用于保護批量運輸和冷鏈用途的可透氣產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于保護批量運輸和冷鏈用途的可透氣產(chǎn)品，尤其是用于覆蓋溫度敏感產(chǎn)品的反射片材，所述反射片材具有至少第一層，所述第一層由具有外側和內側的高反射濕氣可透過的基材制成，其中所述內側另外包含至少一個金屬層以在提供受控的濕氣透過率的同時，通過高反射、低對流來提供隔熱，所述金屬層通過PVD方法沉積。
【專利說明】用于保護批量運輸和冷鏈用途的可透氣產(chǎn)品

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于保護批量運輸和冷鏈用途中的制品的可透氣產(chǎn)品。

【背景技術】
[0002]易腐的和溫度敏感的產(chǎn)品如疫苗或藥物診斷產(chǎn)品，或園藝產(chǎn)品如天門冬屬植物(asparagus)或玫瑰當溫度超過某些值甚至僅有幾度時迅速變質并因此對運輸期間發(fā)生的不良溫度管理敏感。此類產(chǎn)品的裝運方法在其中貨物從一種輸送裝置轉移到另一種輸送裝置時存在弱點，尤其是在機場，其中貨物可能在等候裝機時被置于跑道上。為了最小化由于運輸期間的超溫引起的產(chǎn)品和經(jīng)濟損失，可使用保溫覆蓋物以保護多種貨物不受在運輸期間發(fā)生的溫度波動的影響，例如花、新鮮水果和蔬菜、鮮魚、藥物和電子產(chǎn)品。
[0003]用于在運輸期間保護貨物的多種常見包裝材料例如膜、拉伸膜或收縮膜通常是空氣和水蒸氣不可透過的，因此使得濕氣在包裝內積聚，并且如果表面溫度改變的話發(fā)生冷凝，此外透射光波長從紅外光變?yōu)樽贤饩€，使包裝內溫度由于“溫室效應”而快速升高，并且由于這些原因此類包裝材料對于濕度或溫度敏感型貨物不理想。
[0004]許多保溫覆蓋物包含兩層或更多層，它們可為有顏色的或透明的:纖維或泡沫隔離層和PVC、PE或PET外層，它們可為反射層或可不是反射層。其他保護材料包括夾在反射鋁或鍍鋁膜片材之間的剛性隔離板，這導致相對昂貴的系統(tǒng)，其需要附加的勞動力以安裝并移除，并且其可能僅在是可重復使用的包裝系統(tǒng)部分時是經(jīng)濟的，增加運輸成本和供應鏈的復雜性。
[0005]通常多層保溫覆蓋物在運輸期間保護易腐和藥物貨物的貨盤通過穩(wěn)定貨物溫度并保護貨物不受天氣影響，包括下雨和陽光損害。那些產(chǎn)品有助于滿足通常2-48小時的特定溫度范圍的冷鏈需求，但是此類保溫覆蓋物是不透氣的，因此不控制冷凝，并且一般不反射陽光并因此能夠引起溫室效應，其導致貨物溫度升高。此類產(chǎn)品是多用途耐用產(chǎn)品，它們最適于室內使用，并且不適于最小化由于直接暴露于陽光而導致的附加的升溫，或用于避免冷凝。另外，它們是相對厚重的，使得它們用于貨物及從貨物上移除時耗時并增加裝運成本，這歸因于它們導致貨物的重量和體積增加以及將它們還回原處供再使用的成本。
[0006]因此需要輕型、柔性和可透氣的覆蓋物材料，其能夠以足夠低的成本單次或單程使用，在溫度敏感貨物的裝運期間提供足夠的熱保護以及防雨。其中物流系統(tǒng)允許將覆蓋物還回原處的情況下還需要輕型的可折疊覆蓋物，其能夠減少還回路途上的空間和重量需求，因此提供較高性價比的多用途覆蓋物用于溫度敏感的貨物。
[0007]授予Bletsos等人的US2010/0247855涉及可透氣的低輻射率金屬化片材，其內容以引用方式并入本專利申請。根據(jù)這一文獻，本領域已知在建筑構造中使用濕氣可透過的(可透氣的)金屬化片材作為房屋包裹物。金屬化片材允許濕氣透過片材，因此阻止水分在安裝于片材后的隔離層中冷凝，而同時提供對空氣和液態(tài)水的屏障并提高建筑物的能量效率。在此類應用中將材料嵌入屋頂結構中并且不直接暴露于照明，因此它的反射性能與其功能不相關，并且當結構在安裝期間仍為開放狀態(tài)時甚至可能成為問題，因為非常白的表面的閃光可能干擾工人。
[0008]授予Jones等人的美國專利4，999，222描述了具有低輻射率的濕氣可透過的金屬化聚乙烯片材，其通過壓延叢絲膜-纖絲片材隨后真空金屬噴鍍進行制備。
[0009]授予Avellanet的美國專利4，974，382描述了透過和能魚,其可為蒸氣可透過的或不可透過的，在其上具有至少一個金屬化層。
[0010]授予Squires等人的W001/28770描述了可透氣的建筑膜，其包括微孔膜下層和由絲狀聚合織物例如紡粘織物(其設有濕氣可透過的反射金屬涂層)形成的頂層。雖然上述可透氣的金屬化片材通過反射紅外線輻射提供熱阻擋層，它們在暴露于空氣和濕氣時易受金屬層氧化影響。氧化金屬層一般具有比對應金屬更高的輻射率并且作為熱阻擋層效果較差。此類可透氣的金屬化片材在暴露于酸雨或腐蝕性環(huán)境條件(如在沿海和海洋環(huán)境下的含鹽空氣)時也易受金屬層的腐蝕影響。此外，在加工、安裝等期間可能損壞一個暴露的薄金屬層。
[0011]授予Avril等人的歐洲專利申請EP1400348描述了液體不可透過的、濕氣/氣體可透過的層壓織物，其適用作建筑織物如房屋包裹物和屋頂材料底襯，包含通過蒸氣沉積金屬層到第一聚合物膜層上并將金屬層夾在第一聚合物膜層和第二聚合物膜層之間形成的反射膜層。膜層保護金屬層在使用期間不受損害，但是它們是濕氣不可透過的并且在金屬化后是有微孔的以提供期望的濕氣透過率。
[0012]也已知已經(jīng)涂覆有有機聚合物的金屬化非織造織物用于建筑最終用途如房屋包裹物。然而，聚合物涂層使用與未涂覆的金屬化非織造片材相比顯著減少濕氣透過率的方法進行施用。
[0013]授予Brown等人的美國專利申請公布2003/0136078描述了隔離建筑物的方法，其包括引入包含反射層和可透氣織物層的隔離膜到在外鍍層和框架間的腔體中的步驟。金屬化層可任選地涂覆有塑料或清漆保護層以保護金屬表面。
[0014]當濕氣可透過的片材使用常規(guī)方法如氣刀涂覆、柔性版印刷、凹面涂布等涂覆在基本上整個表面上時，涂層顯著減少片材的濕氣透過性。如果起始片材具有開放結構并且是高度可透氣的，該片材在涂覆后可保持足夠的濕氣透過性以用于某些最終用途如服裝。例如，在授予Culler的美國專利5，955，175中描述的織物在被金屬化并涂覆有疏油性涂層后是空氣可透過的和濕氣可透過的。然而，當起始的濕氣可透過的片材具有高度封閉的結構，透氣率非常低時，例如非織造織物和用作建筑工業(yè)中的房屋包裹物或屋頂內襯的其他片材，常規(guī)的涂層導致片材表面上的孔被顯著覆蓋。這導致涂覆片材具有比起始片材顯著更低的濕氣透過率。這在房屋包裹物和屋頂內襯產(chǎn)品中是非期望的，它們期望濕氣可透過，然而同時形成空氣和液態(tài)水透不過的屏障。
[0015]授予Emond等人的US2009/0020448涉及包裹裝運物的方法和設備。本文描述的本發(fā)明實施例涉及一種覆蓋物、覆蓋方法、和用于利用集裝器(ULD)空運產(chǎn)品的覆蓋物系統(tǒng)。覆蓋物系統(tǒng)的尺寸可根據(jù)它們設計共用的ULD而變化。覆蓋物系統(tǒng)也可適用于任何單個棧板如木質或塑料貨盤，它們用于空運或任何其他運輸模式的較小裝載。覆蓋物系統(tǒng)可包含一個或多個部件，它們包裹裝運物。覆蓋物系統(tǒng)的每個部件可由一層或多層制成。每層可由單獨一種材料制成或由不同材料的組合制成，并且不同的層可摻入不同的材料。覆蓋物的不同部件可由不同材料或材料的不同組合制成。在具體實施例中，用于覆蓋物系統(tǒng)的材料是射頻識別(Rad1 Frequency Identificat1n, RFID)友好的。覆蓋物系統(tǒng)提供對ULD其中或其上的溫度敏感產(chǎn)品的熱保護。覆蓋物系統(tǒng)保持園藝產(chǎn)品貨物的合適相對濕度水平和氣體濃度(氧氣、二氧化碳和乙烯)。覆蓋物系統(tǒng)也可具有抗微生物性能。此外，覆蓋物系統(tǒng)減少貨艙中釋放的水蒸氣量，這已知影響航空器煙霧探測系統(tǒng)的可靠性并且引發(fā)假火警警報。
