專利名稱：保溫復(fù)合構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種保溫復(fù)合構(gòu)件，它用于建筑物保溫，例如，這些建筑物的樓板，項(xiàng)棚及類似部件的保溫。
眾所周知，在現(xiàn)有技術(shù)中，使用包括礦物纖維，如玻璃纖維棉等多種保溫材料來(lái)使建筑物保溫。
現(xiàn)有技術(shù)中的玻璃纖維棉保溫材料常常是在纖維化過(guò)程以后，將一粘合劑，如酚醛樹脂，與玻璃棉結(jié)合起來(lái)，結(jié)果所形成的保溫復(fù)合構(gòu)件具有支承長(zhǎng)條形本身的足夠強(qiáng)度，從而可以把它布置在商業(yè)建筑或居住建筑的相鄰支柱或項(xiàng)棚桁架之間等位置。
玻璃纖維保溫材料通常是由將用多水平薄層玻璃纖維所組成的一層玻璃纖維放在一移動(dòng)帶上而做成的。在很早期的工業(yè)中，不使用粘合劑。但是，在30年代后期和40年代早期之間，工業(yè)上開始使用一種有機(jī)粘合劑，例如上面提到的酚醛樹脂，這種粘合劑被認(rèn)為對(duì)于使該保溫材料在加工時(shí)具有其結(jié)構(gòu)完整性，以及在包裝和運(yùn)輸中被壓縮以后，恢復(fù)其厚度和保溫價(jià)值，都是必要的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)在的做法是當(dāng)要形成該保溫層時(shí)，對(duì)該纖維使用這種粘合材料，并部分地加壓和加熱該所得到的保溫層，以使該粘合劑硬化，并設(shè)置頂層。然后將該保溫層切成棉胎(batts)或卷茼形，并將其緊緊地壓縮在一起，以便包裝和運(yùn)輸。
在幾年當(dāng)中已經(jīng)開發(fā)了許多種粘合劑組合物，它們已經(jīng)作為現(xiàn)有技術(shù)中的保溫復(fù)合構(gòu)件的必要成分。
現(xiàn)有技術(shù)告訴我們，在低密度的玻璃纖維棉胎中不可能想象具有高的恢復(fù)率，而且在過(guò)去的無(wú)粘合劑的產(chǎn)品中本來(lái)就沒(méi)有發(fā)現(xiàn)高的恢復(fù)率。McMillin和Sakarash的美國(guó)專利us-2610337告訴了使用超細(xì)玻璃纖維，以便形成柔軟而有彈性的墊胎，用作軟墊等類似物的填充物。這一現(xiàn)有專利技術(shù)表明，對(duì)于這種超細(xì)玻璃纖維可以使用高到25-30%的粘合劑，而不會(huì)引起不適當(dāng)?shù)膱?jiān)硬性。該專利描述到”盡管該棉胎隨著粘合劑量的減小會(huì)變的越來(lái)越?jīng)]有彈性，但是，當(dāng)以最后產(chǎn)品的重量計(jì)算時(shí)，已經(jīng)成功地使用了小到5%的粘合劑重量?！北景l(fā)明涉及到一種保溫復(fù)合構(gòu)件，它提供了一種改進(jìn)的整體式的建筑保溫復(fù)合構(gòu)件，該構(gòu)件可以迅速而有效地被安裝在如建筑物的墻柱或頂棚桁架之間。
本發(fā)明的集中點(diǎn)是一保溫復(fù)合構(gòu)件，在這一保溫復(fù)合構(gòu)件中，所有粘合劑或基本上所有粘合劑都不需要使用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管與過(guò)去三十或四十年中的學(xué)說(shuō)相反，但是，可以用一外層包住一無(wú)粘合劑的棉胎，以便形成具有滿意彈性的低密度的保溫復(fù)合構(gòu)件。
保溫復(fù)合構(gòu)件包括一縱向延伸的礦物纖維棉胎，該礦物纖維棉胎，如玻璃纖維棉胎，具有相對(duì)的表面。最好是，該棉胎由無(wú)粘合劑的，低密度的玻璃纖維棉做成。該保溫復(fù)合構(gòu)件的玻璃纖維棉胎的密度小于每立方英尺0.60磅(9.61kg/m3)，最好是在每立方英尺0.30磅(4.81kg/m3)至每立方英尺0.50磅(8.01kg/m3)之間。
一外薄層包住該玻璃纖維棉胎，該外薄層包皮最好由可容納該玻璃纖維棉胎的聚乙烯外殼所構(gòu)成。在靠近該棉胎表面之一的地方布置一粘合劑，以阻止該棉胎和，例如聚乙烯薄膜層之間的相對(duì)移動(dòng)。在該薄膜層中設(shè)置一定氣通道，以便在工作現(xiàn)場(chǎng)將空氣導(dǎo)向該棉胎，使該復(fù)合構(gòu)件膨脹。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的保溫復(fù)合構(gòu)件，以用作為安裝建筑保溫材料的準(zhǔn)備。
