[go: up one dir, main page]

KR20180074718A - 셀룰로오스계 단열재 및 그의 제조 방법 - Google Patents

셀룰로오스계 단열재 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180074718A
KR20180074718A KR1020187013936A KR20187013936A KR20180074718A KR 20180074718 A KR20180074718 A KR 20180074718A KR 1020187013936 A KR1020187013936 A KR 1020187013936A KR 20187013936 A KR20187013936 A KR 20187013936A KR 20180074718 A KR20180074718 A KR 20180074718A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fibers
cellulose
insulation
derived
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020187013936A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102746863B1 (ko
Inventor
조나단 스트림링
Original Assignee
울트라셀 인슐레이션, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 울트라셀 인슐레이션, 엘엘씨 filed Critical 울트라셀 인슐레이션, 엘엘씨
Publication of KR20180074718A publication Critical patent/KR20180074718A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102746863B1 publication Critical patent/KR102746863B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/7604—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only fillings for cavity walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/007—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and at least partly composed of recycled material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/08—Moulding or pressing
    • B27N3/10—Moulding of mats
    • B27N3/12—Moulding of mats from fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N5/00—Manufacture of non-flat articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N9/00—Arrangements for fireproofing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/02—Inorganic materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/80—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with boron or compounds thereof, e.g. borides
    • D06M11/82—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with boron or compounds thereof, e.g. borides with boron oxides; with boric, meta- or perboric acids or their salts, e.g. with borax
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/94—Protection against other undesired influences or dangers against fire
    • E04B1/941—Building elements specially adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/16—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of fibres, chips, vegetable stems, or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N1/00—Pretreatment of moulding material
    • B27N1/02—Mixing the material with binding agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
    • B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
    • B27N3/005—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres and foam
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B2001/742—Use of special materials; Materials having special structures or shape
    • E04B2001/745—Vegetal products, e.g. plant stems, barks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B2001/742—Use of special materials; Materials having special structures or shape
    • E04B2001/746—Recycled materials, e.g. made of used tires, bumpers or newspapers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

난연성 셀룰로오스계 단열재와 그의 관련 제조 방법을 개시한다. 단열재는 그 속에 공극들을 형성하는 복수의 초구조체를 포함한다. 단열재는 현장 블로운-인 공법으로 설치될 수 있는 한편, 초구조체는 단열재의 공극 부분을 유지한다. 단열재는 섬유 잔류물 단독으로, 또는 섬유 잔류물과 다른 셀룰로오스-유도 소재의 조합물로 제조된다. 단열재의 제조 방법은 셀룰로오스-유도 소재를 난연성 화학물질 또는 화학물질들로 처리하는 단계와, 섬유 간에 결합을 생성하여 초구조체를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

