨基)-1，3，5-三嗪、5-羥基-3-氧雜戊基氨基取代的蜜胺如2-(5-羥基-3-氧雜戊基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(5-羥基-3-氧雜戊基氨基)-1，3，5-三嗪、2，4-二(5-羥基-3-氧雜戊基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪和還有6-氨基己基氨基取代的蜜胺如2-(6-氨基己基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪、2，4-二(6-氨基己基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪、2，4，6-三(6-氨基己基氨基)-1，3，5-三嗪或這些化合物的混合物，例如如下物質(zhì)的混合物10mol％2-(5-羥基-3-氧雜戊基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪，50mol％2，4-二(5-羥基-3-氧雜戊基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪和40mol％2，4，6-三(5-羥基-3-氧雜戊基氨基)-1，3，5-三嗪。
合適的酚(B)是包含一個或兩個羥基的酚，如未取代酚，由選自C1-C9-烷基和羥基的基團取代的酚，和還有由兩個或三個酚基團取代的C1-C4-烷烴，二(羥苯基)砜或其混合物。
優(yōu)選的酚包括苯酚、4-甲基苯酚、4-叔丁基苯酚、4-正辛基苯酚、4-正壬基苯酚、焦兒茶酚、間苯二酚、對苯二酚、2，2-雙(4-羥苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)砜，特別優(yōu)選苯酚、間苯二酚和2，2-雙(4-羥苯基)丙烷。
一般以濃度為例如40-50wt％的水溶液形式，或以在與(A)和(B)反應的過程中提供甲醛的化合物的形式，例如以固體形式的低聚或聚合甲醛，如低聚甲醛、1，3，5-三噁烷或1，3，5，7-四噁烷的形式使用甲醛。
通常通過將蜜胺，非必要地取代蜜胺和非必要地酚，與甲醛或甲醛供給化合物一起縮聚，而生產(chǎn)特別優(yōu)選的蜜胺樹脂纖維。所有的組分可以從開始時存在，或它們可以在當時反應少量和逐漸反應，同時將獲得的縮聚物隨后與另外的蜜胺、取代蜜胺或酚混合。
縮聚一般以常規(guī)方式進行(參見EP-A-355 760，Houben-Weyl，第14/2卷，第357頁以及后面幾頁)。
使用的反應溫度一般為20-150℃，優(yōu)選40-140℃。
反應壓力一般不是關(guān)鍵的。反應一般在100-500kPa的范圍內(nèi)，優(yōu)選在大氣壓下進行。
可以采用或不采用溶劑進行該反應。如果使用甲醛水溶液，則典型地不加入溶劑。如果使用結(jié)合為固體形式的甲醛，則水通常用作溶劑，使用的數(shù)量一般為5-40wt％，優(yōu)選15-20wt％，基于使用的單體的總數(shù)量。
另外，縮聚一般在大于7的pH范圍內(nèi)進行。優(yōu)選是7.5-10.0，特別優(yōu)選8-9的pH范圍。
此外，反應混合物可以包括少量的常規(guī)添加劑如堿金屬亞硫酸鹽，例如焦亞硫酸鈉和亞硫酸鈉，堿金屬甲酸鹽，例如甲酸鈉，堿金屬檸檬酸鹽，例如檸檬酸鈉，磷酸鹽，多磷酸鹽，脲，雙氰胺或氨腈。它們可以作為純的單獨化合物或作為與彼此的混合物，沒有溶劑或作為水溶液形式，在縮合反應之前、期間或之后加入。
其它改性劑是胺和氨基醇，如二乙胺、乙醇胺、二乙醇胺或2-二乙基氨基乙醇。
合適填料的例子包括纖維狀或粉狀無機增強劑或填料，如玻璃纖維，金屬粉末，金屬鹽，或硅酸鹽，例如高嶺土、滑石、重晶石、石英或白堊，也包括顏料和染料。使用的乳化劑一般是通常的具有長鏈烷基的非離子、陰離子或陽離子有機化合物。
可以間歇，或連續(xù)地，例如在擠出機中(參見EP-A-355 760)，以常規(guī)方式進行縮聚。
一般通過如下方式生產(chǎn)纖維一般以常規(guī)方式將本發(fā)明的蜜胺樹脂紡絲，例如在室溫下在旋轉(zhuǎn)紡絲設(shè)備中，在加入硬化劑，通常地酸如甲酸、硫酸或氯化銨之后進行，并隨后在加熱氣氛中完成粗纖維的固化，在加熱氣氛中紡絲而同時蒸發(fā)掉用作溶劑的水并固化濃縮物。這樣的方法詳細描述于DE-A-23 64 091。
如需要，則蜜胺樹脂纖維可以含有加入到它們中的至多25wt％，優(yōu)選至多10wt％常規(guī)填料，特別是基于硅酸鹽的那些，如云母、染料、顏料、金屬粉末和消光劑。
其它的類別1纖維包括間芳族聚酰胺如聚(間亞苯基間苯二甲酰胺)，例如以商品名NOMEX由E.I.Du Pont de Nemours and Co.銷售的那些，以商品名TEIJINCONEX由Teijin Limited銷售的那些，和以商品名FENYLENE由Russian State Complex銷售的那些；對芳族聚酰胺，如聚(對亞苯基對苯二甲酰胺)，例如以商品名KEVLAR由E.I.DuPont de Nemours and Co.銷售的那些，聚(二苯醚對芳族聚酰胺)，例如以商品名TECHNORA由Teijin Limited銷售的那些，和以商品名TWARON由Acordis銷售的那些，和FENYLENE ST(Russian StateComplex)；聚苯并咪唑，如以商品名PBI由Hoechst Celanese AcetateLLC銷售的那些；聚酰亞胺，例如以商品名P-84由Inspec Fibers銷售的那些和以商品名KAPTON由E.I.Du Pont de Nemours and Co.銷售的那些；聚酰胺酰亞胺，例如以商品名KERMEL由Rhone-Poulenc銷售的那些；部分氧化的聚丙烯腈，例如以商品名FORTAFIL OPF由Fortafil Fibers Inc.銷售的那些，以商品名AVOX由Textron Inc.銷售的那些，以商品名PYRON由Zoltek Corp.銷售的那些，以商品名PANOX由SGL Technik銷售的那些，以商品名THORNEL由AmericanFibers and Fabrics銷售的那些和以商品名PYROMEX由Toho RayonCorp.銷售的那些；諾沃洛伊德，例如苯酚-甲醛線性酚醛清漆，例如以商品名KYNOL由Gun Ei Chemical Industry Co.銷售的那些；聚(對亞苯基苯并雙噁唑)(PBO)，例如以商品名ZYLON由Toyobo Co.銷售的那些；聚(對亞苯基苯并噻唑)(PBT)；聚苯硫醚(PPS)，例如以商品名RYTON由American Fibers and Fabrics銷售的那些，以商品名TORAYPPS由Toray Industries Inc.銷售的那些，以商品名FORTRON由Kureha Chemical Industry Co.銷售的那些和以商品名PROCON由Toyobo Co.銷售的那些；阻燃粘膠人造絲，例如以商品名LENZING FR由Lenzing A.G.銷售的那些和以商品名VISIL由Steri Oy，芬蘭銷售的那些；聚醚醚酮(PEEK)，例如以商品名ZYEX由Zyex Ltd.銷售的那些；聚酮(PEK)，例如以商品名ULTRAPEK由BASF銷售的那些；聚醚酰亞胺(PEI)，例如以商品名ULTEM由General Electric Co.銷售的那些；及其組合。
特別是當在白色或淺色裝飾性室內(nèi)裝飾品和/或床墊被套料織物下方直接使用時，由于非織造高蓬松度火焰屏蔽物中的任何其它顏色可能消極地影響復合制品的外觀，所以最優(yōu)選的類別1纖維也是顏色為白色、灰白色、透明或半透明的那些。因此，當考慮該情況時，在消色差尺度上，白紙的反射比數(shù)值為80％或更大而黑色的反射比數(shù)值為約10％，優(yōu)選的白色或灰白色纖維顏色屬于更接近該范圍的80％反射比端值(如+/-20)。在此方面，蜜胺纖維特別好地適用于本發(fā)明。蜜胺纖維也具有突出的隔離性能，顯示0.10瓦/米-開氏度的熱阻，并且它們也提供吸熱冷卻作用，當在370-550℃之間熱分解時，吸收5瓦能量/克纖維。
