DE6601616U - Waermeisolierendes material - Google Patents

Description

Kateria.-. rr.it r.ir.ofslti.E £..ei .".^1.¹W'':-;..:..., __ eir.ar.aer 2Ue--ov.ai.aten feiten ^p-.ei.s ο in« c ..-uv, igedampfte Metallschicht, tragen.

Es ist schon vor Janren ü._efic_c; ν . rc*r.j .. irm« is . ^. irrende Materialien der ooen ange_o<·-;uei.^c;. Art i r .<■;<::;>· Be-- I^ic. *r,^sstüeke, SchutzoeKleiaung fir v/orti" ;te ana G^öi,>eio:.f:, „ - »<r rwenden. Der Personenkreis, opv soieh^c Prod.,<t~ c^n'itiit, .rr und ist noch immer sehr grou, aie erforderlichen Kor.: "oa.Kie sind ebenfalls seit längerem verfugoar, und es hat auch :.icht an Bemühungen gefehlt, oraachöure Materialien dieser htI .%. schaffen. Eisher waren diese Lenühua^en jecocri ergebnislos. Ef gibt zwar wärmeisolierende Folienmaterialien, die sich f'ir gestimmte, eng begrenzte Zwecke eignen, es f«--:.lt jedoc:» ein aligemein brauchbares Produkt. Ein Grund hierfür dürfte darin liegen, daß an Materialien dieser Art eine große Anzahl von Bedingungen gestellt werdon, die sich häufig widersprechen, nämlich kl ,'ines Gewicht, geringe Dicke und niedrige Kosten einerseits und Dauerhaftigkeit, Festigkeit ν na geeignete Textur anaererseits,

Der vorliegenden Neuerung liegt also die Aufgabe zugrunde_a ein v/^rneisolierendes Material zu schaffen, aas allen oben erwähnte:. Bedingungen genügt.

Die Neuerung beruht auf der Erkenntnis, daß siel·, die otltfⁿ ».ufVabp lösen laut, wenn man gewisse, bereits verfügbare Materialien in spezieller Weist kombiniert.

Die Ziele der N^r «erung werden -ei einem wHrmeisolierr:;aen Material mit mindestens z\.pi Kunststoff-Folien, die auf aen einander zugewandt*=-! Ceiton jeweils eine dünne, im Vakuum aufge-

o-i-Ti; :*>,c Mr-tallsci . t tr^-.y-r., ^emäss der Neuerang dadurch r-rrcicr.i, dai .:visc:;p.i ai^ Metallschichten eine Lage aus Ver-St^rKuH, sfaoerw erlebt ist, die sicii üoer die wirksame Fläche der Schichten erstreckt, und daß mindestens eine der metallisierten Kunststoff-Folien eine BOfo übersteigende Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung im Bereich zwischen ου 000 und 90 OCO Angstrom hat.

Jernäss einer Ausgestaltung der Neuerung enthält ein solches Material zwei dünne Kunststoff-Folien, die zwar selbsttragend sind,sich jedoch bei mäßiger Zugbeanspruchung dehnen und mit i:n VaKuam aufgedampften, reflektierenden Metallschichten versehen sin*. . Mit den einander zugewandten Metallschichten ist eine Faserlage oder -matte verklebt. Mindestens eine, vorzugsweise jedoch beide Kunststoff-Folien sollen eine BQfo übersteigende Durchlässigkeit fur Infrarotstrahlung im V.'ellenmngenoereich von 30 000 ois 90 000 Sngströffi haben.

