Wärmeisolierendes Material, Verfahren zu dessen Herstellung sowie Verwendung des Materials
Die Erfindung betrifft wärmeisolierendes Material, welches eine Kunststoff-Folie mit einer aufgedampften Metallschicht aufweist, ein Verfahren zu dessen Herstellung, sowie eine Verwendung des Materials.
Es ist schon vor Jahren angeregt worden, wärmeisolierende Materialien der oben angegebenen Art für leichte Bekleidungsstücke, Schutzbekleidungen für Sportleute und dergleichen zu verwenden. Der Personenkreis, der solche Produkte benötigt, war und ist noch immer sehr gross, die erforderlichen Rohprodukte sind ebenfalls seit längerem verfügbar, und es hat auch nicht an Bemühungen gefehlt, brauchbare Materialien dieser Art zu schaffen.
Bisher waren diese Bemühungen jedoch ergebnislos. Es gibt zwar wärmeisolierende Folienmaterialien, die sich für bestimmte, eng begrenzte Zwecke eignen, es fehlt jedoch ein allgemein brauchbares Produkt. Ein Grund hierfür dürfte darin liegen, dass an Materialien dieser Art eine grosse Anzahl von Bedingungen gestellt werden, die sich häufig widersprechen, nämlich geringes Gewicht, kleine Dicke und niedrige Kosten einerseits und Dauerhaftigkeit, Festigkeit und geeignete Textur anderseits.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein wärmeisolierendes Material zu schaffen, das allen oben erwähnten Bedingungen genügt.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich die obige Aufgabe lösen lässt, wenn man gewisse, bereits verfügbare Materialien in spezieller Weise kombiniert.
Gegenstand der Erfindung ist: a) ein wärmeisolierendes Material, welches eine Kunststoff-Folie mit einer aufgedampften Metallschicht aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es mindestens eine zweite mit einer aufgedampften Metallschicht versehene Kunststoff-Folie aufweist, wobei die beiden Kunststoff-Folien mit ihren metallisierten Seiten einander zugekehrt sind und zwischen sich eine mit den Metallschichten verbundene Verstärkungseinlage aufweisen, wobei mindestens eine der Kunststoff-Folien eine Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich zwischen 80000 und 90 000 Angström von über 80 % aufweist.
b) ein Verfahren zur Herstellung eines solchen wärmeisolierenden Materials, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ausschliesslich auf die Verstärkungseinlage Klebstoff aufbringt und dann die metallisierten Seiten der beiden Kunststoff-Folien an die mit dem Klebstoff überzogenen Seiten der Verstärkungseinlage andrückt, sowie c) die Verwendung des wärmeisolierenden Materials zur Herstellung von Bekleidungen.
Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung enthält ein solches Material zwei dünne Kunststoff-Folien, die zwar selbsttragend sind, sich jedoch bei mässiger Zugbeanspruchung dehnen, und die mit im Vakuum aufgedampften, reflektierenden Metallschichten versehen sind. Mit den einander zugewandten Metallschichten ist eine als Verstärkungseinlage beispielsweise eine Fa seriage oder -matte verklebt. Mindestens eine vorzugsweise, jedoch beide Kunststoff-Folien sollen eine 80 W übersteigende Durchlässigkeit für Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich von 80000 bis 90000 Angström haben. Es ist zweckmässig, wenn die aussen liegenden Oberflächen der Kunststoff-Folien verschleissfest sind bzw. ausgestattet sind.
Die Verstärkungseinlage ist vorteilhafterweise praktisch nicht dehnbar. Hierzu vorzugsweise verwendete Fasern verlaufen im wesentlichen gerade und in verschiedenen Richtungen derart, dass sie auf das Material ausgeübte Zugkräfte sofort aufnehmen und dadurch eine Dehnung des Materials sowie eine dadurch verursachte Beschädigung der Metallisierung der Kunststoff-Folien verhindern. Das Fasermaterial hat vorzugsweise eine hohe Dichte, damit die nötige mechanische Festigkeit gewährleistet ist, die Wärmeleitfähigkeit soll jedoch gering sein. Zweckmässig kann die Lage aus Verstärkungsfasern aus einem offenen, lockeren Netzwerk solcher Fasern bestehen, wobei das Fasernetzwerk praktisch eben ist und die Abstände zwischen benachbarten Fa sern beträchtlich grösser sind als der Durchmesser der Fasern. Geeignete Fasern sind beispielsweise Glasfasern.
