ES2939364T3 - Cubierta de carga y método para aislar una carga utilizando la misma - Google Patents

Cubierta de carga y método para aislar una carga utilizando la misma Download PDF

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Leslie Squires
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Abstract

Un laminado de cubierta de carga flexible y permeable al vapor que comprende: una capa exterior que comprende un sustrato que lleva un revestimiento, el revestimiento tiene partículas de materia reflectante de infrarrojos dispersas dentro de una matriz polimérica y proporciona una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior del exterior capa; y una capa de soporte laminada a una cara interior de la capa exterior. También se describen otros laminados de carga, cubiertas de carga y métodos de aislamiento de carga. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cubierta de carga y método para aislar una carga utilizando la misma
CAMPO TÉCNICO
Esta invención se refiere a cubiertas de carga y a métodos para aislar la carga.
ANTECEDENTES
Muchos productos se transportan largas distancias como carga y se requiere que se mantengan dentro de intervalos de temperatura definidos durante el transporte. Los productos farmacéuticos y los alimentos perecederos son ejemplos de este tipo de productos, al igual que algunos artículos electrónicos. Los productos pueden enviarse por cualquier medio conocido, carretera, barco o transporte aéreo, y suelen embalarse en palés para facilitar su manipulación durante el envío. La mercancía paletizada puede estar sometida a grandes oscilaciones de temperatura durante el transporte. Por ejemplo, pueden mantenerse a temperaturas relativamente bajas en la bodega de carga de un avión y luego dejarse en el exterior antes de la siguiente etapa de su viaje y estar sometidos a una alta radiación incidente y a temperaturas ambiente elevadas.
Los productos especialmente sensibles a los cambios de temperatura durante el transporte pueden paletizarse y protegerse con una cubierta de aislamiento térmico (cubierta de carga). Una cubierta de carga puede, por ejemplo, cubrir parte de un palé, típicamente los cuatro lados y la parte superior del palé o, proporcionando una lámina protectora bajo el palé puede cubrir los seis lados del palé.
Las cubiertas de carga térmicamente de aislamientos actuales incluyen una gama de materiales que pueden ser, por ejemplo, una cubierta protectora simple y delgada, por ejemplo, una lámina de una sola capa, que puede llevar una superficie reflectante, que proporciona un medio para atenuar modestamente los efectos de las fluctuaciones de temperatura externas, por ejemplo, reduciendo la influencia directa de la radiación solar incidente.
Las cubiertas de carga alternativas disponibles en el mercado están fabricadas con materiales multicapa diseñados para proporcionar propiedades de aislamiento térmico más significativas, es decir, sus valores de aislamiento térmico, por ejemplo, medidos por la resistencia térmica (valor R enm2.K/W), contribuyen a su rendimiento a la hora de proteger el contenido de los palés de fluctuaciones térmicas excesivas.
Ejemplos de tales cubiertas incluyen aquellas hechas de una o múltiples capas de materiales tipo envoltorio de burbujas, a menudo laminadas con capas exteriores reflectantes (baja emisividad). El rendimiento de aislamiento térmico de estos materiales laminados no es especialmente bueno, es decir, los valores R son relativamente bajos, ya que la transferencia de calor por convección puede producirse dentro de las burbujas de aire, que son macroburbujas cuyas dimensiones se miden en múltiples milímetros. La superficie exterior reflectante de los productos que incorporan capas exteriores reflectantes también da problemas de deslumbramiento cuando se manipulan a plena luz del sol. Otra desventaja de estas cubiertas es que, cuando las propias cubiertas se envían al cliente para su uso, son poco compresibles y, por tanto, voluminosas y relativamente caras de transportar.
Muchas cubiertas de carga de la técnica anterior son impermeables al vapor de humedad, lo que puede provocar una condensación no deseada dentro de la cubierta. De ahí la necesidad de cubiertas de carga permeables al vapor.
Un ejemplo de diseño conocido de cubierta de carga permeable al vapor de humedad (transpirable) es la cubierta de carga Tyvek® XTREME™ W50 (Du Pont). Esta cubierta está formada por una capa de polietileno de hilado rápido recubierta por una cara con aluminio reflectante, lo que proporciona una superficie de baja emisividad, y unida adhesivamente, por la cara aluminizada, a una guata, es decir, a una capa fibrosa y voluminosa de aislamiento térmico. Un tejido no tejido liso, fibroso y abierto al aire se adhiere además a la capa de aislamiento voluminosa y forma la superficie interna de la cubierta.
La superficie de baja emisividad de la cubierta de carga Tyvek® XTREME™ W50 está orientada hacia el interna, lo que reduce su eficacia contra la radiación solar incidente. Sin embargo, la naturaleza aluminizada de la superficie de baja emisividad provocaría un aumento de la oxidación y la corrosión si se expusiera al exterior, especialmente en caso de lluvia ácida o condiciones ambientales corrosivas, tales como el aire cargado de sal en entornos costeros y marinos.
Otro problema de las cubiertas de carga de la técnica anterior es que no consiguen mitigar los aumentos desiguales de temperatura dentro de la carga. Por ejemplo, se ha comprobado que las cubiertas de carga provocan aumentos de temperatura más rápidos en una región superior de un palé en comparación con una región inferior.
El documento WO2013/025827 se refiere a un producto transpirable para aplicaciones de transporte masivo de protección y cadena de frío, en particular una lámina reflectante para cubrir productos sensibles a la temperatura.
En el documento US2011/258972 un ensamblaje de cubierta hermética incluye un panel lateral plegado alrededor de las mercancías de un palé que presenta una abertura superior e inferior, un panel superior con una pluralidad de bolsas colocadas en una superficie interna por encima de una placa rígida ventilada, y un panel inferior que encierra el palé.
Sin embargo, sigue existiendo la necesidad en la técnica de cubiertas de carga alternativas y mejoradas. Es un objeto de la invención abordar al menos un problema asociado con la técnica anterior.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
Algunos aspectos de la invención se refieren a una cubierta de carga que comprende una pluralidad de laminados de aislamientos flexibles diferentes.
Un aspecto de la invención proporciona una cubierta de carga que comprende: un primer laminado de aislamiento flexible para cubrir una primera parte de la carga, comprendiendo el primer laminado una primera disposición de capas; y un segundo laminado de aislamiento flexible para cubrir una segunda parte de la carga, comprendiendo el segundo laminado una segunda disposición de capas diferente de la primera disposición de capas, estando el primer laminado unido, o dispuesto para ser unido, al segundo laminado, en el que el primer laminado de aislamiento de la cubierta de carga comprende una capa de material de cambio de fase que incluye un material de aislamiento flexible que comprende un medio poroso flexible que define un volumen de poros, y un material de cambio de fase sólido/líquido (PCM) dentro del volumen de poros.
Opcionalmente, la cubierta de carga puede comprender uno o más laminados de aislamientos flexibles adicionales para cubrir una o más partes adicionales de la carga, comprendiendo dicho uno o más laminados adicionales que comprenden otras disposiciones de capas diferentes de las disposiciones primera y segunda de capas y que están unidas a, o dispuestas para ser unidas a, al menos uno de los laminados primero y segundo.
Opcionalmente, la cubierta de carga puede comprender una pluralidad de primeros laminados y/o una pluralidad de segundos laminados.
Los laminados de aislamiento flexible primero, segundo u otro pueden comprender cada uno independientemente un laminado de cubierta de carga de acuerdo con cualquier aspecto o realización de la invención descrita en el presente documento.
] El laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo puede ser opcionalmente un laminado de aislamiento como se describe en cualquier parte del presente documento.
Opcionalmente, el laminado primero y/o segundo puede comprender:
un laminado de cubierta de carga flexible y permeable al vapor que comprende:
una capa exterior que comprende un sustrato que lleva un recubrimiento, teniendo el recubrimiento partículas de materia reflectante de infrarrojos dispersas dentro de una matriz polimérica y que proporciona una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa exterior; y una capa de soporte laminada a una cara interna de la capa exterior; o
un laminado de cubierta de carga impermeable al vapor flexible que comprende:
una capa exterior impermeable al vapor que comprende una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa exterior;
una capa de barrera de convección interna; y
un núcleo de aislamiento que comprende una guata fibrosa, estando el núcleo de aislamiento intercalado entre las capas exterior e interna.
De manera adecuada, el primer laminado de aislamiento flexible puede estar dispuesto para cubrir la parte superior de la carga, por ejemplo, la parte superior de un palé de carga. Adicional o alternativamente, el segundo laminado de aislamiento flexible puede estar dispuesto para cubrir un lado de la carga. De forma adecuada, el segundo laminado de aislamiento flexible puede estar dispuesto para cubrir los cuatro lados de un palé de carga. Ventajosamente, el primer laminado de aislamiento flexible puede estar dispuesto para cubrir una parte superior de la carga y comprender un laminado permeable al vapor como se define o describe en cualquier parte del presente documento.
Opcionalmente, el segundo laminado de aislamiento flexible puede estar dispuesto para cubrir un lado de la carga y comprender un laminado permeable al vapor o un laminado impermeable al vapor como se define o describe en cualquier parte del presente documento.
En una realización, la cubierta de carga comprende: un primer laminado de aislamiento flexible para cubrir la parte superior de la carga, siendo el primer laminado un laminado permeable al vapor, por ejemplo, como se define o describe en cualquier parte en el presente documento; y un segundo laminado de aislamiento flexible para cubrir un lado de la carga, siendo el segundo laminado un laminado permeable o impermeable al vapor, por ejemplo, como se define o describe en cualquier parte en el presente documento, estando cada laminado de la cubierta de carga unido a, o dispuesto para estar unido a, al menos uno de los otros laminados.
Convenientemente, el primer laminado de aislamiento flexible puede tener una mayor resistencia térmica que el segundo laminado de aislamiento flexible. De este modo, la cubierta de carga puede proporcionar aislamiento adicional donde más se necesita, es decir, en la parte superior, donde la exposición ambiental es mayor.
Una cubierta de carga de acuerdo con cualquier aspecto de la invención puede ser simplemente en forma de hoja. Sin embargo, preferentemente, la cubierta de carga puede estar dispuesta de forma que forme una cavidad para recibir la carga. En particular, la cubierta de carga puede tener forma de tapa, en particular forma de caja, para recibir y ajustarse perfectamente a un palé de carga. En particular, la cubierta de carga puede ser generalmente oblonga o cuadrada en planta, con cuatro lados, una parte superior y una abertura inferior para recibir la carga.
