多層熱絕緣系統的製作方法

2024-03-04 07:48:15

專利名稱：多層熱絕緣系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及不透液體但透氣的熱絕緣結構，更具體地，涉及包括多層的不透液體不透氣的絕緣結構，但不是只用於建築業，例如作為建築物的房屋包層、屋頂隔熱層或屋面瓦底襯。這種不透液體但透氣的熱絕緣結構可適用於任何其他需要釋放過量水蒸氣的隔熱用途，例如服飾，包括衣服和手套，或臨時構件，例如帳篷和護套。
背景技術：
不透液體但透氣的熱絕緣結構是本領域已知的。一些這種熱絕緣結構基於礦物纖維或玻璃纖維，多年來，其形成了大部分絕緣製品的基礎。這種結構可以是剛性的或柔性的。其他的熱絕緣體基於泡沫塑料，該泡沫塑料包括但不限於聚乙烯、聚苯乙烯和聚氨酯。這些結構基本上是剛性的，並通常以剛性板形式供應。
DE 2514259(Wolfgang Haacke)描述了一種基於穩定礦棉或泡沫塑料的剛性板絕緣系統。該板的形狀設計成可以互鎖，並用一種金屬T件和限位夾安裝在建築物中，其中一塊板設計成在絕緣板上方提供一限定的氣隙。用塗有鋁箔的隔水氣層，在該絕緣板內表面(相對於該建築物)將該絕緣板層壓。該絕緣板的外表面層壓成防水且透水汽的擴散層，這也有助於阻止空氣侵入該絕緣層。除該防水層是一種織物原料以外，其成分不是特定的。
US 4230057(Milton Kurz)描述了一種熱絕緣材料，包括至少兩層鍍金屬的塑料薄膜，該薄膜與可編織或源自非編織材料的網孔或網狀物層交替，且由這些層包封。這些層通過縫合結合在一起。該專利描述了薄的、柔性的熱絕緣結構的優點。然而，使用縫合意味著該結構不是防水的，同時針腳孔也作為熱橋，減少了絕緣的熱效率。而且，除了通過針腳孔外，該材料通常是不透水汽的。
DE 4210392(Werner Neu)描述了一種熱絕緣板，其至少一面塗有一種組合物，該組合物的水蒸汽透過率低於該絕緣板。
WO 96/32252(W.L.Gore Associates)不涉及建築業產品，但描述了一種微孔膜可如何用於製造軍服或帳篷，該微孔膜的表面鍍有金屬鍍層，並且該鍍層不會阻塞這些微孔。所述材料就紅外輻射而言是能夠高度反射的，同時是防水且透水蒸汽的。
WO 96/33321(Fraunhofer-Gesellschaft zur Frderung der AngewandtenForschung E.V.)描述了聚醯胺薄膜作為蒸汽控制層的用途。這本身不是一種絕緣製品，但用於與熱絕緣層一起使用。該薄膜置於絕緣層的內表面上方，作用是控制來自建築物內的透溼率。因此，它降低了在該絕緣層內部形成冷凝的可能性，這種冷凝將減少它的絕緣性能。所述的聚醯胺層具有防水汽性，這種防水汽性隨著環境溼度而變化。
WO 99/61720(Klber)描述了一種設計成安裝在屋面椽條之間的熱絕緣系統。該絕緣層的絕緣內表面具有不透氣層。該絕緣層本身能透過空氣和水蒸汽。絕緣上表面具有不透水但透水汽的覆蓋物，該覆蓋物包括薄膜，該薄膜可以是熔噴層或「自由擴散」防水薄膜，以提供關鍵功能特性。該氣密內層和該不透水的上層可以延伸出該絕緣層的寬度，以便與椽條和安裝在相鄰的椽條間隔中的絕緣外層重疊。
WO 99/60222(Pirityi)描述了一種熱反射的金屬箔，或由真空澱積形成的金屬塗層，其兩側均結合有塑料膜，以防止該反射的金屬表面被氧化。該反射膜複合物的一側與絕緣層結合，該絕緣層可以是可塑層，該可塑層可滯留空氣，以形成不透蒸汽的反射絕緣產品。或者，該反射膜複合物的整個表面可以穿孔，且其一側與絕緣氈製品結合，以形成透蒸汽的反射絕緣產品。
EP 1331316A1(Thermal Economics Limited)也描述了類似的反射絕緣材料，該專利描述了一種與可吸入的織物層結合的穿孔的反射金屬薄片作為反射絕緣材料，在框架結構建築物牆壁中的用途，EP 1400348A2(Don Low Limited)也用於建築物，該專利使用熱點壓焊以將反射金屬薄膜結合到該絕緣織物層上。
DE 10007775(WKI Isoliertechnik GmbH Berlin)描述了膨脹性聚苯乙烯板或類似物，其中礦棉纖維的內含物改善了該板的物理性質，並給出了水蒸汽透過率的測量。
WO 02/05580(Riedel)描述了一種多層的熱絕緣結構，包括一系列由泡膜隔開的鍍金屬反射膜。各構件通過沿著邊緣的連續焊接以及通過在該產品中心的點焊而結合。該不透水汽的絕緣體(insulation)被建議用於建築物的屋頂和牆壁。
GB 2398758(Laurent Thierry S.A.)描述了一種不透水多層絕緣材料，包括交替的含孔的反射膜層和纖維或泡沫棉絮。儘管外薄膜層可以是透水蒸汽或不透水蒸汽的，由於該鍍金屬的薄膜層至少包括內薄膜層，因此該絕緣產品本身是不透水蒸汽的。通過未公開的手段使棉絮中的孔產生要求總體上改善絕緣材料(insulation)的熱阻特性的氣穴。絕緣構件由「耦合點」或點粘結通過粘合劑或優選通過點熱或超聲波焊接提供的構件層而結合在一起。分布在處於遠離棉絮所提供的孔的區域的絕緣材料的平坦表面上的點粘結，形成了跨越該絕緣材料厚度的冷橋。
熱絕緣材料是一種以任何形式或所有其形式(通過傳導、輻射和對流)降低熱能傳遞的材料。
靜止空氣具有一極低的導熱性，因此靜止空氣是一種優異的絕緣體。然而，空氣必須被包容在一種結構內，以使通過對流產生的散熱作用最小化。相比靜止空氣，固體材料具有較高的導熱性。因此，絕緣結構的導熱性比該結構內包含的空氣要高。一種結構的熱絕緣特性可通過使用儘可能小的固體來優化，與減少該結構內的空氣對流一致。通過反射光，包括入射的紅外輻射，絕緣結構內的反射面的內含物進一步改善了其功效。
這些結構內存在的水可以嚴重地降低它們的熱絕緣性能。水不僅是一種良好的導熱體，還能通過蒸發散熱。蒸發時，熱能傳輸到液態水分子，給予它們足夠的能量以作為氣態水蒸汽離開它們的液態環境。重要的是，一種結構的熱絕緣特性通過從其中將水驅除而保持。因此，必須要設計理想的熱絕緣結構，以便減少該結構內形成冷凝的可能性。
儘管在絕緣系統的設計中還有著其他重要特徵，上文所引用的現有技術的熱絕緣結構引入了許多這些原理。參考所引用的現有技術和目前市場上可買到的絕緣材料，接下來的部分還將討論這些。
將被考慮的一種好的絕緣材料的一個特徵是其每單位厚度的熱效率，例如其導熱性，W/mK。在某些情況，例如當屋面椽條上方或框架結構建築物內需要絕緣體時，而框架的厚度或鄰近於該框架的空腔有限制時，使用薄的絕緣材料是一種優勢。因此儘管WO 99/61720(Klber)描述了一種絕緣材料，其具有許多合乎需要的特徵，例如不透氣性和水蒸汽滲透性，它是基於傳統的玻璃或礦物纖維的絕緣體，且設計成佔用椽條空間的最大深度。這樣一種材料不適於需要薄的，但相同熱效率的絕緣系統的應用。
熱絕緣材料的第二個實用特徵是其在整個要保護面積範圍內的絕緣性能的一致性。已經發現，傳統絕緣材料例如礦棉或玻璃毛，在絕緣材料中的量或在礦棉或玻璃毛纖維中的分布中具有不一致性，導致該熱絕緣性能顯著小於整個絕緣材料的「熱點」或區域。許多這種傳統絕緣材料在沒有任何其他的覆蓋構件的情況下使用，以使空氣可相對自由地流過該絕緣層，並允許通過對流散熱。此外，這種通過該絕緣材料的空氣流動將通過任何高於或低於該絕緣層表面的空氣流動而加劇。類似地，一些絕緣結構具有容許通過該絕緣體系統排氣的特徵，該系統允許通過對流散熱，並允許冷空氣和或許溼空氣進入。US 4 230 057(Kurz)、WO 99/60222(Pirityi)、EP 1 331 316(Thermal Economics Ltd)和EP 1 400 348 A2(Don LowLimited)描述的絕緣材料均使穿孔層夾層與透氣材料結合或鄰近於透氣材料。類似地，目前市場上可買到的多層熱絕緣材料，其通過縫合而結合併穩定，由此有多排縫合孔穿過整個絕緣組件。這些允許通過對流以及溼氣的進入引起的熱損失。這種材料的實例是ACTIS TRISO-SUPER 9(ActisUK Limited)和SuperQuilt 14(YBS Insulation Limited)。其他的多層絕緣材料可以通過焊接跨越其寬度而間歇地穩定。WO 02/055800(Riedel)描述了這樣一種絕緣結構，該結構沿著其邊緣連續焊接，並沿著其中線間斷焊接。類似地，另一個目前市場上可買到的產品，MULTIPROTS250(ActisUK Limited)具有分段隔開的、近似環形的焊縫，以提供額外的跨越其寬度的結合和穩定。這種產品，包括反射箔、帶孔的聚酯軟填料層和類似於Actis Tri-iso Super 9中的泡沫層，看來似乎包含一些GB 2 398 758(LaurentThierry S.A.)所描述的特徵。跨越絕緣材料寬度的焊接區域的絕緣性能將比整個材料低，且該區域可被認為是「熱橋」。