適用于本發(fā)明并優(yōu)選與上述蜜胺(吸熱性)纖維組合使用的另外的固有阻燃纖維是纖維素纖維，如粘膠人造絲基纖維，該粘膠人造絲基纖維具有例如構(gòu)造入纖維中的高二氧化硅含量，以在纖維中提供絕熱屏蔽物。具有此特征的合適纖維是包含33％硅鋁酸鹽改性的二氧化硅(SiO2+Al2O3)的粘膠人造絲基纖維，該纖維由芬蘭，Valkeakoski的Steri Oy制造。該纖維通常稱為并具有商品名Visil纖維。相信此材料在經(jīng)歷火焰時熱分解成具有開孔的柵格結(jié)構(gòu)，該開孔可提供揮發(fā)性液體通道(如分解的聚氨酯揮發(fā)性液體)，該揮發(fā)性液體可能在柵格結(jié)構(gòu)的對側(cè)點燃。因此，進一步相信足夠的類別1纖維如蜜胺纖維的使用提供用燒焦物材料如由蜜胺纖維產(chǎn)生的碳燒焦物填充此柵格結(jié)構(gòu)。
類別2從由鹵代單體制備的聚合物生產(chǎn)(如擠出)的纖維產(chǎn)生氧耗盡氣體，該氧耗盡氣體有助于防止在其下方或相鄰的材料如聚氨酯的揮發(fā)性分解蒸氣自燃，當經(jīng)歷明火時有助于延長類別1材料(混合物或非混合物)的壽命，并也有助于存在的“表面”火焰自熄。這些纖維類型包括氯聚合物纖維，如包含聚氯乙烯或聚亞乙烯基均聚物和共聚物的那些，例如以商品名THERMOVYL L9S&ZCS，F(xiàn)IBRAVYL L9F，RETRACTYLL9R，ISOVYL MPS由Rhovyl S.A.銷售的那些；PIVIACID，Thueringische銷售；以商品名VICLON由Kureha Chemical Industry Co.銷售的那些；以商品名TEVIRON由Teijin Ltd.銷售的那些；以商品名ENVILON由Toyo Chemical Co.銷售的那些，和在韓國制造的VICRON；以商品名SARAN由Pittsfield Weaving銷售的那些；以商品名KREHALON由Kureha Chemical Industry Co.銷售的那些；以商品名OMNI-SARAN由Fibrasomni，S.A.de C.V.銷售的那些；和改性聚丙烯腈纖維，它是丙烯腈纖維的氯乙烯或偏二氯乙烯共聚物變體，例如，以商品名PROTEX由Kaneka銷售的那些和以商品名SEF由Solutia銷售的那些；及其組合。
氟聚合物纖維如聚四氟乙烯(PTFE)，例如以商品名TEFLON TFE由E.I.Du Pont de Nemours and Co.銷售的那些，以商品名LENZING PTFE由Lenzing A.G.銷售的那些，以商品名RASTEX由W.R.Gore andAssociates銷售的那些，以商品名GORE-TEX由W.R.Gore andAssociates銷售的那些，以商品名PROFILEN由Lenzing A.G.銷售的那些和以商品名TOYOFLON PTFE由Toray Industries Inc.銷售的那些，聚(乙烯-三氟氯乙烯)(E-CTFE)，例如以商品名HALAR由AlbanyInternational Corp.銷售的那些和以商品名TOYOFLON E-TFE由Toray Industries Inc.銷售的那些，聚偏二氟乙烯(PVDF)，例如以商品名KYNAR由Albany International Corp.銷售的那些和FLORLON(Russian State Complex)，聚全氟烷氧基(PFA)，例如以商品名TEFLON PFA由E.I.Du Pont de Nemours and Co.銷售的那些和以商品名TOYOFLON PFA由Toray Industries Inc.銷售的那些，聚氟化乙烯-丙烯(FEP)，例如以商品名TEFLON FEP由E.I.Du Pont deNemours and Co.銷售的那些；及其組合。
類別3低熔粘合用纖維，如低熔雙組分聚酯，如由Kosa公司銷售的Celbond-聚丙烯，如由Fiber Innovation Technology或由AmericanFibers and Yarns Co.銷售的T-151。
-類別3纖維組合-低熔纖維一般是熔點低于共混物中其它纖維的熔點或降解溫度的那些纖維。工業(yè)上使用的典型“低熔”纖維(聚酯和聚烯烴)的熔點為110℃-210℃。規(guī)則填充聚酯(高結(jié)晶度)在大約260℃下熔融。由于火和輸送器劣化問題，大多數(shù)熱粘合烘箱限于低于230℃的操作溫度。
類別4天然纖維如-棉、羊毛、絲、馬海毛、山羊絨-類別4纖維組合類別5非阻燃纖維，如-尼龍、聚酯、聚烯烴、人造絲、丙烯酸類、乙酸纖維素和聚交酯，如購自Cargill Dow Polymers的那些-類別5纖維組合類別6鹵化粘合劑樹脂，如基于氯乙烯和乙烯氯乙烯的那些。
非織造高蓬松度火焰屏蔽物中纖維共混物水平濃度(以wt％計)如下類別110-85％，更優(yōu)選20-70％和甚至更優(yōu)選30-60％。
類別210-85％，更優(yōu)選20-70％和甚至更優(yōu)選30-60％。
類別30-30％，更優(yōu)選5-25％和甚至更優(yōu)選10-20％。
類別40-40％，更優(yōu)選5-30％和甚至更優(yōu)選10-20％。
類別50-40％，更優(yōu)選5-30％和甚至更優(yōu)選10-20％。
類別6如使用，則為0-40％，更優(yōu)選5-30％和甚至更優(yōu)選10-20％。
盡管本發(fā)明的優(yōu)選實施方案是熱粘合非織造高蓬松度，但也可以采用在類別1、2、4和5中提及的纖維和采用類別6的粘合劑材料，以制備本發(fā)明的合適的樹脂粘合的高蓬松度火焰屏蔽物。也可以采用輕噴霧的類別6樹脂涂層涂覆(如在一側(cè)或兩側(cè)上)熱粘合共混物，以原位“鎖定”表面纖維。這防止表面纖維在經(jīng)歷使用之后穿過被套料滲濾或遷移。纖維滲濾給予室內(nèi)裝飾品被套料以不希望的模糊外觀。
由類別2纖維產(chǎn)生的氧耗盡氣體與類別1材料結(jié)合是有益的。即，除了有助于防止來自其下層，如聚氨酯泡沫等的分解產(chǎn)物自燃，和有助于熄滅從其上方材料如服裝罩織物發(fā)出的殘余火焰以外，來自采用鹵代單體制備的聚合物的氧耗盡氣體還覆蓋和保護在固有阻燃纖維分解期間形成的含碳燒焦物。以此方式，當在明火溫度下暴露于空氣時，在燒焦物碎裂之前提供明顯更長的時間。在本發(fā)明下的此協(xié)同共混因此能夠以燒焦物屏蔽物的最小收縮承受延長的時間，由此防止火焰“突破”燒焦物屏蔽物和點燃在其下方的材料。由此原因，一定數(shù)量的類別1和2纖維的組合，例如比僅依賴于類別1纖維(如以在上述范圍的中間至較高端的數(shù)量，與低密度高蓬松度屏蔽物結(jié)合)和沒有類別2材料的貢獻更優(yōu)選。
可以非必要地優(yōu)選以相對低濃度包括其它組分纖維，如天然纖維，以在最終用途應用中改進產(chǎn)品經(jīng)濟性。
各個類別的上述百分比范圍指的是單層材料的重量百分比(如整個厚度由共同的纖維共混物形成的火焰屏蔽物，或指的是多層火焰屏蔽物的一個層，而其它層也被提供用于火焰屏蔽物目的或不用于火焰屏蔽物目的)。另外，也可以認為以上重量百分比適用于多層火焰屏蔽物各個層總和的重量百分比。例如，本發(fā)明希望在它的范圍內(nèi)包括多層火焰屏蔽物結(jié)合物，在它的兩個或多個層中具有相同或不同的百分比的類別1和/或2材料(在一個層中包括零百分比的類別1和2材料之一，其它層彌補差值)。例如，多層火焰屏蔽物可包括設(shè)計以提供或強調(diào)類別1材料的一個層，和設(shè)計以提供或強調(diào)類別2材料的所需百分比的第二層。盡管如以下更顯然的那樣，材料，特別是類別1和2材料的某些結(jié)合可提供高度有利的火焰屏蔽物功能，但如可以從最近上文的幾個實施例，和以后所述的另外實施例看出，本發(fā)明在形成火焰屏蔽物方面提供高度的多功能性。同樣，例如從降低制造復雜性和成本的觀點，在它的整個厚度中具有共同共混物組成的單層或非多層火焰屏蔽物(基于，例如輸入的纖維混合物共混物“配方”，該配方基于進入計算機處理器的上述可能的類別結(jié)合物，該計算機處理器控制高蓬松度的非織造產(chǎn)品制造工藝)優(yōu)選用于許多應用。