Los laminados de la cubierta de carga pueden comprender medios de fijación para ser fijados entre sí. Ventajosamente, los laminados de la cubierta de carga pueden comprender un solapamiento o saliente y/o una tira adhesiva para fijar el laminado a un laminado vecino. Por ejemplo, un primer laminado de aislamiento que cubre la parte superior de la carga puede solapar un segundo laminado de aislamiento que cubre un lado de la carga en forma de tapa, o el segundo laminado de aislamiento puede solapar la parte superior.
En una realización, al menos algunos (y preferentemente todos) de los laminados de la cubierta de carga se unen entre sí antes del despliegue en la carga, utilizando cualquier sistema de unión como cinta adhesiva de doble cara, adhesivos tales como fusión en caliente o costura. Los sellos entre los laminados deben ser adecuadamente estancas para evitar la entrada de agua en la cubierta. Adicional o alternativamente, los laminados de la cubierta de carga pueden unirse in situ.
En una realización, dos extremos de un laminado de cubierta de carga se unen para formar una envoltura lateral de la cubierta de carga. La envoltura puede combinarse posteriormente con una parte superior formada a partir de otro laminado de cubierta de carga.
La cubierta de carga puede incluir, o ser cooperable con, una base de aislamiento. De manera adecuada, la base de aislamiento puede comprender un laminado de cubierta de carga como se define o describe en cualquier parte en el presente documento. Convenientemente, la base puede comprender un laminado de cubierta de carga impermeable, por ejemplo, como se define o describe en cualquier parte en el presente documento.
Los laminados para cubiertas de carga que comprenden un núcleo de aislamiento con una guata fibrosa son especialmente ventajosos como base de aislamiento. En particular, el núcleo de aislamiento puede comprimirse para permitir que los pies de la carga se mantengan firmes sobre la base, pero se abre de forma elástica entre los pies para atrapar el aire y aumentar la resistencia térmica de la base.
La base de aislamiento puede comprender medios de fijación para ser fijada a los laminados de la cubierta de carga. Ventajosamente, la base puede comprender un solapamiento o saliente y/o una tira adhesiva para fijar la base a un laminado vecino. Por ejemplo, la base puede superponerse a un segundo laminado de aislamiento que cubre un lado de la carga en forma de tapa, o el segundo laminado de aislamiento puede superponerse a la base.
La cubierta de carga incluye una capa de PCM. El primer laminado de aislamiento flexible comprende la capa de PCM. La capa de PCM puede comprender cantidades discretas o intermitentes de PCM, tal como se describe a continuación con respecto al laminado permeable al vapor. Opcionalmente, el segundo laminado de aislamiento flexible puede no incluir prácticamente ninguna capa de PCM.
La capa de material de cambio de fase (PCM) incluye un material de aislamiento flexible que comprende un medio poroso flexible que define un volumen de poros, y un material de cambio de fase sólido/líquido (PCM) dentro del volumen de poros.
Algunos aspectos de la invención se refieren a métodos de aislamiento de cubiertas de carga.
Así, aún otro aspecto de la invención proporciona un método de aislar carga, el método que comprende cubrir la carga con una cubierta de carga laminada o cubierta de carga de acuerdo con cualquier aspecto o realización de la invención descrita en el presente documento.
En su forma más simple, cubrir la carga puede comprender cubrir la carga con un laminado de cubierta de carga similar a una lámina o una cubierta de carga.
La carga puede comprender convenientemente un palé de carga de planta oblonga. preferentemente, la cobertura de la carga puede comprender la colocación de una cubierta de carga generalmente en forma de tapa sobre el palé de carga. El método puede consistir en tirar de una cubierta preensamblada, o parcialmente preensamblada, sobre el palé de carga. El método puede incluir el montaje de la cubierta de carga in situ.
Opcionalmente, la carga puede tener una temperatura objetivo comprendida entre 15 y 25 °C. Alternativamente, la carga puede tener una temperatura objetivo comprendida entre 2 y 8 °C. De manera adecuada, la carga puede comprender un contenedor aislado con una temperatura interna objetivo comprendida entre 2 y 8 °C.
El método puede comprender asegurar la cubierta de carga a la carga.
Ventajosamente, la carga puede comprender un producto sensible a la temperatura. En una realización, la carga comprende productos farmacéuticos y/o alimentos perecederos.
El laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo puede comprender opcionalmente un laminado de cubierta de carga permeable al vapor con una superficie expuesta de baja emisividad proporcionada por un recubrimiento que contiene partículas reflectantes infrarrojas dispersadas.
De manera adecuada, el laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo puede comprender opcionalmente un laminado de cubierta de carga flexible y permeable al vapor que comprende: una capa exterior que comprende un sustrato que lleva un recubrimiento, teniendo el recubrimiento partículas de materia reflectora de infrarrojos dispersadas dentro de una matriz polimérica y que proporciona una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa exterior; y una capa de soporte laminada a una cara interna de la capa exterior.
El laminado de cubierta de carga flexible y permeable al vapor tiene una superficie de baja emisividad en una cara exterior, que atenúa los efectos de las fluctuaciones de temperatura externas, por ejemplo, reduciendo la influencia directa de la radiación solar incidente. Aunque la superficie de baja emisividad está expuesta, no es vulnerable a la oxidación y la corrosión como un recubrimiento aluminizado. No obstante, el laminado es permeable al vapor, por lo que puede ayudar a evitar la condensación.
La capa exterior del laminado puede tener ventajosamente una tasa de transmisión de vapor de humedad (MVTR) de al menos 50 g/m2 día, preferentemente de al menos 100 g/m2 día, más preferentemente de al menos 200 g/m2día, incluso más preferentemente de al menos 500g/m2.día. Opcionalmente, la capa exterior del laminado puede tener una permeabilidad al vapor de humedad superior a 820 g/m2.día. La permeabilidad al vapor de humedad o el índice de transmisión de vapor de humedad (MVTr ) se indican en toda esta especificación basándose en pruebas realizadas con un comprobador de permeabilidad al vapor de agua Lyssy modelo L80-5000 a 100%/15% HR, es decir, 85 % HR de diferencia y 23 °C.
La superficie de baja emisividad puede tener convenientemente una emisividad inferior a 0,5, preferentemente inferior a 0,3, más preferentemente inferior a 0,25 y más preferentemente inferior a 0,20. La emisividad expresa la cantidad de energía radiada por un material, materia o superficie. Un material o superficie ideal que emita el nivel teórico más alto de energía radiante tendría una emisividad, £, de 1 y un material o superficie ideal que no emita energía radiante tendría una emisividad de 0. En la práctica, todos los objetos tienen una emisividad comprendida entre 0 y 1. Todos los valores de emisividad (e) indicados en el presente documento se refieren a una temperatura de 25 °C.
Ventajosamente, para proteger contra la lluvia y otras condiciones ambientales se prevé que la capa exterior sea sustancialmente impermeable al aire y al agua líquida. Convenientemente, la capa exterior puede tener una cabeza hidrostática de al menos 100 cm, preferentemente de al menos 500 cm.
El sustrato de la capa exterior puede comprender cualquier capa adecuadamente impermeable al agua líquida, permeable al vapor de agua y dimensionalmente estable capaz de soportar el recubrimiento.
Ventajosamente, el sustrato puede comprender una capa membranosa o una película. En principio, el sustrato puede ser fibroso o filamentoso. Sin embargo, ventajosamente, el sustrato puede comprender una película o membrana monolítica (no porosa) o microporosa. Así pues, el sustrato puede ser no fibroso.
El espesor del sustrato puede variar según se desee, pero típicamente puede estar en el intervalo de 5 a 400 pm, en particular en el intervalo de 20 a 200 pm.
El sustrato puede ser sustrato monocapa o sustrato multicapa. Los sustratos multicapa pueden formarse, por ejemplo, por coextrusión y/o laminación.
Convenientemente, el sustrato puede ser polimérico. De manera adecuada, el sustrato puede comprender un polímero orgánico sintético, en particular una poliolefina.
Opcionalmente, el sustrato comprende biopolímeros orgánicos tales como uno o más de los carbohidratos adecuados (almidón, celulosa, glucógeno, hemicelulosa, quitina, fructanos, inulina, lignina y/o materiales a base de pectina), gomas, proteínas (animales o vegetales), coloides e hidrocoloides, polilácticos, poligalácticos y/o celulosa.
Siempre que el sustrato mantenga el nivel deseado de impermeabilidad al agua líquida, el sustrato puede comprender microporos o microperforaciones para ayudar a proporcionar permeabilidad al vapor de humedad.
Opcionalmente, el sustrato comprende una membrana microporosa. Una membrana microporosa es una matriz tridimensional o una estructura de tipo enrejado que incluye una matriz de poros interconectados que se extienden a través de la membrana microporosa.
Tal como se utiliza en el presente documento, el término "membrana microporosa" puede incluir membranas que tienen un tamaño medio de poro en el intervalo de aproximadamente 0,05 pm a aproximadamente 0,3 pm.
La membrana microporosa puede tener un espesor comprendido entre 5 y 400 pm, en particular entre 20 y 200 pm.
El sustrato puede comprender una membrana microporosa polimérica, en particular poliolefínica, en particular una membrana microporosa que comprenda, sustancial o totalmente, polipropileno. El uso de estos materiales es posible gracias al recubrimiento, que protege el sustrato de la radiación solar incidente, que de otro modo podría degradarlo rápidamente.
El uso de una capa de sustrato con base en celulosa puede aumentar significativamente la resistencia a la exposición a la luz UV en comparación con los productos actualmente disponibles con base en poliolefina estabilizada a los rayos UV, en particular polipropileno. Sin embargo, se ha comprobado que esto no es necesario debido al efecto protector del recubrimiento.
El recubrimiento puede tener cualquier grosor adecuado para conseguir el nivel deseado de emisividad y/o permeabilidad al vapor de humedad en el laminado. Para conseguir un equilibrio óptimo entre baja emisividad y permeabilidad al vapor de humedad, el peso del recubrimiento puede situarse preferentemente entre 0,8 g/m2 y 2,5 g/m2 Opcionalmente, el espesor del recubrimiento puede ser de hasta 1,5 pm aproximadamente, en particular de hasta 0,75 pm aproximadamente, por ejemplo, de hasta 0,5 pm aproximadamente. Por ejemplo, el espesor puede estar comprendido entre 0,1 pm y 0,75 pm.
El recubrimiento puede formarse de cualquier manera adecuada, por ejemplo, a partir de una dispersión o solución con base en disolvente o agua, a partir de un sistema sin disolvente, o como un recubrimiento por extrusión. La capa de recubrimiento puede aplicarse directamente sobre el sustrato, o puede haber una o más capas intermedias. El sustrato puede imprimarse o tratarse de otro modo para facilitar la adherencia de la capa de recubrimiento.