第三，柔性絕緣材料也比剛性板絕緣材料更有優勢，當被安裝在某高度的屋頂環境或在有限空間時，剛性板絕緣材料將難以應付。剛性熱絕緣板也更難以切削到應有的尺寸，特別是就地，以及難以切削成適合特定結構特徵的形狀。剛性絕緣體難以精確切削到一定形狀意味著，在實踐中，可能有氣隙存在於絕緣板和將絕緣板安裝於其中的結構之間，導致熱絕緣功效的淨損失。DE 25 14 259(Haacke)、DE 42 10 392 A1(Neu)和DE 100 07775 A1(WKI)均涉及剛性板絕緣系統，且許多商業實例是已知的。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種多層、高熱效率、薄的、柔性的、不透空氣的、不透液態水的、透水蒸汽的絕緣系統，該系統還控制通過該絕緣系統並進入周圍環境的水蒸汽的透過率。
為完成所提及的本發明的第一個目的，一個方面，本發明提供一種熱絕緣結構，該結構包括多層能透過空氣和水蒸汽的內絕緣層，該絕緣層滯留空氣，和透水蒸汽、至少基本上不透空氣的薄膜層，該薄膜層將兩層所述的透水蒸汽的絕緣層隔開，所述內層夾在不透外部空氣和液態水、透水蒸汽的第一和第二外薄膜層之間，這些層是這樣構造和設置的，以致能在使用中控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。
涉及不透空氣薄膜層所用的術語「至少基本上」包括微孔膜，例如多微孔聚丙烯、聚氨酯、聚醚酯和聚乙烯薄膜，根據它們的性質，取決於它們經受的條件，它們有著某種程度的透氣性，以及不透空氣的單層(分子擴散)透水蒸汽薄膜，包括聚氨酯、聚醚酯、衍生自纖維素的薄膜例如Cellophane和纖維素醋酯薄膜。
為方便起見，下文關於完成本發明第一個目的的術語「不透空氣」，用來包括至少基本上不透空氣層和不透空氣層兩者。
所述透氣和透水蒸汽的內絕緣層和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層可以是交錯的隔離層的形式。或者，所述不透空氣但透水蒸汽的薄膜層作為相應的絕緣層表面上的塗層形成。這種塗上塗層的絕緣層形成一種與這些交錯層相當的結構，即交替的透氣和透水蒸汽的絕緣層和透水蒸汽但不透空氣的層。
這種塗層可以由壓制例如聚氨酯或共聚多酯或聚醚酯聚合物而形成。或者，該塗層可以由適當聚合材料的乳膠漆或乳膠塗料例如聚乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物而形成。
優選地，該絕緣的滯留空氣層具有至少基本上連續的、平坦的形式。換句話說，該絕緣層具有至少基本上連續和平坦的相反朝向的表面。
以另一種方式表示，根據本發明的熱絕緣結構包括交替的多層滯留空氣的透氣和透水蒸汽的絕緣層，和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層，第一和第二外薄膜層是不透水的，且將內絕緣層和內薄膜層夾在之間，絕緣層和薄膜層的構造和設置是這樣的，以致在使用時能控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。
在其最簡單的形式中，根據本發明的熱絕緣結構具有五層這樣交替的層，有三層內層，包括兩層所述的滯留空氣的絕緣層，該兩層絕緣層由一層所述透水蒸汽但不透空氣的薄膜層隔開。並夾在兩層所述的透外部水蒸汽和不透空氣和水的外薄膜層之間。
通常，交替的滯留空氣絕緣層和薄膜層的數目可以根據特別的熱絕緣要求而變化，並符合保持所需的必不可少的薄度和柔韌性。因此，根據本發明的絕緣結構可具有四層滯留空氣絕緣層和五層薄膜層，或五層滯留空氣絕緣層和六層薄膜層，等等。
當然，任何薄膜層可以具體表現為一層或多層薄膜，或構成一種薄膜複合物，該複合物具有一種紡粘層間歇黏附地與薄膜結合，所述薄膜將滯留空氣絕緣層隔開，或構成外薄膜層。
為便於控制水蒸汽通過該結構逸出(透過)，這些內薄膜層的水蒸汽透過率應優選等於或大於第一外薄膜層的水蒸汽透過率，在應用中第一外薄膜層面對的是該絕緣結構較高溼度側，且該第一外薄膜層對應於建築物的內部。在應用中面對該絕緣結構的較低溼度側且對應於建築物外部的第二外薄膜層的水蒸汽透過率應優選等於或大於這些內薄膜層的水蒸汽透過率。
以又一方式表示，如果在屋頂結構中，該兩層外薄膜層的最外層或最頂層的水蒸汽透過率應不小於該結構的任何其他薄膜部分的水蒸汽透過率，以便絕緣體內的水汽可以容易地逸出。換句話說，減少絕緣結構內的水汽的累積，以使絕緣結構內的條件很少會低於露點，減少冷凝的風險，並有助於保持絕緣體的熱效率。類似地，不管該絕緣結構內的冷凝形式，該部分的水蒸汽透過率確保它不是永久截留在那裡，而是一旦條件允許，將以水蒸汽的形式逸出到大氣中。
水汽和冷凝的累積可以導致各種問題。在任何應用中，熱絕緣結構內的冷凝將導致熱絕緣特性功能的減少或損失。建築物結構上冷凝的形成可引起黴菌和腐爛問題。或者，在臨時住所例如應急隱蔽所、帳篷或掩護物內，水汽和冷凝會在隱蔽所絕緣體的熱功能損失、毯子和其他個人物品的熱功能損失以及伴隨的健康問題方面對使用者造成嚴重的問題。因此，根據本發明的該絕緣結構可在通風困難的建築物中使用，並有助於限制冷凝問題。在該上下文中，就建築物而言是指任何固定的或臨時隱蔽所或掩護物，在這些建築物中熱絕緣是有利的。
當第一和第二外薄膜層使用隔離層時，通過該絕緣結構的水汽逸出(透過)率可以進一步得到控制。
本發明的實施方式中，該第一和第二外薄膜層和內薄膜層都具有相同的或至少基本上相同的水蒸汽透過率，該結構可以與另一種建築構件例如一種獨立的水蒸汽控制層或一種隔水蒸汽糊牆紙板一起使用，並可以與面對該建築物內部的第一和第二外薄膜層中的任何一層一起安裝。
夾在第一和第二外薄膜層之間的滯留空氣絕緣層和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層優選通過與由透氣和水蒸汽的、纖維或細絲狀或其他聚合物的、透氣的分層絕緣材料(例如聚酯軟填料)製成的兩層或多層的層或組交替來提供。這種絕緣材料是高度透氣的。
為增強反射，並由此減少通過輻射的熱損失，該不透空氣的薄膜層，和特別是第一和第二外薄膜層兩者可以是鍍金屬的，優選鍍鋁，離散地或全部地覆蓋薄膜的平坦表面。如果在透水蒸汽的單層薄膜的整個平坦表面上鍍金屬，水蒸汽透過率可以降低到不可接受的水平。用微孔膜，可以以這樣的方式提供鍍金屬的反射面，以致保留多微孔結構，以及由此保留水蒸汽透過率。這種塗層是本領域已知的。
或者，紅外反射原料可以包括在薄膜結構之內。有關後者的實例包括細粉金屬或紅外反射礦物，例如雲母，例如，其可以作為薄膜製劑的部分被壓制。使用反射礦物(例如雲母)的另外的優點是，它們以其自然狀態獲得，或它們可以著色形式得到，以給予基膜以色彩和光澤。
另一方面，本發明提供一種熱絕緣系統包括不透空氣和液態水但透水蒸汽的第一層，該第一層形成該絕緣結構的一層外層，以面對建築物的內部，和不透空氣和液態水但透水蒸汽的第二層，該第二層的水蒸汽透過率至少等於位於相反側上的第一層的水蒸汽透過率，以面對該建築物的外部，且在該第一和第二外層之間，提供有交替的由透空氣和水蒸汽的、纖維或細絲狀或其他聚合物的、透氣材料製成的二層或多層的層或組以及透水蒸汽但不透空氣的一層或多層薄膜層。
該層的構造和設置使得該絕緣結構是柔性的，這提供了優於以上所討論的現有技術的剛性結構的優勢，例如能夠以滾轉形式存在，便於處理、儲存、輸送和放置。
該結構的各層有利地結合在一起，不會減少該結構的水蒸汽透過率。
形成全部或部分第一和第二外層和交替的內薄膜層的這些薄膜層可以由任何適宜的透水蒸汽但不透空氣和液態水的材料組成。透水蒸汽是指，任何單個薄膜層，其在23℃、100％/15％相對溼度下測量時，水蒸汽透過率超過400g/m2/24小時。適用於本發明目的的材料包括但不限於多微孔聚丙烯薄膜、多微孔或單塊聚氨酯或聚醚酯薄膜或衍生自纖維素的薄膜，例如Cellophane薄膜或纖維素醋酯薄膜。
已經發現，引入多層這種薄膜的絕緣結構的水蒸汽透過率仍具有有效水平的水蒸汽透過率。水蒸汽透過率可以通過任何若干標準方法測定，例如BS 73741990、BS 31771959或EN ISO 125722001。所有的方法基於，在恆溫下，在測試樣本的兩個相對的表面保持一已知的溼度差值，以及對每單位時間從樣本高溼度側傳遞至低溼度側的溼度的測量。一種特別方便的測量水蒸汽透過率的方法由使用Dansensor Lyssy自動水蒸汽透過率測試裝置提供，該裝置以下簡稱Lyssy。在該技術中，在測試樣本的一側保持高水分空氣，而在樣本的另一側上流過引入的幹空氣流。在穩態條件下測量排出氣流的導電率，然後提供測試樣本的水蒸汽透過率的測量。使用Lyssy技術測定增加許多層的透水蒸汽的多微孔聚丙烯、單塊聚氨酯和纖維素醋酯薄膜的水蒸汽透過率。測試條件為100％/15％RH，23℃，結果在附圖的

圖1中給出。
附圖的圖2給出了Cellophane薄膜的類似的試驗數據。Cellophane薄膜吸收水汽，導致水蒸汽透過率隨著測試時間的增加而增加。因此，使用上述圖1相同的測試條件，當數值達到穩定水平時，從Lyssy的第四周期得到圖2的數據。