셀룰로오스계 단열재 및 그의 제조 방법
본 발명은 단열재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 셀룰로오스-유도 성분들로 제조되며, 단열재의 열 유동 감소 특성을 개선하기 위한 초구조체들을 포함하는 단열재에 관한 것으로, 블로잉, 사출, 또는 스프레이식 도포 공법으로 현장에서 설치되는 단열재를 포괄한다.
단열재는 광범위한 적용 분야에서 피동적 열관리 목적으로 널리 사용되고 있으며, 특히 실질적 적용 분야는 건물 단열재이다. 무기질 유리섬유는 단열재를 제조하는 데 사용되는 가장 보편적인 종류의 소재이다. 셀룰로오스 단열재는 대류 현상과 기체 투과도를 낮춤으로써 향상된 열 성능을 제공하는 대안 형태의 단열재이다. 폴리머 소재로 제조된 현장발포 단열재(스프레이 폼으로도 알려져 있음)는 유리섬유 혹은 셀룰로오스-유도 소재로 제조된 단열재보다 더 고가이지만 최고(最高)의 열저항(또는 R값)을 제공할 수 있다.
유리섬유 단열재는 이불 솜 또는 현지(현장 블로우인) 섬유 형태로 공급될 수 있으며, 이러한 이불 솜 및 블로운 섬유 충진재의 두께와 밀도가 단열재의 열 성능을 결정한다. 일반적으로 셀룰로오스 단열재는 다락에 블로잉되거나, 중공층(cavity)에 치밀하게 채워지거나, 개방된 벽체 중공층에 물과 함께 스프레이식 도포된다. 성능 및 커버리지 목적상, 단열재를 현장에서 블로우할 수 있는 것이 바람직하다. 블로운 단열재는 (개방된 다락 단열재에서와 같은) 블로운 분산형(loose fill)일 수 있거나, 또는 일반적으로 벽체의 경우에서와 같이 당해 소재를 더 높은 밀도로 중공층에 밀어 넣는 것처럼 치밀하게 채워진 도포물일 수 있다. 블로운 단열재를 설치할 때에는 최적의 단열 특성을 달성하도록 설치 후 적절한 단열재 밀도를 유지하는 것이 바람직하다. 밀도가 너무 낮으면, 단열재가 처질 수 있고, 기류가 단열재의 효과를 떨어뜨릴 수 있으며; 밀도가 너무 높으면, 단열재의 열 효율이 떨어지고, 단열재의 비용이 상승한다.
현재는 미국 연방 국립 독성학적 표준 하에 규제되는, 블로운 유리섬유의 한정된 난연성 및 환경 특성과 관련하여 효과적 성능을 넘어선 우려는 블로운 유리섬유를 단열 제품으로서 지속적으로 사용하는 것에 대한 대중 및 정부 차원의 우려를 일으켰다. 유기질 셀룰로오스-유도 단열재는 유리섬유의 대안으로 간주되어 왔으며, 특히 환경적 적합성과 열 효율성과 관련하여 위의 목적에 바람직할 수 있다. 현재, 셀룰로오스-유도 단열재는 재활용된 공급원료로 제조되며, 재활용된 신문지가 주요 공급원료이다. 가용 공급원료의 양을 늘리기 위해 다른 종류의 소재들, 이를테면 판지, 목조 잔류물 등이 고려되어 왔다.
셀룰로오스 단열재는 기존의 제지 기계 및 제지 방법을 이용하여 일부 제조된다. 특히, 사용된 종이 형태의, 보통은 인쇄되었던 신문지 형태의 셀룰로오스 공급원료는 기계에 의해 작은 조각들로 크기가 줄어들며, 셀룰로오스-유도 섬유를 포함할 수 있다. 셀룰로오스-유도 단열재가 난연 표준을 확실히 준수하도록, 이러한 조각들을 난연성 화학물질과 혼합하거나 난연성 화학물질로 코팅시키는데, 이때 난연성 화학물질은 대개 셀룰로오스-유도 조각에 밀착되는 분말 형태(즉, 고형)의 화학물질이다. 사용되는 화학물질(본원에서는 난연제로 지칭될 것임)은 붕산염(붕소를 함유하는 임의의 화합물 또는 혼합물, 이를테면 붕산 또는 붕사를 포함함), 황산알루미늄, 황산마그네슘, 또는 이들 물질의 아말감 중에서 선택된다. 그 후, 처리된 조각들을 보풀려 전체 벌크 밀도를 줄이고, 도포 적합성을 향상시킨다. 처리된 조각들을 봉지에 담고(bagged) 블로우인 단열재로서 현장에서 설치한다.
제지 공장은 본원에서 단섬유 잔류물("SFR")로 지칭되는, 종이 생산의 부산물인 잔류 섬유를 떠안는다. 이들 단섬유는 용기용 판지 생산이나 다른 종이, 화장지 혹은 관련 소재의 생산에 사용하기에는 적합하지 않으며, 제지 공장에 상당한 폐기물 흐름을 발생시킨다. 이 소재에 대한 충분한 상업적 용도들이 없기 때문에 종종 매립된다.
더 일반적으로, 제지 공장 외에 다른 잠재적 섬유 잔류물 공급원들이 있다. 농업 및 목질 공정들은 식품이나 다른 농업적으로 혹은 임업적으로 유도되는 제품들을 생산하는 데 유용하지 않을 수 있는 섬유 부산물을 종종 떠안고 있다. 끝으로, 섬유 잔류물은, 셀룰로오스 단열재 설치자에 전달할 때 지나친 먼지투성이를 피하기 위해, 포장하기 전에 임의의 분산형(loose), 경량, 소형 또는 미세 섬유들을 셀룰로오스 단열재 생산 라인으로부터 제거하기도 하는 셀룰로오스 단열재 생산 자체에서 수득 가능하다. 이들 공정 중 어느 하나를 통해 경제적 가치가 낮은 과량의 미세 섬유들이 생산되며, 이러한 섬유들은 더 일반적으로 이하 섬유 잔류물로 지칭된다.
다른 이들이 SFR 또는 섬유 잔류물을 셀룰로오스 단열재 생산에 활용하려고 시도했으나 이를 성공하지 못했지만, 이들 소재를 종래 공정들을 이용하여 셀룰로오스 단열재로서 유용하게 만드는 일은 까다롭다. 단섬유는 블로잉될 때 공기 중에 떠다니게 되어 설치자의 시야를 떨어뜨리며, 그 자체의 무게 하에 압축됨으로써 공기를 포집하지 못하거나 단열재로서 효과적으로 기능하지 못하는 고밀도 벌크 소재를 형성하게 되면서, 효과적인 단열재로서 기능하지 못한다. 이러한 소재를 셀룰로오스-유도 단열재에 사용할 수 있다면 유용할 것이다.
난연성 물질의 보유 요구조건을 충족시키는 것에 더하여, 완제품이 밀도 요구조건을 충족시키는 것도 필수적이다. 셀룰로오스 단열재는 처짐 밀도(settled density) 차이가 크지 않아야 하며: 충분히 치밀하지 않으면 단열재의 열 성능이 열화 될 수 있고, 너무 치밀하면 단열재는 사실상 엄청난 비용을 발생시킨다. 지나치게 낮은 밀도로 설치되면, 시간이 경과되면서 제품이 쳐질 수 있으며, 그러면 업계는 대개 처짐 밀도를 검사하게 된다. 처짐 현상은 바람직하지 않으며, 처짐 현상에 영향을 미치는 주요 매개변수가 단열재 내 섬유들의 강도, 길이 및 구조이다.
섬유로부터 셀룰로오스 단열재를 제조하기 위한 종래 공정은 재활용된 종이로부터 단열재를 제조하는 것을 포함한다. 종이는 그 속의 섬유들이 매트(mat)로 압축되었었다는 장점을 가지며, 이는 종이에 분산형 섬유들의 집성체보다 더 큰 강도와 강성을 부여한다. 이러한 요인들은 종래 셀룰로오스 단열재가 필요한 처짐 밀도 수준을 충족시키는 데 기여한다.
그러나, SFR을 셀룰로오스 단열재용 공급원료로 사용하면, 제품에 내재되는 매트는 없게 된다. 단섬유들은 이격되어 있으며 이에 따라 더 약하므로, 순수 SFR 제품은 용인되지 않을 정도로 분진이 많고, 지나치게 처지며, 처짐 밀도에 대한 업계 기대치를 충족시키는 데 실패한다. 이론적으로는, SFR을 전통적인 종이 가공처리 방법을 이용하여 종이 제품으로 제조한 다음 잘게 잘라서, 기존의 제품들과 대등한 저밀도 셀룰로오스 단열재를 만들 수 있다. 하지만, 이 접근법에는 여러 문제점들이 있으며, 이들은 엄청난 비용을 발생시킨다. 특히, 종이를 만들기 위해서는 대략 98% 물을 함유한 펄프 용액을 펠트 상에 공급하고, 섬유를 고온 롤러들 사이에 통과시켜 당해 소재를 건조시킬 필요가 있다. 따라서 상당한 양의 물을 SFR에 첨가해야 한다는 요구조건이 발생되며, 이는 공정수 시스템, 그리고 상당한 자본 및 작업 비용이 필요해질 것임을 의미한다. 게다가, 섬유의 짧은 길이, 그리고 제지 공정 동안 이러한 섬유의 길이를 따라 충분한 수소 결합이 이루어지게 하는 것의 어려움 때문에, SFR 또는 다른 섬유 잔류물로부터 종이를 만드는 일이 쉽지 않다.
셀룰로오스 단열재는 건강, 안전, 난연성, 처짐 밀도에 대한 엄중한 요구조건 및 ASTM C739와 같은 기타 규정된 요구조건을 충족시켜야 한다. 또한, 셀룰로오스 단열재는 시장에 수용되도록 가격 경쟁력이 있어야 하며, 이는 제조업자들에 엄중한 가격 요구조건을 들이미는 것이다. 난연성을 위해 적절하게 처리되어 현지에서 설치될 수도 있고, 유리섬유 단열재, 구체적으로는 블로운-인 유리섬유 단열재의 단열 특성만큼 좋은 단열 특성을 갖는 비용-효율적 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
그러므로, 필요한 것은 상대적으로 저렴한 셀룰로오스-유도 소재로 제조된 단열재이며, 이러한 소재로는 SFR 및 다른 섬유 잔류물이 포함되되 이에 한정되지 않는다. 또 필요한 것은, 난연성이고, 만족스러운 처짐 밀도와 함께 요망하는 단열 특성을 유지하면서 현장에서 블로운-인 공법으로 설치될 수 있는 단열재이다. 추가로, 필요한 것은 이러한 단열재의 제조 방법이다.
본 발명의 한 가지 목적은 상대적으로 저렴한 셀룰로오스-유도 소재로 제조된 단열재를 제공하는 데에 있으며, 이러한 소재로는 SFR 및 다른 섬유 잔류물이 포함되되 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 목적은, 난연성이고, 요망하는 처짐 밀도와 함께 요망하는 단열 특성을 유지하면서 현장에서 블로운-인 공법으로 설치될 수 있는 단열재를 제공하는 데에 있다. 추가로, 본 발명의 목적은 이러한 단열재의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
이들 및 다른 목적들은 바람직한 단열 특성을 유지하면서 현장에서 블로운-인 공법으로 설치될 수 있고, 바람직한 처짐 밀도를 유지하는 셀룰로오스계 단열재인 본 발명을 통해 달성된다. 본 발명을 위한 공급원료는 펄프 가공처리 작업에서 얻을 수 있는 SFR이다. SFR 소재는 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 재활용된 종이 혹은 골판지와 같은 다른 공급원에서 구해지는 대안적 섬유 공급원을 포함하되 이에 한정되지 않는 다른 셀룰로오스-유도 소재들과 조합되어 사용될 수 있다. 펄프 공장이 섬유 공급원료로부터 종이 펄프를 만들 때, SFR이 생성된다. 이들 SFR 소재는, 종이 가공에 유용하기에는 너무 짧은 섬유이지만 셀룰로오스 단열재 생산에서는 유용할 수 있는 섬유를 함유한다. 본 발명은 이러한 용도를 가능하게 하도록 SFR을 개질하고, 그럼으로써 새로운 단열재를 생산한다.
SFR 소재를 셀룰로오스 단열재에 사용하면 두 가지 문제점을 해결하게 된다. 펄프 산업을 위해서는, 다른 경우라면 매립되거나 폐기 장소까지 트럭으로 이송될 폐기물 흐름을 없애준다. 셀룰로오스 산업을 위해서는, SFR 소재가 비용-효율적 공급원료를 제공함에 따라, 더 비싼 공급원료 물자를 구입할 필요성을 없애준다. 그 밖에도, (펄프를 만드는 작업으로부터 폐기물로서 제거된 후 SFR 소재를 건조하기 전) 습윤 상태의 SFR 소재 활용이란 SFR을 본원에 기술된 난연제로 처리하는 데 쓰는 것이다. 이는, 난연제가 셀룰로오스 섬유의 흡상 작용(wicking action)을 통해 섬유 속으로 전달될 수 있으므로, 난연제를 이용한 SFR 처리는 SFR이 습윤 상태일 때보다 더 효과적이기 때문이다. SFR을 이용하여 충분한 난연성을 갖는 단열재를 제조하는 데 있어서 난연성이 더 낮은 소재가 요구됨에 따라, 단열재에 대한 재료비가 절감된다. 또한, 설치, 건강 및 안전 관점에서 볼 때, 습식 제조는 공기 중의 화학물질 분진을 감소시키는데, 그 이유는 SFR이 섬유의 외부측에 접착되기 보다는 난연제와 함침되기 때문이다. 난연제를 섬유 속으로 직접 주입시킴으로써, 설치 도중 분말이 자유롭게 흩날려 통상 종래의 셀룰로오스 단열재 설치 시 결국 분진이 되며, 설치자의 시야를 감소시키는 위험을 또한 없앤다.