La matriz polimérica del recubrimiento puede ser ventajosamente sustancialmente continua y permitir la transferencia de vapor de humedad por difusión molecular. Convenientemente, la matriz polimérica y el recubrimiento en su conjunto pueden ser sustancialmente impermeables al agua líquida.
La matriz polimérica de la capa de recubrimiento puede estar compuesta de polímeros orgánicos sintéticos (por ejemplo, éster poliacrílico, copolímeros de acetato de polivinilo, poliuretanos, poliamidas alifáticas tales como nailon 6, nailon 6.6, nailon 4.6, polisulfona y polietersulfona y similares), derivados de la celulosa (por ejemplo, éteres, ésteres, nitrocelulosa, etc.), o polímeros naturales modificados o sin modificar (por ejemplo, almidones, proteínas, etc.). También pueden utilizarse mezclas de éstos con o sin adición de aditivos inorgánicos (por ejemplo, sílice pirógena). Sin embargo, generalmente se prefiere que tales aditivos inorgánicos estén sustancialmente ausentes de la capa de recubrimiento, ya que tales aditivos tienden a aumentar la emisividad de la película.
Convenientemente, la matriz polimérica del recubrimiento puede comprender cadenas poliméricas que tengan secciones de cristalinidad relativamente altas y bajas para facilitar la transferencia de vapor de humedad por difusión molecular.
Opcionalmente, la matriz polimérica del recubrimiento comprende un copolímero en bloque. El copolímero en bloque puede seleccionarse opcionalmente entre resinas de estireno butadieno y poliuretanos hidrófilos, incluyendo uretanos de poliéster, uretanos de poliéter, uretanos de policarbonato y polímeros de urea de poliuretano, o combinaciones de los mismos.
Ejemplos particularmente preferidos incluyen resinas de estireno butadieno estireno y poliuretanos hidrofílicos. Los poliuretanos hidrófilos que pueden utilizarse como material preferente para el aglutinante son el producto de la reacción de (a) poliisocianatos; y (b) polioles que contienen al menos dos grupos reactivos isocianato; y (c) opcionalmente un extensor de cadena activo que contiene hidrógeno.
Los poliisocianatos adecuados comprenden poliisocianatos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos. Como ejemplos de diisocianatos alifáticos adecuados, pueden citarse 1,4-diisocianatobutano, 1,6-diisocianatohexano, 1,6-diisocianato-2,2,4-trimetilhexano y 1,1,2-diisocianatododecano, solos o mezclados. Entre los diisocianatos cicloalifáticos especialmente adecuados se encuentran 1,3- y 1,4-isocianatociclohexano, 2,4-isocianato-1-metilciclohexano, 1,3-isocianato-2-metilciclohexano, 1-isocianato-2-(isocianometil)ciclopentano, 1,1'-metilenbis[4-isocianatociclohexano,1,1-(1-metiletilideno)bis(4-isocianatociclohexano),5-isocianato-1-isocianatometil-1,3,3trimetilcidohexano(isoforonadiisocianato), 1,3- y 1,4-bis(isocianatometil)ciclohexano,1,1-metilenbis[4-isocianato-3-metilciclohexano,1- isodanato-4(o3)-isodanatometiM-iTietNddohexano], ya sea solo o mezclado.
Los diisocianatos aromáticos particularmente adecuados incluyen 1,4-diisocianatobenceno, 1,1'-metilenobis[4-isocianatobenceno], 2,4-diisocianato-1-metilbenceno, 1,3-diisocianato-2-metilbenceno, 1,5-diisocianatonaftaleno, 1,1-(1-metiletilideno)bis[4-isocianatobenceno, 1,3-y 1,4-bis(1-isocianato-1-metiletil)benceno, solos o mezclados. También pueden utilizarse poliisocianatos aromáticos que contengan 3 o más grupos isocianato, tales como el 1,1',1"-metilidinetris[4-isocianatobenceno] y poliisocianatos de polifenilpolimetileno obtenidos por fosgenación de condensados de anilina/formaldehído.
Los polioles que contienen al menos dos grupos reactivos isocianato pueden ser polioles de poliéster, polioles de poliéter, polioles de policarbonato, polioles de poliacetal, polioles de poliésteramida o polioles de poliéter. Se prefieren los polioles de poliéster, polioles de poliéter y polioles de policarbonato.
Los polioles de poliéster adecuados que pueden utilizarse incluyen los productos de reacción terminados en hidroxilo de alcoholes polihídricos, preferentemente dihídricos (a los que pueden añadirse alcoholes trihídricos) con ácidos policarboxílicos, preferentemente dicarboxílicos, o sus correspondientes anhídridos de ácido carboxílico. También pueden incluirse polioles de poliéster obtenidos por polimerización de apertura de anillo de lactonas tal como la £-caprolactona.
Los ácidos policarboxílicos que pueden utilizarse para la formación de estos polioles de poliéster pueden ser alifáticos, cicloalifáticos, aromáticos y/o heterocíclicos y pueden estar sustituidos (por ejemplo, por átomos de halógeno) y saturados o insaturados. Como ejemplos de ácidos dicarboxílicos alifáticos, pueden mencionarse ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico y ácido dodecanedicarboxílico. Como ejemplo de ácido dicarboxílico cicloalifático, puede mencionarse ácido hexahidroftálico. Algunos ejemplos de ácidos dicarboxílicos aromáticos incluyen ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido ortoftálico, ácido tetracloroftálico y ácido 1,5-naftalenodicarboxílico. Entre los ácidos dicarboxílicos alifáticos insaturados que pueden utilizarse, cabe mencionar ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacónico, ácido citracónico, ácido mesacónico y ácido tetrahidroftálico. Algunos ejemplos de ácidos tri- y tetracarboxílicos son ácido trimelítico,el ácido trimésico y ácido piromelítico.
Los alcoholes polihídricos que pueden utilizarse para la preparación de los polioles de poliéster incluyen etilenglicol, propilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentilglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, dibutilenglicol, 2-metil-1,3-pentanodiol, 2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol, aductos de óxido de etileno o aductos de óxido de propileno de bisfenol A o bisfenol A hidrogenado. También pueden utilizarse trioles o tetraoles tales como trimetiloletano, trimetilolpropano, glicerina y pentaeritritol. Estos alcoholes polihídricos se utilizan generalmente para preparar los polioles de poliéster por policondensación con los ácidos policarboxílicos antes mencionados, pero también pueden añadirse como tales a la mezcla de reacción.
Los poliéteres polioles adecuados incluyen polietilenglicoles, polipropilenglicoles y politetraetilenglicoles.
Los polioles de policarbonato adecuados que pueden utilizarse incluyen los productos de reacción de dioles tales como 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, dietilenglicol, trietilenglicol o tetraetilenglicol con fosgeno, con diarilcarbonatos tales como difenilcarbonato o con carbonatos cíclicos tales como carbonato de etileno y/o propileno.
Los polioles poliacetálicos adecuados que pueden utilizarse incluyen los preparados haciendo reaccionar glicoles tales como dietilenglicol con formaldehído. También pueden prepararse poliacetales adecuados polimerizando acetales cíclicos.
El extensor de cadena activo que contiene hidrógeno que puede utilizarse opcionalmente es adecuadamente una poliamina primaria o secundaria alifática, alicíclica, aromática o heterocíclica que tiene hasta 80, preferentemente hasta 12 átomos de carbono, o agua. En este último caso, se obtiene un polímero de poliuretano totalmente reaccionado sin grupos isocianato libres residuales.
Cuando la extensión de la cadena del prepolímero de poliuretano se efectúa con una poliamina, la cantidad total de poliamina debe calcularse de acuerdo con la cantidad de grupos isocianato presentes en el prepolímero de poliuretano para obtener un polímero de urea de poliuretano totalmente reaccionado sin grupos isocianato libres residuales; la poliamina utilizada en este caso tiene una funcionalidad promedio de 2 a 4, preferentemente de 2 a 3.
El grado de no linealidad de los polímeros de urea de poliuretano está controlado por la funcionalidad de la poliamina utilizada para la extensión de la cadena. La funcionalidad deseada puede conseguirse mezclando poliaminas con diferentes funcionalidades amínicas. Por ejemplo, puede conseguirse una funcionalidad de 2,5 utilizando mezclas equimolares de diaminas y triaminas.
Ejemplos de tales extensores de cadena útiles en el presente documento incluyen hidracina, etilendiamina, piperazina, dietilentriamina, trietilentetramina, tetraetilentriamina, pentaetilentriamina, N,N,N-tr/s(2-aminoetil)amina, N-(2piperazinoetil)etilendiamina, N,N'-b¡s(2-am¡noet¡l)p¡peraz¡na, N,N,N'-tris(2-aminoetil)etilendiamina, N-[N-(2-am¡noet¡l)-2-aminoetil-N'-(2-aminoetil)piperazina, N-(2-am¡noet¡l)-N'-(2p¡peraz¡noet¡l)et¡lend¡am¡na, N,N-bis(2-am¡noet¡l)-N-(2-p¡peraz¡noet¡l)am¡na, N,N-bis(2p¡peraz¡noet¡l)am¡na, guan¡d¡na, melam¡na, N-(2-am¡noet¡l)-1,3-propanod¡am¡na, 3,3"-d¡am¡nobenc¡d¡na, 2,4,6-tr¡am¡nop¡r¡m¡d¡na, d¡prop¡lenotr¡am¡na, tetraprop¡lenepentam¡na, tr¡prop¡lenetetram¡na, N,N-bis(6-am¡nohex¡l)am¡na, N,N'-b¡s(3-am¡noprop¡l)et¡end¡am¡na, 2,4-b¡s(4'-am¡nobenc¡l)an¡l¡na, 1,4-butanod¡am¡na,1,6-hexanod¡am¡na, 1,8-octanod¡am¡na,1,10-decanod¡am¡na, 2-met¡lpentamet¡lend¡am¡na,1,12-dodecanod¡am¡na, ¡soforona d¡am¡na (o 1-am¡no-3-am¡nomet¡l-3 '5,5-tr¡met¡lc¡clohexano), b¡s(4am¡noc¡clohex¡l)metano (o b¡s(am¡noc¡clohexano-4-¡l)metano) y b¡s(4-am¡no-3-met¡lc¡clohex¡l)metano (o b¡s(am¡no-2-met¡lc¡clohexano-4-¡l)metano), ¡m¡nas de pol¡et¡leno, am¡nas de pol¡ox¡et¡leno y/o am¡nas de pol¡ox¡prop¡leno (por ejemplo, Jeffamines de TEXACO).
