用於提供適應性隔熱的層狀結構的包封件和熱保護罩的組合的製作方法

2023-10-05 09:56:34 2

用於提供適應性隔熱的層狀結構的包封件和熱保護罩的組合的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種組合，所述組合是至少一個包封件(20)和用於所述包封件(20)的熱保護罩(50)的組合，所述包封件(20)用於提供適應性隔熱的層狀結構(100)，所述包封件(20)封圍至少一個腔(16)，所述腔在其內包含氣體發生劑(18)，所述氣體發生劑具有未活化構造和活化構造，所述氣體發生劑(18)適於響應於所述腔(16)內的溫度升高而從所述未活化構造變為所述活化構造，以增加所述腔(16)內的氣壓，所述包封件(20)構造成使得所述包封件(20)的體積響應於所述腔(16)內的氣壓增加而增大，所述熱保護罩(50)分配給所述至少一個包封件(20)，以使得覆蓋所述包封件(20)的相對於熱源(700)的至少熱量暴露側。
【專利說明】用於提供適應性隔熱的層狀結構的包封件和熱保護罩的組 合
[0001] 本發明涉及提供適應性隔熱的結構，並且具體地涉及用於提供適應性隔熱的層狀 結構的包封件和熱保護罩的組合。此類組合可以用於纖維織物或紡織物的設計，具體地用 於個人防護裝備的應用，所述個人防護裝備例如是服裝，像防護服或其它功能性服裝（如 手套）。
[0002] 防護服裝或功能性服裝通常用於如消防、執法、軍事或工業性作業等應用，其中， 需要保護穿用者不受環境影響，或者需要在給定環境條件下提供所需的功能特性。可能需 要服裝保護穿用者防熱、防火或防液體衝擊。通常需要服裝為穿用者提供足夠的舒適度，使 得他能夠做他要做的工作。
[0003] 提到消防服，作為使用防護服裝和功能性服裝的一個應用，需要此類服裝一方面 提供對火焰和高溫的高度隔熱。此需要該服裝有效地抑制熱量從外部經由服裝轉移到達內 部。另一方面，需要消防服提供足夠的柔性和透氣性，以允許消防員在穿著消防服時能夠高 效地工作。此需要消防服能在一定程度上允許水蒸氣從內部經由服裝轉移到外部（透氣 性）。
[0004] 由消防服裝提供的隔熱性需要在較大範圍的環境溫度下是有效的。提到極端情 況，需要消防服提供足夠的隔熱性以當火災中消防員暴露於火焰的"轟燃"時保護消防員， "轟燃"時環境溫度可能是大約KKKTC以及更高。在此類情形下，服裝會在其外殼處至少暫 時地暴露於大約800°C至900°C的溫度。在嚴重火災時，當消防員必須非常靠近火焰時，預 期消防服的外殼仍會暴露於高達大約350°C的溫度。在消防員的皮膚處的溫度應當減小到 不增加超過大約24°C。
[0005] 在技術上非消防相關的任務中，傳統的消防服提供一定水平的熱性能，此熱性能 一般是不需要的，並且會由於厚的和中的服裝層而導致較低舒適度（如服裝的低透氣性）。 在如上述消防服的應用中，其中需要消防服提供較大範圍的隔熱性，通常很難總是由靜態 結構（即，提供隔熱性的結構）滿足最壞情形下的所有要求。
[0006] 已提出了多種動態概念。此類動態概念背後的思想是產生這樣的結構，即，該結構 能夠根據給定的環境條件提供不同程度的隔熱性。所提供的隔熱性可以適應此結構在其外 側和/或在其內側所經受的環境溫度。
[0007] 在防火領域，泡沸（intumescent，膨脹）系統的概念已開發出並且用於多種應用 中，例如用於防火門的泡沸墊片或者用於管道的泡沸型塗料。此類泡沸系統通常設計具有 固體的泡沸物質，該物質在暴露於高溫時會經歷發泡的過程，從而增加體積並因此增加隔 熱性能。一般，當泡沸物質經歷預定的活化溫度時開始此類發泡過程。發泡過程的結果是， 泡沸物質變成多孔的，即減小了它的密度並增加了它的體積，但是仍舊保持具有固體結構。 典型的泡沸物質是矽酸鈉、可膨脹石墨或包含碳和大量水合物的材料。
[0008] 已提出使用泡沸材料來製造消防服或其它功能性服裝。US2009/0111345A1公開 了一種結構，該結構為防水可透氣織物/服裝提供適應性隔熱以保護穿用者免受熱量或火 焰影響，同時維持透氣性。基於聚合樹脂一可膨脹石墨混合物的泡沸物質位於防火屏障和 防液屏障之間。US2009/0111345A1指出了大約200°C的活化溫度以及該泡沸物質在暴露 於300°C中90秒鐘後體積增加至少200%。試驗顯示，當應用與消防服的織物時，該方法具 有局限性。
[0009] 在W0 2009/025892A2中示出了用於生產阻燃柔性材料的另一方法，該材料藉由 泡沸機構提供了熱保護。在該材料中，多個分離護板以彼此間隔的關係固定到柔性基底織 物的外表面。護板包括在暴露於足夠高溫時大幅膨脹的泡沸材料。因此，在活化時形成連 續的隔熱和阻燃外殼薄膜。在一實施例中，護板包括熱可膨脹微囊，其包括水或水基溶液， 水或水基溶液在暴露於高溫時會蒸發，因此從熱源中吸收熱量並膨脹微囊，直到微囊破裂 並將它們的內含物釋放以驅離氧氣並熄滅火焰。含水微囊的活化溫度報告為大約l〇〇°C至 400。。。
[0010] 參見W0 99/05926A1，作為對泡沸系統的替代，已提出通過使用形狀記憶合金材 料或雙金屬材料來為消防服提供適應性隔熱。根據該方法，動態熱適應的隔離系統是基於 間隔材料的，該間隔材料布置在外殼織物和內襯織物之間。該間隔材料可以是被訓練成螺 旋形、溜槽形或圈形的形狀記憶材料，或者可以是雙金屬條或卡盤。報告活化溫度為大約 65°C-75°C(形狀記憶材料）和50°C(雙金屬條）。與基於泡沸系統的上述建議不同，W0 99/05926A1原則上提供了可逆系統，該可逆系統能夠在多次活化/去活化循環中工作。
[0011] W0 2008/097637A1公開了一種織物複合物系統，該系統具有熱屏障，該熱屏障包 括外殼織物、防潮屏障和熱內襯。該熱內襯包括至少一個熱膨脹阻燃織物，所述織物由褶皺 的耐熱纖維製成，所述耐熱纖維在未活化條件下由熱塑性粘結劑保持在壓縮狀態中。當熱 內襯暴露於高溫或火焰中時，報告該內襯的厚度增加至少三倍。
[0012] 本發明的 申請人:提出完全不同類型的層狀結構，該層狀結構提供適應性隔熱，如 未公布的國際專利申請PCT/EP2011/051265中所述的。對該文獻的提供適應性隔熱的層狀 結構的描述通過引用的方式合併入本文。
[0013] 本發明目的是改進用於層狀結構的包封件，該層狀結構允許相對於高溫的適應性 隔熱。在具體應用中，本發明目的是提供用於保護性和/或功能性服裝、特別地用於消防服 的織物，所述織物包括該改善的層狀結構。
[0014] 本發明提供一種至少一個包封件和用於該包封件的熱保護罩的組合，所述包封件 用於提供適應性隔熱的層狀結構。該包封件封圍至少一個腔，所述腔中包含氣體發生劑，該 氣體發生劑具有未活化構造和活化構造。氣體發生劑適於響應於腔內的溫度升高而從未活 化構造變為活化構造，以使得增加腔內的氣壓。該包封件構造成使得包封件的體積響應於 腔內的氣壓增加而增加。熱保護罩被分配到所述至少一個包封件，以覆蓋該包封件的相對 於熱源的至少一熱量暴露側。
[0015] 在實施例中，包封件在氣體發生劑處於其未活化構造的狀態中具有平坦形狀，其 中，包封件的厚度小於包封件的側向延伸量。該包封件構造成使得包封件的厚度響應於腔 內的氣壓增加而增加。
[0016] 使用根據本發明的包封件提供了適應性隔熱結構，該結構增強了其響應於溫度升 高的隔熱能力。近來已經證明，此類結構可在溫度從正常或工作溫度的範圍增加到升高溫 度的範圍時顯示出隔熱能力顯著增強。在一些實施例中，可以獲得從低溫時的第一（通常 較低）隔熱能力增強至在高溫時的第二（通常較高）隔熱能力的顯著增強。在優選實施例 中，隔熱能力的顯著增加與活化溫度相關聯，即，當溫度增加到活化溫度或活化溫度以上時 使該結構活化。
[0017] 在各實施例中，該包封件可以描述成在當包封件在氣體發生劑處於其未活化構造 的狀態時限定兩個側向尺寸和一個厚度尺寸，所述兩個側向尺寸沿夾出包封件的側向平面 的兩個側向方向測得的，所述厚度尺寸基本沿垂直於側向平面的方向測得，該厚度尺寸在 當包封件在氣體發生劑處於其未活化構造的狀態時小於兩個側向尺寸中的任一個。換句話 說：包封件可以至少在其未活化狀態是扁平的或薄的，其中，氣體發生劑處於未活化構造， 並且還沒有大幅轉變成氣體發生劑的活化構造。考慮包封件具有最小尺寸的方向是厚度方 向。
[0018] 當遇到升溫時，氣體發生劑會開始在腔中產生氣體，並且因此在腔中的氣壓會上 升。腔中上升的氣壓會導致腔"充脹"。由於該充脹，腔增加了其厚度並因此增加了第一層 和第二層之間的距離。該結果是"氣體層"或"空氣層"，由於氣體/空氣的低導熱性並且由 於包封件的增加的厚度，"氣體層"或"空氣層"提供了有效的隔熱。
[0019] 氣體發生劑是用於增加包封件厚度以及增加隔熱體積的"驅動件"。根據溫度，氣 體發生劑可以具有未活化構造和活化構造。在氣體發生劑的未活化構造時，該適應性隔熱 結構處於其未活化狀態。通過改變氣體發生劑的構造而獲得適應性隔熱層狀結構的活化狀 態。處於未活化構造的氣體發生劑可以包含在腔中。氣體發生劑可以是液體、固體或膠體 或它們的組合。經由物理轉變（即從液體到氣體和/或從固體到氣體的相變，和/或釋放 所吸收的氣體）或經由化學轉變（即釋放至少一種氣態產物的化學反應）或者通過物理轉 變和化學轉變的組合可以產生氣體。已發現，可以通過提供形式為至少兩個化合物的混合 物的氣體發生劑來很合適地調整氣體發生劑的所需活化閾值（例如活化溫度）。例如，可以 通過混合兩種或多種"純"液體來提供具有所需沸騰溫度的液態氣體發生劑。
[0020] 根據本發明，封圍該腔和氣體發生劑的包封件形成熱活化、可充脹的複合結構，當 遇到升溫時，該複合結構增加其厚度並在多個實施例中也增加其體積。通過使用該類型的 多個包封件，本發明由此提供當遇到升溫時與泡沸物質的特性相似的效果，但是使用完全 不同於泡沸的過程。通過使用所述包封件，特別地當包封件如本文所述用於層狀結構時，腔 和氣體發生劑構造成使得腔的幾何尺寸的增加以及特別是腔的體積的增加會導致包封件 厚度的明顯增加。由此，產生基本由空氣和/或氣體充滿的相對較厚的隔熱體積。已知的 泡沸物質通過升溫而從緊實的固體結構改變構造到多孔固體結構，不同於所述泡沸物質， 根據本發明的包封件的"準泡沸物"複合結構從低溫時的未充脹狀態改變構造到高溫時的 充脹狀態。在已知的泡沸物質中，在活化後開始發泡過程，並且由此形成大量單獨的腔，與 此相反，本發明提供了在未活化狀態下已經呈現的具有預定幾何形狀的腔。在活化後，該腔 改變其形狀使得增加其厚度並特別地增加其體積。
[0021] 本發明人已發現此類"準泡沸"結構可以比任何已知的泡沸物質在活化溫度和活 化速率（即，當溫度已達到活化溫度時，隨著溫度升高，隔熱能力的增加速率）上更好地被 調整和控制。另外，已經顯示可以製造實際上可逆的"準泡沸"複合層狀結構，該複合層狀 結構允許將該系統從活化狀態重新設定到未活化狀態，如果需要，還可以進行多個循環。
[0022] 在未活化構造時可以包含在腔中的氣體發生劑可以適於響應於腔中的超過預定 活化溫度的溫度而在腔中產生氣體。
[0023] 活化溫度意為氣體發生劑開始在腔中產生大量氣體時所處的溫度，腔中的氣壓開 始增加，並且腔中的氣壓增加導致腔的體積增大（"充脹"）。
[0024] 根據本發明，上述包封件與所分配的熱保護罩組合，以覆蓋包封件的相對於熱源 的熱量暴露側。已顯示上述包封件的特別優勢，即，在相對適中的溫度時（例如在大約40°C 至70°C的活化溫度時）氣體發生劑可以活化。由於經受該適中的活化溫度，包封件僅受到 適中的熱應力。由於該較低熱應力，包封件可以設計成能夠經歷更多的活化/去活化循環 (例如達30至40個循環或甚至更多）而包封件的適應性隔熱能力不會大幅退化。
[0025] 通常在緊急情況下，消防服暴露於比上述適中活化溫度高得多的溫度。此特別地 適用於消防服的外層或者靠近該外層的一層。
[0026] 本文所述的熱保護罩可以高效地降低處在包封件的熱量暴露側處的溫度。因此， 通過與熱保護罩組合，具有適中活化溫度的包封件也可以用在預期會有大得多的熱負載的 構造中。相對於其它方案（如使用具有更高活化能量的氣體發生劑），提供附加的熱保護罩 會提高包封件的可逆性，因為包封件受到較低的熱應力。
[0027] 例如，熱保護罩可以具有基本上僅僅覆蓋它所分配到的至少一個包封件的構造。 在一實施例中，該包封件可以分配有相應的熱保護罩。該熱保護罩可以與其所分配到的包 封件具有基本相同的形狀。該熱保護罩可以具有第一側向延伸量，該第一側向延伸量在基 本正交於熱源的平面內與由熱保護罩所覆蓋的區域測量。熱保護罩所分配到的至少一個包 封件可以具有第二側向延伸量，該第二側向延伸量在基本正交於熱源的平面內與由至少一 個包封件所覆蓋的區域測量。然後，熱保護罩的第一側向延伸部可以與至少一個包封件的 第二側向延伸部基本上相同。以此方式構造的熱保護罩基本上提供相對於熱通量的護罩， 該熱通量是從熱源朝向該熱保護罩所分配到的包封件的。然而，該熱保護罩不覆蓋織物的 任何其它區域，因此，熱保護罩對透氣性的影響是微不足道的。
[0028] 該熱保護罩可以分配到單個包封件。由此，除了一些可以不需要分配有熱保護罩 的包封件之外，在熱保護罩和包封件之間具有1 :1的關係。可替換的，熱保護罩可以分配到 一組包封件，由此相對於熱源基本覆蓋由該組包封件所佔據的區域。典型地，屬於同組的包 封件是相鄰的各包封件。
[0029] 具體地，熱保護罩可以位於熱源和朝向該熱源的包封件的外側之間。該熱保護罩 可以連結到分配到其的包封件，或者可以設置成與此類包封件隔開，例如作為外織物層的 部分。熱源一般位於織物或服裝的外側。因此，通常，熱源可以涉及此類織物或服裝的外側， 並且熱通量基本正交於織物或服裝的外側、從織物或服裝的外側朝向內側。