[0016]此外，在現(xiàn)有技術中，具有至少一個金屬反射表面的氣泡膜主要由聚乙烯或聚酯制成，將其施用于貨物使得金屬反射表面面朝外而非貨物，用于反射外部對貨物的輻射的紅外部分，并且因此減少貨物的熱量。
[0017]其他現(xiàn)有技術的專利公開包括例如W02010/006664、US2010/0092739、US2005/0042959、W001/2187U W02005/021824、W000/15860、US5, 736，473、US6, 294，222、US5, 316，837、JP2001 115252A、JP04093243、JP2002 345602A、JP2001 317889A、JP08049165,W02010/107989,W02007/021783,ff02006/024013o
[0018]在其內容以引用方式并入本專利申請的W02006/024013中，所述發(fā)明的目的是達到初始片材的高濕氣透過率(至少80% )，同時獲得對空氣和液態(tài)水透過的屏障效果及良好的熱阻擋層。該產(chǎn)品適用作建筑包裹物如屋頂內襯和房屋包裹物。


【發(fā)明內容】

[0019]本發(fā)明涉及用于覆蓋產(chǎn)品如易腐產(chǎn)品或電氣或電子裝置的反射片材，其包含至少一個第一層，該層由具有從受保護產(chǎn)品看的外側和內側的高反射濕氣可透過的基材制成，其中所述內側另外包含至少一個金屬層，所述金屬層優(yōu)選地通過物理氣相沉積(PVD)方法沉積以提供改善的隔熱，這通過在外側的高反射、在內側的低輻射率以及提供對流熱傳導的屏障但允許受控蒸氣透過反射片材而實現(xiàn)。
[0020]本發(fā)明還涉及用于覆蓋產(chǎn)品的阻燃片材，其中所述片材包含至少一個第一層，該層由具有外側和內側的高反射濕氣可透過的基材制成，其中所述內側另外包含至少一個金屬層，所述金屬層通過PVD方法沉積，并且所述內側或所述外側或上述二者還包含一個阻燃層。
[0021]本發(fā)明還涉及用于覆蓋產(chǎn)品的阻燃片材，其中所述片材包含至少一個具有外側和內側的阻燃纖維混合物的層和通過PVD方法沉積在內側上的至少一個金屬層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1a和Ib示出本發(fā)明的兩個實施例。
[0023]圖2a_2c示出本發(fā)明的三個另外的實施例。
[0024]圖3a和3b示出本發(fā)明的兩個另外的實施例。
[0025]圖4示出本發(fā)明的另一個實施例。
[0026]圖5a和5b示出本發(fā)明的兩個另外的實施例。
[0027]圖6示出本發(fā)明的另一個實施例。

【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明現(xiàn)在將通過引用其實施例方式詳述。
[0029]在本發(fā)明描述中，術語片材或覆蓋物或高反射濕氣可透過基材的“內側”是指片材或覆蓋物或高反射濕氣可透過基材面向通過所述片材或覆蓋物保護的產(chǎn)品或裝置的一側，片材或覆蓋物或高反射濕氣可透過基材的“外側”因此是面向外部的一側，例如，其將直接暴露于熱源如太陽輻射、人工照明和其他產(chǎn)熱環(huán)境。相似的術語，“內層”將被解釋為一層高反射濕氣可透過的基材或復合的反射濕氣可透過的覆蓋物，其面向受保護的產(chǎn)品或裝置，并且“外層”是面向外部的層，例如，其將直接暴露于太陽輻射、光照和其他外部環(huán)境。
[0030]在圖1a和Ib中分別示出了根據(jù)本發(fā)明的反射片材的實施例10和11。在圖1a中示出低輻射率的可透氣覆蓋物10，其具有面向內側的低輻射率涂層。反射片材包含第一材料的至少一個層1，其提供在外側的高反射側面和在內側的低輻射率金屬層2。通常，層I的反射片材由具有40-90g/m2面密度的TyvekK制成。金屬層2通?？蔀殇X。在圖1b中，具有層I和涂層2的低輻射率的可透氣覆蓋物11另外包含保護漆涂層3，其可為交聯(lián)聚丙烯酸酯，提供耐腐蝕性和機械保護。
[0031]在圖2a_2c中示出另外的實施例12_14，其為低輻射率阻燃覆蓋物，例如貨物覆蓋物。在這個覆蓋物中包含的層是層1、涂層2和3和附加的阻燃涂層4，它們可鄰近如圖2a所示的反射片材的高反射側面，或鄰近如圖2c所示的具有保護漆的反射片材的低輻射率側面，或可位于如圖2b所示的多孔基材I和金屬低輻射率層2之間。
[0032]圖3a和3b示出形成低輻射率的阻燃高性能隔離貨物覆蓋物的實施例15和16。圖3a示出反射阻燃片材并且另外包含鄰近反射片材的低輻射率側的任選粘合劑層或粘合增進層5以及隔離隔片層6，其為覆蓋物提供附加的隔離能力。圖3b示出另一個實施例16，其中兩層反射片材材料如上所述通過隔片層6和任選的粘合劑層或粘合增進層5分開。在使用粘合劑或粘合增進層5的實施例中，可提供所得高性能阻燃覆蓋物用作預加工成形的層壓結構，準備施用于待保護的產(chǎn)品或貨物。在其中不使用粘合劑層或粘合增進層5的實施例中，可提供所得高性能阻燃覆蓋物作為多層覆蓋物系統(tǒng)，其可連續(xù)施用于待保護的產(chǎn)品O
[0033]圖4示出另一個實施例17，它是低輻射率的阻燃高性能隔離多層貨物覆蓋物，摻入了可用于外側或內側的滅火毯。在高反射側，這個覆蓋物包含如上圖3a所示的連續(xù)層
1-6。此外，這個覆蓋物包含在阻燃側的芳族聚酰胺(如Nomex")或具有芳族聚酰胺和天然纖維并沉積在其上的阻燃纖維混合物的層7、金屬低輻射率涂層2和保護漆3。
[0034]圖5a和5b示出本發(fā)明的較簡單實施例。圖5a示出具有低輻射率金屬層的低輻射率的可透氣阻燃覆蓋物18。更具體地，它包含I以提供任選地通過粘合劑層或粘合增進層5層壓到已經(jīng)沉積在其上的防火層7上的高反射外層1、金屬低輻射率涂層2和保護漆
3。其中防火層自身的反射足夠高以達到可透氣反射片材的期望效果，如圖5b所示它可與金屬低輻射率涂層2和保護漆3 —起使用。
[0035]圖6示出本發(fā)明的另一個例子，其具有低輻射率的可透氣阻燃剛性覆蓋物20，它具有內側的低輻射率涂層和輕型結構強度。這個實施例因此包括如圖2所示并附著到這個片材的金屬化側的一個反射阻燃片材，它還包含一個半剛性層8。對于改善的結構強度，防火芳族聚酰胺的另一個層7通過粘合劑層或粘合增進層5附著在蜂窩結構或相似的非織造結構的內表面上，這個層已經(jīng)將一個低輻射率的金屬層2和保護漆3沉積在它的內表面上。蜂窩結構元件提供一些附加的隔熱，因為內部空間充滿空氣，但是這些空間也可充滿相變材料如蠟，當層內的溫度分布是有利的并且相變材料的存在不會損害受保護貨物時，其將在融化和凝固期間吸收并釋放附加的熱。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一個例子包括活性冷卻層(ACL)。這個活性冷卻層優(yōu)選地包含一個密封的外殼，其包含吸收了液體冷卻劑的芯吸收劑，其中發(fā)生相變(液體-蒸氣、蒸氣-液體)。ACL包含一個冷凝部件(CP)和一個蒸發(fā)部件(EP)。冷凝部件與外部反射層(例如如圖1所示由PVD鋁涂層制成的層2)的金屬化或反射表面接觸。蒸發(fā)部件表面與產(chǎn)熱裝置或熱/輻射源接觸。
[0037]在另一個實施例中，反射片材包含含有冷卻劑如相變材料或液體冷卻劑、蒸發(fā)部件(EP)和冷凝部件(CP)的密封層，使得冷卻劑液體流向蒸發(fā)部件進行蒸發(fā)，流向冷凝部件進行冷凝，從而散熱。在另一個實施例中，冷凝部件與金屬層接觸。
[0038]本發(fā)明也涉及包含如上所述的反射片材和如上所述的阻燃片材的復合片材。
[0039]本發(fā)明也涉及用于產(chǎn)品尤其是溫度敏感產(chǎn)品的一種或多種覆蓋物，其中所述覆蓋物單獨或組合地包含如上所述至少一種反射片材、或如上所述阻燃片材、或復合片材，其中承載低輻射率金屬層的反射片材的一側直接朝著待覆蓋的產(chǎn)品，即，溫度敏感產(chǎn)品。
[0040]本發(fā)明也涉及單獨或組合地使用如上所述的反射片材、如上所述的阻燃片材和如上所述的復合片材或如上所述的覆蓋物以形成用于產(chǎn)品，尤其是溫度敏感產(chǎn)品例如易腐貨物或可運輸?shù)碾姎夂碗娮友b置的覆蓋物，例如由移動的民用和軍用來源使用的裝置和其他等同裝置，其中反射片材具有低輻射率金屬層的一側面向待覆蓋的產(chǎn)品，即，溫度敏感產(chǎn)品O
