DE1400921B2 - Waermeisolierung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Waermeisolierung und verfahren zu ihrer herstellung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeisolierung mit 1,6 bis 100 in einem evakuierten Raum angeordneten Schichten je cm Isolierung aus vorgepreßtem, schlecht leitendem Papier oder papierähnlichem Material, dessen Fasern einen Durchmesser von weniger als 20 · 10~3 mm haben und im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Wärmeflusses liegen, und mit Wärmestrahlen reflektierenden Körpern. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Schichten einer derartigen Wärmeisolierung.
Eine Isolierung aus abwechselnd in einem evakuierten Raum angeordneten Schichten Wärmestrahlen reflektierender Folien und Blätter aus schlecht leitendem Fasermaterial ist bekannt. Als schlecht leitendes Material für eine solche Mehrschichtisolierung ist dauerhaft vorgepreßtes Papier aus nicht verbundenen Fasern geeignet.
Die im allgemeinen ausgezeichnete Wirkung solcher Isoliersysteme ist zwar bekannt, in besonderen Fällen genügen diese jedoch nicht den gestellten Isolationsanforderungen. Dies ist z. B. der Fall, wenn Wärme aus zwei Richtungen durch die Isolierung strömt. Die Wirksamkeit der Isolierung ist weitgehend auf die Unterbindung des Wärmestroms in im wesentliehen zur Folienrichtung senkrechter Richtung begrenzt. Besteht ein wesentlicher Temperaturunterschied bei einem Isolationssystem in parallel zur Folie verlaufender Richtung, so können große Wärmemengen entlang der normalerweise aus gut leitendem Metall bestehenden reflektierenden Folien geleitet werden.
Eine andere Schwierigkeit tritt auf, wenn Mehrschichtisolierungen mit zusammenhängenden Abschirmungen, z. B. bei Kugeln oder den Endabschlüssen zylindrischer Gefäße, mehrfach gekrümmt sein müssen. Unsorgfältiges Falten oder Knicken der Isolierschichten kann Kurzschlüsse zwischen den Abschirmanlagen zur Folge haben, wodurch die Isolierwirkung an solchen Stellen zunichte wird. Die dünnen reflektierenden Schichten können auch beim Knicken reißen, wodurch Strahlungsfenster entstehen. Die zur Vermeidung solcher Fälle erforderlichen Maßnahmen sind meist teuer und zeitraubend. Um Schaden zu vermeiden, müssen die Folienschichten oft einzeln verlegt werden, so daß die Schwierigkeiten mit der Zahl der Abschirmungsanlagen zunehmen.
Eine weitere Schwierigkeit bei den bekannten Ιεο-lierungen aus reflektierenden und schlecht leitenden Faserschichten ist die Unmöglichkeit, die Wärmeleitfähigkeit über eine bestimmte Grenze hinaus herabzusetzen.
Es ist auch eine Isolierung aus feinverteiltem Pulver niedriger Wärmeleitfähigkeit mit einem Gehalt an Metallteilchen in einen evakuierten Raum bekanntgeworden. Eine derartige Isolierung weist jedoch mehrere Unzulänglichkeiten auf. Pulver ist wegen der teilweise hohen Adsorptionsfähigkeit und wegen der leichten Beweglichkeit der Pulverteilchen schwierig zu evakuieren. Pulver besitzt ferner die Neigung zum Absetzen, was insbesondere bei beweglichen Isolationen nachteilig ist, da an den vom Pulver freigelegten Stellen die Isolationswirkung nachläßt.
Es besteht daher seit langem ein Bedarf für eine thermisch gleichmäßige Isolierung höchster Qualität, die Wärmeströmungen in allen Richtungen und aller Arten einen hohen Widerstand entgegensetzt und bei der die obenerwähnten Schwierigkeiten vermieden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine leicht faltbare Wärmeisolierung mit wesentlich verbesserten Isoliereigenschaften, wie sie insbesondere für tiefsiedende Gase, wie Helium und Wasserstoff, erforderlich sind, herzustellen, wobei gleichzeitig die Wärmeübertragung auch in einer zu den Isolationsschichten parallelen Richtung gering sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmestrahlen reflektierenden Körper einen Durchmesser von weniger als 5C0 · 10~3 mm haben, in einer Menge von 10 bis 60% gleichmäßig in dem Papier oder papierähnlichen Material verteilt und durch ein Bindemittel mit den Fasern dieses Materials verbunden sind.