La cantidad total de poliaminas debe calcularse de acuerdo con la cantidad de grupos ¡socianato presentes en el prepolímero de poliuretano. La relación entre los grupos ¡socianato en el prepolímero y el hidrógeno activo en el extensor de cadena durante la extensión de la cadena está en el intervalo de aproximadamente 1,0:0,7 a aproximadamente 1,0:1,1, preferentemente de aproximadamente 1,0:0,9 a aproximadamente 1,0:1,02 en una base equivalente.
Preferentemente, el poliisocianato es un diisocianato y más preferentemente se selecciona de 1,1'-met¡lenob¡s[4-¡socianatobenceno] y 1,1'-met¡lenob¡s[4-¡soc¡anatoc¡clohexano].
Preferentemente, el poliol es un polietilenglicol seleccionado de etilenglicol, polietilenglicol, politetrametilenglicol y similares, eventualmente en mezcla con otros poliéteres polioles.
Preferentemente, el extensor de cadena es ¡soforona diamina (o 1-am¡no-3-am¡nomet¡l-3,5,5,tr¡met¡lc¡clohexano) solo o mezclado con hidracina.
La materia reflectante de la capa de recubrimiento es preferentemente una dispersión de un pigmento, tal como un pigmento metálico o un pigmento que presenta una superficie metálica reflectante.
Puede utilizarse una amplia gama de metales, entre los que se incluyen aluminio, bronce, acero inoxidable, latón, oro, níquel, plata, estaño, cobre o mezclas de los mismos. También pueden utilizarse pigmentos minerales tales como el vidrio o la mica recubiertos con superficies metálicas reflectantes. La materia reflectante se presenta preferentemente en forma de escamas o plaquetas.
La emisividad de la capa de baja emisividad para cualquier materia reflectante y recubrimiento en particular depende principalmente de dos variables: la cantidad de materia reflectante presente en el recubrimiento; y el espesor del recubrimiento. Los niveles más altos de materia reflectante darán emisividades más bajas pero un coste mayor, y por encima de los niveles críticos de adición la materia puede estar insuficientemente ligada dentro de la matriz polimérica.
Expresando la cantidad de materia reflectante o pigmento como una relación pigmento/aglutinante, la relación pigmento/aglutinante puede estar comprendida entre 3:1 y 1:10. Por "aglutinante" se entiende la matriz polimérica seca o s¡n d¡solventes que forma el recubr¡m¡ento en cuyo ¡nterna se d¡spersa el p¡gmento. Los recubr¡m¡entos con una menor relación pigmento/aglutinante pueden seguir proporcionando superficies adecuadas de baja emisividad aumentando el peso de la capa de recubr¡m¡ento por un¡dad de superf¡c¡e, que puede osc¡lar preferentemente entre 0,8 g/m2 y 2,5 g/m2.
Para cumplir más fácilmente los requisitos de resistencia de las cubiertas de carga, la capa de película exterior se lamina con una capa de soporte, es decir, una capa de soporte que tenga una resistencia superior a la de la capa de sustrato. En particular, la capa de soporte puede tener una mayor resistencia a la tracción y/o al desgarro que la capa exterior.
La capa de soporte puede laminarse convenientemente al sustrato mediante unión adhesiva intermitente.
La capa de soporte puede comprender ventajosamente un tejido, en particular un tejido no tejido. Opcionalmente, la capa de soporte comprende uno unido por hiladopolimérico, en particular un polipropileno unido por hilado. Es conveniente que el unido por hilado tenga un peso base comprendido entre 10 y 100 g/m2, en particular entre 30 y 70 g/m2.
Ventajosamente, el soporte puede tener una o más superficies reflectantes o de baja emisividad.
Convenientemente, la capa de soporte puede comprender un material altamente reflectante, tal como un pigmento. Convenientemente, la capa de soporte puede comprender un pigmento blanco. Opcionalmente, la capa de soporte tiene una superficie exterior blanca con una reflectividad luminosa en el intervalo visible (400 - 700 nm) de al menos 70 %, preferentemente al menos 80 % o incluso al menos 90 %.
Opcionalmente, la capa de soporte comprende un recubrimiento de baja emisividad. Convenientemente, la capa de soporte puede estar metalizada, preferentemente aluminizada. Ventajosamente, la capa de soporte puede comprender un recubrimiento metalizado u otro recubrimiento de baja emisividad en una superficie interna, es decir, una superficie orientada hacia la carga cubierta por el laminado en uso.
Para mejorar aún más la resistencia térmica del aislamiento, el laminado puede comprender además un núcleo de aislamiento que comprende una guata fibrosa, estando el núcleo de aislamiento intercalado entre la capa de soporte y una capa de barrera de convección interna.
La guata fibrosa del núcleo de aislamiento sirve para atrapar el aire, que es por supuesto un excelente de aislamiento siempre que se pueda controlar la convección. Un material adecuado para la guata es, por ejemplo, la fibra de tereftalato de polietileno (PET), pero puede utilizarse una amplia variedad de materiales.
Para contrarrestar la convección a través del núcleo de aislamiento, el núcleo de aislamiento se intercala entre la capa de soporte y una capa de barrera de convección interna.
Ventajosamente, el núcleo de aislamiento puede comprender una pluralidad de guatas fibrosas intercaladas con una o más barreras de convección internas para restringir la convección. Convenientemente, el laminado puede comprender dos, tres o cuatro guatas fibrosas intercaladas con una, dos o tres barreras de convección, respectivamente.
Se ha descubierto que, para minimizar la convección dentro del núcleo de aislamiento, el espesor (sin comprimir) de la guata fibrosa o de cada una de ellas debe ser de 15 mm o menos, preferentemente de 11 mm o menos.
La capa de barrera de convección interna y cualquier barrera de convección interna pueden ser de cualquier tipo adecuado para restringir el movimiento de masa de aire. Ventajosamente, la capa de barrera de convección y/o cualquier barrera de convección interna pueden comprender una superficie de baja emisividad, por ejemplo, una superficie metalizada o aluminizada. Opcionalmente, la capa de barrera convección interna comprende un tejido unido por hilado no tejido que tiene una superficie metalizada de baja emisividad orientada hacia el núcleo de aislamiento.
La capa de barrera de convección interna y cualquier barrera de convección interna pueden estar unidas adhesivamente a las guatas fibrosas vecinas, por ejemplo, de forma suelta mediante puntos de adhesivo.
Un laminado de cubierta de carga flexible y permeable al vapor puede comprender un material de cambio de fase ("PCM"). Estos materiales pueden actuar ventajosamente como moderadores de temperatura. En particular, estos materiales pueden utilizarse para almacenar calor provocando un cambio de "estado" o "fase" de los materiales, por ejemplo, de sólido a líquido.
A modo de ilustración, en un PCM sólido/líquido, el calor aplicado al PCM en estado sólido es absorbido por el PCM dando lugar a un aumento de la temperatura del PCM. Cuando la temperatura del PCM alcanza su temperatura de cambio de fase, es decir, la temperatura a la que el PCM pasa de estado sólido a líquido, el PCM deja de aumentar de temperatura y mantiene sustancialmente una temperatura constante a su temperatura de cambio de fase, "consumiendo" el calor que se le aplica y almacenándolo como calor latente. A la inversa, a medida que el PCM desciende de temperatura, el calor sensible que se consumió al pasar a fase líquida y se almacenó como calor latente se libera a la temperatura de cambio de fase del PCM, a medida que el PCM cambia a su estado sólido. Como antes, el PCM mantiene una temperatura sustancialmente constante a su temperatura de cambio de fase mientras cede el calor latente almacenado de licuefacción al pasar a su estado sólido.
El calor latente es el calor ganado por una sustancia sin aumento de temperatura durante un cambio de estado. En esencia, es la cantidad de calor necesaria para que una sustancia pase de una fase física a otra (más desordenada), por ejemplo, del estado sólido al líquido. Una vez que el material de cambio de fase ha cambiado completamente a la fase más desordenada, por ejemplo, un estado líquido, la temperatura del PCM comienza a subir de nuevo ya que el calor aplicado se absorbe ahora como calor sensible.
El PCM comprende un material que cambiará de fase en un intervalo de temperatura comprendido entre una temperatura mínima prevista de la carga y una temperatura máxima prevista a la que se expone la carga.
De forma adecuada, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura comprendida entre 0 y 35 °C, opcionalmente entre 2 y 30 °C. En una realización, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura comprendida entre 10 y 30 °C, opcionalmente entre 15 y 25 °C. En otra realización, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura entre 0 y10 °C, opcionalmente entre 2 y 8 °C.
El PCM puede seleccionarse de PCM inorgánico y PCM orgánico.
Ejemplos no limitantes de PCM incluyen cloruro de calcio hexahidratado, sal de Glauber, parafina (tal como n-Tetradecano (C-14), n-Hexadecano (C-16), y n-Octadecano (C-18), olefina, Na2SO 4.10H2 O, CaCh.6H O, NaHPO4.12H2 O, Na2S 2O3.5H2O y NaCO3.10H2O, y otros materiales compatibles con la función y el propósito divulgados en el presente documento. Heat and Cold Storage with PCM, Mehling, H; Cabeza, L.F, ISBN: 978-3-540­ 68556-2 proporciona información sobre diversos PCM y temperaturas de cambio de fase.
Un ejemplo de un PCM orgánico con una temperatura de cambio de fase de aproximadamente 21 °C es CrodaTherm™ 21, disponible en Croda Industrial Chemicals.
Para preservar la permeabilidad al vapor del laminado, el PCM puede incorporarse de forma dispersa o intermitente. Convenientemente, el laminado puede comprender una pluralidad de cantidades discretas de PCM.
El laminado puede incluir una capa de PCM. Pueden distribuirse cantidades discretas de PCM, preferentemente de forma sustancialmente uniforme, dentro de la capa de PCM. La capa de PCM puede estar opcionalmente adyacente a la capa de barrera de convección interna.
Las cantidades discretas de PCM pueden, por ejemplo, estar encapsuladas en un material impermeable a los líquidos, por ejemplo, en una pluralidad de celdas, y/o empapadas en un material absorbente. La capa de PCM puede comprender una capa de soporte permeable al vapor que porten cantidades discretas de PCM, por ejemplo, en forma de celdas discretas de PCM.
Adicional o alternativamente, el PCM puede aplicarse a fibras convenientemente absorbentes. Las fibras adecuadas pueden ser tejidas o no tejidas. La ventaja de este proceso es que la capa conserva gran parte de su transpirabilidad, sin necesidad de encapsulación impermeable al vapor. El PCM puede aplicarse pulverizándolo sobre las fibras o sumergiéndolas en una solución de PCM. Las fibras pueden ser cualquier fibra sintética o natural capaz de absorber el PCM. A modo de ejemplo, las fibras de poliolefina absorben PCM compuesto de hidrocarburos, tal como la parafina. La capa de PCM puede ser, por tanto, una capa de fibras absorbentes que porten PCM.