[0041]本發(fā)明的一個目的也為了通過組合層改善覆蓋物或片材的隔熱性能，所述層優(yōu)選地具有通過Gurley Hill Air Porosity (較低的值指示較高的透氣率)測得的至少15秒，優(yōu)選地大于30秒，還更優(yōu)選地大于50秒的低透氣率。如果透氣率過高，通過反射片材的對流熱傳導將增加并損害其熱阻擋層性能。本發(fā)明的另一個目的是為了通過組合層改善覆蓋物或片材的隔熱性能，所述層優(yōu)選地具有低固有熱導率，例如與聚乙烯或聚丙烯非織造或織造片材相同，它們通過片材的纖維結構得到進一步增強，其在結構中摻入微小的氣泡以進一步減小片材的體積熱導率并最小化通過片材的熱傳導。本發(fā)明的另一個目的是為了通過組合層改善覆蓋物或片材的隔熱性能，所述層優(yōu)選地在其內表面上具有一個低輻射率層，它的輻射率小于0.35，優(yōu)選地小于0.25，還更優(yōu)選地小于0.15，從而減少片材向受保護的產(chǎn)品或貨物的熱輻射傳導。本發(fā)明的另一個目的是為了通過組合層改善覆蓋物或片材的隔熱性能，所述層優(yōu)選地在外表面上具有高的總反光率，其反射大于65%,優(yōu)選地大于80%,還更優(yōu)選地大于90%的可見光，從而通過吸收入射光減少反射片材的熱量。
[0042]本發(fā)明的一個目的是為了使用選擇的材料和方法步驟組合以提供具有特定外部反射率、特定低內部輻射率、和受控透氣率尤其是水蒸氣透氣率，同時保持低熱導率、低空氣孔隙率和對液態(tài)水滲入的高屏障的反射片材。金屬化非織造織物，優(yōu)選地聚乙烯非織造織物如閃紡丁 yvel<K*其他等同的微孔基材，已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)作為受控屏障覆蓋物以減少對流熱傳導、反射入射太陽輻射、減緩熱輻射傳導并保持可接受的透氣率時表現(xiàn)良好，尤其是在炎熱氣候條件下更是如此。具體地，聚乙烯非織造織物如Tyvek?的反射率和水蒸氣透氣率可通過控制孔隙率和纖維尺寸分布得到進一步改善。
[0043]本發(fā)明也包括具有受控的空氣和水蒸氣透氣率、高反射率和低輻射率的組合的本發(fā)明覆蓋物材料，該材料具有熱吸收層，其能夠通過吸收相變中的熱量進一步減少升溫(潛熱)，從而提聞熱惰性。
[0044]具有低輻射率金屬層，具體地講高反射濕氣可透過的基材的反射片材或覆蓋物可為任何自承片材或覆蓋物，例如多孔的或無孔的片材或覆蓋物，優(yōu)選柔性片材或覆蓋物，例如織物領域任何已知的織物，諸如非織造織物、織造織物、針織物、膜、微孔膜、格柵或兩種或更多種片材或覆蓋物的組合，例如SMS (紡粘-熔噴-紡粘)層壓體。優(yōu)選地該反射片材或覆蓋物，具體地講高反射濕氣可透過的基材，是非織造或織造織物，其包含一種或多種天然或合成(人造)纖維或長絲。非織造或織造織物的天然纖維或長絲可選自纖維素、棉花、羊毛、絲綢、劍麻、亞麻布、亞麻、黃麻、洋麻、大麻、椰子、小麥、和稻和/或它們的混合物。非織造或織造織物的合成(人造)纖維或長絲可選自聚酰胺、聚芳酰胺、聚酯、聚酰亞胺、聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚(四氟乙烯)和共聚物，其包括四氟乙烯、其他氟化共聚物和/或雜交體以及它們的混合物。
[0045]本發(fā)明的片材或覆蓋物優(yōu)選地是非織造織物，更具體地是閃紡非織造織物。那些織物的一個例子是聚乙烯閃紡織物，其例如可以商品名Tyvek?從E.1.du Pont deNemours&Company 商購獲得。
[0046]高反射濕氣可透過的基材在其內側上設有低輻射率金屬層，它可通過物理氣相沉積(PVD)方法如在 Handbook of Physical Vapor Deposit1n Processing (Mattox, NoyesPublicat1n, 1998)中描述的那些進行常規(guī)沉積。在此類方法中，在真空中加熱金屬(通過感應加熱、電子束輻射或接觸電阻加熱表面)使得液體金屬池在它的沸點、在真空室內的低壓下形成。金屬蒸氣云形成以上液體金屬并且待涂覆的基材通過這一云使得蒸氣冷凝在基材的冷表面上以形成一薄層固體金屬。也可使用沉積金屬層的其他裝置例如濺射沉積或化學氣相沉積(它們也均在真空下進行)、或從合適溶液中電化學或化學沉積金屬層。
[0047]在施用金屬層之前，可清潔和/或準備基材表面用于金屬沉積，通過電暈處理、火焰處理、大氣壓或真空等離子處理、等離子蝕刻或其他適用技術。合適的等離子方法是例如在 Handbook of Advanced Plasma Processing Techniques (Shul&Pearton, Springer,2000)中描述的那些。用于改善粘附和沉積在基材上的金屬層質量的底漆層可通過例如描述于 Vacuum Deposit1n onto Webs, Films, and Foils (Bishop, William AndrewPublishing, 2007)的“化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposit1n, CVD) ”方法提供，或通過其他常規(guī)的或等離子輔助的涂覆技術提供。例如，發(fā)現(xiàn)已知為“大氣壓等離子液相沉積(APPLD) ”的方法可適用于表面處理本發(fā)明組件的不同層。當然，其他方法也可適用于本發(fā)明。
[0048]將金屬物理氣相沉積到反射表面上提供在表面處每個纖維表面上的金屬層，從而保持基材的透氣性同時提供一個內表面，其具有小于0.25，優(yōu)選地小于0.15并且最優(yōu)選地小于0.1的輻射率。可使用提供具有合適低輻射率表面的化學穩(wěn)定表面的任何金屬,例如金、鉬、鎳、鉻、錫、鋅、銀、或鋁或它們的合金。優(yōu)選的金屬是鋁。當使用的金屬是鋁時，低輻射率金屬層的厚度常規(guī)地可小于0.3微米，更優(yōu)選地小于0.2微米，并且最優(yōu)選地小于0.1微米。
[0049]本發(fā)明反射片材的低輻射率金屬層可單獨使用，但是在這種情況下它可能易遭受搬運期間的機械損害或磨損，或在長期暴露于空氣、濕氣和水時遭受腐蝕。在這種情況下，優(yōu)選地在低輻射率金屬層頂部施用保護漆。選擇這種保護漆的厚度和組成，使得它基本上既不改變反射片材的濕氣透過率不變，也不改變它施用于的低輻射率金屬層的輻射率。保護漆優(yōu)選地具有0.2至2.5微米，更優(yōu)選地0.2至1.0微米的厚度。保護漆的組成可自由地選自疏水性材料，如果它們可以如上所述的合適薄層施用的話，它們將有效地保護金屬表面不受濕氣和氧氣的侵蝕。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚丙烯酸酯和乙烯基聚合物是尤其方便的，因為這些聚合物能夠以低粘度單體或低聚前體形式施用，并且通過熟知的熱或輻射固化方法原位聚合。
[0050]本發(fā)明的反射片材和阻燃片材可包含阻燃層。阻燃層包含至少一種阻燃組合物，其以足量施用以抑制燃燒，不損害反射片材的柔韌性或濕氣透過率或增加過多的成本。阻燃組合物可被方便地施用于反射片材，比率為不超過50g/m2，優(yōu)選地I至25g/m2，還更優(yōu)選地2至15g/m2，這取決于反射片材的單位面積重量和固有易燃性。
[0051]至少一種阻燃組合物可全部或部分地覆蓋施用它的表面，并且在后一種情況下可以不同圖案形式存在。阻燃組合物可選自本領域已知的任何有效的阻燃組合物，例如磷基組合物、齒代阻燃組合物、填料組合物、金屬水合物組合物、硼基組合物、無機鹽組合物、有機金屬鹽組合物、含氟聚合物組合物、硅氧烷基組合物、三聚氰胺基組合物，它們如A&JInnes在Applied Plastics Engineering Handbook,Myer Kutz(editor),William AndrewPublishing, 2011的第27章所述，和/或它們的組合。磷基組合物可選自包括磷酸鹽、多磷酸鹽、磷酸酯、亞磷酸鹽、膦酸鹽或膦酸酯、次膦酸鹽、氧化膦、磷腈、膦酸酰胺、膦嗪和/或它們的組合。輻射可固化的含磷低聚物如公開在EP1370603中的那些是尤其適用的。