여러 연구원과 회사들이 SFR로부터 셀룰로오스 단열재를 제조하려 시도하였으나, 요구되는 물리적 특성들을 달성하는 데 있어서 성공하지는 못하였다. 보통 셀룰로오스 단열재와 유리섬유 단열재는 소량의 공기를 섬유 사이의 포켓에 포집함으로써 열 유동에 대한 저항을 제공한다. 포집된 공기의 각각의 작은 중공층은 작은 단열체로 기능하며, 소재 내 포집된 공극들이 작을수록, 단열재의 성능이 더 좋아지게 된다. SFR로부터 단열재를 제조하기 위한 이전 시도들에서, 단섬유는 치밀하게 채워지는 경향이 있어, 공극들을 메우고, 요망하는 밀도보다 더 높은 밀도의 제품을 생성하였다. (R값 측면에서) 단열재 수치들은 만족스럽지 못하였으며, 이러한 고밀도는 어느 한 주어진 면적을 커버하기 위해 초과 질량의 소재를 필요로 했을 수 있다. 따라서 이러한 이유들로 인해, 이전에는 SFR을 셀룰로오스 단열재의 생산에 이용할 수 없었다.
게다가, 섬유를 건조한 화학물질 난연제로 처리하면 셀룰로오스 단열재 속의 셀룰로오스 섬유에 난연성이 보통 부여된다. 상기 건조한 화학물질 난연제는 일종의 작용제를 이용하여 섬유에 접착되어야 하며, 이 용도로 보통 미네랄 오일이 활용된다. 미네랄 오일은 건조한 난연제의 미세 분말이 셀룰로오스 섬유에 접착되도록 만든다. 그러나 SFR로 이 공정을 활용하기 위한 시도에서, 미세 분말의 극도로 높은 표면적으로 인해 한 가지 문제점이 생긴다. 섬유를 미네랄 오일 및 건조한 난연제로 적절히 커버하기 위해서 초과량의 난연제 분말이 요구될 수 있다. 이러한 두 가지 요소는 생산되는 제품의 비용과 질량을 추가시키고, 이렇게 추가된 질량은 약한 단섬유를 짓눌러, 더 나아가 밀도를 증가시키며 단열재로서의 그 성능을 떨어뜨린다.
끝으로, 설치자가 셀룰로오스를 현장에서 블로잉할 때, SFR의 단섬유들이 공기 중 분진이 된다는, 완제품 내 SFR와 관련된 문제점이 있다. 이들 섬유가 짧기도 하고 경량이기 때문에, 장시간 동안 공기 중에 계속 부유한다. 이러한 분진은 설치자에 대해 자극적 물질이며, 설치자의 눈이나 호흡기계를 자극할 수 있다.
본 발명은, 본원에서 예컨대 SFR 섬유를 포함한 셀룰로오스-유도 섬유 등의, 셀룰로오스-유도 조각들과 같은 성분들의 초구조체로 지칭되는 것을 형성함으로써, SFR을 단열재로서 사용하는 것에 관한 전술된 결점들을 극복한다. 이러한 초구조체들은 본원에 기술된 바와 같이 형성되어, 3차원 몸체를 형성하도록 견고하게 함께 접합된 섬유 클러스터를 생성한다. 3차원 몸체는 튜브, 시트, 직포 매트, 성형(star)이나 다른 3차원 형태 및 이들의 임의의 조합 형태일 수 있다. 초구조체에는 공극이 포함되어 있으며, 이에 따라 이러한 초구조체들을 포함한 벌크 단열재 속에 공극이 형성되어, 결과적으로 단열재는 성분들이 더 치밀하게 채워져 있는 단열재보다 더 낮은 밀도를 갖게 된다. 또한, 본 발명에 의한 셀룰로오스-유도 섬유 초구조체는 이를테면 현장 블로우인 설치 또는 한 봉지에 채우기 등에 의해 단열재에 힘이 가해졌을 때, 이러한 힘에 의해 초구조체가 완전히 내려앉게 되지 않기에 충분한 구조적 건전성을 가진다. 그 결과는, 기존의 섬유계 단열재를 사용하였을 경우에 발생하는 처짐 벌크 밀도 증가 및 충진 벌크 밀도 증가와 비교해서 본 단열재는 사용 내내 상대적으로 낮은 벌크 밀도를 유지한다는 것이다. 추가로, 이렇게 형성된 초구조체는 개별 단섬유로서 공기 중에 부유하게 될 가능성이 덜한 더 크고 더 무거운 구조체를 형성함으로써, 설치자가 직면하는 분진 문제를 감소시킨다.
SFR을 습윤 공급원료(moist feedstock)로 사용하면 재료비 절감 외에도 여러 장점이 있다. 첫째는, 펄프를 만들고 섬유를 분리시키기 위해 전기 에너지가 필요하지 않기 때문에 셀룰로오스 단열재를 생산하는 데 있어서의 총 에너지 요구조건이 줄어든다는 점이다. 둘째 장점은 습윤 섬유 덕분에 생산 설비에 공정수를 첨가할 필요가 없다는 점이다. 미리 습윤처리한 섬유에 난연제 용액을 첨가하는 것이 유리한데, 그 이유는 섬유에 이미 수분이 존재하면 난연성 화학물질이 섬유에 확산되는 것에 도움이 되고, 섬유를 완전히 흠뻑 적시기 위한 초과량의 물 사용을 없애기 때문이다. 이는, 공정수를 취급하는 어떠한 설비든지 물 공급 비용 및 폐수 허가증을 포함한 문제들을 다룰 필요도 있기 때문에 중요하다. 습윤 소재를 사용하면 또한 생산 설비의 자본비용 (그리고, 이에 따라 완제품 가격)이 상당히 낮아진다. 습윤 소재를 이용함으로써, 펄프를 만드는 장비가 전혀 필요하지 않으며, 건물 외곽선이 상당히 작아질 수 있다.
SFR을 본 발명에 의한 단열재의 공급원료로 사용하는 것이 바람직할 수 있지만, SFR 대신에 또는 SFR에 더하여, 다른 셀룰로오스-유도 재활용 공급원료들을 사용할 수 있다. 이러한 다른 공급원료들로, 폐골판지 컨테이너(OCC), 폐신문지(ONP), 이중 라이닝 크라프트지(DLK), 및 공개 시장에서 쉽게 입수 가능한 다양한 다른 등급의 섬유가 포함되되, 이에 한정되지 않는다.
SFR로부터 셀룰로오스 단열재를 제조하는 데 있어서 어려움들 중 하나는 SFR가 사용된 섬유의 길이가 OCC보다 상당히 짧다는 것이다. 게다가, 단일 섬유는 상당한 강도를 갖지 않는다는 것인데, 이러한 강도는 시간이 경과되면서 제품이 쳐지기 때문에 저밀도를 유지하기 위해 셀룰로오스 완제품에서는 중요하다. 그러므로, SFR을 초구조체로 형성하는 것은 요망하는 강도 속성들, 목표 밀도 및 알맞은 가격의 셀룰로오스계 단열재를 생산하기 위한 공정의 일부로서 유리하다. 초구조체는 섬유들을 함께 결합시키는 것으로서, (1) 섬유들이 함께 매우 견고하게 접합되어 있지 않았을 때의 강도보다 더 큰 강도를 단열재에 부여하는 점, 그리고 (2) 압축에 저항하고 벌크 소재의 밀도를 낮추는 공극들을 소재 내에 생성한다는 점 등, 두 가지 장점이 있다. 이러한 장점들 덕분에 본 발명은, 셀룰로오스 단열재를 생산하기 위한 종래의 가공처리 방법을 이용하여 달성할 수 있는 처짐 밀도보다 더 낮은 처짐 밀도를 SFR을 통해 달성할 수 있게 된다.
이러한 셀룰로오스 초구조체 형성은 여러 수단에 의해 달성될 수 있다. 섬유 간의 결합은 별도의 결합제를 통해서나, 또는 인접하는 섬유 간의 수소 결합과 같이 섬유 간의 화학적 결합을 통해 달성될 수 있다. 초구조체의 형성은 열, 압력, 첨가제, 또는 이들 세 가지의 조합을 이용하여 개선될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 의하면, 롤러들 사이에 섬유를 압착시키는 한편 수분과 열을 가하여 압착 작용을 개선시키는 것이 유리할 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에 의하면, SFR을 결집시키기 위해 다공성 컨베이어를 활용할 수 있으며, 열을 인가하여 섬유 건조는 물론 섬유들을 함께 결합시키는 것(별도의 결합제의 사용 여부에 상관없이 야기될 수 있음)을 수월하게 만들 수 있다. 섬유들을 위에서 주목한 바와 같이 유리한 3차원 구조체로 함께 결합시키는 것에 열이나 압력 중 하나, 또는 열과 압력 둘 다가 유리할 수 있다.
초구조체는, 텍스처화된 조성을 생성하기 위해, 날카로운 접촉점들과 이들 사이에 간극을 갖는 롤러와 같이, 특정 외형을 갖는 롤러에 의해 형성될 수도 있다. 텍스처화된 초구조체 조성의 장점은 소재의 일부 부분들이 고밀화 상태인 한편 다른 부분들은 그렇지 않음으로써, 후속 가공처리를 위해 바람직한 전체 밀도와 초구조체 형태를 만들어준다는 점이다. 일 예로, 텍스처화된 조성은 조각들이 상대적으로 작은 클러스터로 형성되되, 밀집상태의 코어와 여러 돌출 섬유들(어느 정도는 호저 형태)을 갖는, "몸체"는 압축되어 있고 섬유들은 여러 방향으로 돌출되어 있는 초구조체로 구성될 수 있다. 이러한 유형의 초구조체 형태의 장점은 "몸체"가 이들 작은 클러스터를 함께 묶고 있되 "중공부들(quills)"이 이들 클러스터를 효과적으로 서로 이격시키고 있기 때문에 더 낮은 전체 처짐 밀도를 제공한다는 점이다.
초구조체는 또한 다공성 컨베이어 위에 섬유를 놓고, 배수 처리하거나 물을 건조시켜, 섬유들이 매트 형태로 건조될 수 있게 함으로써 형성될 수 있다. 매트를 형성한 후 이러한 매트 형태를 더 작은 크기의 조각들로 잘게 자르거나 축소시킬 수 있다.
대안으로, 초구조체는, 본원에 기술된 바와 같은 3차원 몸체를 형성하기 위해 인접 섬유들을 고정 방식으로 함께 분산 형태로 접합시킴으로써 추후의 가공처리 혹은 사용 시 섬유들이 쳐질 수 없게 하는, 결합제, 이를테면 수지, 사이징제, 화학 시제, 또는 섬유들을 함께 접착시키는 임의의 다른 수단을 활용하여 형성될 수 있다. 초구조체는 단열재의 단열 특성을 개선하기 위해 공기로 채워지는 공극들을 형성한다.
가장 효과적으로 기능하도록, 이들 초구조체는 (초구조체 내부의) 공극률이 30% 이상이도록 제조될 수 있다. 충분한 수의 클러스터들이 단열재 내에 함유되어 있으며, 이로써 단열재의 전체 공극 함량이 30% 이상이도록 한다. 본 문단에 설명된 모든 방법들을 SFR, 또는 SFR와 다른 섬유, 이를테면 ONP, OCC, DLK 또는 다른 등급의 소재로부터의 섬유의 혼합물에 동일하게 잘 적용될 수 있음을 또한 주목해야 한다.
초구조체 형성 공정의 결과로서 최종적 초구조체에 의도된 크기보다 더 큰 매크로-구조가 생성될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 결합제 또는 접착제 적용으로 인해 폭이 넓은 매트형 제품이 생성될 수 있으며, 이럴 때에는 크기를 축소시켜 의도된 크기, 형상 및 밀도를 갖는 초구조체를 형성할 수 있다.
본 발명의 셀룰로오스계 단열재 제조 공정은 한 시스템을 이용하여 달성될 수 있으며, 이때 상기 시스템은 하나 이상의 탈수 장치, 하나 이상의 물 회수 및 리턴 장치, 선택사양으로서의 섬유 염색 및/또는 탈색 장치, 하나 이상의 건조기, 집진기, 냉각기, 섬유화 장치, 제품 수거기, 및 이러한 시스템 장치들 사이로 소재를 전달하는 데 필요한 모든 배관을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 본 시스템은, 예를 들어, 종래 공정에 대해서 완전한 별개물 또는 대규모 부가물이라기 보다는, 제지 업계에서 통상 이용되는 유형의 종래 펄프 및 섬유 제조 공정에 실질적으로 통합될 수 있다. 시스템의 특정 구성요소들 중 한 예를 여기서 설명하기로 하며, 이들 구성요소 중 다수가 기존의 종래 펄프/종이 가공처리 설비에 구비되어 있다.
