專利名稱：封裝材料與絕熱組件的定形連接的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及絕熱制品，尤其是涉及那些適用于使建筑物隔熱類型的絕熱制品。更確切地說，本發(fā)明涉及被包裹在封裝材料中以便搬運它們的絕熱制品。
一般通過使熔融材料成纖化并將這些纖維堆覆在收集輸送帶上來形成纖維絕緣材料。在大多數(shù)而不是所有的情況下，纖維絕熱制品含有使纖維相互粘結在一起的粘結材料，由此形成了網(wǎng)格或纖維網(wǎng)。粘結劑賦予絕熱制品以在包裝后恢復的彈性并提供了強度和可搬運能力，從而可以搬運絕熱制品并按需要在建筑物的絕熱空腔中安裝絕熱制品。纖維絕緣材料被切割成段地形成了絕熱制品并將這些絕熱制品包裝起來以便運輸。
一種典型的絕熱制品是絕緣合成板，它一般長約8英尺(2.44米)并且通常適于用作居屋的墻壁隔熱材料或建筑物中閣樓和地板空腔中的隔熱材料。在許多隔熱應用場合中，在絕緣材料的一側或一面上需要有隔汽層來防止來自溫暖的居室內(nèi)的含水分空氣進入絕緣材料。否則的話，屋內(nèi)暖空氣中的水蒸汽會在絕緣材料中冷卻并冷凝，由此產(chǎn)生了可能難于象設計的那樣有效地進行保溫的潮濕的絕熱制品。隔汽層一般是用涂覆一層瀝青的牛皮紙或金屬箔貼面形成的。帶隔汽層的絕熱制品一般被用于隔熱使溫暖的屋內(nèi)環(huán)境與寒冷的外界隔開的墻壁、地板或天花板。
對不是不透濕的而是允許水蒸汽穿過的隔熱來說，對絕熱制品有一些要求。例如，被設計用于在現(xiàn)有頂樓絕緣材料的頂部上添加附加的絕緣材料的改進型絕熱制品不應該具有隔汽層。另外，在墻壁將具有一獨立的整壁隔汽層如在墻壁內(nèi)側或溫暖側上的4.0mil的聚乙烯薄膜的情況下，用于墻壁空腔的絕緣材料將不需要在絕熱制品上有一個隔汽層。
近年來在絕熱制品制造方面的進步已導致研制出了依靠用于包容和搬運目的的封裝層或薄膜而并不需要任何粘結劑來將絕緣纖維彼此粘結的絕緣材料。封裝對于無粘結劑或少粘結劑產(chǎn)品來說是特別有利的，盡管封裝也給許多種粘結制品帶來了好處。封裝的無粘結劑型制品的一個例子在授予紹爾霍恩等人的美國專利No.5,227,955中披露了。另外，如在授予豪爾等人的美國專利No.5,545,279中所公開的，可以通過在線工藝封裝絕緣材料。這種封裝的絕熱制品的主要用途就是頂樓絕熱，盡管這種絕熱制品也可被用于墻壁空腔中或地板下的平頂空腔中。
當將封裝材料施加在纖維絕緣合成板上時，封裝材料通過粘結層或膠條如在制造絕熱制品的過程中以液態(tài)被涂上的熱熔膠條與纖維絕緣合成板粘結。例如，上述的紹爾霍恩等人的美國專利No.5,277,995中披露了一種帶有用粘結劑粘附的封裝材料的封裝絕緣合成板，而所述粘結劑是可以縱向條或例如點的圖案或以粘結劑陣列的方式被涂覆上去。紹爾霍恩等人的專利還披露了這樣的內(nèi)容，即另一種連接方法就是使粘結層成為封裝膜的一整體部分，而所述封裝膜在被軟化時與絕緣合成板中的纖維粘結。
建筑物用絕熱制品的一個關鍵的產(chǎn)品特性就是在著火時能夠阻止或減緩火焰蔓延的能力。主要的是，建筑材料通常不應該是火苗或火焰在建筑物結構內(nèi)迅速傳播的擴散工具。因此，大多數(shù)建筑材料必須滿足限制火焰蔓延的條件。常用的產(chǎn)品火焰蔓延性能的度量方法是用于表面燃燒性能的ASTM E84隧道試驗。在此試驗方法中，在點火隧道一端產(chǎn)生火焰并測量出火焰沿隧道擴展25英尺(7.62米)所需的時間。在另一試驗變型中，測量火焰擴散的絕對距離。另一個目前被用于測定絕熱產(chǎn)品遲滯火焰擴散的能力的試驗是ASTM輻射面板試驗。這個試驗測量遭受來自一個懸掛在試驗樣品上方的熱輻射面板的輻射的產(chǎn)品的火焰蔓延性能。
人們已提出了各種技術來減少絕熱產(chǎn)品的火焰蔓延。一個提案是將阻燃材料加入面層材料或封裝材料中。另一個方法就是采用無機的面層材料如金屬箔材料。另一個解決方案是用無機粘結劑使封裝材料與纖維絕緣合成板粘結在一起。盡管其中一些方案可以有效地將火焰的擴散減少到允許的程度內(nèi)，但這些方案的成本一般比較高昂。
