PL36541B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy wielowarstwowej plyty do izolacji cieplnej wykonanej z szeregu ar¬ kuszy lub blon, przedzielonych warstwami powie¬ trza. Plyta taka utworzona jest z plaskich arku¬ szy zamocowanych w ramkach lub inaczej przy¬ trzymywanych w odpowiednim odstepie wzgle¬ dem siebie, albo tez z arkuszy marszczonych, wzajemnie na sobie nalozonych i najlepiej skle¬ jonych ze soba w punktach styku, przy czym kie¬ runki marszczenia poszczególnych arkuszy krzy¬ zuja sie wzajemnie.W celu zmniejszenia przewodnictwa ciepla przez promieniowanie zastosowano arkusze o du¬ zym wspólczynniku odbicia, np. wykonane z folii metalowej. Przy stosowaniu arkuszów takich z estru celulozy np. z acetocelulozy, która ze wzgledu na mala hygroskopijnosc jest do celów izolacyjnych bardzo odpowiednia, zmniejszano promieniowanie tej folii przez domieszke do jej tworzywa sproszkowanego innego metalu, np. aluminium. Taka domieszka jest jednak z pew¬ nych wzgledów niekorzystna. Acetoceluloza, która praktycznie biorac jest niezapalna, staje sie latwopalna przy domieszce sproszkowanego alu¬ minium, który jest latwo zapalny.Przy stosowaniu arkuszy o bardzo malym od¬ biciu promieniowania cieplnego mozna zwiekszyc wlasciwosci izolacyjne plyty przez wykonanie jej z stosunkowo duzej ilosci arkuszy oddzielonych wzajemnie grubymi warstwami powietrznymi.Nalezy jednak zauwazyc, ze przeplyw ciepla z jednego arkusza do drugiego wzrasta, gdy od¬ step pomiedzy nimi maleje. Ponadto zwiekszona ilosc warstw folii pociaga za soba wieksza ilosc materialu. Przy zastosowaniu np. arkuszy aceto¬ celulozy koszty materialu posiadaja duze zna¬ czenie.Przy wykonaniu takich plyt izolacyjnych z cien¬ kich arkuszy zmniejsza sie bezposrednio frtrzewo- dzenie ciepla przez styk, poniewaz potfzciegóine arkusze, ograniczajace przestrzenie powietrzne, stykaja sie z soba bezposrednio, zwttótofc przy plytach wykonanych z margzezofiych arku#zy fo¬ lii. Poza tym przy stosowafifU cienatyth arkuszymozna stosowac wieksza ilosc warstw izolacyj¬ nych przy tej samej ilosci materialu.Nie jest korzystne stosowanie bardzo cienkich arkuszy samego estnr celuloz^ bez (domieszki czynników zwiekszajacych odbijanie sie promie¬ niowania cieplnego.Plyta wfcdlug wynalazku wykonana jest z cien¬ kich arkuszy z estru celulozy stwierdzono przy tym, ze promieniowanie cieplne, szczególnie o wiekszej dlugosci fali, posiada pewna zdolnosc wnikania w cialo stale, czyli ze czesc nieodbitego promieniowania zostaje calkowicie pochlonieta dopiero na pewnej glebokosci pod powierzchnia ciala. Ponadto arkusze wykonane z estru celulozy o grubosci 0,01 — 0,1 mm nie sa wystarczajace do calkowitego pochlaniania ciepla. Fale cieplne np. o dlugosci/7—15 mikronów wystepujace przy zwy¬ czajnych temperaturach, zostaja calkowicie po¬ chloniete przez taki arkusz z aceto-celulozy do¬ piero wtedy, gdy grubosc jego jest wieksza niz 0,1 mm.Stopien wnikania promieniowania cieplnego na pewna glebokosc arkusza z acetocelulozy mozna okreslic przez pomiar promieniowania o róznej grubosci, umieszczonych na cylindrze metalowym arkuszy acetocelulozy o róznej