[0052]可與本發(fā)明的反射片材組合使用的隔離隔片層可由不同材料制成，例如復絲填充纖維、天然纖維或3D長絲結構、聚合泡沫、作為等同例子的泡沫包裹物、或它們的組合。具有成本效益的低熱導率材料如玻璃或礦物纖維或聚合開孔或閉孔的泡沫或氣凝膠可用于這一層?？捎糜谛纬扇炕虿糠指綦x隔片層的高性能聚合物和纖維是芳族聚酰胺、具有防彈性能的芳族聚酰胺、凝紡和固態(tài)高性能聚乙烯、熔紡芳族聚酯、PE、PET、PTT、PEET, ΡΒ0、PIPD或M5?、Arnos?芳族共聚物、碳玻璃與陶瓷纖維、氯化纖維、PVDC、氟化纖維、PTFE,PVF, PVDF, FEP、PEEK、PPS、PE1、熱固性纖維、半碳纖維、氧化丙烯酸類樹脂、PBKPBO0根椐本專利申請，將優(yōu)選耐熱材料。
[0053]此外，來源于聚苯乙烯和聚氨酯的閉孔泡沫也可用于形成隔離隔片層，但是這些是高度易燃的并且可較適用于加入阻燃劑。來源于多異氰酸酯的泡沫表現(xiàn)出比聚苯乙烯和聚氨酯更好的阻燃性，并且酚醛樹脂泡沫表現(xiàn)出比聚異氰脲酸酯泡沫甚至更好的阻燃性。那些泡沫不需要基于由石油原料制得的單體、不可再生資源，但是可來源于可再生資源如植物油以及優(yōu)選地高油酸油或天然或合成單寧。優(yōu)選地，根據(jù)本專利申請低熱導率和防火聚合泡沫是最適用的。
[0054]根椐隔離隔片層的結構和組成，所述隔離隔片層對氣體、尤其是濕氣的固有透氣率可為相對低的。這在閉孔泡沫、PCM和設計用于吸收水或其他液體的材料以提供熱惰性的情況下可為尤其真實的。在此類情況下，對包含此類隔離隔片層的高性能復合反射片材總體濕氣透過率的任何不利影響可通過給隔離隔片層打孔或否則通過構造條狀、片狀或網(wǎng)狀排列的圖案化結構的隔離隔片層來克服，從而在隔離隔片層的鄰近區(qū)域之間留下足夠空間，允許氣體尤其是濕氣通過高性能復合反射片材。
[0055]具有受控透氣率的一層Tyvek?可如上所述連同熱反射和吸收材料(其可通過蒸發(fā)或相變吸收一定量的熱)一起進行調節(jié)，將其摻入本發(fā)明。實際上本發(fā)明的另一個實施例是可包含在產(chǎn)品中的散熱材料，例如相變材料(PCM)如冰、水或固態(tài)二氧化碳，并且其中發(fā)生蒸發(fā)或升華，產(chǎn)生的蒸氣仍舊能夠通過基材中的孔排出包裝件以散熱，并且蒸發(fā)速率可受到基材層孔隙率的控制。這種通過使用PCM和蒸發(fā)提高的熱惰性很大程度上擴展了本發(fā)明的潛在應用領域，用于冷卻收獲后保護的遮蔽物、冰袋和其中冰箱可能不適用的高陽光暴露區(qū)域的容器。
[0056]其中水是PCM，可僅在使用前通過直接將水充入小袋中進行充水，小袋通過密封用于形成覆蓋物、遮蔽物和容器的反射片材材料的層邊緣形成。作為另外一種選擇，如果內部空間充滿多孔材料，可使用毛細管效應吸水或其他PCM到內襯中。典型的聚酯針刺非織造絮可提供這種具水功能。由于反射片材材料的受控透氣性帶來的附加抗性減緩蒸發(fā)以獲得
2-48小時的冷卻效應，同時由于反射片材的高反射率仍然限制熱輻射吸收，并且通過低輻射率內表面減少向貨物的熱輻射傳導。
[0057]本發(fā)明加入散熱材料和阻燃劑將它的用途從空運貨物覆蓋物擴展到其他保護用途如滅火毯、防冰雹損害或防彈覆蓋物等。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的復合多層產(chǎn)品可由厚度為0.05-lmm的多層材料組合制成，該材料提供高反射率、低輻射率、腐蝕防護、阻燃性、散熱或相變性能。這些可與進一步改善熱特性并提供一些緩沖沖擊的層組合，此類層可為I至25_厚的剛性大容量層，例如泡沫、蜂窩結構、形成氣隙的三維單長絲結構、或散熱或相變材料。散熱或相變材料可為例如提供熱惰性的水、冰、固態(tài)二氧化碳或蠟。
[0059]本發(fā)明的反射片材還可在它的內側包含受控的濕氣可透過的隔離間隔層。
[0060]隔離間隔層也可靈活用作活性冷卻層(ACL)。更具體地，為了使本發(fā)明的多層溫度管理組件通過反射外部熱源進行散熱并且同時消除由于覆蓋制品產(chǎn)生的熱，例如但不限于由移動的民用和軍用來源在溫暖環(huán)境下使用的可運輸?shù)碾姎夂碗娮友b置，可改變隔離間隔層以基于以下原則進行可逆的活性冷卻效應，本文所述僅作為例證并且不以限制方式進行理解?？赡婊钚岳鋮s效應完全適用于如前文所示的其他貨物覆蓋物。前文所述的PCM相關聯(lián)的效應也在ACL單元內發(fā)生。
[0061]根椐它的沸騰/蒸發(fā)溫度，(如果必須的話)在真空下將液體冷卻劑包封在本發(fā)明的多層溫度管理組件/覆蓋物密封層的密封層自身部件中。液體冷卻劑在與產(chǎn)熱裝置接觸的蒸發(fā)部件(EP)和可為如本文所述反射層的金屬化部件的冷凝部件(CP)之間循環(huán)，其表面區(qū)域可經(jīng)進一步工程化以最大化接觸。因此，液相冷卻劑通過在芯吸材料(優(yōu)選微纖維，納米或微米尺寸的，置于EP和CP表面之間并根椐期望的熱管理保持合適距離)之間產(chǎn)生的毛細管作用力持續(xù)流向蒸發(fā)部件EP。進入蒸發(fā)部件EP的氣相，現(xiàn)有的氣體冷卻劑流向冷凝部件CP，并在該處冷凝。
[0062]這個方法是可逆的，并且只要存在合適的溫度梯度就會持續(xù)。本發(fā)明的多層溫度管理組件的反射層協(xié)同有助于系統(tǒng)的總體性能，它們用于管理內部和外部熱通量以保持最合適的運行溫度，從而確保設備的耐久性或貨物中包含的易腐貨物的熱管理。
[0063]液體層可為低沸點液體，例如但不限于:烴類、鹵代溶劑、水、表面活性劑、氣溶膠、熔化金屬和鹽、液化氣、納米流體以及它們的組合。液體冷卻劑優(yōu)選地具有在-60V和300°C之間的沸點。將選擇并改變液體的表面張力以最好地適于芯吸材料的可潤濕性。
[0064]芯吸收劑可包含纖維如天然纖維、合成纖維或碳纖維或陶瓷納米管。纖維結構的較長軸將優(yōu)選地取流體的流動方向?？墒褂糜糜谠鰪娦疚暮线m纖維涂層。纖維表面溝槽可增加表面并且也有益于流動。可單獨使用或與以上組合使用顆粒狀芯吸收劑。芯吸收劑可包含紙漿、紙材、織物或非織造織物。
[0065]當產(chǎn)品、貨物或裝置需要暫時防護可能在寒冷環(huán)境中經(jīng)歷的低溫時，本發(fā)明的可透氣反射覆蓋物也可為有用的。在這種情況下，當外部溫度低于貨物溫度時并根椐預期的陽光輻射條件，使用具有面向外的低輻射率金屬層的可透氣反射片材、或使用在兩個側面具有低輻射率的金屬層的可透氣反射片材、或使用具有按需面向內側和外側的多個金屬層的復合可透氣反射片材(具有或不具有隔片層)可為有利的。
[0066]在上文的本發(fā)明描述中給出的例子和值僅用于例證目的并且不應以限制方式進行理解。本發(fā)明的不同實施例可組合在一起。例如，可將本文所述的不同層和/或實施例組合在一起以形成產(chǎn)品(即，覆蓋物的片材)，它適用于被覆蓋的產(chǎn)品(透氣、產(chǎn)氣、產(chǎn)能、熱等)以及預期的使用條件。
[0067]SM
[0068]根據(jù)IS07714/1，使用Minolta CM_3600d分光光度計在400_700nm的波長范圍內測量反光率。濕氣透過率(MVTR)根據(jù)EN IS012572-C進行測量。液態(tài)水滲透根據(jù)EN20811測量為流水靜壓頭。輻射率根據(jù)ASTMC1371進行測量。易燃性根據(jù)方法IS03795進行水平燃燒測試。
[0069]跨反射片材材料的熱輻射傳導測暈