本發(fā)明的高蓬松度火焰屏蔽物也可以用于耐明火復合制品的制造，同時也允許繼續(xù)使用常規(guī)非阻燃服裝罩織物、常規(guī)非阻燃纖維填充物和常規(guī)非阻燃聚氨酯泡沫等。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過采用另外的復合制品組件如常規(guī)非阻燃服裝罩織物、常規(guī)非阻燃纖維填充物和常規(guī)非阻燃聚氨酯泡沫引入火焰屏蔽物，在此所述的高蓬松度火焰屏蔽物可用于耐明火最終用途復合制品的制造，該另外的復合制品組件，例如已經(jīng)用于制備裝飾家具、床墊、枕頭、床單、鴨絨被、棉被、床墊襯墊、汽車座墊、公共運輸工具座墊和飛機座墊。由于層壓樹脂傾向于使裝飾織物的“手感”變硬，可以使用本發(fā)明的高蓬松度火焰屏蔽物而不層壓到服裝罩織物上，這是相對于某些形式的目前可獲得的火焰屏蔽物的優(yōu)點。高蓬松度火焰屏蔽物產(chǎn)品也可以用作常規(guī)非FR高蓬松度棉絮的替代品。例如通過粘合劑涂覆，也可以有利地將此高蓬松度屏蔽物層壓到聚氨酯泡沫層上，如在多數(shù)裝飾家具工業(yè)中目前實施的那樣。這降低原料單元的數(shù)目，必須在家具制造工藝中處理該原料單元。因此，本發(fā)明也提供在例如裝飾家具和床墊形成中常規(guī)非阻燃材料的繼續(xù)使用，而不改變或中斷常規(guī)復合制品制造工藝，區(qū)別在于可能通過減少現(xiàn)有工藝中的一個或多個步驟，如除去向制品施加FR材料的步驟，而使工藝更簡單。隨著上述高蓬松度火焰屏蔽物中定尺寸的靈活性，也可以采用相似尺寸的高蓬松度火焰屏蔽物替代品(單獨或作為與一些其它材料如更小量現(xiàn)有常規(guī)材料的層壓品)代替現(xiàn)有組件(如纖維棉絮)，而不中斷總體復合制品制造技術(shù)。
生產(chǎn)的復合制品和因此火焰屏蔽物自身和復合制品的每個另外組件可以有利地沒有任何耐火涂層和化學品，并仍然還通過上述嚴格的明火測試。
本發(fā)明優(yōu)選實施方案的詳細描述本發(fā)明涉及提供非織造高蓬松度火焰屏蔽物，和特別地一種火焰屏蔽物，該火焰屏蔽物當在復合制品中采用復合材料測試方法，如用于床墊的加利福尼亞測試公告129(Cal TB129)和用于裝飾家具的加利福尼亞測試公告133(Cal TB133)測試時，火焰屏蔽物允許繼續(xù)使用常規(guī)服裝罩織物、纖維填充物和聚氨酯泡沫等，同時仍然通過這些嚴格的大明火測試。由本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，可以使本發(fā)明中由所述纖維共混物組成的火焰屏蔽物，甚至在總體更低的基礎(chǔ)重量下，仍可以通過較不嚴格的小明火測試。
術(shù)語“高蓬松度”在一般意義上用于表示蓬松的，相對低密度的非織造纖維結(jié)構(gòu)。這些材料典型地比纖維具有更大體積的空氣。該術(shù)語也用于描述目的在于建立蓬松度或厚度而不增加重量而生產(chǎn)的非織造材料。在此使用的高蓬松度也是指在制造工藝中不壓實或有目的地壓縮的產(chǎn)品。以下進一步提供本發(fā)明高蓬松度材料的基礎(chǔ)重量，厚度和其它共混物和形成特性的代表性例子。
本發(fā)明的非織造高蓬松度火焰屏蔽物特別非常適于用作制造家具、床上用品、床罩等的組件材料，使得加上的保護層，如FR材料在例如外部裝飾覆蓋物上的涂層，不必用于使復合制品耐明火。因此設(shè)計本發(fā)明以引入許多復合制品的制造工藝中而不中斷它們目前的工藝，并因此本發(fā)明提供如下物質(zhì)的非中斷制造替代品目前由制造商使用的材料或制品如墊料、緩沖物、縫被層等。
采用所述非織造高蓬松度火焰屏蔽物制備的復合制品，具有不用本發(fā)明的主題制備的相同產(chǎn)品的外觀、觸感和表面特性，同時提供火焰屏蔽物特性。例如，測量床墊的耐明火性的一種標準測試是加利福尼亞測試公告129。根據(jù)此測試，將全尺寸床墊暴露于3分鐘火焰燃燒器，從在距離床墊側(cè)邊緣上的底部/中心為1英寸處保持水平。本發(fā)明的床墊可采用上述非織造高蓬松度火焰屏蔽物，例如通過直接在床墊被套料織物下方和在標準聚酯高蓬松度棉絮或標準非FR聚氨酯泡沫層上方縫制屏蔽物。當引入此屏蔽物時，本發(fā)明的復合制品或表示這些制品的復合模型希望通過的另外的嚴格明火測試包括加利福尼亞測試公告133，建議的用戶產(chǎn)品安全委托(CPSC)可燃性測試、復合材料英國標準5852-Crib5，英國標準7176和英國標準7177。
本發(fā)明的形成方法優(yōu)選包括非織造高蓬松度火焰屏蔽物的化學、熱或無粘合形成方法。這些技術(shù)相對于如機械粘合技術(shù)的技術(shù)是優(yōu)選的。機械粘合技術(shù)依賴于纖維的纏結(jié)，以添加足夠的強度從而抵抗由正常加工和預計的使用引起的破壞。使用的常規(guī)機械粘合技術(shù)典型地基于水纏結(jié)，針刺和/或縫編，或在梳理之后使用機械措施以將纖維物理纏結(jié)的任何其它技術(shù)。由于粘合的機械措施顯著降低材料的蓬松度或厚度，這是由于調(diào)節(jié)了纖維相對于彼此的物理取向，導致對于給定重量下厚度或蓬松度下降，并導致密度的相應增加，所以在本發(fā)明中機械粘合技術(shù)的使用較不如化學、熱或無粘合形成技術(shù)優(yōu)選。
用于本發(fā)明的非機械高蓬松度粘合有助于提供屏蔽物特性，這使得本發(fā)明能夠達到上述的高耐明火性。盡管優(yōu)選熱和/或噴淋樹脂粘合以保持所需的高蓬松度屬性，但可以依賴機械，熱和/或化學粘合技術(shù)的結(jié)合，如上述表面樹脂噴淋到熱粘合的非織造屏蔽物上。作為保持所需的高蓬松度屬性的技術(shù)結(jié)合的另外例子，機械粘合設(shè)備可以與其它非機械粘合技術(shù)結(jié)合使用以提供各種制成品屬性。例如，可以使用機械技術(shù)壓實或密實材料的一側(cè)(和頂部或底部)，而另一側(cè)保持蓬松的。這產(chǎn)生各種空氣流性能和產(chǎn)生手感或表面觸感差異。因此可認為在此提供的蓬松度數(shù)值表示高蓬松材料的非機械粘合部分或區(qū)域的數(shù)值。如果機械粘合與上述非機械粘合技術(shù)結(jié)合使用，則優(yōu)選僅在較少狀況中使用如僅影響火焰屏蔽物總體部分(體積或面積)的小百分比(如小于10％)。同樣，如果在更大材料區(qū)域內(nèi)采用機械粘合技術(shù)，則優(yōu)選通過機械措施的較小粘合度來基本保持初始蓬松度和密度數(shù)值(如獲得的蓬松度或厚度數(shù)值是在完全沒有制成品機械粘合補充的該數(shù)值的20％以內(nèi))。
在化學粘合中，將典型地為膠乳形式的樹脂或粘合劑噴淋在經(jīng)梳理的網(wǎng)上并然后干燥和/或固化，從而沿它們現(xiàn)有的取向?qū)⒗w維結(jié)合在一起。噴淋的物質(zhì)用作“膠水”，該膠水將纖維保持在一起并在其中兩個或多個纖維接觸的交叉部分或點處產(chǎn)生粘合點。飽和粘合是相似的，區(qū)別在于將網(wǎng)浸入樹脂浴中而不進行樹脂的噴淋施加。已知大多數(shù)化學粘合劑的可燃本質(zhì)，浸漬方法較不優(yōu)選?？梢詫R添加劑加入到樹脂中，但這些物質(zhì)昂貴并且也增加工藝成本，如上所述，不需要將其用于本發(fā)明的優(yōu)選安排?；瘜W粘合劑方法具有環(huán)境問題，該環(huán)境問題也是飽和方法對于許多應用不是優(yōu)選的粘合方法的原因。
熱粘合采用粘合用纖維。粘合用纖維典型地由聚合物組成，該聚合物的熔點低于共混物中的“填充”纖維或其它纖維的熔點。然后粘合用纖維在隨后的加工步驟中在熱量存在下熔融。在熱量存在下為熔融形式的粘合劑流動到纖維的交叉部分并在冷卻時再硬化且形成粘合。這些粘合允許纖維保持在它們的現(xiàn)有取向。粘合用纖維可以是熔點明顯低于共混物中填充纖維的固體，單一聚合物纖維。粘合劑也可以是皮/芯纖維，而皮組分是低熔點的聚合物，芯是相對較高熔點的聚合物。
這些熱/粘合劑粘合技術(shù)生產(chǎn)的成品材料對于相同的基礎(chǔ)重量的蓬松度或厚度明顯高于機械粘合措施。產(chǎn)品的厚度和蓬松度在本發(fā)明的優(yōu)選使用中的益處在于，它提供良好的緩沖性能，制成的棉被嵌料美觀，和對于在建議制品中的一般使用(如在制品中沒有變化，其中屏蔽物用于容納屏蔽物)易得。也可以生產(chǎn)本發(fā)明并將其引入制品中而不用任何粘合。非粘合非織造物在本領(lǐng)域中通常稱為“紡織品(softgoods)”。即使沒有粘合，材料也會保持在高蓬松度構(gòu)型。紡織品例如用于某些復合制品如家具中并通過自然纏結(jié)(即非機械纏結(jié))足以保持它們的裝配，該自然纏結(jié)是在高蓬松度制造網(wǎng)形成工藝，即梳理、扯松、氣流成網(wǎng)中產(chǎn)生。在一些情況下，將薄的層壓材料條或其它運輸/加工便利工具加到紡織品主體的一個表面。