Gemäss einem weiteren Merkmal der Neuerung sind die Fasern praktisch nicht dehnbar, im wesentlichen gerade und in verschiedenen Richtungen verlaufend so angeordnet* <ia.S gi© auf das Material ausgeübte Zugkräfte sofort aufnehmen und dadurch eir.e Dehnung des Materials sowie eiae dadurch verursachte Beschädigung oer Metallisierung der Kunststoff-Folien verhindern. Das Fasermaterial '-.at dann vorzugsweise eine hohe Dichte, damit die nötige mechanische F stigkeit gewährleistet ist, die Wärmeleitfähigkeit soll jedoch gering sein. Ein für diesen Zvreck .-_COKT:otp? Material sind Glasfasern.

j .:·■■■■".^V3£ ei.iem ν eiteren Merkmal der Neuerung Desteht jede ! . - . -- ..r_ ei:.·-:·! 1'-IiO*=! aus monofilen Elementarfäden und dient j . ■ . · j:-.■■.:.s _i^c r^aststoff-Folien im Anstand voneinander zu ' . . -!..ο., isolierenden Luftzwischenraum zu oilden. . ■ ■ . "... -r·- ' 'irr::eleit^ngsv«ege von der einen Kunststoff-

.. : .^ raser;: ζ or anderen Kunststoff-Folie zu schaf-.■1* :-·...? ^i-: ·. erh?ltnismässig schlaffen ?Lunststoff-Folien - ...-;' .:·?:.!'] r.c.'ie der Kunststoff-Folien kann au3er- - . :...^? ;.r.scr.:T!iegei. aer Kunststoff-Folien an c ..j-.:. ?i:^-i° gewisse To*tür verliehen i..'r.. ar^.ex-.ehrr.eren Griff verleiht.

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Die Kunststoff-Folie stellt einen aoriebfesten, dauerhaften Träger und Schutz für die reflektierenden Metallschichten dar und ist gleichzeitig in eier Lage, praktisch die ganze Infrarotstrahlung vom menschlichen Körper zur inneren reflektierenden Metallschicht und die reflektierte Strahlung surüok zum Körper zu übertragen, Die einzelnen Kunststoff-Folien können, obwohl sie dünn und für sich allein ziemlich dehnbar sind, in den Bereichen zwischen den Fasern selbsttragend sein, so daß das ganze Produkt verstärkt wird und ein Träger für die reflektierende Metallschicht zur Verfugung steht.

Bei der Herstellung eines Materials gemäss der Neuerung kann eine dünne Fasermatte mit Klebstoff überzogen werden und die metallisierten Oberflächen der Kunststoff-Folien werden dann unter massigem Druck, z.B. mittels Formwalzen, gegen die entgegengesetzten Seiten der Fasermatte gedruckt- Es wird nur soviel Kleber verwendet, daß die Faserbündel beim Anpressen gerade an den Metallflächen haften. Da also kein überschüssiger Kleber vorhanden ist, der von den Fasern abgequetscht werder kann, bleiben die übrigen Teile der Metal!schichten i «en Bereichen zwischen den Faserüündeln getrennt, haften also dort nicht aneinander sondern bilden isolierende Luftzellen. Die Luftzellen können zur Verbesserung der Isolation vergrößert werden, indem man eine oder beide Folien nach dem Aufbringen. der Metallschicht mit Eindrüekungen versieht, z.B. mittels einer Prägewalze.

Für die Zwecke der Neuerung sind Polyäthylenfolien, die im Vakuum mit Aluminium bedampft worden sind, gut geeignet. Eine solche Kunststoff-Folie hat, wie gewünscht, Im fernen Infrarot, also im Wellenlängenbereich zwischen etwa B una 9 EU was dera Strahlungsmaximum bei der Temperatur der menschlichen Körpers entspricht, eine Durchlässigkeit, die 80^ üoersteigc, wobei gleichzeitig das Reflexionsvermögen der Kunststoff, Metall-Grenzfläche sowie der anderen Metalloberfläche f~lr die v^n der Kunststoff-Folie durchgelassene Infrarotstrahlung sehr hoch ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung ist eine Schichtstruktur, die zwei einseitig metallisierte Kunststorf -Folien enthält, deren metallisierte Seiten einander im Inneren der Schichtstruktur gegenüberliegen, während die Kunststoff -Folien die Außenseiten bilden. Zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Metallschichten befindet sich eine Senicht aus verstärkenden Fasern, die mit den beiden Metallschichten zu einem integralen Produkt vereinigt sind.