[0070]構建裝置以通過用可見光和紅外光輻射從一側照射樣品，并且通過監(jiān)控反射片材另一側經(jīng)一段時間的升溫比較反射片材材料。設備由相同尺寸(21cm寬X 30長X 33cm高)和形狀的兩個室構成，該室由合適的耐熱和隔離材料構成并具有水平底板和豎直壁，每個室具有安裝在其頂部的光照配件，配有Philips IR150RH150W紅外光聚光燈，使得從燈底部到室底板的距離為25cm。在每個室的底板存在一個小的凹陷,其為3cm寬XlOcm長X2cm深，中心直接位于聚光燈下并包含一個PT100溫度傳感器。反射片材的ISO A4大小的樣品可完全覆蓋任一個室的底板，從而阻擋燈對溫度傳感器的任何直接照明，在溫度傳感器和樣品下表面之間的距離一直為2cm并且傳感器壁的側面阻止樣品和溫度傳感器之間的直接接觸。
[0071]在典型的實驗中，因為設備和測試樣品初始為室溫，將待測試材料的A4樣品置于設備每個室的底板上以完全覆蓋熱傳感器壁。如果同時進行相同材料的兩個測試，樣品可為相同的材料，或如果比較兩種材料，樣品可為兩種不同的材料。隨后將燈打開并且通過在每個樣品下方的熱傳感器記錄起始溫度I；。隨后在約15分鐘的時間段內的固定時間記錄溫度Tt或記錄至溫度超過60°C。具有不良的熱阻擋層性能的樣品顯示由傳感器記錄的溫度快速升高，同時那些具有較好性能的樣品顯示相對較慢的升溫。每個樣品的這種性能通過以下進行量化:首先用在后續(xù)時間Tt讀出的每個溫度減去初始溫度Ttl以提供在每個時間Δ Tt的升溫
[0072]為了補償在各個燈的輻射輸出之間的任何系統(tǒng)差異，完整的實驗需要用相同的樣品對連續(xù)進行兩次測試，但是它們在兩個測試室中的位點在第二次測試中互換。對于每個時間t，平均來自兩次測試的兩個八1；值。發(fā)現(xiàn)在5分鐘(AT5)和15分鐘(AT15)時的ATt值為熱保護提供方便的和可再現(xiàn)的測量，較低的值指示較好的熱保護。
[0073]比較例I
[0074]使用上述設備進行測試，不將反射片材樣品放置到位，使得來自紅外光燈的輻射直接沖擊到溫度傳感器上。
[0075]比較例2
[0076]將包裝件置于貨盤上并且將組件包裹四層Resinex581，例如23微米聚乙烯拉伸膜常用于包裝運輸貨物并用于穩(wěn)定購自AFP Holland的貨盤裝載物，施加足夠的張力以確保包裝件固定到貨盤上。使用剪刀從包裝件上仔細切下全部四層拉伸膜的大約ISO A4大小的樣品，確保所述層保持粘附在一起，并且隨后通過上述方法測試這個層疊。由于這種材料是天然透明的，輻射率和反射率不是能可靠測量的。
[0077]比較例3
[0078]Isohood(Ventiflex)隔離膜，例如金屬化泡沫包裹物，常用于包裹運輸?shù)臏囟让舾胸浳?，其購自EcoCool GmbH,具有180g/m2的面密度，大約3mm的總厚度和在金屬化側測得的0.35的輻射率，它由金屬化聚乙烯膜層、透明聚乙烯膜層和夾在它們之間的密集的、圓形的、密封的1mm直徑氣泡層(由聚乙烯膜封閉)組成，該隔離膜通過上述方法測試，其金屬化側面面向紅外光燈，即，向外面向熱源，這為其中安裝此類金屬化包裝材料以保護運輸期間的溫度敏感貨物的取向。由于這種材料在它的平面?zhèn)鹊耐该魍獗砻婧筒灰恢峦庥^，它的反射率不是能可靠測量的。
[0079]比較例4
[0080]比較例3的金屬化泡沫包裹物通過上述方法進行測試，它的金屬化側面面向下方的溫度傳感器，即，與其中安裝此類金屬化包裝材料以保護運輸期間的溫度敏感貨物的取向相反的取向。
[0081]比較例5
[0082]Tyvek? 1560B是一種白色的聚乙烯非織造材料片材，它具有58g/m2的面密度，90.3%的總反光率和0.62的福射率,購自E.1.DuPont de Nemours and Company,通過上述方法進行測試。
[0083]比較例6
[0084]ISO A4片材樣品由金屬化聚乙烯非織造反射片材制備，其具有60g/m2的面密度并在一個側面上具有覆蓋有薄層耐腐蝕涂層的薄層金屬招，可從E.1.DuPont de Nemours andCompany以Tyvek'K 3563M商購獲得，并且具有在白色側面上測得的90.7%的總反光率和在金屬化側面上測得的0.15的輻射率。這種材料通過上述方法測量，它具有面向上方的紅外光燈的金屬化表面。
[0085]實例7
[0086]比較例6的片材樣品通過上述方法進行測試，它具有面向下方的溫度傳感器的金屬化表面。
[0087]表I
[0088]金屬層取向濕氣透過率g/m2/24小時升溫。C
___AT5AT15 —
比較例 I N.A.N.A.24.5N.D.**
比較例 2 N.A.T —32.6MD.一比較例 3____<1__40__9.0
MiH 4 <17.115.8
比較例 5 KA.1600YlAx2101
比較例 6 ?3?47J11?95
實例 7 下方 13 1 4 —5.6312.53 —
[0089]*Ν.Α.不適用。
[0090]**N.D.未檢出，因為測試當溫度讀數(shù)超過60°C時停止。
[0091]a在一層上的測量值
[0092]I四對測量值的平均值:5分鐘值范圍從12.2°C至12.5°C，15分鐘值范圍從
22.7V 至 23.40C ο
[0093]2六對測量值的平均值:5分鐘值范圍從6.6°C至7.5°C，15分鐘值范圍從14.(TC至 15.5。。。
[0094]3六對測量值的平均值:5分鐘值范圍從5.3°C至6.2°C，15分鐘值范圍從12.(TC至 13.4。。。
[0095]上文實例I示出當溫度傳感器直接暴露于紅外光燈時測試設備中升溫的基線速率。比較例2的結果示出透明的拉伸包裹物常用于包裝運輸?shù)呢浳?，它具有非常低的濕氣透過率并顯著提高傳感器相對于基線的升溫速率。比較例3示出金屬化泡沫包裹物的效果，其通常安裝有面向外側以保護溫度敏感貨物的金屬化層，即，安裝有遠離貨物并面向任何外部熱源的金屬化層，但是這種材料基本上是濕氣透過的屏障。比較例4示出在逆轉金屬化泡沫包裹物中的金屬層取向，使得它面向下方的傳感器而不是面向上方的紅外光燈，減弱泡沫包裹物反射入射輻射的效果，導致較高的升溫速率。比較例5示出由具有高濕氣透過率的白色聚乙烯纖維組成的反射片材與透明材料相比能夠降低升溫速率，但是這未達到比較例3的金屬化泡沫包裹物的保護水平。實例7示出本發(fā)明的可透氣反射片材當金屬層面向下方的傳感器(或貨物)時，與比較例6的具有面向上方的紅外光燈(或外部熱源)的金屬層的相同多孔反射片材相比顯示更高的熱保護程度。按照當反射金屬層面向上方的紅外光燈(比較例3和4)時提供較好的熱保護的金屬化泡沫包裹物的數(shù)據(jù)，這個結果是意料不到的。
[0096]實例 8
[0097]Tyvek? 1560M是一種聚乙烯非織造反射片材，它具有沉積在一個側面上的薄層金屬鋁，使得該片材具有58g/m2的面密度，在白色側面上的92.2%的總反光率和在金屬化側面上的0.15的福射率，它購自E.1.DuPont de Nemours and Company。這種材料通過上述方法進行測試，它具有面向下方的溫度傳感器的金屬化表面。
[0098]實例 9
[0099]Tyvcku 3566M是一種聚乙烯非織造反射片材，在一個側面上連續(xù)沉積有圖案化的阻燃涂層，薄層金屬鋁和薄層耐腐蝕漆，使得該片材具有64g/m2的面密度，在白色側面上的92.6%的總反光率和在金屬化側面上的0.11的福射率,它可從E.1.DuPont de Nemoursand Company商購獲得。這種材料通過上述方法進行測試，它具有面向下方的溫度傳感器的金屬化表面。
[0100]實例10
[0101]一種聚乙烯非織造反射片材在一個側面上連續(xù)沉積有圖案化的阻燃涂層，薄層金屬鋁和薄層耐腐蝕漆，使得該片材具有64g/m2的面密度，在白色側面上的91.4%的總反光率和在金屬化側面上的0.31的輻射率。這種材料通過上述方法進行測試，它具有面向下方的溫度傳感器的金屬化表面。
[0102]^2
濕氣透過率升溫。CISO 3795 耐腐蝕性
g/m2/24 小時 ^Δ?^—^^ΔΤ^^ 阻燃性％
? 實例 ?13145^6--3 不合格 >90^
[0103]實例 8 " 1178 — 5.412.6 不合格 50
實例 9 976 5Α 122>90
實例 10 614 6.3 13.7 合格 >90