[0030]為了延長包封件的是使用壽命並且允許多個相繼的活化/去活化循環，熱保護罩 需要具有一構造，該構造使得在包封件的熱量暴露側處的溫度降低到包封件材料開始退化 的溫度以下。由此，該熱保護罩的構造取決於構成包封件的材料並取決於在"活化情況"下 的預期熱負載。例如，包封件可以由複合材料製成，而熱保護罩可以具有使得在包封件的熱 量暴露側處的溫度降低到包封件的最低熔點以下的構造。此最低熔點通常由將包封件的的 各層粘結在一起的粘合劑決定。在一些實施例中，該包封件可以包括聚合材料，特別地包括 PET，如上所述。由此，熱保護罩可以具有使得在包封件的熱量暴露側處的溫度降低到該聚 合材料的熔點以下的構造。
[0031] 已經發現，如果熱保護罩具有使得在包封件的熱量暴露側處的溫度降低到270°C 以下的構造，則此對於包封件的多個實施例是合理的。
[0032] 熱保護罩可以由單一材料製成，如果所述材料是足夠耐高溫的並且能夠充分吸收 或反射熱通量的話。替代地，熱保護罩可以由複合材料製成。由單一複合材料製成的熱保 護罩可以包括以下類型的材料中的任意一種：陶瓷、芳綸、碳、玻璃、耐熱聚合物（如PTFE、 PPS、三聚氰胺、聚醯亞胺）或者它們的組合。具體地，該熱保護罩可以由機織織物、非機織 織物和/或薄膜構成。本文所使用的"薄膜"應當理解為指由聚合材料或其它材料（如金 屬）製成的鄰接的、連續的或多孔的層。
[0033] 已經發現，通過使用具有lOOiim至1600iim之間、特別地200iim至800iim之間 的厚度的熱保護罩，可以獲得抵抗熱通量的足夠保護。
[0034] 在具體實施例中，熱保護罩可以包括由聚四氟乙烯（PTFE)、膨脹型聚四氟乙烯 (ePTFE)、聚醯亞胺或它們的組合製成的聚合物層。在具體實施例中，例如由膨脹型聚四氟 乙烯製成的聚合物曾具有範圍為30至90ym的厚度。
[0035] 熱保護罩不需要一定與由其保護的包封件物理聯接。可以很好地將熱保護罩定位 在織物或服裝的外層中，同時該包封件可以分配到更靠內部的層。在多個實施例中，熱保護 罩可以粘結到包封件的外層，使得包封件和分配到該包封件的熱保護罩形成一體件，該一 體件包含在層狀結構、織物或服裝中。
[0036] 具體地，熱保護罩可在側向內部或中心粘結部中粘結到包封件的外層，以使得熱 保護罩的側向端部或者周緣部從包封件的外層伸出。此至少在氣體發生劑的活化構造時適 用。如果熱保護罩從包封件的外層以此方式伸出，那麼由於在包封件的活化狀態下在熱保 護罩的側向端部和包封件的外層之間形成氣隙，所以熱保護罩提供額外的熱保護。該附加 的氣隙高效地提供隔熱。例如，在多個實施例中，如果側向內粘結部具有基本點狀構造，則 此是足以提供隔熱。
[0037] 通常，預期織物或服裝的僅一側可能會暴露於高溫。在此類情形下，熱保護罩可以 僅設置在包封件的熱量暴露側，而不設置在包封件的另一側，具體地不設置在與熱量暴露 側相對的一側。在其它情形中，可以優選的是，熱保護罩完全覆蓋包封件。此類構造在生產 多個包封件時可以是較簡單的，並且附加地，具有更容易地組裝到層狀結構或織物中的有 益效果。
[0038] 在一些實施例中，該腔可包括至少第一子腔和第二子腔，第一子腔和第二子腔在 包封件的厚度方向上至少部分地一個堆疊在另一個上，第一子腔和第二子腔彼此連通，以 允許氣體發生劑至少在其活化構造時在第一子腔和第二子腔之間轉移。
[0039] 當包含在基本沿側向平面延伸的層狀結構或織物中時，包封件通常會構造成使得 第一子腔和第二子腔沿朝向熱源的方向至少部分地堆疊在彼此之上。由此，包封件的側向 會平行於製成層狀結構/織物的各層或織物的延伸方向。第一子腔和第二子腔也沿此側向 延伸，並且沿垂直於側向平面的方向至少部分地堆疊在彼此之上。
[0040] 第一子腔和第二子腔之間的流體連通允許氣體發生劑一旦被活化後就在第一子 腔和第二子腔之間進行快速交換。對於實現該包封件以及由該包封件構成的任何適應性 隔熱層狀結構的隨著溫度升高的快速反應時間，氣體發生劑的該快速交換已顯示為關鍵過 程。特別地，包封件的構造允許活化的氣體發生劑在任意時間以及在包封件的任意條件下 在第一子腔和第二子腔之間的流體連通。因此，第一子腔和第二子腔的充脹會是幾乎同時 開始的，而不論哪個子腔比另一個子腔暴露於更多的熱。而且，活化的氣體發生劑的有效交 換提供第一子腔和第二子腔之間的熱量的快速轉移，由此在一個子腔中活化的氣體發生劑 會觸發在一個子腔中的氣體發生劑的活化。
[0041] 在各個實施例中，包封件可以包括使第一子腔和第二子腔彼此連接的至少一個流 體通道或者流體通路。認為流體通道或者流體通路提供了用於流體轉移的經定義的橫截面 的通道。該流體通道或者流體通路可以適於允許所需量的氣體發生劑在第一子腔和第二子 腔之間的轉移，這至少針對處於活化構造的氣體發生劑。在多個實施例中，該流體通道或者 流體通路不會在任何時間關閉，即會在包封件的任何狀態下相對於處於活化構造的氣體發 生劑是可透的。在某些實施例中，該流體通道或者流體通路不會改變其相對於處於活化構 造的氣體發生劑的可透性，而不論氣體發生劑的活化程度如何。在其它實施例中，可透性 會隨著腔內的壓力上升而增強，在這種意義上，該流體通道或者流體通路通常會相對於氣 體發生劑的活化程度而改變其可透性。例如，該流體通道或者流體通路可以隨著氣體發生 劑的活化程度的增長而增大其最小橫截面。然而，在此類實施例中，可以構思的是，即使包 封件的內腔處於低壓的狀態下（在實踐中：當氣體發生劑基本上完全處於其未活化的構造 時），該流體通道不會完全關閉，而是可以相對於處於活化構造的氣體發生劑仍在一定程度 上是可透的此類構造確保流體通道或者流體通路無須在腔內升高的壓力下打開或者以其 他方式激活，所述其他方式例如是破裂任何包封材料或積累足夠高的氣體壓力梯度。因此， 對於第一子腔和第二子腔之間的氣體發生劑的交換不存在特定的最小閾值氣壓。隨著腔內 溫度升高，此允許包封件靈活地並且特別快速地活化。另外，隨著腔內溫度升高，在隔熱能 力上的高效增加是可能的，因為氣體發生劑一旦活化便可以快速地在第一子腔和第二子腔 的容積中擴散，並且可以幫助活化其它氣體發生劑。由此，在非常小的活化時間內可實現相 對大的隔熱容積。通過使用合適的氣體發生劑可以相對準確地調整閾值活化溫度。對於激 活適應性隔熱功能，範圍為30°C至70°C的相對合適的活化溫度是足夠的。如果具體實施例 需要，則適應性隔熱結構因此可以布置成朝防火服裝的內部熱保護側相對較遠。此相當大 地減小了熱應力。當然，在其它實施例中，如果需要，例如由於適應性隔熱結構布置成向外 相對較遠的構造，則可以使用較高的活化溫度。在此類情形中，通過增加下文所述的熱保護 罩仍可以減小對於適應性隔熱結構的熱負載。
[0042] 特別在上述包封件的各實施例中，其它益處是所述至少一個流體通道可適於在第 一構造和第二構造之間可逆地變化，第一構造在當氣體發生劑處於其未活化構造時包封件 所在的狀態中，第二構造在當氣體發生劑處於其活化構造包封件所在的狀態中。由於在包 封件當氣體發生劑處於其未活化構造時的狀態中不需要完全關閉流體通道，所以可以執行 多個連續的活化/去活化循環。
[0043]該流體通道不需要相對於處於未活化構造的氣體發生劑是可透的。甚至可以有利 的是具有一種包封件構造，該構造不允許關於處於未活化構造的氣體發生劑在第一子腔和 第二子腔之間的任何交換，因為此類包封件設計便於甚至是未活化的氣體發生劑在第一子 腔和第二子腔之間的分布。
[0044]在各實施例中，第一子腔和第二子腔都可以由相應的子腔壁封圍。可以構思多種 構造，其中第一子腔和第二子腔的子腔壁連接，諸如以允許響應於氣體發生劑的構造的改 變使第一子腔相對於第二子腔運動。例如，在一些實施例中，第一子腔可以僅在環繞流體通 道的區域中與第二子腔連接。在此類構造中，第一子腔和第二子腔的子腔壁在其它區域中 是基本不連接的。此允許第一子腔和第二子腔相對於彼此大幅運動，因為在封圍第一子腔 和第二子腔的子腔壁之間僅有局部或"點狀"的連接，並且僅在此類局部連接部分中阻礙各 子腔壁相對於彼此的運動，而不在此類局部連接部分之外的子腔壁的其它區域中阻礙所述 運動。可以提供某些其它局部部分，其中第一子腔和第二子腔的各子腔壁以某種方式連接： 例如，可以設置保持裝置以限制第一子腔相對於第二子腔在預定條件（與包封件的最大厚 度相關）之外的相對運動，或者可以設置其它裝置，以引導第一子腔相對於第二子腔沿預 定方向的運動。
[0045] 該至少一個流體通道可以位於包封件的側向延伸部的基本中部，其中該包封件在 氣體發生劑處於未活化構造的狀態中。在此類構造中，包封件基本上具有釘到彼此之上的 兩個可充脹的枕袋的構造。替代地，該至少一個流體通道可以沿在氣體發生劑處於未活化 構造的狀態中的包封件的側邊定位，由此具有更"風琴折"狀或鉸鏈狀構造。在兩種構造 中，如果第一子腔和第二子腔都由相應壁封圍並且如果第一子腔和第二子腔的壁僅在環繞 流體通道的區域中連結，那麼此構造是有用的。此構造確保在氣體發生劑活化後、特別是在 僅有一個流體通道的情形下，包封件的厚度具有特別大的增加，因為各子腔可以基本獨立 於彼此進行充脹。
[0046] 包封件在氣體發生劑處於活化構造的狀態中的厚度可以比包封件在氣體發生劑 處於未活化構造的狀態中的厚度大6mm或者更多。在具體實施例中，包封件在氣體發生劑 處於活化構造的狀態中的厚度可以比該包封件在氣體發生劑處於未活化構造的狀態中的 厚度大8mm或更多，或者可以大10mm或更多。在具體實施例中，已經實現達14mm、甚至達 30mm的厚度增加。
[0047] 包封件可以構造成可逆地改變，以使得該包封件的厚度響應於腔內的氣壓升高而 增加，並且/或者該包封件的厚度響應於腔內的氣壓降低而減小。
[0048]特別是，包封件可以構造成使得該腔的體積響應於腔內的氣壓的升高而增大。
[0049] 在各實施例中，包封件可以是不透流體的。
[0050] 在這種腔中包含有氣體發生劑，封圍該腔的包封件可用於為大範圍的層狀結構提 供適應性隔熱，所述層狀結構包括用以製造服裝的紡織層狀結構。所述類型的包封件可以 甚至用以為現有層狀結構（例如用於服裝的層狀結構）提供適應性隔熱功能，或者用以改 善現有常規層狀結構（例如用於服裝的層狀結構）的隔熱功能。
[0051] 在各實施例中，第一子腔和第二子腔可以連接成允許第一子腔和第二子腔基本沿 厚度方向相對於彼此移動。由此，第一子腔會響應於氣體發生劑的活化而相對於第二子腔 基本成直線移動。在此類實施例中，通常第一子腔和第二子腔可以具有如下這種構造：在氣 體發生劑處於未活化構造的狀態以及也在氣體發生劑處於活化構造的狀態下，第一子腔和 第二子腔具有彼此平行延伸的多個側向平面。上述具有堆疊於彼此上的兩個或更多個枕袋 的"堆疊枕袋"構造是具有此類構造的包封件的典型實例。
[0052]在氣體發生劑處於活化構造的狀態中，在包封件的厚度最大增加的部分處具有至 少一個流體通道，這是特別有用的。第一子腔和第二子腔彼此連接，以形成流體通路，並且 因此每個子腔在厚度上的最大增量總計達包封件整體的厚度增量。例如，該至少一個流體 通道可以位於包封件的側向延伸部的基本中心，其中該包封件在氣體發生劑處於未活化構 造的狀態中。對於包封件的最可能想到的形狀，尤其是對於具有堆疊於彼此之上且沒有側 向偏移的第一子腔和第二子腔的包封件，此中心位置是兩個子腔的厚度增量最大的位置。
[0053] 在其它實施例中，包封件可以由至少第一子包封件和第二子包封件製成，該第一 子包封件封圍第一子腔，而該第二子包封件封圍第二子腔。然後，第一子包封件和第二子包 封件可以粘結在一起，以至少相對於處於活化構造的氣體發生劑形成第一子腔和第二子腔 之間的流體連通。此允許製造"簡單"的包封件，每個包封件都封圍單個腔，並且允許按需 要以包封件堆的形式將儘可能多的包封件粘結在一起。基本上，此類包封件都可以具有相 同的形狀，但是在一些實施例中，也可以構思的是將不同尺寸或形狀的子包封件彼此堆疊。
[0054] 如已知的"簡單包封件"，第一和第二子包封件都由不透流體材料的至少一個包封 部件製成。在具體實施例中，每個包封件都可以由不透流體材料的至少兩個包封部件製成， 所述包封部件以不透流體方式分別粘結在一起，以形成第一和第二子包封件。參見下文對 此類包封件的可能構造的詳細描述。
[0055] 為了實現流體連通，位於第一子包封件的面向相鄰的第二子包封部件的一側上 的、第一子包封件的包封部件與第二子包封件的該相鄰包封部件可以構造成提供第一子腔 和第二子腔之間的流體連通。例如，為了將兩個"簡單的"包封件組合成由兩個子包封件制 成的複合結構，第一子包封件的此類包封部件可以設置有至少一個第一流體通道，並且第 二子包封件可以設置有至少一個相應的第二流體通道。然後，連結兩個子包封件以使得第 一流體通道和所述第二流體通道形成流體連通。在此類結構中，第一子包封件的包封部件 可以粘結到相鄰的第二子包封件的包封部件，以提供第一通道和相應第二通道之間的不透 流體的連接，第一通道形成在第一子包封件的包封部件中，相應的第二通道形成在相鄰的 第二子包封件的包封部件中。此類操作的結果是基本不透流體的包封件。對於粘結而言， 如以下所述，對於不同包封部件的粘結基本上存在相同的可能性。另外，參見下文對可由此 類粘結實現的不透流體的更詳細說明。
[0056] 在包封件的其它實施例中，第一子腔和第二子腔可以以鉸鏈狀構造連接，以允許 第一子腔相對於第二子腔轉動。包封件的構造可以使得第一腔相對於第二腔除了或替代地 替代於如上所述沿厚度方向基本成直線地運動，還可以進行轉動。