본 발명의 시스템 및 관련 방법은 실행 가능한 셀룰로오스계 단열재 제품을 제조하기 위한 효과적인, 그리고 가격 경쟁력이 있는 방식을 제공한다. 본 시스템 및 방법은 공급원료의 적절하면서 지속 가능한 공급을 보장하기 위해 SFR, ONP 및 OCC 공급원료들을 포함한 공급원료 조합물의 사용을 포함할 수 있다. 또한 본 시스템 및 방법은 건조 단계(제조 공정에 포함된 경우) 이전에 화학적 처리를 도입하는 것을 포함할 수 있다. 이는 난연성 화학물질이 단열재 섬유와 더 효과적으로 부착 또는 함침되는 동시에, 효과적인 난연성을 만들기 위해 이용되는 처리량을 줄이는 결과를 가져온다.
본 발명은 난연성 물질의 제조를 가능하게 한다. 난연성 물질을 만드는 데 사용되는 공급원료는 SFR 단독일 수 있거나, 또는 OCC, DLK, ONP 혹은 다른 잔류 셀룰로오스-유도 소재들 및 이들의 조합물을 포함하되 이에 한정되지 않는 재활용 소재들과 조합된 SFR일 수 있다. 본 발명은 조합물을 건조하기 이전에 난연성 화학물질을 공급원료와 조합하는 것을 제공한다. 난연성 화학물질은 공급원료와 조합될 때 액체 형태일 수 있다. 대안으로, 난연성 화학물질은 건조한 형태로 첨가될 수 있으며, 습윤 상태에 있는 당해 소재에 제공되는 것이므로, 화학물질은 섬유 속에 존재하는 수분에 의해 섬유에 흡상될 수 있다. 난연성 화학물질과 공급원료의 조합물을 추가로 가공처리하여 웹, 시트, 복수의 섬유, 또는 다른 적합한 형태로 형성할 수 있다. 공급원료 및 난연성 화학물질의 조합물을 추가로 가공처리하여, 주목한 대로, 단열재로 제조될 수 있거나 또는 난연성이 바람직한 특징에 해당되는 다른 최종 제품으로 제조될 수 있다. 다수의 섬유 스트림이 활용되었을 때에는 각 섬유 유형에 상이한 수준의 난연성을 부여하기 위해 난연성 물질이 개별 섬유 스트림에 따로따로 적용될 수 있다. 대안으로, 난연성 화학물질은 단 하나의 소재 스트림, 예를 들어, 습윤 SFR 또는 다른 건조한 섬유 공급원 중 어느 하나에 적용될 수도 있으며, 소재들을 습윤 상태에서 함께 혼합하면 충분한 전달을 제공할 수 있게 되어, 전체 혼합물이 난연제로 효과적으로 처리될 수 있도록 한다.
당업자는 하기의 상세한 설명, 첨부된 도면 및 첨부된 청구범위를 참조하여 본 발명의 전술된 이점들 및 다른 이점들을 인식할 것이다.
도 1은 본 발명의 셀룰로오스계 단열재를 제조하는 데 사용될 수 있는 예시적 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 셀룰로오스 단열재를 제조하는 데 사용될 수 있는 공정의 주요 단계들에 대한 블록도이다.
도 3은 가압점을 가진 롤러를 사용하여, 섬유를 밀집상태의 코어와 여러 방향으로 돌출하는 여러 섬유를 갖춘 초구조체로 형성하기 위한 텍스처화된 매트를 만드는데 사용될 수 있는 메커니즘의 한 예를 나타낸다.
도 4는 개별 초구조체의 돌출 섬유들이 어떻게 인접 초구조체들을 서로 이격시키는 지를 나타낸다.
도 5는 초구조체가 본 발명의 단열재의 일부로서 존재하는 것이 어떻게 다른 개별 섬유들로 하여금 압축 배향으로 쳐지지 않고 초구조체 위로 걸쳐지게(drape) 만드는 지를 나타낸다.
도 6은 초구조체가 존재하지 않는 상태에서 어떻게 개별 섬유들이 선행 기술의 초구조체 부재 단열재에서보다 더 치밀하게 채워진 형태로 쳐질 수 있는 지를 나타낸다.
도 1은 본 발명의, 난연성 셀룰로오스계 단열재를 제조하는 데 사용되는 시스템(10)의 주요 구성요소들의 개략도를 예시하며, 도 5에는 이러한 단열재를 도시하였다. 본 발명의 단열재는 그 제조에 사용되는 공급원료 소재의 초구조체 구성을 포함하며, 이때 초구조체는 단열재의 공극 특징을 개선하고, 이에 따라 단열재의 열 성능 특성을 개선한다. 단열재는 현장 블로잉 또는 스프레이 공법 등으로 현장에서 설치될 수 있으며, 이와 동시에 초구조체의 건전성을 유지하고 이로써 설치 후의 단열재의 공극 건전성을 유지한다. 본 발명에 의한 셀룰로오스계 단열재의 제조 방법의 주요 단계들을 도 2에 도시하였다.
시스템(10)은 도 1에 나타낸 것처럼 구성될 수 있으며, 공급원료 공급원 용기(12), 홀딩 탱크 혹은 임의의 다른 첨가제 공급원일 수 있는 화학 처리원(chemical treatment source)(14), 배합 탱크(16), 탈수 유닛(18), 건조 유닛(22), 초구조체 형성 유닛(24), 섬유화 유닛(26), 분류 유닛(28), 및 수거 유닛(30)을 포함한다. 공급원료 공급원 용기(12)는 세정된 공급원료 소재, 이를테면 본원에 기술된 셀룰로오스계 재활용 소재들 중 1종 이상으로 충진된다. 공급원료는 수동 또는 자동 방식으로 탈수 유닛(18)에 이어서 배합 탱크(16)로 이동될 수 있다. 난연성 화학물질과 다른 첨가제들이 첨가될 수 있는 곳인 배합 탱크(16) 앞이나 뒤에 탈수 유닛(18)이 위치될 수도 있음을 이해해야 한다. 배합 탱크(16)는 그 내부에서 공급원료와 임의의 적합한 화학 첨가제가 조합될 수 있는 구조체를 대표하는 것으로 이해해야 한다. 더 나아가, 배합 탱크(16)는 그 내부에서 공급원료와 첨가제들이 조합되는 하나 이상의 이러한 탱크들을 나타낸다. 섬유로의 난연제 흡수를 개선하기 위해 배합 탱크에 열을 인가할 수도 있다.
본 발명의 셀룰로오스계 단열재를 형성하는 데 사용되는 공급원료는 SFR 섬유 또는 다른 섬유 잔류물을 포함하되 이에 한정되는 않는 섬유들을 포함한 복수 조각이다. 이들 소재는 단독으로 가공처리될 수 있거나, 또는 다른 소재들, 이를테면 재활용이 가능한 셀룰로오스-유도 소재(OCC 및 ONP를 포함하되, 이에 한정되지 않음)와 섞인 다음, 바람직한 첨가제들(명시한 바와 같이, 물을 포함할 수 있음)이 함유되어 있는 배합 탱크(16)에 첨가될 수 있다.
화학 처리원(14)은 난연성 화학물질액(fire retardancy chemical water)과 임의의 적합할 수 있는 다른 첨가제의 조합물일 수 있는 처리 물질의 액체 또는 현탁액을 포함한다. 난연성 물질은 배합 탱크(16)에 전달되기 전 분말 형태가 아닌 액체 형태로 있을 수 있지만, 건조한 난연제를 배합 탱크(16)에 직접 첨가하는 것도 가능할 수 있음을 이해해야 하며, 이때 배합 탱크(16)에서는 그 안에 존재하던 수분에 의해 난연제가 용해될 수 있어, 액체 형태의 첨가제를 포함하는 처리원 탱크(14)가 필요하지 않게 된다. 난연성 물질은 붕산염(이를 테면, 붕산, 붕사, 또는 다른 붕산염), 붕산염 조합물, 황산마그네슘, 또는 1종 이상의 붕산염과 황산마그네슘의 조합물일 수 있다. 황산마그네슘을 사용하면 단열재의 전체 비용이 절감된다. 난연성 첨가제로서의 황산마그네슘 및/또는 붕산염의 이전 사용은 이러한 첨가제들을 분말 형태로 적용해야 한다는 제한이 있었던 반면에, 본 발명은, 난연성 조합물과 섬유의 건조 혼합과 비교하여, 습윤 상태 섬유와의 상호작용으로 난연성 조합물의 접착력이 향상되기 때문에 액체 형태나 분말 형태로 상기 조합물을 배합 탱크(16)에 첨가시키는 등의 액체 공정으로 수행된다. 다른 적합한 난연성 화학물질들도 이용가능함을 이해해야 한다. 본 발명의 한 양태는 공급원료 공급원 용기(12)로부터의 공급원료 성분의 섬유 구조체에 난연제가 효과적으로 침투하도록 수분 수준이 20%를 초과하는 가운데 난연성 화학물질을 공급원료와 조합하는 것이다.
공급원료 처리 공정에 적합하거나 사용될 수 있는 화학 처리원의 또 다른 첨가제는 바람직하지 못한 특성을 가진 제품을 야기할 수 있는 1종 이상의 공급원료 성분을 제거하거나 감소시키기 위한 화학적, 생물학적 혹은 기타 첨가제이다. 예를 들어, 재활용된 소재인 셀룰로오스-유도 공급원료에는 최종 제품에까지 내내 전달되었다면 곰팡이 발생을 용이하게 만들 수 있는 다당류, 전분 및 이와 유사한 것을 포함하는 1종 이상의 결합제가 포함되어 있을 수 있다.
본 발명의 한 양태로서, 이러한 바람직하지 못한 성분들을 분해시키고/시키거나 처리된 공급원료로부터 이러한 바람직하지 못한 성분들이 제거될 수 있을 정도로 충분히 성분들을 유동화(fluidize)하기 위한 첨가제, 이를테면 효소나 다른 성분을 배합 탱크(16)에 첨가할 수 있다.
공급원료 처리 공정에 적합하거나 사용될 수 있는 화학 처리원의 또 다른 첨가제는 섬유 간의 결합을 개선시키도록 설계된 접착제, 수지, 또는 화학적, 생물학적 혹은 기타 첨가제이며, 이는 후속 가공처리 단계들 동안에 형성될 수 있는 초구조체를 강화시키거나 나중에 형성하는 데 도움을 줄 수 있다. 이들 첨가제 또는 처리는, 예를 들어, 건조 공정 동안이나 이후에 소재 상에 스프레이 되는 식으로 배합 탱크 하류 측에 첨가될 수도 있다.
초구조체 형성 유닛(24)은 초구조체 형성을 촉진하도록 건조기 다음에 배치될 수 있다. 본 초구조체는, 섬유들을 함께 모은 후 섬유들이 함께 응집되도록 촉진시켜, 서로 영구적으로 접착된 섬유들을 포함하는 초구조체가 되도록 하는 임의의 수단을 통해, 전술된 방법들 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 이는 가열, 가압, 또는 결합제 첨가와 통합 수행될 수 있다. 섬유 간의 이러한 결합 형성이 배합 탱크 내부에서 혹은 건조 단계에서 시행될 수도 있어, 별도의 초구조체 형성 시스템이 필요하지 않을 수 있음을 또한 주목해야 한다.
섬유화 유닛(26)은 더 미세한 섬유 구조체를 생성하기 위해 활용될 수 있다. 초구조체가 완제품에서 바람직한 것보다 크게 형성되었다면, 이러한 초구조체의 크기를 제한하는 목적으로 섬유화 유닛이 효과적일 수 있다. 그 외에도, 재활용 종이의 큰 조각들처럼 커다란 입자들이 이전 단계들로부터 공정 내내 만들어졌다면, 섬유화 유닛은 또한 이들 소재의 크기를 축소시킬 수 있으며, 이는 완제품의 밀도를 향상시킬 수 있다.
특정 적용분야에 바람직한 섬유 및 초구조체의 최적 기하구조 조합을 제공한다면, 초구조체의 형성이 섬유화 단계 전이 아닌 섬유화 단계 후에 이루어질 수도 있음을 또한 이해해야 한다. 섬유들을 초구조체 형태로 결합시키는 것을 촉진시키는 첨가제를 섬유화 유닛 상류 측 또는 하류 측에 첨가할 수 있음을 또한 이해해야 한다. 끝으로, 어느 공급원료 스트림이든 그 일부가 앞서 언급된 단계들의 일 부분을 통과할 수 있는 한편, 공급원료 스트림의 다른 부분은 특정 영역(section)들을 우회할 수 있음을 또한 이해해야 하며, 이때 본 발명의 중요한 양태는 당해 소재의 5% 이상이 전술한 바와 같은 초구조체로 형성된다는 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 단열재 제조 공정에 이용되는 주요 단계들은 다음과 같다. 본 공정을 본 발명의 단열재를 생산하는 데 이용될 수 있는 이하 주요 단계들로 요약 정리하였다: (a) SFR 공급원료 소재를 단독으로, 또는 다른 셀룰로오스-유도 소재와의 조합물 형태로 수득하여 제공하는 단계, (b) SFR 공급원료 소재(그리고, 임의의 추가 공급원료 소재)를 세정하는 단계, (c) 처리된 공급원료 소재를 탈수시키는 단계, (d) 세정된 소재를 난연성 화학 첨가제 및/또는 다른 첨가제들로 처리하는 단계, (e) 이렇게 얻은 소재를 건조시키는 단계, (f) 공급원료의 섬유 간에 결합을 생성하여 복수의 초구조체들을 형성하는 단계, (g) 초구조체들이 포함되어 있는 건조된 소재를 섬유화하는 단계, (h) 섬유화된 소재를 분류하는 단계, 및 (i) 완제품을 수거하여 봉지에 담는 단계. 이들 단계 중 일부는 조절되거나 다른 순서로 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 더욱이, 예를 들어, 세정 단계는 초구조체 형성을 달성하는 데 요구되지는 않는다. 또한, 후속 가공처리 단계들의 효율을 높인다면, 건조 단계 전에 소재를 보풀리는 것과 같은 추가의 가공처리 단계들이 유리할 수 있다.