[0104]實例8示出本發(fā)明的簡單實施例，它是可透氣的反射片材，在一個側面上具有低輻射率金屬層，并且表現(xiàn)出高濕氣透過率和低熱輻射傳導，但是該金屬層暴露于濕氣時易腐蝕并且這個反射片材是易燃的，并且未通過IS03795阻燃性測試。這與實例7相反，該實例示出可將合適的保護層施用于金屬層頂部以提供耐腐蝕性，不顯著改變反射片材的濕氣透過率或熱輻射傳導。實例9和10示出組合使用阻燃涂層與保護層以在可透氣的反射片材中獲得耐腐蝕性和阻燃性。實例10示出當將圖案化的阻燃涂層施用于金屬層和保護層頂部時可改善熱保護，并且實例9示出當將金屬層和耐腐蝕涂層施用于圖案化的阻燃涂層頂部時甚至更高的熱保護程度。
[0105]比較例11
[0106]穿孔的、膨脹的、閉孔的聚乙烯泡沫具有1.3mm的厚度和24g/m2的面密度，具有直徑4mm的圓形穿孔，其以40mm的間隔成行定位，行間距為90mm，該泡沫通過上述方法測試，確保無穿孔定位在設備的溫度傳感器孔上。
[0107]比較例12
[0108]比較例11的穿孔的、膨脹的、閉孔的聚乙烯泡沫在一個側面上被層壓到具有81g/m2的面密度的單層Tyvekii 1589B非織造聚乙烯片材上以形成具有123g/m2的總面密度和在白色側面上測得的93.3%的反光率的層壓體。層壓體的熱輻射傳導率通過上述方法進行測試，其白色側面面向紅外光燈。
[0109]實例 13
[0110]比較例11的穿孔的、膨脹的、閉孔的聚乙烯泡沫在一個側面上被層壓到具有81g/m2的面密度的單層Tyvek? 1589B非織造聚乙烯片材上并且在另一個側面上被層壓到實例9的單層Tyvek? 3566M上,使得Tyvek? 3566M的白色側面鄰近泡沫層并且Tyvek? 3566M的金屬化側面形成層壓體的外表面。所得柔性層壓體具有203g/m2的總面密度，在白色側面上測得的93.9%的反光率和在金屬化側面上測得的0.12的輻射率。層壓體的熱輻射傳導速率通過上述方法進行測試，具有面向紅外光燈的白色側面和面向溫度傳感器的金屬化側面。
[0111]實例14
[0112]層壓反射片材通過層疊具有面向下方的金屬化側面的實例7反射片材的下層、作為隔片的具有185g/m2的面密度和8mm的平均厚度的剛性聚乙烯纖維的開放三維網(wǎng)絡的中層、以及具有面向下方隔片的金屬化側面的實例7反射片材的上層進行模擬。通過上述方法以給定取向測試片材層疊。
[0113]實例15
[0114]使用標準物理氣相沉積技術沉積一層大約175mg/m2的鋁到間位芳族聚酰胺紙材的一個側面上，該紙材具有41g/m2的面密度,其可從E.1.DuPont de Nemours and Company以Nomexu'412商購獲得。所得片材具有在平面?zhèn)壬蠝y得的68.2%的總反光率和在金屬化側面上測得的0.09的輻射率。發(fā)現(xiàn)這種金屬化反射片材在IS03795水平火焰?zhèn)鞑y試中是基本上不可燃的。這種材料的一個例子通過上述方法進行測試，它具有面向下方的溫度傳感器的金屬化側面。
[0115]實例 16
[0116]層壓反射片材通過層疊具有面向下方的金屬化側面的實例7反射片材的下層、作為隔片的具有185g/m2的面密度和8mm的平均厚度的剛性聚乙烯纖維的松散三維網(wǎng)絡的中層、以及具有面向下方隔片的金屬化表面的實例15金屬化間位芳族聚酰胺片材的上層進行模擬。通過上述方法以給定取向測試片材層疊。
[0117]實例17
[0118]層壓反射片材通過層疊具有面向下方的金屬化側面的實例9阻燃反射片材的下層、作為隔片的具有185g/m2的面密度和8mm的平均厚度的剛性聚乙烯纖維的開放三維網(wǎng)絡的中層、以及具有面向下方隔片的金屬化側面的實例9阻燃反射片材的上層進行模擬。通過上述方法以給定取向測試片材層疊。
[0119]實例 18
[0120]層壓反射片材通過層疊具有面向下方的金屬化表面的實例15金屬化間位芳族聚酰胺片材的下層、作為隔片的具有185g/m2的面密度和8mm的平均厚度的剛性聚乙烯纖維的松散三維網(wǎng)絡的中層、以及具有面向下方隔片的金屬化側面的實例9阻燃反射片材的上層進行模擬。通過上述方法以給定取向測試片材層疊。
[0121]實例19
[0122]層壓反射片材通過層疊具有面向下方的金屬化側面的實例7反射片材的下層、具有5mm厚度和22°C相變溫度的共聚物/石蠟共混相變材料(以Lnergain^l自E.1.DuPontde Nemours and Company并與移除的招箔包封層一起使用)的擠出片材的中層、以及比較例5的聚乙烯非織造片材的上層進行模擬。通過上述方法用面向下的金屬化片材測試片材層疊。
[0123]實例 20
[0124]層壓反射片材通過層疊具有面向下方的金屬化側面的實例7反射片材的下層、摻入具有159g/m2的面密度和0.9mm厚度的超吸收纖維(購自Camtex Fabrics Ltd.,其以前已經(jīng)被浸泡在去離子水中以吸收大約2.1 kg/m2的水)的Cambrelle? Typeiso非織造織物的中層、以及比較例5的聚乙烯非織造片材的上層進行模擬。通過上述方法用面向下的金屬化片材測試片材層疊。
[0125]轟I

濕氣透過率g/m2/24小時升溫1C
__AT5AT^
比較例 11__N1D.__28.7N.P.比較例 12 379 _9.118.0—
實例 13 314210.9
實例 14 657*226A^
[0126]實例 15 — 616.715.1
實例 16 58*328J^
實例 17 488*Z671 ^
實例 18 57*Z5Tl^
實例 19 N.D.**LO43^
實例 20 一 N.D** '1.5—5.5
[0127]*基于模擬層壓體組分的各個濕氣透過率的計算值
[0128]**不測定或計算這種模擬層壓體的濕氣透過率，但是明顯的是，如果隔片層具有穿孔或換句話講以圖案樣式施用，一定程度的蒸氣透過率可在這些結構中達到。
[0129]比較例11和12以及實例13示出薄層聚乙烯泡沫當暴露于紅外光輻射時提供非常少的熱保護，在外側具有反射白色層Tyveks5的此種泡沫的層壓體提供較好的熱保護，并且本發(fā)明的層壓反射片材具有相同的聚乙烯泡沫，其夾在高反射外表面和低輻射率金屬化內表面之間，提供高度的熱保護，同時保持輕型柔性結構。展示的濕氣透過率是適度的，但是足以防止多種情況下貨物內部的冷凝，并且可通過改變聚乙烯泡沫隔片層中穿孔的大小和數(shù)目、或通過使用開孔泡沫、或上述二者進行調節(jié)。
[0130]實例14示出使用隔片層以分開兩個反射片材，它們的金屬化表面每個面向內以形成本發(fā)明的多層反射覆蓋物系統(tǒng)，其具有非常好的輻射屏障性能并且保持適度但是足夠的濕氣透過率?？墒褂谜澈蟿┱辰Y隔片層到一個或兩個可透氣的反射片材上以形成復合反射片材。
[0131]實例15至18示出根據(jù)本發(fā)明的阻燃復合反射片材或反射覆蓋物系統(tǒng)的多個實施例，其包含由防火材料或阻燃涂覆的反射片材層制成的滅火毯層(具有或不具有隔離隔片層)。
[0132]實例19和20示出使用相變材料和/或散熱材料作為隔片層以形成根據(jù)本發(fā)明的復合反射片材，它具有非常高程度的熱輻射防護。
[0133]實例 21
[0134]為了提高實例展示包含內部PCM的ACL用作一個層以形成根據(jù)本發(fā)明的復合反射片材，進行以下實驗。
[0135]ACL 兀件由填充 E88 (或 E88C) NOlTiex1;.租(由 E.1.DuPont de Nemours&Company制備)的銅箔殼體構造得到。E88/E88C型射流噴網(wǎng)織物設計用于需要高度飽和性的情況并且必須滿足苛刻的耐熱、耐火或耐化學品性要求。這些非織造片材具有開放和多孔結構，它們易于被液體飽和。在ACL元件中使用的內部冷卻劑/PCM是純水。兩個ACL元件為39cm長X 2.4cm寬X Imm厚，根據(jù)它們的較長軸在相同陶瓷圓柱體容器中垂直定位，該圓柱體直徑7cm，包含320g初始溫度為63°C的水，使得ACL元件的浸沒長度為9cm。作為對照，包含320g初始溫度為63°C的水的相同陶瓷圓柱體緊接著包含兩個ACL元件的圓柱體放置。將兩個圓柱體定位在8_厚的特氟隆板上以最小化來自容器底部的任何傳導性冷卻。周圍環(huán)境溫度為22°C，無外部輻射。在每個圓柱體中的水溫在初始充滿熱水后的時間間隔進行測量。結果列于表4中。