對於建築業，沒有關於透水蒸汽但不透空氣的絕緣材料的現行標準。然而，參考一種相關的非絕緣產品-可滲水的屋頂底襯，即使是存在於圖1和2中的最低結果，593g/m2/24小時，也明顯超過工業中作為定義透水蒸汽材料的最小值。例如，BS 52502003「Code of practice for control ofcondensation in buildings」指出，水蒸汽隔絕性＜0.6MNsg-1的材料可被認為是柔性可透氣的薄膜。這裡，沒有描述該測試方法，但該測試方法被普遍接受作為BS 31771959(1995)，或其等同物BS 73741990，其中使用的測試條件為0％/75％RH，25℃。在上述條件下，由這些等同BS方法得到的值接近於由Lyssy技術得到的值。＜0.6MNsg-1的水蒸汽隔絕性極限值等於約＞340g/m2/24小時的水蒸汽透過率，正好低於上述Lyssy值得到的最小數字。事實上，多至九層的纖維素醋酯薄膜的水蒸汽透過率仍得到超出418g/m2/24小時的極限值的數字，同時Cellophane薄膜的數字在593g/m2/24小時仍較高。因此，可以在多構件、高效率、透水蒸汽的絕緣製品中使用這種薄膜層作為對流和紅外輻射的屏障(barrier)。該透水蒸汽、基本上不透空氣的薄膜與透氣纖維、細絲狀或其他聚合物的透氣材料交錯，這在該等薄膜層之間提供了一種空氣絕緣層。
另一方面，本發明提供一種熱絕緣結構，包括多層透空氣和水蒸汽的內絕緣層，該絕緣層滯留空氣，和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層，該薄膜層將兩層所述透空氣和水蒸汽的絕緣層隔開，這些內層夾在不透外部空氣和液態水但透水蒸汽的第一和第二外薄膜層之間，這些外薄膜層中的一層的水蒸氣透過率低於內層及其他外層的水蒸氣透過率，以在應用中控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。
就整個熱絕緣結構的熱絕緣特性而論，用反射面處理薄膜層以降低輻射造成的熱損失是有利的。該薄膜可以例如通過等離子沉積或通過任何其他已知方法塗有鋁薄層。然而，這種處理對薄膜層的水蒸汽透過率具有負面影響。當使用Lyssy技術測定時，整體結構的單層透明的纖維素醋酯薄膜的水蒸汽透過率幾乎為1600g/m2/24小時。如果通過等離子沉積塗上數量級為40nm的薄鋁塗層時，同樣薄膜的水蒸汽透過率降低到僅315g/m2/24小時。經過相同的鍍鋁處理的多微孔聚丙烯薄膜的水蒸汽透過率實際上未受影響。
Riedel報導，使用黑膜層作為塗鋁薄膜對熱絕緣特性有著類似有利的影響。Riedel在WO 02/05580中談到並敘述了該影響，但關於不透水蒸汽結構具體表現為將氣泡層引入絕緣結構卻沒有說明。申請人進行的實驗表明，對於製造透水蒸汽的絕緣結構，使用這種黑膜層是有利的，因為它部分提供了使用鍍金屬反射膜但不伴隨減少水蒸汽透過率的優點。然而，申請人發現，使用紅外反射微粒添加劑，例如雲母，具有甚至更大的益處，其在不削弱薄膜的水蒸汽透過率的情況下給予紅外反射特性。
因此，另一方面，本發明提供一種熱絕緣結構，例如上文所定義的任何熱絕緣結構，其中至少一層薄膜層是鍍金屬薄膜層、黑膜層或包括紅外反射微粒添加劑例如雲母的薄膜層。
申請人發現，包括微粒雲母添加劑、由Innovia Films Limited生產和出售的Cellophane等級薄膜成為一種特別有利的薄膜層。
另一方面，本發明提供一種熱絕緣結構，例如上文所定義的任何熱絕緣結構，其中至少一層薄膜層是包括紅外反射微粒添加劑的薄膜，其在不削弱該薄膜的水蒸汽透過率的情況下給予該薄膜紅外反射特性。
任何纖維或細絲狀材料，例如熱塑性的纖維或細絲狀聚合材料，或任何其他相對大體積的透氣材料可以用作這些薄膜層之間的滯留空氣絕緣層。非纖維或非細絲狀透氣材料的實例是開孔泡沫。這種材料可以統稱為「軟填料」。優選地，這種軟填料應該由彈性材料製成，在保持壓縮狀態一段持續期後，能夠基本上恢復它們的全部初始體積。在這方面，聚酯纖維軟填料是特別好的。其他纖維的軟填料，包括基本上由天然或再生混合纖維製成的軟填料，也被發現是適用的。這種混合纖維軟填料的回彈性通過高回彈性纖維內含物改善，例如聚酯，或通過將彈性粘合劑或其他的彈性添加劑，例如粘合纖維，加到纖維混合物中。可以使用其他本領域已知的技術，例如針刺術，以給予該纖維軟填料合乎需要的特徵，例如外形穩定性。軟填料的纖維之間的空隙也可以用來滯留其他材料，以增強絕緣體的熱性能或給予其他合乎要求的性能。有關後者的實例是，微粒或纖維形式的親水或超吸收材料的內含物，以提供一臨時儲層，該臨時儲層用於在極端高溼度條件下吸收多餘水分，當環境條件允許時，吸收入該親水或超吸收材料中的多餘水分將釋放入空氣。
關於該軟填料層的規格中，關鍵變量是它們的厚度，即任何兩層相鄰薄膜層之間的距離，和它們的容積密度。其他因素例如纖維滴定即纖維厚度，它們的形態即截面幾何形狀或它們是否是空的或實心的，或泡沫結構的細胞密度，是上述變量在納米規模滯留空氣之外的補充。厚度小於5mm的軟填料在相鄰薄膜層之間提供極其小的屏障。相反，軟填料的厚度大於10mm增加了對流機會。因此，最優的軟填料厚度為5mm到10mm之間。隨著軟填料密度的增加，熱阻率也增加，但是趨於極限值。
另一方面，本發明提供一種熱絕緣結構，例如上文所定義的任何熱絕緣結構，其中至少一層並優選所有的滯留空氣絕緣層是軟填料，該軟填料的厚度在約5mm到約10mm範圍內。
申請人發現，一種纖維或細絲狀聚合材料例如聚酯對這樣一種滯留空氣層是特別有利的，該層的厚度在約5mm到10mm範圍內。
圖3說明聚酯(PET)軟填料的體積密度和熱阻率之間的關係。該測量使用Alambeta熱絕緣試驗裝置進行，該聚酯纖維禁閉在柱狀試驗空間內，以保持恆定的試驗數量和Alambeta裝置的測試板之間的距離。
聚酯軟填料的最適密度為約7kg/m3到14kg/m3。低於該範圍，該熱阻率值隨著密度減少而明顯降低。高於該範圍，隨著聚酯量的增加，熱阻率很少增加，因此是浪費和昂貴的。
因此，本發明包括一種熱絕緣結構，例如上文所定義的任何熱絕緣結構，其中至少一層滯留空氣絕緣層是軟填料，例如聚酯，該軟填料的密度為約7kg/m3到約14kg/m3。
這些軟填料和薄膜層可以結合添加劑，例如疏水添加劑、紫外線和熱量穩定添加劑、色素或阻燃劑。
這些絕緣結構中，不透空氣但透水蒸汽的內薄膜層作為塗層形成，該塗層塗在透空氣和水蒸汽的內絕緣層的相應表面上，所述絕緣層由軟填料組成，所述軟填料由纖維製成，不管使用哪一種塗敷法，該塗層應該具有足夠的深度，以使作為塗層支撐物的軟填料纖維不會以引起透氣性的方式滲透該塗層。
具體實施例方式
現在將以實施例的方式來描述實現本發明第一個目的的本發明的四種實施方式。
圖4是多層柔性透水蒸汽的熱絕緣結構的橫截面示意圖。圖4所示的熱絕緣結構28分別包括不透外部空氣和液態水但透水蒸汽的第一和第二外薄膜層20和22，和多層交錯(交替)的透空氣和水蒸汽的滯留空氣的內部絕緣層24(示意了三層)和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層26(示意了兩層)，夾在不透外部空氣和液態水但透水蒸汽的第一和第二外薄膜層20和22之間，這些層的構造和設置是這樣的，以致在應用中控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。該一層(第二)外薄膜層22的水蒸汽透過率至少等於優選大於另一層(第一)外薄膜層20的水蒸汽透過率。可從圖2看出，第一外薄膜層20面對該建築物的內部，其是結構28的較高溼度側，該實施方式中，第二外薄膜層22具有較高的水蒸汽透過率，不低於或高於第一外薄膜層20的水蒸汽透過率，其在相反的側面上在該建築物的外側，即結構28面向該周圍環境的較低溼度側，由此控制水蒸汽通過該熱絕緣結構的逸出(透過)率。
該滯留空氣絕緣層24可以是任何先前已經稱為「軟填料」的東西，薄膜層26可以是任何不透空氣但透水蒸汽的材料，包括多微孔聚丙烯或聚乙烯薄膜、多微孔或單塊聚氨酯或聚醚酯薄膜或纖維素或纖維素醋酯薄膜。
在本發明的第二個實施方式中，面向該建築物內部的外層20是鍍鋁單層薄膜或單塊層合薄膜(monolithic film laminate)，面向該建築物外部的外層22是鍍鋁非織物纖維的層壓板，例如間歇地結合在一起的紡粘和微孔膜，這樣一種鍍鋁層壓板在申請人的英國專利No.0003090.8中公開，該專利的主題在本說明書引入作為參考。在該實施方式中，面對該建築物內部的外層20具有低於內層26或相對的外層22的水蒸氣透過率，並作為蒸汽控制層起作用，限制進入和穿過該絕緣結構28的水蒸汽的量。因此，該水蒸汽通常保持在其露點以上，減少在該絕緣結構內形成冷凝的可能性。
