NL7901401A

NL7901401A - Isolatiemateriaal.

Info

Publication number: NL7901401A
Application number: NL7901401A
Authority: NL
Original assignee: Univ Cardiff
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1980-08-26
Also published as: NL189665B; NL189665C

Description

-1- 20496/Vk/iy £

Aanvrager: University College Cardiff, Cardiff, Wales, Groot-Brittannië.

Korte aanduiding: Isolatiemateriaal.

De uitvinding heeft betrekking op een isolatiemateriaal. De uitvinding 5 heeft verder betrekking op een voorwerp dat dit isolatiemateriaal bevat en of een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk voorwerp.

Heer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op isolatiematerialen voor het thermisch isoleren met hoge reflectie-eigenschappen. Er zijn verschillende isolatiematerialen bekend zoals een mat of deken van glasvezel, 10 rockwool of verschuimde· plastic materialen, maar deze materialen hebben alle bepaalde nadelen. Verschuimde plastic materialen, zoals verschuimd polystyreen is bijvoorbeeld makkelijk ontvlambaar tenzij kostbare vuurvertragende materalen worden toegepast bij de componentenmix waarvan wordt uitgegaan. Deze conventionele materialen zijn voor een groot deel afhankelijk wat betreft de isolerende 15 eigenschappen van de beperkte luchtbeweging, terwijl de materialen die ontwik keld zijn binnen het kader van de uitvinding bovendien een warmtereflectie hebben.

Met betrekking tot glasvezels en rockwool kan gesteld worden dat deze beide materialen de neiging hebben om een irritatie te bewerkstelligen ia de 2Ö ogen en op de huid van de bedieningsvakman. Ook is het algemeen bekend dat de ... glasvezels een inwendige irritatie bewerkstelligen in de neus en bij de longen van een bedieningsvakman, tenzij deze een hiervoor geschikt ijtasker draagt.

Een van de doelstellingen volgens de uitvinding is om een isolerend materiaal te verkrijgen dat de genoemde nadelen vermindert of overwint, zodat 25 een isolerend materiaal wordt verkregen dat zonder gevaar kan worden toegepast.

Door de gedane onderzoekingen is een isolerend materiaal verkregen dat hierdoor wordt gekenmerkt dat dit bestaat uit een random rangschikking van elementen waarvan ten minste een deel gedeformeerd is zodat de weerstand van de elementen wordt vergroot en ruimten gevormd worden tussen de nabij gelegen 30 elementen in de random rangschikking. De in de beschrijving vermelde aanduiding "element" wordt gebruikt en heeft betrekking op draden van verschillende dwarsdoorsneden en vormen zoals een cirkelvormige, rechthoekige of vierkante vorm, strips van een gelijkmatige of niet gelijkmatige breedte en/of dikte, vlokken en plaatjes van een regelmatige of niet regélmatige geometrische vorm en van 35 een al of niet gelijkmatige dikte en dergelijke. De elementen kunnen vervaar- 7901401 r -2- 20496/Vk/iv digd zijn uit gemetalliseerd, hetgeen meestal een oxydelaag als oppervlak heeft, of niet gemetalliseerd, natuurlijk of synthetisch laagvormig materiaal in de vorm -van een foélie of film. Voorbeelden van gemetalliseerde elementen zijn gemetalliseerde polyester, gemetalliseerde PVC of gemetalliseerd papier zoals 5 vuurbestendig papier. Desgewenst kan een mengsel van gemetalliseerde en niet gemetalliseerde materialen worden toegepast.

De deformatie kan worden:bewerkstelligd door het rekken van een deel van een element buiten de elastische grens, door het golfvormig maken van het gehele materiaal of een deel hiervan, bijvoorbeeld een hoekdeel van een element, 10 door een reliëf aan te brengen, kreuken of perforeren.