Wärmestrahlen reflektierende Körper in einer Menge von weniger als 10% haben keine besonders abschirmende Wirkung, während bei mehr als 60% eine wärmeleitende Verbindung der Körper durch das Papier und entlang der Papieroberfläche und damit eine feste Leitbahn entstehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Schichten einer derartigen Wärmeisolierung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen homogene wäßrige Dispersion der Papier- oder papierähnlichen Fasern, feinverteilter Wärmestrahlen reflektierender Metallkörper, eines Bindemittels in einer Menge von 2 bis 20% des Gewichts der Fasern und der Wärmestrahlen reflektierenden Körper und eines kationischen Mittels in einer Menge von 0,5 bis 10% des Gewichtes der Fasern und der Wärmestrahlen reflektierenden Körper hergestellt wird, diese Dispersion in eine Papiermaschine mit geneigtem Sieb gegeben wird, wonach sich die Fasern, die Wärmestrahlen reflektierenden Körper und das Bindemittel in gleichmäßiger Verteilung auf dem Sieb absetzen und so ein Blattmaterial entsteht, das anschließend zusammengedrückt und getrocknet wird.
Die erfindungsgemäße Isolierung ist thermisch homögen, da die reflektierenden Körper gleichförmig in den dauerhaft vorverdichteten Faserschichten verteilt sind. Die Isolierung kann in beliebiger Weise gekrümmt werden, ohne daß ein thermischer Kurz-Schluß oder ein Zerreißen der Strahlung reflektierenden Komponenten eintritt, weil die Verteilung der Körper gleichmäßig ist. Die erfindungsgemäße Isolierung weist auch bei beweglichen Isolierungen keine Stellen verminderten Wirkungsgrades aus. Die erfindungsgemäße Isolierung ist zudem insgesamt wirksamer als alle bisher bekanntgewerderen Isolierungen dieser Art. Die besseren Isoliereigenschaften ergeben sich infolge einer besseren Orientierung der Wärmestrahlen reflektierenden Körper gegenüber der Richtung der Wärmeübertragung. Die Isolierung ist nach beiden Seiten senkrecht zu den Isolierschichten gleich wirksam. Bei den vorverdichteten Faserschichten werden die Körper in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Wärmeübertragung orientiert. Trotzdem wird eine Leitfähigkeit längs der Schichten wirksam unterbunden.
Als Material für die Wärmestrahlen reflektierenden Körper können vorteilhafterweise je nach den Erfordernissen Aluminium, Kupfer, Nickel, Molybdän oder kupferüberzogener Glimmer dienen.
Besonders wirksame und wirtschaftliche Tsolierungen · rhält man, wenn die Wärmestrahlen reflektierenden Körper Aluminiumflocken von einer Größe unter 50 · 10~3 mm, die in dem Papier oder dem papierähnlichen Material in einer Menge von 10 bis 40% enthalten sind, oder Kupferflocken von einer Größe unter 50 · 10~3 mm sind, die in dem Papier oder pa-
3 4
pierähnlichen Material in einer Menge von 30 bis 60% Die besten Ergebnisse werden hier mit 0,2 bis 3,8·
enthalten sind. 10"3 mm erzielt. Der vorstehende Bereich ist der
Das die Reflektionskörper enthaltende Papier kann zweckmäßigste Mittelwert zwischen erhöhter Brüchigz. B. auf Standardpapiermaschinen unter Verwen- keit und den höheren Kosten verhältnismäßig feiner dung eines Bindemittels wie gallertartiger Kieselsäure 5 Glasfasern und der größeren Leitfähigkeit und der in der folgenden Weise hergestellt werden, wobei die Empfindlichleit gegenüber Gasdruck von verhältnis-Kieselsäure vorzugsweise als Kieselsäuresol oder als mäßig starken Glasfasern. Glasfaserdurchmesser im wäßrige Lösung einer Verbindung wie Tetraäthyl- Bereich von 0,2 bis 0,75 · 10~3 mm sind für die Aussilikat verwendet wird. Zunächst werden die Papier- führung der Erfindung besonders geeignet, aber solche fasern und die reflektierenden Körper im gewünschten io zwischen 2,5 und 3,8 · 10"3 mm ergeben mit einem Verhältnis in einem Papierholländer oder einer geeigneten Bindemittel ebenfalls zufriedenstellende Mischvorrichtung gründlich vermischt, so daß sie Resultate.