在本發明的第三種實施方式中，外薄膜層20和22以及內薄膜層26的水蒸汽透過性都相同或至少基本上相同。因此，該結構實際上是對稱的，因為不管通過外薄膜層20還是22，進入該結構28的水蒸汽透過率是相同的或至少基本上相同的。將絕緣材料引入建築結構將特別的有用，該建築結構已經具有另一種建築構件，該建築構件限制水蒸汽通過該熱絕緣結構28的透過率。該另一種建築構件可以是獨立的蒸汽控制層或隔蒸汽糊牆紙板，兩者都是本領域已知的，且是市場上可買到的。在這些情況，該絕緣結構28可以與側20或22一起安裝在該建築物內。該絕緣結構28用於補充其他的或現有的絕緣材料也是有利的，例如玻璃棉或礦棉，這裡作為傳統的絕緣材料。通過使用附加的傳統絕緣材料層，傳統的絕緣材料(例如已安裝在建築物中)的絕緣性能可以在不增加絕緣體厚度的情況下增強到必需的程度。可以預期，通過組合本發明的多層絕緣體和傳統的絕緣體例如玻璃纖維或礦物纖維絕緣體，將獲得增效優勢。該多層絕緣將阻止氣流通過玻璃纖維或礦物纖維的綿胎(層)的厚度，並由此增加它的有效熱絕緣特性。另一方面，玻璃纖維或礦物纖維絕緣材料具有優異的阻燃特性，當從該建築物的內部方面考慮，或當安裝在這種傳統的絕緣層之間，這將保護安裝在其後的本發明的任何聚合物的多層絕緣體。
在本發明的第四種實施方式中，外薄膜層20和22以及內薄膜層26均包括通過例如本領域已知的間斷粘合法層壓到熱塑性非紡織支撐層的非熱塑性、不透空氣的和透水蒸汽的紅外反射膜層。該實施方式中，熱塑性非紡織支撐層比層壓到非熱塑膜層上的非熱塑膜層寬，以關於非熱塑性中央薄膜層形成熱塑性邊緣區域。然後，通過靠近紅外反射膜層的熱塑性非紡織邊緣，可實現超聲波焊接，然後進行焊線外的非紡織邊緣的切條。這就允許沿著該邊緣自由紡粘，當該絕緣結構置於屋頂空間中的屋面椽條之間時，該邊緣可與屋面椽條的粗糙面摩擦接合，這有助於將絕緣結構保持在適當位置。類似地，軟填料層可包括基礎重量為70g/m2和厚度為6mm的聚酯軟填料，該重量和厚度也使容積密度在最佳範圍之內。舉例來說，不透空氣但透水蒸汽的薄膜層包括Cellophane薄膜，該薄膜引入紅外反射微粒添加劑，例如雲母，通過本領域已知的間斷粘合法，將雲母層壓到紡粘的聚丙烯非紡織織物上。層20和22的薄膜部分到支撐織物層的層壓結構不會減損它們的反射性能，但是賦予它們額外的拉伸和撕裂強度性能。
本發明的另一個目的是提供一種多層的、高熱效的、薄的、柔性的不透水、不透水蒸汽和空氣的絕緣結構，包括多層。
為完成所述的本發明的第二個目的，在另一方面，本發明提供一種熱絕緣結構，包括多層能透過空氣和水蒸汽的內絕緣層，該絕緣層滯留空氣，以及不能透過空氣和水蒸汽的內薄膜層，該薄膜層將兩層所述的滯留空氣絕緣層隔開，所述內層夾在不透外部空氣、水和水蒸汽的第一和第二外薄膜層之間。
內滯留空氣絕緣層和不透水蒸汽和空氣的薄膜層可以交插的隔離層的形式存在。
或者，該不透水蒸汽和空氣的薄膜層作為滯留空氣絕緣層的相應表面上的塗層形成。這種有塗層的絕緣層形成一種與這些交插層相當的結構，即交替的透氣和水蒸汽的絕緣層和透水蒸汽但不透空氣的層。
這種塗層可以通過壓制例如聚氨酯或共聚多酯或聚醚酯聚合物而形成。或者，該塗層可以由適當聚合材料的乳膠漆或乳膠塗料形成，該聚合材料例如是聚乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物。
優選地，該滯留空氣絕緣層具有至少基本上連續的、平坦的形式。換句話說，該絕緣層具有至少基本上連續和平坦的相反朝向的兩個表面。
以另一種方式表示，根據本發明的熱絕緣結構包括多層交替的滯留空氣的透氣和水蒸汽的絕緣層和不透水蒸汽和空氣的薄膜層，不透水蒸汽和空氣的第一和第二外薄膜層是不透水的，且將滯留空氣內絕緣層和內薄膜層夾在中間。
在其最簡單的形式中，根據本發明的熱絕緣結構具有五層這種交替層，三層內層，包括兩層所述的滯留空氣的絕緣層，該兩層絕緣層由一層所述不透水蒸汽和空氣的薄膜層隔開，並夾在兩層所述的不透外部水蒸汽、空氣和水的外薄膜層之間。
通常，交替的滯留空氣絕緣層和薄膜層的數目可以根據具體的熱絕緣要求而變化，並與保持所需的必不可少的薄度和柔韌性一致。因此，根據本發明的絕緣結構可具有四層滯留空氣絕緣層和五層薄膜層，或五層滯留空氣絕緣層和六層薄膜層，等等。
當然，任何薄膜層可以與一層或多層薄膜結合，或構成一種薄膜複合物，該複合物具有一種紡粘層間歇黏附地與一種薄膜結合，所述薄膜將滯留空氣絕緣層隔開，或構成外薄膜層。
該層的構造和設置使得該絕緣結構是柔性的，這提供了優於以上所討論的現有技術的剛性結構的優勢，例如能夠以滾轉形式存在，便於處理、儲存、輸送和放置。
夾在不透外部水蒸汽和空氣的第一和第二薄膜層之間的滯留空氣絕緣層和不透水蒸汽和空氣的薄膜層優選通過交替的層或組來提供，這些層或組來自由透氣和水蒸汽的、纖維或細絲狀或其他聚合物的、透氣的分層絕緣材料例如聚酯軟填料製成的兩層或多層。這種絕緣材料是高度透氣的。
為增強反射，並由此減少通過輻射的熱損失，該不透空氣層，和特別是第一和第二外薄膜層兩者可以是鍍金屬的，優選鍍鋁，全部地覆蓋薄膜的平坦表面。
任何纖維或細絲狀材料，例如熱塑性的纖維或細絲狀聚合材料，或任何其他相對大體積的透氣材料可以用作薄膜層之間的滯留空氣絕緣層。非纖維或非細絲狀透氣材料的實例是開孔泡沫。這種材料可以統稱為「軟填料」。優選地，這種軟填料應該由彈性材料製成，在保持壓縮狀態一段持續期後，能夠基本上恢復它們的全部初始體積。在這方面，聚酯纖維軟填料是特別好的。其他纖維的軟填料，包括基本上由天然或再生混合纖維製成的軟填料，也發現是適用的。這種混合纖維軟填料的回彈性通過高回彈性纖維內含物改善，例如聚酯，或通過將彈性粘合劑或其他的彈性添加劑，例如粘合纖維，加到纖維混合物中。可以使用其他本領域已知的技術，例如針刺術，以給予纖維軟填料合乎需要的特徵，例如外形穩定性。
該軟填料層規格中的關鍵變量是它們的厚度，即任何兩層相鄰薄膜層之間的距離，和它們的容積密度。其他因素例如纖維滴定即纖維厚度，它們的形態即截面幾何形狀或它們是否是空的或實心的，或泡沫結構的單元密度，是納米規模上滯留空氣之外對上述變量的補充。小於5mm的軟填料厚度對於相鄰薄膜層之間的傳導提供極小的屏障。相反，軟填料的厚度大於10mm增加了對流機會。因此，最優的軟填料厚度為5mm到10mm。隨著軟填料密度的增加，熱阻率也增加，但是趨於一極限值。
現參考上文已描述過的圖3，圖3說明聚酯(PET)軟填料的體積密度和熱阻率之間的關係，其也和為完成本發明第二個目的的方面相關。該測量使用Alambeta熱絕緣試驗裝置進行，該聚酯纖維限制在柱狀測試空間內，以保持恆定的試驗數量和Alambeta裝置的測試板之間的距離。聚酯軟填料的最適密度為約7kg/m3到14kg/m3。低於該範圍，該熱阻率值隨著密度降低而明顯減小。高於該範圍，隨著聚酯量的增加，熱阻率很少增加，因此是浪費和昂貴的。
因此，本發明包括一種熱絕緣結構，例如上文所定義的任何熱絕緣結構，其中至少一層滯留空氣絕緣層是軟填料，例如聚酯，該軟填料的密度為約7kg/m3到約14kg/m3。
該軟填料和薄膜層可以結合添加劑，例如疏水添加劑，紫外線和熱量穩定添加劑，色素或阻燃劑。
這些絕緣結構中，不透水蒸汽和空氣的內薄膜層作為塗層形成，該塗層塗在透空氣和水蒸汽的內絕緣層的相應表面上，所述絕緣層由軟填料組成，所述軟填料由纖維製成，不管使用哪一種塗敷法，該塗層應該具有足夠的深度，以使作為塗層支撐物的軟填料纖維不會以引起透氣性的方式透過該塗層。
申請人發現，對這樣一個滯留空氣絕緣層，軟填料的厚度在約5mm到10mm範圍內是特別有利的，該軟填料優選由纖維或細絲狀聚合材料例如聚酯形成。
另一方面，為完成所述的本發明的第二目的，本發明提供一種熱絕緣結構，包括多層透空氣和水蒸汽的滯留空氣的內絕緣層，其中的兩層由不透空氣和水蒸汽的紅外反射內薄膜層隔開，這些內層夾在不透外部空氣和水蒸汽的紅外反射的第一和第二外薄膜層之間，該透空氣和水蒸汽的滯留空氣的內絕緣層的密度為約7kg/m3到約14kg/m3，且該滯留空氣的內絕緣層優選是纖維或細絲狀聚合材料，例如聚酯。
為最佳化容積密度，有利地，該滯留空氣絕緣層每層包括基礎重量為70g/m2、厚度為6mm的纖維或細絲狀聚合材料，例如聚酯軟填料。
理想地，該不透空氣和水蒸汽的薄膜層包括高反射的鍍金屬的聚丙烯薄膜，其可以層壓到另一種透明熱塑性薄膜上，以便包封該金屬塗層。
優選地，該外薄膜層和內薄膜層都包括不透空氣和水蒸汽的紅外反射膜層，該反射膜層層壓到非紡織支撐層上。
為完成所述的本發明的第二目的，現在將通過實例的方式描述本發明的第五和第六實施方式。
在本發明的第五實施方式中，外層20和22以及內薄膜層26都包括不透空氣和水蒸汽的薄膜紅外反射膜層。滯留空氣絕緣層每層包括基礎重量為70g/m2和厚度為6mm的聚酯軟填料。該重量和厚度等於11.7kg/m3的容積密度，正好在先前結合圖3所涉及的最佳範圍之內。該不透空氣和水蒸汽的薄膜層包括高反射鍍金屬的聚丙烯薄膜。外層20優選由高反射的聚丙烯薄膜組成，該聚丙烯薄膜鍍有等離子噴鍍層，並層壓到另外的透明熱塑膜上，以便包封該金屬塗層。金屬塗層的包封提供了高度的防侵蝕、防氧化和防地表水影響。該內薄膜層22可以是簡單的鍍金屬薄膜層，因為這些層的金屬塗層依靠設置在外薄膜層20的內部而得到保護。
在本發明的第六實施方式中，外層20和22以及內薄膜層26都包括不透空氣和水蒸汽的紅外反射膜層，該反射膜層層壓到非紡織支撐層上。類似地，軟填料層可以包括基礎重量為70g/m2和厚度為6mm的聚酯軟填料，該重量和厚度也給出最佳範圍之內的容積密度。該不透空氣和水蒸汽薄膜層包括高度反射的鍍金屬聚丙烯薄膜，舉例來說，其可以由本領域已知的方法，通過間斷的點或圖案熱結合層壓到紡粘的聚丙烯非紡織織物上。與上面的實施方式中的一樣，該外層20包括層壓在塗層側上的鍍金屬薄膜，以便為帶塗層的反射層提供保護。層20和22的薄膜部分到支撐織物層的的層壓結構不降低它們的反射性能，但是為它們提供額外的拉伸和撕裂強度特性。