grubosci umiesz¬ czonych na polerowanym cylindrze metalowym utrzymywanym w stalej temperaturze. Na zala¬ czonym rysunku na fig. 1 przedstawiono wyniki pomiarów przenikania promieni cieplnych do ar¬ kuszy z octanu celulozy i na fig. 2 widok perspek¬ tywiczny oddzielnej plyty. Promieniowanie mozna zmierzyc za pomoca termoelementu, który zasila pradem elektrycznym galwanometr. Wychylenie galwanometru jest wiec miara promieniowania.Wykres na fig. 1 przedstawia wyniki takich prób przeprowadzonych z arkuszami z acetocelulozy o róznej grubosci, umieszczonymi na polerowa¬ nym cylindrze mosieznym. Zgodnie z wykresem wslMtzanie galwanometru zwieksza sie az do gru¬ bosci arkusza 0,1 mm, z czego (nalezy wnosic, ze gdy grubosc arkusza jest mniejsza niz 0,1 mm po¬ wierzchnia metalowa pod danym arkuszem wply¬ wa na promieniowanie cieplne. Znaczy to, ze przy '' danych dlugosciach fal, które w omawianych pró¬ bach odpowiadaly temperaturze 62,2 °C, aceto- celuloza przepuszcza promieniowanie na glebo¬ kosc okolo 0,1 mm. Jak na wykresie przedsta¬ wiono, przenikliwosc arkuszy z acetocelulozy dla promieniowania cieplnego jest powyzej tej gru¬ bosci bardzo mala. Przenikanie jednak wzrasta bardzo silnie, gdy grubosc arkuszy maleje. Zgod¬ nie z wykresem, przy arkuszach o grubosci 0,02 mm pochlanianie ciepla przez arkusz wynosi 15^20%.Przedstawione próby wykazuja, ze przy wyro¬ bie plyt izolacyjnych z arkuszy z estru celulozy nalezy dobrac zadana grubosc tych arkuszy od¬ powiadajaca warunkom calkowitej absorbcji.Inaczej bowiem moze wystepowac zmniejszenie promieniowania, wystepujace nie tylko pomiedzy arkuszami wzajemnie przylegajacymi, lecz i bar¬ dziej oddalonymi.Stwierdzono obecnie, ze przez dodanie do two¬ rzywa arkuszy czynników pochlaniajacych pro¬ mieniowanie cieplne mozna uzyskac calkowita absorbcje, nawet" przy mniejszych grubosciach arkusza, niz jest to konieczne do uzyskania calko¬ witej absorbcji ciepla przy stosowaniu arkuszy z czystego tworzywa. Cienka warstwa takiego materialu posiada wiec te same wlasciwosci izo¬ lacyjne w stosunku do promieniowania cieplnego, co i gruba warstwa estru celulozy, bez domieszki czynnika pochlaniajacego promieniowanie. Zgod¬ nie z wynalazkiem stosuje sie nadzwyczaj cien¬ kie arkusze wykonane calkowicie lub przewaznie z estru celulozy, np. o grubosci do 0,1 mm naj¬ lepiej nie przekraczajacej 0,06 mm, która w nor¬ malnych warunkach bylaby przenikliwa dla pro¬ mieni cieplnych. Calkowita nieprzenikliwosc dla promieniowania cieplnego arkuszy osiaga sie przez domieszanie do ich tworzywa drobno sprosz¬ kowanego metalicznego i zasadniczo nie odbijaja¬ cego promieniowanie materialu, zapobiegajacego promieniowaniu cieplnemu w ilosci od 2 do 25% wagowych. Ten sproszkowany material wyrów¬ nuje przenikliwosc arkuszy przez pochloniecie pozostalych czesci promieniowania cieplnego, które mogloby przejsc przez taki arkusz, wyko¬ nany bez domieszek.Plyta wedlug wynalazku sklada sie z trzech marszczonych arkuszy 11, 12 i 13, których faldy krzyzuja sie wzajemnie. Kat skrzyzowania wy¬ nosi na przedstawionym przykladzie 90°. Kat ten i ilosc zmarszczonych arkuszy plyty sa jednak