[0136]轟i


水溫°c
_ 初始5分鐘1分鐘具有 ACL63S4M5L1
—對照63 ~ 56.652.9
[0138]在其中使用兩個ACL元件的情況下觀察到顯著的溫度降低，這代表有利于形成根據(jù)本發(fā)明的復合反射可透氣片材。與實例9的反射可透氣片材組合，觀察到附加的熱管理有益效果。
[0139]此類ACL元件具有三維熱傳導特性并且可定位在最合適的構型中以保持本發(fā)明復合組件的透氣性和反射性，例如如圖1至6所示。殼體可由材料制成，材料包括鋁復合材料、銅、陶瓷、纖維共混物及其合金以及具有固有熱導率、合適機械抗性和可被機加工或成形的任何材料、以及它們的組合。
[0140]模擬貨物覆蓋物測試
[0141]測量尺寸為40.6cmX31.8cmX25.4cm的硬紙板盒用于模擬由反射可透氣覆蓋物在不同構型中保護的產(chǎn)品。將電池驅動的溫度記錄儀捆在每個盒底部的中心，并且將充滿水的3升聚乙烯瓶捆在每個盒的內壁，確保它不接觸溫度記錄儀。以相同方式用待測試的單層覆蓋物材料密封并包裹所述盒，使用粘合帶以將包裹物固定到位。對于每種覆蓋物材料，牢固地包裹一個盒使得該覆蓋物材料與該盒接觸，并且用配有20個小的、1.9cm厚的隔離泡沫隔片(附著到盒的頂部和鄰近側面以保持覆蓋物和盒之間的氣隙)后的覆蓋物材料包裹第二個相同盒。首先將盒儲存在實驗室內過夜以確保它們都達到相同初始溫度并且隨后將它們取出并隨機置于木質貨盤上，將四盒置于單層貨盤，使得它們完全暴露于陽光，遠離任何外部遮蔽以及鄰近盒的遮蔽。將盒保持暴露于環(huán)境條件下一整個晴天和一整個晴朗的、寒冷的夜晚，地點位于Richmond,Virginia,USA,日期為2010年4月18-19日(過程報告可見于 http://weathersource.com/past-weather/weather-history-reports/)。然后打開所述盒并收集記錄儀的溫度數(shù)據(jù)。
[0142]比較例22
[0143]比較例 5 的Tyvek? 1560B 購自 E.1.DuPont de Nemours and Company,其用于包裹所述盒。
[0144]比較例23
[0145]實例8的Tyvek? 1560M用于包裹所述盒，它在面向外部環(huán)境的外側具有金屬化側面。
[0146]實例24
[0147]實例8的Tyvek? 1560M用于包裹所述盒，它在面向盒的內側具有金屬化側面。
[0148]溫度數(shù)據(jù)列于表5中。
[0149]表5
[0150]

ΛΜ.實例 24
例22 例23
_無隔片具有隔片I隔片具有隔片無隔片具有隔片初始溫度-C --7 13^6 ?62 m3--ο 15J^
最高溫度 °C 3L9 3L4 363 34^307 29J^
溫度范圍 1C 263 253 29Λ 27Λ245 223^
升溫〗0Γ:的時間 222 224 200 204250 300^
(分鐘)______
[0151]當使用具有在內側的金屬層的可透氣反射片材覆蓋貨物時，與使用的具有在外側的金屬層的相同片材或不具有金屬層的可透氣反射覆蓋物相比，這些實例展示模擬貨物的最大溫度和溫度變化范圍被減小了。結果也顯示在覆蓋物和貨物之間的隔片層的附加有益效果。在這個實驗中，與白色覆蓋物相比，本發(fā)明的可透氣反射片材延長了升溫10°C所需的時間約25分鐘(無隔片層)和75分鐘(具有隔片層)。
[0152]為了展示包含本發(fā)明反射片材的貨物覆蓋物的優(yōu)點，由根據(jù)本發(fā)明的覆蓋物保護的相同模擬貨物和備選的覆蓋物設計進行溫度監(jiān)測，此時同時暴露于不同的室外天氣條件，包括暴露于直接陽光照射并且同時暴露于顯著高于貨物溫度的環(huán)境溫度。這復制了在運輸期間可能經(jīng)受的快速和極端的環(huán)境溫度的波動種類。
[0153]根據(jù)BS EN12546:2-2000如下構造四種相同的模擬貨物:與食品接觸的材料和器具-家用保溫容器-部分2:保溫袋和保溫箱規(guī)范。六個標準歐洲貨盤具有800mm寬度X 1200mm長度，它們用作四種相同模擬貨物裝載的基座。除非下文另外指明，在將模擬貨物裝在該貨盤上之前，通過將貨物置于貨盤上封閉其底部以防止空氣從下方流通，基片Tyvek? 1560B具有與貨盤相同的尺寸。將可商購獲得的500mL PET礦泉水瓶(55mm直徑X220_高度)包裝到6X4陣列的紙托上，每個包裝中有八個瓶子用空瓶隨機更換，使得每個包裝中空氣對水的體積比為50: 50。在每個包裝中用粘合帶圍繞瓶子的外側進行包裹以將瓶子固定到位。將四層此類瓶子的包裝裝載到每個貨盤上，每層由九包瓶子組成，被布置成每行3個的3行排列。用這種方法形成六個模擬貨物，每個高I米并包括1296個礦泉水瓶，它們中有1/3是空的，從而貨物中有總計50%的空氣體積，且有432升水，提供標準總熱容量。在構造每個模擬貨物期間，將四個電池驅動的溫度記錄儀置于貨物中，一個位于瓶包裝底層的底部左前角，一個位于瓶包裝第二層的中心，一個位于瓶包裝頂層的頂部右后角并且一個位于瓶包裝頂層的貨物頂部中心。使用的溫度記錄儀是Thermobutton?22L型，由iButton制造，其具有+85°C至_40°C的測量范圍和0.1°C的分辨率，并且記錄儀的取樣速率設為每隔五分鐘記錄一個數(shù)據(jù)點。然后用由不同測試材料制成的貨物覆蓋物覆蓋這些相同的模擬貨物中的三個，并且在以下非限制性實例中第四個貨物僅用拉仲包裝膜覆蓋以穩(wěn)定貨物。
[0154]比較例25
[0155]lyvek? 1560B底片和由Tyvek? 1560B制成的覆蓋物，實例5的白色可透氣聚乙烯非織造片材，購自E.1.DuPont de Nemours and Company。覆蓋物材料形成立方體形狀，其為1.2米高，0.82米深，1.22米寬，沿著垂直邊緣使用雙面粘合帶封閉，并且底面開放以允許它被容易地拉開鋪展到貨盤上的模擬貨物上，從而完全但是松散地覆蓋模擬貨物。
[0156]實例 26
[0157]Tyvekit 1560B底片和由Tyvek? 3563M制成的覆蓋物，實例7的可透氣的金屬化聚乙烯非織造反射,購自E.1.DuPont de Nemours and Company。覆蓋物材料形成如比較例25所述的立方體形狀，并且這被用于完全但是松散地覆蓋模擬貨物，在內側的覆蓋物的金屬層面向模擬貨物。
[0158]比較例27
[0159]IVvek* 1560B底片和由Isohood2L-26mm厚、雙面金屬化泡沫-包裹物制成的覆蓋物，購自EcoCool GmbH。這以單層施用，在外側的金屬化表面面向外并且用帶捆扎到位以完全但是松散地覆蓋模擬貨物。
[0160]比較例28
[0161]模擬貨物用比較例2的Resinex581，23微米聚乙烯拉伸包裝物包裹，包裹方式通常用于穩(wěn)定并保護運輸?shù)呢洷P裝載物。在這種情況下，符合常見的實施方式，不使用底片。
[0162]Voltcraft DL120TH/DL100T 溫度記錄儀具有 _40°C至 +70°C 的工作范圍和 0.1°C的分辨率，將其置于覆蓋物外側的每個模擬貨物的頂部以在隨后的測試期間每隔五分鐘記錄環(huán)境溫度。
[0163]四個模擬貨物首先調理若干天以在不直接暴露于陽光的控溫建筑中達到20°C的起始溫度。
[0164]室外暴露:
[0165]將在貨盤上的模擬貨物取出控溫建筑并置于室外，不進行任何遮蔽，間距超過一個貨盤的寬度，方向從東-西排列成行，并且在每個貨盤上的溫度記錄儀相對于正南方具有相同取向。將模擬貨物連續(xù)暴露于Luxembourg的環(huán)境條件下連續(xù)兩天兩夜，從2011年8月I日至3日，這時天氣干燥并且云量最小。
[0166]50°C室:
[0167]在兩天的室外暴露末期，盡可能幾乎同時移除模擬貨物置于加熱室內，其受控的氣溫為+50°C (+/_2°C)，并且儲存在那里18小時。除了在裝貨和卸貨時照明，加熱室內部在此期間保持黑暗。
