專利名稱：隔熱產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1介紹的隔熱產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求11的一種制造這種產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
一種與本發(fā)明相關(guān)的類型的產(chǎn)品是所謂的金屬絲網(wǎng)墊(wired mat)，該金屬絲網(wǎng)墊通常用于例如煮器、通風(fēng)管道、大直徑管件和其它工業(yè)裝置的隔熱裝置。由于金屬絲網(wǎng)墊的柔性，即使待絕緣產(chǎn)品的表面為非平面，諸如彎曲、成角度等， 金屬絲網(wǎng)墊也可易于適應(yīng)于該表面。一般而言，金屬絲網(wǎng)墊包括通常為礦棉的隔熱材料制成的柔性墊或織網(wǎng)，所述礦棉例如為玻璃棉或石棉，所述柔性墊的一面上安裝有金屬絲網(wǎng)制成的柔性貼面。絲網(wǎng)通常借助于多根金屬線縫合到墊上，所述多根金屬線貫穿絲網(wǎng)中的一些開口并且進(jìn)入且通過隔熱材料墊。WO 93/21061示出了這種金屬絲網(wǎng)墊的實(shí)例?？稍趯＠墨I(xiàn)以及市場上找到來自各個礦棉熱隔熱產(chǎn)品制造商的金屬絲網(wǎng)墊的若干其它實(shí)例。在使用時(shí)，金屬絲網(wǎng)墊的不設(shè)置有金屬絲網(wǎng)的側(cè)面布置為緊靠在裝置的需要隔熱的表面上。盡管在工業(yè)中將金屬絲網(wǎng)墊用于工業(yè)裝置的隔熱裝置已經(jīng)有幾十年的時(shí)間，但對于更好的隔熱裝置的日益增長的需求促使發(fā)明人對這些種類的產(chǎn)品做出改進(jìn)?，F(xiàn)有技術(shù)隔熱產(chǎn)品的一個問題是，從產(chǎn)品的一側(cè)延伸到另一側(cè)的元件(例如在常規(guī)金屬絲網(wǎng)墊的情況下為金屬線)形成了將來自被隔熱裝置的熱引導(dǎo)到裝置外側(cè)的熱橋。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種在開始段落中所提到的類型的隔熱產(chǎn)品，所述隔熱產(chǎn)品具有比迄今已知的產(chǎn)品更好的隔熱特性。

發(fā)明內(nèi)容
通過設(shè)置如權(quán)利要求1的特征部分所提供的隔熱產(chǎn)品并且利用權(quán)利要求11中的方法來實(shí)現(xiàn)該目的。通過將柔性隔熱覆蓋層固定到與貼面相對的芯層上，可以確保當(dāng)安裝隔熱產(chǎn)品時(shí)，延伸穿過貼面和芯層但是不延伸穿過隔熱覆蓋層的元件不接觸被隔熱裝置的灼熱表面，由此大大減少了通過這些熱橋的熱損耗。柔性隔熱芯層優(yōu)選地具有在50°C時(shí)小于60mW/m. K、更優(yōu)選地小于50mW/m. K并且最優(yōu)選地小于40mW/m. K的導(dǎo)熱率(λ值)。通常，柔性隔熱芯層的導(dǎo)熱率不小于25mW/m. K 或 30mW/m. K。在優(yōu)選的實(shí)施例中，柔性隔熱芯層包括礦棉。諸如玻璃棉、石棉或渣棉的礦棉在長時(shí)間內(nèi)證明了其作為隔熱材料的價(jià)值。通常，通過使礦物熔融物纖維化來制成礦棉，或者通過內(nèi)離心處理(通常用于玻璃棉)或者通過外離心處理(通常用于石棉和渣棉)來制成礦棉。通常施加粘合劑來確保礦棉中纖維的結(jié)合性，從而獲得粘結(jié)的產(chǎn)品。取決于產(chǎn)品的最終用途，粘合劑可以為有機(jī)的或無機(jī)的。還可以施加其它物質(zhì)，例如，用于減少起塵和/或用于使產(chǎn)品防水的油。