可以采用各種方式制造本發(fā)明的高蓬松度非織造屏蔽物材料，一些方式描述于如下文獻Kirk-Othmer“化學技術(shù)百科全書”第3版，第16卷，第72-124頁的“非織造紡織品織物”，該部分在此引入作為參考。用于形成本發(fā)明屏蔽物的優(yōu)選制造方法包括通過進料設(shè)備，如進料輸送機或輥筒，而將從壓縮捆包供應的纖維物料傳送到設(shè)計用以分開纖維物料的開松機，這樣開始纖維開松和分離，將開松的纖維物料傳送到設(shè)計用以稱量開松纖維物料的連續(xù)或間歇稱重設(shè)備，在共混機中共混經(jīng)稱重數(shù)量的所需量的開松纖維物料，以達到所需量的開松纖維材料的均勻共混物。制造工藝進一步包括將經(jīng)開松、稱重和共混的纖維物料傳送到非織造物形成設(shè)備，如梳理設(shè)備，以形成非織造材料的網(wǎng)。優(yōu)選該方法包括在交叉鋪網(wǎng)設(shè)備等中將網(wǎng)交叉鋪疊或鋪層，直到獲得預定基礎(chǔ)重量非織造高蓬松度材料的所需厚度。
優(yōu)選通過使用與各個“總體系統(tǒng)中的設(shè)備”連通的中央處理器控制和調(diào)整以上每個從屬階段。例如這允許操作者輸入所需的共混物配方，該配方具有要使用的所需類別材料的上述所需重量百分比數(shù)量，并允許控制共混纖維的基礎(chǔ)重量和所需非織造高蓬松度火焰屏蔽物層的厚度(如交叉鋪疊網(wǎng)的數(shù)量)。優(yōu)選采用高質(zhì)量纖維開松機和共混機進行上述纖維的開松和共混，該開松機和共混機設(shè)計用于精確生產(chǎn)上述纖維的均勻共混物。合適的開松和共混設(shè)備包括由Fiber Controls，Gastonia，北卡羅來納制造的捆包開松機和細開松機，和由DiloGroup，Bremen，德國制造的共混纖維儲備料滑槽。優(yōu)選通過使用多個開松階段進行開松，其中每個后續(xù)階段表示更細的開松和更多的纖維分離，以有助于達到更均勻和精確的最終共混物。在多個開松階段之后，優(yōu)選在共混之前稱量用于所需最終共混物中的所有開松纖維組分以保證共混物的精確百分比?？梢圆挥梅Q重而完成此共混步驟，但差的共混可能通過允許關(guān)鍵組分在材料區(qū)域中為相對低的濃度，而消極地影響本發(fā)明火焰屏蔽物的最終阻燃性能。
共混包括通過將稱重組分鋪層并通過共混輥打漿機(它可以使用銷或鋸齒線配置)進料而混合稱重纖維，該打漿機在相對于稱重組分速度為高速度比下旋轉(zhuǎn)，和輸送入管道喂給或儲備進料料斗，如由DiloGroup，Bremen，德國銷售的“Direct Feed”牌料斗?？梢酝ㄟ^儲備共混混合腔如由Fiber Controls，Inc.，Gastonia，NC銷售的類型為99的儲備腔，加工預共混的組分，而完成進一步的共混。
然后通過高質(zhì)量非織造梳理設(shè)備(如由Dilo Group，Bremen，德國銷售的類型為1866的高蓬松度非織造梳理設(shè)備)，加工經(jīng)開松和共混的纖維，并將獲得的網(wǎng)交叉鋪疊或鋪層(如通過由Autefa，德國銷售的CL-4000系列交叉鋪疊機)以形成高蓬松度網(wǎng)。在典型的梳理工藝中，采用一系列在各種速度(依賴于應用和要梳理的產(chǎn)品)下旋轉(zhuǎn)的絲線卷繞輥，該速度可以由控制處理器控制。大多數(shù)梳理設(shè)備由頭道梳毛機部分組成，該頭道梳毛機部分具有大的主輥與位于主輥弧周圍的較小直徑輥。第二大主輥配置有在頭道梳毛機主輥和它自身之間的小滾筒。一系列更小的輥配置在第二主輥周圍。以垂直布置位于彼此頂部上的兩個小滾筒從梳理設(shè)備除去經(jīng)梳理的網(wǎng)?？色@得梳理設(shè)備的多種配置。在給定梳理設(shè)備中，輥的速度通常可調(diào)節(jié)，以允許加工寬范圍的纖維和旦數(shù)。在梳理設(shè)備中，通過抵抗通過機器加料的纖維墊地移動鋸齒線的作用，而梳理或精梳纖維。通過扯松和其它多種成網(wǎng)機械如氣流成網(wǎng)的網(wǎng)完成此相同的工藝。離開梳理設(shè)備或成網(wǎng)機的網(wǎng)可以直接使用或可以垂直或水平交叉鋪疊，以構(gòu)筑產(chǎn)品蓬松度或厚度和重量。連續(xù)梳理網(wǎng)的交叉鋪層或堆疊物允許非織造材料形成到各種所需厚度和重量。在本發(fā)明的一個實施方案中，將引入粘結(jié)纖維的網(wǎng)運載通過一臺溫度至高為500°F的強制空氣、氣體燃燒連續(xù)烘箱，使得發(fā)生網(wǎng)的粘合。粘合溫度取決于共混物中的粘合劑組分。然后將材料進行最終的加工如讓材料在輥上輥壓和切開到每次應用的寬度。取決于具體的應用，也可以將材料切割成嵌料尺寸片。
上述優(yōu)選的“設(shè)備裝配”能夠生產(chǎn)重量為40g/m2(與5mm-10mm的厚度范圍)至1800g/m2或更高(與150mm-250mm和更高的厚度或蓬松度范圍)的高蓬松度非織造纖維共混物。
本發(fā)明高蓬松度非織造材料的基礎(chǔ)重量優(yōu)選為75-600g/m2，更優(yōu)選150-450g/m2，和甚至更優(yōu)選對于許多預計的使用為300-375g/m2。本發(fā)明高蓬松度非織造材料的厚度也優(yōu)選為6mm-75mm，其中7-51mm的厚度范圍非常適于本發(fā)明的許多使用。由于在以上基礎(chǔ)重量范圍的高端對于給定厚度具有太低的基礎(chǔ)重量，可能在一些情況下劣化屏蔽作用，所以對于一些應用希望與低端厚度范圍結(jié)合使用低端基礎(chǔ)重量值，而對高端基礎(chǔ)重量一般不這樣考慮。因此，75g/m2的基礎(chǔ)重量水平(與6mm-13mm的優(yōu)選蓬松度或厚度范圍)，到450g/m2的基礎(chǔ)重量水平(與25mm-51mm的優(yōu)選蓬松度或厚度范圍)代表本申請的一些優(yōu)選范圍。非常適于本申請許多預計使用的另外優(yōu)選結(jié)合，該預計使用包括用于床上用品相關(guān)產(chǎn)品的火焰屏蔽物，包括300g/m2(與20mm-35mm的優(yōu)選厚度或蓬松度范圍)-375g/m2(與25mm-50mm的優(yōu)選厚度或蓬松度范圍)的重量/厚度結(jié)合。
因此，根據(jù)本發(fā)明，5Kg/m3-50Kg/m3，或更優(yōu)選6Kg/m3-21Kg/m3，和甚至更優(yōu)選7.5Kg/m3-15Kg/m3的高蓬松度密度水平非常適于本發(fā)明的火焰屏蔽物目的。
用于本發(fā)明非織造纖維共混物的纖維的優(yōu)選旦值優(yōu)選為0.8-200分特，其中0.9-50分特和1-28分特的范圍非常適于本發(fā)明的許多應用，如與床墊結(jié)合。
上述“高蓬松度”形式是本發(fā)明火焰屏蔽物的優(yōu)選形式，由于它除了其它品質(zhì)還提供增加的隔熱品質(zhì)。盡管火焰實際并不破壞屏蔽物以暴露泡沫，但此隔熱效果有助于防止組件如聚氨酯泡沫自燃。更高或更低的蓬松度、重量和密度是可能的，但以上范圍非常適于如下的優(yōu)選使用在制品如上述那些中提供“無縫”明火屏蔽物組件，同時避免例如劣化這些制品中的美觀、觸感、舒適度和其它所需品質(zhì)并且不引入不希望的制造復雜性和成本。同樣，對于太高厚度的太低基礎(chǔ)重量可能導致在屏蔽物中存在有火焰可能穿過的區(qū)域。以上所述的數(shù)值是相對于復合制品配置的預組裝體。后組裝體厚度和因此密度數(shù)值可取決于組裝技術(shù)而變化，但一般實現(xiàn)厚度損失不超過最初高度的50％。作為例子，在用于床墊構(gòu)造的絎縫嵌料中可以實現(xiàn)10％-25％的蓬松度損失。這通常作為如下情況的結(jié)果發(fā)生纖維被絎縫和縫制成褥套和由于床墊制造工藝而被保持在更低蓬松度下。確立預組裝體配置的厚度和基礎(chǔ)重量值，以對所需復合制品中的最終組裝體起作用的所需火焰屏蔽物的水平有作用。
給出以下非限制性“復合制品”測試實施例I和II，以證實用本發(fā)明火焰屏蔽物制造的床墊通過嚴格大明火測試(TB Cal 129)的有效性，同時比較復合制品實施例提供比較測試樣品。在這些實施例之后的下文中是另外的“復合制品”測試實施例III，該測試實施例III的特征為不同的類別1纖維類型的結(jié)合混合物。這些測試實施例中的每個都僅對床墊自身(即沒有襯底或彈簧床墊)進行。