[0057] 通過以鉸鏈狀構造連接第一子腔和第二子腔所實現的該效果是非常明顯的。通過 此類型的包封件，當包封件在氣體發生劑處於未活化構造的狀態時，至少兩個相對扁平或 薄的子腔彼此疊置，諸如以基本平行於彼此延伸。由此，包封件整體上是相對薄的或平的。
[0058] 然而，氣體發生劑一旦活化，它將會在所有子腔的全部容積中擴散，由此充脹所有 子腔。此類充脹的結果是以鉸鏈狀形式彼此連接的所有子腔會相對於彼此改變它們的構 造，改變方式是從它們的基本平行的定向朝成角度的定向改變，在成角度的定向中，第一子 腔的厚度方向會與第二子腔的厚度方向成角度。由此，包封件厚度總體上的改變大於第一 子腔與第二子腔在厚度上的改變的總和。
[0059] 該鉸鏈狀構造可以包括第一樞轉部。該鉸鏈狀構造允許第一子腔相對於第二子腔 繞第一樞轉部進行轉動。另外，第一樞轉部可以分配給該至少一個流體通道，特別是在該至 少一個流體通道橫跨第一樞轉部延伸的構造中更是如此。例如，第一樞轉部可以形成有封 圍該至少一個流體通道的多個壁。
[0060] 第一子腔和第二子腔中的每個均可以限定側向子腔平面，該限定方式與該包封件 整體的側向平面的上述描述類似。第一子腔和第二子腔的側向子腔平面限定二者之間的角 度，該角度從在氣體發生劑處於其未活化構造的狀態時的第一角度增加到在氣體發生劑處 於其活化構造的狀態時的第二角度。第一角度可以是非常小，有時接近零度或者甚至是零 度（在各側向子腔平面平行的情形下）。
[0061] 在其它實施例中，第一樞轉部可以位於該包封件的第一側邊上。在第一子腔和第 二子腔的子腔壁分別在圍繞該至少一個流體通道的區域中連接的實施例中，該至少一個流 體通道在氣體發生劑處於其未活化構造的狀態時也可以位於該包封件的第一側邊上。
[0062] 如所述的、易於生產且提供良好隔熱能力的包封件的具體構造具有摺疊構造，諸 如以在氣體發生劑處於其未活化構造的包封件狀態下形成由摺疊結構彼此間隔開的第一 子腔和第二子腔。在此類實施例中，鉸鏈狀構造包括這種摺疊結構，該摺疊結構形成鉸鏈狀 構造的第一樞轉部，或者甚至鉸鏈狀構造由該摺疊結構形成。
[0063] 包封件的該特別簡單的設計允許基本按例如本 申請人:的國際專利申請第PCT/ EP2011/051265號所述的來生產簡單的包封件，並且允許沿摺疊結構（具體地，沿折線）折 疊該包封件，以形成在厚度方向上堆疊於彼此之上的第一子腔和第二子腔。如果未摺疊的 包封件具有平面圖所示的細長形狀，以使得在摺疊後在側向平面中產生基本對稱的形狀 (例如，基本呈圓形或四邊形），則對於此類構造是有利的。該至少一個流體通路橫跨摺疊 結構，諸如以提供第一子腔和第二子腔之間的流體連通。
[0064] 在其它實施例中，鉸鏈狀構造可以包括第二樞轉部。然後，第一樞轉部和第二樞轉 部一起提供這樣的構造，即，所述構造允許第二子腔相對於第一子腔進行轉動。然而，此類 構造不是絕對必要的，並且在多個實施例中，僅將第一樞轉部分配給流體通道。
[0065] 提供第二樞轉部的具體優勢是可以更精確地限定第一子腔相對於第二子腔的轉 動。具體地，第一樞轉部和第二樞轉部可以限定第一子腔相對於第二子腔的轉動軸線，並由 此，第一子腔響應於氣體發生劑的活化而相對於第二子腔的轉動將限制到在正交於該轉動 軸線的平面內的轉動。另外，該轉動角度可以限定到最優範圍，以允許包封件相對於響應於 氣體發生劑的活化/去活化而在厚度上可逆地增加/減小。
[0066] 在簡單實施例中，第二樞轉部可以位於包封件的與第一樞轉部相同側邊處。然而， 在氣它實施例中，第二樞轉部可以位於包封件的與第一側邊不同的第二側邊處。例如，第二 樞轉部可以位於相鄰側邊上。
[0067] 在其它實施例中，包封件還可以包括在不同於第一樞轉部的位置處將第一子腔和 第二子腔彼此連接的連接構件。由該連接構件提供的一個功能是將第一子腔相對於第二子 腔的轉動限制到低於最大閾值角度的轉動角度，以確保可以響應於氣體發生劑從其活化構 造改變到其未活化構造的變化而返回到包封件的初始構造。在此類情形中，連接構造具有 保持構件的功能。該保持功能可以由設置在與第一樞轉部相對的側邊上的連接構件提供， 或者由設置在與第一樞轉部所處的側邊成角度的側邊上（但是與第一樞轉部相距一定距 離）的連接構件提供。
[0068] 設置在與第一樞轉部所處的側邊成角度的側邊上、特別地處於該包封件的相鄰側 邊上的連接構件特別適合於限定用於第一子腔相對於第二子腔的運動的轉動軸線，並因此 適合於引導該轉動運動。
[0069] 在具體實施例中，該第二樞轉部可以包括上述的連接構件。
[0070] 如上所述，包封件仍可以由與從專利文獻PCT/EP2011/051265中已知的包封件相 同的材料製成。特別地，該包封件可以由不透流體材料的至少一個包封部件製成，優選地由 不透流體材料的一個包封部件或兩個包封部件製成，所述包封部件以不透流體的方式連接 在一起，以封圍第一子腔和第二子腔。
[0071] 另外，該至少一個包封部件可以粘結在一起，以形成連接第一子腔和第二子腔的 至少一個流體通道，該流體通道橫跨該摺疊結構。該流體通道可以具有呈給定橫截面的流 體通路的形式。可以根據該流體通道相對於處於活化構造的氣體發生劑的所需可透性而調 整該橫截面。
[0072] 該包封件甚至可以包括兩個以上的子腔。例如，在具體實施例中，包封件可以包括 至少第一子腔、第二子腔和第三子腔，各所述子腔在包封件的厚度方向上至少部分地、或者 完全地彼此堆疊。在此類實施例中，第一子腔和第二子腔可以沿第一摺疊結構彼此間隔開， 而第二子腔和第三子腔可以沿第二摺疊結構彼此間隔開，該第二摺疊結構位於第二子腔的 相對於第一摺疊結構的相對側上。該結果是包封件的"風琴折"型構造，該構造在包封件的 厚度上產生特別明顯的增加，並且因此隨著溫度升高，隔熱能力也有特別明顯的增強。特別 注意的是，隔熱能力的增強不會導致在溫度升高到超出所需閾值以及包封件的隔熱能力充 分激活之間的大幅增加的反應時間。
[0073] 如上所述，根據本發明的包封件具有堆疊或互連的"枕袋"或"囊袋"。該包封件可 以在氣體發生劑的未活化構造時具有2mm或更大的側向尺寸。在具體實施例中，該包封件 可以具有5mm或更大的側向尺寸，優選地，具有15mm或更大的側向尺寸。通常，包封件可以 具有小於2mm的厚度尺寸。如本文所示用的"側向尺寸"指包封件在寬度/長度平面中的最 小尺寸，即在正交於厚度方向的平面中的最小尺寸，該尺寸一般是包封件在氣體發生劑的 未活化構造時的最小尺寸。因此，該側向尺寸基本上限定包封件在氣體發生劑的未活化構 造時可以在厚度上達到的最大增量。多個此類扁平包封件可以用以形成扁平層狀結構（如 上所述），此允許層狀機構的高透氣性，並因此允許對穿著者更好的舒適度。
[0074] 在體積增大方面的表述，該腔在氣體發生劑的活化構造時的體積相對於在氣體發 生劑的未活化構造時的體積可以具有10至1000倍的增大。優選地，該體積增量可以是40 倍以上。
[0075] 在又一實施例中，封圍該腔的包封件可以具有外包封件和內包封件，外包封件封 圍外腔，內包封件位於外腔內部，並封圍該腔。
[0076] 在優選實施例中，該包封件構造成使得諸如以不透流體的方式封圍該腔。
[0077] 該包封件可以是不透流體的，使得至少在氣體發生劑的未活化構造中防止形式為 流體的氣體發生劑漏出該腔。流體是在所施加的剪切應力下流動的物質。流體是物質的各 相的子集，並且可以包括液相、氣相、等離子體和塑性固相，也包括它們的混合物。流體也可 以包括次臨界相和超臨界相。由此，認為包封件至少相對於氣體發生劑的未活化構造、對氣 體發生劑是基本不滲透的。
[0078] 根據第一方面的包封件的不透流體性涉及相當長時間的跨度，幾個月甚至幾年。 以下描述了根據第一方面如何測試不透流體性的實例。
[0079] 在第二方面，包封件甚至對於當氣體發生劑活化時產生的氣體是不透流體的。氣 體發生劑在其活化構造時至少暫時提供該不透流體性，該不透流體性允許在沒有大量損失 氣體發生劑的情況下活化該包封件。根據第二方面的包封件的不透流體性越好，與可逆氣 體發生劑一起使用的包封件可獲得的活化/去活化循環的數目越多。
[0080] 並非絕對必要的是，包封件至少部分地包括可拉伸材料或彈性材料。令人驚奇的 是，在包封件由不可拉伸的材料製成的情形下，甚至可以獲得該包封件在厚度和甚至體積 上的充分大的增加，該不可拉伸材料是相對於在氣體發生劑處於活化構造時經受腔中所產 生的氣壓而言的。使用用於該包封件的不可拉伸材料的優勢是可用牢固得多的材料，這種 材料允許即使在大量活化/去活化循環之後仍保持不透流體屬性。另外，已顯示，通過不可 拉伸材料，可以使處於活化構造的包封件的尺寸更可控。
[0081] 術語"不可拉伸"應當理解為，當經受包封件在活化後其內部增大的壓力時，製作 包封件的材料不會在任何方向上大幅拉長。包封件的厚度的增加和/或包封件的體積的增 大可能會導致包封件的形狀從"扁平形"轉變到"凸形"。該形狀轉變是由於在越來越多的 氣體發生劑從未活化構造變為活化構造時所產生的氣壓下，對於包封件的給定表面區域， 腔的體積傾向於增加。此過程導致包封件的平均厚度或高度增加。
[0082] 在具體實施例中，包封件可以由耐高溫材料製成，該耐高溫材料是相對於在氣體 發生劑的活化構造時腔內的溫度範圍而言的。
[0083] 術語"耐高溫"應當理解為指材料能夠承受加載溫度，該加載溫度比活化溫度在預 定的時間內高出預定的溫度增量，例如高出10°c的增量。典型地，該溫度比活化溫度高出l〇°C，並且該時間是1分鐘或更長。所需耐高溫屬性取決於層狀結構的應用，例如取決於該 層狀結構相對於服裝中的其它層在該服裝中所處的位置。該層狀結構的位置朝向熱源越 多，對耐高溫的要求就越高。在一個實施例中，該溫度比活化溫度高出至少10°c，保持1分 鍾。在另一個實施例中，該溫度比活化溫度高出至少50°c，保持2分鐘。在對於消防應用的 優選實施例中，該溫度比活化溫度高出大約150°C或更高，保持2分鐘。
[0084] 包封件可以由單個部件製成，或者由粘結在一起的幾片製成。
[0085] 在一實施例中，包封件具有複合結構，該複合結構具有附連到彼此的多個包封層。 在一個實施例中，各包封層可以通過層壓粘結在一起，它們或者在分離的區域處粘結或者 在包封層的整個區域上粘結。兩個或多個層可以彼此層壓。在具有此類層結構的包封件中， 如果所述層結構的至少一個層提供不透流體性並且由此形成不透流體層，那麼將會是足夠 的。
[0086] 在另一實施例中，包封層可以由不透流體的單個層（單層）製成。可以通過焊接 或膠粘將所述層形成包封件。
[0087] 在一些實施例中，該包封件可以由至少兩個包封部件製成。至少兩個包封部件可 以粘結在一起以在它們之間封圍腔。在此類構造中，優選地，每個包封部件按需要都提供不 透流體性，並且每兩個相鄰的包封部件以不透流體的方式粘結在一起。不透流體性應當相 對於氣體發生劑的未活化構造提供（參見上述不透流體性的第一方面），但是優選地，也相 對於氣體發生劑的活化構造而維持不透流體性至少預定的時間（參見上述不透流體性的 第二方面）。優選地，甚至在多個活化/去活化循環後仍維持該密封件的不透流體性。 [0088] 可以使用多種材料來形成不透流體層，所述材料包括但不限於像金屬或合金 (鋁；金；鐵；低碳鋼；不鏽鋼；鐵基合金；鋁基合金；黃銅）、聚合物（聚烯烴，像聚乙烯 (PE)、聚丙烯（PP);聚氯乙烯（PVC);聚苯乙烯（PS);聚酯（例如，聚對苯二甲酸乙二酯 PET);聚碳酸酯；聚醯亞胺；聚醚醚酮（PEEK);聚四氟乙烯（PTFE);聚三氟氯乙烯（PCTFE); 乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE);聚偏二氟乙烯（PVDF)、玻璃、陶瓷、納米材料（有機的改 性陶瓷，例如ormocers? )、無機-有機納米複合物）、金屬化材料。該不透流體層可以由多 個前述任意材料或這些材料的任意組合的單獨單層形成，以獲取所需的不透流體性。一般 地，不透流體層是薄的，厚度為2_或以下，以具有足夠的柔性。在優選實施例中，不透流體 層具有小於1mm的厚度。
[0089]在具體實施例中，該包封件由聚合物複合材料製成，具體地由金屬/聚合物複合 材料製成。該聚合材料通常包括金屬材料的不透流體層，例如，該金屬材料是關於不透流體 層的上述金屬材料的任意一種。提出了，該不透流體層由加強層覆蓋。此加強層呈現為對於 加強不透流體層是特別有用的，特別地對加強包含在不透流體層中的所有金屬材料是有用 的，由此，通過限制不透流體層中褶皺的形成而提高不透流體層的使用壽命。不透流體層， 特別在不透流體層由金屬材料製成的情形下，在使包封件經受一個或多個活化/去活化循 環時特別容易導致不可逆的褶皺形成。一旦在不透流體層中形成此類不可逆的褶皺，包封 件材料會在以後的活化/去活化循環時優選地沿著這些褶皺進行變形。在相對小數量的活 化/去活化循環後，此會導致不透流體層中形成裂縫，裂縫會降低不透流體層的不透流體 性。
[0090] 本發明人已經發現，在不透流體層中特別是在金屬材料制不透流體層中褶皺的形 成，可以通過將聚合物層緊密地層壓到不透流體層上而有效地被抑制。層壓過程應當使得 在不透流體層和層壓到該不透流體層上的聚合物層之間形成緊密層壓粘合。已顯示，由具 有至少兩個聚合材料的複合結構形成加強層是特別有用的。
[0091] 具體地，對於形成加強層的特別有用的材料已顯示為多孔聚合材料，所述多孔聚 合材料例如是如包括膨脹型含氟聚合物的聚合材料。此類材料片或箔在織物應用中經常用 作功能性片狀材料，因為該材料的多孔結構使得水蒸氣可透，但是對液體水是不透的，此類 材料板或箔已顯示是高效加強材料，特別對於金屬材料板。當此類多孔材料層與其它附加 的基本均勻的聚合材料一起使用時，獲得特別良好的效果。此類材料的片或箔可以有效地 限制在形成不透流體層的板中、特別是在金屬材料板中形成不可逆褶皺。為了實現該效果， 需要將加強層的聚合材料和不透流體層的材料緊密地層壓在一起。如果合適地實現層壓， 那麼可以獲得這樣的材料，該材料在例如包封件的活化/去活化循環中可以多次變形，而 不會在加強層的表面上留下任何不可逆的標誌。