eine im wesentlichen gleichmäßige wäßrige Dispersion Als schlecht leitendes Fasermaterial können im bilden. Das Bindemittel, z. B. gallertartige Kiesel- Rahmen der Erfindung ebenfalls gewisse organische säure, wird der Dispersion vorzugsweise in einer 15 Substanzen verwendet werden, z. B. das im Handel Menge von 2 bis 20 % des Gewichts der Fasern und als Rayon bekannte Viskosematerial, das als »Nylon« der reflektierenden Körper zugesetzt. Bei gallertarti- bekannte Polyamid, das als Dralon bekannte .Konger Kieselsäure beträgt das Bindemittel vorzugsweise densationsprodukt aus Dimethylterephthalat und Äthy-10 bis 2O°/o des Papiergewichtes, während ein organi- lenglykol, das als Dynel bekannte Vinylchlorid-Acrylsches Bindemittel in einer Menge von 2 bis 10°/0 20 nitril-Copolymer und Baumwolle,
enthalten sein sollte. Die feinen, Wärmestrahlen reflektierenden Körper
Die homogene wäßrige Dispersion wird in die können z. B. aus Aluminium, Kupfer, Nickel oder
Papiermaschine gleichzeitig mit der Lösung eines katio- Molybdän sein. Auch hier wird das Material von der
nischen Mittels eingebracht, vorzugsweise in einer Temperatur, der die Isolierung ausgesetzt werden soll,
Menge von 0,5 bis 10% des Gewichtes der Fasern 25 bestimmt. Aluminium ist bei Temperaturen unter
und der reflektierenden Körper, vorzugsweise 1 bis etwa 480° C beständig und ist für diesen Bereich
3 %. Kationische Stärken, wie z. B. aminmodifizierte zweckmäßig. Kupfer kann bei Temperaturen unter
Stärke, modifizierte Getreidestärke oder eine 55 bis etwa 480° C ebensogut wie Aluminium verwendet
60% Amylose enthaltende Hybridstärke sind geeignet. werden; bei Temperaturen zwischen etwa 480 und
Der pH-Wert der Dispersion wird vorzugsweise 30 etwa 940° C ist es zu bevorzugen, da sein Schmelz-
bei 2,7 bis 6, bei Glas-, Quarz-und mineralischen WoIl- punkt bei 1082° C liegt. Die Temperaturgrenze von
fasern zweckmäßigerweise im Bereich bei 2,8 bis 4, 940° C beruht auf der Notwendigkeit, den Dampfdruck
bei keramischen Fasern bei 4 bis 6 gehalten. Er sollte des Kupfers unter 0,01 ■ 10~3 mm Quecksilber zu
auch vor Einführung der Materialien in die Maschine halten. Molybdän hat einen außerordentlich hohen
innerhalb dieser Bereiche gehalten werden. Er läßt 35 Schmelzpunkt; er liegt bei 2621°C, aber wegen des
sich ohne weiteres durch Zusatz von Säure, z. B. Erfordernisses, seinen Dampfdruck unter 0,01 ·
Schwefelsäure, einstellen. 10~3 mm Quecksilber zu halten, ist sein praktischer
Die Dispersion wird zur Bildung des die reflektie- Verwendungsbereich auf Temperaturen unter etwa renden Körper enthaltenden Papiere auf das Sieb einer 192O0C begrenzt. Nickel ist bei Temperaturen unter Papiermaschine gegeben, dann durch Kompressions- 40 940° C (Kupfergrenze) bis zu etwa 1150° C gut brauchwalzen oder Vakuum zusammengepreßt und schließ- bar. Die obere Grenze von 1150° C liegt beträchtlich lieh nach einem üblichen Verfahren getrocknet. unter seinem Schmelzpunkt von 1454° C und wird
Statt eines anorganischen Bindemittels, wie gallert- wiederum durch das Erfordernis bestimmt, den Dampfartige Kieselsäure, können auch organische Binde- druck des Metalls unter 0,01 · 10"3 mm Hg zu halten, mittel, wie Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Poly- 45 Selbstverständlich können andere Erwägungen als die vinylchlorid, Polyvinylalkohol, Celluloseverbindungen, bezüglich des thermischen Erweichungspunktes die Carangummi, Guargummi, Acrylharze, wie Methyl- Wahl des Wärmestrahlen reflektierenden Körpers bemethacrylat, Formaldehydharze und Epoxyharze (in stimmen.