復合制品實施例I采用如下材料構(gòu)造的商業(yè)雙床墊床墊棉被嵌料，該嵌料用非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-購自Blumenthal Mills Inc.的A類商業(yè)床墊被套料織物(Aristocrat“22”T-VBS 701)-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由如下物質(zhì)的纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物-55％蜜胺/30％聚酯(100％PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，260℃的熔融溫度)/15％粘合用纖維“PET/PET”粘合用纖維50％/50％皮/芯，其中皮具有100℃熔融溫度和芯具有260℃熔融溫度。
-在未壓縮態(tài)下具有153g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量范圍和25mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第2層-由纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物，該共混物包括-20％蜜胺/60％改性聚丙烯腈纖維(購自日本Kaneka的PROTEX-M)/20％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有229g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量范圍和25mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第3層-購自Western Nonwovens，Inc.的非織造熱粘合高蓬松度100％“擦亮(slickened)”聚酯棉絮-在未壓縮態(tài)下具有305g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和25mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第4層-購自Carpenter Co.的非阻燃(FR)聚氨酯泡沫的1”層(R17S類型)-購自Hanes Converting Co.的1opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第5層。
床墊邊緣嵌料，該嵌料用非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-購自Blumenthal Mills Inc.的A類商業(yè)床墊被套料織物(Aristocrat“22”T-VBS 701)-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由如下物質(zhì)的纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物-55％蜜胺/30％聚酯/15％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有153g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和25mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第2層-由纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物，該共混物包括-20％蜜胺/60％改性聚丙烯腈纖維/20％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有229g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和25mm的平均厚度。
-購自Hanes Converting Co.的0.5opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第3層。
由如下物質(zhì)組成的床墊內(nèi)置彈簧層-100％聚酯結(jié)網(wǎng)的在內(nèi)置彈簧上方的第1層-購自Carpenter Co.的0.375”非FR聚氨酯泡沫的在內(nèi)置彈簧上方的第2層(L32S類型)-購自Carpenter Co.的1.75”非FR聚氨酯泡沫的在內(nèi)置彈簧上方的第3層(S17S類型)用1.25”寬Firegard床墊狹幅織物(風格4368)，將床墊棉被嵌料縫到床墊邊緣嵌料。由標準疏松棉填充物保護Firegard線和所有的床墊角。
根據(jù)加利福尼亞測試公告129在Omega Point Laboratories(Elmendorf，TX)上測試以上構(gòu)造的雙床墊。所有的火焰在床墊上在5分26秒之后停止并且床墊的所有悶燒都在6分0秒之后停止。熱量釋放的峰值速率是19.69KW(熱量釋放的最大允許速率是100KW)，總熱量釋放是2.53MJ(在頭10分鐘中的最大允許值是25MJ)和在頭10分鐘中的重量損失是0.5磅(在頭10分鐘中的最大允許值是3磅)。認為此測試明顯通過CAL TB 129。
復合制品實施例II采用如下材料構(gòu)造的商業(yè)雙床墊床墊棉被嵌料，該嵌料用非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-購自Blumenthal Mills Inc.的A類商業(yè)床墊被套料織物(Aristocrat“22”T-VBS 701)-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物，該共混物包括-38％蜜胺/47％改性聚丙烯腈纖維/20％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有381g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和32mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第2層-購自Carpenter Co.的非阻燃(FR)聚氨酯泡沫的1”層(R17S類型)-購自Hanes Converting Co.的1opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第3層。
床墊邊緣嵌料，該嵌料由非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-購自Blumenthal Mills Inc.的A類商業(yè)床墊被套料織物(Aristocrat“22”T-VBS 701)-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物，該共混物包括-38％蜜胺/47％改性聚丙烯腈纖維/20％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有381g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和32mm的平均厚度。
-購自Hanes Converting Co.的0.5opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第2層。
由如下物質(zhì)組成的床墊內(nèi)置彈簧層-棉“長彈毛墊”的在內(nèi)置彈簧上方的第1層-0.375”非FR聚氨酯泡沫的在內(nèi)置彈簧上方的第2層(L32S類型)由1.25”標準聚酯床墊狹幅織物和Tex-45 Kevlar線將床墊棉被嵌料縫到床墊邊緣嵌料。
根據(jù)加利福尼亞測試公告129在Omega Point Laboratories(Elmendorf，TX)上測試以上構(gòu)造的雙床墊。所有的火焰在床墊上在6分10秒之后停止。熱量釋放的峰值速率是27.36KW(熱量釋放的最大允許速率是100KW)，在10分鐘之后的總熱量釋放是5.37MJ(在頭10分鐘內(nèi)的最大允許值是25MJ)和在頭10分鐘內(nèi)的重量損失是0.0磅(在頭10分鐘中的最大允許值是3磅)。認為此測試明顯通過CAL TB129。
