MXPA00003947A

MXPA00003947A - Metodo para fabricar nucleo de material de aislamiento al vacio.

Info

Publication number: MXPA00003947A
Application number: MXPA00003947A
Authority: MX
Inventors: Eui Hong Sang
Original assignee: Lg Electronics Inc
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2002-03-08
Also published as: GB2351695B; CN1271644A; ITTO20000395A1; GB2351695A; IT1320317B1; CN1106255C; ID25847A; CN1311958C; DE10019762B4; CN1192866C; JP2001001352A; GB0010065D0; CN1440865A; CN1515395A; KR100314431B1; DE10019762A1; KR20000067129A; ITTO20000395A0

Abstract

Un metodo para fabricar un nucleo de materia de aislamiento al vacio, incluye las etapas de (1) inyectar un liquido de espumacion dentro de moldes a temperaturas requeridas, (2) comprimir fisicamente el liquido de espumacion inyectado en un punto de tiempo en un periodo, durante el cual se lleva a cabo una reaccion de formacion de poliuretano, mediante lo cual las microceldas formadas por la reaccion de formacion de poliuretano se alteran en celdas de tipo abiertas, mediante lo cual se ahorra o asegura un costo de fabricacion, y se mejora una propiedad del material de aislamiento debido a que pueden abrirse las celdas de tipo cerradas en celdas de tipo abiertas homogeneas por una fuerza fisica, de modo que se prescinde de un abridor de celda costoso.