Das wärmeisolierende Material ist vorzugsweise so ausgebildet, dass als Verstärkungseinlage dienende Fasern zweckmässig auf den der Kunststoff-Folien zugewandten Seiten mindestens über den grössten Teil ihrer Länge mittels dünner Klebeschichten mit den Metallschichten verbunden sind. Die Kunststoff-Folien können sich örtlich um die aussen liegenden Teile der Faser Profile krümmen und sich an diese anschmiegen, so dass die Aussenflächen der Kunststoff-Folien verformt werden und zwischen den Metallschichten ein isolierender Luftzwischenraum verbleibt, der zweckmässig nicht grösser ist als angenähert der Durchmesser der Fasern.
Jede Faser kann aus einem Bündel aus monofilen Elementarfäden bestehen. Aufgabe der Fasern ist es vorzugsweise: erstens die Kunststoff-Folien im Abstand voneinander zu halten und einen isolierenden Luft- zwischenraum zu bilden, zweitens längere Wärmeleitungswege von der einen Kunststoff-Folie durch die Faser zur anderen Kunststoff-Folie zu gewährleisten und drittens die verhältnismässig schlaffen Kunststoff-Folien zu versteifen. Der Aussenfläche der Kunststoff-Folie kann ausserdem durch ein örtliches Anschmiegen der Kunststoff-Folien an den angeklebten Faserbündeln eine gewisse Textur verliehen werden, die dem Material einen angenehmeren Griff verleiht.
Die Kunststoff-Folie stellt einen abriebfesten, dauerhaften Träger und Schutz für die Metallschichten dar und ist gleichzeitig in der Lage, praktisch die ganze Infrarotstrahlung vom menschlichen Körper zur inneren reflektierenden Metallschicht und die reflektierende Strahlung zurück zum Körper zu übertragen. Die einzelnen Kunststoff-Folien können, obwohl sie dünn und für sich allein ziemlich dehnbar sein können, in den Bereichen zwischen den vorzugsweise als Verstärkungseinlage dienenden Fasern selbsttragend sein, so dass das ganze Produkt verstärkt wird und ein Träger für die
Metallschicht zur Verfügung steht.
Bei der Herstellung des vorliegenden wärmeisolie renden Materials kann eine dünne Verstärkungseinlage, beispielsweise eine Fasermatte mit Klebstoff überzogen und die metallisierten Oberflächen der Kunststoff-Folien dann unter mässigem Druck, z. B. mittels Formwalzen, gegen die entgegengesetzten Seiten der Verstärkungseinlage gedrückt werden. Es wird zweckmässig nur so viel Kleber verwendet, dass die Verstärkungseinlage beim Anpressen gerade an den Metallflächen haften. Da also in diesem Falle kein überschüssiger Kleber vorhanden ist, der beispielsweise von den Fasern abge quetscht werden kann, bleiben die übrigen Teile der Metallschichten in den Bereichen zwischen den Faserbündeln 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 Eindrückungen versieht, z. B. mittels einer Prägewalze.
Für das wärmeisolierende Material sind beispielsweise 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 8 und 9 ,um, was dem Strahlungsmaximum bei der Temperatur des menschlichen Körpers entspricht, eine Durchlässigkeit, die 80 % übersteigt, wobei gleichzeitig das Reflexionsvermögen der Kunststoff-Metall-Grenzfläche sowie der anderen Metalloberfläche für die von der Kunststoff Folie durchgelassene Infrarotstrahlung sehr hoch ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel des wäfmeisolieren- den Materials, das 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/m3 und darunter liegt. Die Schaumschicht weist zweckmässig eine geringe Dicke, z. B. 3 mm, auf.
Das vorliegende wärmeisolierende Material hat beispielsweise wegen des hohen Reflexionsvermögens (und damit geringen Abstrahlungsvermögens) der Metallschichten auf den Innenflächen der Kunststoff-Folien eine aussergewöhnlich geringe Durchlässigkeit für Wärmestrahlung. Ausserdem hat das Material, falls es eine Polyurethanschaumschicht enthält, wegen deren gefinger Wärmeleitzahl und wegen der schlecht wärmeleitenden Fasern und den Luftzellen eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit K von Materialien gemäss den bevorzugten Ausführungsbeispielen beträgt nur etwa 13,5 kcal/h m2 C m. Die scheinbare Wärmeleitzahl K ist bei einem wärmeisolierenden Material der vorliegenden Art zweckmässig kleiner als
19,2 keal/h m2 Cm.