dowolne.Arkusze te w miejscach wzajemnego zetkniecia sie 14, 16, 18 i 15, 17, 19 sa z soba polaczone przez sklejenie w dowolny znany sposób.Grubosc poszczególnych arkuszy plyty wynosi mniej niz 0,1 mm, a sa one wykonane z jakiego¬ kolwiek materialu plastycznego np. z estru celu¬ lozy, zwlaszcza acetocelulozy zawierajacej sprosz¬ kowany material niemetaliczny w celu nadania arkuszom równomiernego zabarwienia. Szczegól¬ nie odpowiednim materialem sproszkowanym okazal sie proszek grafitowy, którego przenikli¬ wosc dla promieni cieplnych równa sie, praktycz¬ nie biorac, zeru. Mozna stosowac równiez sprosz¬ kowane dodatki niepalne, np. glinke kaolinowa, - 2 -gips, biel cynkowa i czern platynowa. Przy arku¬ szach acetocelulozowych mozna korzystnie zasto¬ sowac pewne barwiki rozpuszczalne w acetonie.Mozna równiez domieszac materialy wytwarza¬ jace pary o wlasciwosciach gaszacych ogien. Moz¬ na równiez zastosowac do wyrobu plyt materialy absorbcyjne bezbarwne i przezroczyste, dzieki czemu uzyskuje sie zgodne z wynalazkiem plyty izolacyjne calkowicie przezroczyste.Dzieki temu, ze arkusze plyty wedlug wyna¬ lazku sa znacznie ciensze niz stosowane dotych¬ czas, przeto wykazuje ona znaczne korzysci w sto¬ sunku do arkuszy wykonanych z samego estru celulozy, posiadajacych te sama przenikliwosc dla promieniowania cieplnego.Poza tym plyta wedlug wynalazku posiada te zalete, ze do wyrobu jej mozna \izyc dodatków tanszych i trudniej palnych oraz korzystniejszych ze wzgledu na sam wyrób. Jezeli jako domieszke do tworzywa arkuszy stosuje sie proszek meta¬ lowy, to nie jest istotne, czy on byl bardzo dro¬ bno zmielony. Natomiast dodatki takie winny byc drobno sproszkowane, co znacznie zwieksza je¬ dnorodnosc tworzywa arkuszy. Poza tym ilosc materialu, która nalezy dodac do podstawowego tworzywa arkuszy w celu uzyskania pozadanego zwiekszenia absorbcji cieplnej jest nieduza. Ma¬ terial mozna dodawac w postaci czastek o wy¬ miarach koloidalnych.W znanych plytach izolacyjnych z estru celu¬ lozy z domieszka sproszkowanego aluminium, przecietny odstep pomiedzy poszczególnymi ar¬ kuszami wynosi na ogól 5—7 mm. Okazalo sie, ze korzystne jest zarówno ze wzgledów technicz¬ nych, jak i ekonomicznych zastosowanie tych od¬ stepów o wielkosci przecietnie 2,5 — 6 mm i dla dobrych plyt izolacyjnych nie powinien przekra¬ czac 10 mm. Z drugiej zas strony zmniejszenie tego odstepu ponizej 2,5 mm nie daje zadnych korzysci, albowiem zarówno ilosc materialu jak i bezposrednie przewodzenie przez tworzywo ar¬ kuszy wzrasta wraz z iloscia tych arkuszy na okreslona grubosc plyty. Ze wzgledów ekonomicz¬ nych i bezposredniego przewodzenia ciepla gru¬ bosc arkuszy powinna byc mozliwie najmniejsza; w praktyce okazalo sie jednak, ze arkusze nie powinny posiadac grubosc mniejsza niz 0,01 mm.Stwierdzono, ze najkorzystniejsze grubosci arku¬ szy wynosza okolo 0,04 mm. Takie arkusze sa do¬ statecznie elastyczne i wytrzymale, a wykonane z nich plyty izolacyjne sa lekkie i trwale. Ciezar takiego arkusza wynosi okolo 50 g/m2, a wykona¬ nej z niej plyty izolacyjnej o srednim odstepie pomiedzy arkuszami, wynoszacych np. 6 mm wy¬ nosi