Description

"MÉTODO PARA FABRICAR NÚCLEO DE MATERIAL DE AISLAMIENTO AL VACIO" ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío y, más particularmente, con un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que puede economizar o ahorrar un costo de producción y mejorar las propiedades de un material de aislamiento.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA RELACIONADA A fin de elaborar un almacenamiento fresco de alimento durante un periodo de tiempo prolongado, debe mantenerse una temperatura interna por debajo de una cierta temperatura. Por lo tanto, a fin de conservar el aire frío formado en el refrigerador e impedir la infiltración de un calor externo hacia el refrigerador, se coloca el material de aislamiento entre una caja interna y una caja externa de refrigerador durante la fabricación del refrigerador. Por lo general, se usa espuma de poliuretano como un material de aislamiento para el refrigerador. La espuma de poliuretano es una resina termoendurecible formada ocasionando que el alcohol polihídrico de tipo de poliéster o poliéter y el éster del ácido diisociánico efectúe en una reacción bajo la presencia de un catalizador, tal como agua, para formar la fibra de poliuretano, cuando el poliuretano se convierte en poroso consistiendo de celdas unitarias micrométricas de dióxido de carbono liberadas durante el proceso de reacción. En este caso, a fin de acelerar la espumación de la espuma de poliuretano, se añaden agentes de espumación. Por consiguiente, los poros de la espuma de poliuretano se llenan con el gas del agente de espumación, y el dióxido de carbono. Por lo general, el CFC, HCFC, y ciclopentano, los gases del agente de espumación y el dióxido de carbono tienen una alta conductividad térmica, que deteriora una propiedad de aislamiento del material de aislamiento de poliuretano. Por lo tanto, las celdas en el material de aislamiento de poliuretano se abren y el gas del agente de espumación llenado y el dióxido de carbono se remueven para preparar un material de aislamiento al vacío que tiene una propiedad de aislamiento elevada. Sin embargo, los costos del material de aislamiento al vacío son elevados debido a un proceso de formación complicado. Por lo tanto, en la fabricación del refrigerador, el material de aislamiento al vacío se inserta entre la caja interna y la caja externa ~ltAib„. <¿ . A*-*..? .i. ^^^^^ como un núcleo, y los espacios alrededor del núcleo se llenan con una espuma de poliuretano general. La Figura 1 ilustra un método de la técnica relacionada para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío. Haciendo referencia a la Figura 1, el método de la técnica relacionada para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío es el siguiente. Primero se inyectan un líquido de espumación, una mezcla de poliol, abridor de celda, agentes de espumación, agente tensioactivo de espuma de silicio, un catalizador y otros aditivos y el líquido de espumación segundo de isocianato en un inyector 1 y se mezclan. El líquido de espumación B, que es una mezcla del primer líquido de espumación y el segundo líquido de espumación, se hace que fluya hacia abajo hasta un transportador calentado CB a través de una abertura en el fondo del inyector 1. Luego, un tercei" líquido de espumación 'B' se convierte en el material de aislamiento de poliuretano ' Pl ' mediante reacción entre el primer líquido de espumación y el segundo líquido de espumación. En este caso, el líquido de espumación 'B' se caliente y comprime en un material de aislamiento de poliuretano de tipo de panel 'Pl' mediante las correas 3 del calentador superior e inferior del transportador CB movidas en una dirección mediante una pluralidad de rodillos 2 superior e inferior. El material ^ de islamiento de poliuretano de tipo de panel ' Pl ' formado de esta manera se corta mediante un cortador 4 en el lado del transportador CB hacia el núcleo de material de aislamiento al vacío. Mientras tanto, como se muestra en la Figura 2, tal y como se explica, el primer líquido de espumación y el segundo líquido de espumación se mezclan y se ocasiona que se lleve a cabo una reacción para formar una fibra de poliuretano con una pluralidad de celdas de tipo cerrado ' C de unidades micrométricas llenadas con el gas ' C del agente de espumación y gas de dióxido de carbono 'G'. Y, como se muestra en la Figura 3, las celdas ' C de tipo cerrado (véase la Figura 2) se abren mediante el abridor de celda, un químico mezclado en el primer líquido de espumación, después de haber transcurrido un cierto periodo de tiempo, a fin de formar las celdas 'C de tipo abierto. El abridor de celda se activa a una temperatura elevada. Sin embargo, mientras que el abridor de celda se activa de manera efectiva en una porción interna del líquido de espumación debido a una alta temperatura de reacción de líquido de espumación, el abridor de celda muestra activación insuficiente en las porciones superior e inferior del líquido de espumación debido a una temperatura baja que viene de contacto con un aire externo. En este caso, la correa 3 del calentaqdor calentada (véase la Figura 1) ayuda