比較復合制品實施例采用如下材料構(gòu)造的商業(yè)雙床墊床墊棉被嵌料，該嵌料用非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-購自Blumenthal Mills Inc.的A類商業(yè)床墊被套料織物(Aristocrat“22”T-VBS 701)-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由如下物質(zhì)的纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物-55％蜜胺/30％聚酯/15％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有305g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量范圍和25mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第2層-購自Western Nonwovens，Inc.的非織造熱粘合高蓬松度100％聚酯棉絮-在未壓縮態(tài)下具有305g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和25mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第3層-購自Carpenter Co.的非阻燃(FR)聚氨酯泡沫的1”層(R17S類型)-購自Hanes Converting Co.的1opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第4層。
床墊邊緣嵌料，該嵌料用非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-購自Blumenthal Mills Inc.的A類商業(yè)床墊被套料織物(Aristocrat“22”T-VBS 701)-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由如下物質(zhì)的纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物-55％蜜胺/30％聚酯/15％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有305g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量范圍和25mm的平均厚度。
-購自Hanes Converting Co.的0.5opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第2層。
由如下物質(zhì)組成的床墊內(nèi)置彈簧層-100％聚酯結(jié)網(wǎng)的在內(nèi)置彈簧上方的第1層-購自Carpenter Co.的0.375”非FR聚氨酯泡沫的在內(nèi)置彈簧上方的第2層(L32S類型)-購自Carpenter Co.的1.75”非FR聚氨酯泡沫的在內(nèi)置彈簧上方的第3層(S17S類型)用1.25”寬Firegard床墊狹幅織物(風格4368)，將床墊棉被嵌料縫到床墊邊緣嵌料。由標準疏松棉填充物保護Firegard線和所有的床墊角。
根據(jù)加利福尼亞測試公告129在Omega Point Laboratories(Elmendorf，TX)上測試以上構(gòu)造的雙床墊。床墊在5分48秒時未通過最大熱量釋放速度標準測試，并在8分6秒時終止測試。
在8分6秒獲得379.46KW的熱量釋放最大峰值速率(熱量釋放的最大允許速率是100KW)，在頭8分6秒期間的總熱量釋放是44.76MJ(在頭10分鐘內(nèi)的最大允許值是25MJ)和在頭8分6秒中的重量損失是2.2磅(在頭10分鐘內(nèi)的最大允許值是3磅)。由于超過100KW的熱量釋放最大峰值速率和超過總熱量釋放速率，認為此測試未通過嚴格的CAL TB 129測試。
在本發(fā)明的替代實施方案中，特征為不同的類別1固有阻燃纖維的混合物，如蜜胺纖維(吸熱性熱降解纖維的例子)和固有阻燃纖維素纖維(放熱性降解纖維的例子)的共混物。作為例子，本發(fā)明的替代實施方案的特征優(yōu)選為顯著數(shù)量(例如大于20％)的纖維素纖維，如具有二氧化硅絕熱層的膠粘人造絲基纖維，如包含33％硅鋁酸鹽改性二氧化硅，SiO2+Al2O3的膠粘人造絲基纖維。以原始形式的此類型纖維的合適變體由位于Valkeakoske，芬蘭的Steri Oy制造。纖維通常由它的商品名稱為Visil纖維。優(yōu)選的Visil纖維是以分特值為1.7-8.0獲得的Visil 33 AP，Visil 33 AP(分特為5.0)是一種優(yōu)選的類型，它在所述范圍內(nèi)和也認為適于按本發(fā)明使用。
在本發(fā)明的一個實施方案中，共混物包括纖維如蜜胺纖維(如10-50％蜜胺纖維)和顯著量(如10-50％)粘膠基人造絲纖維的類別1結(jié)合物。優(yōu)選蜜胺和粘膠基人造絲的百分比數(shù)值為彼此的±15％至25％，(即吸熱性蜜胺纖維相對于粘膠基人造絲(如放熱纖維)的重量更大，反之亦然，或重量相等)。作為合適的類別1結(jié)合物共混物的一個例子，與30％(±10)Basofil蜜胺纖維一起，以30％(±10)的數(shù)量提供含有上述硅鋁酸鹽改性二氧化硅的Visil纖維，并將類別1結(jié)合物共混，或另外與類別2鹵代單體纖維，如在本申請中目前實施例中提及的改性聚丙烯腈纖維一起利用。例如對于類別2材料，10-40％(如20％)的數(shù)量非常適于類別1的上述混合物結(jié)合物。上述混合物還進一步優(yōu)選包括以數(shù)量如20％(±5)的4-旦熱粘合劑。
使用CAL TB 129燃燒器的指示性實驗室規(guī)模測試揭示，此新的共混物有效抗燒穿。這引出對于相同的相對性能標準使用更輕重量的潛在可能性，因此提供降低制造制品的總成本的潛在可能性。以下相對于根據(jù)加利福尼亞測試公告129測試的床墊(沒有襯底)，提供采用以上類別1混合物特征的復合制品實施例。
復合制品實施例III采用如下材料構(gòu)造的商業(yè)雙床墊床墊棉被嵌料，該嵌料由非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-住宅用聚酯/棉床墊被套料織物-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物，該共混物包括-25％蜜胺/33％Visil/20％改性聚丙烯腈纖維/22％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有153g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和15mm的平均厚度。
-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第2層-非阻燃(FR)聚氨酯泡沫的1”層-1opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第3層。
床墊邊緣嵌料，該嵌料由非FR絎縫線縫制，由如下物質(zhì)組成-住宅用聚酯/棉床墊被套料織物-由如下物質(zhì)組成的在被套料下方的第1層-由纖維共混物組成的非織造熱粘合高蓬松度火焰屏蔽物，該共混物包括-25％蜜胺/33％Visil/20％改性聚丙烯腈纖維/22％粘合用纖維-在未壓縮態(tài)下具有153g/m2的優(yōu)選平均棉絮基礎(chǔ)重量和15mm的平均厚度。
-0.5opsy非織造紡粘聚酯稀松平紋織物的第2層。
由如下物質(zhì)組成的床墊內(nèi)置彈簧層-100％壓實聚酯高蓬松度的在內(nèi)置彈簧上方的第1層-1”非FR聚氨酯泡沫的在內(nèi)置彈簧上方的第2層用裝飾性聚酯床墊狹幅織物和Kevlar線，將床墊棉被嵌料縫到床墊邊緣嵌料。