如果人們能夠研制出一種經(jīng)濟的減少絕熱制品的火焰擴散的滿意方式將是有利的。這樣的絕熱制品應該充分地具有低的火焰擴散特性，以滿足工業(yè)安全規(guī)定，并且不應該明顯提高絕熱制品的制造成本。
通過這樣一種絕熱組件實現(xiàn)了上述目的以及其它未具體例舉出的目的，即它包括一個帶有一頂端和一底端且由纖維絕緣材料構成的細長絕緣合成板以及一個粘固在一個主表面上的面層。面層通過一系列間隔開的膠帶被粘固在該主表面上，其中膠帶通常橫向于絕熱組件地取向并且是非直線形的，成大致下凹的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了這樣一種絕熱組件，它包括一個帶有一頂端和一底端且由纖維絕緣材料構成的細長絕緣合成板以及一個固定在一個主表面上的面層。面層通過一系列間隔開的膠帶被粘在該主表面上，其中膠帶通常橫向于絕熱組件地取向。這些膠帶成大致下凹形狀地是非直線的，并且包括對置的左部和右部，它們連接在一起并沿大致筆直的路線取向。
對本領域的技術人員來說，通過根據(jù)附圖地閱讀以下對優(yōu)選實施例的具體說明，本發(fā)明的各種目的和優(yōu)點將變得一清二楚。
附圖的簡要說明

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的絕熱組件的平面示意圖。
圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術的另一個絕熱組件的平面示意圖。
圖3是本發(fā)明的絕熱組件的示意透視圖。
圖4是除去封裝材料時的圖3所示絕熱組件的平面示意圖。
圖5是與圖4相似的平面示意圖，它示出了根據(jù)本發(fā)明的一種不同的粘結劑涂布型式。
圖6是與圖4相似的平面示意圖，它示出了本發(fā)明的另一種粘結劑涂布型式。
圖7是被用于建筑物的墻壁空腔內(nèi)的圖3所示絕熱組件的示意透視圖。
圖8是與圖4相似的平面示意圖，它示出了根據(jù)本發(fā)明的一種不同的粘結劑涂布型式。
盡管以下說明和附圖披露了由玻璃纖維絕緣材料構成的絕熱組件，但應當理解，絕緣材料可以是任何可壓縮的纖維絕緣材料例如礦棉。
如圖1所示，現(xiàn)有技術中的封裝絕熱組件10具有一個局部被切掉以便露出使其與絕緣合成板16粘結的膠帶14的封裝材料12。膠帶是熱熔粘結材料。在使絕熱組件的底部18暴露在火焰下的火焰蔓延試驗中，膠帶沒有阻礙火焰從底部向絕熱組件的頂部20的擴散。
在另一種形式的現(xiàn)有技術的封裝絕熱組件22中，如圖2所示，膠帶24被布置在絕緣合成板26上以便使封裝材料28與絕緣合成板粘結在一起。膠帶24按照Z字形圖案傾斜地取向。盡管這種膠帶定位圖案與圖1所示的不同，但在使絕熱組件22的底部30暴露于火焰之下的火焰蔓延試驗中，無法期望膠帶24能明顯地阻止火焰從底部向絕熱組件頂部32的擴散。
如圖3、4所示，本發(fā)明的絕熱組件用標號34表示，它由細長的絕緣合成板36和封裝材料38構成。絕熱組件具有一底端40和一頂端42。玻璃纖維的絕緣合成板36的制造是公知技術，而且本領域中的技術人員將知曉幾種制造這樣的絕緣合成板的傳統(tǒng)方法。玻璃纖維的絕緣合成板優(yōu)選地由低密度的絕緣材料構成，它的密度大約為0.3磅/平方英尺-1.0磅/平方英尺(合1.47-4.88千克/平方米)。
封裝材料38最好是聚合物薄膜例如聚乙烯薄膜，盡管也可以采用其它薄膜，如聚丙烯薄膜。也可以采用共擠塑薄薄膜，即兩層具有不同軟化點的共擠塑薄膜。封裝材料的厚度優(yōu)選地小于約1.0mil并最好小于約0.5mil。封裝材料可以通過任何適用方式被施加到絕緣合成板上。適用于將封裝材料引導到玻璃纖維包裝上的裝置在上述的授予豪爾等人的美國專利No.5,545,279中披露了，在此作為參考地引入這篇文獻的內(nèi)容。