a compensar la temperatura baja en las porciones superficiales del líquido de espumación. Sin embargo, puesto que la compensación de calor por medio de la correa 3 del calentador no tienen nada excepto una 5 limitación, todavía y una diferencia de temperatura entre la porción interna y la porción superficial del líquido de espumación. Una explicación detallada de la acción del abridor de celda en la abertura de las celdas de tipo cerrado se omitirá, ya que la acción es conocida y no está 10 relacionada directamente con la presente invención. Mientras tanto, a fin de completar el material de aislamiento de poliuretano ' Pl ' (veáse la Figura 1) en un material de aislamiento al vacío, los componentes gaseosos 'G' en el material de aislamiento deben removerse. Para 15 hacer eeto, primero se inserta en el material de aislamiento de poliuretano ' Pl ' un adsorbente que tiene zeolita, carbono activado o un adsorbente químico fijado a una superficie del mismo. Puesto que el adsorbente es un absorbedor de gas, el gas que queda se remueve del material 20 de aislamiento de poliuretano ' Pl ' . Luego, después de que el material de aislamiento de poliuretano ' Pl ' (veáse la Figura 1) se coloca en un envolvente 10b en las películas apiladas de metal y plástico, el envolvente 10b se coloca en un aparato 10 de extracción de gas al vacío y los 25 componentes del gas en las celdas abiertas 'C en el ^-^a...<?, ^n. -material de aislamiento de poliuretano ' Pl ' se extrae hasta un cierto nivel de vacío a través de una abertura 10 de descarga. Luego, todo el envolvente 10b se sella, para completar la formación del núcleo 5 de material de aislamiento al vacío. De esta manera, el material de aislamiento al vacío puede compensar la eficiencia de aislamiento baja del material de aislamiento de poliuretano general. Es decir, puesto que el material de aislamiento al vacío ha pasado a través de la abertura 'C de la celda para aumentar una porosidad y remoción del gas del agente de espumación y semejante en la celda, que tiene propiedades de aislamiento bajas, si el material de aislamiento al vacío se entierra con el material de aislamiento de poliuretano general en el refrigerador, se puede mejorar de manera significativa un funcionamiento de aislamiento de refrigerador. Sin embargo, hay los siguientes problemas en la refrigeración del material de aislamiento al vacío que tiene las celdas 'C de tipo cerrado, de conformidad con la método de la técnica relacionado. Primero, el material abridor de celda requerido además para formar las celdas de tipo abierto, y el poliol de calidad superior y el líquido de reacción de isocianato especial requeridos adicionalmente para la formación homogénea de las microceldas uniformemente de manera completa a través del material de aislamiento tiene un costo elevado. Y, en la técnica relacionada, una orden para conducir el líquido de espumación para llevar a cabo una reacción apropiada en el transportador para endurecerse en un material de aislamiento de poliuretano que tiene celdas de tipo abierto, una longitud adecuada del transportador debe asegurarse, lo cual requiere un equipo de producción complicado de tamaño grande que da por resultado un alto costo de producción. Segundo, las celdas de tipo abierto en el núcleo del material de aislamiento al vacío relacionado no es homogéneo, debido a que la abertura de la celda depende de la reacción química, de la cual puede variar la condición de reacción. Como se ha explicado, hay una diferencia de temperatura entre las porciones interna y de superficie de líquido de espumación cuando el líquido de espumación lleva a cabo una reacción química en el transportador, así como en la fuerza de compresión entre las correas del calentador superior e inferior. Por consiguiente, la porción interna del líquido de espumación con una temperatura más elevada y una fuerza de compresión más pequeña forma las celdas de tipo abierto asimismo, mientras que la porción de superficie del líquido de espumación con una temperatura más baja y mayor fuerza de compresión forma deficientemente las celdas de tipo abierto. Para el mismo fin, a fin de obtener un núcleo de material de aislamiento al vacío con celdas homogéneas formadas en el mismo, del 30 por ciento al 70 por ciento de las porciones superior e inferior del material de aislamiento formado en forma de panel deben cortarse, con una pérdida de sobra considerable.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, la presente invención está dirigida a un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que evite esencialmente uno o más de los problemas debido a las limitaciones y desventajas de la técnica relacionada. Un objeto de la presente invención es proporcionar un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío, que permita fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacio que tiene celdas de tipo abierto usando un equipo de bajo costo. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que pueda mejorar una propiedad de aislamiento del material de aislamiento, tal como la distribución homogénea de la celda de tipo abierto y semejantes .