Das vorliegende wärmeleitende Material eignet sich für viele Zwecke und wird erfindungsgemäss für Textilien verwendet, dabei ist es insbesondere für Decken und Bekleidungsstücke geeignet.
Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen wärmeisolierenden Materials werden nachfolgend näher erläutert:
Beispiel I
Als Aussenschichten wurden zwei 25 ,um dicke Polyäthylenfolien mit einer hochreflektierenden, im Vakuum aufgedampften Aluminiumschicht verwendet. Die Aluminiumschichten sind für sichbares Licht praktisch undurchlässig und haben einen elektrischen Flächenwiderstand von ungefähr 1 Ohm. Eine Glasfasermatte, deren einzelne Fasern aus einem Bündel von Elementarfäden bestanden, und jeweils einen Durchmesser von etwa 65 ,um hatten, und die eine nicht gewebte Gitterund Netzstruktur aufwiesen, in dem die geradlinigen Fasern ein etwa rechteckiges Muster bildeten, wurde an der einen Metallschicht angeordnet.
Anschliessend wurde ein geeignetes Polyurethanvorpolymerisat zwischen den Schichten verteilt und in bekannter Weise geschäumt (siehe z. B. USA-Patentschrift Nummer 3172 072). Der Polyurethanschaum hatte eine Dichte von ungefähr 48 kg/m3 und die Polyurethanschicht war ungefähr 3,2 mm dick. Das Produkt hatte an beiden Seiten eine Absorptionszahl unter 0,2 und eine scheinbare Wärmeleitfähigkeit K von 13,5 kcal/ h m2 C m, die auf eine noch zu beschreibende Weise gemessen wurde.
Beispiel 2
Das Material dieses Beispiels entspricht dem des Beispiels 1 mit der Ausnahme, dass kein Polyurethanschaum verwendet wurde, und die Glasfasermatte statt dessen mittels einer dünnen Kleberschicht, die vor der Bildung der Schichtstruktur auf die Fasermatte aufgebracht worden war, mit den beiden Metallschichten verklebt wurde. Die beiden Folien wurden dabei nur mit der Fasermatte, nicht jedoch miteinander verklebt.
Die Fasermatte bildete daher Lufteinschlüsse zwischen den beiden Metallschichten. Dieses Material hatte eine scheinbare Wärmeleitfähigkeit K von 9,6 kcal/ hm20 Cm
Bei dem obigen Beispiel enthielt die Fasermatte etwa 2,4 Fasern pro cm und der Durchmesser der Fasern betrug etwa 38 ,um. Dieses Material liess sich gut nähen und zu Bekleidungsstücken verarbeiten, seine Reissfestigkeit war aussergewöhnlich hoch.
Das Material dieses Beispiels wurde vorzugsweise während der Vereinigung der metallisierten Folien mit der Fasermatte geprägt oder genoppt. Hierdurch wurde der Griff, d. h. die Oberflächenbeschaffenheit des zusammengesetzten Materials verbessert, ohne dass dabei die ausgezeichnete Wärmeisolierfähigkeit oder Festigkeit litt.
Beispiel 3
Das Material dieses Beispiels entsprach dem des Beispiels 2 mit der Ausnahme, dass als Kunststoff-Folie eine etwa 6,3 ,um dicke Polyesterfolie (Polyäthylenterephthalat) verwendet wurde. Die Infrarotdurchlässigkeit von Polyester war nicht so gut wie die von Poly äthylen. Die metallisierte Oberfläche der Folie hatte jedoch ungefähr dasselbe Reflexionsvermögen und dieselbe Absorptionszahi wie die Metallschicht der Poly äthylenfolie. Die scheinbare Wärmeleitfähigkeit K dieses Produktes betrug etwa 23 kcayh mB O C m.