Bei einem Ausführungsbeispiei der Neuerung, die sich für Verwendungszwecke eignet, bei denen es nicht auf besonders geringe Dicke ankommt, enthält der Kleber einen nicht brennbaren Polyurethanschaum, der zwischen den Schichten gebildet ist und diese miteinander und der verstärkenden Fasermatte verbindet. Dieser Schaum hat vorzugsweise eine geringe Dichte, die in der Größenordnung von 48 kg/nP und darunter liegt und die Schaumschicht hat eine ziemlich geringe Dicke, z.B. größenordnungsmäßig 5 mm.

Das beschriebene zusammengesetzte Material hat wegen des hohen Reflexionsvermögen der- Metallschichten auf den Innenflächen der Kunststoff-Folien eine außergewöhnliche geringe Durchlässigkeit für wärmestrahlung. Außerdem hat das Produkt wegen der geringen Wärmeleitzahl des Polyurethanschaums, den schlecht wärmeleitenden Fasern und den Luftzellen eine sehr geringe Wärmeleitfaiiigkeit. Die scheinbare Wärmeleitfähigkeit K von Materialien gemäss den bevorzugten Ausführungsbeispielen der Neuerung beträgt nur etwa 13,5 kcal/h/m²/⁰C/m (O,O7BTU, ffc hour inch ⁰F).

Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele 1er Neuerung werden anhand der folgenden, nicht einschränkend auszulegenden Beispiele erläutert:

Beispiel 1

Als Außenschichten wurden zwei 25 m dicke Polyäthylen-Folien mit einer hochreflektierende.., im Valruum aufgecaspften Aluminiumschicht verwendet. Die Aluminium^chichten sine für sichtbares Licht praktisch undurchlässig und haoen einen

elektrischen Flächenwiderstand von ungefähr 1 Ohm. Eine Glasfasermatte, deren einzelne Fasern aus einem Bündel von Elementarfäden bestanden, jeweils einen Durchmesser von etwa ό5 m hatten, und eine nicht gewebte Gitter- oder Netzstruktur bildeten in dem die geradlinigen Fasern in einem etwa rechteckigen Muster angeordnet waren, wurde bei der einen Metallisierungsschicht angeordnet. Anschließend wurde ein geeignetes Polyurethanvorpolymerisat zwischen den Schichten verteilt und in bekannter Weise geschäumt (siehe z.B. USA-Patentanschrift 3 172 072). Der Polyurethanschaum hatte eine Dichte von ungefähr 48 Kg, rvr und die Polyurethanschicht war ungefähr 3,2 mm dick. Das Produkt hatte an beiden Seiten eine Aüsorptionszahl ^nter 0,2 und eine scheinoare Wärmeleitfähigkeit K von 13,3 kcal, h, m ⁰C rn, die auf eine noch zu beschreibende Weise gemessen wurde.

Beispiel 2

Das Material dieses Beispieles entspricht den des Beispiels 1 mit der Ausnahme, daS kein Polyuretfranschaura verwendet wurde und die Glasfasermatte stattdessen mittels einer d'innen Kleberschä °ht, die vor u^t Bildung der Schichtetruktar ä-if cie Fasermatte aufgebracht -«orden war, mit den oeiden Metallschichten verklebt vjurde= Die beiden Folien K«rden daöei nur mit der Fase" tte, nicht jedoch miteinander \«rklebt. Die Fasermatt» bildete daher Lufteinschi-ässe arischen den oeiden Ketausch iahten. Dieses Material hatte eine scheinbare Wärmeleitfähigkeit K

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sowohl die tcheincar- , 'r-^l-it zz'r.l K f-lr aas Isoliermaterial

E^dir.gurjjen verdeicre::. I-if- '.ör'*- '^.e~lz~.~r.± ist ein-= Fur.Ktion der DiCi-ie des Materials, ^..s ~·~~ ..ic HJiI-; ersteht. .:.- -..ira in kcal pro Ztsj:.a^a ;rc rs¹" -rc C · r: ". _Lfres£e:..