封裝材料38通過一系列間隔開的膠帶46被粘附到絕緣合成板36的一個主表面44上。膠帶通常橫向于絕熱組件地取向，即大致垂直于絕熱組件的縱軸48。使膠帶彎曲或成弧形的，以使它具有下凹的形狀。如圖所示，膠帶可以成人字紋形狀，傾斜的左部52和傾斜的右部54構成了一個頂角56。盡管對置的左、右部52、54如圖所示地彼此相連，但它們可以是分開的。另外，可以認識到，膠帶可以設有很小的間斷，這能影響火焰或火苗沿膠帶輪廓的擴散路線。傾斜的左部52和右部54形成了一個最好約為120°-170°的角，盡管其它角度也可能是有效的。雖然沒有畫出來，但是左、右部可以一直延伸到絕緣合成板的邊緣。膠帶的數(shù)目及其間距可以變化。優(yōu)選地是，膠帶之間間隔至少6英寸(15.24厘米)并最好間隔大約10-18英寸(約25.4厘米-45.72厘米)。
在火焰蔓延試驗中，絕熱組件34的底端40暴露在火焰下，火焰舔蝕封裝材料38。無論封裝材料本身是否含易燃材料，火焰最終到達最下面的膠帶46。由于膠帶具有下凹的形狀，所以左部52的燃燒推進方向?qū)⒅赶蚪^熱組件的中心，而右部54的燃燒推進方向?qū)⒅赶蛑行?。當沿左?4的輪廓前進的火苗遇到沿右部的輪廓前進的火苗時，將出現(xiàn)驚人的燃料急劇缺少，并且火苗或火焰從最下面的膠帶向上一條膠帶的前進將受阻或至少被延遲了。換句話說，左、右部上的燃燒將相互繚繞或相互沖撞，從而延緩了火焰燒過膠帶。因此，一系列間斷的人字形膠帶46將有利地阻礙火焰從底端40向上擴散到絕熱組件的頂端42。
如圖7所示，一段墻壁部分60包括幾個由壁骨64限定出的墻壁空腔62、一個未示出的橫梁，一個底腳66和包覆材料68。以局部剖開的形式示出的本發(fā)明的絕熱組件34被安放在其中一個墻壁空腔62中以提供一個能明顯遲滯火焰從絕熱組件的底端40向上擴散的絕熱組件。當絕熱組件34定位于圖7所示的墻壁空腔中時，膠帶46處于最佳的取向，從而阻止了開始著火于絕熱組件34的底端40的火焰，并且其大致下凹的形狀指向火源。由于總是不可能預測到火源或著火方向，所以可能出現(xiàn)大致下凹的形狀遠離火源取向的情況。據(jù)信，膠帶的橫向定向仍然將明顯地阻礙火勢的蔓延。
如圖5所示，絕熱組件72包括布置在絕緣合成板76上的彎曲的膠帶74。彎曲的膠帶一般成下凹的形狀，并且其下凹部面向絕熱組件72的底端78。膠帶74分別包括左部80和右部82，它們沿大致彎曲的路線取向。在火焰蔓延試驗中，左部80和右部82的火勢前進方向?qū)⒈舜讼鄬Γ⑶一鹧娴臄U散將相互繚繞或彼此沖撞，從而遲滯了火焰燒過膠帶。因此，一系列間隔開的彎曲的膠帶34將有利地阻止火焰從絕熱組件的底端40向上蔓延或擴散。盡管左部80和右部82如圖所示地是相連的，但它們可以是分開的。
如圖6所示，絕熱組件86包括布置在絕緣合成板90上的雙曲膠帶88。雙曲膠帶的每個彎曲部92大致成下凹的形狀，并且其下凹部面向絕熱組件86的底端94。雙曲膠帶88最好相對于絕熱組件的縱軸96大致是對稱的。在火焰蔓延試驗中，火焰將按照參見圖5所述的方式彼此相對地推進或彼此繚繞，從而遲滯了火焰燒過膠帶。因此，一系列間隔開的雙曲膠帶88將有利地阻止火焰從絕熱組件的底端94向上蔓延或擴散。
如圖8所示，絕熱組件100與圖3、4所示的絕熱組件34幾乎是相同的。絕熱組件100包括布置在絕緣合成板104上的人字形膠帶102。膠帶通常成下凹的形狀，并且其下凹部面向絕熱組件100的底端106。膠帶102分別包括左部108和右部110，它們大致沿直線取向。膠帶102從絕緣合成板104主表面116的一邊112伸向另一邊114并且大致以縱軸118為中心。
已經(jīng)在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中描述了本發(fā)明的工作方式和原理。但應該注意的是，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以按照除所述和所示方式外的其它方式實施本發(fā)明。