Die bei den obigen Beispielen angegebene Wärmeleitfähigkeit K wurde mittels eines einfachen Kalorimetertestes ermittelt, bei dem ein Teil des menschlichen Körpers, z. B. eine Hand, nachgebildet und die Wärmeisolierfähigkeit eines Produktes gegenüber einer kalten Umgebung gemessen wurde. Als Wärmespeicher diente ein Aluminiumblock mit den Abmessungen 153 x 83,3 x 19 mm. In diesem Block befand sich ein elektrisches Heizelement. Die Oberfläche des Blockes war mit schwarzem Filz überzogen, um die Absorptionszahl des menschlichen Körpers nachzubilden, die etwa 0,95 beträgt. Die Temperatur der Filzoberfläche wurde mittels eines Thermoelementes gemessen. Aus dem zu prüfenden Material wurde eine um den Block passende und diesen einschliessende Hülle hergestellt.
Der mit der Hülle umgebene Aluminiumblock wurde dann in einem Kühlschrank mittels dünner Glasfäden aufgehängt, um eine Wärmeableitung zu den Wänden des Kühlschrankes zu verhindern. Das Innere des Kühlschrankes hielt man auf einer konstanten, bekannten Temperatur.
Bei der Messung wurde die Temperatur im Kühlschrank und die Temperatur der Oberfläche der Wärmequelle gemessen. Die Heizung stellt man so ein, dass die Oberflächentemperatur entsprechend der Temperatur des menschlichen Körpers etwa 370 C betrug.
Man mass die elektrische Leitung, die erforderlich war, um den Wärmespeicher auf dieser Temperatur zu halten.
Aus dem bekannten Wärmegradienten zwischen dem Aluminiumblock und der Atmosphäre im Kühlschrank, der Oberfläche des Aluminiumblockes und der zur Aufrechterhaltung der Temperatur des Aluminiumblokkes erforderlichen elektrischen Leistung liessen sich sowohl die scheinbare Wärmeleitzahl K für das wärmeisolierende Material messen als auch verschiedene Materialien unter gleichen Bedingungen vergleichen. Die Wärmeleitzahl ergab sich als Funktion der Dicke des Materials, aus dem die Hülle bestand, und wurde in kcal pro Stunde pro m2 pro 0 C pro m gemessen.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich in der verschiedensten Weise abwandeln. Statt Polyäthylenfolien können bei den Beispielen 1 und 2 auch Polypropylenfolien verwendet werden. Eine oder beide Kunststoff-Folien können beidreits metallisiert sein. Die Oberfläche kann gefärbt werden, solange die verwendeten Farbstoffe eine gute Durchlässigkeit im fernen Infrarot haben.
Ausser den beschriebenen, nicht gewebten Fasermatten können auch andere Arten von Fasermatten verwendet werden, es können z. B. nicht gewebte Strukturen Verwendung finden, die aus geraden Fasern bestehen, die in drei oder mehr Richtungen ausgerichtet sind und beispielsweise Winkel von 1200 miteinander bilden. Statt Glasfasern können auch andere Werkstoffe verwendet werden, z. B. Fasern aus Nylon (Superpolyamid).
Thermally insulating material, process for its manufacture and use of the material
The invention relates to heat-insulating material which has a plastic film with a vapor-deposited metal layer, a method for its production, and a use of the material.
It has been suggested years ago to use heat-insulating materials of the type indicated above for light clothing, protective clothing for athletes and the like. The group of people who need such products was and is still very large, the necessary raw products have also been available for a long time, and there has also been no lack of efforts to create useful materials of this type.
So far, however, these efforts have been fruitless. While there are thermally insulating sheet materials that are suitable for certain narrowly defined purposes, there is no generally useful product. One reason for this is that a large number of conditions are imposed on materials of this type, which often contradict one another, namely low weight, small thickness and low cost on the one hand and durability, strength and suitable texture on the other.
The present invention is therefore based on the object of creating a heat-insulating material which satisfies all of the above-mentioned conditions.
The invention is based on the knowledge that the above object can be achieved if certain, already available materials are combined in a special way.
The invention relates to: a) a heat-insulating material which has a plastic film with a vapor-deposited metal layer, which is characterized in that it has at least one second plastic film provided with a vapor-deposited metal layer, the two plastic films with their metallized sides are facing each other and have a reinforcement insert connected to the metal layers between them, at least one of the plastic films having a permeability for infrared radiation in the wavelength range between 80,000 and 90,000 angstroms of over 80%.
b) a process for producing such a heat-insulating material, which is characterized in that adhesive is applied exclusively to the reinforcement insert and then the metallized sides of the two plastic films are pressed against the sides of the reinforcement insert coated with the adhesive, and c) the use of heat-insulating material for the manufacture of clothing.