okolo 12—14 kg/m8. Cena arkuszy plyty izo¬ lacyjnej jest, praktycznie biorac wprost propor¬ cjonalna do jej grubosci, z czego jasno wynika, ze plyty izolacyjne wykonane z grubszych arku¬ szy sa drozsze i równoczesnie ciezsze. Ciezar plyt izolacyjnych posiada duze znaczenie szczególnie przy stosowaniu ich na statkach, w taborze kole¬ jowym, samochodach, samolotach itd. W tych przypadkach gdy pozadane sa szczególnie lekkie plyty, a wytrzymalosc ich nie posiada wiekszego znaczenia, moze byc pozadane zastosowanie arku¬ szy o malej grubosci az do 0,01 mm.Ilosc czynnika pochlaniajacego cieplo, doda¬ nego do tworzywa arkusza zalezy od przenikli¬ wosci cieplnej rozszerzalnosci ciezaru wlasciwego itd. danego materialu. Ilosc materialu pochlania¬ jacego cieplo w stosunku do calkowitej ilosci two¬ rzywa arkusza nie powinna wynosic mniej niz 2%, i na ogól nie powinna wynosic wiecej niz 20% wagowo. Plyta izolacyjna wykonana z arku¬ szy acetocelulozowych o grubosci okolo 0,04 mm, bez domieszki dodatków wedlug wynalazku i o przecietnym odstepie pomiedzy arkuszami okolo 6 mm posiada zdolnosc izolacyjna odpowia¬ dajaca wspólczynnikowi przewodnosci cieplnej ; = 0,055 g ca— ¦. Doswiadczenia przeprowa- m°C.godz. dzone przez zglaszajacego wykazaly, ze po do¬ mieszaniu odpowiedniej ilosci proszku grafito¬ wego do podstawowego tworzywa arkuszy i przy scisle jednakowym wykonaniu plyty izolacyjnej utworzonej z arkuszy tej samej grubosci i o tym samym srednim odstepie, uzyskuje sie polepsze¬ nie dzialania izolujacego plyty z dodatkiem prosz¬ ku grafitowego, gdyz wspólczynnik przewodnosci kfi cal cieplnej wynosi wtedy X 0,040 -—— m°C.godz, Przy wspomnianym przykladzie ilosc domieszki wynosila 18 g drobno zmielonego grafitu na 100 g suchej acetocelulozy. Arkusz zawieral ponadto okolo 20 g srodka zmiekczajacego, np. fosforanu trójkrezolowego i fosforanu trójfenylowego, przez co zawartosc proszku grafitowego wynosila okolo 13% wagowych. Poniewaz ciezar arkusza wynosi okolo 50 g/m2, przeto okazala sie wystarczajaca zawartosc 6,5 g grafitu na m2 arkusza o wyzej wspomnianej grubosci do uzyskania stwierdzo¬ nego polepszenia wlasciwosci izolacyjnych. Doko¬ nane pomiary wykazaly, ze arkusz z przezroczy¬ stej acetocelulozy o wyzej wspomnianej grubosci 0,04 mm przepuszcza okolo 8% ciemnego promie¬ niowania cieplnego w temperaturach pokojowych.Dodatek 6,5 g grafitu na m2 arkusza spowodowal zmniejszenie przenikliwosci promieni cieplnych w przyblizeniu do 1% a uzyskane przez ten do¬ datek polepszenie wlasciwosci izolacyjnych ply- - 3 -tek wykonanych w wyzej wspomniany sposób wynosi* rtie mniej niz okolo 25%. Oczywiscie przfez dodatek wiekszej ilosci grafitu niz we wspoifttfiainych przykladach mozna calkowicie za¬ pobiec wnikaniu ciemnego promieniowania ciepl- riega do cierikich arkuszy, lecz praktycznie biorac, uzyskuje sie zadawalajace wyniki jezeli przeni¬ kliwosc te mozna zmniejszyc do 1% albo mniej.Ilosc grafitu moze byc mniejsza albo wieksza niz w wyzej wspomnianym przykladzie, zaleznie od grubosci stosowanych arkuszy. Przy stosowaniu bardzo cienkich arkuszy, np. o grubosci okolo 0,01—0,02 mm zawartosc grafitu