如果成品被分類為防火產(chǎn)品或者如果成品要用作灼熱表面的隔熱物，則產(chǎn)品中的有機(jī)材料(粘合劑、油等)的含量必須低。結(jié)果，這種產(chǎn)品的結(jié)合性降低，通常應(yīng)用諸如針刺或縫合的其它方式來確保產(chǎn)品的結(jié)合性和易處理性。具體而言，公知的是， 借助于延伸穿過礦棉層的金屬線將金屬絲網(wǎng)和/或鋁箔和/或紙張縫合到礦棉產(chǎn)品的表面上。在礦棉產(chǎn)品的制造過程中，礦棉可經(jīng)過長度和/或高度壓縮和/或打裥和/或任何其它對礦物纖維的重組處理，以使成品達(dá)到與密度、硬度、壓縮度和張緊強(qiáng)度等有關(guān)的特定特性。礦棉芯層優(yōu)選地具有20kg/m3以上或甚至40kg/m3以上的密度，諸如60kg/m3以上或甚至80kg/m3以上。所述密度通常在180kg/m3以下或甚至160kg/m3以下，諸如120kg/m3 以下，或者甚至100kg/m3以下。柔性隔熱覆蓋層優(yōu)選地具有在50°C時(shí)小于50mW/m. K、更優(yōu)選地小于40mW/m. K并且最優(yōu)選地小于30mW/m.K的導(dǎo)熱率(λ值)。通常，覆蓋層具有不小于10mW/m. K、更通常地不小于15mW/m. K并且最通常不小于20mW/m. K的導(dǎo)熱率(λ值)。柔性隔熱覆蓋層可由諸如礦棉等任何常規(guī)隔熱材料制成，但是在優(yōu)選實(shí)施例中， 隔熱覆蓋層包括氣凝膠。當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語氣凝膠時(shí)，意在覆蓋不同種類的干凝膠產(chǎn)品，公知地稱為氣凝膠、干凝膠和凍凝膠。由于這些產(chǎn)品的極大的表面積、高孔隙度和相對大的孔隙容積，已知這些產(chǎn)品具有優(yōu)良的隔熱特性。通過使可流動溶膠-凝膠溶液成凝膠狀并且然后以不破壞凝膠的孔隙的方式從凝膠中去除液體來制造這些產(chǎn)品。取決于干燥條件，能夠制成氣凝膠、干凝膠或凍凝膠。在液體的相變點(diǎn)以上對濕凝膠進(jìn)行干燥的情況下，不存在毛細(xì)壓力，并且因此在去除液體時(shí)收縮率較小。這一處理的產(chǎn)品非常多孔并且稱為氣凝膠。另一方面，如果在次相變條件下通過蒸發(fā)來對凝膠進(jìn)行干燥， 則得到的產(chǎn)品為干凝膠。盡管在干凝膠的生產(chǎn)中收縮率未受阻礙，但材料通常保持了非常高的孔隙度以及與非常小的孔隙尺寸相結(jié)合的大的表面積。當(dāng)在冷凍干燥處理中對凝膠進(jìn)行干燥時(shí)，獲得凍凝膠。通常，氣凝膠基于含硅溶膠-凝膠溶液，但是適當(dāng)?shù)臍饽z還可基于適合于溶膠-凝膠技術(shù)的鋁或其它金屬氧化物。如果不涉及到防火問題或高溫，氣凝膠還可以由有機(jī)前體制成，諸如間苯二酚甲醛、蜜胺甲醛、聚酰亞胺、聚氨基甲酸乙酯、聚異氰脲酸酯和各種不飽和烴材料。氣凝膠可以其純凈物的形式使用，但是由于純氣凝膠產(chǎn)品(包括干凝膠和冷凍劑產(chǎn)品)是易碎的且易于開裂，因此純氣凝膠產(chǎn)品難以處理并且可能使本發(fā)明的柔性隔熱產(chǎn)品太硬。因此，在一個實(shí)施例中，氣凝膠被包含作為包括有機(jī)纖維和/或無機(jī)纖維的纖維基體中的顆粒。術(shù)語“氣凝膠顆粒”指的是為單塊顆?；蛘甙ㄝ^小單塊顆粒的顆粒，所述較小單塊顆粒通過適當(dāng)?shù)恼澈蟿┙雍虾?或被壓縮以形成較大的氣凝膠顆粒。氣凝膠顆粒的平均直徑通常在Icm以下和2mm以上，優(yōu)選地在5mm以上。計(jì)算平均直徑作為重量平均值。在另一個實(shí)施例中，柔性隔熱覆蓋層包括包含在氣凝膠基體中的有機(jī)纖維和/或無機(jī)纖維，其中纖維用于加強(qiáng)材料。這些材料已知為氣凝膠基體合成物并且制造為柔性墊的形式，柔性墊通常通過如下過程來制造使用可流動溶膠-凝膠溶液來浸漬加強(qiáng)纖維，制成凝膠，并且然后以不破壞凝膠的孔隙的方式從凝膠中去除液體。氣凝膠基體合成物是柔