[0168]在溫度暴露周期末期，允許模擬貨物冷卻恢復室溫，移除覆蓋物并取回溫度記錄儀進行數(shù)據(jù)分析。結果總結于表6和7中。
[0169]表6
[0170]室外暴露覆蓋物外側溫度比較例25 ^ffJ 262728
最高溫度€4L02026^02045^0^
平均溫度 O2S32L82232L825^6^
最低溫度 tC16311X5Kb15^0^
與初始溫度的偏差O Irms*?Γδο-- ?7~
^+18.5+?5+5^0+?ο +23,0
iKΑ5^XO^
243?28^58^5
[0171]*RMS =均方根，即，與在測試期間每隔五分鐘記錄的起始溫度的溫度偏差的平方總和的平方根-在兩日兩夜的溫度周期中與起始溫度的定期偏差的振幅的量度。
[0172]當外部溫度變化并且貨物經(jīng)受交替的陽光暴露和黑暗時，實例26的結果展示由本發(fā)明的可透氣反射片材制成的貨物覆蓋物顯著減少貨物溫度的變化范圍。比較例25的缺少金屬層的相同可透氣片材效果較差。比較例27的金屬化泡沫包裹物在減少溫度波動方面是有效的，但是不透氣，并且厚度超過本發(fā)明的反射片材十倍并且柔性差得多，因此更難以施用于貨物。比較例28的聚乙烯拉伸包裹物如通常用于穩(wěn)定貨盤裝貨物的包裹物不透氣并且不提供熱保護，事實上導致溫度波動超過環(huán)境中的那些。
[0173]轟I
[0174]
50O室I比較例25 I實例26I比較例27 |比較例28
初始溫度。C22l 22A 223 219^
貨物中的第一點達到25 °C的時間(分鐘) 108010-
貨物平均溫度達到25 °C的時間(分鐘)〗30 一 280145 —-
貨物中的第一點達到30€的時間(分鐘) ll5^ 33510010
測試末期貨物達到的最大溫度1C42364347.5 ^
測試末期貨物達到的平均溫度O33 — 2933 — 42.3
貨物平均溫度高于初始溫度10°C的時間 750 >860 735270^
(分鐘)_____
貨物最大溫度高于初始溫度5°C的時間 60 200 ^ 30(分鐘)_____
[0175]這些結果展示當將貨物置于炎熱環(huán)境時，甚至當未直接暴露于陽光時，包含本發(fā)明的可透氣反射片材的貨物覆蓋物對減小溫度變化速率是有效的。
[0176]上文給定的實例和值僅用于例證目的并且不應以限制方式進行理解。本發(fā)明的不同實施例可組合在一起以形成產(chǎn)品(即，片材或覆蓋物)，其適于待覆蓋產(chǎn)品的特定需要(例如可接受的溫度范圍、透氣、產(chǎn)氣、產(chǎn)能、濕度敏感性等)并適于運輸期間預期的條件。
【權利要求】
1.用于覆蓋產(chǎn)品的片材，所述片材包含至少一個層，所述層由具有從所述受保護產(chǎn)品看的外側和內側的高反射濕氣可透過的基材制成，其中所述內側另外包含至少一個金屬層，以在提供受控的濕氣透過率的同時，通過高反射和低對流來達到適當?shù)妮椛渎室蕴峁└魺帷?br> 2.根據(jù)權利要求1所述的片材，其中所述至少一個金屬層通過物理氣相沉積(PVD)方法沉積。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的片材，其中所述高反射濕氣可透過的基材是非織造或織造織物，所述非織造或織造織物包含一種或多種天然或合成的纖維或長絲。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的片材，其中所述高反射濕氣可透過的基材是閃紡非織造織物。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的片材，其中所述片材還包含沉積或涂覆在所述金屬層上的保護層。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的片材，其中所述片材在其內側還包含受控的濕氣可透過的阻燃層。
7.根據(jù)權利要求6所述的片材，其中所述阻燃層包含受控的濕氣可透過的涂層或纖維。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的片材，其中所述片材在其內側還包含受控的濕氣可透過的隔離間隔層。
9.根據(jù)權利要求8所述的片材，其中所述濕氣可透過的隔離間隔層包含泡沫，所述泡沫基本上來源于生物基來源。
10.根據(jù)權利要求9所述的片材，其中所述生物基來源包括植物油和天然或合成的單寧。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的片材，其中所述片材包含含有冷卻劑、蒸發(fā)部件(EP)和冷凝部件(CP)的密封層，使得所述冷卻劑流向所述蒸發(fā)部件進行蒸發(fā)，流向所述冷凝部件進行冷凝，從而散熱。
12.根據(jù)權利要求11所述的片材，其中所述冷凝部件與所述金屬層接觸。
13.根據(jù)權利要求7至12中任一項所述的片材，其中所述片材還包含施用在所述隔離間隔層的一側或兩側上的粘合劑層或粘合增進層。
14.復合片材，包含至少兩個權利要求1至13中任一項的反射片材和在所述至少兩個反射片材之間的隔離間隔層(6)。
15.用于覆蓋產(chǎn)品的阻燃片材，其中所述片材包含至少一個層，所述層由具有從所述受保護產(chǎn)品看的外側和內側的高反射濕氣可透過的基材制成，其中所述內側或所述外側或上述二者另外包含至少一個金屬層，并且所述內側還包含阻燃層。
16.根據(jù)權利要求15所述的阻燃片材，其中所述至少一個金屬層通過物理氣相沉積(PVD)方法沉積。
17.根據(jù)權利要求15或16所述的阻燃片材，其中所述高反射濕氣可透過的基材是非織造或織造織物，所述非織造或織造織物包含一種或多種天然或合成的纖維或長絲。
18.根據(jù)權利要求15至17中任一項所述的阻燃片材，其中所述高反射濕氣可透過的基材是閃紡非織造織物。
19.根據(jù)權利要求15至18中任一項所述的阻燃片材，其中所述阻燃片材還包含沉積在所述金屬層上的保護層或保護涂層。
20.復合片材，包含權利要求1至14中任一項的反射片材和權利要求15至19中任一項的阻燃片材。
21.用于覆蓋產(chǎn)品的阻燃片材，其中所述片材包含至少一個具有外側和內側的阻燃纖維混合物的層和至少一個在所述外側或所述內側或上述二者上的金屬層。
22.根據(jù)權利要求21所述的阻燃片材，其中所述至少一個金屬層通過物理氣相沉積(PVD)方法沉積。
23.根據(jù)權利要求21或22所述的阻燃片材，其中在所述金屬層上沉積或涂覆保護層。
24.復合片材，包含權利要求1至13中任一項的反射片材和權利要求21至23中任一項的阻燃片材。
25.用于產(chǎn)品的覆蓋物，其中所述覆蓋物包含至少一種權利要求1至14中任一項的反射片材、或權利要求20或權利要求24的復合片材，其中具有所述金屬層的反射片材的該側朝向所述產(chǎn)品。
26.根據(jù)權利要求25所述的覆蓋物，其中所述覆蓋物是用于溫度敏感產(chǎn)品的覆蓋物。
27.根據(jù)權利要求26所述的覆蓋物，其中所述覆蓋物是用于易腐產(chǎn)品、或電氣或電子裝置的覆蓋物。
28.權利要求1至14中任一項的反射片材、或權利要求15至19以及21至23中任一項的阻燃片材、或權利要求20或24的復合片材、或權利要求25至27中任一項的覆蓋物的用途，它們單獨或彼此組合以用于形成用于產(chǎn)品的覆蓋物，其中具有所述金屬層的反射片材的該側朝向所述產(chǎn)品。
29.由權利要求1至14中任一項的反射片材、或權利要求20或24的復合片材、或權利要求25至27中任一項的覆蓋物覆蓋的產(chǎn)品，其中具有所述金屬層的反射片材的該側朝向所述產(chǎn)品。
【文檔編號】B32B15/08GK104159734SQ201280050496
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2012年8月15日 優(yōu)先權日:2011年8月15日
【發(fā)明者】S.雷博伊拉特, M.澤尼蒂, G.霍普, S.瓦勒里奇, N.S.布拉布斯, S.加布里伊, I.V.布勒特索斯 申請人:納幕爾杜邦公司