emulgierter Form) allein oder in Verbindung mit Zum Beispiel können Sicherheitsfaktoren die Veranorganischen Bindemitteln verwendet werden. Auch 50 Wendung eines leicht oxydierbaren Materials, wie Alugewisse Silikone, wie Phenylmethylverbindungen, sind minium, in einer Isolierung für flüssigen Sauerstoff geeignet. Bei Verwendung von organischen Binde- ausschließen.
mitteln werden die Fasern in einem sauren Medium Beste Ergebnisse werden erzielt, wenn die Wärme-
wie beschrieben dispergiert, aber die Dispersion kann strahlen reflektierenden Körper verhältnismäßig klein
vor Zusatz des Bindemittels neutralisiert oder sogar 55 sind, d. h. ihre maximale Teilchengröße unter 50 ·
basisch gemacht werden. Ein geeignetes Mittel zur 10~3 mm liegt. Aluminium- und Kupferanstrich-Pig-
Erhöhung des pH-Wertes ist Ammoniumhydroxyd, mentflocken von weniger als 0,5 · IO-3 mm Dicke
wobei der Restammoniak während des Trocknens ab- eignen sich für Systeme für verhältnismäßig niedrige
gegeben wird. Temperaturen besonders. Zum Zerkleinern der Flocken
Die Fasern können je nach den Temperaturen, 60 auf die gewünschte Größe verwendetes Schmiermittel denen die Mehrschichtverbundisolierung ausgesetzt wird vorzugsweise vor der Vermischung mit den werden soll, aus Glas, Keramik, Quarz oder Kalium- Fasern und dem Bindemittel entfernt. Zum Beispiel titanat bestehen. Für Temperaturen unter etwa 480° C hat eine im Handel erhältliche Sorte von Aluminiumsind z. B. Glasfasern zweckmäßig, die jedoch bei flocken die Form eines polierten Pulvers mit niedrihöheren Temperaturen leicht weich werden. In solchen 65 gern Restfettgehalt, das zu 98% Teilchengrößen unter Fällen sind dann die anderen Materialien geeigneter. 44 · 10~3 mm hat. Eine elektronenmikroskopische Bei Verwendung von Glasfasern haben diese Vorzugs- Prüfung dieses Pulvers ergibt, daß die Mehrzahl der weise einen Durchmesser von weniger als 5 · IQ-3 mm. Teilchen eine Größe zwischen 2 und 14 · 10"3 mm hat.
Die folgenden Beispiele erläutern die besondere Herstellung des neuen, bei den weiter unten beschriebenen thermischen und elektrischen Leitfähigkeitsversuchen verwendeten Isoliermaterials.
Beispiel 1
35,5 kg Glasfasern von 0,5 bis 0,67 · 10"3 mm Durchmesser und einer überwiegenden Länge von etwa 0,6 bis 0,8 mm wurden zusammen mit 5,7 kg Glasfasern von 1,5 bis 2,5 · 10~3 mm Durchmesser und der gleichen Länge wie die ersten Fasern in einen Papierholländer bzw. eine Mischvorrichtung gegeben. Es wurden 950 ml technisch reine Salzsäure und 4500 1 Wasser zugesetzt, was einen pH-Wert von etwa 3,0 ergab. Dieses Gemisch wurde zunächst in dem Holländer 10 Minuten lang aufgeschlagen, wobei die Walze von der Lagerplatte abgehoben war, und dann zur Trennung der Fasern 10 Minuten lang leicht gebürstet. Darauf wurden 22,6 kg, 30% Feststoffe enthaltender gallertartiger wäßriger Kieselerde und 2,2 kg Glaswolle zugesetzt und mit den Fasern 21 Minuten lang gemischt. Zuletzt wurden 22,6 kg Aluminiumflocken von einer Teilchengröße unter 50 ■ IO-3 mm zugesetzt und das Gemisch 10 Minuten lang in dem Holländer entfasert.
Ein kationisches Mittel wurde durch Mischen von 6,8 kg kationischer Stärke mit 150 1 kaltem Wasser und Erhitzen des Gemisches auf 900C, 15 Minuten langes Rühren und Verdünnen mit Wasser auf ein Gesamtvolumen von 225 1 hergestellt.