El laminado permeable al vapor puede comprender un solapamiento o saliente y/o una tira adhesiva para fijar el laminado a un laminado vecino. Convenientemente, la capa exterior puede formar un saliente.
El laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo puede comprender opcionalmente un laminado de cubierta de carga que comprenda una superficie expuesta de baja emisividad y un núcleo de aislamiento de convección restringida.
De manera adecuada, el laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo puede comprender opcionalmente un laminado de cubierta de carga flexible e impermeable al vapor que comprende: una capa exterior impermeable al vapor que comprende una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa exterior; una capa de barrera de convección interna; y opcionalmente un núcleo de aislamiento que comprende una guata fibrosa, estando el núcleo de aislamiento intercalado entre las capas exterior e interna.
Un laminado impermeable de este tipo tiene la ventaja de que la aplicación de la superficie expuesta de baja emisividad se facilita enormemente porque no es necesario que esta superficie sea permeable al vapor. En comparación con una superficie expuesta permeable al vapor de humedad y de baja emisividad, esto puede reducir los costes, reducir el nivel de emisividad alcanzable, o ambas cosas.
La superficie de baja emisividad puede tener convenientemente una emisividad inferior a 0,5, preferentemente inferior a 0,2, más preferentemente inferior a 0,1 y más preferentemente inferior a 0,05.
Convenientemente, la capa exterior del laminado impermeable al vapor puede comprender una película metálica o metalizada. Opcionalmente, la capa exterior del laminado impermeable al vapor puede laminarse con una capa de soporte, por ejemplo, un tejido no tejido.
De manera adecuada, la capa de barrera de convección interna y cualquier barrera de convección interna pueden ser como las descritas anteriormente con respecto al laminado permeable al vapor.
El núcleo de aislamiento puede ser como el descrito con respecto al laminado permeable al vapor. Por ejemplo, el núcleo de aislamiento puede comprender una pluralidad de guatas fibrosas intercaladas con una o más barreras de convección internas para restringir la convección. El laminado puede comprender dos, tres o cuatro guatas fibrosas. El espesor (sin comprimir) de la guata fibrosa o de cada una de ellas puede ser ventajosamente de 15 mm o menos, preferentemente de 11 mm o menos.
Un laminado impermeable al vapor puede comprender un material de cambio de fase ("PCM"). El PCM puede ser como el descrito anteriormente con respecto al laminado permeable al vapor.
El laminado impermeable al vapor puede comprender una capa de PCM. La capa de PCM puede comprender cantidades discretas o intermitentes de PCM como se ha descrito anteriormente con respecto al laminado permeable al vapor. Alternativamente, dado que la permeabilidad al vapor no es motivo de preocupación en el laminado impermeable al vapor, la capa de PCM del laminado impermeable puede comprender una capa continua de PCM, por ejemplo, una celda continua impermeable a los líquidos que contenga PCM.
El laminado impermeable al vapor puede comprender un solapamiento o saliente y/o una tira adhesiva para fijar el laminado a un laminado vecino. Convenientemente, la capa exterior puede formar un saliente.
También se divulgan en el presente documento métodos para fabricar cubiertas de carga.
Se prevé en el presente documento un método de fabricación de una cubierta de carga para cubrir una carga, por ejemplo una cubierta de carga de acuerdo con un aspecto o realización de la invención, comprendiendo el método los pasos de: formar un primer laminado de aislamiento flexible para cubrir una primera parte de la carga, comprendiendo el primer laminado una primera disposición de capas; formar un segundo laminado de aislamiento flexible para cubrir una segunda parte de la carga, comprendiendo el segundo laminado una segunda disposición de capas que es diferente de la primera disposición de capas; y unir el primer laminado al segundo laminado.
Opcionalmente, el paso de formación del laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo puede comprender la formación de un tubo hueco a partir de una lámina de laminado de aislamiento flexible. El tubo hueco puede, por ejemplo, formarse envolviendo la lámina de aislamiento flexible alrededor de un molde. En tales versiones, la lámina de laminado de aislamiento flexible es convenientemente más larga en longitud que el perímetro del molde, de modo que cuando el laminado de aislamiento flexible se envuelve alrededor del molde, una porción del laminado de aislamiento flexible se solapa. El laminado de aislamiento flexible puede adherirse a sí mismo a lo largo de la porción solapada, por ejemplo, utilizando cinta adhesiva de doble cara o un adhesivo.
El método puede comprender el paso de aplicar una capa de PCM a uno o más lados del laminado flexible primero y/o segundo. La capa de PCM puede comprender cantidades discretas o intermitentes de PCM. Alternativamente, la capa de PCM puede comprender una capa continua de PCM que cubra una porción o la totalidad de uno o más lados del laminado flexible primero y/o segundo. Cuando se utiliza el método en relación con la invención, el primer laminado de aislamiento flexible comprende la capa de PCM. Es decir, la capa de PCM puede estar dispuesta para cubrir la primera parte de la carga. El segundo laminado de aislamiento flexible puede no incluir prácticamente ninguna capa de PCM. Es decir, la capa de PCM puede estar comprendida únicamente en el primer laminado de aislamiento flexible, para cubrir opcionalmente la primera parte de la carga, que puede comprender una parte superior de la carga.
Cuando el método implica la aplicación de una capa de PCM a uno o más lados del laminado flexible primero y/o segundo, el método también puede comprender el paso de formar un tercer laminado flexible de aislamiento que cubra la capa de PCM. El tercer laminado de aislamiento flexible puede fabricarse ventajosamente del mismo material que el primero y/o el segundo laminado de aislamiento flexible. De este modo, la capa de PCM puede intercalarse convenientemente entre el laminado de aislamiento flexible primero y/o segundo y el tercer laminado de aislamiento flexible.
En la invención, la capa de material de cambio de fase incluye un material de aislamiento flexible que comprende un medio poroso flexible que define un volumen de poros, y un material de cambio de fase (PCM) dentro del volumen de poros. Esta disposición puede mitigar o evitar la acumulación de PCM. Además, dicha disposición puede permitir la flexión de la capa de material de cambio de fase cuando el material de cambio de fase está en estado sólido. Esto proporciona una ventaja sobre las disposiciones conocidas en las que la flexión de un material PCM en estado sólido no es posible.
Dado que, en aspectos de la invención, la capa de material de cambio de fase incluye un material de aislamiento flexible, las siguientes características pueden aplicarse a la capa de material de cambio de fase.
El material de aislamiento puede ser flexible en el sentido de que tiene al menos cierta capacidad para flexionarse o doblarse. En función de la aplicación, puede ser conveniente un grado de flexibilidad diferente.
Ventajosamente, en diversas realizaciones, el material de aislamiento flexible puede ser capaz de doblarse bajo su propio peso. Un método adecuado para determinar si un material puede doblarse por su propio peso es el ensayo en voladizo de Pierce ASTM D1388.
En el ensayo en voladizo de Pierce, se corta una muestra del material que se va a ensayar de 200 mm x 25 mm. A continuación, la muestra se desliza gradualmente sobre el borde de una plataforma de un dispositivo en voladizo de Pierce. A medida que el borde delantero del espécimen sobresale de la plataforma, puede doblarse por su propio peso, hasta que el borde delantero del espécimen entre en contacto con una superficie inclinada del dispositivo inclinada hacia abajo con un ángulo 0 = 41,5°. La longitud en voladizo (I) del espécimen se mide con una regla graduada. La longitud medida (I) se multiplica por un factor de escala para obtener un valor de la rigidez a la flexión (G) en Nm.
Para los propósitos de la presente memoria descriptiva, un material puede doblarse bajo su propio peso si un borde delantero del material hace contacto con la superficie inclinada en la prueba de voladizo de Pierce.
El material de aislamiento puede ser flexible sólo en un determinado estado del PCM. Por ejemplo, el material de aislamiento puede ser flexible, o incluso doblarse por su propio peso, sólo cuando el PCM está en estado líquido.
Ventajosamente, se ha encontrado en diversas realizaciones de la invención que la incorporación del PCM en el volumen de poros del medio poroso puede permitir la flexión donde el PCM está en un estado sólido y de otro modo se rompería.
Ventajosamente, el material de aislamiento puede ser flexible en todos los estados del PCM. Por ejemplo, el material de aislamiento puede ser flexible cuando el PCM está en estado líquido y cuando el PCM está en estado sólido. Normalmente, se alcanzarán diferentes grados de flexibilidad en diferentes estados del PCM. Por ejemplo, el material de aislamiento puede doblarse bajo su propio peso en el sentido de la prueba en voladizo de Pierce cuando el PCM está en estado líquido y tener un menor grado de flexibilidad cuando el PCM está en estado sólido.
Para mejorar la flexibilidad, el PCM puede ventajosamente llenar sólo una parte del volumen de poros, con una parte restante del volumen de poros que comprende aire. En diversas realizaciones, el material de cambio de fase puede rellenar entre 50 y 95 % del volumen de poros, en particular entre 40 y 90 % del volumen de poros, por ejemplo, entre 50 y 85 % del volumen de poros. Opcionalmente, el resto del volumen de poros puede llenarse de aire.
Convenientemente, para preservar el aire en el volumen de poros, el material de aislamiento puede estar sustancialmente sin comprimir.
Convenientemente, el material de aislamiento puede ser permeable al aire y/o al vapor. Esto puede ser beneficioso, por ejemplo, cuando se desea minimizar la condensación. Se ha descubierto que un material de aislamiento abierto al aire en el que sólo una parte del volumen de los poros está rellena de PCM puede proporcionar tanto una flexibilidad como una permeabilidad ventajosas.
El material de aislamiento puede mostrar permeabilidad al aire en el sentido de que cuando el material de aislamiento se somete a una cabeza hidrostática de agua y se aplica una presión de aire en la región de 9 a 13 kPa a la parte inferior, pueden verse burbujas en el agua por encima del material de aislamiento.
El medio poroso puede comprender opcionalmente una capa. La capa puede tener un espesor de entre 0,5 y 20 mm, por ejemplo, de entre 1 y 5, por ejemplo, de entre 1,5 y 3 mm.