Dir oce:. ^fcrie.i-./:. ->-: * -..r.i.j.eis, i^ie lasser sich in aer vrrschi«dr-;.st°n .ei.rf s»:>.?.ir.'?^n, cr„.e aer. ?..απ;«η cer Neuerung zu überschreiten. Statt Polyäthlenfolien können bei den Beispielen 1 und 2 auer beispielsiveise Polypropylenfolien verwendet werden. Eine oder beide Kunststoff-Folien können beidseits .netallisiert sein. Die Ooerflache kann gefärbt werden, solange die .erwendeten Farbstoffe eine gute Durchlässigkeit im fernen Infrarot haoen.

Außer den oeschrieoenen, nicht ^ev.eDten Fasei^matten können auch andere Arten von Fasermatten ν erv^endet werden, es können z.E. nicht geuebte strukturen Verv.endunt: finden, die aus geraden Fasern oestehon, die in orei oder mehr Richtungen ausgerichtet sind und beispielsweise V.inkel >on 12o° miteinander bilden. Statt Glasfasern können auch andere V.erkstoffe .erv*f>ndet werden, z.E. Fasern aus N; ion (oupcr^ol;, amid).

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Wärmeisolierendes Material mit mindestens zwei Kunststoff-Folien, die mindestens auf den einander zugewandten Seiten,jeweils eißi

   dünne, im Vakuum aufgedampfte Metallschicht h gekennzeichnet, dai3 zwische

   tragen, Jd a d u Ί? c h gekennzeichnet, dai3 zwischen die Metallschichtcn eine Lage aus Verstärkungsfasern geRleot ist, und dai3 die Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich zwischen &0 000 una 90 000 Angstrom bei mindestens einer d^r Kunststoff-Folien über B>0% beträgt.

   2, Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Folien für sich dehnbar sind und außen liegende .erschi^ci3feste Ooerflächen bilden, und daß die Lage aus Versf-irkungsfasei'n aus Einern offenen, lockeren Netzwerk gerader, im wesentlichen nicht dehnbarer Fasern oesteht, <iaß das Fasernetzwerk im wesentlichen eben ist und daß die Aostände zwischen benachbarten Fasern beträchtlich größer sind als der Durchmesser der Fasern,

   jj. Material nach Anspruch 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Fasern auf beiden Seiten der Lage über den größten Teil ihrer Länge durch dünne Kl^berschichten mit de. MetalIschich-pn der Kuncts^off-Folien verbunden sind, daß sich die Kunststol'f-Folien örtlich um die außen liegenden Teile des Faserprofils krümmen und sich an diese anschmiegen, so daß die Außenflächen der Kunststoff-Folien verformt werden und zwischen der. Metallschichten ein isolierender Luftzwischenraum verbleibt, der nicht größer ist als etwa der Durchmesser der Fasern.

   4. Material nach Anspruch 1, 2 oder J>, dadurch gpkennzei chnet, daß jede Faser aus einem langgestreck"tpn. losen Bündel einer beträchtlichen Anzahl geradt Elementarfäden besteht.

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   5· Material nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierten Flächen der Kunststoff-Folie durcn einen in situ zvischen den Metallschichten gebildeten Poiyurethanschaum mit den Fasern verklebt sind.

   o. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ca<3 die Kunststoff-Folienaus Polyäthylen gestehen.

   7· Material nach einem der Ansprüche l-i>, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Folien aus Polypropylen bestehen.

   9. Isoliermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß die scheinbare Wärmeleitzahl K kleiner als 0,10 BTU, ft²/h/ Zoll, ⁰F ist.

   9· Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschichten eine von der Faserlage unabhängige Noppung haben.

   10. Material nach einem der ί u Ίι ι mi Inmim ΓΠΤ μι in ¹H

   dadurch gek e η __a. ΐ -? !""cT. net* daß es die Form

   Juer eines Bekleidungsstückes hat.

   D.e u'

   Ji.;.;. än.ää-.TSf· jrve.-tsser servier ».:r f Je' »ntsiref. s'* icr,ei. ime-esse: oeoun-enue aingesener «eroer. AU' Amno »e'oer. aer. uaiicnet. freuen qeneion. ... .

   f e-ae.·«! jucn ^:oroiuoter.