權利要求
1．一種絕熱組件，它包括一個具有一底端和一頂端的且由纖維絕緣材料構成的細長絕緣合成板以及一個被粘固在一主表面上的面層，該面層是通過一系列間隔開的膠帶而被粘結在所述主表面上的，其特征在于，所述膠帶大致橫向于所述絕熱組件地取向并且是非直線形的，成大致下凹的形狀。
2．如權利要求1所述的絕熱組件，其特征在于，所述膠帶包括對置的左部和右部。
3．如權利要求2所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部沿大致筆直的路線取向。
4．如權利要求3所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部相互間通常以一個在大約為120°-170°的范圍內(nèi)的角度取向。
5．如權利要求2所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部是彼此相連的。
6．如權利要求2所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部成曲線狀。
7．如權利要求6所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部是彼此相連的。
8．如權利要求1所述的絕熱組件，其特征在于，所述膠帶相對于絕熱組件的縱軸是對稱的。
9．如權利要求1所述的絕熱組件，其特征在于，所述膠帶從所述絕緣合成板的主表面的一邊延伸向另一邊。
10．一種絕熱組件，它包括一個帶一頂端和一底端的且由纖維絕緣材料構成的細長絕緣合成板以及一個固定在一主表面上的面層，該面層通過一系列間隔開的膠帶被粘固在所述主表面上，其特征在于，膠帶通常橫向于絕熱組件地取向并且是非直線形的，成大致下凹的形狀，所述膠帶包括對置的且連接在一起并沿大致筆直的路線取向的左部和右部。
11．如權利要求10所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部相互間通常以一個在大約為120°-170°的范圍內(nèi)的角度取向。
12．如權利要求10所述的絕熱組件，其特征在于，所述膠帶從所述絕緣合成板的主表面的一邊延伸向另一邊。
13．一種絕熱組件，它包括一個帶一頂端和一底端的且由纖維絕緣材料構成的細長絕緣合成板以及一個固定在一主表面上的面層，該面層通過一系列間隔開的膠帶被粘固在所述主表面上，其特征在于，膠帶通常橫向于絕熱組件地取向并且是非直線形的，成大致下凹的形狀，所述膠帶還包括對置的曲線狀左部和右部。
14．如權利要求13所述的絕熱組件，其特征在于，所述左部和右部是彼此相連的。
15．如權利要求13所述的絕熱組件，其特征在于，所述膠帶相對于絕熱組件的縱軸是對稱的。
16．如權利要求13所述的絕熱組件，其特征在于，所述膠帶從所述絕緣合成板主表面的一邊延伸向另一邊。
全文摘要
一種絕熱組件(10,22,34,72,86,100)包括一個具有一底端(18,30,40,78,94,106)和一頂端(20,32,42)的且由纖維絕緣材料構成的細長絕緣合成板(16,26,36,76,90,104)以及一個被粘固在一主表面(44,116)上的面層。該面層通過一系列間隔開的膠帶(14,24,46,74,88,102)被粘結在所述主表面上,其中膠帶(14,24,46,74,88,102)大致橫向于絕熱組件(10,22,34,72,86,100)地取向并且是非直線形的,成大致下凹的形狀。
文檔編號E04B1/76GK1289383SQ99802496
公開日2001年3月28日 申請日期1999年1月29日 優(yōu)先權日1998年1月30日
發(fā)明者巴拉特·D·帕特爾, 史蒂文·G·施密特, 邁克爾·T·赫弗爾芬格, 麗貝卡·L·托馬斯－杜蒂埃勒, 戚偉剛 申請人:歐文斯科爾寧格公司