Wanneer een film of foelie gebruikt wordt, die zoals vermeld gemetalliseerd of niet gemetalliseerd kan zijn kunnen lagen hiervan worden kleingemaakt en de deformatie kan worden uitgevoerd voor, tijdens of na het kleinmaken. Wanneer een gemetalliseerde of niet gemetalliseerde film of foelie gebruikt wordt'"is 15 gebleken dat de fysische eigenschappen hiervan zodanig zijn dat rimpelingen op natuurlijke wijze verkregen worden langs een of beide uiteinden van het stripachtige element dat gevormd wordt wanneer de film of foelie door een conventionele shredder-machine wordt gevoerd. Door bet variëren van de dikte van de film of foelie, de breedte of het stripachtige element en de mate van druk-20 vorming kunnen de fysische eigenschappen van hef element worden gevarieerd.

Dergelijke conventionele papier-snippermachines zijn bekend en algemeen toegepast voor het vernietigén van documenten en elementen die geproduceerd worden uit dit materiaal hebben het voordeel dat ze een goede weerstand hebben of terug-vormeigenschappen wanneer ze fijngemaakt worden en ze hebben een relatief groot 25 volume. De gemetalliseerde deklaag kan van aluminium zijn of van een ander geschikt metallisch materiaal. De dikte van de gemetalliseerde deklaag kan tot 1 mièron bedragen, waarbij de film of foelie als substraat een dikte heeft tot 50 micron en de breedte van de fijngemaakte elementen kan klein zijn met name 7 micron en tot 1 cm.

30 Het is gebleken dat de thermische geleidbaarheid van een 5 cm dik monster

O

van 300 A gealuminiseerd 12^ PVC met een element-breedte van 1 mm en pakkings- 3 2h dichtheid van 7,5 kg/mf 1,04 W/m C is voor een niet gemetalliseerd monster met dezelfde overall-dikte, element-breedte en pakkingsdichtheid is de thermische geleidbaarheid 30¾ groter dan van het gemetalliseerde monster, hetgeen duidelijk • 35 het voordeel aangeeft van het warmte reflecterende oppervlak.

. ^ 7901401 * ., ? * 4 % • -3- 20496/Vk/iv

Ook is gebleken dat de thermische geleidbaarheid van een 5 cm dik monster van een vuurbestendig gemaakt krantepapier met een element-breedte van 1 mm 3 2.0 bij een pakkingsdichtheid van 50 kg/m 0,92 W/m C bedraagt. Wanneer verpakt in een deklaag of envelop van 300 A gealuminiseerd 25 /iPVC wordt de geleid- 2 5 baarheid verlaagd tot 0,90 W/m °G.

Deze isolatiewaarden zijn te vergelijken met de thermische geleidbaarheid van een 5 cm dik monster van een glasvezelmat die een geleidbaarheid heeft van 1,02 W/m^°G en een verdere verbeterde thermische geleidbaarheid als waarde wordt verkregen onder toepassing van de isolatie volgens de uitvinding wanneer 10 de breedten van de elementen verminderd worden tot minder dan 1 mm.

Het isolatiemateriaal volgens de uitvinding kan gebruikt worden voor het isoleren van dakruimten en de ruimte tussen muren voor woonhuizen en andere gebouwen en kan ook worden toegepast als vulmateriaal voor verplaatsbare en gefixeerde scheidingseenheden.

15 Verder zijn de gealuminiseerde plastic elementen zeer effectieve straal- .reflecterende grensvlakken met een infrarood reflectiewaarde van meer dan 95%.

Omdat het warmteverlies door straling meer is dan dé helft van het totale warmteverlies door een menselijk lichaam aan de omgeving onder rustige luchtomstandigheden zijn de gemetalliseerde plastic draden zeer effectief voor het verminde-20 ren van warmteverlies van het lichaam en kunnen gebruikt worden voor thermisch isolerende kleding.