Las particularidades y ventajas adicionales de la invención se señalarán en la descripción que se dará a continuación, y en parte serán evidentes de la descripción o pueden aprenderse mediante la práctica de la invención. Los objetos y otras ventajas de la invención se obtendrán y lograrán mediante la estructura que se señalará con particularidad en la descripción escrita y las reivindicaciones de la presente, así como los dibujos anexos . Para lograr estas y otras ventajas y de conformidad con los fines de la presente invención, tal y como queda abarcado y se describe ampliamente, el método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío incluye los pasos de (1) inyectar un líquido de espumación dentro de moldes a una temperatura requerida y (2) comprimir físicamente el líquido de espumación inyectado en un punto en tiempo en un periodo durante el cual continua la reacción de formación de poliuretano, mediante lo cual las microceldas formadas por la reacción de formación de poliuretano se alteran en celdas de tipo abierto, permitiendo de esta manera prescindir de una abridor de celda costoso requerido para formar las celdas de tipo abierto en el material de aislamiento de poliuretano, y el equipo de producción de la técnica relacionada a gran escala mediante lo cual se ahorra un costo de producción.

La compresión durante la reacción de formación de poliuretano se lleva a cabo mediante una prensa, mediante lo cual se permite la fabricación del núcleo de material de cemento al vacío mediante el uso de un equipo de producción sencillo. Un punto en tiempo de la compresión es luego un tiempo de gelificación mediante lo cual se impide la acumulación de presión de espumación aún después de la compresión que conduce a la formación de capas de superficie1 gruesas, que impide la formación de la celda. El punto en tiempo de compresión luego es un tiempo de gelificación mediante lo cual se impide una acumulación de la presión de espumación aún después de la compresión que conduce a la formación de capas de superficie gruesas, que impide la formación de la celda. El punto en tiempo de la compresión es un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y el tiempo exento en tacto, permitiendo de esta manera la abertura uniforme de las celdas antes del acabado del endurecimiento del material de aislamiento al vacío, mediante lo cual se proporciona una resistencia uniforme del material de aislamiento. Es decir, la compresión después del tiempo exento de tacto al cual, casi se completa la reacción de la formación de poliuretano cuando el líquido de espumación casi no tiene fuerza adhesiva, es una compresión después de que se endurece la fibra de poliuretano, la compresión no es uniforme, lo cual impide la formación de las celdas de tipo abierto, y la resistencia del material de aislamiento no es uniforme. El punto en tiempo de la compresión es el tiempo exento de tacto, obteniendo de esta manera la capa de tipo abierto más homogénea. Una relación de compresión en la compresión del 40 por ciento al 80 por ciento permitiendo de esta manera que se fabrique un núcleo de material de aislamiento al vacío que tiene una propiedad de aislamiento elevada y un costo de producción bajo. Es decir, la relación de compresión menor de 40 por ciento ocasiona que haya una propiedad de aislamiento baja debido a menos celdas de tipo abierto, y la compresión más elevada del 80 por ciento ocasiona que haya una densidad mayor del núcleo de material de aislamiento al vacío, para aumentar el consumo del líquido de aislamiento que a su vez aumenta un costo de producción. Un régimen de compresión en la compresión es de 0.5 a 2 milímetros por segundo, permitiendo de esta manera la compresión uniforme del núcleo del material de aislamiento al vacío para reducir una desviación de la resistencia del núcleo.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que comprende los pasos de (1) ajustar temperaturas de los moldes superior e inferior y un espesor inicial Hl del núcleo, (2) inyectar un líquido de espumación dentro de los moldes a las temperaturas ajustadas, (3) comprimir el líquido de espumación en un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y un tiempo exento de tacto mediante una prensa, para formar un núcleo de material de aislamiento al vacío, (4) tomar el núcleo de material de aislamiento al vacío formado mediante la compresión fuera de los moldes, (5) insertar un adsorbente en una superficie del núcleo del material de aislamiento al vacío, (6) insertar el núcleo del material de aislamiento al vacío en un envolvente de películas apiladas de metal y de plástico, (7) extraer el gas en el envolvente mediante un equipo de extracción de gas al vacío hacia abajo de un vacio pregraduado y (8) sellar el envolvente del núcleo de material de aislamiento al vacío, impidiendo de esta manera una pérdida ocasionada por la chatarra debido a que las celdas de tipo abierto homogéneas pueden formarse en el material de aislamiento de poliuretano, comprimiendo el líquido de espumación y permitiendo que aumente una resistencia de compresión y una resistencia de doblez o flexión debido a que el gas en las celdas de tipo abierto se extrae para formar un núcleo de material de aislamiento al vacío, mediante lo cual se impide el encogimiento del núcleo de material de aislamiento al vacío y la generación de menos gas en el mismo, para permitir a que se mantenga la propiedad de aislamiento durante un periodo de tiempo prolongado . La temperatura del molde superior se gradúa más elevada que la temperatura del molde inferior, suprimiendo de esta manera la formación de las superficies de material de aislamiento de alta densidad e impide la extracción del gas desde el material aislamiento por medio de vacío. El núcleo de material de aislamiento al vacío se deja durante de 5 a 15 minutos antes de sacar de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacío, impidiendo de esta manera la deformación del núcleo de material de aislamiento al vacío después de sacarse puesto que el núcleo de material de aislamiento al vacío se saca después de que el núcleo se haya endurecido completamente. En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío incluyendo los pasos de (1) graduar las temperaturas de los moldes superior e inferior y un espesor inicial Hl del núcleo, (2) inyectar un líquido de espumación dentro de los moldes a las temperaturas graduadas, (3) comprimir el líquido de espumación en un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y un tiempo exento de tacto mediante una prensa, para formar un núcleo de materiaLl de aislamiento al vacío, (4) sacar el núcleo de material de aislamiento al vacío formado mediante compresión fuera de los moldes, (5) remover las cuatro porciones de esquina y las capas superficiales del núcleo del material de aislamiento al vacío sacado mediante menos de 5 por ciento, (6) colocar el núcleo de material de aislamiento al vacío en los moldes de nuevo y comprimir por segunda vez, (7) sacar de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacío comprimido por segunda vez, (8) insertar el adsorbente en las superficies del núcleo del material de aislamiento al vacío sacado, (9) insertar el núcleo del material de aislamiento al vacío en un envolvente de películas apiladas de metal y plástico, (10) extraer el gas en el envolvente mediante un equipo de extracción de gas al vacío hasta menos de un vacío pregraduado y (11) sellar el envolvente del núcleo de material de aislamiento al vacío, mediante lo cual se lleva al máximo la formación de las celdas de tipo abierto, puesto que el material de aislamiento de poliuretano se comprime mediante dos pasos. En un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que comprende los pasos de (1) graduar las temperaturas de los moldes superior e inferior y un espesor inicial Hl del núcleo, (2) inyectar un líquido de espumación dentro de los moldes a las temperaturas graduadas, (3) comprimir el líquido de espumación en un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y un tiempo exento de tacto mediante una prensa por primera vez hasta del 30 por ciento al 35 por ciento