根據用來確定熱阻率的保護熱板法的原理，BS EN 126672001，來測試這種結構的熱絕緣特性。表1給出根據實施方式5的結構的數據，其中將聚酯軟填料的層數從2層增加到5層。

然而，該測試法不考慮薄的、多層絕緣製品的所有特性，以及這些材料的製造商尋求並出版的其他方法。以下表2的數據顯示了關於包括五層軟填料層以及六層薄膜層的實施方式5中所述類型的絕緣結構的熱性質的對比，其根據上述測試方法測定，BS EN 126672001，但在該測試中絕緣厚度限制在25mm。該數據類似於表1中25mm厚的結構的數據。表2還顯示了上下各有25mm氣隙的相同結構在相同設備上測試的數據。根據引入氣隙的方法得到的明顯的熱阻率和熱傳導率值表明，通過測試方法學中的這種改變，熱絕緣值得到了改善。

本發明由不透空氣的薄膜層提供的所有方面的優點是，當安裝在例如建築物中時，從本發明的絕緣結構中的空氣逸出將減少到最小。
為避免或至少基本上減少熱橋，有利地和優選地，可通過任何不會整個刺穿或擊穿該熱絕緣結構的第一和第二外層的方法，將上文所定義或描述的任何絕緣結構的層沿著絕緣體的長邊緣結合在一起。該絕緣結構的長邊緣是指在生產該絕緣結構時該絕緣結構沿機器方向的邊。舉例來說，使用本領域已知的任何合適的粘合系統，該結構可通過粘合在邊緣處結合在一起，或接近邊緣處結合在一起。各種有用的粘合裝置中，基於水或溶劑的粘合優選使用熱熔粘合，因為它提供有效的瞬間結合，且避免了去除水或溶劑的需要。或者，該結構可通過熱焊接在其邊緣結合在一起，或接近其邊緣結合在一起，該熱焊接可以以與要焊接的材料直接接觸產生的直接熱能的形式，或優選通過超聲波焊接。
因此，另一方面，本發明提供一種層壓結構，例如上文所定義或描述的任何熱絕緣結構，其中通過任何不會整個刺穿或擊穿該層壓層，或該絕緣結構的第一和第二外薄膜層的方法，該層壓層沿著層壓結構的長邊緣結合在一起。
本發明的該另一方面還包括製造層壓結構的方法，例如任何上文所定義或描述的熱絕緣結構，該方法包括將該層壓層沿著層壓板的長邊緣結合在一起，該層壓層通過任何不會整個刺穿或擊穿該層壓層，或該絕緣結構的第一和第二外薄膜層的方法形成。
就熱焊接(例如通過熱粘合浮雕日曆)來說，如果層壓層材料是不相容的，可以通過兩外層的部分進行粘合，該部分向外部伸出或延伸超過層壓結構的其他層。或者，優選超聲焊接，因為其不要求層壓材料是相容的，本發明的熱絕緣結構正是如此。因此，用超聲焊接/層壓，可以避免任何伸出外層的需要。
超聲波焊接是本領域所熟知的。該技術的原理是，促使在超聲頻率下振動且被稱為「焊頭」或「超聲焊極」(為方便起見，下文一併稱為「焊頭」)的敷貼器，對著要粘合到支承面(「砧」)的材料振動。超聲振動引起局部化摩擦熱，該摩擦熱能夠實現正在處理的任何熱塑性元件的局部化熔融和焊接。當焊接柔性材料例如熱塑性織物和薄膜時，通常使用的方法是在固定的焊頭和旋轉的砧之間經過要焊合的材料。該旋轉砧在沿焊接過程的長(機器)方向上有一光滑表面，在這樣情況下，焊接將採取連續線或多條連續線的形式，或該旋轉砧骨可以設計這樣，以致於其表面攜帶浮雕花紋，在這樣情況下，得到的焊接將是一相當於旋轉砧表面上的浮雕花紋的焊接區域的圖案。對這種柔性材料的實施連續焊接的設備見圖示，例如附圖的圖5。
電輸入4使得由傳感器5產生振動。這些振動由給焊頭1供給動力的的調壓器6機械放大。焊頭1和砧輥2的表面3(其可以是光滑的或具有浮雕花紋的)之間的壓力焊接進料7，產生焊接了的複合物8。然而，在粘合相對大體積的結構例如用於熱絕緣體中的那些，使用該技術是有問題的，因為大體積材料必須通過固定焊頭1下面的緊固夾，這使得該材料或者被鉤在固定焊頭上，或者，使用多層材料時，由於固定焊頭1和旋轉砧2的不同摩擦表面，因為速度差，該材料在不同構件層之間堵塞。
一種市場上可買到的結構，MULTIPROTS250(Actis UK Limited)，通過使用間隔、近似圓形的超聲波焊接避免了該問題，該超聲波焊接與間斷粘合技術或這樣一種生產方法一致，在該生產方法中超聲波焊接使用與要焊接的材料接觸的固定焊頭來壓模，然後從它們的表面升起。然而，這是一個緩慢的處理技術，不具有連續焊接法的優點。連續焊接法是指，該方法中，要焊接的材料連續地通過超聲波焊接區域，不管焊接圖案是連續的或間斷的，沒有任何「停止和開始」。
超聲焊接的一種可選擇的方法使用旋轉焊頭。該方法中，該焊頭有一圓形截面，當旋轉時引起超聲振動。該振動可以朝傳感器的方向，平行於要焊接的材料的平坦表面，或優選地，該方向可以橫向於待焊接材料的平面。法國專利2 677 049和2 792 575(均為法國CERA)描述了在後者原理基礎上工作的超聲焊頭。Cera專利中描述的焊頭的類型是剖面圓形的，可用於沿機器方向產生連續焊線，或者，如果該砧的表面設計成具有浮雕花紋，其可以產生相當於砧輥表面上浮雕花紋區域的任何所需圖案的焊接。該技術優於固定焊頭設計之處在於，因為焊頭和砧都是旋轉的，要焊接的材料通過焊頭和砧之間的鉗子相等地進料。旋轉焊頭焊接機如附圖的圖6所示。
旋轉焊頭9與旋轉砧10形成了運轉夾子，以使材料7能無障礙地通過夾子。理論上，使用這樣一種旋轉超聲技術，用有圖案的砧輥，可以焊接成層材料以產生相對大體積的結構，例如本專利說明書的主題的那些。然而，有兩個困難需要克服。第一，為避免在任何構件層中引入皺摺，優選間斷焊接而不是連續焊接。這允許相鄰層中和相鄰層之間的一些運動，以使一個構件相對於另一個構件的局部過量(該過量導致皺摺形成)不至於堵塞。焊接粘合的間距必須足以允許這種補償運動發生。第二，由於要焊接的結構的體積增加，即總結構的厚度增加，砧輥上的圖案必須凸起到遠離浮雕圖案的表面之間的「谷」。這是由於由被陷在浮雕花紋區域之間的谷裡的材料所吸收的能量所引起的超聲波能量損失，加上要允許凸起的表面與砧輥形成足夠緊的牽引(nip)，焊接可在那個區域中發生。在大寬度砧輥上完成這種深度的圖案是困難的和昂貴的。如果砧輥中的圖案以任何方式被破壞，要修復是昂貴且困難的。可以設計使用窄寬度砧輥的系統。然而，當這種窄寬度砧輥可以設計有希望的圖案，且製備廉價並便於維修或改變時，每個砧輥將不得不直接置於其相應的超聲裝置下。因此，用這樣一種裝置改變寬度是困難的。
因此，本發明的該方面發展了一種特別有利的超聲波焊接方法，該方法將焊接圖案引入到超聲裝置的旋轉焊頭上。下文的圖7和7a通過舉例方式圖示了旋轉焊頭的弓形部分和同一個旋轉焊頭的側視圖，其中每個帶有簡單「破折號」或間斷的線焊圖案。其他的焊線長度、焊接間距或圖案都是可能的。
因此，另一方面，本發明提供一種層壓方法的應用，其中通過超聲焊接、通過超聲敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭，多層結合在一起以形成層壓板。本發明還包括一種層壓方法，其中通過超聲焊接、通過超聲敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭，多層結合在一起以形成層壓板。
另一方面，本發明提供一種用於層壓方法的超聲波敷貼器，例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭，所述層壓方法包括超聲波焊接，其中多層結合在一起以形成層壓板。
這有下列優點，即只有小面積需要用圖案加工，因為敷貼器例如旋轉焊頭的外圍面積始終大大小於有圖案的大寬度的砧輥的外圍面積。
如果焊頭被破壞，需要維修或替換，改變該構件的成本和容易度因而低於修復或替換有圖案的大寬度的砧輥。該系統的另一個優點是，它是相對易於轉換結合圖案的，這是由於與改變大寬度砧輥相比，改變旋轉焊頭是相對容易的。因為，在此系統之下，所需的焊接圖案被做到旋轉焊頭上，可以使用具有平坦、光滑表面的砧輥。這具有額外的優點，即它是非常易於轉換任何焊接雙線之間的寬度的，因為超聲裝置可以設置在跨越砧輥寬度的任一點。
超聲焊接的優點還在於，它能形成不同的熱塑性材料之間的適當的粘合。因此，舉例來說，可以將由聚烯材料形成的薄膜粘合到滯留空氣絕緣層的聚酯軟填料上，所述聚烯材料例如聚乙烯或聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的混合物或共聚物。包括非熱塑性纖維與熱塑性纖維的混合物的軟填料的滯留空氣絕緣層也可以用這種方法粘合。已經證明，可以用超聲波將聚丙烯薄膜的交替層與軟填料粘合，所述軟填料例如包括80％再生毛和20％混合合成纖維，以使絕緣體可包括高比例的再循環材料，特別是，如果再循環聚合物也用於薄膜層的生產。下文使用的術語「熱塑性軟填料」是指任何軟填料，包括全部熱塑性材料，或任何軟填料，包括非熱塑性材料與足夠的熱塑性材料的混合物，使用超聲焊接裝置時，該軟填料能夠對其本身或另一個熱塑性材料形成適當的熱塑粘合性。因此，可以將組成的薄膜和軟填料層緊密地與絕緣製品的邊緣粘合，以使事實上在絕緣體的平坦表面範圍內沒有冷橋。當使用現有技術的粘合手段例如縫合時，由於很難將材料與縫合頭對準，並因而靠近材料邊緣的縫合孔眼的線產生了弱強度的粘合，因此很難將材料如此緊密地粘合到絕緣材料的邊緣上。