Bij een regeling van het produktieprocédé kunnen de eigenschappen van het veerkrachtige, isolerende samenstelsel van gealuminiseerde elementen gevarieerd worden om bijvoorbeeld te voldoen aan de wensen van bepaalde toepas-25 singen, met name langere elementen kunnen leiden tot een verweven mat met zodanige eigenschappen dat deze makkelijk hanteerbaar is en aangebracht kan worden zodat deze direct geschikt is als vulmateriaal bij het vervaardigen van isolerende kleding. Kortere elementen geven een produkt met vergelijkbare stroom-eigenschappen zodat een blaas-vul-procédé kan worden toegepast, bijvoorbeeld 30 voor het opvullen van slaapzakken.

De thermische geleidbaarheid van een 5 cm monster van 300 λ gealuminiseerd 12/*m PVC met een element-breedte van 1 mm bij een pakkingsdichtheid van 3 2q 7,5 kg/m is 1,02 W/m C, hetgeen op gunstige wijze .vergeleken kan worden met de geleidbaarheid van een zuivere eendedons met een vergelijkbare overall- 2o * 35 dikte, die een waarde heeft van 1,11 W/m C, een dons-veer-mengsel dat een 7901401 - % -4- 20496/Vk/iv geleidbaarheid heeft van 1,32 W/m^°C en polyestervezels die een geleidbaarheid hebben van 1,40 W/m^°C.

Een voordeel van het isolatiemateriaal volgens de uitvinding in vergelijking met dons en andere alternatieven is dat het voor de fabrikant niet 5 noodzakelijk is om een grote hoeveelheid buikvormig materiaal in voorraad te hebben. Hij kan de opslagruimte verminderen door compacte rollen van het met een aluminiumlaag voorziene plastic foelie of film in voorraad te hebben en door de elementen te vormen op het moment dat dit gevraagd wordt. De fabrikant heeft ook een bewerking met diverse mogelijkheden doordat hij het type 10 plastic film dat gebruikt wordt Kan kiezen in overeenstemming met de wensen van de cliënt en aan Kan passen aan de eisen die door de wet worden gesteld.

Het materiaal kan verwerkt worden in een beschermende infrarode, transparante omhulling of de afzonderlijke elementen kunnen worden voorzien van een deklaag zodat het mogelijk is <bm bestendig te zijn tegen verschillende wasbewerkingen. 15 - Het aanvoelen van het materiaal kan verbeterd worden door de elementen te be handelen met een weekmakend materiaal met de conventionele weekmakers en smeermiddelen die in de handel verkrijgbaar zijn zoals Dow Corning "Fibre Fill" (RTM).

Verder kunnen de elementen worden gebruikt als vulmiddel in gewatteerde 20 of niet gewatteerde kledingsstukken zoals jassen en andere soorten kleding.

De elementen kunnën ook worden gebruikt als vulmateriaal voor slaapzakken. In dergelijke gevallen hebben de elementen het voordeel ten opzichte van de conventionele vulmaterialen dat ze niet hygroscopisch zijn.

Gewoonlijk worden de voorwerpen voor het bekleden of opvullen vaak 25 gewatteerd ten einde een redelijke gelijkmatige verdeling te verkrijgen van het vulmateriaal zoals. bijvoorbeeld dons, over het hele voorwerp. Conventionele watteringsprocédés moeten met de noodaakelijke zorg worden uitgevoerd wanneer het vulmateriaal wordt aangebracht en zijn daarom tijdrovend en kostbaar. Verschillende watteringspatronen en methoden voor het uitvoeren van de wattering 30 zijn bekend maar in het algemeen zijn er steeds buitvormige plekken waar het stikwerk volledig door het gewatteerde voorwerp komt. In sommige gevallen is er geen isolatie of vulling bij de bultvomrige plaatsen die bestaat uit twee op elkaar aangebrachte lagen van het bedekte materiaal.In andere gevallen . wordt het isolerende materiaal of vulmateriaal sterk samengeperst bij de bult- 35. vormige plaatsen waardoor de isolerende werking aanzienlijk wordt verminderd en 7901401 t · -5- 20496/Vk/iv * zogenaamde koude plaatsen worden bewerkstelligd.