de espesor inicial Hl del núcleo de material de aislamiento al vacío, (4) comprimir el núcleo del material de aislamiento al vacío comprimido por primera vez en un punto en tiempo entre el tiempo de gelificación y el tiempo exento de tacto o dentro de una hora desde el tiempo exento de tacto para la segunda vez, hasta un espesor final H2 , (5) sacar fuera de los moldes el núcleo de material de aislamiento al vacío comprimido por segunda vez, (6) insertar el adsorbente en las superficies del núcleo de material de aislamiento al vacío sacado, (7) insertar el núcleo de materiales de aislamiento al vacío en un envolvente de películas apiladas de metal y de plástico, (8) extraer el gas en el envolvente mediante un equipo de extracción de gas hasta abajo hasta un vacío pregraduado, y (9) sellar el envolvente del núcleo del material de aislamiento al vacío, economizando de esta manera tiempo y esfuerzos que se requieren para sacar el material de aislamiento durante dos veces a medida que la primera y segunda compresiones son llevadas a cabo en los mismos moldes, in situ. Quedará comprendido que tanto la descripción general anteriormente citada como la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicatorias y se destinan a proporcionar una explicación adicional de la invención, tal y como se reivindica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos que se acompañan, que se incluyen para proporcionar una comprensión adicional de la invención y que se incorporan en y constituyen parte de esta especificación, ilustran las modalidades de la invención y junto con la descripción sirven para explicar los principios de la invención: En los dibujos: La Figura 1 ilustra un método de la técnica relacionada para fabricar un núcleo de materiales de aislamiento al vacío; La Figura 2 ilustra una sección de las celdas de tipo cerrado en un núcleo de poliuretano de la técnica relacionada; La Figura 3 explica el proceso de extracción de gas desde las celdas de tipo abierto en el método de la técnica relacionada para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío; La Figura 4A ilustra un estado cuando el líquido de espuma.ción se inyecta en un molde en un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 4B explica que el líquido de espumación se prensa mediante una prensa de compresión en un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención; La Figura 5A ilustra una gráfica de flujo para explicar los pasos de un método para fabricar un núcleo de aislamiento al vacío de conformidad con una primera modalidad preferida de la presente invención; La Figura 5B ilustra una gráfica de flujo para explicar los pasos de un método para fabricar un núcleo de aislamiento al vacío de conformidad con una segunda modalidad preferida de la presente invención; y La Figura 5C ilustra una gráfica de flujo para explicar los pasos de un método para fabricar un núcleo de aislamiento al vacío de conformidad con una tercera modalidad preferida de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Ahora se hará referencia en detalle a las modalidades preferidas de la presente invención, los ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos que se acompañan. La Figura 4A ilustra un estado del líquido de espumación que se inyecta en un molde en un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención, y la Figura 4B explica que el líquido de espumación se prensa mediante una prensa de compresión en un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención. Haciendo referencia a las Figuras 4A y 4B, el método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío tiene dos pasos, de los cuales el primero es el paso de inyectar un líquido de espumación 'B' hacia un molde inferior 20 con una ranura en sección rectangular, que está a una temperatura elevada de 40°C a 70°C. En este caso, un espacio entre el molde inferior 20 y el molde superior 22 se fija como un espesor inicial Hl del núcleo de material de aislamiento al vacío. El segundo es el paso de prensar el líquido de espumación a un régimen fijo hasta que el material de aislamiento de poliuretano alcanza un espesor final H2 por medio de la prensa de compresión 24 en contacto con el molde superior después de un tiempo de gelificación que es un tiempo en el cual el líquido de espumación 'B' inyectado en el molde comienza la reacción para formar la fibra de poliuretano. Al hacerlo, las microceldas de tipo cerrado formadas mediante la reacción de poliuretano se revientan para formar las celdas de tipo abierto. Luego, el material de aislamiento de poliuretano se saca de un espacio entre el molde superior 22 y el molde inferior 24, y las porciones de esquina de las cuatro superficies y las capas de superficie se remueven, para completar la fabricación del núcleo de material de aislamiento al vacío. El método anteriormente mencionado para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de la presente invención no requiere la adición del abridor de celda para abrir las celdas ocasionando que el líquido de poliuretano lleve a cabo una reacción química, debido a que las celdas que tipo cerrado formadas durante el proceso de espumación se revientan físicamente en celdas de tipo abierto. En la formación de las celdas de tipo abierto en la presente invención, las temperaturas de los moldes superior e inferior, un tiempo para iniciar la presión, una relación y régimen de compresión son factores importantes. Particularmente, las temperaturas de los moldes superior e inferior varían la formación de las capas de alta densidad en las superficies que impiden la extracción del gas desde el interior del material de aislamiento por medio de vacío. Y, es preferible que la temperatura del molde superior se ajuste más elevada que la temperatura del molde inferior para suprimir la formación de la capa de alta densidad en el molde inferior. De acuerdo con un resultado del experimento, se sabe que la temperatura del molde superior de 50°C a 70°C y la temperatura del molde inferior de 40°C a 60 °C rinden las celdas de tipo abierto más homogéneas. El tiempo para iniciar el prensado debe graduarse después del tiempo de gelificación al cual el líquido de espumación inyectado comienza a llevar a cabo la reacción para formar la fibra de poliuretano y, de preferencia, debe ser durante el tiempo exento de tacto cuando la reacción casi se completa y el líquido de espumación pierde una fuerza adhesiva, para obtener las celdas de tipo abierto mejores. Si el tiempo para iniciar la presión se gradúa para que sea antes del tiempo de gelificación, la formación de las celdas se impide ya que una presión de espumación aumenta aún después de la compresión para formar una capa de superficie más gruesa. Y si el poliuretano se prensa después del tiempo exento de tacto, el estado prensado no es homogéneo ya que es igual con la presión del poliuretano después de que se completa la reacción, que también impide la formación de las celdas de tipo abierto y da por resultado una falla para obtener un material de aislamiento de resistencia uniforme. La relación de compresión puede expresarse como una ecuación mostrada a continuación, que queda dentro de la escala de 40 por ciento a 80 por ciento del espesor inicial Hl . Relación de Compresión (%) = (1-H2) /Hl (1) en donde, Hl representa un espesor inicial de un núcleo de material de aislamiento al vacío que se gradúa para inyectar un líquido de espumación en el molde inferior, y H2 representa un espesor final del núcleo de material de aislamiento al vacío comprimido mediante una prensa de compresión. En este caso asimismo, una relación de compresión menor deL 40 por ciento rinde celdas de tipo menos abiertas, y las celdas se forman para quedar más próximas a las esferas verdaderas que deterioran la propiedad de aislamiento debido a una transferencia de calor más elevada ocasionada por radiación. Opuesto a esto, una relación de compresión más elevada del 80 por ciento rinde un núcleo de material de aislamiento al vacío final con densidad muy elevada, dando por resultado el consumo mucho mayor de líquido de espumación que conduce a un costo de producción elevado.