本發(fā)明的另一目的是提供一無(wú)粘合劑，低密礦物纖維的保溫復(fù)合構(gòu)件，該構(gòu)件具有至少6比1的恢復(fù)比率，該恢復(fù)比率是指安裝好的最后未壓縮的構(gòu)件的厚度，與處于運(yùn)輸狀態(tài)的該壓縮的包裹的厚度之比。安裝后的厚度通常被認(rèn)為是標(biāo)號(hào)厚度。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種具有相當(dāng)光滑，在工作現(xiàn)場(chǎng)容易安裝的不刺激的外層的礦物纖維保溫復(fù)合構(gòu)件。


圖1為本發(fā)明的保溫復(fù)合構(gòu)件的透視圖，其中一部分外薄膜被去掉了;
圖2為一透視圖，表示用來(lái)制造本發(fā)明的保溫復(fù)合構(gòu)件的玻璃纖維棉胎;
圖3為沿圖1中的3-3剖線的放大了的截面圖;
圖4類似于圖3，表示本發(fā)明的另一實(shí)施例。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的保溫復(fù)合構(gòu)件通常用標(biāo)記10表示。保溫復(fù)合構(gòu)件10包括一礦物纖維棉胎，例如一玻璃纖維棉胎11。如在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中所使用的，術(shù)語(yǔ)“棉胎”是指這樣一種礦物纖維棉胎，即當(dāng)在其上端13用一夾子12(見圖2)將其夾住時(shí)，該棉胎體本身可以支撐，而不會(huì)象如各個(gè)玻璃纖維松散填充材料組一樣會(huì)散開或分離。因此，礦物纖維棉胎11，如在本發(fā)明中所使用的術(shù)語(yǔ)一樣，具有完整性，并且能夠在其上端13被提起來(lái)，且保持完整。
礦物纖維棉胎11，例如，由其密實(shí)度小于每立方英尺0.60磅(9.61kg/m3)的低密實(shí)度的玻璃纖維棉所形成。該棉胎也可以由除了玻璃纖維以外的其它礦物纖維構(gòu)成。如果該礦物纖維是玻璃纖維，該棉胎11的密實(shí)度最好在每立方英尺0.30磅(4.81kg/m3)至每立方英尺0.50磅(8.01kg/m3)之間。在本最佳實(shí)施例中形成礦物纖維棉胎11的玻璃纖維棉，具有以下化學(xué)和物理特性(1)、與現(xiàn)有技術(shù)中的粘合纖維棉保溫材料比較，它減少了氣味。
(2)、與現(xiàn)有技術(shù)中的纖維棉保溫材料相比，它減少了刺激物。
(3)、重量輕。
(4)、在其自然狀態(tài)通常是白顏色或灰顏色。
(5)、該纖維的纏結(jié)貯存了足夠的能量，以提供超過(guò)6∶1的恢復(fù)率。
(6)、纖維直徑加權(quán)平均長(zhǎng)度小于0.00027時(shí)(6.86E-6米)，該纖維直徑加權(quán)平均長(zhǎng)度最好在0.00010時(shí)(2.54E-6米)和0.00024時(shí)(6.10-6米)之間。
(7)、熱阻大于棉胎厚度的1R/寸(0.176M20c/瓦特)。
本礦物纖維棉胎11的一個(gè)重要特性是該玻璃纖維棉是沒(méi)有粘合劑的。象在本說(shuō)明書和權(quán)利要求中所使用的一樣，術(shù)語(yǔ)“沒(méi)有粘合劑”表示沒(méi)有粘合劑材料，或者僅有少量的這種粘合劑材料，其量不到其重量的1%。為灰塵控制或其它目的而加入抑制劑，如油，不應(yīng)該認(rèn)為是一種粘合劑。
除了上端13以外，礦物纖維棉胎11包括一相對(duì)的底端14，一前表面15，一后表面16，一側(cè)面17和一相對(duì)的側(cè)面18。
一外薄層或包皮將該礦物纖維棉胎11包裹信。本語(yǔ)外薄層或包皮包括將材料薄層用到該棉胎的二個(gè)主要表面和二個(gè)側(cè)邊上。也可以將材料薄層有選擇地用到棉胎的端面上。在圖1所示的實(shí)施例中，該薄層由一聚乙烯包皮20構(gòu)成。但是，在其它實(shí)施例中，該包皮薄層也可以由加熱的聚乙烯薄層組成，將該薄層直接用到玻璃纖維棉胎上，因此，該加熱的聚乙烯也作為一粘合劑層，它將該薄膜連接到棉物纖維棉胎11上。
其它可選擇的薄膜包皮包括橡膠包層(未表示)，該包層形成一個(gè)容納該玻璃纖維棉胎的氣球狀接受器，也可以使作非紡織材料，如一織物薄層。
其它可以使用的薄膜包括A-B目起反應(yīng)涂層和交聯(lián)的聚合物，通過(guò)使用電子束，可使該交聯(lián)的聚合物在玻璃纖維棉胎的表面上變硬。
本實(shí)施例中的聚乙烯包皮20最好由厚度為1.0密耳或更薄的聚乙烯薄膜所形成，聚乙烯薄膜的厚度范圍最好在0.2密耳至0.6密耳之間。在本實(shí)施例中，該厚度是0.4密耳。該外薄層20可以由，例如聚乙烯，聚丁烯，鍍金層薄膜牛皮紙和非紡織材料構(gòu)成。該外薄層20可以由一種材料組成?；驇追N材料的組合組成。