[0092] 多種含氟聚合材料是相對耐高溫暴露的，並且因此是用於提供適應性隔熱結構的 特別有用的材料。此類含氟聚合材料即使在經受多次活化循環後（例如在火災相關的活動 中）也不會明顯退化。
[0093] 特別合適的膨脹型含氟材料已證明是膨脹型聚四氟乙烯（ePTFE)。所以，在多個實 施例中，加強層可以包括ePTFE或者甚至可以由ePTFE製成。
[0094] 加強層可以具有30iim至400iim之間的厚度，特別地，具有70iim至250iim之間 的厚度。在加強層包括大部分的ePTFE或者甚至由ePTFE製成的情形下，此類厚度顯示為 特別有用的。試驗顯示：在包封件的活化/去活化循環完成後，仍舊沒有或幾乎沒有可逆褶 皺。
[0095]實驗已揭示，特別有用於限制褶皺形成的材料通常具有多孔結構。用於此類目的 的特別合適的多孔材料會具有0. 2g/cm3至lg/cm3的密度。特別地，此類多孔材料可以形成 具有70至250微米之間的厚度的層。
[0096] 用於合適多孔材料的實例是多孔膨脹型聚四氟乙烯（PTFE)材料，如US3, 953, 566 中所示。膨脹型PTFE具有微結構，該微結構的特徵是各結點由原纖維互連。一般地，多 孔材料具有內部結構，該內部結構包括彼此連接的相對較小或者甚至微觀的孔隙。該 孔隙結構提供從多孔材料片的一側到另一側的路徑。對於小孔隙尺寸，該多孔材料的 薄片可以對於液態水是不透的，但是蒸氣形式的水和氣體可以經由孔隙結構滲透該片 材。可以使用庫爾特微孔分析儀（如由佛羅裡達州海亞利市的庫爾特電子公司（Coulter Electronics,Inc.)生產的），如按照ASTME1298-89標準描述的那樣，執行用於確定孔隙 尺寸分布的自動測量程序來測量孔的尺寸。在孔隙尺寸分布不能由庫爾特微孔測量儀確定 的情形下，可以使用微觀技術來進行孔隙尺寸分布的確定。
[0097] 在微孔隔膜的情形下，平均孔隙尺寸可以在0.lum至lOOym之間，特別是在 0? 2um至 10um之間。
[0098] 在具體實施例中，加強層可以包括至少一個附加的聚合材料，例如是聚丙烯（PP)、 聚乙烯（PE)、聚氨酯（PU)或者聚醚酮（PEK).此類附加的聚合材料具有基本均質的構造，並 且會在一定程度上滲透該多孔材料。附加的複合材料也可以在多孔材料的至少一側上形成 均勻的聚合物層。由附加的聚合材料來滲透多孔材料的過程提供了從多孔結構朝向附加的 聚合材料的均質結構的平滑過渡，多孔結構提供了良好的拉伸性能，均質結構提供了相對 於壓縮負載的良好抗壓縮負載性。另外，當在附加的聚合物材料的該側上用例如基於鋁或 銅的金屬層的不透流體層來層疊時，此類複合結構的剛性會穩定地朝向不透流體層增大。 結果是，會導致不透流體材料破裂的尖銳褶皺的形成受到該加強結構的抑制。
[0099] 另外，附加的聚合物材料可以是用於將多孔材料穩定地層壓到不透流體層的粘合 層，因為附加的聚合材料滲透多孔材料的孔隙並緊密粘結到不透流體層的金屬材料。
[0100] 如果通過使用PU樹脂或使用例如FEP或PFA等其它熱塑性材料將加強層粘結到 不透流體層，那麼可以實現充分緊密的層壓。
[0101] 不透流體層可以由金屬材料製成，以提供良好的不透流體性。特別適合的金屬材 料是鋁或鋁基合金。替代地，銅或銅基合金可以用以提供良好的不透流體性。
[0102] 在一些實施例中，加強層甚至還可以構造成提供額外的熱保護。此類加強層在一 些方面具有與下文更詳細地討論的熱保護罩相似的特徵。
[0103] 申請人:保留要求保護聚合物複合層壓材料、特別是聚合物/金屬複合層壓材料的 權利，該層壓材料通常具有加強層以如上所述限制褶皺的形成，即用於與本文所述包封件 不同的其它結構。
[0104] 可以至少在不透流體層的一側上將附加的密封層例如通過軋光而施加在該不透 流體層上。該密封層可以包括熱塑性聚合物（例如，聚氨酯（PU) ;PP;PE;聚酯）。該密封 層可以包括不透流體層的不透流體性並且可以允許兩個包封部件焊接在一起以產生不透 流體包封件。為了改善不透流體層的粘合特性，可以例如通過電暈放電、等離子體放電、底 塗等對層表面進行預處理。可能的焊接方法包括熱密封、超聲波焊接和微波焊接。
[0105] 在其它可能的實施例中，將一個或多個膠珠（如由熱塑膠、矽樹脂、接觸型粘合 齊U、反應性膠系統製成的）施塗到待粘結的不透流體層的各表面中的至少一個，然後將另 一表面附連到膠珠。
[0106] 例如，該包封件可以由金屬/聚合物複合材料製成。
[0107] 在一個實施例中，鋁/聚合物複合材料用於形成包封件。此類複合物可以包括聚 對苯二甲酸乙二醇酯（PET)層、鋁（A1)層以及聚乙烯（PE)層。對於鋁層的合理厚度範圍 是4iim至25iim之間。如果鋁層的厚度為至少12iim，則此類複合物在一個實施例中顯示 為充分不透流體的。在本發明的另一個實施例中，鋁層可以包括一個或多於一個的鋁片。在 多於一個鋁片的情形下，這些鋁片彼此附連以形成單個鋁層。通過使用連續的粘性聚合物 片來將若干鋁片粘結在一起，可以實現這些鋁片的附連。在另一實施例中，使用氣相沉積工 藝來形成鋁片。聚乙烯層可以用作密封層，藉由該密封層，相鄰的各包封層可以在特定區域 中不透流體地粘結在一起，以形成包封件。該聚乙烯層的厚度可以在20ym至60ym之間。 優選厚度是大約40ym。PET層可以用作覆蓋層，以提供包封件的外表面的所需特性。在一 個實例中，可以使用12um厚的PET層。前述複合層結構可以通過德國克布希塞瓦有限公 司（K〇-busch_SengewaldGmbH)獲得。
[0108] 用於形成包封件的其它可能複合層包括但不限於：
[0109] 層狀複合結構，其由以下形成：
[0110] -PET/錯/聚丙烯（密封層）（可用德國阿克包裝有限公司（AlcanPackaging GmbH)的商標名為Flexalcon?的產品）
[0111] _層狀複合結構，其由以下形成：
[0112]PET/粘合劑/鋁/粘合劑/共聚物/聚乙烯（可用德國阿克包裝有限公司（Alcan PackagingGmbH)的商標名為Tubalflex?的產品）。
[0113] 在一實施例中，處於未活化構造的氣體發生劑可以具有液體形式。在此情形下，適 應性隔熱的層狀結構的活化溫度可以對應於氣體發生劑的沸騰溫度。
[0114] 在另一實施例中，固體或膠體可以用作氣體發生劑。該固體優選地形式為粉末，此 提供了較大的表面面積。膠體是一種根據化學鍵合和/或物理鍵合機理（例如共價鍵合的 化學機理，或者例如範德瓦耳斯鍵、立體鍵合效應的物理機理）的化合物，在該化合物中嵌 有功能基。用於膠體的實例是水凝膠。膠體可以具有有限部分的固體。由於包封件的不透 流體性要求，固體或膠體比液體更容易控制。
[0115] 液態或固態的氣體發生劑的活化可以涉及物理轉變，即相變到氣相的過程。氣體 發生劑的形式可以是液態，然後通過活化而蒸發氣體發生劑。也可以使用能夠經歷升華變 成氣相的固態氣體發生劑。
[0116] 此不是意為將熱量轉變成潛伏熱，以減緩溫度的升高。而是，意為將所有熱量轉變 成第一層和第二層之間的距離的增大。在相變不需要提供潛伏熱的情形下，在腔中的氣體 生成是快速的，並且因此，可以在活化溫度下實現第一層和第二層之間的距離的快速增大。 在較低活化溫度時，此是特別有利的，因為已經發現，降到大約50°C的相當低的活化溫度時 可以實現較快的活化速率。因此，在服裝中，本發明的層狀結構不需要位於該服裝的外側附 近，該服裝的外側通常暴露於最高溫度（例如在火焰中）。而是，可以將層狀結構定位成更 靠近服裝的內側，即朝向穿著者的皮膚。此類布置降低了所使用的材料的耐熱性方面的要 求。
[0117] 在實施例中，氣體發生劑可以具有不大的汽化焓或升華焓。汽化焓可以是150J/g 或更低。在另一實施例中，在物理解吸或化學反應的情形下，氣體發生劑具有較低的活化能 量。
[0118] 在流體式氣體活化劑的情形中，該氣體活化劑可以具有低於200°C的沸騰溫度。 在特定實施例中，使用30°C至100°C之間的沸騰溫度，優選地使用30°C至70°C之間的沸 騰溫度，更優選地使用40°C至60°C之間的沸騰溫度，最優選地使用45°C至55°C之間的 沸騰溫度。在特定實施例中，使用沸點在大約49°C時的流體。用於該流體的實例是包含 1，1，1，2,2,4,5,5,5-全氟叔丁醇-4-(三氟甲基）-3-戊酮化&0&(：(0)〇?化&) 2)的流體 ("3MNOVEC? 1230FireProtectionFluid(防火流體）"是可用的）。此類流體的汽 化焓是大約88J/g。
[0119] 在一些實施例中，使用具有一個或多個以下特徵的流體式氣體發生劑：液體凝固 點低於室溫；不可燃溫度或著火點溫度高於200°C;無害的；無毒或至少低毒；低臭氧消耗 可能性；低全球變暖可能性；高化學和/或溫度穩定性。在發生流體熱分解的情形下，優選 的是，此類熱分解是可逆的。
[0120] 氣體發生劑可以選自但不限於以下化合物或它們的混合物：氟氯烴化合物；全氟 聚醚；氫氟醚；氫氟碳化物；氫氟酮；全氟模擬物等類似物。通常，此類液體用於像熱交換 器、冷凍、空調、消防、電子工業中的清潔/冷卻流體。
[0121] 用於可構思的流體的實例是：Galden?HT55、Galden?SV55、Galden?ZV60， 所有這些流體都可以從SolvaySolexis公司購得；Novec? 1230FireProtection Fluid(防火流體）、N〇vec? 649EngineeredFluid(工程流體）、N〇vec?HFE7100、 Novec?HFE7200、Novec?HFE7500,所有這些流體都可以從3M公司購得；Vertrel?XF 2, 3-二氫十氟戊烷，可從DuPont(杜邦）公司購得；Asahiklin?AE，Asahildin?A，可從 AshahiGlass(阿什利玻璃）公司購得；DaikinHFC，可從Daikin(大金）公司購得。
[0122] 在另一實施例中，處於未活化構造的氣體發生劑可以具有液體、膠或固體形式，並 且適應性隔熱層狀結構的活化溫度是對應於化學反應的活化能量的溫度，該化學反應導致 從氣體發生劑釋放至少一種氣態化合物。
[0123] 當氣體發生劑是固體或膠時，通過化學過程可以容易地實現活化，該化學過程產 生能夠釋放成氣相的化合物。已知產生氣態反應物質的多種化學反應。實例是：釋放嵌在 膠體中的氣體化合物；碳解反應；從氯化銨釋放氨氣和鹽酸。用於釋放氣態化合物的優選 化學反應具有在活化溫度時反應速率急劇增大的動能，並且具有快速的反應速率。
[0124] 當生產包封件時，為了便於操作氣體發生劑，特別地為了便於將氣體發生劑放置 在腔中，使用定量輔助件。
[0125] 在一個實施例中，包封件可以包括定量輔助件，其中定量輔助件延伸到腔中，並且 具有施加有氣體發生劑的部分，所述部分包含在腔中。在多種情形下，氣體發生劑可能是由 於其粘性、逸度、粘著性和/或由於其是有害的而難以操縱的物質。在此類情形中，使用定 量輔助件會是有利的，因為使用定量輔助件比單獨使用氣體發生劑操作起來容易地多。當 氣體發生劑活化時，氣體發生劑會增大腔中的體積。如果氣體發生劑在後續步驟中去活化， 則該氣體發生劑還可以在定量輔助件處聚集。然而，此不是絕對必要的。可以構思的是，氣 體發生劑一旦重新轉化成未活化構造則會與定量輔助件獨立地包含在的腔中。
[0126] 定量輔助件可以由能夠吸收處於未活化構造的氣體發生劑的材料製成。替代地， 定量輔助件可以由能夠吸收處於未活化構造的氣體發生劑的材料製成。通常，當氣體發生 劑安全地包含在定量輔助件的結構中時，吸收氣體發生劑的定量輔助件會允許在生產過程 中更好地操作氣體發生劑。然而，可能會發生，氣體發生劑的吸收過程可能會被阻礙或至少 被減緩。在此類情形中，僅在表面處粘附到定量輔助件的氣體發生劑會是有益的。
[0127] 在一實施例中，定量輔助件可以小於處於氣體發生劑的未活化構造下的腔，以使 得定量輔助件可以安全地由封圍該腔的包封件來封圍。
[0128] 在其它實施例中，將定量輔助件與包封件的材料焊接在一起。在此類情形中，定量 輔助件可以由這樣的材料製成，即，在將定量輔助件與包封件的材料焊接在一起時，該材料 能夠支持不透流體部的成形。定量輔助件的此類構造是有利的，因為其允許定量輔助件夾 在必須粘結在一起以形成不透流體部的各層之間，並允許定量輔助件與所述各層焊接在一 起。例如，該定量輔助件可以是形成可焊接配料輔助層的片材。在本 申請人:的國際專利申 請第PCT/EP2011/051265號中描述了此類定量輔助件的多個實施例。通過引用的方式將對 這些定量輔助件的描述合併入本文。
[0129] 如上所述的包封件可以用以形成提供適應性隔熱的層狀結構，該層狀結構包括第 一層、第二層、至少一個根據所附權利要求的任一項的包封件，該包封件設置在第一層和第 二層之間，第一層、第二層和腔布置成使得第一層和第二層之間的距離響應於腔內的氣壓 增加而增大。
[0130] 本文所述的層狀結構限定一結構，至少在該結構的未活化狀態時，該結構包括基 本沿側向延伸到平坦或片狀構造（如由長度方向和寬度方向限定的），並且是薄的。如果一 構造在其正交於長度方向和寬度方向的方向上的厚度遠小於長度和寬度，那麼考慮該構造 是薄的。在典型應用中，本文所限定的層狀結構會是在彎曲方面為柔性的層狀結構，或者是 剛性的層狀結構.