El método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío se explicará a través de las modalidades específicas de la presente invención. La Figura 5A ilustra una gráfica de flujo para explicar los pasos de un método para fabricar un núcleo de aislamiento al vacío de conformidad con una primera modalidad preferida de la presente invención. Haciendo referencia a la Figura 5A, el método para fabricar un núcleo de aislamiento al vacío de conformidad con una primera modalidad preferida de la presente invención comienza con temperaturas de ajuste de un molde inferior 20 (véase la Figura 4A) y un molde superior 22 (véase la Figura 4A) , y un espesor inicial Hl (paso 50) e inyectar un líquido de espumación entre el molde inferior 20 y el molde superior 22 (paso 52) . En este caso, la temperatura de los moldes superior e inferior de preferencia se gradúan dentro de una escala de 40°C a 70°C lo cual constituye factores importantes para suprimir la formación de capas de alta densidad en las superficies de la espuma de poliuretano, que impida la extracción al vacío. De preferencia, la temperatura del molde superior 22 se gradúa para ser de 50°C a 70°C, y la temperatura del molde inferior 20 se gradúa para ser de 40°C a 60°C, para ser más baja que la temperatura del molde superior 22 a fin de obtener las celdas de tipo abierto más homogéneas.

Luego, el líquido de espumación se prensa a un régimen fijo (paso 54) hasta que el líquido de espumación llega a un espesor H2 final reajustado usando la prensa 24 de compresión (veáse la Figura 4A) montada en contacto con el molde superior 22 en un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y el tiempo exento de tacto para reventar físicamente las celdas de tipo cerrado formadas durante la formación de la fibra de poliuretano, a fin de formar las celdas de tipo abierto. La relación de compresión de preferencia queda dentro de una escala de 40 por ciento a 80 por ciento y el régimen de compresión de preferencia es de 0.5 a 2.0 milímetros por segundo. Aún cuando el régimen de compresión no proporciona gran influencia para la formación de las celdas de tipo abierto, una compresión uniforme del material de aislamiento puede reducir la desviación de la resistencia. Después de que el material de aislamiento se deja durante un periodo de tiempo en los moldes para endurecer el material de aislamiento, el material de aislamiento se quita (paso 56) . El periodo de tiempo de salida del material de aislamiento se ajusta para ser de 5 a 15 minutos, que debe ser más prolongado que el mismo en la técnica relacionada. El agua usada como un agente de espumación para formar el núcleo del material de aislamiento al vacío en la invención presente ocasiona que se requiera un periodo de tiempo de salida más prolongado, debido a gran cantidad de calor de reacción, de otra manera, no se completa el endurecimiento cuando el núcleo de material de aislamiento al vacío es capaz de deformarse, lo cual deteriora una estabilidad dimensional del núcleo de material de aislamiento al vacío. Luego, las cuatro esquinas y las capas de superficie del material de aislamiento se remueven en aproximadamente 5 por ciento o menos (paso 58) para completar la fabricación de un núcleo de material de aislamiento al vacío final. 0 las capas de superficie no se remueven. Debido a que las celdas son reventadas mediante compresión física, un líquido de espumación con/sin el abridor de celda se puede usar en la presente invención, lo cual puede economizar o ahorrar un costo de producción. El núcleo de' material de aislamiento al vacío fabricado de esta manera tiene zeolita, carbono activado o un adsorbente químico insertado en una superficie del mismo, el cual se coloca en un envolvente de las películas apiladas de metal-plástico, y se coloca en un equipo de extracción de gas al vacío de todos los gases en las celdas de tipo abierto en el núcleo hasta un cierto grado de vacío y sellando todo el envolvente, para completar la fabricación del núcleo del material de aislamiento al vacío. Una segunda modalidad de la presente invención se explicará haciendo referencia a las Figuras 4A, 4B y 5B . El método para fabricar un núcleo de aislamiento al vacío de conformidad con la segunda modalidad preferida de la presente invención es idéntico a la primera modalidad de la presente invención, en vista de los pasos de ajustar las temperaturas del molde y una temperatura inicial (paso 50) , inyectar un líquido de espumación en los moldes (paso 52) , prensado primario (paso 54) , dejando el material de aislamiento para endurecerse (paso 56) y removiendo las capas de superficie y las porciones de esquina del material de aislamiento (paso 58) con la excepción de que en la segunda modalidad, el material de aislamiento una vez que se ha sometido a la compresión primaria que se ha dejado para endurecerse, se somete a una compresión secundaria a una relación de 10 por ciento a 50 por ciento en el molde nuevamente después de remover las capas de superficie y las cuatro esquinas del material de aislamiento (paso 59) . Al hacer esto, las celdas abiertas incompletas en la compresión primaria pueden abrirse en 100 por ciento. La compresión secundaria debe llevarse a cabo dentro de 12 a 24 horas horas después de haberse terminado la compresión primaria. Esto es para reventar las celdas no abiertas en la compresión primaria nuevamente, antes de la estabilización de la temperatura interna generada de la reacción de espumación del material de aislamiento, que es después de 24 horas desde la compresión primaria.