SFR 공급원료 소재를 수분 함유 상태로 펄프 만들기 작업으로부터 얻은 후, 소재의 수분함량이 대략 25% 내지 75%가 되도록 탈수 처리할 수 있다.
난연성 화학물질이 공급원료 소재를 포화할 수 있도록 SFR 소재 및 다른 공급원료 소재를 배합 탱크(16) 안에서 기정된 체류 시간 동안 고온에서, 이를테면 본원에 기술된 종류의 화학물질들의 배합물이 함유된 수용액을 활용하는 등으로 난연성 물질로 처리할 수 있다. 또한 이 단계에서 SFR의 수분은 건조한 화학물질들이 배합 탱크에 첨가될 수 있도록 하기에 충분할 수 있기는 하되, 단 배합 탱크에 첨가된 화학물질들 중 상당 부분을 용해시키기에 충분한 수분이 존재해야 하며, 이로써 화학물질들 중 상당 부분이 셀룰로오스의 섬유 구조체에 주입된다. 이 처리는 명시된 다른 공급원료 소재들과 함께 시행될 수 있거나, SFR을 다른 공급원료와 별개로 처리할 수 있거나, 공급원료 스트림들 중 단지 하나만 난연제로 처리할 수 있다.
SFR 소재 및 (포함된 경우) 다른 배합된 공급원료 소재는, 섬유를 물에서 분리시키기 위한 프레스 또는 스크린과 같은, 당업자에 알려져 있는 기법들 중 임의의 수단을 이용하여 탈수 유닛(18)에서 탈수 처리될 수 있다. 탈수 단계 동안 이들 소재로부터 분리되는 수용액들은 후속 제품 배치(batch)에 재도입될 수 있거나, 연속식 공정에서의 수계 처리 단계에 재도입될 수 있다. 난연성 화학물질이 셀룰로오스-유도 섬유보다 훨씬 더 고가이고, 다르게는 공정이 비경제적일 수 있기 때문에, 이러한 유체들의 재사용은 전체 공정을 경제적일 수 있게 만드는 데 유용하다.
이렇게 처리되어 탈수된 소재들은 건조 유닛(22)으로 전달되기 전에 보풀 유닛(20)에서 보풀 처리될 수 있거나, 또는 대안으로는, 상기 소재들이 건조되는 동안 당해 소재를 보풀 수 있는 로터 또는 유동층 건조기를 건조 유닛(22)으로 활용함으로써 별도 형태의 보풀 유닛(20)이 필요하지 않게 할 수 있다.
처리된 공급원료 소재 밖으로 잔류 수분을 이동시키기 위해 건조 유닛(22)이 활용될 수 있다. 예를 들어, 회전식 건조기, 보풀생성 건조기, 공기 건조 또는 임의의 다른 종래 건조 공정을 활용하여, 처리된 공급원료 섬유 속 잔류 수분의 대부분을 분리시킬 수 있다.
건조 유닛(22) 안에서, 또는 초구조체 형성 유닛(24)과 통합하여 건조시키는 동안, 처리된 소재들을 다수의 기법에 의해 3차원 구조체로 형성할 수 있다. 소재들을 컨베이어 상에서 건조시켜 건조 매트를 형성할 수 있다. 롤러를 이용하여 소재들을 성형시켜 종이 같은 시트나 튜브를 형성할 수 있다. 예컨대, 고밀화 섬유 대 저밀화 섬유의 비를 조절하는 등, 롤러를 텍스처화하여
특정 품질의 종이 같은(paper-like) 시트를 제공할 수 있다. 초구조체 형성 유닛(24)의 한 요소로서의 이러한 롤러 형태의 일 예를 도 3에 나타내었으며, 롤러(40)의 닙(nip)(42)이 섬유(44) 군의 부분들을 함께 집는(pinch) 한편, 다른 부분들은 계속 서로 이격된 상태로 있게 하고 건조시키거나 크기조정을 함으로써, 고정된 초구조체 형태를 유지할 수 있도록 한다.
대안으로는, 건조 단계 도중 또는 건조 단계 이후, 단순히 하나의 용기일 수 있는 초구조체 형성 유닛(24) 내의 처리된 섬유에 다른 소재를 첨가하여 섬유 간의 결합을 촉진시킬 수 있다. 섬유들을 3차원 초구조체 형태로 함께 결합시키기 위한 결합제로서 접착제와 같은 사이징제를 사용할 수 있다. 마찬가지로, 섬유 간에 연결을 형성하기 위해 폴리머 스프레이를 도포할 수 있으며, 그 결과 강한 3차원 섬유 매트릭스가 생겨, 이러한 클러스터들의 섬유 간에 일정한 간격을 만들도록, 그리하여 단열재에 공극들을 만들도록 구성된 불규칙 또는 규칙적 형태의 초구조체를 형성한다. 끝으로, 수소 결합을 위한 폭넓은 자리 사용 용이성 및 표면적을 지녔다는 이유로 나노셀룰로오스는 더 큰 섬유들을 함께 결합시키는 데 사용할 수 있다.
건조 단계 및 초구조체 형성 단계에 이어, 처리된 소재들을 섬유화 유닛(26)에서 섬유화함으로써 개별 섬유들을 분리시킬 뿐만 아니라 섬유 조합물의 초구조체 클러스터들을 분리시킬 수 있다. 이는 최종 완성된 셀룰로오스 단열재의 성능을 최적화하기 위해 다양한 거리의 플레이트 간극이 조정된 회전식 섬유화 장치 혹은 디스크형 고해기(refiner)를 활용함으로써 달성될 수 있다.
섬유화 단계에 이어, 스크리닝 시스템 또는 공기 시스템 또는 이러한 스크리닝 시스템과 공기 시스템의 조합일 수 있는 섬유 분류기(28)를 이용하여 소재들을 분류시킬 수 있다. 이러한 분류의 목적은 상대적으로 치밀하게 함께 채워진 개별 섬유들과 같은 고밀도 소재를 섬유 군의 초구조체 클러스터와 같은 저밀도 소재로부터 분리시키고, 예컨대 현장 블로잉 공법에 의해 현장에서 설치하고자 하는 단열재 제품의 전체 벌크 밀도를 이러한 고밀도 군과 저밀도 군의 조합에 근거하여 조정 및 선택할 수 있게 하기 위함이다. 분류기를 사용하면, 단독으로 또는 SFR과의 조합물로 사용될 수 있는 SFR 및 사용가능한 다른 공급원료 소재와 같은 단섬유 공급원료를 활용할 때조차도, 완제품이 소기의 단열 요구조건을 충족할 수 있게 된다. 분류기를 사용하는 것이 일부 예에서 유리할 수 있지만, 어떤 적용분야에서는 요구되지 않을 수 있음을 이해해야 한다.
도 4는 함께 적층되었을 때 초구조체들(50)이, 수거 단계 이후, 그리고 초구조체들로 형성된 단열재가 설치된 후에 그대로 고정된 상태로 유지되는 포켓들 또는 공극들(52)을 형성하는 방식에 대한 개략도를 나타낸다. 도 4에서, 각각의 섬유 클러스터는 초구조체를 나타내며, 이때 특정 클러스터의 섬유들은 함께 영구적으로 접합되어, 예시된 초구조체를 형성한다.
도 5는 초구조체의 존재가 어떻게 초구조체들 및 개별 섬유들을 함유하는 배합 소재의 밀도를 낮출 수 있는 지에 대한 개략도를 나타낸다. 본 예시도에서, 모든 초구조체는 교차하는 직선형 굵은 선들의 클러스터로 표시되어 있고, 개별 섬유들은 가는 곡선형 실선으로 표시되어 있다. (이는 단지 예시 목적일 뿐이며, 모든 섬유가 직선형 또는 곡선형 영역을 가질 수 있음을 이해해야 한다.) 초구조체들의 존재는 첫째로, 초구조체들이 서로 위로 떨어지기 쉬워, 이에 따른 벌크 소재의 밀도를 낮춘다는 것과; 둘째로, 개별 섬유들이 초구조체 상부에 걸쳐지기 쉽다는 것 등, 두 가지 효과를 가진다. 이는 본 발명에 의한 단열재의 공극률이 30% 이상일 수 있게 하며, 이때 초구조체들은 전체 매트릭스에 공극을 발생시키고, 어느 초구조체에도 영구적으로 부착되지 않을 수 있는 다른 개별 섬유들을 분리시키는 데 도움을 준다.
도 6은 고정된 공극들을 유지하기 위한 초구조체가 전혀 없는 선행기술 단열재에 종래 단열재 생산 방법을 이용한 경우에 단섬유들의 고밀도 문제점을 나타낸다. 미세 섬유들은 정렬되는 경향과, 섬유들을 이격시키는 초구조체가 존재할 때보다 더 치밀하게 적층되는 경향이 있다.
분류 시 완제품 스트림으로부터 퍼징되기도 했던 소재는 상류 측 단계들에서 공정에 다시 공급될 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스가 완제품용으로는 너무 치밀한 상태였다면, 상기 셀룰로오스를 매트 형태를 만드는 단계 전에 재도입시켜, 제2 사이클에서 다른 섬유들과 같이 매트 형태로 만들 때 사용될 수 있게 한다. 분류 단계 이후의 이러한 소재 재사용은 첫째로 SFR을 공급원료로서 사용 가능하게 하고, 둘째로는 고가의 난연제를 공정에서 회수할 수 있게 하므로 이중으로 중요하다.
그 후, 제품은 수거 유닛(30)을 사용하여 유통을 위해 포장될 수 있다.
또한, 셀룰로오스 단열재를 제조하기 위해 다양한 공급원료를 어떻게 활용하는 지에 대해 교시하는, 미국에서 허여된 선행 특허 제8043384호의 교시내용을 본 개시의 교시내용과 통합하는 것이 유리할 수 있다. 이 공정에서는, 폐골판지에 함유되어 있을 수 있는 결합제를 포함하는 공급원료가 활용될 수 있다.
본 개시의 정보를 적용함에 있어서, SFR 소재를 OCC, DLK, ONP, 다른 공정 단계들로부터 회수된 유체 및/또는 섬유질, 또는 공정의 다양한 단계에서의 다른 소재들과 혼합하는 것이 유리할 수 있으며, 하기를 포함할 수 있다:
a) 난연제 배합물로 처리하기 전에 (예를 들면, 상기 {a} 단계와 {b} 단계 사이에) SFR 소재를 다른 소재와 혼합하기,
b) 정제 단계 후에 (상기 {b} 단계와 {c} 단계 사이에) SFR 소재를 다른 소재와 혼합하기,
c) 처리 단계 후에 (상기 {c} 단계와 {d} 단계 사이에) SFR 소재를 다른 소재와 혼합하기, 이 경우, SFR 소재는 상기 다른 소재와는 상이한 시간 동안 혹은 상이한 조건 하에 처리될 수 있으며, 상기 다른 소재보다 더 많거나 더 적은 함량의 난연성 물질을 가질 수 있다.
d) 임의의 다른 후속 가공처리 단계 후에 SFR 소재를 다른 소재와 혼합하되, 단 소재 혼합물을 궁극적으로는 상기 SFR 소재 및 다른 소재를 포함하는 봉지 담기 작업에 제공하기,
e) 습윤 상태일 수 있는 SFR 소재를 건조 상태일 수 있는 다른 소재와 혼합하거나 그 반대로 혼합하여, 이들 두 소재의 건조기가 더 습한 소재로부터 수분을 흡상할 수 있게 하거나, 또는 건조기 소재에 의해 생성될 수 있는 분진을 억제하기.
끝으로, 이러한 소재들을 생산하기 위한 대안적 공정으로서, 비록 SFR 및/또는 다른 공급원료 소재가 반건조 상태일 수 있지만, 난연성을 제공하는 화학물질을 (거의 모두 물인) 슬러리 펄프에 혼합시키는 대신에 SFR에 혼합시키는 것을 포함하는 대안적 공정을 구하는 것이 유리할 수 있다. 이 경우, 리본 믹서와 같은 대안적 혼합 수단을 활용할 수 있다.
본 발명의 향상된 난연성 물질을 제공하는 방법과, 현장 블로운-인 공법으로 설치가 가능한, 그리고 복수의 초구조체를 갖는 셀룰로오스 단열재를 특정 성분들 및 방법 단계들과 연관 지어 설명하였다. 그렇지만, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 공급원료로서의 SFR의 사용에 관련하여 언급한 모든 내용이 다른 공급원으로부터의, 유사한 특성을 지닌 다른 섬유 잔류물들에도 동일하게 잘 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 모든 등가물은 하기 청구범위에 의해 정의되는 대로 본 발명의 명세서 범위 내에 속하는 것으로 간주된다.