According to one embodiment of the invention, such a material contains two thin plastic foils, which are self-supporting, but expand under moderate tensile stress, and which are provided with reflective metal layers vapor-deposited in a vacuum. With the metal layers facing one another, a reinforcement insert, for example a fa seriage or mat, is glued. At least one plastic film, but preferably both, should have a permeability exceeding 80 W for infrared radiation in the wavelength range from 80,000 to 90,000 Angstroms. It is expedient if the outer surfaces of the plastic films are or are equipped to be wear-resistant.
The reinforcement insert is advantageously practically inextensible. Fibers preferably used for this purpose run essentially straight and in different directions in such a way that they immediately absorb tensile forces exerted on the material and thereby prevent the material from stretching and the resulting damage to the metallization of the plastic films. The fiber material preferably has a high density so that the necessary mechanical strength is ensured, but the thermal conductivity should be low. The layer of reinforcing fibers can expediently consist of an open, loose network of such fibers, the fiber network being practically flat and the distances between adjacent fibers being considerably larger than the diameter of the fibers. Suitable fibers are, for example, glass fibers.
The heat-insulating material is preferably designed in such a way that fibers serving as a reinforcement insert are expediently connected to the metal layers on the sides facing the plastic films at least over the greater part of their length by means of thin adhesive layers. The plastic foils can bend locally around the outer parts of the fiber profiles and cling to them, so that the outer surfaces of the plastic foils are deformed and an insulating air gap remains between the metal layers, which is usefully no larger than approximately the diameter of the fibers.
Each fiber can consist of a bundle of monofilament filaments. The task of the fibers is preferably: firstly to keep the plastic films at a distance from one another and to form an insulating air gap, secondly to ensure longer heat conduction paths from one plastic film through the fiber to the other plastic film and thirdly to ensure the relatively slack ones Stiffen plastic sheeting. The outer surface of the plastic film can also be given a certain texture by locally nestling the plastic films on the glued-on fiber bundles, which gives the material a more pleasant grip.
The plastic film represents an abrasion-resistant, permanent carrier and protection for the metal layers and is at the same time able to transmit practically all of the infrared radiation from the human body to the inner reflective metal layer and the reflective radiation back to the body. The individual plastic films, although they can be thin and quite stretchable on their own, can be self-supporting in the areas between the fibers, which are preferably used as a reinforcing insert, so that the entire product is reinforced and a support for the
Metal layer is available.
In the production of the present heat-insulating material, a thin reinforcing insert, for example a fiber mat coated with adhesive, and then the metallized surfaces of the plastic films under moderate pressure, for. B. by means of forming rollers, are pressed against the opposite sides of the reinforcement insert. It is advisable to use only enough glue that the reinforcement insert just adhere to the metal surfaces when pressed. Since in this case there is no excess glue that can be squeezed from the fibers, for example, the remaining parts of the metal layers remain separate in the areas between the fiber bundles, so they do not adhere to each other, but form insulating air cells.
The air cells can be enlarged to improve the insulation by providing one or both foils with indentations after the metal layer has been applied, e.g. B. by means of an embossing roller.
For the heat-insulating material, for example, polyethylene foils that have been vapor-deposited with aluminum in a vacuum are well suited. As desired, such a plastic film has a permeability that exceeds 80% in the far infrared, i.e. in the wavelength range between approximately 8 and 9 μm, which corresponds to the radiation maximum at the temperature of the human body, while at the same time the reflectivity of the plastic -Metal interface as well as the other metal surface for the infrared radiation let through by the plastic film is very high.
In one embodiment of the heat-insulating material, which is suitable for uses in which a particularly small thickness is not important, the adhesive contains a non-combustible polyurethane foam which is formed between the layers and connects them to one another and to the reinforcing fiber mat. This foam preferably has a low density, which is in the order of magnitude of 48 kg / m 3 and less. The foam layer expediently has a small thickness, e.g. B. 3 mm.
The present heat-insulating material has, for example, due to the high reflectivity (and thus low emissivity) of the metal layers on the inner surfaces of the plastic films, an extraordinarily low permeability for thermal radiation. In addition, the material, if it contains a polyurethane foam layer, has a very low thermal conductivity because of its limited thermal conductivity and because of the poorly heat-conducting fibers and the air cells. The thermal conductivity K of materials according to the preferred exemplary embodiments is only about 13.5 kcal / h m 2 C m. In the case of a heat-insulating material of the present type, the apparent coefficient of thermal conductivity K is suitably smaller than
19.2 keal / h m2 cm.