Una tercera modalidad de la presente invención se explicará haciendo referencia a la Figura 5C. En la tercera modalidad, el paso de compresión en la primera modalidad se divide en dos pasos: es decir, se lleva a cabo una primera compresión a un régimen de compresión de 0.5 a 2.0 milímetros por segundo hasta que el espesor inicial Hl se comprime hasta de 30 por ciento a 50 por ciento del espesor inicial comenzando durante el tiempo de gelificación o un punto de tiempo entre el tiempo de gelificación y el tiempo exento de tacto. Y la segunda compresión se lleva a cabo a un régimen de compresión de 0.5 a 2.0 milímetros por segundo hasta que el espesor llega a un espesor final durante un punto en tiempo entre el tiempo de gelificación y el tiempo exento de tacto o dentro de una hora desde el tiempo exento de tacto para obtener 100 por ciento de células abiertas (paso 55) . En este caso, diferente del régimen de compresión en la primera compresión, el régimen de compresión en la segunda compresión puede ser más rápido que el de 2.0 milímetros por segundo. Puesto que el proceso de fabricación es idéntico i la primera modalidad, se omitirá una explicación detallada. La conducción de la compresión del líquido de espumación con el paso dividido en dos sub-pasos, no solamente permite la formación de las celdas abiertas al máximo si o que también economiza el tiempo y los esfuerzos requeridos para dejarse para endurecerse y removiendo el material de aislamiento de los moldes durante dos veces, diferente de la segunda modalidad, debido a que la primera compresión y la segunda compresión se lleven a cabo en los mismos moLdes. Como se ha explicado, el método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de la presente invención tiene las siguiente ventajas: Primero, la abertura de la celda mediante fuerza física que puede prescindir del abridor de celda costoso y el equipe de fabricación de tamaño grande requerido para llevar al máximo la reacción del abridor de celda, permite ahorrar el costo de producción. Segundo, diferente de la técnica relacionada, el método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de la presente invención abre las celdas, no mediante reacción química sino mediante fuerza física. Es decir, la compresión del líquido de espumación durante un tiempo apropiado y un régimen fijo permite formar las celdas de tipo abierto homogéneas en el material de aislamiento de poliuretano, lo cual mejora las propiedades del material de aislamiento al vacío, e impide una pérdida del material de aislamiento de poliuretano ocasionada por gran cantidad de chatarra. El costo de producción se puede reducir debido a que se puede prescindir del poliol de alta calidad y el líquido de reacción de isocianato especial, en la formación de las celdas de tipo de abierto homogéneas. Tercero, la compresión del líquido de espumación y la extracción del gas en las celdas de tipo abierto en la formación del núcleo del material de aislamiento al vacío refuerza la compresión y las resistencias de doblez del núcleo del material de aislamiento al vacío. Por consiguiente, el material de aislamiento al vacío aplicado como un núcleo en el refrigerador no exhibe encogimiento ni deformación y menos gas generado desde el interior del núcleo, lo cual permite que se mantenga un funcionamiento de aislamiento durante un periodo de tiempo prolongado. Se hará evidente para aquellas personas expertas en la técnica que pueden hacerse varias modificaciones y variaciones en el método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío de la presente invención, sin desviarse del espíritu o alcance de la invención. Por lo tanto, se pretende que la presente invención ampare las modificaciones y varicaciones de esta invención siempre y cuando queden dentro del alcance de las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que comprende los pasos de: (1) inyectar un líquido de espumación en los moldes a una temperatura requerida, y; (2) comprimir físicamente el líquido de espumación inyectado en un punto en tiempo en un periodo durante el cual avanza la reacción de la formación de poliuretano, mediante lo cual las microceldas formadas mediante la reacción de formación de poliuretano se alteran en celdas de tipo abierto.

2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la compresión durante la reacción de formación de poliuretano se lleva a cabo mediante una prensa.

3. Un método de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde el punto en tiempo de compresión es después del tiempo de gelificación.

4. Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el punto en tiempo de la compresión es un punto en tiempo entre el tiempo de gelificación y un tiempo exento de tacto.

5. Un método de conformidad con las reivindicaciones 1 o 4, en donde el punto en tiempo de compresión es el tiempo exento de tacto.

6. Un método de conformidad con la reivindicación 1, en donde una relación de compresión en la compresión, es de 40 por ciento a 80 por ciento.

7. Un método de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde un régimen de compresión en la compresión es de 0.5 a 2 milímetros por segundo.

8. Un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío, que comprende los pasos de: (1) graduar las temperaturas de los moldes superior e inferior y un espesor inicial Hl del núcleo; (2) inyectar un líquido de espumación en los moldes a las temperaturas graduadas; (3) comprimir el líquido de espumación durante un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y un tiempo exento de tacto mediante una prensa, para formar un núcleo de material de aislamiento al vacío; (4) sacar fuera de los moldes el núcleo de material de aislamiento al vacío formado mediante compresión; (5) insertar un adsorbente en una superficie del núcleo del material de aislamiento al vacío; (6) insertar el núcleo del material de aislamiento al vacío en un envolvente de películas apiladas de metal y de plástico; (7) extraer el gas en el envolvente mediante un equipo de extracción de gas al vacío que desciende hasta un vacio pregraduado; y (8) sellar el envolvente del núcleo de material de aislamiento al vacío.

9. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en donde la temperatura del molde superior se gradúa para ser más elevada que la temperatura del molde inferior en el paso (1) .

10. Un método de conformidad con la reivindicación 9, en donde la temperatura del molde superior se gradúa para ser de 50 °C a 70 °C, y la temperatura del molde inferior se gradúa para ser de 40°C a 60°C.

11. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en donde el punto en tiempo de compresión es el tiempo exento de tacto en el paso (3) .

12. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en donde una relación de compresión en la compresión en el paso (3) es del 40 por ciento al 80 por ciento .

13. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en donde un régimen de compresión en la compresión en el paso (3) es de 0.5 a 2 milímetros por segundo .

14. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en donde el núcleo de material de aislamiento al vacio se deja durante de 5 a 15 minutos antes de sacar de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacío en el paso (4) .

15. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en donde el adsorbente en el paso (5) es zeolita o carbono activado.

16. Un método de conformidad con la reivindicación 8, que además comprende el paso de remover cuatro porciones de esquina y las capas de superficie del núcleo del material de aislamiento al vacío mediante menos de 5 por ciento entre los pasos (4) y (5) .