附圖的圖8顯示了一種絕緣結構樣品的圖片，其中滯留空氣絕緣層和薄膜層已由圖7和7a的旋轉焊頭層壓。可以從圖8看出，有分別沿著該絕緣結構的相對的兩側延伸的間隔圖案焊縫或粘合。有圖案的焊縫或粘合將所有的薄膜層粘合，僅作為參考，如圖10所示。圖8a的放大詳圖中可清楚地看出有圖案的焊縫或粘合的一種。
附圖的圖9示意了本發明的熱絕緣結構的旋轉超聲波焊接的位置的橫截面，現在將參考圖9。
沿著絕緣製品在兩臺機器方向的邊緣，在靠近邊緣18的點上，焊接紅外反射的、透水蒸汽但不透空氣的薄膜層16，或者紅外反射的、不透水蒸汽和空氣的薄膜層16和熱塑性軟填料層17。焊縫中帶有薄膜的熱塑性軟填料的內含物可獲得尺寸上穩定的產品。然而，大規模由該技術焊接意味著該粘接過程比僅粘合薄膜層要慢。
已經發現，如果軟填料層的寬度比薄膜層窄，則可以製造實用的熱絕緣結構，該熱絕緣結構通過如附圖的圖10所示的所有的薄膜層焊合，或者換而言之，正好通過將附圖的圖11所示的兩層外層焊接，而沒有包括在焊縫裡的軟填料層。
在圖10和11中，軟填料層17沒有形成焊縫18的一部分。當使用本發明的旋轉超聲波焊接時，這在大大增加該方法速度方面有優勢。舉例來說，本發明的典型的絕緣結構包括六層反射膜層和五層絕緣軟填料層，其通過5m/min和10m/min之間的旋轉超聲波裝置處理，當將軟填料層包括在焊縫之內時，如圖9所示。相反，當僅通過薄膜層粘合，如圖10或11所示，該處理速度可以增加到至少15m/min，增加了至少50％。
圖11也示出一任選的粘合點19，其有助於產品穩定性，特別是如果該絕緣體的寬度大於500mm，或該絕緣體將沿著機器方向被切割以用於安裝。將理解，粘合點19可供於圖8、9或10所示的任何結構中，並可供於構件層之間的所有分界面的任何分界面之間，而且這種粘合點不會導致「熱橋」。
包括該絕緣系統的各種構件層也需要粘合在一起，以改善間隔一定距離跨越其寬度的加工和穩定性，這裡稱為中間結合或中間穩定。窄寬度的絕緣體(例如500mm寬)不需要這種中間結合，而較寬的寬度可受益於這種中間結合。在歐洲，對這種多層絕緣材料，1200mm-1600mm通常是可用的寬度範圍，且這些產品中的中間結合通常由縫合或超聲焊接區域提供。作為「熱橋」，這些具有減少了產品的熱絕緣功效的缺點。因此，用任何本領域為大家所熟知的粘合劑技術，通過使用相鄰的構件層之間的定距離間隔的粘合劑，本發明的該方面提供了中間結合。
中間結合的優選方法是使用以產品的縱向，即以正在製造的產品的機器方向設置在相鄰的構件層之間的薄的熱熔化的粘膠線。該線可以是連續的或間斷的，或可以相隔一定距離，以便有效形成定距離間隔的點粘合。在超聲粘合邊緣之間、與粘合劑直接接觸的區域應該盡所應用的粘合劑數量的可能保持在最小，以使總粘合劑面積佔絕緣體的總平坦面積的百分比足夠低，這樣該整個結構的水蒸汽透過性沒有被粘合點降低。這些中間粘合區域的絕緣體的厚度應該和該絕緣系統的整個非結合區域基本上相同，以便維護中間結合區域的熱絕緣特性。
附圖的圖12示出了本發明的生產線示意圖，現參考該圖。
薄膜7a的輥子是展開的，以便提供與來自輥子7b的滯留空氣絕緣軟填料層交替的薄膜層，直到實現交替層的所需量。交替的薄膜和軟填料層的合併的、非粘合層11從有圖案的旋轉超聲焊接裝置12下面經過，該裝置12作用於一光滑的砧輥10上，以粘合兩者的邊緣。在該切割裝置13處在縱切之前，將粘合的絕緣結構8的邊緣在粘合線或焊接線的外面，並儘可能靠近該粘合線或焊接線修整，粘合的多層絕緣結構14被捲起作為成品輥15。如果需要粘合劑使兩個超聲粘合的邊緣之間的絕緣層穩定，可由任何本領域已知的合適裝置在送料輥7a和7b之間應用該方法。
該絕緣結構可以以輥的形式存在，以便於儲存、操作、輸送和放置。如果該絕緣結構是透水蒸汽的，且一層外薄膜層比另一層外薄膜層更易透水蒸汽，該絕緣系統的更易透水蒸汽的那側優選卷繞在輥15的內側，以使當展開時，該側面對建築物的外部。
提供包括交替的柔性薄膜層和柔性可壓縮軟填料層的絕緣結構(透空氣和水蒸汽或不透空氣和水蒸汽的)的另一個優點是，包裝成品的體積可通過壓縮或抽真空而減小，以便於儲存和處理。在這方面，該絕緣體優於非可壓縮絕緣材料，例如剛性板絕緣，也優於可壓縮多層絕緣材料，其包含構件層，例如泡沫層，特別是閉孔泡沫塑料層，其不能象纖維軟填料層那樣被壓縮。儘管本發明的薄膜層是不透空氣的，且裝入軟填料層中，已經發現，空氣可經壓縮容易地從產品內逸出，因為沿著該產品的邊緣的粘合或焊接接縫是間斷的，因此不存在連續的屏障。
現在參考表3和4，這些表顯示了真空包裝的多層絕緣材料的相對尺寸的對照，說明可壓縮軟填料優於泡沫材料。由不同等級的聚酯軟填料與六層薄膜層交插製成，以使一種絕緣材料的總額定厚度為50mm，而另一種絕緣材料的總額定厚度為30mm的本發明的兩種絕緣製品與兩種可選的絕緣製品Actis Tri-iso Super 9和Yorkshire建築產品Superquilt 14相比。後兩種產品包括六層不透性反射膜，其與兩層聚酯軟填料層和六層薄泡沫層交插。將每個絕緣製品的相同面積500mm×6m捲起，投入重型聚乙烯袋。使用工業用真空清潔器抽吸每個袋，直到包裝產品中再不能壓縮。測定真空包裝前後每個產品的周長。表3給出的結果表明，本發明產品實現了最大的壓縮率。
表3

包含聚酯纖維的軟填料的一個優點是，它們具有好的回彈特性，因此在壓縮之後被釋放時顯示好的恢復性。
表4顯示了在各種負荷下壓縮24小時之後，本發明的十層70g/m2的聚酯軟填料的壓縮和恢復數據。鬆弛24小時之後的恢復是初始軟填料層的厚度(loft)或厚度(thickness)的90％。
表4

根據另一方面，本發明提供一種熱絕緣結構，包括交替的薄膜和滯留空氣絕緣軟填料層，其是這樣構造和設置的，以致於該絕緣結構可被顯著壓縮到一取決於其初始厚度的水平，但是，當去除壓縮時，該軟填料層可以基本上恢復其初始厚度。
本發明也包括任何上文所定義或描述的熱絕緣結構，該結構能夠被顯著壓縮到一取決於其初始厚度的水平，但是，當去除壓縮時，該軟填料層可以基本上恢復其初始厚度。
應該理解，在不背離本發明各方面的範圍情況下，本發明描述的絕緣結構可有各種改變。例如，該絕緣結構的層可以由任何其他合適的材料製成，所述材料符合能控制通過透空氣和水蒸汽的絕緣結構的水蒸汽滲透，同時保持足夠的柔韌性和絕緣水平，或在不透空氣和水蒸汽的絕緣結構中的空氣和水蒸汽不滲透性的必要量，同時保持足夠的柔韌性和絕緣水平。
權利要求
1.一種熱絕緣結構，包括多層透空氣和水蒸汽的內絕緣層，該絕緣層滯留空氣，和透水蒸汽但至少基本上不透空氣的薄膜層，該薄膜層將兩層所述透水蒸汽的絕緣層隔開，這些內層夾在不透外部空氣和液態水但透水蒸汽的第一和第二外薄膜層之間，這些層是這樣構造和設置，以致於能在應用中控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。
2.一種熱絕緣結構，包括多層交替的透空氣和水蒸汽的絕緣層，該絕緣層滯留空氣，和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層，這些薄膜層的第一和第二外層不透水，且將所述絕緣層和薄膜層的內層夾在其中，這些絕緣和薄膜層是這樣構造和設置，以致於在應用中控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。
3.如權利要求1或2所述的熱絕緣結構，其中一層所述外薄膜層的水蒸氣透過率低於所述內層和另一外層的水蒸氣透過率，以在應用中控制通過該熱絕緣結構的水蒸氣透過率。
4.如權利要求1或2所述的熱絕緣結構，其中所述內薄膜層的水蒸汽透過率等於或大於所述第一外薄膜層的水蒸汽透過率，在應用中該第一外薄膜層面對的是該絕緣結構較高溼度側，且該第一外薄膜層對應於建築物的內部。
5.如權利要求1或2所述的熱絕緣結構，其中在應用中面對該結構的較低溼度側、對應於該建築物的外部的所述第二外薄膜層的水蒸汽透過率等於或大於所述內薄膜層的水蒸汽透過率。
6.如權利要求1或2所述的熱絕緣結構，其中，如果在屋頂結構中，所述兩層外薄膜層的最外層或最頂層的水蒸汽透過率不低於該結構的任何其他薄膜部分的水蒸汽透過率。
7.如權利要求1或2所述的熱絕緣結構，其中所述第一和第二外薄膜層和內薄膜層都具有相同或至少基本上相同的水蒸氣透過率，該結構可以與另外的建築構件例如獨立的水蒸汽控制層或隔水蒸汽糊牆紙板一起使用，並可以與面對該建築物內部的該第一和第二外薄膜層中的任何一層一起安裝。
8.如權利要求1到7中任一所述的熱絕緣結構，其中所述內滯留空氣絕緣層和透水蒸汽但不透空氣的薄膜層為交插的獨立層形式。
9.如權利要求1到7中任一所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣但透水蒸汽的薄膜層作為塗層形成在該滯留空氣絕緣層的相應表面上。
10.如權利要求9所述的熱絕緣結構，其中該塗層由壓制例如聚氨酯或共聚多酯或聚醚酯聚合物而形成。