Die Dispersion der Fasern wurde weiter auf einen Feststoffgehalt von 0,25% verdünnt und in eine Papiermaschine mit einem geneigten Foudriniersieb gegeben. Gleichzeitig wurden die kationische Lösung und Salzsäure zugegeben, um den pH-Wert bei etwa 3,4 zu halten.
Die Glasfasern, Aluminiumflocken und die gallertartige Kieselerde setzten sich mit einem Anteil des kationischen Mittels auf dem Sieb ab und bildeten ein Papier, das abgenommen und in üblicher Weise getrocknet wurde.
Das auf diese Weise hergestellte trockene Papier enthielt 30 Gewichtsprozent Aluminium, war 0,081 mm dick und hatte eine Zugfestigkeit von 856 g in Maschinenlaufrichtung und 325 g in Querrichtung. Die Dichti betrug 0,315 g/cm3, die Porosität 0,161 m3/Min. in einem Kreis von 10 mm Durchmesser bei Verwendung eines Frazier-Pernometers. In nassem Zustand betrug die Zugfestigkeit 250 g in Maschinenlaufrichtung und 90 g in Querrichtung.
Beispiel 2
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde ein 45% Kupferflocken enthaltendes Papier aus Keramikfasern hergestellt. Das trockene Papier war 0,315 mm dick. Seine Zugfestigkeit betrug 1775 g in Maschinenlaufrichtung und 1069 g in Querrichtung, die Dichte 0,359 g/cm3 und die Porosität 0,546 m3/Min. auf einem Frazier-Pernometer. Im nassen Zustand betrug die Zugfestigkeit 494 g in Maschinenlaufrichtung und 319g in Querrichtung.
Die Figuren zeigen beispielsweise einige erfindungsgemäße Isolierungen, und zwar
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Verbundisolierung nach der Erfindung im flach liegenden Zustand, wobei zur besseren Veranschaulichung der unteren Schichten Teile weggelassen sind,
F i g. 2 eine entsprechende perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
F i g. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Mehrschichtverbundisolierung ähnlich der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform, jedoch unter zusätzlicher Veranschaulichung von Stützstreifen.
Die in F i g. 1 dargestellte Verbundisolierung enthält schlecht leitende blattförmige Fasermaterialschichten 2, die aus dauerhaft vorgepreßtem Papier beo stehen, das feinzerteilte, Wärmestrahlen reflektierende Körper 3 mit metallischen Oberflächen enthält, die gleichmäßig zwischen den Fasern 4 verteilt sind. Ein anorganisches oder organisches Bindemittel bindet die reflektierenden Körper 3 an die Fasern 4.
Viele Schichten aus dünnem Material isolieren viel wirksamer als wenige Schichten aus dickerem Material. Dies wird auf eine durch das Vorpressen erzielte Oberflächenwirkung zurückgeführt, die eine wirksamere Strahlungssperre ergibt.
An 0,05 bis 0,07 mm dicken, 20 und 40% Aluminiumflocken mit einer Größe unter 50 · 10^3mm, 14% gallertartiger Kieselerde und Glasfasern mit einem Durchmesser von 0,5 bis 0,75 ■ 10~3 mm wurde eine Reihe von Versuchen vorgenommen.
Die Wärmeleitfähigkeitswerte von 20 bis 30% Aluminiumflocken enthaltenden Glasfaserpapieren wurden in zwei Versuchen innerhalb eines Temperaturbereiches von Außenatmosphärentemperatur bis zu — 196CC und bei einem Vakuum unter 1 · 10~3 mm Hg mit dem Wärmeleitfähigkeitswert von gewöhnlichem Glasfaserpapier den gleichen Abmessungen verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.
Tabelle I 35
Material		 Papier
gewicht
g/m2 		Schich
ten
je cm
Dicke		 Dichte der
Isolierung
kg/m3 		Leitfähig
keit
κ·10-3
kcal
40 17,2
20,5
26,8		 42
57
74		 71
114,5
193		 h · m · 0C
Glasfaser
papier ....
Glasfaser mit
45 20% Alu
minium ...