[0131] 第一層和第二層可以是布置成沿層狀結構的厚度方向面向彼此的各層。第一層和 第二層沒有必要一定是相鄰的層。除了腔，層狀構造的其它結構元件（例如隔熱材料）可 以間設於第一層和第二層之間。第一層和第二層一般基本平行於彼此並正交於厚度方向延 伸。可以沿厚度方向測量第一層和第二層之間的距離。在第一層和/或第二層不處於相同 平面、而是具有帶凹陷部或凸出部的結構的情形下，在各層之間的距離意為參照給定的參 考平面。在實際實施方式中，第一層和第二層可以例如是織物層（例如第一織物層和第二 織物層），其中，腔被夾在第一層和第二層之間。第一層和/或第二層可以分別指內層和外 層。在將本發明層狀結構應用於服裝中的織物時，術語"內層"意為朝向穿著者的身體的層， 並且通常布置為儘可能地靠近穿著者的皮膚，而術語"外層"意為遠離穿著者的身體朝向環 境的層。
[0132] 該層狀結構可以包括多個腔，每個腔可以由相應的包封件包圍。優選地，每個包封 件都是不透流體的。在此類布置中，各包封件布置成彼此相鄰並且彼此間隔一定距離。
[0133] 例如，此類層狀結構可以包括多個包封件並具有絎縫毯的構造，其中，第一層和第 二層通過縫線彼此聯接，以形成多個囊袋，並且，其中這些包封件分別被插入相應的囊袋 中。
[0134] 特別是在包封件本身不透水蒸氣的情形下，這種結構提供層狀結構的透氣性。更 恰當地說，在包封件之間的空間維持透氣性。此類空間至少在層狀結構的未活化構造下形 成。在活化狀態時，各包封件之間的空間優選地大幅縮減，因為各包封件僅被充脹並且基本 沒有增加它們的表面面積。因此，即使在層狀結構的活化狀態時，也維持透氣性。
[0135]包封件可以具有墊片或薄片的形式，墊片或薄片在未活化狀態時是扁平的，而在 活化狀態時將形狀改變成充脹枕袋的形狀。
[0136]本文所使用的透氣性應當理解為指層狀結構或包括該層狀結構的織物或服裝的 這樣特性，其能將水蒸氣從層狀結構的一側傳輸到層狀結構的另一側。在一個實施例中，層 狀結構可以也是不透水的，其中包括至少一個不透水的和可透水蒸氣（透氣）的功能層。在 一個實施例中，第一層和/或第二層包括所述功能層。在另一實施例中，所述功能層形成該 層狀結構的附加層。可以使用適合的隔膜來實現該功能層，所述隔膜例如是由膨脹型聚四 氟乙烯（PTFE)製成的微孔隔膜。
[0137]本文所述的術語"可透水蒸氣的層"意為包括能夠確保水蒸氣傳輸通過一層或所 述層狀結構或層狀複合物的任何層。該層可以使本文所述的紡織層或者功能層。該功能層 可以具有可透水蒸氣性，該可透水蒸氣性測定為水蒸氣傳輸阻力（Ret)小於30(m2Pa)/W。
[0138]水蒸氣傳輸阻力或蒸氣傳輸阻力（Ret)是片狀結構或複合物的特定材料的屬性， 該屬性決定了在恆定的局部壓力梯度下通過給定區域的潛在蒸發熱通量。如果根據本發明 的層狀結構、織物複合材料、紡織層或功能層具有150(m2Pa)/W或低於150(m2Pa)/W的水蒸 氣傳輸阻力（Ret)，那麼認為該層狀結構、織物複合材料、紡織層或功能層是可透水蒸氣的。 功能層優選地具有低於30(m2Pa)/W的Ret。根據ISOEN11092(1993)來測量水蒸氣傳輸 阻力（Ret)。
[0139] 如本文所使用的"功能層"限定薄膜、隔膜或者塗層，該薄膜、隔膜或者塗層提供對 於空氣滲透和/或一定範圍內其它氣體的滲透（例如氣體化學挑戰）的屏障。由此，功能 層是不透空氣的和/或不透氣的。功能層在具體實施例中是不透空氣的，但是在其它應用 中可以是透空氣的。
[0140]在其它實施例中，功能層也提供對液態水滲透的屏障，並理想地提供一定範圍的 液體化學挑戰的屏障。如果該層在至少〇. 13巴的壓力下防止液態水滲透，那麼認為該層是 不透液體的。在與ISO811(1981)描述的相同條件的基礎上，可以在功能層的試樣上測量 透水壓力。
[0141]在一個實施例中，該功能層可以包括一個或多個層，其中該功能層是可透水蒸氣 的但是不透空氣的，以提供不透空氣的但是可透水蒸氣（透氣性）的特性。優選地，該隔膜 也是不透液體的，至少是不透水的。
[0142] 美國專利第3, 953, 566號公開了本文中所使用的適合的不透水、但可透水蒸氣的 柔性隔膜，其還公開了一種膨脹型聚四氟乙烯（PTFE)材料。膨脹型PTFE具有微結構，該微 結構的特徵是各結點由原纖維互連。如果需要，可以如US6, 261，678所述，通過將疏水和 /或疏油的塗覆材料塗覆該膨脹型PTFE來改善不透水性。
[0143] 不透水但可透水蒸氣的隔膜也可以是微孔材料，微孔材料諸如是高分子量的微孔 聚乙烯或聚丙烯、微孔聚氨酯或聚酯，或者親水的單體聚合材料（諸如聚醚型聚氨酯）。
[0144]在具體實施例中，層狀結構和/或包封件可以構造成能夠可逆地改變。在此類實 施例中，氣體發生劑構造成響應於相應的溫度改變而分解或蒸發，以及重新組合或再次冷 凝。在活化循環中，響應於溫度升高，第一層和第二層之間的距離會從第一距離（處於氣 體發生劑的未活化構造）增大到第二距離（處於氣體發生劑的活化構造）。在去活化循環 中，響應於溫度降低，第一層和第二層之間的距離會從第二距離（處於氣體發生劑的活化 構造）減小到第一距離（處於氣體發生劑的未活化構造）。類似地，在活化循環中，響應於 溫度升高，由包封件封圍的腔的體積會從第一體積（處於氣體發生劑的未活化構造）增大 到第二體積（處於氣體發生劑的活化構造）。在去活化循環中，響應於溫度降低，包封件的 體積會從第二距離（處於氣體發生劑的活化構造）減小到第一距離（處於氣體發生劑的未 活化構造）。此系列的活化循環和去活化循環可以重複多次。應當理解，本文所使用的術語 "第一距離"（處於氣體發生劑的未活化構造）和"第一體積"（處於氣體發生劑的未活化構 造）涉及層狀結構/包封件處於非充脹狀態的情況，而本文所使用的術語"第二距離"（處 於氣體發生劑的活化構造）和"第二體積"（處於氣體發生劑的未活化構造）涉及層狀結 構/包封件處於充脹狀態的情況。對於可逆的"層狀結構/包封件"，在活化/去活化循環 開始之前和完成之後實現的第一距離或第一體積不需要是精確相同的。而是，這些距離/ 體積應當在活化/去活化循環開始之前和完成之後合理地位於同樣的範圍內，以允許開始 新的第二活化/去活化循環等。可以對第二距離或第二體積進行類似的考慮。可逆性要求 執行至少一個完整的活化/去活化循環以及可以再進行至少一個活化過程。在具體實施例 中，可以實現更多個相繼的活化/去活化循環（例如，2個完整循環、5個完整循環、10個完 整循環或者更多個完整循環）。
[0145] 包封件不會在活化後破裂，因此，活化過程在原理上是可逆的，並且可以重複多 次。此需要一種氣體發生過程，該氣體發生過程在原理上可逆的，並且所釋放的氣態產物留 在腔中（即，包封件應當至少暫時地對於所釋放的氣體是氣密的）。用於可逆氣體發生過程 的典型實例是氣體發生劑（形式為純化合物或形式為混合物）的物理相變或升華過程（例 如碘的升華）。用於可逆氣體發生過程的另一實例是例如氯化銨的可逆分解。
[0146] 優選地，層狀結構和/或包封件是柔性的並且具有"自恢復能力"。由此，在去活化 循環中，包封件自動地恢復其初始形狀，即，恢復其在氣體發生劑活化開始之前的形狀。不 需要進一步的機械動作來支持該過程。包封件的"自恢復能力"由包封件的不透流體支持。 在去活化循環中，氣體發生劑在從氣相轉變到液相時一般會增大其密度。由此，氣體發生劑 會在未活化構造時比在活化構造時佔據小得多的體積。如果在去活化循環期間沒有空氣流 入包封件，氣體發生劑的該轉變會導致包封件收縮成（扁平）形狀，其中，該包封件封圍具 有最小體積的腔。通過該過程，第一層和第二層之間的距離也會返回到在氣體發生劑處於 未活化構造時的初始距離。
[0147] 如上所述的層狀結構的構造允許提供由相應包封件封圍的宏觀的腔，當經受高溫 時，這些包封件可以活化。
[0148] 如上所述的層狀結構可以合併在織物複合物結構中。術語"織物"涉及由交疊的 紡線、纖維或細絲製成的平面紡織結構。該紡織結構可以是紡織織物、無紡織物、絨頭織物 或它們的組合。"無紡"織物層包括纖維和/或細絲製成的網、氈、針織物、編織物、纖維棉絮 等類似物。"紡織"織物層是使用任何組織的紡織織物，其諸如是平織、破斜紋、方平組織、緞 紋組織、斜紋組織等。認為平織和斜織是在貿易中使用最廣泛的織物。
[0149] 所述織物複合物結構通常會包括布置到彼此的多個織物層。所述多個織物層可以 包括具有外側和內側的熱保護外殼結構。所述多個織物層也可以包括如上所述的提供適應 性隔熱的層狀結構。
[0150] 在具體實施例中，提供適應性隔熱的層狀結構可以布置在熱保護外殼結構的內側 上。
[0151] 作為一個實施例，熱保護外殼結構是指提供基本防火功能的物品（諸如服裝） 的外層。該熱保護外殼結構可以包括耐火、熱穩定的織物，所述織物例如為包括如聚醯亞 胺（間位芳綸、對位芳綸）等耐火織物的紡織的、針織的或無紡織物，或它們的混合。用 於耐火或熱穩定的織物具體實例包括聚苯並咪唑（PBI)纖維；聚苯並惡唑（PB0)纖維； 聚二咪唑並亞吡啶二羥基亞苯基（PIPD);改性聚丙烯腈纖維；聚（間苯二甲醯間苯二 胺（metaphenyleneisophthalamide))，由杜邦公司（E.I.DuPontdeNemours，Inc)以 Nomex?商標出售；聚（對苯二甲醯對苯二胺（paraphenyleneterephthalamide))，由杜 邦公司以Kevlar?商標出售；三聚氰胺；阻燃（FR)棉；FR人造絲；PAN(聚丙烯腈）。還可使 用包含多於一種上述纖維的織物，例如Nomex?/I<eviar?。在一個實施例中，使用由機織 的Nomex?DeltaT(紡織品重量為200g/m2)製成的外殼層。
[0152] 國際標準ENISO15025(2003)中具體給出 了阻燃材料。DINENIS014116 (2008) 具體給出了評價材料阻燃性的測試方法。根據DINENIS014116(2008)，給出了不同水平的 阻燃性。例如，對於準備用於消防服的耐火材料，要求其能通過DINENISO14116(2008) 中的3級測試程序。對於標準不太嚴格的其他應用，等級1和2就足夠了。
[0153] 所述織物還可包括屏障結構。在一個實施例中，可將屏障結構布置在熱防護外殼 結構的內側。
[0154] 在具體應用中，該屏障結構包括至少一個功能層。所述功能層可以是可透水蒸氣 且防水的，並且包括至少一層可透水蒸氣且防水的隔膜。
[0155] 該屏障結構是用作液體屏障但允許溼潤蒸氣通過該屏障結構的部件。在服裝中， 諸如例如消防員戰鬥服中，這種屏障結構能使水不進入服裝內側，從而儘可能減小消防員 承載的重量。另外，該屏障結構允許水蒸氣（汗）逸出--這是當在熱環境中工作時的重 要功能。通常，該屏障結構包括隔膜，該隔膜層疊到至少一個紡織層（如無紡織物或紡織織 物）上。用於層疊到至少一個紡織層（在）隔膜材料（也稱為層疊物）包括膨脹型聚四氟乙 烯（PTFE)、聚氨酯及其組合。商業可用的此類層疊物的例子包括商品名為CROSSTECH? 的溼氣屏障疊物，或者位於無紡或紡織的間位芳族聚醯胺織物上的Neoprene?隔膜。
[0156] 在一種實施方式中，使用了這樣一種屏障結構，其包括按照EP0 689500B1中所 述製成的膨脹型PTFE(ePTFE)隔膜。可以將屏障層粘合到用無紡芳族聚醯胺紡織物（15% 的對位芳族聚醯胺和85%的間位芳族聚醯胺）製成的紡織物重量為90g/m2的紡織層上。 此類屏障結構可以商品名GO^lE-TEX?FireblockerN購得。在另一個實施方式中，使 用了以商品名CROSSTECH/Nomex?PJ溼氣屏障購得的屏障結構。這種溼氣屏障包括 ePTFE膜，其中聚氨酯層附連於織物重量為105g/m2的聚醯胺織物（Nomex?niA)。可使 用其他屏障，例如US4 493 870、US4 187 390或US4 194 041中所述。
[0157] 可以想到除溼氣屏障以外的屏障，例如提供至少一個功能層的屏障，該功能層防 止氣體和/或液體的滲透，如氣體、液體和/或氣溶膠形式的化學化合物，或者如包含形式 為氣體、液體和/或氣溶膠的生物材料的物質。在具體實施例中，此類其它屏障層也可以是 透氣的。
[0158] 該屏障結構可以位於熱保護外殼結構與提供適應性隔熱的層狀結構之間。
[0159] 該織物可用於防護服裝或功能性服裝，防護服裝或功能性服裝通常用於如消防、 執法、軍事或工業性作業等應用，其中，需要保護穿用者不受環境影響，或者其中，需要在給 定環境條件下提供所需的功能特性。可能需要服裝保護穿用者防熱、防火或防液體衝擊。通 常需要服裝為穿用者提供足夠的舒適度，使得他能夠做他要做的工作。
[0160] 特別是，此意為該織物適用於防火/防熱服裝中。
[0161] 下文中，將參照示出各實施例的附圖來更詳細描述本發明的示例性實施例。
[0162] 圖la示出了在一實施例中用以形成包封件的層的簡化示意性剖視圖；
[0163] 圖lb示出了用以形成包封件的另一層的簡化示意性剖視圖；
[0164] 圖lc示出了另一層的簡化示意性剖視圖，該另一層包括用以限制形成褶皺的聚 合物加強層，此類層也用以形成包封件；
[0165] 圖2a和圖2b示出了處於未活化狀態和活化狀態的PCT/EP2011/051265中描述的 包封件的實例；
[0166] 圖3a至圖3c示出生產包封件的方式；
[0167] 圖3d示出了在摺疊以形成第一和第二子腔之前的構造下的單個包封件；
[0168] 圖3e示出了片層結構的實施例，該片層結構包括處於摺疊前的構造下的單個包 封件的三個互連的子腔；
[0169] 圖4a示出了封圍包括氣體發生劑的腔的包封件的三個不同實施例的簡化示意性 剖視圖，其中該包封件的層壓的各層彼此焊接在一起以形成包封件；
[0170] 圖4b示出了封圍一腔的包封件的三個不同實施例的簡化示意性剖視圖，該腔包 括施加在定量輔助件上的氣體發生劑；
[0171] 圖4c示出了封圍一腔的包封件的三個不同實施例的簡化示意性剖視圖，該腔包 括施加在可焊接的配料輔助層上的氣體發生劑；
[0172] 圖4d示出了包封件的三個不同實施例的簡化示意性剖視圖，該包封件封圍兩個 獨立的腔，各腔都包括氣體發生劑；
[0173] 圖4e示出了處於活化狀態的包封件的三個不同實施例的簡化示意性剖視圖，其 中熱保護罩施加在包封件的熱量暴露側上；以及以剖視圖的方式示出了熱保護罩的細節；
[0174] 圖5示出了根據一實施例的包括經由流體通道連接的兩個子腔的包封件的實施 例的簡化示意性平面圖，該包封件處於沿折線摺疊包封件以疊置兩個子腔之前的構造中；
[0175] 圖6a示出了圖5的包封件在摺疊後的簡化示意性剖視圖，該包封件處於這樣的狀 態中，在該狀態時，氣體發生劑處於未活化構造；
[0176] 圖6b示出了圖5的包封件在摺疊後的簡化示意性剖視圖，該包封件處於這樣的狀 態中，在該狀態時，氣體發生劑處於活化構造；
[0177] 圖6c示出了包括處於摺疊構造的三個子腔的另一包封件的簡化示意性剖視圖， 該包封件處於這樣的狀態中，在該狀態時，氣體發生劑處於未活化構造；
[0178] 圖6d示出了在圖6c的包封件的簡化示意性剖視圖，該包封件處於這樣的狀態中， 在該狀態時，氣體發生劑處於活化構造；
[0179] 圖6e示出了根據圖5、圖6a的包封件在摺疊後的簡化示意性平面圖；
[0180] 圖7a示出了由兩個相同的子包封件形成的另一包封件的簡化示意性剖視圖，這 兩個相同的子包封件位於彼此之上地粘結在一起，該包封件處於這樣的狀態中，在該狀態 時，氣體發生劑處於未活化構造；
[0181] 圖7b示出了在圖7a的包封件的簡化示意性剖視圖，該包封件處於這樣的狀態中， 在該狀態時，氣體發生劑處於活化構造；
[0182] 圖8a示出了根據一實施例的層壓結構的簡化示意性剖視圖，該層壓結構由定位 在第一層和第二層之間的處於未活化狀態的多個包封件形成；
[0183] 圖8b示出了根據另一實施例的層壓結構的簡化示意性剖視圖，該層壓結構具有 定位在第一層和第二層之間的處於未活化狀態的多個包封件；
[0184] 圖8c示出了根據另一實施例的層壓結構的簡化示意性剖視圖，該層壓結構具有 定位在第一層和第二層之間的處於未活化狀態的多個包封件；
[0185] 圖8d示出了根據另一實施例的層壓結構的簡化示意性剖視圖，該層壓結構具有 定位在第一層和第二層之間的處於未活化狀態的多個包封件以及層壓到第一層和第二層 之一上的附加功能性隔膜；
[0186] 圖8e示出了根據另一實施例的層壓結構的簡化示意性剖視圖，該層壓結構具有 定位在第一層和第二層之間的處於活化狀態的多個包封件和護罩；
[0187] 圖9a示出了包括層狀結構的織物的簡化示意性剖視圖；
[0188] 圖9b至圖9g示出了根據本發明的包括提供適應性隔熱的層狀結構的織物的其它 可能構造；；
[0189] 圖10示出了包括圖9a所示的織物的消防員的夾克；
[0190] 圖11示出了當層狀結構從未活化狀態變為活化狀態時，用以測量第一層和第二 層之間的距離的增量的設備的示意草圖；