根據(jù)加利福尼亞測試公告129，在Omega Point Laboratories(Elmendorf，TX)上測試以上構(gòu)造的雙床墊。所有的火焰在床墊上在53分06秒之后停止。熱量釋放的峰值速率是36.7KW(熱量釋放的最大允許速率是100KW)，在10分鐘之后的總熱量釋放是7.8MJ(在頭10分鐘內(nèi)的最大允許值是25MJ)和在頭10分鐘內(nèi)的重量損失是0.7磅(在頭10分鐘內(nèi)的最大允許值是3磅)。認為此測試明顯通過CAL TB129。
盡管已參考本發(fā)明的具體實施方案詳細描述了本發(fā)明，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，可以進行各種變化和改進，和采用同等物，而不偏離所附權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種非織造高蓬松度火焰屏蔽物，其包括如下物質(zhì)的共混物a)固有阻燃纖維；和b)采用鹵代單體制備的聚合物纖維。
2.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該阻燃纖維的顏色是白色或灰白色。
3.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該固有阻燃纖維包括蜜胺纖維。
4.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中采用鹵代單體的該聚合物纖維包括改性聚丙烯腈纖維。
5.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中固有阻燃纖維的重量百分比是10-85％，采用鹵代單體制備的聚合物纖維的重量百分比是10-85wt％。
6.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該火焰屏蔽物由50g/sqm-600g/sqm的基礎(chǔ)重量形成。
7.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該固有阻燃纖維包括在與如下物質(zhì)的混合物中的蜜胺纖維至少一種另外類型的具有不同耐熱特性的固有阻燃纖維。
8.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該非織造高蓬松度火焰屏蔽物是未用任何機械粘合而形成的類型。
9.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該火焰屏蔽物由多個火焰屏蔽物層組成。
10.權(quán)利要求9的火焰屏蔽物，其中第一個所述層包括所述固有阻燃纖維和采用鹵代單體制備的聚合物纖維，第二個所述層包括固有阻燃纖維且不含有采用鹵代單體制備的聚合物纖維。
11.權(quán)利要求10的火焰屏蔽物，其中該火焰屏蔽物進一步包括熱熔粘合用纖維。
12.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該火焰屏蔽物在使用中是非粘合的紡織品材料。
13.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該類別1纖維包括吸熱性熱分解固有阻燃纖維。
14.權(quán)利要求13的火焰屏蔽物，其進一步包括吸熱性和放熱性熱分解固有阻燃纖維的混合物。
15.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該固有阻燃纖維包括蜜胺纖維和粘膠人造纖維的混合物。
16.權(quán)利要求15的火焰屏蔽物，其中每種所述固有阻燃纖維的重量百分比是30±15％，相對于總火焰屏蔽物重量。
17.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其進一步包括占纖維層5-25wt％的熱粘合用纖維，該纖維層包括所述固有阻燃纖維和采用鹵代單體制備的聚合物纖維。
18.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其進一步包括粘合劑材料，該粘合劑材料包括化學粘合劑。
19.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其進一步包括非阻燃纖維且其中該非阻燃纖維包括重量百分比數(shù)量為1-60％的纖維。
20.權(quán)利要求19的火焰屏蔽物，其中該非阻燃纖維是選自如下的非天然纖維尼龍、聚酯、聚烯烴、丙烯酸類、纖維素、乙酸酯、聚交酯及其組合，并占所述纖維共混物為1-30％的重量百分比。
21.權(quán)利要求1的火焰屏蔽物，其中該固有阻燃纖維包括阻燃纖維素纖維。
22.一種采用權(quán)利要求1的非織造高蓬松度火焰屏蔽物裝飾或制造的產(chǎn)品。
23.權(quán)利要求22的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品是包括火焰屏蔽物和至少一種其它制品組件的復合制品。
24.權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品能夠通過至少一種如下的嚴格明火測試協(xié)議加利福尼亞測試公告133，加利福尼亞測試公告129，和采用crib 5火焰源的英國標準5852。
25.權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中所述至少一種其它制品組件包括泡沫層。
26.權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品是床墊組件。
27.權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中所述至少一種其它制品組件與所述火焰屏蔽物接觸并且不如該火焰屏蔽物耐燃或阻燃。
28.權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中所述其它制品包括織物覆蓋物。
29.權(quán)利要求23的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品在使用中沒有耐火涂層。
30.權(quán)利要求22的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品能夠通過至少一種如下的嚴格明火測試協(xié)議加利福尼亞測試公告133，加利福尼亞測試公告129，和采用crib 5火焰源的英國標準5852。
31.權(quán)利要求22的產(chǎn)品，其中該火焰屏蔽物是分多層的。
32.權(quán)利要求31的產(chǎn)品，其中兩個所述層包括不同重量百分比的固有阻燃纖維和采用鹵代單體制備的聚合物纖維。
33.一種形成權(quán)利要求1的火焰屏蔽物的方法，其包括提供固有阻燃纖維和采用鹵代單體制備的聚合物纖維，并且共混該固有阻燃纖維和采用鹵代單體制備的聚合物纖維，以形成非織造層。
34.一種形成權(quán)利要求23的復合制品的方法，其包括組裝所述火焰屏蔽物和所述至少一種其它組件，以形成復合制品。
35.權(quán)利要求34的方法，其中組裝的其它組件是床墊組件。
36.權(quán)利要求34的方法，其中組裝的其它組件是泡沫層。
37.權(quán)利要求34的方法，其中組裝的其它組件是家具零部件。
38.權(quán)利要求34的方法，其中組裝的其它組件是沒有任何其它耐火材料的裝飾織物覆蓋物。
39.一種用于床墊、裝飾家具、纖維填充床罩和運輸工具座墊應用或任何其中需要非織造高蓬松度以用于火焰屏蔽目的的最終用途應用的非織造高蓬松度火焰屏蔽物；其包括如下物質(zhì)的共混物a)固有阻燃纖維，和b)在熱分解期間產(chǎn)生氧耗盡氣體的纖維。
40.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其中該火焰屏蔽物沒有用任何機械粘合。
41.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維選自蜜胺、間芳族聚酰胺、對芳族聚酰胺、聚苯并咪唑、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、部分氧化的聚丙烯腈、諾沃洛伊德、聚(對亞苯基苯并雙噁唑)、聚(對亞苯基苯并噻唑)、聚苯硫醚、阻燃粘膠人造絲、聚醚醚酮、聚酮、聚醚酰亞胺及其組合。
42.權(quán)利要求41的火焰屏蔽物，其中大多數(shù)或較多的固有阻燃纖維是源自蜜胺的。