Het is gebleken dat deze zogenaamde buitvormige plaatsen of koude plaatsen kunnen worden vermeden door het produceren van een sub-samenstelling bestaande uit een laag van het isolerend materiaal dat hierover is gelegd en 5 vastgestikt aan een laag natuurlijk of synthetisch weefsel. Het vast stikken kan uitgevoerd worden volgens een bepaald gewenst patroon en aangebracht op die zijde van de isolatie afgelegen van de weefsellaag, zodat het stikwerk door een samenstel van banden kan plaatshebben in overeenstemming met het gewenste stikpatroon. De banden leveren middelen voor het versterken van de stik-10 lijnen en dienen tevens om het isolerend materiaal op de plaats te houden.

Deze bewerking wordt herhaald en de zo gestikte half-fabrikaten worden op elkaar aangebracht dus isolerend materiaal op isolerend materiaal en uiteindêlijk gezoomd langs de omtrek om het gewatteerde voorwerp te vormen. Bij een dergelijke constructie worden'de isolerende elementen van elke component op natuurlijke 15 wijze met elkaar verbonden zodat een scheiding van de twee samenstellende ele menten wordt voorkomen. Desgewenst en ter beveiliging tegen het splitsen van de twee elementen kunnen deze aan elkaar gestikt worden op bepaalde afstanden van elkaar.

Bij voorkeur lopen de stiklijnen voor het watteren evenwijdig aan elkaar 20 en onder rechte hoeken ten opzichte van de algemene richting van de isoleren de elementen die gelegd zijn op de weefsellaag. Wanneer twee dergelijke halffabrikaten op elkaar gelegd worden om een gewatteerd geheel te vormen worden de stiklijnen in de twee halffabrikaten onder rechte-hoeken ten opzichte van elkaar aangebracht.

25 Het is gebleken dat onder toepassing van dezelfde massa aan elementen per oppervlakte-eenheid materiaal (20 g per ft. waarbij een ft. =30,48 cm) en de wattering wordt uitgevoerd door het toepassen van verschillende technieken zodat een in hoogte variërend voorwerp wordt verkregen met een variabele isolatie-waarde. Loodrecht door het gestikte gewatteerde materiaal met een ruimte tus-30 sen het stikwerk van drie geeft een materiaal met een dikte van 16 mm en met een geleidbaarheid van 3,03 W/m^°C. Volgens de tweede methode van het loodrecht stikken met de dubbelzijdige wattering met dezelfde watteringsruimte wordt een hoogte van 24 mm verkregen met een geleidbaarheid van 2,18 W/m^°C. Dit geeft duidelijk het voordeel aan van de dubbelzijdige watteringstechniek.

35 Hoewel met name gewezen is op de toepassing waarbij elementen'of draden 7901401 Λ -6- 20496/Vk/iv worden geproduceerd door het fijnmaken van materialen en deze gevormd worden tot kussens is het materiaal niet beperkt tot dergelijke voorwerpen. Een elementenlaag kan gebruikt worden als vulmateriaal tussen twee lagen van een stijf materiaal dat al of niet een thermische isolatie kan hebben en warmte reflec-5 terende eigenschappen. Anderzijds kunnen de elementen gebruikt worden om zak ken te vullen van weefsels en zodoende een flexibele laag vormen met een isolerend materiaal.

Hoewel de elementen vervaardigd kunnen worden door een fijnmaakbewerking * kunnen deze ook vervaardigd worden door het afsnijden van strippen van een 10 rol met film of foelie aangebracht op een draaiorgaan of een roteerbare as.

De strip kan dan continu of discontinu hiervan worden verkregen. Het is ook mogelijk om een vlak element dus niet gedeformeerd te. onderwerpen aan een warmtebehandeling om zodoende een golfvorming te bewerkstelligen en een random rangschikking van elementen heeft een hiermee samenhangende veerkrachtige werking.