[0191] 圖12示出了層狀結構試件的示意草圖，以測量當層狀結構從未活化狀態變為活 化狀態時第一層和第二層之間的距離的增量；
[0192] 圖13示出了用於層狀結構的功能性試驗的結果，該層狀結構構造成可逆地經歷 多個活化/去活化循環；
[0193] 圖14示出了用於執行熱量暴露試驗的設備的示意圖；
[0194] 圖15示出了一曲線圖，該曲線圖描述了用如圖9g所示的織物執行的熱量暴露試 驗的結果；
[0195] 圖16以示意圖的形式示出了用以測量用以形成包封件20的片材8中的褶皺的形 成情況的設備；以及
[0196] 圖17示出了不同類型的片材8在執行褶皺形成試驗之後的照片。
[0197] 在所有附圖中，相同或具有相應功能的各實施例的部件分別由相同的附圖標記標 示。在以下描述中，僅在包括此類部件的實施例的第一個中來描述此類部件。應當理解的 是，相同的描述用於以下包含相同部件的各實施例中，其中相同的部件由相同的附圖標記 標示。除非有相反說明，否則，該附圖標記涉及各前述實施例中的該部件的相應描述。
[0198] 圖la示出了根據一實施例的層8的簡化示意性剖視圖。該層8可以用以製備包 封件。該層8是包括覆蓋層8a、不透流體層8b和密封層8c的層疊物。在一實例中，層8由 包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)的鋁/塑料複合材料一覆蓋層8a、鋁（A1) -不透流體 層8b和聚乙烯（PE) -密封層8c製成。為了提供足夠的氣密性，鋁層8b的合理厚度範圍 在4iim和25iim之間。在所示實例中，鋁層8b具有至少12iim的厚度。聚乙烯層8c用作 密封層，藉由該密封層，相鄰的各層壓層8可以不透流體地粘結在一起，以形成包封件。聚 乙烯層8c的厚度可以在20iim和60iim之間。優選厚度是大約40iim。PET層8a可以用 作覆蓋層以提供包封件的外表面的所需特性。在該實例中，使用的是12ym厚的PET層8a。 所述層壓層8可以通過德國克布希塞瓦有限公司（Ko-busch-SengewaldGmbH)獲得。
[0199] 圖lb示出了用於形成包封件的可替換層8。該層8也是層疊物，該層疊物包括厚 度為40ym的由PE製成的覆蓋層8a、厚度為至少12ym的鋁層8b以及厚度為40ym的PE 密封層8c。在該實施例中，覆蓋層8a由與密封層8c相同的材料製成。覆蓋層8a可以用作 附加的密封層。
[0200] 圖lc示出了包括複合聚合物加強層的另一層8的簡化示意性剖視圖，該加強層由 均質聚合材料層8d和多孔聚合材料層8e製成。在具體實施例中，該層8也用以形成包封 件20。複合聚合物加強層構造成限制在不透流體層8b中形成皺褶。如圖lc所示的加強層 在與金屬不透流體層8b、例如由鋁或鋁合金製成的不透流體層緊密層壓在一起時顯示為特 別有用的。
[0201] 在如圖lc所示的實施例中，當生產包封件時，加強層在不透流體層8b朝向外的一 側（在圖lc中為上側）粘結到不透流體層8b。在該實例中的加強層取代覆蓋層8a。該加 強層具有複合結構，該複合結構具有多孔聚合材料層8e和均質複合材料層8d。在該實例中 的多孔聚合材料層8e由膨脹型聚四氟乙烯（ePTFE)製成，並具有範圍為70iim至250iim的 厚度。在一個優選實例中，該厚度為200iim，其中密度為0. 7g/cm3。該多孔聚合材料層8e 可以具有〇. 2g/cm3至lg/cm3的密度。
[0202] 形成均質聚合層8d的聚合材料施加在多孔聚合材料層8e的在包封件中朝向內的 那側，即，施加到朝向不透流體層8b的那側。均質聚合材料層8d可以由諸如聚丙烯（PP)、 聚乙烯（PE)、聚氨酯（PU)、或聚醚酮（PEK)等聚合材料製成。均勻聚合材料層8d可以具有 在40iim至300iim之間的厚度。均質聚合材料層8d的聚合材料（雖然在圖lc中所示與 多孔層8e具有明顯的邊界）在實際中不具有此類明顯的邊界，而是該聚合材料一定程度上 滲透到多孔材料層8e的孔結構中。聚合材料的滲透深度可以在lOiim至50iim之間。聚 合材料滲透到多孔材料層8e的孔中致使層8e和8d之間牢固而緊密地粘結。另外，此類滲 透允許在所生產的包封件中、加強層在其朝向外的一側（圖lc中的上側）處（多孔聚合材 料層8e位於該側）的良好拉伸性與在不透流體層8b所粘結的那側處（均質聚合層8d設 置在該側）的良好的抗壓縮載荷的能力之間具有平穩過渡，
[0203] 使用聚氨酯樹脂將由多孔聚合材料層8和均質聚合層8d形成的該加強層粘結到 鋁製不透流體層8b。在圖lc所示的實施例中，用作聚合材料以形成均質聚合層8d的相同 聚氨酯樹脂用以將該加強層粘結到不透流體層。在其它實例中，可以使用不同於均勻聚合 層的粘合劑。
[0204] 內層8c是由PET製成的密封層，該密封層與圖8a和圖8b所示的實施例相似。
[0205] 圖2a示出了 申請人:先前國際申請PCT/EP2011/051265公開的包封件（總體上標 示為20)的簡化示意性剖視圖，該包封件封圍包括氣體發生劑（總體標示為18)的腔16。 在圖2a中，包封件20示出為處於氣體發生劑18的未活化構造，並且因此，包封件20具有 未被充脹的、基本上為平坦的形狀，其也稱為未活化狀態。在如圖2a所示的平坦構造中，包 封件20在厚度方向上的尺寸為d=d0,該尺寸顯著小於包封件20在與厚度方向正交的方 向（即側向Ax、Ay)上的尺寸Ax=AxO、Ay=AyO。在圖2a中，包封件20在厚度方向上的 尺寸由d標示。在圖2a中，包封件20沿側向的尺寸由Ax=AxO表示。在此，Ax表示包封 件20的焊縫的一端到相對焊縫所在那端的長度。在包封件的大體"圓形"或四邊形的實施 例中，包封件的尺寸Ax、Ay可以在所有側向上都大致相等。在具有大體細長形的包封件的 其它實施例中，沿寬度方向的尺寸Ax可以小於沿長度方向的尺寸Ay。
[0206] 在一實施例中，包封件20由兩個包封層12、14製成。兩個包封層12、14可以都具 有如圖la、圖lb或圖lc中所示的層8的構造。具體地，雖然沒有詳細示出，但是包封層12、 14可以都有三層構成，所述三層對應於圖la、圖lb或圖lc中所示的層8。包封層12形成 包封件20的上部，此上部封圍腔16的上部。包封層14形成包封件20的下部，此下部封圍 腔16的下部。包封層12和包封層14具有相同的構造，該構造例如是圖la所示的層8的 構造。包封件20具有最內密封層、中間不透流體層和外部覆蓋層。
[0207] 替代地，包封件20可以由如圖lb所描述的層8構造的兩個包封層12、14製成，或 者可以由如圖la所描述的層8構造的一個包封層12和圖lb所描述的層8構造的一個包 封層14製成。可替換的材料、特別是單層或具有或多或少複雜構造的層壓層，可以用於制 造如上所述的包封件20,前提是，材料本身是不透流體的並不透流體地粘結在一起，以使得 形成不透流體的包封件20。在一個實施例中，包封層可以由不透流體單個層（單層）製成。 可以通過焊接或膠粘將所述層形成包封件。
[0208] 包封件20封圍腔16,該腔16填充有氣體發生劑18。氣體發生劑18選取為在室 溫下具有合適的平衡蒸汽壓的液體。室溫被認為是限定氣體發生劑18的未活化構造。在 圖2所示的氣體發生劑18的未活化構造中，氣體發生劑18基本處於由18'所表示的液相。 包封件20提供腔16的基本不透流體的封圍，並因此腔16包含足夠量的氣體發生劑18,並 且腔16的其餘容積填充有氣體，特別是在注入氣體發生劑18時腔16中已封圍了剩餘量的 空氣或其它氣體。在所公開的實例中，氣體發生劑18是具有化學式CF3CF2C(0)CF(CF 3)2的 流體。該流體通常用於滅火併且能夠在市場上買到，其來自3M公司，商標名稱為"Novec? 1230滅火流體（Novec? 1230Fire extinguishing fluid)"。如上所述，其它流體可以用 於氣體發生劑。
[0209] 用於製造如圖2a所示的包封件20的第一方法如下：
[0210] 第一密封步驟：
[0211] 將根據圖la、圖lb的材料製成的兩個包封層12、14疊置在一起，使得它們對應的 密封層彼此面對。為了形成四邊形包封件20,使熱杆（密封寬度：2mm)與包封層12、14接 觸，以使各密封層接觸並將各密封層焊接在一起。此程序用於四邊形包封件20的四條邊中 的三條邊。由此,形成一條邊敞開的包封件。
[0212] 填充步驟：
[0213] 將包封件20放置在精確天平上，並且將氣體發生劑18例如使用注射針填充到該 包封件中。待填充的氣體發生劑的量由該天平控制。
[0214] 例如：在包封件20具有以下規範的情形下，將數量為0. 07g的氣體發生劑18填 充到包封件20中：包封件20由兩個包封層12、14形成，包封層12、14如上述由PET/A1/PE 製成，包封件20的外部尺寸為20mm長和20mm寬（對應於腔的內部尺寸為16mm長和16mm 寬），並且氣體發生劑18選定為Novec? 1230。
[0215] 第二密封步驟：
[0216] 在填充步驟完成後，用2mm的第四密封線封閉該包封件20的敞開邊。然後，沿密 封線精確地切割該包封件20。
[0217] 此方法也可用於生產如圖4a至圖4e、圖5、圖6a/b、圖7a/b所示的任意其它包封 件。在使用定量輔助件19的情形下，在填充步驟中，該定量輔助件19包括施加於定量輔助 件的氣體發生劑，在第二密封步驟之前或者在一些情形下甚至在第一密封步驟之前，將該 定量輔助件19放置在包封件內。
[0218] 可以用以下方法來測量用於如上述製造的包封件的填充量的正確性：
[0219] 根據第一密封步驟製造預定量的包封件20 (例如10個包封件），對這些包封件20 的每個都做標記，並且在4位小數天平（例如SatoriusBP121S)上逐個地進行稱重。通 過注射針將形式為液體的預定量氣體發生劑18從重力進給儲池中經由管路注射到包封件 內部，該重力進給儲池包括時間觸發閥。用於閥打開的預定時間由可調整電子計時器來保 證。通過第二密封步驟立刻封閉各個包封件20。對每個已填充的包封件20進行稱重，並 且減去空包封件20 (在填充之前測量）的重量。應當能夠實現與試樣組的平均值最大偏離 ±10%。
[0220] 圖3a至圖3d示出了製造根據圖2a、圖2b的包封件的第二方法。圖3a至圖3e示 出了該方法是如何用以生產如圖5、圖6a-圖6e所示的包封件20的。該方法如下：
[0221] 第一步驟（圖3a):
[0222] 使用細長片，例如該片是寬65mm並且長1. 3m，由根據圖la的層壓材料8製成。替 代地，可以使用不同尺寸的和/或由其它層壓材料製成的（例如由圖lb所示層壓材料8制 成的）片。將該片沿其長邊摺疊成以使得該層壓材料8的覆蓋層8a(見圖la和圖lb)位 於外側，並且該密封層8c位於內側。由此，上包封層12和下包封層14形成為使得包封層 12、14的密封層面向彼此。以此方式，產生預包封件101。預包封件101具有32. 5_的寬 度和1. 3m的長度。預包封件101在其一長邊102處封閉，並且沿其相對的長邊103敞開。 預包封件101的兩個短邊104和105是敞開的。
[0223] 第二步驟（圖3b):
[0224] 使旋轉超聲焊接滾輪（例如，寬為5mm)在敞開長邊103處與預包封件101接觸， 以使得使包封層12、14的兩個密封層彼此接觸。沿密封線106將各密封層連續地焊接在一 起，該密封線106平行於預包封件101的敞開長邊103延伸。由此，封閉長邊103,並且該 預包封件101具有管狀，其具有兩個敞開的短邊104、105。熱密封杆（密封寬度：2mm)在較 短的邊105中的一個處與預包封件101接觸，以使各密封層彼此接觸。將各個密封層沿密 封線107 (平行於較短的邊105延伸）焊接在一起，以使得在較短的邊105處封閉預包封件 101。由此，預包封件101具有其中一端封閉的管形。
[0225] 然後，將敞開的短邊104保持成高於封閉的短邊105,將氣體發生劑18經由敞開 短邊104填充到敞開的管狀預包封件101中。例如，對於如所述並且形成具有寬23mm且長 lm的內部尺寸的腔的預包封件101，該預包封件101由層壓層8製成，該層壓層8如上所述 以及如圖la所示由PET/A1/PE製成，並且對於氣體發生劑18,是如上所述已知為Novec? 1230的液體，將量為4ml的氣體發生劑18填充到預包封件101中。
[0226] 第三步驟（圖3c):
[0227] 將預包封件101保持成使其敞開的短邊104朝上，並且將預包封件101保持在堅 直位置，以使得填充在該腔中的氣體發生劑18集中在預包封件101的封閉的較短邊105 處。從該封閉的較短邊105處開始，使預包封件101與第二超聲焊接滾輪110緊密接觸。焊 接滾輪110是具有一對焊接滾輪110、111的超聲焊機中的一部分。焊接滾輪110具有周向 面112,該周向面112形成有多個周向密封輪廓114。每個密封輪廓114都具有與待製造的 包封件（圖2d)的密封線形狀對應的形狀。在此構造中，焊接滾輪111具有平坦的周向表 面。
[0228] 從封閉短邊105開始，將預包封件101傳送通過一對焊接滾輪110、111，參見圖2c 的箭頭B，其示出了預包封件101的運動方向。以此方式，焊接滾輪110首先與預包封件101 的封閉短邊105接觸，並最後與預包封件101的敞開短邊104接觸。
[0229] 當焊接滾輪110接觸預包封件101時，在密封輪廓114之一接觸預包封件101的 區域中，由旋轉的超聲焊接滾輪11〇、111推開氣體發生劑18,因為在此區域中，各密封層彼 此接觸並焊接在一起。以此方式，在預包封件101中形成封閉的密封輪廓116,該密封輪廓 116限定最終密封件20 (圖2d)的密封部分。
[0230] 當預包封件101行進穿過旋轉的焊接滾輪110、111之間的間隙時，在預包封件101 中形成多個相繼的密封輪廓116。各密封輪廓116封圍一相應的腔16,該腔包括由預定量 氣體發生劑18所填充的第一子腔16a和第二子腔16b。
[0231] 已發現，遵循上述的程序，在預包封件101中形成的各個子腔16a、16b可以由近似 相等的預定量氣體發生劑18填充。通過使用超聲焊接工具（例如形式為一對超聲焊接滾 輪110、111)以在預包封件101中形成密封輪廓116可以獲得特別好的可複製結果。
[0232] 在一個實例中，具有上述20填充密封輪廓116的尺寸，可以形成每個都具有寬 20mm和長46mm的外部尺寸，以及寬16mm和長18mm的子腔尺寸。
[0233] 第四步驟（圖3d):
[0234] 最後，例如通過使用手動或自動標準衝切機切割出在其內形成有密封輪廓116的 最終預包封件101，該衝切機中帶有衝模，該衝模具有密封輪廓116的外部尺寸的形狀。以 此方式，製造出如圖3d所示的具有第一子腔16a和第二子腔16b的單個包封件20。
[0235] 甚至可以構思，省略或修改第四步驟，即最後的切割步驟。然後，不是形成多個單 獨包封件20,而是提供夾持型層壓片20 (圖3e)。在此類片層結構中，包封件20可以由沿 單個線對齊的子腔16a、16b、16c形成，如圖3e的片層結構所示，該片層結構由根據圖3a至 圖3c的預包封件101製造。
[0236] 用於根據上述第二方法製造的預包封件的填充量的正確性可以用以下方法測 量：
[0237] 根據上述第一至第四密封/填充步驟製造預定數量的包封件20 (如10個包封 件），對這些包封件20的每個做標記並且在4位小數天平（例如Satorius BP121S)上逐個 地進行稱重。將每個包封件20放置在熱板上，該熱板的溫度很好地高於氣體發生劑18的 活化溫度，以確保每個包封件20都會脹開並完全釋放氣體發生劑18。在4位小數天平上 逐個地對空包封件進行稱重。計算每個包封件的重量損失。在包封件材料溼度敏感的情形 下，必須使各包封件在同樣的環境中適應至少1小時，該環境理想的是23°C且相對溼度為 65%。
[0238] 可以根據以下方法測量包封件的不透流體性：
[0239] 用以測量包封件不透流體性的方法1:
[0240] 逐個將每個包封件20做標記。在4位小數天平（例如SatoriusBP121S)上逐個 地對每個包封件20進行稱重。將每個包封件20儲存在預定環境條件（20°C，65%相對溼 度）下。在儲存一個月後重複所述稱重程序。對該程序連續做至少6個月。在6個月後的 重量損失應當小於填充重量的20%，較佳地小於填充重量的10%，理想地小於填充重量的 1%。另外，在六個月後，在熱板或水槽中檢測每個包封件20的功能。在經歷了高於活化溫 度的溫度之後，包封件20應當顯示出厚度增加。
[0241] 圖4a至圖4e每個都示出了封圍一腔16的包封件20的三個不同實施例。圖4a 至圖4e的每個都示出了位於頂部的、形式與圖2a/圖2b類似的單個包封件20的第一實施 例，位於中間的、形式與圖5、圖6a/圖6b、圖6c/圖6d類似的摺疊包封件20的另一實施例， 以及位於底部的、形式與圖7a/圖7b類似的堆疊包封件20的另一實施例。.