將一粘結(jié)薄層或帶布置在靠近一個(gè)或多個(gè)玻璃纖維棉胎表面的薄膜上。還可以使用粘結(jié)的另一種形式，如點(diǎn)或粘結(jié)短陣形式。在本實(shí)例中，參照?qǐng)D3，把一粘結(jié)薄層22布置在礦物纖維棉胎11的前表面15和聚乙烯薄層20之間，該粘結(jié)薄層22阻止礦物纖維棉胎11和聚乙烯薄層20之間的相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)將該構(gòu)件10放在，例如墻體支柱之間的豎向位置上時(shí)，這是有用的，它阻止了該礦物纖維棉胎11相對(duì)于該薄膜向下轉(zhuǎn)動(dòng)。
如前面提到的，在其它實(shí)施例中，該粘結(jié)層可以是該薄膜的一完整部分，該薄膜的一側(cè)面是粘結(jié)層，將其連接到該礦物纖維棉胎上。在其它限制棉胎和包皮之間相對(duì)移動(dòng)的實(shí)施例中，包括機(jī)械錨固裝置或該包皮的形狀。
參照?qǐng)D1，在本實(shí)施例中，在該聚乙烯薄層20中形成一個(gè)或多個(gè)空氣道，該空氣道允許空氣進(jìn)入該礦物纖維棉胎11。一開口端，如開口端14，可以形成該空氣道。在另一實(shí)施例中，在包皮20內(nèi)形成孔或縫，以提供需要的空氣道。
在制造該保溫復(fù)合構(gòu)件10之中或之后，該構(gòu)件被緊緊地壓縮，空氣被從聚乙烯包皮20內(nèi)排除了。在空氣從該聚乙烯包皮20內(nèi)和從該礦物纖維棉胎11中被抽空后，可以在開口端14或其它開口處配置可去掉的包皮。在另一個(gè)可供選擇的方法中，可以用運(yùn)輸容器或帶條將該棉胎11壓縮并固定在一壓縮狀態(tài)。為運(yùn)輸目的，該保溫復(fù)合構(gòu)件10保持在其壓縮狀態(tài)。在工作現(xiàn)場(chǎng)，該構(gòu)件10被允許恢復(fù)到它的所需要的厚度，空氣通過(guò)通道，如開口端14，進(jìn)入該礦物纖維棉胎11內(nèi)。本發(fā)明的保溫復(fù)合構(gòu)件10的主要物理特性之一是，其恢復(fù)比率至少是6比1，該膨脹的保溫復(fù)合構(gòu)件10的最后厚度至少是該構(gòu)件10在其壓縮或運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)的厚度的6倍。
如上面注意到的，開口端14已經(jīng)被表示為空氣通道器，也可以使用其它空氣通道器，包括在聚乙烯包皮20中的縫。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例如圖4所示，在這一實(shí)施例中，一保溫復(fù)合構(gòu)件30包括一玻璃纖維棉胎11和一粘結(jié)層22，聚乙烯包皮32有側(cè)翼33和34。在包皮32形成了一開口35，作為空氣通道器。在某些應(yīng)用中，側(cè)翼33和34與建筑構(gòu)件，如豎向墻支柱豎向?qū)R，并由卡釘或其它連接器將其連接到這些支柱上，以將該保溫復(fù)合構(gòu)件30固定在其位置上。
盡管本發(fā)明是用特殊的最佳實(shí)施例的方式公開的，但是，在不離開下面權(quán)利要求范圍的情況下，可以作許多變動(dòng)和修改。
權(quán)利要求
1.一種保溫復(fù)合構(gòu)件，包括如下的組合至少一縱向延伸的礦物纖維棉胎，該棉胎具有相對(duì)表面，由一低密度，無(wú)粘合劑的纖維材料構(gòu)成，一包住所述礦物纖維棉胎的外薄層，限制所述棉胎和外薄層之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置，以及用于將空氣導(dǎo)入所述棉胎內(nèi)的在所述外薄層上的空氣通道器。
2.如權(quán)利要求1所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所說(shuō)的限制裝置是在靠近所述棉胎表面至少一部分處的所述外薄層上的一粘合劑。
3.一保溫復(fù)合構(gòu)件，包括如下組合至少一縱向延伸的玻璃纖維棉胎，所述的玻璃纖維棉胎具有相對(duì)的表面，由一低密實(shí)度的，無(wú)粘合劑的玻璃纖維棉所構(gòu)成，所述的玻璃纖維棉胎的密實(shí)度小于0.60p.c.f.(9.61kg/m3)，一包住所述玻璃纖維棉胎的外薄層，限制所述棉胎和所說(shuō)薄層之間相對(duì)移動(dòng)的裝置，以及用于將空氣導(dǎo)入所述棉胎內(nèi)的在所說(shuō)外薄層上的空氣通道器。