Glasfaser mit
30% Alu
minium ...		 0,49
0,16
0..131
Die mechanischen Vorteile der neuen Isolierung sind recht eindrucksvoll; es besteht keine Neigung zum Absetzen, und die angebrachte Isolierung läßt sich ebenso leicht wie aus abwechselnden Schichten bestehenden Isolierungen evakuieren. Eine Oxydation der reflektierenden Körper hat sich bisher bei blattförmigen Faserschichten nicht als Problem erwiesen, solange das Material einer oxydierenden Atmosphäre nicht bei hoher Temperatur ausgesetzt wurde.
Außer den vorerwähnten Versuchen mit Aluminiumflocken enthaltendem Glasfaserpapier wurde auch Kupferflocken enthaltendes Glasfaserpapier und Kupferflocken enthaltendes Keramikfaserpapier hergestellt und geprüft (s. Beispiel 2). Der größte Durchmesser der Kupferflocken lag unter 50 · 10~3 mm, die Glasfasern hatten einen Durchmesser zwischen 0,5 und 0,75 · ΙΟ"3 mm und die Keramikfasern einen solchen von 2,5 ■ 10~3 mm.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind nachstehend in Tabelle II wiedergegeben. Die Angaben für Aluminiumflocken sind zum Vergleich wiederholt.
Tabelle II Gesamt
dichte
kg/m3 		Ka · 10-3
Papiermaterial*) Gewicht
einer
Schicht
g/cm2 		Schich
ten
pro cm		 114,5 0,16-
20 Gewichtspro
zent Alu
minium in
Glasfasern ...		 20,5 57 194 0,131
30 Gewichtspro
zent Alu
minium in
Glasfasern ...		 26,8 74 57,5 0,23
30 Gewichtspro
zent Kupfer in
Glasfasern ....		 28 21 196 0,215
30 Gewichtspro
zent Kupfer in
Glasfasern ....		 28 53,3
*) Das Bindemittel war bei dem Glasfaserpapier 14, bei dem Keramikfaserpapier 18,5 Gewichtsprozent gallertartige Kieselerde.
Alle in Tabelle II aufgeführten Versuche wurden zwischen der Raumtemperatur und —196°C bei einem Vakuum von unter 1 · 10~3 mm Hg ausgeführt. Die Keramikfaserisolierung ist speziell für eis Anwendung bei hohen, über dem Schmelzpunkt des Glases liegenden Temperaturen bestimmt. Bei diesem Versuch lagen die Temperaturgrenzen zwischen 50 und 680° C.
In F i g. 2 ist eine Verbundisolierung 10 dargestellt, die schlecht bitende Schichten 12 aus blattförmigem Fasermaterial, nämlich dauerhaft vorgepreßtem Papier, aufweist, das fein unterteilte Wärmestrahlen reflektierende Körper 13 mit metallischer Oberfläche enthält, die gleichmäßig in allen Richtungen in den Papierschichten verteilt sind. Dünne, biegsame, Wärmestrahlen reflektierende Abschirmungen 15 sind in Abständen zwischen aneinandergrenzenden Papierschichten angeordnet und werden von diesen gestützt, d. h., jede Abschirmfolie liegt mit jeder Seite gegen eine Papierschicht an, und die Fasern der Papierschichten verlaufen im wesentlichen parallel zu den Abschirmfolien.
ίο F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der Stützstreifen 16 zwischen benachbarte Papierschichten 12 gelegt sind. Diese Streifen sind vorzugsweise aus schlecht leitendem Fasermaterial und von geringer thermischer Empfindlichkeit gegenüber Druck. Jeder Streifen kann aus einem einzigen Band aus Stützmaterial bestehen, oder es können mehrere Bänder zur Erzielung der gewünschten Gesamtdicke zusammengenommen werden. Die Streifen haben vorzugsweise die gleiche Zusammensetzung und Form wie die reflektierende Körper enthaltenden Papierschichten 12. Andere geeignete Stützmaterialien sind z. B. Papier ohne reflektierende Körper und nicht gepreßte, sondern elastisch zusammengedrückte Gewebe. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind einander benachbarte Stützmateriallagen 16 quer zur Verbundisolierung mindestens teilweise miteinader und mit den unter zuvor aufgebrachten Schichten befindlichem Stützmaterial ausgerichtet, denn nur so wird die wirksame lockere Schicht und Reduzierung der Gesamtdichte der Isolierung erzielt. Im Querschnitt betrachtet, sollen die Stützteile eine verhältnismäßig dichte Säulenstruktur durch die Dicke der Isolierung bilden. Diese Säulen sollen die Schichten tragen und den Druck zwischen ihnen auf die tragende Wand ableiten. Die Bereiche zwischen den Säulen haben eine sehr niedrige Dichte, die unter der selbsttragenden Dichte liegen kann.