Claims (13)

  1. 복수의 셀룰로오스-유도 섬유를 포함하는 셀룰로오스계 단열재로서, 상기 복수의 섬유의 적어도 일부가 함께 접합되어 초구조체(superstructure)들을 형성하며, 상기 초구조체들과 상기 초구조체들의 클러스터는 단열재가 현장 블로운-인 공법으로 설치된 후에 그대로 유지되어 있는 단열재 속에 공극들을 형성하는 것인 셀룰로오스계 단열재.
  2. 제1항에 있어서, 30% 이상의 공극률을 갖는 단열재.
  3. 제1항에 있어서, 셀룰로오스-유도 섬유가 섬유 잔류물로부터 수득되는 것인 단열재.
  4. 제3항에 있어서, 셀룰로오스-유도 섬유가 섬유 잔류물 이외의 재활용 가능한 셀룰로오스-유도 소재로부터 수득되는 것인 단열재.
  5. 제1항에 있어서, 셀룰로오스 섬유가 SFR 소재 및 SFR 이외의 다른 재활용 가능한 셀룰로오스 소재로부터 수득되는 것인 단열재.
  6. 제1항에 있어서, 셀룰로오스-유도 섬유가 난연성 물질로 처리되는 것인 단열재.
  7. 제6항에 있어서, 난연성 물질이 붕산염, 황산마그네슘, 또는 이들 둘의 조합물인 단열재.
  8. 셀룰로오스-유도 섬유를 사용하는 난연성 단열재 제조 방법으로서,
    셀룰로오스-유도 섬유를 세정하는 단계와;
    처리된 셀룰로오스-유도 섬유를 부분적으로 탈수시키는 단계와;
    세정된 셀룰로오스-유도 섬유를 난연성 물질로 처리하는 단계와;
    처리된 셀룰로오스-유도 섬유를 건조시키는 단계와;
    처리된 셀룰로오스-유도 섬유의 적어도 일부로 이루어진 복수의 초구조체를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 셀룰로오스-유도 섬유의 적어도 일부가 SFR로부터 유래되는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, SFR을 재활용된 셀룰로오스 섬유와 조합하는 것인 방법.
  11. 제8항에 있어서, 난연성 물질은 1종 이상의 붕산염계 화합물, 황산마그네슘, 또는 이들 물질의 조합물을 포함하는 것인 방법.
  12. 제8항에 있어서, 난연성 물질과 셀룰로오스-유도 섬유를 함께 조합하되, 상기 섬유의 수분함량이 20 내지 99%인 공정으로 조합하는 것인 방법.
  13. 제8항의 방법에 따라 제조된 난연성 셀룰로오스 단열재.
KR1020187013936A 2015-10-16 2016-10-15 셀룰로오스계 단열재 및 그의 제조 방법 Active KR102746863B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562242645P 2015-10-16 2015-10-16
US62/242,645 2015-10-16
PCT/US2016/057249 WO2017066728A1 (en) 2015-10-16 2016-10-15 Cellulose-based insulation and methods of making the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180074718A true KR20180074718A (ko) 2018-07-03
KR102746863B1 KR102746863B1 (ko) 2024-12-27