The present thermally conductive material is suitable for many purposes and is used according to the invention for textiles, while it is particularly suitable for blankets and items of clothing.
Some preferred embodiments of the heat insulating material according to the invention are explained in more detail below:
Example I.
Two 25 .mu.m thick polyethylene films with a highly reflective, vacuum-deposited aluminum layer were used as the outer layers. The aluminum layers are practically impermeable to visible light and have an electrical sheet resistance of approximately 1 ohm. A glass fiber mat, the individual fibers of which consisted of a bundle of filaments, and each had a diameter of about 65 µm, and which had a non-woven lattice and net structure in which the straight fibers formed an approximately rectangular pattern, was arranged on one metal layer .
A suitable polyurethane prepolymer was then distributed between the layers and foamed in a known manner (see, for example, US Pat. No. 3,172,072). The polyurethane foam had a density of approximately 48 kg / m3 and the polyurethane layer was approximately 3.2 mm thick. The product had an absorption number below 0.2 on both sides and an apparent thermal conductivity K of 13.5 kcal / h m2 C m, which was measured in a manner to be described.
Example 2
The material of this example corresponds to that of example 1 with the exception that no polyurethane foam was used and the glass fiber mat was instead glued to the two metal layers by means of a thin adhesive layer which had been applied to the fiber mat before the layer structure was formed. The two foils were only glued to the fiber mat, but not to one another.
The fiber mat therefore formed air pockets between the two metal layers. This material had an apparent thermal conductivity K of 9.6 kcal / hm20 cm
In the above example, the fiber mat contained about 2.4 fibers per cm and the diameter of the fibers was about 38 µm. This material was easy to sew and process into garments, and its tear resistance was exceptionally high.
The material of this example was preferably embossed or napped during the union of the metallized foils with the fiber mat. This made the handle, i.e. H. improves the surface finish of the composite material without sacrificing excellent heat insulation properties or strength.
Example 3
The material of this example corresponded to that of example 2 with the exception that an approximately 6.3 .mu.m thick polyester film (polyethylene terephthalate) was used as the plastic film. The infrared transmission of polyester was not as good as that of polyethylene. However, the metallized surface of the film had approximately the same reflectivity and the same absorption number as the metal layer of the polyethylene film. The apparent thermal conductivity K of this product was about 23 kcayh mB O C m.
The thermal conductivity K given in the above examples was determined by means of a simple calorimeter test in which a part of the human body, e.g. B. a hand, and the thermal insulation capacity of a product against a cold environment was measured. An aluminum block with the dimensions 153 x 83.3 x 19 mm served as heat storage. There was an electrical heating element in this block. The surface of the block was covered with black felt in order to simulate the absorption number of the human body, which is about 0.95. The temperature of the felt surface was measured by means of a thermocouple. A casing fitting around the block and enclosing it was made from the material to be tested.
The aluminum block surrounded by the sleeve was then hung in a refrigerator by means of thin glass threads in order to prevent heat dissipation to the walls of the refrigerator. The inside of the refrigerator was kept at a constant, known temperature.
In the measurement, the temperature in the refrigerator and the temperature of the surface of the heat source were measured. The heating is set so that the surface temperature, corresponding to the temperature of the human body, was around 370 C.
The electrical wiring that was required to keep the heat accumulator at this temperature was measured.
From the known thermal gradient between the aluminum block and the atmosphere in the refrigerator, the surface of the aluminum block and the electrical power required to maintain the temperature of the aluminum block, it was possible to measure the apparent coefficient of thermal conductivity K for the heat-insulating material and to compare different materials under the same conditions. The coefficient of thermal conductivity resulted as a function of the thickness of the material from which the shell was made and was measured in kcal per hour per m 2 per 0 C per m.
The exemplary embodiments described above can be modified in the most varied of ways. Instead of polyethylene films, polypropylene films can also be used in Examples 1 and 2. One or both plastic films can be metallized on both sides. The surface can be colored as long as the dyes used have good far infrared transmission.
In addition to the non-woven fiber mats described, other types of fiber mats can also be used. B. non-woven structures are used, which consist of straight fibers that are oriented in three or more directions and form, for example, angles of 1200 with each other. Instead of glass fibers, other materials can also be used, e.g. B. nylon fibers (super polyamide).