powinna wy¬ nosic w przyblizeniu 25%, podczas gdy w arku¬ szach o grubosci okolo 0,07 —0,1 mm zawartosc 5^10% grafitu jest wystarczajaca. Uzyty mate¬ rial wypelniajacy powinien byc nadzwyczaj dro¬ bno zmielony, nie tylko w celu uzyskania jak- n&jlepszego rozdzialu, lecz równiez, aby umozli¬ wic wyrób takich arkuszy np. przez odlewanie.Najlepiej jest, gdy dodatki takie stosuje sie w Stanie nadzwyczaj drobno sproszkowanym, np. starannie zmielony w mlynie kulowym przy roz¬ mieszaniu go z odpowiednim czynnikiem zmiek¬ czajacym np. fosforanem trójkrezolowym.W literaturze technicznej podane sa rózne ma¬ terialy zmniejszajace palnosc acetocelulozy. Nie¬ które z nich nadaja sie bardzo dobrze do zastoso¬ wania przy wyrobie plyt wedlug wynalazku.W celu zwiekszenia stopnia pochlaniania ciepla przy równoczesnym zmniejszeniu palnosci, plyty moga zawierac sole drobno zmielone, np. kwas borny, boran sodu, siarczan amonu, sole anty¬ monowe, siarczek wapnia, szczawian eeru, fluo¬ rek glinu, fosforan glinu, winian wapnia, winian magnezu i azotan magnezu.Szczególnie odpowiednimi domieszkami sa zwiazki o duzej zdolnosci pochlaniania, rozpusz¬ czalne w acetonie wzglednie innych rozpuszczal¬ nikach dla omawianych estrów celulozy. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. [Plyta doizolacji cieplnej skladajaca sie z wiek¬ szych ilosci arkuszy, wytworzonych z zywicy sztucznej jak n$» z estrów celulozy jako ma¬ terialu podstawowego i nalozonych jeden na drugi, tak iz miedzy nimi znajduja sie prze¬ strzenie powietrzne, znamienna tym, ze arku¬ sze posiadaja grubosc wynoszaca co najwyzej 0,1 mm i zawieraja domieszke niemetalicznego, nieodbijajacego i pochlaniajacego promieniom wanie cieplne materialu w postaci drobnych rozdzielonych czastek w ilosci nieprzekracza- jacej 25% wagowych. 1.

2. Plyta do izolacji cieplnej wedlug zastrz, 1, znamienna tym, ze jako material niemetalicz¬ ny, nieotlbijajacy i pochlaniajacy promienio¬ wanie cieplne zawiera domieszke grafitu.

3. Plyta do izolacji cieplnej wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze arkusze posiadaja grubosc okolo 0,04 mm.

4. Plyta do izolacji cieplnej wedlug zastrz. 1—3, znamienna tym, ze jest utworzona z arkuszy zmarszczonych, przy czym wysokosc zmarsz¬ czek zapewnia przecietny odstep miedzy nimi wynoszacy okolo 6 mm i arkusze zawierajace jako material podstawowy octan celulozy i do¬ mieszke grafitu, wynoszaca okolo 25% ciezaru arkusza wykazuja grubosc okolo 0,04 mm.

5. Plyta do izolacji cieplnej wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze zawiera grafit w ilosci okolo 13% ciezaru arkusza.

6. Plyta do izolacji cieplnej wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze wysokosc zmarszczek za¬ pewnia przecietny odstep miedzy sasiadujacy¬ mi ze soba arkuszami wynoszacy okolo 6 mm i arkusze z octanu celulozy posiadaja grubosc okolo 0,04 mm. Aktiebolaget Isoflex Zastepca: Kolegium Rzeczników PatentowychDo opisu patentowego nr 36541 Fig.l 0.0$ o.or^~n —i—i 1—i—i i i i . A* _ •.!• . .. •.*. ^ 0.10 „ .f /fc/ff 0.M o.ir *' H-r^sH s asa" Stalinogród, 3148 — 24..

7. 54 — R-5-14631 — BI bezdrz. 100 g — 150 PL