17. Un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío, que comprende los pasos de: (1) graduar las temperaturas de los moldes superior e inferior y un espesor inicial Hl del núcleo; (2) inyectar un líquido de espumación dentro de los moldes a las temperaturas graduadas; (3) comprimir el líquido de espumación en un punto en tiempo entre el tiempo de gelificación y el tiempo exento de tacto mediante una prensa, para formar un núcleo de material de aislamiento al vacío; (4) sacar fuera del molde el núcleo de material de aislamiento al vacío formado mediante compresión; (5) remover las cuatro porciones de esquina y las capas de superficie del núcleo del material de aislamiento al vacío extraído mediante menos del 5 por ciento; (6) colocar el núcleo de material de aislamiento al vacío en los moldes de nuevo y comprimir por segunda vez ; (7) sacar fuera de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacío comprimido por segunda vez ; (8) insertar un adsorbente en las superficies del núcleo del material de aislamiento al vacío extraído; (9) insertar el núcleo del material de aislamiento al vacío en un envolvente de películas apiladas de metal y plástico; (10) extraer el gas en el envolvente mediante un equipo de extracción de gas al vacío hasta un vacío pregraduado ; y (11) sellar el envolvente del núcleo de material de aislamiento al vacío.

18. Un método de conformidad con la reivindicación 17, en donde la temperatura del molde superior se gradúa para ser más elevada que la temperatura del molde inferior en el paso (1) .

19. Un método de conformidad con la reivindicación 18, en donde la temperatura del molde superior se gradúa para ser de 50 °C a 70 °C, y la temperatura del molde inferior se gradúa para ser de 40 °C a 60°C.

20. Un método de conformidad con la reivindicación 17, en donde el punto en tiempo de compresión es el tiempo exento de tacto en el paso (3) .

21. Un método de conformidad con la reivindicación 20, en donde una relación de compresión en la compresión en el paso (3) es de 40 por ciento a 80 por ciento .

22. Un método de conformidad con la reivindicación 21, en donde un régimen de compresión en la compresión en el paso (3) es de 0.5 a 2 milímetros por segundo .

23. Un método de conformidad con la reivindicación 17, en donde el núcleo de material de aislamiento al vacio se deja durante de 5 a 15 minutos antes de sacar de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacío en el paso (4) .

24. Un método de conformidad con la reivindicación 17, en donde una relación de compresión en la compresión en el paso (6) es de 10 por ciento a 50 por ciento .

25. Un método de conformidad con la reivindicación 17, en donde la compresión para la segunda vez en el paso (6) se lleva a cabo dentro de 12 a 24 horas después de haberse acabado el tercer paso.

26. Un método de conformidad con la reivindicación 17, en donde el adsorbente en el paso (5) es zeolita o carbono activado.

27. Un método para fabricar un núcleo de material de aislamiento al vacío que comprende los pasos de: (1) graduar las temperaturas de los moldes superior e inferior y un espesor inicial Hl del núcleo; (2) inyectar un líquido de espumación en los moldes a las temperaturas graduadas; (3) comprimir el líquido de espumación en un punto en tiempo entre un tiempo de gelificación y un tiempo exento de tacto mediante una prensa por la primera vez, hasta de 30 por ciento a 35 por ciento del espesor inicial Hl del núcleo del material de aislamiento al vacío; (4) comprimir el núcleo del material de aislamiento al vacío comprimidio por primera vez en un punto en tiempo entre el tiempo de gelificación y el tiempo exento de tacto o dentro de una hora desde el tiempo exento de tacto por la segunda vez, hasta un espesor final H2 ; (5) sacar de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacío comprimido por segunda vez; (6) insertar el adsorbente en las superficies del núcleo de material de aislamiento al vacío sacado; (7) insertar el núcleo de material de aislamiento al vacío en un envolvente de películas apiladas de metal y de plástico; (8) extraer el gas en el envolvente mediante un equipo de extracción de gas al vacío que desciende hasta un vacío preajustado; y (9) sellar el envolvente del núcleo del material de aislamiento al vacío.

28. Un método de conformidad con la reivindicación 27, en donde la temperatura del molde superior se gradúa para ser más elevada que la temperatura del molde inferior en el paso (1) .

29. Un método de conformidad con la reivindicación 28, en donde la temperatura del molde superior se gradúa para ser de 50 °C a 70 °C, y la temperatura del molde inferior se gradúa para ser de 40 °C a 60°C.

30. Un método de conformidad con la reivindicación 27, en donde el punto en tiempo de compresión es el tiempo de gelificación en el paso (3) .

31. Un método de conformidad con la reivindicación 21, en donde un régimen de compresión en la compresión en el paso (4) es de 0.5 a 2 milímetros por segundo .

32. Un método de conformidad con la reivindicación 27, en donde el núcleo de material de aislamiento al vacio se deja durante de 5 a 15 minutos antes de sacar fuera de los moldes el núcleo del material de aislamiento al vacio en el paso (5) .

33. Un método de conformidad con la reivindicación 27, en donde el adsorbente en el paso (5) es zeolita o carbono activado.

34. Un método de conformidad con la reivindicación 27, que además comprende el paso de remover cuatro porciones de esquina y las capas de superficie del material de aislamiento al vacio mediante menos de 5 por ciento entre los pasos (5) y (6) .