[0242] 圖4a示出的三個不同的包封件20都包括呈液體形式的氣體發生劑18,或者形式 為高粘度液體，或者形式為施加於包封件20的內壁的塗層，該內壁圍繞腔16或子腔16a、 16b。在圖4a中，所示包封件20都處於氣體發生劑18的未活化構造中。
[0243] 圖4b所示的三個不同包封件20都包括施加在定量輔助件19上的氣體發生劑18。 定量輔助件19可以由能夠吸收氣體發生劑18的任何材料製成，這些材料例如是吸水紙材 料、紡織品或無紡品材料或者海綿類材料。在圖4b的實施例中，使用吸墨紙或無紡品作為 定量輔助件19。用預定量的氣體發生劑18來浸泡定量輔助件19,然後將定量輔助件19插 入腔16中。此可以以類似於上述第一方法的方式實現。作為對上述程序的替代，可以在第 一步驟中為定量輔助件19提供氣體發生劑18,然後將定量輔助件19布置在第一包封層12 和第二包封層14之間，然後，將第一包封層和第二包封層粘結在一起。圖4b中，所示包封 件20都處於氣體發生劑18的未活化構造中。氣體發生劑18, 一旦活化，便會從定量輔助件 19釋放並使腔16或子腔16a/16b充脹。
[0244] 在圖4b的三個不同實施例中，定量輔助件19具有小於腔16或者子腔16a/16b的 側向尺寸，使得定量輔助件19不會干擾第一包封層12和第二包封層14的（例如沿著密封 線的）粘結。
[0245] 而且在圖4c的三個不同實施例中，包封件20包括施加於定量輔助件19上的氣體 發生劑18。在該實施例中，定量輔助件19由不會干擾粘結過程（用以將包封層12、14粘 結在一起）的材料，或者甚至可以由作為密封層而不支持此類粘結過程的材料製成。此允 許以夾持型結構將定量輔助件19施加在第一包封層12和第二包封層14之間，然後將第一 包封層12和第二包封層14粘結在一起。在具有如圖4c的底部中示出的堆疊的子包封件 20a、20b的實施例中，將相應的定量輔助件19a、19b分別放置在第一包封層12a和第二包封 層14a之間或第一包封層12b和第二包封層14b之間。為了簡潔，下文中沒有詳細描述此。 定量輔助件19甚至可以覆蓋這樣的密封區域，S卩，在該密封區域處，第一包封層12和第二 包封層14會粘結在一起。由此，定量輔助件19可以具有片狀構造，並且可以以配料輔助層 19的形式使用，該配料輔助層19間設在第一包封層12和第二包封層14之間，並且覆蓋第 一包封層12和第二包封層14的整個密封區域。通過例如焊接沿密封區域將第一包封層12 和第二包封層14粘結在一起，其中，定量輔助件19間設於各包封層之中。例如，定量輔助 件19是由上述無紡品（PET無紡，55g/cm2)製成的片，在此情形下，定量輔助件19甚至提供 附加密封層，所述密封層用以當將包封層12、14焊接在一起時不透流體密封包封件20。
[0246] 如果氣體發生劑18不幹擾第一包封層12和第二包封層14的粘結，那麼可以將氣 體發生劑18作為整體施加於定量輔助件19。為了限制在密封部分中將氣體發生劑18施加 到定量輔助件，可以將氣體發生劑18以分離條形式施加在定量輔助件19上。然後，可以選 擇處於各條之間的距離，使得每個包封件被氣體發生劑的一個條橫過。總體而言，此對於將 氣體發生劑18僅僅施加在定量輔助件19的位於腔16內的部分處是更加有利的，即該腔16 由第一包封層12和第二包封層14粘結在一起的密封區域所完全封圍。以此方式，可以更 精確地調整用於合適地活化並對包封件20的充脹的氣體發生劑18所需的預定量。例如， 可以將氣體發生劑18以多個分離的點或區域的陣列施加到定量輔助件19,所有的點或區 域完全封圍在相應的腔16中。
[0247] 在第一包封層12和第二包封層14通過焊接而粘結在一起（定量輔助件位於它們 之中）的實施例中，定量輔助件19可以由如聚乙烯無紡品之類的織品結構製成；或者可以 由如膨脹型聚乙烯（ePE)或膨脹型聚丙烯（ePP)之類的多孔材料製成。這些材料中的每個 都允許將第一包封層12焊接到第二包封層14,同時該材料的層間設於其中。
[0248] 在另一實施例中，第一包封層12和/或第二包封層14可以提供定量輔助件19的 功能。此可以通過用合適的材料（如前所述的材料）形成第一包封層12和/或第二包封 層14的最內層而實現，當將第一包封層12焊接到第二包封層14時，這些最內層相互接觸。
[0249] 在圖4c所示的實施例中，定量輔助件19以另一層的形式間設在第一包封層12和 第二包封層14之間。氣體發生劑18 -旦活化就將從定量輔助件19釋放，並使腔16以及 子腔16a和16b充脹。形式為圖4c所示的層的定量輔助件19可以用以提高第一包封層12 和第二包封層14之間的密封的不透流體性，例如，在定量輔助件19由具有充分低熔點的材 料製成的情形下，當將包封層12、14焊接在一起時，間設的定量輔助件19可以提供密封性。 用於形成定量輔助件19的合適材料的一個實例是上述的55g/cm2的PET無紡材料。
[0250] 圖4d示出了如圖4c所示的類似包封件20的三個不同的實施例。圖4d的包封件 20具有第一包封層12和第二包封層14以及中間層21 (或者在圖4d的實施例中，是具有 中間層21a的次包封層12a、14a;和具有中間層21b的次包封層12b、14b)。在所示實施例 中，中間層21 (或21a/21b)具有與圖lb的層8相一致的構造，但是在其他實施例中，可以 具有其它構造。中間層21以夾持型結構的方式間設在包封層12和包封14之間。將氣體 發生劑18作為塗層提供到中間層21的兩側上。中間層21由相對於處在未活化構造中的 氣體發生劑18、18以及相對於處在未活化構造中的氣體發生劑18、18為基本上不透流體的 材料製成。中間層21也可以由為上述第一包封層12和第二包封層14提供不透流體的粘 結的材料製成。在圖3d的實施例中的各材料的合適組合是：第一包封層12 :PET/A1/PE(見 圖la);中間層 21 :PE/AI/PE(見圖lb);第二層 14:PET/A1/PE(見圖la)。
[0251] 在圖4a、圖4b、圖4c和圖4d的實施例中，腔16或子腔16a和16b的尺寸/體積 以及要填充在腔16或子腔16a和16b中相應的氣體發生劑18的量可以按需要進行調整。
[0252] 分別在圖4a至圖4e的中部和底部所示的實施例中，包封件20的厚度由兩個距離 (第一子腔16a的厚度和第一子腔16b的厚度）的和確定。在氣體發生劑18從未活化構 造變為活化構造的情形下，所述兩個距離會增加。在氣體發生劑18活化之後，包括此類包 封件20的層壓結構的第一層和第二層之間的距離的增量基本等於包封件20的厚度d的增 量，並且因此等於第一子腔16a的厚度的增量加上第二子腔16b的厚度的增量。在圖4a至 圖4e的中部所示實施例的情形下，通過包封件的鉸接式構造可以獲得厚度的甚至更大的 增加。
[0253] 除了便於為氣體發生劑18準確定量，如圖4c和圖4d的實施例所示的定量輔助件 19提供了這樣的優勢，S卩，可以將定量輔助件19以夾持型構造的方式作為中間片施加在第 一包封層12和第二包封層14之間。此允許簡化生產包封件20。可以僅使用一片包封層 12、一片定量輔助件19以及一片包封層14來生產多個包封件20。
[0254] 圖4e示出了根據另外三個實施例的包封件20的簡化示意性剖視圖。在圖4e中， 每個包封件20都處於活化狀態，其中，氣體發生劑18處於其活化構造，並因此大部分呈現 為氣體形式。對於圖4e所示的各個實施例，包封件20的厚度已增加至d=dl，同時包封件 20的側向延伸量（標示為Ax=Axl)仍舊與包封件20的未活化構造中的側向延伸量基本 相等。圖4e中的包封件20都具有分別施加到包封件20的熱量暴露側的熱保護罩50。以 示意性剖視圖的方式詳細示出了此類熱保護罩50。熱保護罩50是基本由三層52、54、56組 成的層疊物。層52是織物層，在此實例中，層52由無紡織物製成，所述無紡織物例如是浸 透有聚氨酯（PU)或矽樹脂樹脂的非織聚苯硫醚（PPS)。在其它實施例中，層52可以由如芳 族聚醯胺、玻璃纖維、三聚氰胺或類似的材料或者此類材料的合成物之類的其他耐熱材料 製成。層52提供了耐熱和隔熱的支骨，由其它隔熱材料製成的兩個層54、56施加到該支骨， 以使得層52夾持在層54、56之間。在圖4e的實施例中，層54、56都由膨脹型聚四氟乙烯 (ePTFE)隔膜製成。對於層54、56,也可以構思例如基於聚烯烴和/或聚氨酯的隔膜等其它 隔膜。層54和層56都具有30iim至90iim的厚度。層52具有範圍為100iim至1600iim 的厚度，特別地具有範圍為200ym至800ym的厚度。
[0255] 使用粘合劑58將熱保護罩50粘結到包封件20的外側。將粘合劑58僅施加在包 封件20和熱保護罩的中心區域中，使得熱保護罩50的側向端部區域或周緣區域60並不粘 結到包封件20。在圖4e中所示的包封件20的活化狀態中，熱保護罩50的此類側向端部 區域60從包封件20伸出，由此留出熱保護罩50和包封件20之間的周向氣隙62。氣隙62 提供附加的隔熱，由此明顯減小包封件在處於其活化狀態時的溫度荷載。
[0256] 圖4e所示的包封件20都包括圖4b所示的定量輔助件19。然而，替代地，可以使 用圖4c或圖4e所示的定量輔助件19,或者可以不通過使用圖4a所示的定量輔助件19來 施加氣體發生劑。
[0257] 圖5以簡化示意性平面圖的方式示出了包封件20的實施例，該包封件20包括根 據第一實施例（分別參見圖4a至圖4e的中間所示的實施例）經由流體通道34連接的兩 個子腔16a、16b。圖5所示的實施例具有摺疊構造，參見圖6a和圖6b。圖5示出了在沿折 線30摺疊包封件以沿厚度d的方向疊置兩個子腔16a、16b之前的情況。
[0258] 圖6a示出了在沿折線30進行摺疊後圖5所示的包封件20的簡化示意性剖視圖， 所述包封件20在氣體發生劑18處於未活化構造的狀態中。以類似於圖4b所示的實施例 的方式，藉由定量輔助件19a、19b施加氣體發生劑18。在此類構造中，包封件20具有基本 上薄的且平坦的形狀。圖6b示出了圖6a所示的包封件20的簡化示意性剖視圖，所述包封 件20在氣體發生劑18處於活化構造的狀態中。處於圖6b所示狀態的包封件20具有充脹 形狀。特別地，包封件20的厚度尺寸從圖6a中的d=d0顯著地增大到圖6b所示的d= dl。而且，形成在折線30和第一、第二子腔16a、16b的焊接側向端部之間的角度Y分別從 圖6a中的Y=Y〇地顯著地增大到圖6b所示的Y=Yl。
[0259] 圖6c示出了包括處於摺疊構造的三個子腔16a、16b、16c的另一包封件的簡化示 意性剖視圖，該包封件在氣體發生劑處於未活化構造的狀態中。圖6d示出了圖6c所示的 包封件的簡化示意性剖視圖，所述包封件在氣體發生劑18處於活化構造的狀態中。與圖6a 和圖6b中的情況相似，但是更加明顯的，包封件20的厚度尺寸從圖6c中的d=d0顯著地 增大到圖6d所示的d=dl，並且，在包括折線30a和第一、第二子腔16a、16b的焊接側向端 部的平面與包括兩條折線30a、30b的平面之間、以及在包括兩條折線30a、30b的平面與包 括折線30a和第三子腔16c的焊接側向端部的平面之間形成的折線角度Y分別從圖6c中 的Y=Y〇地顯著地增大到圖6d所示的y=Yl。
[0260] 圖6a/圖6b中的折線30以及在圖6c/圖6d中的折線30a、30b中的每個限定第 一樞轉部P1。兩個相鄰的子腔（圖6a/圖6b中的第一子腔16a和第二子腔16b;圖6c/圖 6d中的第一子腔16a和第二子腔16b以及第二子腔16b和第三子腔16c)能夠響應於各子 腔16a、16b、16c內部氣壓的增加而繞第一樞轉部P1相對於彼此轉動。
[0261] 在圖6a/圖6b和圖6c/圖6d的實施例中，流體通路34、34a、34b位於包封件20的 一個側向端部或者同時位於包封件20的兩個相對的側向端部。流體通路34、34a、34b分別 與折線30、30a、30b交叉，並且使相應的相鄰子腔16a、16b(圖6a/圖6b)以及16a、16b/16b、 16c(圖6c/圖6d)連接。因此，形成在包封件20中的子腔16a、16b/16a、16b、16c的相鄰子 腔僅分別在圍繞流體通路34、34a、34b的區域中連接。
[0262] 由於包封件20具有圖6a/圖6b、圖6c/圖6d所示的摺疊構造，作為整體的包封件 20的厚度d不由各腔16a+16b/16a+16b+16c的厚度之和確定，這些厚度中的每個由沿正交 於這些單獨各腔的各側向平面的方向測得。而是，包封件20的厚度d由單獨各腔的有效厚 度來確定。這些有效厚度越大，角度Y就越大。當在氣體發生劑18活化後包封件20從未 活化狀態（包封件20是基本為平坦的）變為活化狀態（包封件20是充脹的）時，角度Y 會增加。
[0263] 通過在從未活化狀態變為活化狀態時增加角度Y，圖6a/圖6b、圖6c/圖6d的包 封件20提供與鉸鏈類似的功能。此是在氣體發生劑活化後增加包封件20的厚度的有效方 式。
[0264] 該鉸鏈型特性的結果是包封件20允許織物或層壓結構中的第一層和第二層之間 的距離大幅增加，其中該織物或層壓結構具有夾在它們之中的圖6a/圖6b、圖6c/圖6d的 包封件結構。替代地，為了實現第一層和第二層之間的所需距離增加，可以使用具有較小側 向延伸的包封件，該包封件覆蓋的織物的面積遠小於使用其它類型包封件所需要覆蓋的面 積。