4.如權(quán)利要求3所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述的限制裝置是在靠近所述棉胎表面至少一部分處的所述外薄層上的一粘合劑。
5.如權(quán)利要求3所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述玻璃纖維棉胎的密實(shí)度在0.30p.c.f(4.81kg/m3)和0.50p.c.f(8.01kg/m3)之間。
6.如權(quán)利要求4所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述復(fù)合構(gòu)件包括相對(duì)的端，所述的粘合劑層包括靠近所述相對(duì)端的每一端處的部分。
7.如權(quán)利要求3所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述外薄層包括一聚乙烯包皮。
8.如權(quán)利要求3所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述空氣通道器包括在所述外薄層中的一端開口。
9.如權(quán)利要求7所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述聚乙烯包皮的厚度小于1.0密耳。
10.如權(quán)利要求7所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述聚乙烯包皮的厚度在0.2密耳和0.6密耳之間。
11.如權(quán)利要求3所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述構(gòu)件具有至少6比1的恢復(fù)比率。
12.如權(quán)利要求11所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述外薄層包括其厚度在0.20密耳和0.60密耳之間的聚乙烯薄層。
13.如權(quán)利要求12所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述聚乙烯薄層限定了一個(gè)具有縱向延伸的側(cè)邊和從該側(cè)邊向外延伸的側(cè)翼的包皮。
14.如權(quán)利要求13所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述玻璃纖維棉胎由具有少于0.00027英寸(6.86E-6米)直徑加權(quán)平均長(zhǎng)度的玻璃纖維所形成。
15.如權(quán)利要求14所述保溫復(fù)合構(gòu)件，其特征是所述玻璃纖維的直徑直加權(quán)平均長(zhǎng)度在0.00010英寸(2.54E-6米)和0.00024英寸(6.10E-6米)之間。
16.一保溫復(fù)合構(gòu)件，包括如下組合至少一縱向延伸的玻璃纖維棉胎，所述玻璃纖維棉胎由小于0.00027英寸(6.86E-6米)的纖維直徑加權(quán)平均長(zhǎng)度的玻璃纖維所形成，它具有小于0.60p.c.f(9.61kg/m3)的密實(shí)度，一外塑料薄層，取定一包皮且其厚度在0.20密耳和0.60密耳之間，在靠近所述玻璃纖維棉胎至少一表面處的所述塑料薄層上的一粘合劑，因此，在所述塑料薄層和所述玻璃纖維棉胎之間的相對(duì)移動(dòng)被阻止了，還有在所述包皮上的至少一開口，用于允許空氣進(jìn)到所述玻璃纖維棉胎，所述保溫復(fù)合構(gòu)件的恢復(fù)率至少是6比1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于使建筑物保溫的保溫復(fù)合構(gòu)件，該構(gòu)件包括一低密實(shí)度，無(wú)粘合劑的礦物纖維的墊物，例如一無(wú)粘合劑玻璃纖維棉胎，該棉胎由一薄層包裹起來(lái)形成一包皮。將該棉胎通過(guò)一粘合劑連接到該包皮上，以及由該包皮所限定的一空氣通道，用于將空氣導(dǎo)向該棉胎。該保溫復(fù)合構(gòu)件重量輕，且具有超過(guò)6∶1的壓縮比率。
文檔編號(hào)E04B1/76GK1096070SQ9310826
公開日1994年12月7日 申請(qǐng)日期1993年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月8日
發(fā)明者J·E·塞爾霍恩, J·L·奧靈格, C·伯丹 申請(qǐng)人:歐文斯-科寧纖維玻璃公司