4性的、機(jī)械強(qiáng)度高，是良好的隔熱體并且比純氣凝膠需要的處理時(shí)間短。還已知?dú)饽z基體合成物的可應(yīng)用于使高溫表面隔熱的形式，因此通常帶有包含氣凝膠的覆蓋層的隔熱產(chǎn)品具有與高溫裝置的隔熱相關(guān)的改進(jìn)特性。在優(yōu)選的實(shí)施例中，與氣凝膠結(jié)合使用的纖維是為產(chǎn)品提供良好防火特性的礦物纖維，優(yōu)選地為石纖維。優(yōu)選地，隔熱覆蓋層包含至少20wt. %的氣凝膠，更優(yōu)選地至少 50wt. %，甚至更優(yōu)選地至少80wt. %，諸如達(dá)到90wt. %或者甚至達(dá)到98wt. %。通常，包含氣凝膠的隔熱覆蓋層能夠承受的溫度比例如礦棉更高。因此，與在例如礦棉產(chǎn)品的情況下相比，在隔熱覆蓋層中使用氣凝膠提供了能夠與在更高的溫度下運(yùn)行的裝置結(jié)合使用的隔熱產(chǎn)品。隔熱覆蓋層優(yōu)選地通過粘結(jié)劑固定至芯層。因此，避免將可作為熱橋的任何機(jī)械部件用于隔熱產(chǎn)品中。在優(yōu)選實(shí)施例中，粘結(jié)劑為無機(jī)粘結(jié)劑。通常，無機(jī)粘結(jié)劑能夠承受高溫并且不具有有機(jī)化合物，因此無機(jī)粘結(jié)劑不會對成品的防火特性有負(fù)面影響。無機(jī)粘結(jié)劑可基于水玻璃或任何其它適合的無機(jī)物質(zhì)。在一個實(shí)施例中，柔性隔熱芯層包括包含礦棉的第一芯層和包含氣凝膠的第二芯層，并且隔熱覆蓋層固定至包含氣凝膠的第二芯層。通過使得優(yōu)選等同的兩個包含氣凝膠的層朝向彼此，易于找到在兩個層之間粘合良好的粘結(jié)劑。將貼面與柔性隔熱芯層連接的多個元件優(yōu)選地包括延伸穿過貼面和隔熱芯層的一根或多根金屬線。還已知的是，可通過使用金屬線縫合礦棉墊來獲得與結(jié)合性和易處理性相關(guān)的良好產(chǎn)品質(zhì)量。貼面優(yōu)選地為金屬絲網(wǎng)，但是還可以為箔或片材，例如鋁箔或紙張。在后者的情況下，可使用玻璃纖維來加強(qiáng)箔或片材。因此，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)術(shù)語“貼面”意在表示能夠附接至隔熱芯層的表面的任何閉合的、有孔的或敞開的片材，包括上文所提到的那些材料和能夠像片材一樣處理的任何其它貼面材料。貼面在其能夠彎曲的意義上是柔性的， 從而成品還可適應(yīng)于非平面形表面。當(dāng)與隔熱芯層或隔熱覆蓋層相關(guān)聯(lián)地使用時(shí)，術(shù)語“柔性”的這個定義也是有效的。根據(jù)本發(fā)明的制造隔熱產(chǎn)品的方法包括下列步驟-提供具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的柔性隔熱芯層，-提供貼面，-通過多個元件將所述貼面連接至所述隔熱芯層的所述第一側(cè)面，所述多個元件從所述貼面延伸到所述隔熱芯層的所述第二側(cè)面，-提供柔性隔熱覆蓋層，-將所述隔熱覆蓋層固定至所述隔熱芯層的所述第二側(cè)面。該方法的結(jié)果是這樣一種產(chǎn)品將所述貼面固定至產(chǎn)品表面且提高產(chǎn)品的結(jié)合性的元件不完全延伸穿過產(chǎn)品的厚度，因此不形成通過產(chǎn)品的熱橋。將貼面連接至隔熱芯層的元件優(yōu)選地包括一根或多根線，該一根或多根線縫合穿過所述貼面和隔熱芯層。在優(yōu)選實(shí)施例中，通過向隔熱覆蓋層和隔熱芯層之間的界面施加粘結(jié)劑而將隔熱覆蓋層固定至隔熱芯層。通過這種方式，隔熱覆蓋層構(gòu)成了均勻隔熱層，在使用時(shí)，均勻隔熱層表現(xiàn)為在被隔熱裝置和產(chǎn)品的隔熱芯層之間沒有熱橋。