Andere Kombinationen von Papier und Strahlungswärme reflektierenden Körpern wurden hergestellt und in erster Linie auf ihre Brauchbarkeit bei hohen Temperaturen untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III
Isolierung*)
Papierlagen
pro cm		 Dichte
kg/m3
23,3 255
20,04 392
20,04 392
24,5 296
24,5 296
Temperaturbereich
Thermische
Leitfähigkeit
k·ΙΟ-3
kcal
m-g-°C
Nur 45 % Kupfer enthaltendes Keramikfaserpapier,
112 g/m2
45 °/0 Kupfer enthaltendes Keramikfaserpapier mit
112 g/m2, abwechselnd mit 0,012 mm dicker
Kupferfolie
45 % Kupfer enthaltendes Keramikfaserpapier mit
112 g/m2, abwechselnd mit 0,012 mm dicker
Kupferfolie
45 % Nickel enthaltendes Keramikfaserpapier,
96,3 g/m2, abwechselnd mit 0,003 mm dicker Folie aus einer Eisen-Nickel-Legierung
45 % Nickel enthaltendes Keramikfaserpapier,
96,3 g/m2, abwechselnd mit 0,003 mm dicker Folie aus einer Eisen-Nickel-Legierung
49 bis 680
27 bis 680
32 bis 885
66 bis 820
66 bis 1155
*) Als Bindemittel wurden 18,5 Gewichtsprozent gallertartiger Kieselerde verwendet.
8,99
1,215
1,445
5,1
14,4
109 543/143

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Wärmeisolierung mit 1,6 bis 100 in einem evakuierten Raum angeordneten Schichten je cm Isolierung aus vorgepreßtem, schlecht leitenden Papier oder papierähnlichem Material, dessen Fasern einen Durchmesser von weniger als 20 ■ ΙΟ-3 mm haben und im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Wärmeflusses liegen, und mit Wärmestrahlen reflektierenden Metallkörpern kleiner Größe, dadurch gekennzeichnet, -io daß die Metallkörper einen Durchmesser von weniger als 500 · 10~3 mm haben, in einer Menge von 10 bis 60% gleichmäßig in dem Papier oder papierähnlichen Material verteilt und durch ein Bindemittel mit den Fasern dieses Materials verbunden sind.
2. Wandisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzji:hnet, daß die Wärmestrahlsn reflektierenden Metallkörper Aluminiumflocken von einer Größe unter 50 · 1O-3 mm sind und in dsm Papier oder papisrähnlichen Material in einer Mengen von 10 bis 40 % enthalten sind.
3. Wandisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmsstrahlen reflektierenden Metallkörpsr Kupferflocken von einer Größs unter 50 · 10~3 mm sind und in dem Papier oder papbrähnlichsn Material in einer Menge von 30 bis 60% enthalten sind.
4. Verfahren zur Herstellung der Schichten einer Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen homogene wäßrige Dispersion der Papier- oder papisrähnlbhen Fasern, feinverteilter Wärmestrahlen reflektierender Metallkörper, eines Bindemittels in einer Menge von 2 bis 20% des Gewichtes der Fasern und der Wärmestrahlen reflektierenden Körper und eines kationischen Mittels in einer Menge von 0,5 bis 10% des Gewichtes der Fasern und der Wärmestrahlen reflektierenden Körpjr hergestellt wird, diese Dispersion in eine Papiermaschine rr.it geneigtem Sieb gegeben wird, wonach sich die Fasern, die Wärmestrahlen reflektierenden Körper und das Bindemittel in gleichmäßiger Verteilung auf dem Sieb absetzen und so ein Blattmaterial entsteht, das anschließend zusammengedrückt und getrocknet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Dispersion bei 2,7 bis 6 gehalten wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als kationisches Mittel eine kationische Stärke, z. B. eine aminmodifizierte Stärke, eine modifizierte Getreidestärke oder eine 55 bis 60% Amylose enthaltende Hybridstärke verwendet wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnunsen
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