Opcionalmente, el medio poroso puede tener una densidad (peso base) superior a aproximadamente 190 g/m2, o superior a aproximadamente 200 g/m2, o superior a aproximadamente 250 g/m2, o superior a aproximadamente 270 g/m2. El medio poroso puede tener una densidad comprendida entre 100 g/m2 y 2500 g/m2, por ejemplo, entre 100 g/m2 y 2000 g/m2, o entre 150 g/m2 y 1500 g/m2, o entre 150 g/m2 y 1000 g/m2, o entre 150 g/m2 y 750 g/m2, o entre 190 g/m2 y500 g/m2, o entre 190 g/m2 a 350 g/m2, o entre 200 g/m2 a 300 g/m2, o entre 250 g/m2 a 300 g/m2.
Ventajosamente, el medio poroso puede comprender fibras. Para aumentar la capacidad de absorción, las fibras del medio poroso pueden tener un diámetro relativamente pequeño. El diámetro medio de las fibras puede estar comprendido entre 1 y 10 pm, o entre 1 y 8 pm, o entre 1 y 4 pm, o entre 1 y 3 pm, por ejemplo, aproximadamente 1 |jm, o aproximadamente 2 pm, o aproximadamente 3 pm.
La cantidad de material de cambio de fase capaz de ser absorbido y retenido dentro de un medio poroso fibroso depende de la superficie total de las fibras, que a su vez depende del diámetro medio de las fibras y de la densidad del medio poroso. Cuanto mayor sea la superficie total de la fibra, mayor será la cantidad de material de cambio de fase que pueda mantenerse dentro del medio poroso fibroso.
En principio, el medio poroso puede estar hecho de cualquier material adecuado, pero convenientemente puede comprender un material sintético. Convenientemente, el medio poroso puede ser polimérico, es decir, comprender o consistir en uno o más polímeros (o copolímeros).
En diversas realizaciones, el medio poroso comprende una poliolefina, opcionalmente polipropileno.
De manera adecuada, el medio poroso puede comprender un material no tejido. Se conocen diversos materiales de este tipo. En diversas realizaciones, se ha descubierto que el material fundido-soplado proporciona una absorción particularmente eficaz de PCM.
El PCM puede ser de cualquier tipo adecuado. En la técnica se conoce un amplio intervalo de PCM. Estos materiales pueden actuar ventajosamente como moderadores de temperatura. En particular, estos materiales pueden utilizarse para almacenar calor provocando un cambio de "estado" o "fase" de los materiales, por ejemplo, de sólido a líquido.
A modo de ilustración, en un PCM sólido/líquido, el calor aplicado al PCM en estado sólido es absorbido por el PCM dando lugar a un aumento de la temperatura del PCM. Cuando la temperatura del PCM alcanza su temperatura de cambio de fase, es decir, la temperatura a la que el PCM pasa de estado sólido a líquido, el PCM deja de aumentar de temperatura y mantiene sustancialmente una temperatura constante a su temperatura de cambio de fase, "consumiendo" el calor que se le aplica y almacenándolo como calor latente. A la inversa, a medida que el PCM desciende de temperatura, el calor sensible que se consumió al pasar a fase líquida y se almacenó como calor latente se libera a la temperatura de cambio de fase del PCM, a medida que el PCM cambia a su estado sólido. Como antes, el PCM mantiene una temperatura sustancialmente constante a su temperatura de cambio de fase mientras cede el calor latente almacenado de licuefacción al pasar a su estado sólido.
El calor latente es el calor ganado por una sustancia sin aumento de temperatura durante un cambio de estado. En esencia, es la cantidad de calor necesaria para que una sustancia pase de una fase física a otra (más desordenada), por ejemplo, del estado sólido al líquido. Una vez que el material de cambio de fase ha cambiado completamente a la fase más desordenada, por ejemplo, un estado líquido, la temperatura del PCM comienza a subir de nuevo ya que el calor aplicado se absorbe ahora como calor sensible.
En diversas realizaciones de la invención, el PCM es orgánico. Sin embargo, los PCM inorgánicos también son conocidos y podrían utilizarse adecuadamente.
Un PCM orgánico puede, por ejemplo, comprender parafina o un hidrocarburo derivado de la parafina, un carbohidrato, un lípido o una mezcla de los mismos. Ejemplos no limitantes de PCM orgánicos incluyen n-tetradecano (C-14), nhexadecano (C-16) y n-octadecano (C-18) y olefina.
Alternativa o adicionalmente, el PCM puede comprender un PCM inorgánico tal como un hidrato de sal inorgánico o material eutéctico. Ejemplos no limitantes de PCM inorgánicos incluyen cloruro de calcio hexahidratado, sal de Glauber, Na2SO4.10H2O, CaCh.6H2O, NaHPO4.12H2O, Na2S2O3.5H2O y NaCO3.10H20O. Heat and Cold Storage with PCM, Mehling, H; Cabeza, L.F, ISBN: 978-3-540-68556-2 proporciona información sobre diversos PCM y temperaturas de cambio de fase.
En diversas realizaciones, el PCM es hidrófobo. Por ejemplo, el PCM puede comprender compuestos que tienen cadenas de carbono de al menos ocho, diez o doce átomos de carbono.
Un ejemplo de un PCM orgánico, hidrófobo con una temperatura de cambio de fase de aproximadamente 21 °C es CrodaTherm™ 21, disponible en Croda Industrial Chemicals.
El PCM comprende material que cambiará de fase en un intervalo de temperatura comprendido entre una temperatura mínima prevista y una temperatura máxima prevista que debe controlar el material de aislamiento. El cambio de fase se produce entre sólido y líquido.
De manera adecuada, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura entre -10 y 60 °C, opcionalmente entre 2 y 30 °C. En una realización, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura entre 10 y 30 °C, opcionalmente entre 15 y 25 °C. En una realización, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura entre 10 y30 °C, opcionalmente entre 15 y 25 °C. En otra realización, el PCM puede cambiar de fase a una temperatura entre 0 y 10 °C, opcionalmente entre 2 y 8 °C.
El material de aislamiento puede constituir una capa de PCM. Pueden distribuirse cantidades discretas de PCM, preferentemente de forma sustancialmente uniforme, dentro de una capa de PCM.
De forma adecuada, la capa de PCM puede tener un espesor comprendido entre 0,5 y 10 mm, por ejemplo, entre 1 y 5 mm, por ejemplo, entre 1,5 y 3 mm. El material de aislamiento puede presentarse como una lámina o un rollo. El material de aislamiento flexible puede laminarse con una o más capas suplementarias para formar un laminado de aislamiento.
Las capas suplementarias, y de hecho el laminado de aislamiento en su conjunto, pueden ser ventajosamente flexibles, al menos cuando el PCM está en estado líquido y opcionalmente también cuando el PCM está en estado sólido. Opcionalmente, el laminado de aislamiento puede doblarse por su propio peso en el sentido de la prueba Pierce citada anteriormente.
Ventajosamente, el material de aislamiento flexible puede estar intercalado entre las capas suplementarias primera y segunda. Convenientemente, el material de aislamiento flexible puede estar rodeado por dicha una o más capas. Esto puede ayudar a contener el PCM. Ventajosamente, el material de aislamiento flexible puede estar encapsulado por una o más capas suplementarias. Por ejemplo, el laminado puede adoptar la forma de una bolsa que contiene el material de aislamiento flexible.
La una o más capas suplementarias pueden comprender una capa de barrera para resistir la penetración del PCM desde la capa de material de aislamiento flexible fuera del laminado de aislamiento. La capa de barrera puede consistir en una película monolítica o microporosa. Entre los ejemplos de películas monolíticas se incluyen celulosa, poliamida y alcohol vinílico de etileno, pero el experto podrá apreciar una amplia gama de películas adecuadas.
Para mejorar el rendimiento de aislamiento, la capa o capas suplementarias pueden comprender ventajosamente una capa reflectante con una emisividad inferior a 0,5, preferentemente inferior a 0,3, más preferentemente inferior a 0,25 y más preferentemente inferior a 0,20. Dicha capa reflectante puede tener una superficie reflectante expuesta hacia el exterior.
Opcionalmente, una capa reflectora puede ser permeable al vapor, comprendiendo un sustrato permeable al vapor que porta un recubrimiento que tiene partículas de materia reflectora de infrarrojos dispersadas dentro de una matriz polimérica y que proporciona una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa reflectora. Tales capas reflectantes permeables al vapor se describen en el documento WO 2009/024804.
La una o más capas suplementarias pueden comprender una capa de soporte. Una capa de soporte puede, por ejemplo, comprender un material fibroso tejido o no tejido. Como capa de soporte, se puede utilizar una capa de unión por hilado.
Una capa de soporte puede laminarse adecuadamente, por ejemplo, mediante calor intermitente o unión adhesiva, a una capa de barrera o capa reflectante como se describe en el presente documento. Normalmente, una capa de soporte tiene una mayor resistencia a la tracción y/o al desgarro que la capa a la que está laminada.
Opcionalmente, la una o más capas suplementarias pueden comprender una o más capas permeables al aire y/o al vapor. En particular, la una o más capas permeables al aire y/o al vapor pueden tener una tasa de transmisión de vapor de humedad (MVTR) de al menos 100 g/m2.24 h, por ejemplo, al menos 200 g/m2.24 h, o incluso al menos 500 g/m2.24 h, según se determine utilizando un medidor de permeabilidad al vapor de agua Lyssy modelo L80-5000 a 100 %/15 % HR, es decir, 85 % HR de diferencia y 23 °C.
Opcionalmente, el MVTR puede ser como máximo de 2000 g/m2.24hr, por ejemplo, como máximo de 1500 g/m2.24hr, o incluso como máximo de 1000 g/m2.24hr según se determine utilizando el método antes mencionado.
Ventajosamente, el laminado puede ser permeable al aire y/o al vapor. El laminado puede, por ejemplo, tener un índice de transmisión de vapor de humedad (MVTR) de al menos 100 g/m2.24 h, por ejemplo, al menos 200 g/m2.24 h, o incluso al menos 500 g/m2.24 h, determinado utilizando un medidor de permeabilidad al vapor de agua Lyssy modelo L80-5000 a 100 %/15 % HR, es decir, 85 % HR de diferencia y 23 °C. Opcionalmente, el MVTR puede ser como máximo de 2.000 g/m2,24 h, por ejemplo, como máximo de 1.500 g/m2,24 h, o incluso como máximo de 1.000 g/m2,24 h, determinado mediante el método mencionado.
Para contener el material de aislamiento, una o más capas del laminado pueden sellarse en uno o más bordes laterales del laminado. Las capas pueden sellarse en todos los bordes del laminado. Ventajosamente, puede proporcionarse una bolsa sellada del material de aislamiento.
Opcionalmente, al menos una de las una o más capas del laminado de aislamiento puede comprender un polímero termoestable. Ventajosamente, esto puede permitir que una o más capas se sellen térmicamente para formar costuras.