Family

ID=58518363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187013936A Active KR102746863B1 (ko) 2015-10-16 2016-10-15 셀룰로오스계 단열재 및 그의 제조 방법

Country Status (20)

Country Link
US (2) US12116776B2 (ko)
EP (1) EP3362235B1 (ko)
JP (2) JP2019500561A (ko)
KR (1) KR102746863B1 (ko)
CN (1) CN108367453B (ko)
AU (1) AU2016340155B2 (ko)
BR (1) BR112018007666A2 (ko)
CA (1) CA3040654A1 (ko)
DK (1) DK3362235T3 (ko)
EA (1) EA037714B1 (ko)
ES (1) ES2884209T3 (ko)
HR (1) HRP20211345T1 (ko)
HU (1) HUE055308T2 (ko)
LT (1) LT3362235T (ko)
MX (1) MX2018004739A (ko)
PL (1) PL3362235T3 (ko)
PT (1) PT3362235T (ko)
RS (1) RS62257B1 (ko)
WO (1) WO2017066728A1 (ko)
ZA (1) ZA201803170B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3075264A1 (en) 2017-09-08 2019-03-14 Dte Materials Incorporated Selectively depolymerizing cellulosic materials for use as thermal and acoustic insulators
DK3717712T3 (da) * 2017-11-30 2024-04-29 Cleanfiber Inc Fremgangsmåde til fremstilling af brandhæmmende materialer og relaterede produkter
AU2021373047A1 (en) 2020-11-06 2023-06-29 Cleanfiber, Inc. Low density cellulose based insulating laminated products and methods of making the same
US20250075433A1 (en) * 2021-05-18 2025-03-06 Cleanfiber Inc. Hybrid fire retardant insulation and method of making the same
SE545184C2 (sv) * 2021-09-02 2023-05-09 Topcell Ab Process för framställning av isolermaterial i form av lösull och ett isoleringsmaterial tillverkat enligt sagda process
CA3240384A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-15 Cleanfiber Inc. Cellulose precursor material and apparatus and method for field conversion of the precursor into cellulose insulation
NL2030120B1 (en) * 2021-12-13 2023-06-27 Bouwgroep Dijkstra Draisma B V Vegetable material as insulation, filling or packaging
US20230212366A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-06 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Cellulose fiber foam with paper-like skin and compression molding process for its preparation
WO2023172315A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 Cleanfiber Inc. Cellulose precursor material and apparatus and method for field conversion of the precursor into cellulose-based packaging
JP7638042B1 (ja) 2024-09-11 2025-03-03 株式会社Kakudo 吹込み用セルローズファイバー断熱材