11.如權利要求9所述的熱絕緣結構，其中該塗層是用由合適的聚合材料例如聚乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物製成的乳膠漆或膠乳塗料形成。
12.如權利要求1到11中任一所述的熱絕緣結構，其中有五層交替層，包括兩層所述滯留空氣絕緣層的其中三層內層由一層所述透水蒸汽但不透空氣的薄膜層隔開，並被夾在兩層所述透外部水蒸汽但不透空氣和水的外薄膜層之間。
13.如權利要求1到11中任一所述的熱絕緣結構，其中有四層滯留空氣層和五層薄膜層，或五層滯留空氣絕緣層和六層薄膜層，等等。
14.如權利要求1到13中任一所述的熱絕緣結構，其中交替的滯留空氣絕緣層和薄膜層的數目根據具體熱絕緣要求而變化，並與保持所需的必不可少的薄和柔韌性一致。
15.如權利要求1到14中任一所述的熱絕緣結構，其中任何薄膜層可以與一層或多層薄膜結合，或構成一種薄膜複合物，該複合物具有一種紡粘層間歇黏附地與一種薄膜結合，該薄膜將所述滯留空氣絕緣層隔開，或構成所述外薄膜層。
16.如權利要求1到15中任一所述的熱絕緣結構，其中所述第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是透水蒸汽的單層薄膜、透水蒸汽的微孔膜或透水蒸汽的單層薄膜和透水蒸汽的微孔膜的組合。
17.如權利要求1到16中任一所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣的第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
18.如權利要求17所述的熱絕緣結構，其中所述第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是鍍金屬的，優選鍍鋁，以使第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
19.如權利要求18所述的熱絕緣結構，其中所述第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是透水蒸汽的單層薄膜，其離散地鍍金屬，優選鍍鋁，以使第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
20.如權利要求18所述的熱絕緣結構，其中所述第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是透水蒸汽的單層薄膜，該薄膜的至少一個表面上鍍上金屬，優選鍍鋁，以使第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
21.如權利要求17所述的熱絕緣結構，其中所述薄膜層的薄膜結構內還包括紅外反射材料，以使第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
22.如權利要求21所述的熱絕緣結構，其中該紅外反射材料是細粉金屬或微粒形式的無機物，例如雲母。
23.如權利要求22所述的熱絕緣結構，其中該紅外反射的無機物例如雲母為著色形式，以給予該薄膜色彩和光澤。
24.如權利要求22或23所述的熱絕緣結構，其中第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層或其每一層是Cellophane等級薄膜，包括微粒雲母添加劑。
25.如權利要求17所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣的第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是黑色的，以使第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
26.如權利要求1到25中任一所述的熱絕緣結構，其中至少一層優選所有所述滯留空氣絕緣層是纖維或細絲狀材料，每層構成軟填料。
27.如權利要求26所述的熱絕緣結構，其中該軟填料的纖維或細絲給予軟填料回彈性。
28.如權利要求27所述的熱絕緣結構，其中混合該軟填料纖維或細絲，以通過高彈性纖維例如聚酯的內含物，或通過將彈性的粘合劑或其他的彈性的添加劑，例如粘合纖維或細絲添加到纖維或細絲混合物中，來改善軟填料的回彈性。
29.如權利要求26到28中任一所述的熱絕緣結構，其中該軟填料的纖維或細絲是聚合材料。
30.如權利要求29所述的熱絕緣結構，其中該聚合材料是聚酯。
31.如權利要求26到30中任一所述的絕緣結構，其中該軟填料在尺寸上是穩定的。
32.如權利要求26到32中任一所述的熱絕緣結構，其中將那些增強該絕緣體的熱性質的材料嵌在該軟填料的纖維或細絲之間的空隙中。
33.如權利要求26到32中任一所述的熱絕緣結構，其中該軟填料組成至少一層並優選所有的滯留空氣絕緣層，該軟填料的厚度在約5mm到約10mm範圍內。
34.如權利要求26到33中任一所述的熱絕緣結構，其中該軟填料組成至少一層並優選所有的滯留空氣絕緣層，該軟填料的密度為約7kg/m3到約14kg/m3，並優選是聚酯。
35.如權利要求26到34中任一所述的熱絕緣結構，其中該軟填料的基礎重量為70g/m2、厚度為6mm。
36.如權利要求26到35中任一所述的熱絕緣結構，其中該滯留空氣絕緣層至少是基本上連續的、平坦的形式。
37.如權利要求26到35中任一所述的熱絕緣結構，其中該滯留空氣絕緣層具有相反朝向的表面，其至少是基本上連續的、平坦的。
38.如權利要求1到37中任一所述的熱絕緣結構，其中該外薄膜層和內薄膜層都包括非熱塑性不透空氣但透水蒸汽的薄膜層，該薄膜層優選通過間斷粘合層壓到一種熱塑性非紡織支撐層上，該支撐層比該非熱塑性薄膜層寬，以在非熱塑性中央薄膜層上形成熱塑性邊緣區域，該中央薄膜層通過熱塑性非紡織邊緣緊密焊接到內薄膜層。
39.如權利要求38所述的熱絕緣結構，還具有在所述焊線之外的非紡織刀口邊緣，允許沿著該邊緣自由紡粘，當該絕緣結構置於屋頂空間中的屋面椽條之間時，該邊緣可與屋面椽條的粗糙表面摩擦接合，這有助於將絕緣結構保持在適當位置。
40.一種熱絕緣結構，包括多層透空氣和水蒸汽的內絕緣層，該絕緣層滯留空氣，和不透空氣和水蒸汽的內薄膜層，該薄膜層將兩層所述滯留空氣絕緣層隔開，這些內層夾在第一和第二不透外部空氣、水和水蒸汽的外薄膜層之間。
41.如權利要求40所述的熱絕緣結構，其中該滯留空氣絕緣層和不透空氣和水蒸汽的薄膜層為交插的獨立層形式。
42.如權利要求40所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣但透水蒸汽的薄膜層作為該滯留空氣絕緣層的相應表面上的塗層形成。
43.如權利要求42所述的熱絕緣結構，其中該塗層由壓制例如聚氨酯或共聚多酯或聚醚酯聚合物而形成。
44.如權利要求42所述的熱絕緣結構，其中該塗層是用由合適的聚合材料例如聚乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物製成的乳膠漆或膠乳塗料形成。
45.如權利要求40到44中任一所述的熱絕緣結構，其中有五層，包括兩層所述滯留空氣的絕緣層的其中三層內層被一層所述不透空氣和水蒸汽的薄膜層隔開，並被夾在兩層所述不透外部空氣、水蒸汽和水的外薄膜層之間。
46.如權利要求40到44中任一所述的熱絕緣結構，其中有四層滯留空氣層和五層不透空氣和水蒸汽的薄膜層，或五層滯留空氣絕緣層和六層薄膜層，等等。
47.如權利要求40到46中任一所述的熱絕緣結構，其中所述滯留空氣絕緣層和不透空氣和水蒸汽的薄膜層的數目根據具體的熱絕緣要求而變化，並符合保持所需的必不可少的薄和柔韌性。
48.如權利要求40到47中任一所述的熱絕緣結構，其中任何所述不透空氣和水蒸汽的薄膜層可以與一層或多層薄膜結合，或構成一種薄膜複合物，該複合物具有一紡粘層間歇黏附地與一種薄膜結合，所述薄膜將滯留空氣絕緣層隔開，或構成不透空氣和水蒸汽的外薄膜層。
49.如權利要求40到48中任一所述的熱絕緣結構，其中不透空氣和水蒸汽的第一和第二外薄膜層或不透空氣和水蒸汽的薄膜層是紅外反射的。
50.如權利要求49所述的熱絕緣結構，其中不透空氣和水蒸汽的第一和第二外薄膜層或不透空氣和水蒸汽的薄膜層是鍍金屬的，優選鍍鋁，以使不透外部空氣和水蒸汽的第一和第二薄膜層或不透空氣和水蒸汽的薄膜層是紅外反射的。
51.如權利要求50所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣和水蒸汽的第一和第二外薄膜層通過等離子噴塗鍍金屬，並層壓到一種透明的熱塑膜上以便包封該金屬鍍層。
52.如權利要求51所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣和水蒸汽的薄膜層包括鍍金屬的聚丙烯薄膜。
53.如權利要求51或52所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣和水蒸汽的外層和不透空氣和水蒸汽的內薄膜層被層壓到非紡織支撐層上。