下面將參考附圖通過實(shí)例的方式來說明本發(fā)明，其中圖1以透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的隔熱產(chǎn)品的第一實(shí)施例；圖2示出了圖1中所示的隔熱產(chǎn)品的剖面；以及圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的隔熱產(chǎn)品的第二實(shí)施例的剖面。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的柔性隔熱產(chǎn)品1的第一實(shí)施例。由于產(chǎn)品1在柔性隔熱芯層4的第一側(cè)面3上設(shè)有柔性金屬絲網(wǎng)2，因此產(chǎn)品1為所謂的金屬絲網(wǎng)墊。在該第一實(shí)施例中，隔熱芯層4包括兩層，即，包含礦棉的第一芯層5和包含柔性氣凝膠基體合成物 (優(yōu)選地包含由礦物纖維加強(qiáng)的氣凝膠)的第二芯層6加強(qiáng)。第一芯層5和第二芯層6借助于多根金屬線7相互連接到絲網(wǎng)2上，所述金屬線7縫合穿過絲網(wǎng)2以及第一芯層5和第二芯層6。柔性隔熱覆蓋層8借助于分別良好地粘合到第二芯層6和隔熱覆蓋層8上的無機(jī)粘結(jié)劑固定到隔熱芯層4的第二側(cè)面9上(即第二芯層6的底面)上。在圖1中所示的實(shí)施例中，柔性隔熱覆蓋層8由與第二芯層6相同的材料，即氣凝膠基體合成物(優(yōu)選地包含由礦物纖維加強(qiáng)的氣凝膠)制成。通過為隔熱覆蓋層8和第二芯層6使用相同的材料，可以選擇與這兩個層均良好地粘合的粘結(jié)劑。圖2示出了圖1中所示的產(chǎn)品1的剖面。在圖2中，清楚地示出了將金屬絲網(wǎng)2、 第一芯層5和第二芯層6相互連接的金屬線7如何不延伸到產(chǎn)品1的底面10 ( S卩，隔熱覆蓋層8的最下方的側(cè)面)。在使用時(shí)，即，當(dāng)隔熱產(chǎn)品應(yīng)用到煮器、管件、通風(fēng)管道或其它裝置的表面上時(shí)，底面10將被布置為緊靠在所述表面上，并且由于隔熱覆蓋層，在被隔熱裝置的表面與延伸穿過芯層4和金屬絲網(wǎng)2的金屬線之間不存在直接接觸。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的柔性隔熱產(chǎn)品1的另一實(shí)施例。注意的是，盡管可能在結(jié)構(gòu)和/或材料上有所不同，對于與圖1和圖2中相同的部分將使用相同的附圖標(biāo)記。圖1、圖2和圖3中所示的實(shí)施例之間的主要差別在于，圖3中所示的實(shí)施例中的柔性隔熱芯層4僅包含一層隔熱材料。該隔熱芯層4可以例如由礦棉或氣凝膠基體合成物或這些材料的混合物制成。根據(jù)本發(fā)明，柔性隔熱覆蓋層借助于例如無機(jī)粘結(jié)劑粘合到隔熱芯層的第二側(cè)面9上。
權(quán)利要求