Convenientemente, el laminado de aislamiento puede presentarse como una lámina o un rollo.
A lo largo de la descripción y reivindicaciones de esta memoria descriptiva, las palabras "comprende" y "contiene" y variaciones de las palabras, por ejemplo "que comprende" y "comprende", significan "incluyendo, pero no limitado a", y no excluyen otros componentes, enteros o pasos. Además, el singular abarca el plural a menos que el contexto exija lo contrario: en particular, cuando se utiliza el artículo indefinido, debe entenderse que la memoria descriptiva contempla tanto la pluralidad como la singularidad, a menos que el contexto exija lo contrario.
Las características preferidas de cada aspecto de la invención pueden ser las descritas en relación con cualquiera de los otros aspectos. Dentro del ámbito de la presente solicitud, se pretende expresamente que los diversos aspectos, formas de realización, ejemplos y alternativas expuestos en los párrafos anteriores, en las reivindicaciones y/o en la siguiente descripción y dibujos, y en particular las características individuales de los mismos puedan tomarse independientemente o en cualquier combinación. Es decir, todas las realizaciones y/o características de cualquier realización pueden combinarse de cualquier manera y/o combinación, a menos que dichas características sean incompatibles.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación se describirán una o más realizaciones de la invención, a modo de ejemplo únicamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista esquemática en sección de un laminado de cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 2 es una vista esquemática en sección de un laminado de cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 3 es una vista esquemática en sección de un laminado de cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 4 es una vista esquemática en sección de un laminado de cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 5 es una vista esquemática en sección de un laminado de cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 5A es una vista esquemática en sección de una capa opcional de PCM que puede añadirse a los laminados de las Figuras 1 a 5;
La Figura 6A es una vista esquemática en planta de un laminado superior de una cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 6B es una vista inferior en perspectiva de un laminado lateral de una cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 6C es una vista esquemática en planta de un laminado base de una cubierta de carga que no se ajusta a la invención pero que se describe a título ilustrativo;
La Figura 7 es una vista esquemática en sección lateral de una cubierta de carga no de acuerdo con la invención pero que se describe a título ilustrativo; y
Las Figuras 8A a 8M ilustran un método de ensamblaje de una cubierta de carga que tiene cuatro lados, una parte superior que comprende un PCM y una abertura inferior para recibir carga, de acuerdo con una realización de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1, un primer laminado 2 de cubierta de carga flexible y permeable al vapor comprende una capa 4 exterior que tiene una superficie 6 expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa 4 exterior; y una capa 8 de soporte laminada a una cara interna de la capa exterior.
La capa 4 exterior es impermeable al agua líquida pero permeable al vapor de agua, y que comprende un sustrato 10 que porta un recubrimiento 12 que tiene partículas de materia 14 reflectante de infrarrojos dispersadas dentro de una matriz polimérica 16 para proporcionar la superficie de baja emisividad
El sustrato de la capa exterior es una película de polipropileno microporoso (ex Lensing) con un espesor de aproximadamente 30 pm. El recubrimiento comprende una matriz polimérica formada por un poliuretano hidrófilo y transpirable, concretamente un poliuretano alifático con base en disolvente.
Dispersadas dentro de la matriz polimérica hay partículas de materia reflectante de infrarrojos, específicamente plaquetas de aluminio o aluminio de calidad "dólar de plata" con un diámetro de partícula de aproximadamente 2 pm a aproximadamente 50 pm.
La relación partícula/matriz dentro del recubrimiento es aproximadamente 1 y el recubrimiento se ha aplicado al sustrato mediante recubrimiento por huecograbado.
El recubrimiento se aplica a un lado exterior expuesto del sustrato y proporciona una emisividad de aproximadamente 0,16. El MVTR de la capa exterior es de aproximadamente 170g/m2 día.
La capa de soporte es una unión por hilado de polipropileno blanco con un peso aproximado de 50 g/m2 y un lado aluminizado en dirección opuesta a la capa exterior. La capa de soporte está unida adhesivamente a una cara interna del sustrato, opuesta a la cara externa que porta el recubrimiento. Para preservar la permeabilidad al vapor del laminado, la unión es intermitente.
El MVTR del laminado en su conjunto es de aproximadamente 70 g/m2.día.
Refiriéndonos ahora a la Figura 2, un segundo laminado 18 de cubierta de carga flexible y permeable al vapor comprende una capa exterior como la descrita con respecto al laminado de la Figura 1 (salvo que la capa de soporte no está iluminada) un núcleo 20 de aislamiento que comprende una guata 22 fibrosa de PET, y una capa 24 de barrera de convección interna. Los números de referencia iguales se utilizan para partes similares.
La guata fibrosa de PET tiene un peso de aproximadamente 190 g/m2 y un espesor de aproximadamente 11 mm. La guata fibrosa se une mediante puntos de adhesivo a la capa de soporte y a la capa de barrera de convección interna. De este modo, la capa exterior y la capa de barrera de convección interna intercalan el núcleo de aislamiento.
La capa de barrera de convección interna es una capa blanca de polipropileno unida por hilado con un peso aproximado de 50 g/m2 y una cara interna aluminizada expuesta en dirección opuesta a la guata.
El segundo laminado tiene un valor R de aproximadamente 0,3 m2.K/W.
Refiriéndonos ahora a la Figura 3, un tercer laminado de cubierta 26 de carga flexible y permeable al vapor es idéntico al laminado de la Figura 2, excepto en que el núcleo de aislamiento comprende el primero y el segundo de las guatas fibrosas de PET separadas por una barrera 28 de convección interna. La barrera de convección es una unión por hilado de polipropileno blanco de aproximadamente 50 g/m2, aluminizado por una cara.
El tercer laminado tiene un valor R de aproximadamente 0,6 m2 K/W.
Remitiéndonos ahora a la Figura 4, un cuarto laminado de cubierta 30 de carga flexible y permeable al vapor 30 es idéntico al laminado de la Figura 3, salvo en que el núcleo de aislamiento comprende la primera, segunda y tercera de las guatas fibrosas de PET, separadas por dos de las barreras de convección internas, y en que el sustrato de la capa exterior comprende una película de acetato de celulosa con un espesor de aproximadamente 20 pm laminada adhesivamente a una unión por hilado de PP negro de 50 g/m2.
El tercer laminado tiene un valor R de aproximadamente 0,9 m2 K/W.
Refiriéndose ahora a la Figura 5, un quinto laminado flexible impermeable al vapor para aislar la carga 32 comprende una capa 34 exterior impermeable al vapor que tiene una superficie 36 de baja emisividad expuesta en una cara exterior; una capa 38 de barrera de convección interna; y un núcleo 40 de aislamiento que comprende una guata fibrosa intercalada entre las capas exterior e interna.
La capa exterior es impermeable al agua líquida y al vapor y comprende una película 42 de polipropileno colado aluminizado laminada adhesivamente a una unión 44 por hilado de polipropileno de 40 g/m2. La película aluminizada se encuentra en la cara exterior del laminado y presenta una superficie de baja emisividad que proporciona una emisividad igual o inferior a 0,05.
La capa de barrera de convección interna es idéntica a la capa exterior, y comprende una película de polipropileno colado aluminizado laminada adhesivamente a una unión por hilado de polipropileno de 40 g/m2. La unión por hilado se encuentra entre la película aluminizada y la guata.
El quinto laminado tiene un valor R de aproximadamente 0,3 m2.K/W y es impermeable al vapor.
Cada uno de los laminados primero a quinto puede modificarse opcionalmente para incluir una capa de material de cambio de fase (PCM). Con referencia a la Figura 5A, una capa 50 de material de cambio de fase adecuada comprende dos láminas poliméricas unidas de tal manera que se crean celdas 52 que contienen PCM 54 en estado líquido, de modo que el PCM 54 no se mueve de su ubicación. Para proporcionar permeabilidad al vapor, las láminas de la capa de PCM comprenden una pluralidad de microperforaciones 56 entre las celdas 52 que contienen PCM 54. En otras versiones, la capa de PCM puede proporcionarse en una capa continua, sin celdas 52.
En los laminados primero a cuarto, la capa 50 de PCM puede, por ejemplo, reemplazar una de las capas 28 inhibidoras de convección, o formar una capa adicional entre una guata 22 fibrosa y la capa 24 de barrera de convección interna o una capa 28 de barrera de convección interna.
En el quinto laminado, la capa 50 de PCM puede, por ejemplo, formar una capa adicional entre el núcleo 40 de aislamiento y la capa 38 interna. Como el quinto laminado es impermeable al vapor, no es necesario que la capa 50 de PCM incluya microperforaciones.
Refiriéndose ahora a las Figuras 6A a 6C y a la Figura 7, los laminados de las Figuras 1 a 5 (sin ninguna capa 50 de PCM) se incorporaron a una gama de cubiertas de carga.
Con referencia a la Figura 6A, las cubiertas de carga comprendían cada una un laminado 46 superior que era generalmente cuadrado en planta con salientes 48 de la capa exterior en su límite.
Con referencia a la Figura 6B, las cubiertas de carga comprendían cada una un laminado 50 lateral que era generalmente oblongo en planta, unido en dos extremos cortos a lo largo de una costura 52 y arrugado para formar una estructura envolvente que definía una cavidad 54 para recibir un palé de carga.
Con referencia a la Figura 6C, se proporcionó opcionalmente una base 56 de aislamiento para su uso con algunas cubiertas de carga. La base de aislamiento era generalmente de planta cuadrada con salientes 58 de la capa exterior en su límite.
Con referencia a la Figura 7, las cubiertas de carga se ensamblaron completamente pegando el laminado 46 superior al laminado 59 lateral con cinta adhesiva doble a lo largo del saliente 48. A continuación, un palé de carga 60 se cubrió con las cubiertas. Cuando se utilizó una base 56 de aislamiento, ésta se colocó debajo del laminado del lado del palé pegado sobre la parte superior del saliente 58 de la base.
Cada cubierta de carga se probó en forma de cubierta acabada colocándola sobre un palé de cajas de densidad aparente media conocida y determinando a continuación el tiempo necesario para que el contenido de las cajas del palé aumente de temperatura desde una temperatura inicial definida hasta una temperatura final superior definida, siendo las temperaturas inicial y final las aceptadas por los usuarios de la industria, es decir, los clientes finales responsables de la fabricación y el envío de las mercancías.