54.如權利要求51或52所述的熱絕緣結構，其中該不透水蒸汽的薄膜層例如通過間斷點或圖案熱粘合層壓到紡粘的聚丙烯非紡織織物上。
55.如權利要求49所述的熱絕緣結構，還包括在該不透空氣和水蒸汽的薄膜層的薄膜結構內的紅外反射材料，以使第一和第二不透空氣和水蒸汽的外薄膜層或不透空氣和水蒸汽的薄膜層是紅外反射的。
56.如權利要求55所述的熱絕緣結構，其中該紅外反射材料是細粉金屬或微粒形式的無機物，例如雲母。
57.如權利要求56所述的熱絕緣結構，其中該紅外反射的無機物例如雲母為著色形式，以給予所述薄膜色彩和光澤。
58.如權利要求56或57所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣和水蒸汽的第一和第二外薄膜層或不透空氣和水蒸汽的薄膜層或其每一層是Cellophane等級薄膜，包括微粒雲母添加劑。
59.如權利要求49所述的熱絕緣結構，其中所述不透空氣和水蒸汽的第一和第二外薄膜層或第一和第二薄膜層或其每一層是黑色的，以使第一和第二外薄膜層或不透空氣的薄膜層是紅外反射的。
60.如權利要求40到59中任一所述的熱絕緣結構，其中至少一層且優選所有的所述滯留空氣絕緣層是纖維或細絲狀材料，每層構成軟填料。
61.如權利要求60所述的熱絕緣結構，其中該軟填料的纖維或細絲給予軟填料回彈性。
62.如權利要求61所述的熱絕緣結構，其中混合該軟填料纖維或細絲，以通過高彈性纖維，例如聚酯的內含物或通過將彈性的粘合劑或其他的彈性的添加劑，例如粘合纖維或細絲添加到纖維或燈絲混合物中，來改善軟填料的回彈性。
63.如權利要求60到62中任一所述的熱絕緣結構，其中該軟填料的纖維或細絲是聚合材料。
64.如權利要求63所述的熱絕緣結構，其中該聚合材料是聚酯。
65.如權利要求60到64中任一所述的絕緣結構，其中該軟填料是尺寸上穩定的。
66.如權利要求60到65中任一所述的熱絕緣結構，其中將那些增強該絕緣體的熱性能的材料嵌在該軟填料的纖維或細絲之間的空隙中。
67.如權利要求60到66中任一所述的熱絕緣結構，其中組成至少一層並優選所有的該滯留空氣絕緣層的所述軟填料的厚度在約5mm到約10mm範圍內。
68.如權利要求60到67中任一所述的熱絕緣結構，其中組成至少一層並優選所有的滯留空氣絕緣層的所述軟填料的密度為約7kg/m3到約14kg/m3，並優選是聚酯。
69.如權利要求60到68中任一所述的熱絕緣結構，其中該軟填料的基礎重量為70g/m2、厚度為6mm。
70.如權利要求60到69中任一所述的熱絕緣結構，其中該滯留空氣絕緣層至少是基本上連續的、平坦的形式。
71.如權利要求60到69中任一所述的熱絕緣結構，其中該滯留空氣絕緣層具有相反朝向的表面，其至少是基本上連續的、平坦的形式。
72.如權利要求1到39中任一所述的熱絕緣結構，其中所述滯留空氣絕緣層或其每一層的容積密度為11.7kg/m3。
73.如權利要求40到71中任一所述的熱絕緣結構，其中所述滯留空氣絕緣層或其每一層的容積密度為11.7kg/m3。
74.如權利要求1到73中任一所述的熱絕緣結構，還具有相反朝向的側邊緣，至少所述第一和第二外層沿著該等邊緣層壓，總體上內層和外層以及絕緣結構中沒有任何穿孔或小孔。
75.如權利要求1到73中任一所述的熱絕緣結構，還沿著其相反朝向的側邊緣結合在一起，總體上內層和外層以及絕緣結構中沒有任何穿孔或小孔。
76.如權利要求74或75所述的熱絕緣結構，通過粘合，其還在相反朝向的側邊緣處結合在一起，或靠近相反朝向的側邊緣結合在一起。
78.如權利要求76所述的熱絕緣結構，其中該粘合是熱熔粘合。
79.如權利要求74或75所述的熱絕緣結構，通過熱焊接，其還在相反朝向的側邊緣結合在一起，或靠近相反朝向的側邊緣結合在一起。
80.如權利要求79所述的熱絕緣結構，其中該熱焊接為由與所述外層直接接觸產生的直接熱能的形式。
81.如權利要求79所述的熱絕緣結構，其中該外層和內層是相容材料，並且其中該熱焊接經由通過該外層和內層的熱粘合浮雕日曆。
82.如權利要求79所述的熱絕緣結構，其中該外層和內層是不相容材料，並且其中該熱焊接經由通過所述兩外層部分的熱粘合浮雕日曆，該部分向外部伸出或延伸超過內層。
83.如權利要求79所述的熱絕緣結構，其中該熱焊接是超聲焊接。
84.如權利要求83所述的熱絕緣結構，其中該超聲焊接使用超聲波敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭進行。
85.如權利要求84所述的熱絕緣結構，其中該超聲波敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭與平面、表面光滑的砧輥協作。
86.如權利要求83到85中任一所述的熱絕緣結構，其包括沿著該絕緣結構的對側邊緣延伸的間隔設有圖案的焊接或粘合。
87.製造權利要求1到73中任一所述的熱絕緣結構的方法，包括將至少所述第一和第二外層沿著該絕緣結構的相反朝向的側邊緣粘合在一起，而總體上不在內層和外層以及絕緣結構中引起任何穿孔或小孔。
88.如權利要求87所述的方法，其中通過粘合，至少該外層在該絕緣結構的相反朝向的側邊緣粘合在一起或靠近該絕緣結構的相反朝向的側邊緣粘合在一起。
89.如權利要求88所述的方法，其中該粘合是熱熔粘合。
90.如權利要求85所述的方法，其中通過熱焊接，至少該外層在該絕緣結構的相反朝向的側邊緣粘合在一起或靠近該絕緣結構的相反朝向的側邊緣粘合在一起。
91.如權利要求90所述的方法，其中該熱焊接為由與外層直接接觸產生的直接熱能形式。
91.如權利要求90所述的方法，其中該外層和內層是相容材料，並且其中該熱焊接經由通過該外層和內層的熱粘合浮雕日曆。
92.如權利要求90所述的方法，其中該外層和內層是不相容材料，並且其中該熱焊接經由通過所述兩外層部分的熱粘合浮雕日曆，該部分向外部伸出或延伸超過內層。
93.如權利要求90所述的方法，其中該熱焊接是超聲焊接。
94.如權利要求93所述的方法，其中該超聲焊接使用超聲波敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭進行。
95.如權利要求94所述的方法，其中該超聲波敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭與平面、表面光滑的砧輥協作。
96.如權利要求90到95中任一所述的方法，其包括沿著該絕緣結構的對側邊緣延伸的間隔設有圖案的焊接或粘合。
97.一種超聲波敷貼器，例如用於包括超聲波焊接的層壓方法中的帶有焊接圖案的旋轉焊頭，其中多個層沿著所得層壓結構的至少兩個相反朝向的側邊中的一個粘合在一起以形成層壓結構。
98.一種超聲波敷貼器，例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭，其沿著所得層壓結構的至少兩個相反朝向的側邊中的一個提供間隔圖案焊接或粘合。
99.超聲波敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭在層壓方法中的應用，其中通過超聲波焊接將多個層粘合在一起以形成層壓結構。
100.一種層壓方法，其中通過超聲波焊接，使用超聲波敷貼器例如帶有焊接圖案的旋轉焊頭，將多個層沿著其相反朝向的側邊緣粘合在一起以形成層壓結構。
101.如權利要求99或100所述的層壓方法，其中該焊接圖案提供間隔圖案焊接或粘合。
102.如權利要求26到39或60到84中任一所述的熱絕緣結構，其還能夠被明顯壓縮到一取決於其初始厚度的水平，當去除壓縮時，該軟填料層仍然能夠基本上恢復到其初始厚度。
103.一種熱絕緣結構，包括交替的薄膜和滯留空氣絕緣軟填料層，該交替的薄膜和滯留空氣絕緣軟填料層是這樣構造和設置的，以致於該絕緣結構可被明顯壓縮到一取決於其初始厚度的水平，當去除壓縮時，該軟填料層仍然能夠基本上恢復到其初始厚度。
104.如權利要求1到103中任一所述的熱絕緣結構，其中該層被構造和設置成能使該絕緣結構是柔性的，且因此能使該絕緣結構以滾轉形式存在，便於處理、儲存、輸送和放置。
全文摘要
一種熱絕緣結構，包括多層透空氣和水的內絕緣層，該等絕緣層滯留空氣，和透水蒸汽但至少基本上不透空氣的薄膜層，該薄膜層將兩層所述可透水蒸汽的絕緣層隔開，這些內層夾在外部空氣和液態水不能滲透但可透水蒸汽的第一和第二外薄膜層之間，這些層是這樣構造和設置的，以致在使用中能控制通過該熱絕緣結構的水蒸汽透過率。或者，一種絕緣結構，包括多層透空氣和水蒸汽的內絕緣層，該絕緣層滯留空氣，和不透空氣和水蒸汽的內薄膜層，該薄膜層將兩層所述滯留空氣絕緣層隔開，這些內層夾在不透外部空氣、液體和水蒸汽的第一和第二外薄膜層之間。
文檔編號E04D12/00GK101080320SQ200580043095
公開日2007年11月28日 申請日期2005年10月21日 優先權日2004年10月22日
發明者萊斯莉·詹姆斯·斯誇爾斯, 蒂莫西·伍德布裡奇 申請人:亨特技術有限公司