1.一種柔性隔熱產(chǎn)品(1)，包括-柔性隔熱芯層G)，其具有第一側(cè)面C3)和第二側(cè)面(9)，以及 -柔性貼面O)，其通過多個元件(7)連接至所述隔熱芯層(4)的所述第一側(cè)面(3)，所述多個元件(7)從所述貼面( 延伸到所述隔熱芯層的所述第二側(cè)面(9)，其特征在于，所述隔熱產(chǎn)品(1)還包括柔性隔熱覆蓋層(8)，所述柔性隔熱覆蓋層(8) 固定至所述隔熱芯層的所述第二側(cè)面(9)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述隔熱芯層(4)包含礦棉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述隔熱覆蓋層(8)包含氣凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述隔熱覆蓋層(8)通過粘結(jié)劑固定至所述隔熱芯層G)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述粘結(jié)劑為無機(jī)粘結(jié)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述隔熱芯層(4)包括 包含礦棉的第一芯層( 和包含氣凝膠的第二芯層(6)，并且所述隔熱覆蓋層(8)固定至所述第二芯層(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，將所述貼面( 與所述隔熱芯層(4)相連的所述多個元件(7)包括延伸穿過所述貼面(2)和所述隔熱芯層(4)的一根或多根金屬線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述貼面O)為金屬絲網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述貼面(2)為箔或片材，諸如鋁箔或紙張。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隔熱產(chǎn)品，其特征在于，所述箔或片材由玻璃纖維加強(qiáng)。
11.一種制造柔性隔熱產(chǎn)品(1)的方法，包括下列步驟 -提供具有第一側(cè)面C3)和第二側(cè)面(9)的柔性隔熱芯層0)， -提供柔性貼面0)，-通過多個元件(7)將所述貼面(2)連接至所述熱隔熱芯層⑷的所述第一側(cè)面(3)， 所述多個元件(7)從所述貼面( 延伸到所述隔熱芯層的所述第二側(cè)面(9)， -提供柔性隔熱覆蓋層(8)，-將所述隔熱覆蓋層(8)固定至所述隔熱芯層的所述第二側(cè)面(9)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過將一根或多根線縫合穿過所述貼面(2)和所述隔熱芯層(4)而將所述貼面( 連接至所述隔熱芯層(4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，通過將粘結(jié)劑施加到所述隔熱覆蓋層 (8)和所述隔熱芯層(4)之間的界面上而將所述隔熱覆蓋層(8)固定至所述隔熱芯層G)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述隔熱產(chǎn)品(1)包括權(quán)利要求 1-10中所提到的任一材料。
全文摘要
一種柔性隔熱產(chǎn)品(1)，包括柔性隔熱芯層(4)，其具有第一側(cè)面(3)和第二側(cè)面(9)；以及柔性貼面(2)，其通過多個元件(7)連接至所述隔熱芯層(4)的所述第一側(cè)面(3)，所述多個元件(7)從所述貼面(2)延伸到所述隔熱芯層(4)的所述第二側(cè)面(9)。所述隔熱產(chǎn)品(1)還包括柔性隔熱覆蓋層(8)，所述柔性隔熱覆蓋層(8)固定至所述隔熱芯層(4)的所述第二側(cè)面(9)上。還公開了一種用于制造這種產(chǎn)品的方法。
文檔編號F16L59/02GK102232160SQ200980143143
公開日2011年11月2日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者克里斯蒂安·斯科夫高·約爾根森 申請人:羅克伍爾國際公司