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5525105B2 (ko) * 1972-09-25 1980-07-03
JP4467808B2 (ja) * 1999-04-27 2010-05-26 アルバニー インターナショナル コーポレイション 吹き飛ばし可能な断熱材クラスター
JP2012241908A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Pavatex Sa セルロース防音断熱材の製造方法及び新規のセルロース防音断熱材

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1721594A (en) 1925-08-28 1929-07-23 Hardinge Co Inc Classification system for pulverized materials
US4271115A (en) 1979-08-09 1981-06-02 Megaloid Chemical Corporation Method of producing a pre-wet, dust-free form of asbestos short fibers
US4618531A (en) * 1985-05-15 1986-10-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polyester fiberfill and process
US5218740A (en) * 1990-04-12 1993-06-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Making rounded clusters of fibers
US4474846A (en) 1981-04-06 1984-10-02 Van Dresser Corporation Moldable fibrous mat and product molded therefrom
JPS57191043A (en) * 1981-05-21 1982-11-24 Jujo Paper Co Ltd Flaky heat-insulating and sound-proofing material and manufacture thereof
US4552616A (en) 1982-10-20 1985-11-12 New Fibers International Inc. Pulping process pretreatment using a lower alkanolamine in the presence of ammonium hydroxide
CH679822B5 (ko) * 1988-01-12 1992-10-30 Breveteam Sa
SE468327B (sv) * 1991-03-22 1992-12-14 Reidar Berglund Vaermeisoleringselement, innefattande ett paasartat hoelje perifert foersett med oeppningar och i hoeljet ett loest blaasbart material, samt ett foerfarande foer dess tillverkning
AU665532B2 (en) * 1991-04-26 1996-01-11 Enviroflex Pty. Ltd. Insulation pellets and a process for producing same
US5593625A (en) 1992-08-11 1997-01-14 Phenix Biocomposites, Inc. Biocomposite material and method of making
US5516580A (en) * 1995-04-05 1996-05-14 Groupe Laperriere Et Verreault Inc. Cellulosic fiber insulation material
US5910367A (en) * 1997-07-16 1999-06-08 Boricel Corporation Enhanced cellulose loose-fill insulation
JPH11151707A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 繊維マット及び繊維板並びにこれらの製造法
FI106566B (fi) * 1998-06-12 2001-02-28 Suominen Oy J W Menetelmä selluloosa- tai selluloosa-synteesikuituseosten kuitujen välisen adheesiolujuuden parantamiseksi ja säätämiseksi nonwoven-kangastuotteiden valmistusmenetelmässä
US6329052B1 (en) * 1999-04-27 2001-12-11 Albany International Corp. Blowable insulation
JP4204716B2 (ja) * 1999-10-15 2009-01-07 株式会社クラレ 自立性多孔性繊維集積体およびその製造方法
JP3563704B2 (ja) * 2000-03-07 2004-09-08 ニチハ株式会社 木質成形体の製造方法
DE10117942A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-24 Oesterr Heraklith Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes
AU2003245786A1 (en) * 2002-07-18 2004-02-09 Thermobalance Ag Downy filling material and method for producing the same
US20080073044A1 (en) * 2002-08-13 2008-03-27 Bowman David J Apparatus for liquid-based fiber separation
US7261936B2 (en) * 2003-05-28 2007-08-28 Albany International Corp. Synthetic blown insulation
WO2005042859A1 (en) * 2003-10-30 2005-05-12 Formfiber Denmark Aps A cellulose fibre based insulation material
US20080003431A1 (en) * 2006-06-20 2008-01-03 Thomas John Fellinger Coated fibrous nodules and insulation product
JP2006234118A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Cci Corp 機能管体
CA2633305A1 (en) 2005-12-16 2007-08-02 Atlantic Recycling Technologies Llc A wet pulping system and method for producing cellulosic insulation with low ash content
US7790639B2 (en) * 2005-12-23 2010-09-07 Albany International Corp. Blowable insulation clusters made of natural material
US9758925B2 (en) * 2006-03-31 2017-09-12 Kuraray Co., Ltd. Molded object having nonwoven fibrous structure
IT1392112B1 (it) * 2008-12-12 2012-02-09 Contu Procedimento per realizzare materiale isolante
CN101892057B (zh) 2009-05-18 2012-10-10 北京盛大华源科技有限公司 阻燃剂、阻燃纤维板及其制造方法
TWM373724U (en) 2009-08-03 2010-02-11 Mao-Xing Kan Improved dust-removing fiber structure
US20110095245A1 (en) 2009-10-22 2011-04-28 Green Comfort Safe, Inc. Method for Making Fire Retardant Materials and Related Products
JP5525105B2 (ja) * 2011-04-19 2014-06-18 株式会社エフコンサルタント 積層体
EP2568001A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-13 RecuLiner BVBA Pre-engineered recyclable product
PL2948580T3 (pl) * 2013-01-22 2016-09-30 Materiał izolacyjny podatny na dmuchanie o zwiększonej trwałości i właściwościach hydrofobowych

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5525105B2 (ko) * 1972-09-25 1980-07-03
JP4467808B2 (ja) * 1999-04-27 2010-05-26 アルバニー インターナショナル コーポレイション 吹き飛ばし可能な断熱材クラスター
JP2012241908A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Pavatex Sa セルロース防音断熱材の製造方法及び新規のセルロース防音断熱材

Also Published As

Publication number Publication date
AU2016340155A1 (en) 2018-05-31
US12116776B2 (en) 2024-10-15
JP2019500561A (ja) 2019-01-10
CN108367453B (zh) 2022-05-27
US20180320367A1 (en) 2018-11-08
EP3362235A1 (en) 2018-08-22
LT3362235T (lt) 2021-10-25
EA201890947A1 (ru) 2018-10-31
WO2017066728A1 (en) 2017-04-20
BR112018007666A2 (pt) 2018-11-06
HUE055308T2 (hu) 2021-11-29
EP3362235B1 (en) 2021-05-26
JP2022141631A (ja) 2022-09-29
ES2884209T3 (es) 2021-12-10
MX2018004739A (es) 2019-01-10
ZA201803170B (en) 2019-07-31
EP3362235A4 (en) 2019-01-23
US20250019964A1 (en) 2025-01-16
CN108367453A (zh) 2018-08-03
HRP20211345T1 (hr) 2021-11-26
PL3362235T3 (pl) 2021-12-06
CA3040654A1 (en) 2017-04-20
PT3362235T (pt) 2021-08-27
EA037714B1 (ru) 2021-05-13
AU2016340155B2 (en) 2022-06-30
RS62257B1 (sr) 2021-09-30
DK3362235T3 (da) 2021-08-30
KR102746863B1 (ko) 2024-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20250019964A1 (en) Cellulose-based insulation and methods of making the same
US8118177B2 (en) Non-woven webs and methods of manufacturing the same
EP1897990B1 (en) Web, stampable sheet, expansion-molded stampable sheet, and process for producing these
US20030060113A1 (en) Thermo formable acoustical panel
US20070209307A1 (en) Cellulose Fibre Based Insulation Material
IE843322L (en) Air-permeable sheet - like structure
JP2009500540A (ja) 乾式加工で使用するための非帯電性湿潤使用のチョップドストランド（ｗｕｃｓ）
EP2265754A1 (en) Non-woven material and method of making such material
CN105648826A (zh) 一种低克重瓦楞纸及其制备方法
CN103061199B (zh) 利用中密度纤维板边角料生产箱板纸的装置及其方法
US20080171201A1 (en) Graphite-Mediated Control of Static Electricity on Fiberglass
ES2979979T3 (es) Método para fabricar materiales retardantes del fuego y productos relacionados
CN202989676U (zh) 利用中密度纤维板边角料生产箱板纸的装置
EP2363544B1 (en) Insulating material made of recycled sheet material coated with a release agent
US8182927B2 (en) Recycled cellulosic industrial and commercial absorbent matting
JP2935811B2 (ja) 繊維板の製造方法
JP2023548963A (ja) 断熱材料、断熱製品、層構造、建造物、及び断熱材料の製造方法
US20250075433A1 (en) Hybrid fire retardant insulation and method of making the same
US20240191430A1 (en) Method of making fire retardant materials and related products
JPH1086247A (ja) 低密度古紙ボード
HK1053682A (en) Thermo formable acoustical panel

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20180516

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20211014

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20231026

Patent event code: PE09021S01D

PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20240925

PG1601 Publication of registration