El palé se construyó con botellas de plástico que contenían agua para realizar pruebas de mayor densidad (densidad objetivo 0,2 kg/m3) de la siguiente manera:
- Europalé estándar (1,2 m * 0,8 m)
- 24 cajas de cartón de doble piel por palé (dimensiones L400 mm x W400 mm x H300 mm)
- El palé se construyó en capas de 6 cajas (3x2) a una altura de 4 cajas
- Cada caja contenía 12 botellas de agua de 500 ml
El palé de prueba se equipó con sondas de temperatura para obtener lecturas de temperatura en posiciones clave dentro de las cajas, desde la parte inferior hasta la parte superior del palé. Las mediciones se realizaron en la esquina superior, el centro superior y la esquina inferior del palé.
Las sondas de temperatura se conectaron a registradores de datos para registrar las temperaturas a intervalos frecuentes durante todo el procedimiento de prueba. La cubierta de carga que se iba a probar se colocó sobre el palé de prueba y el conjunto (base de madera del palé, cajas más sondas de temperatura, cubierta de carga) se introdujo en una cámara de acondicionamiento de temperatura controlada para alcanzar una temperatura inicial objetivo para la prueba (en este caso, 18 °C ±1,0 °C). Una vez alcanzada la temperatura de inicio deseada, el palé de prueba cubierta se traslada rápidamente a una cámara de prueba calefactada a 45 °C. A continuación, se controlaron las temperaturas en las distintas posiciones dentro de las cajas paletizadas y se midieron los tiempos para alcanzar un aumento de temperatura de 18 °C a 25 °C.
La Tabla 1 proporciona detalles de las cubiertas de carga que se fabricaron de esta manera a partir de los laminados de las Figuras 1 a 5, así como los resultados de las pruebas (cuando están disponibles). Estas cubiertas de carga no se ajustan a la invención, sino que se describen a título ilustrativo.
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Estos resultados demuestran que las cubiertas de carga son eficaces para proteger la carga de las variaciones de temperatura ambiental durante varios minutos.
Refiriéndose ahora a las Figuras 8A a 8M, un método de ensamblaje de una cubierta de carga que tiene cuatro lados, una parte superior que comprende un PCM, y una abertura inferior para recibir carga 100 utiliza un molde 102. Como se muestra en la Figura 8A, el molde 102 tiene forma de cubo. Sin embargo, puede ser alternativamente un prisma rectangular o cualquier otra forma adecuada. El molde 102 puede estar hecho de cualquier material adecuado, por ejemplo, madera, metal o plástico.
Refiriéndose a las Figuras 8B y 8C, una hoja de material - en esta realización un laminado de cubierta de carga, tal como cualquiera de los laminados de cubierta de carga permeables al vapor o impermeables descritos en el presente documento- se envuelve alrededor del molde 102 para formar una pared 104, que se sella a sí misma usando cinta 106 adhesiva de doble cara para proporcionar un cuerpo en forma de cubo con cuatro lados cerrados y dos lados abiertos en caras opuestas.
La cinta 108 de doble cara se enrolla alrededor de la parte superior de la pared 104 como se muestra en la Figura 8D, y una primera cubierta 110 superior se coloca sobre la parte superior de la pared 104 para oscurecer uno de los lados abiertos, y se fija en su lugar con la cinta 108 de doble cara. A continuación, se retira el molde 102 para dejar una cubierta 120 de carga en forma de cubo, con cinco caras cerradas (cuatro lados y una cara superior) y una cara abierta que comprende una abertura inferior para recibir la carga, como se muestra en la Figura 8F. Alternativamente, se pueden utilizar adhesivos en lugar de la cinta 108 de doble cara, y se pueden aplicar a la primera cubierta 110 superior y/o a la pared 104.
En algunas realizaciones, el molde 102 puede ser retirado una vez que la pared 104 está formada en la Figura 8C, o una vez que la cinta 108 de doble cara ha sido enrollada alrededor de la parte superior de la pared 104 en la Figura 8D, antes de que la primera cubierta 110 superior sea colocada sobre la parte superior de la pared 104 y fijada en su lugar con la cinta 108 de doble cara.
La primera cubierta 110 superior se ensambla para formar una lámina rectangular de material -en esta realización un laminado de cubierta de carga tal como cualquiera de los laminados de cubierta de carga permeables al vapor o impermeables descritos en el presente documento- aproximadamente 100 mm más larga y ancha que la parte superior del molde 102. En cada esquina de la lámina rectangular, se hacen cortes de 50 mm en la lámina, para permitir que las esquinas se formen a una profundidad de 50 mm. De este modo se crea un resalte de 50 mm alrededor del perímetro de la primera cubierta 110 superior, que puede envolver y unirse a la cinta 108 de doble cara en la parte superior de la pared 104. Esto permite que la primera cubierta 110 superior se fije a la parte superior de la pared 104 para formar la cubierta 120 de carga en forma de cubo.
Refiriéndose a la Figura 8G, dos bolsas 130 llenas con PCM 132 se colocan una al lado de la otra en una superficie exterior de la primera cubierta 110 superior (es decir, sobre la parte superior de la cubierta 120 de carga en forma de cubo ) como se muestra en la Figura 8H. Cada bolsa tiene forma de tira, que puede ser continua o comprender paquetes discretos de PCM. Las dos bolsas 130 PCM están dispuestas en paralelo, de modo que juntas ocultan completamente la cara superior de la cubierta 120 de carga (es decir, la superficie superior de la primera cubierta 110 superior). Las bolsas 130 están dispuestas de tal manera que los espacios entre ellas se reducen al mínimo para reducir el riesgo de derivación térmica del PCM 132. Las bolsas 130 pueden, en algunas realizaciones, extenderse más allá de la cara superior de la cubierta 120 de carga y doblarse de modo que también se extiendan parcialmente sobre uno o más de los lados de la pared 104. Se puede utilizar adhesivo adicional para fijar aún más las dos bolsas 130 a la parte superior de la cubierta 120 de carga en forma de cubo y/o a los lados de la pared 104. El PCM 132 puede estar en forma de gel o líquido, por ejemplo, pero en esta realización se mantiene dentro de los poros de un medio poroso flexible como una guata de fibra de polipropileno fundida.
A continuación, se enrolla cinta 134 adhesiva de doble cara alrededor de la parte superior de las paredes de la cubierta 120 de carga en forma de cubo, como se muestra en la figura 8I, y opcionalmente también sobre las bolsas 130, como se muestra en la figura 8J. Una segunda cubierta 140 superior se coloca sobre la parte superior de las bolsas 130 y se fija en su lugar con la cinta 134 adhesiva de doble cara, como se muestra en las Figuras 8k y 8L. Alternativamente, se pueden utilizar adhesivos en lugar de la cinta 134 de doble cara. La segunda cubierta 140 superior puede construirse de la misma manera que la primera cubierta 110 superior, como se ha descrito anteriormente. La segunda cubierta superior protege las bolsas 130 PCM y proporciona un acabado estéticamente agradable.
Finalmente, una cinta 142 de acabado, que puede estar hecha de laminado de cubierta de carga con una capa de adhesivo en un lado, se adhiere a la unión entre la segunda cubierta 140 superior y la cubierta 120 de carga en forma de cubo, para formar la cubierta de carga que tiene cuatro lados, una parte superior que comprende un PCM y una abertura inferior para recibir la carga 100. La cinta 142 de acabado proporciona un acabado hermético y estéticamente más agradable.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una cubierta de carga que comprende:
un primer laminado de aislamiento flexible para cubrir una primera parte de la carga, comprendiendo el primer laminado una primera disposición de capas; y
un segundo laminado de aislamiento flexible para cubrir una segunda parte de la carga, comprendiendo el segundo laminado una segunda disposición de capas que es diferente de la primera disposición de capas, estando la primera lámina unida a la segunda lámina o dispuesta para estar unida a ella
en la que el primer laminado de aislamiento de la cubierta de carga comprende una capa de material de cambio de fase que incluye un material de aislamiento flexible que comprende un medio poroso flexible que define un volumen de poros, y un material de cambio de fase sólido/líquido (PCM) dentro del volumen de poros.
2. La cubierta de carga de la reivindicación 1 que comprende uno o más laminados de aislamientos flexibles adicionales para cubrir una o más partes adicionales de la carga, comprendiendo dicho uno o más laminados adicionales otras disposiciones de capas diferentes de las disposiciones primera y segunda de capas y que están unidas a, o dispuestas para ser unidas a, al menos uno de los laminados primero y segundo.
3. La cubierta de carga de la reivindicación 1 o la reivindicación 2 que comprende una pluralidad de primeras láminas y/o una pluralidad de segundas láminas.
4. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el laminado primero y/o segundo comprende:
un laminado de cubierta de carga flexible y permeable al vapor que comprende:
una capa exterior que comprende un sustrato que lleva un recubrimiento, teniendo el recubrimiento partículas de materia reflectante de infrarrojos dispersas dentro de una matriz polimérica y que proporciona una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa exterior; y
una capa de soporte laminada a una cara interna de la capa exterior; o
un laminado de cubierta de carga impermeable al vapor flexible que comprende:
una capa exterior impermeable al vapor que comprende una superficie expuesta de baja emisividad en una cara exterior de la capa exterior;
una capa de barrera de convección interna; y
un núcleo de aislamiento que comprende una guata fibrosa, estando el núcleo de aislamiento intercalado entre las capas exterior e interna.
5. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el primer laminado de aislamiento flexible está dispuesto para cubrir una parte superior de la carga y el segundo laminado de aislamiento flexible está dispuesto para cubrir un lado de la carga.
6. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el primer laminado de aislamiento flexible tiene una mayor resistencia térmica que el segundo laminado de aislamiento flexible.
7. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente que tiene una configuración en forma de caja que define una cavidad para recibir un palé de carga.
8. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el material de cambio de fase rellena entre 50 y 95 % del volumen de poros.
9. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el medio poroso comprende fibras.
10. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el medio poroso comprende un material no tejido, opcionalmente un material fundido-soplado.
11. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el PCM es orgánico, comprendiendo opcionalmente un compuesto que tiene una cadena de carbono de al menos ocho átomos de carbono.
12. La cubierta de carga de cualquier reivindicación precedente, en la que el PCM cambia de fase a una temperatura comprendida entre 2 y 30 °C.
13. La cubierta de carga de cualquier reivindicación anterior, en la que la capa de PCM tiene un espesor comprendido entre 0,5 y 10 mm.
14. Un método para aislar la carga, que comprende cubrir la carga con una cubierta de carga de acuerdo con cualquier reivindicación precedente.
15. El método de la reivindicación 14, en el que la carga tiene una temperatura objetivo entre 15 y 25 °C o la carga tiene una temperatura objetivo entre 2 y 8 °C, y/o la carga comprende productos farmacéuticos y/o alimentos perecederos.
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