15 Door het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding en de hier bij verkregen materialen is het mogelijk om bouwmaterialen, kleding en bekle-dingsvoorwerpen te verkrijgen waarin het isolerende materiaal is verwerkt.

-CONCLUSIES- 20 790 1 4 0 1

Claims

1. Isolatiemateriaal, met het kenmerk, dat dit bestaat uit een random rangschikking van elementen waarvan ten minste een deel gedeformeerd is, zodat 5 de weerstand van de elementen wordt vergroot en ruimten gevormd kunnen worden tussen de nabij gelegen elementen in de random rangschikking.

2. Isolatiemateriaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elementen vervaardigd zijn pit een al of niet gemetalliseerd, natuurlijk of synthetisch laagvormig materiaal.

3. Isolatiemateriaal volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de ele menten vervaardigd zijn uit gemetalliseerde polyester, gemetalliseerde PVC of gemetalliseerd papier.

4. Isolatiemateriaal volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de elementen gedeformeerd zijn door het aanbrengen van een reliëf, kreuken of 15 perforeren.

5. Isolatiemateriaal volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de elementen gedeformeerd zijr door het aanbrengen van een golfvormig patroon of ten minste een deel van een hoekgedeelte.

6. Isolatiemateriaal volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat elk 20 element een dikte heeft tot 1 mm en een breedte tot 1 cm.

7. Isolerend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elementen een warmtebehandeling ondergaan om het element te deformeren.

8. Voorwerp bestaande uit een laagvormig materiaal, met het kenmerk, dat hierop een laag isolatiemateriaal is aangebracht zoals beschreven in con- 25 clusie 1-7.

9. Voorwerp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de laag vervaardigd is uit textielmateriaal.

10. Voorwerp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het isolerend materiaal en de textiellaag tegen elkaar gefixeerd zijn door een stikbewerking 30 of met behulp van een kleefmiddel.

11. Voorwerp of bekleding,met het kenmerk, dat hierin een laag isolatiemateriaal verwerkt is zoals beschreven in conclusie 1-8.

12. Voorwerp met vulling zoals slaapzak of "duvet" met hierin een isolatiemateriaal zoals beschreven in conclusie 1-8.

13. Voorwerp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de laag zelfdragend 7901401 * -8- 20496/Vk/iv r is gemaakt en vervaardigd uit een kunststof, hout, pleistertyateriaal of metaal.

14. Voorwerp volgens conclusie 8,en 13, met het kenmerk, dat het isolatiemateriaal als sandwich-'vorm is aangebracht tussen twee lagen.

15. Werkwijze voor het vervaardigen van een voorwerp volgens conclusie • 5 8-12, met het kenmerk, dat het voorwerp gewatteerd is en de volgende stappen worden uitgevoerd a) twee sub-samenstellingen worden vervaardigd waarbij elk samenstelSel bestaat uit een laag isolerend materiaal aangebracht op en vastgestikt aan een laag natuurlijk of synthetisch weefsel, 10 b) het boven elkaar aanbrengen van de sub-samenstelsels namelijk isole rend materiaal op isolerend materiaal en c) het met elkaar verbinden van de op elkaar aangebrachte sub-samenstelsels.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het stikken 15 op elkaar van de sub-samenstelsels plaats heeft volgens een patroon bestaande uit evenwijdige lijnen.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de evenwijdige lijnen waarlangs het stikken plaats heeft van het ene sub-samenstelsel onder een rechte hoek lopen ten opzichte van de stiklijnen van het hierop aangebrachte 20 sub-samenstelsel.

18. Werkwijze volgens conclusie 15-17, met het kenmerk, dat op elk sub-samenstelsel een stikwerk is aangebracht door een samenstelsel van banden in overeenstemming met het gewenste stikpatroon.

19. Werkwijze volgens conclusie 15-18, met het kenmerk, dat het isole- 25 rend element gelegd wordt op de weefsellaag in een loodrechte richting ten op zichte van de lijnen van het stikpatroon. 7901401