43.權(quán)利要求42的火焰屏蔽物，其中大多數(shù)在熱分解期間產(chǎn)生氧耗盡氣體的纖維衍生自采用鹵代單體制備的聚合物。
44.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其中所述的產(chǎn)生氧耗盡氣體的纖維包括衍生自采用鹵代單體制備的聚合物的纖維。
45.權(quán)利要求44的火焰屏蔽物，其中所述的衍生自采用鹵代單體制備的聚合物的纖維選自聚氯乙烯均聚物和共聚物、聚亞乙烯基均聚物和共聚物、改性聚丙烯腈纖維、聚四氟乙烯、聚乙烯-三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚全氟烷氧基、聚氟化乙烯-丙烯，及其組合。
46.權(quán)利要求44的火焰屏蔽物，其中大多數(shù)纖維從改性聚丙烯腈纖維材料的鹵代單體制備的聚合物擠出而制備。
47.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維包括如下物質(zhì)的混合物蜜胺和至少一種具有耐熱性數(shù)值不同于該蜜胺的其它固有阻燃纖維類型。
48.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其進一步包括低熱熔粘合用纖維。
49.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其進一步包括由如下物質(zhì)組成的非阻燃纖維尼龍、聚酯、聚烯烴、丙烯酸類、乙酸纖維素、聚交酯及其組合。
50.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其進一步包括天然纖維。
51.權(quán)利要求50的火焰屏蔽物，其中所述天然纖維選自棉、羊毛、絲、馬海毛、山羊絨及其組合。
52.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其進一步包括粘合劑材料。
53.權(quán)利要求52的火焰屏蔽物，其中所述粘合劑材料是鹵化粘合劑樹脂。
54.權(quán)利要求53的火焰屏蔽物，其中所述鹵化粘合劑樹脂基于選自如下的材料氯乙烯和乙烯氯乙烯。
55.權(quán)利要求39的火焰屏蔽物，其中所述非織造高蓬松度火焰屏蔽物的基礎(chǔ)重量為120g/m2-450g/m2。
56.一種采用權(quán)利要求39的非織造高蓬松度火焰屏蔽物裝飾或制造的產(chǎn)品。
57.權(quán)利要求56的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品包括外部覆蓋織物層，該織物層沒有耐火涂層并與所述火焰屏蔽物接觸布置。
58.權(quán)利要求56的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品選自復合椅、床墊、鴨絨被、床墊襯墊、枕頭或平面織物家具體系。
59.權(quán)利要求56的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品是包括所述火焰屏蔽物和至少一種其它制品組件的復合制品，該產(chǎn)品能夠通過一種或多種如下的測試協(xié)議加利福尼亞測試公告133，加利福尼亞測試公告129，和采用crib 5火焰源的英國標準5852，并且沒有FR化學材料。
60.權(quán)利要求56的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品在使用中沒有用任何耐火涂層材料。
61.一種非織造高蓬松度火焰屏蔽物，其包括一種纖維共混物，該纖維共混物包括如下物質(zhì)a)10-85wt％固有阻燃纖維；b)10-85％在熱分解時產(chǎn)生氧耗盡氣體的纖維；c)0-30％低熔粘合用纖維；d)0-40％天然纖維；和e)0-40％非阻燃纖維。
62.權(quán)利要求61的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維占所述纖維共混物的20-70wt％，并且其中產(chǎn)生氧耗盡氣體的纖維衍生自采用鹵代單體制備的聚合物并占該纖維共混物的20-70wt％。
63.權(quán)利要求62的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維占所述纖維共混物的30-60wt％，并且其中衍生自采用鹵代單體制備的聚合物的纖維提供該纖維共混物的30-60wt％。
64.權(quán)利要求61的火焰屏蔽物，其中低熔粘合用纖維占纖維共混物的5-25wt％。
65.權(quán)利要求61的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維包括蜜胺，所述產(chǎn)生氧耗盡氣體的纖維包括衍生自采用鹵代單體制備的聚合物的纖維。
66.權(quán)利要求61的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維包括放熱性和吸熱性固有阻燃纖維的混合物。
67.權(quán)利要求61的火焰屏蔽物，其中所述固有阻燃纖維包括蜜胺纖維。
68.權(quán)利要求67的火焰屏蔽物，其中所述混合物包括阻燃纖維素纖維。
69.權(quán)利要求67的火焰屏蔽物，其中所述混合物包括具有二氧化硅絕熱層的粘膠人造絲基纖維。
70.權(quán)利要求69的火焰屏蔽物，其中所述粘膠人造絲基纖維包含硅酸鋁改性的二氧化硅。
71.一種非織造高蓬松度火焰屏蔽物，其包括如下物質(zhì)的共混物固有阻燃纖維；采用鹵代單體制備的聚合物纖維，其中以足夠的數(shù)量布置該固有阻燃纖維和采用鹵代單體制備的聚合物纖維，以提供從不能通過加利福尼亞測試公告127的制品向能夠通過加利福尼亞測試公告129的制品的轉(zhuǎn)化，而不加入化學FR材料。
72.權(quán)利要求71的屏蔽物，其中固有阻燃纖維的共混物占火焰屏蔽物纖維共混物的20-70wt％，而采用鹵代單體制備的聚合物纖維占火焰屏蔽物纖維共混物的20-70wt％。
73.權(quán)利要求71的火焰屏蔽物，其中固有阻燃纖維包括數(shù)量為10％或更多的蜜胺，采用鹵代單體制備的聚合物纖維占火焰屏蔽物的20-60％。
74.權(quán)利要求71的火焰屏蔽物，其中該火焰屏蔽物包括如下物質(zhì)的混合物包括蜜胺的固有阻燃纖維，和粘膠人造絲基纖維。
75.一種制造權(quán)利要求71的火焰屏蔽物的方法，其包括將固有阻燃纖維和采有鹵代單體制備的聚合物纖維共混為均勻共混物，并采用該均勻共混物形成非織造火焰屏蔽物纖維層。
76.一種包括纖維混合物的高蓬松度火焰屏蔽物，該混合物包括蜜胺纖維和粘膠人造絲基纖維。
77.權(quán)利要求76的高蓬松度火焰屏蔽物，其進一步包括采用鹵代單體制備的聚合物纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非常適用于床墊、裝飾家具和其它其中需要高蓬松度非織造材料用于火焰屏蔽物目的的最終用途應用的非織造高蓬松度火焰屏蔽物。本發(fā)明的優(yōu)選非織造高蓬松度火焰屏蔽物包括如下物質(zhì)的共混物固有耐火的和對直接火焰基本不收縮的纖維，與優(yōu)選單獨或與如下物質(zhì)結(jié)合的蜜胺纖維例如粘膠人造絲基纖維，從采用鹵代單體制備的聚合物擠出的纖維，和優(yōu)選低熔粘合用纖維，其在高蓬松度制造工藝中熱活化以在最終用途應用中提供低堆密度、回彈性和絕熱性能。設(shè)計優(yōu)選的纖維共混物，從而以燒焦物屏蔽物的最小收縮承受延長的暴露于明火的時間，由此防止火焰“突破”燒焦物屏蔽物和點燃在其下方的材料。也可以非必要地包括其它組分纖維如天然纖維，以在最終用途應用中改進產(chǎn)品經(jīng)濟性。本發(fā)明的高蓬松度火焰屏蔽物也可用于制造耐明火的復合制品，同時也允許繼續(xù)使用常規(guī)非阻燃服裝罩織物、常規(guī)非阻燃纖維填充物和常規(guī)非阻燃聚氨酯泡沫。
文檔編號D04H1/42GK1564890SQ02819591
公開日2005年1月12日 申請日期2002年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月12日
發(fā)明者D·L·馬特, A·C·翰得曼恩 申請人:巴索菲爾纖維有限責任公司