[0265] 如剛剛所述，通過使用具有兩個或更多個以摺疊構造布置在布置之上的子腔的包 封件，可以總地實現包封件厚度的非常大的增加，由此使得第一層和第二層之間的距離能 夠有非常顯著的增加。其結果是由於溫度變化，隔熱能力得到非常有效的增強。
[0266] 圖6e以平面圖示出了具有摺疊構造的包封件20的另一實施例。圖6e示出了處 於沿折線30摺疊後使得第一子腔16a堆疊在第二子腔16b頂上的構造中的包封件20。折 線30限定第一樞轉部P1，該第一樞轉部P1允許第一子腔16a如上所述地相對於第二子腔 16b繞該第一樞轉部P1進行轉動。原則上，包封件20可以具有圖4a至圖4e、圖5、圖6a/ 圖6b、圖6c/圖6d所示的任意構造。圖6e的包封件20包括連接構件36,該連接構件36在 遠離於第一樞轉部P1的位置處使第一子腔16a和第二子腔16b連接。連接構件36可以是 粘結條（例如膠帶），其緊固到包封片12的外側，以使第一子腔16a和第二子腔16b相對於 彼此固定，或者至少允許第一子腔16a有限地遠離第二子腔16b運動。在遠離折線30 (由 此遠離第一樞轉部P1)的位置處，將連接構件36固定到包封件。連接構件36提供了以下 功能：首先，連接構件36將第一子腔16a相對於第二子腔16b繞第一樞轉部P1的轉動限制 到小於預定閾值角度的轉角。其次，連接構件36本身形成用於使第一子腔16a相對於第二 子腔16b轉動的第二樞轉部。然而，第二子腔16b相對於第一子腔16a繞第二樞轉部的轉 動由第一樞轉部限制。因此，第二樞轉部P2與第一樞轉部P1的協作允許第一子腔16a相 對於第二子腔16b繞連接第一樞轉部和第二樞轉部的轉動軸線進行相對有限地轉動。此類 轉動限制為小於最大閾值轉角的轉角，因為第一樞轉部P1和第二樞轉部P2位於包封件20 的不同的、特別是相鄰的各側邊上。
[0267] 在圖6a至圖6e中，如圖4b所示，藉由定量輔助件19a、19b施加氣體發生劑18。 上面的描述也適用於圖4a、圖4c和圖4d的中間所示的使用定量輔助件19或不使用定量輔 助件來施加氣體發生劑18的實施例。
[0268] 圖7a示出了由兩個子包封件20a、20b形成的另一包封件20的簡化示意性剖視 圖，將所述兩個子包封件以一個位於另一個頂上的風昂是粘結在一起，該包封件在氣體發 生劑18處於未活化構造的狀態中。圖7b示出了圖7a所示的包封件20的簡化示意性剖視 圖，所述包封件在氣體發生劑18處於活化構造的狀態中。在圖7a/7b中，將兩個相同的子 包封件20a、20b中的一個堆疊在另一個之上。如果需要，可以構思到的是將不同尺寸或不 同形狀的包封件彼此堆疊。
[0269] 在圖7a/7b中，兩個子包封件20a、20b藉由粘合劑23粘結在一起，以形成包封件 20。每個子包封件20a、20b封圍相應的子腔16a、16b。第一子腔16a包括設有氣體發生劑 18的定量輔助件19。而且，第二子腔16b包括設有氣體發生劑18的定量輔助件19。可以 使用圖4c、圖4d所示的其他定量輔助件19來提供氣體發生劑18。作為對使用定量輔助件 19的替代，可以在不使用定量輔助件的情況下提供氣體發生劑18,例如，以液體的形式提 供氣體發生劑18。每個子包封件20a、20b基本都是不透流體的。
[0270] 在圖7a/圖7b的實施例中，兩個子包封件20a、20b都具有基本相等的尺寸，但是 也可以構思使用不同尺寸的子包封件20a、20b.另外，多於兩個的子包封件20a、20b可以布 置成彼此疊置。
[0271] 在圖7a/圖7b的實施例中，子包封件20a、20b由位於子包封件20a、20b的中心區 域中的粘合劑23粘結在一起，其中，每個子包封件20a、20b響應於氣體發生劑18的活化而 在厚度上具有最大的增加（參見圖7b)。所以，包封件20的厚度總體由各子包封件20a、20b 的兩個厚度之和確定。在氣體發生劑18活化後包封件20的厚度增量基本等於各子包封件 20a、20b的厚度增量。
[0272] 通過合適的粘合劑、粘合層、焊接或膠粘可以實現子包封件20a、20b的粘結（在膠 粘的情況下，應進行合適的測量以保持不透流體性）。
[0273] 重要的是，流體通道22設置在子包封件20a、20b粘結在一起的區域中。流體通道 22由形成於第一子腔20中的開口 28a和形成於第二子腔20b中的對應開口 28b構成。由 於兩個子包封件20a、20b僅粘結在繞流體通道22的區域中，所以兩個子包封件20a、20b都 可以響應於氣體發生劑的活化而有效地增加它們各自的厚度。
[0274] 圖5、圖6a/圖6b、圖6c/圖6d中所示的各包封件都可以設置成與分配給該包封 件的熱保護罩50組合，該熱保護罩50類似於圖4e所示的熱保護罩。
[0275] 圖8a至圖8d示出了根據本發明的層狀結構100的示例性實施例。
[0276] 圖8a的實施例包括多個包封件20。在圖8a至圖8e以及在圖9a至圖9f中，分別 示出了根據圖4b所示的實施例的三種不同類型的包封件。此圖示用以說明根據這些實施 例的每個的包封件能夠替代地使用。應當理解的是，通常，具有相同構造的包封件20用於 層狀結構。也應當理解的是，本文描述的其他包封件的任一個可以替代地用於圖8a至圖8e 以及圖9a至圖9g中示例性示出的三個實施例。在該層壓結構100中，包封件20位於第一 層122和第二層124之間。第一層122和第二層124都可以是織物層。在可能的構造中， 織物層122U24可以經由形式為絎縫複合物的縫線127連接。以此方式，囊袋125由第一 層122和第二層124形成。在此實施例中，這些囊袋125的每個都容納相應的一個包封件 20。可以構思其它實施例，其中，每個囊袋125容納多於一個的包封件120,或者囊袋125的 一部分不容納任何包封件20。由此，各包封件20關於由層122和層124限定的長度/寬度 平面中的運動而由它們相應的囊袋125固定。
[0277] 在可能的構造中，第一層122可以是具有防火屬性的紡織物。在一個實例中，第一 層122由55g/m2的聚芳基醯胺的水刺法非織物（可從福登堡（Freudenberg)公司購得的 VileneFireblocker)製成。在圖8a所示的實施例中，第二層124由與第一層122相同的 材料製成。在其它實施例中，第二層可以由耐火織物內襯製成，該耐火織物內襯由125g/m2 的芳糹侖粘膠纖維（aramidviscoseFR)50/50混紡織物（可從舒勒（Schueler)公司購得） 製成，如圖8b所示。根據應用，第一層122和第二層124都可以是無紡織物或紡織織。
[0278] 氣體發生劑18的活化提供囊袋125中的包封件20的體積增大（"充脹"）。包封 件20的此類充脹導致第一層122和第二層124遠離彼此移動，並且增加第一層122和第二 層124之間的距離D，使該距離從第一距離D0變到第二距離D1。在第一層122和/或第二 層124具有帶凸出和凹陷結構的情形下，可以便於分別測量相對於第一層122和第二層124 的參照平面的距離D。在所示實例中，通過使用分別接觸第一層122和第二層124的最遠點 的參照平面來測量該距離。
[0279] 圖8a還示出了包封件20以使得在每兩個相鄰的包封件20之間留有間隙的方式 容納在囊袋125中。這些間隙的距離由X表示。可以看到，當包封件20中的氣體發生劑18 從未活化構造改變為活化構造時，該距離X保持基本恆定或者甚至僅略微增加。另外，有利 地減少了層狀結構100的熱觸髮式收縮。
[0280] 圖8b示出了根據一實施例的層狀結構100的簡化示意性剖視圖。該層狀結構100 類似於圖8a的層狀結構，其中多個包封件20位於第一層122和第二層124之間，並處於未 活化狀態。在圖8b的實施例中，包封件20藉由粘合點129固定到層122。此類粘合點129 可以提供包封件20的固定，以僅暫時地用於安裝目的。在此類情形下，通常會提供用於將 包封件20固定就位的附加措施，例如提供縫線127,以形成圖8a所示的絎縫複合結構型的 囊袋。
[0281] 替代地，粘合點129由粘合劑形成，該粘合劑提供包封件相對於第一層122 (參見 圖8b)或第二層124或同時相對於第一層122和第二層124(參見圖8c)的持久固定。在 此類情形中，附加縫線127不是絕對必要的。在所示的所有實施例中，包封件20可以經由 縫線而不是粘合點129來與第一層122和/或第二層124連接。
[0282] 在圖8c中，第一層122和第二層124沒有固定到彼此。包封件20僅固定到第一 層122,並且可選地，包封件20可以固定到第二層124。關於圖8c的左部所示的單個包封 件20,應當理解的是，此類包封件可以固定到第一層122和/或第二層124 (如所示，由粘合 點123a固定）。在圖8c中的單個包封件實施例20中，包封件20和粘合點123a之間所示 的間隙不是真實存在的，而是由於圖8c是示意圖的緣故。在圖8c所示的此類實施例中，層 狀結構100提供了相對鬆散的聯接結構。此類布置便於組裝層狀結構100並提供靈活性。 在需要第一層122和第二層124之間更緊密的連接的情況下，可以附加地提供使第一層122 和第二層124彼此連結的縫線。一般地，此類附加縫線會設有到各層的較大距離，以形成相 當大的囊袋。在另一實施例中，可以連接多個包封件20,以使得形成一串包封件20,並經由 彼此平行延伸的多個平行縫線來連接第一層122和第二層124。第一層122和第二層124 由此會形成位於每兩個相鄰縫線之間的多個通路。可以將各串包封件20引入此類通路中。
[0283] 圖8d示出了根據另一實施例的處於未活化狀態的層狀結構100。圖8e的層狀結 構100類似於圖8b所示的實施例，並且具有附連到至少第一層122或第二層124的附加功 能層140。在圖8d的實施例中，功能層140附連到第二層124。附加功能層140可以包括 上述的可透水蒸氣但防水的隔膜，並且由此提供層狀結構100的防水性，並且也提供對其 它液體或氣體的屏障，同時仍舊維持層狀結構100可透水蒸氣。對於功能層的更詳細描述， 參見以上描述。
[0284] 通過使用粘合點144在低溫粘結過程中將附加功能層140施加到第二層124,以避 免當施加附加功能層140時會活化層狀結構100。
[0285] 可以將功能層140附連到第一層122和/或第二層124。此類第一層122和/或 第二層124可以由圖8d所示的紡織材料製成，或者可以由例如圖8a所示的無紡材料製成。
[0286] 圖8e示出了根據另一實施例的層狀結構100的簡化示意性剖視圖。該層狀結構 100類似於圖8a的層狀結構，其中多個包封件20位於第一層122和第二層124之間。同樣 地，第一層122和/或第二層124可以由紡織材料或無紡材料製成。圖8e示出了處於活化 構造的層狀結構100,其中包含在包封件20中的氣體發生劑18處於其活化構造。圖8e中 的實施例的包封件20分配給相應熱保護罩50。這些熱保護罩50以使得熱保護罩50僅在 中心區域內粘結到相應包封件20的方式設置在包封件20的熱量暴露側上。在圖8e所示 的活化狀態中，隔熱氣隙62形成在相應的熱保護罩50的周緣區域和分配給該熱保護罩50 的包封件20之間。
[0287] 而且，在圖8e的實施例中，層狀結構100具有絎縫毯的構造，其中第一層122和第 二層124經由縫線127彼此附連以使得形成囊袋125。將包封件20與它們相應的熱保護罩 50 -起插入這些囊袋125中。在其它實施例中，包括熱保護罩50的包封件20以類似於圖 8b至圖8d所示的方式藉由粘合點123、129固定到第一層122和/或第二層124。
[0288] 在圖8e的實施例中，熱保護罩50粘結到相應的包封件20。在其它實施例中，可以 例如通過將相應的包封件20和獨立地分配到包封件20的熱保護罩50插入具有合適形狀 的囊袋125中而提供相應的包封件20和熱保護罩50。
[0289] 具有分配到包封件20的熱保護罩50的包封件20可以用於如圖8a至圖8d所示 的任何其它層狀結構。另外，如圖2a、圖b、圖4a至圖4e、圖5、圖6a、圖6b、圖7a、圖7b所 示的任意形式的包封件可以與熱保護罩50組合在一起進行設置。
[0290] 圖9a示出了包括如圖8a所示的層狀結構100的織物複合物150。從由此類織物 複合物150製成的服裝的外側A看，織物複合物150包括布置到彼此的多個層：
[0291] (1)具有外側135和內側137的外部熱保護殼層136 ;
[0292] (2)層狀結構100,提供圖8a所示的適應性隔熱，該層狀結構100布置在外部熱保 護殼層136的內側137上，以及
[0293] (3)包括功能層140的屏障層疊物138,該屏障層疊物138布置在內側層狀結構 100 上。
[0294] 對於圖9a至圖9g的所有實施例，外側A意為朝向環境的那側。
[0295] 該屏障層疊物138包括功能層140,該功能層140通常包括如上所述的防水可透氣 隔膜。功能層140經由粘結層144附連到至少一個層142 (兩層層疊物）。層142可以使紡 織層或無紡層。粘結層144構造成諸如不會明顯損害屏障層疊物138的透氣性。在其它實 施例中，屏障層疊物138包括兩個或多個紡織層，其中功能層布置在至少兩個紡織層之間 (三層層疊物）。
[0296] 在圖9b至圖9g中示出了層狀結構100可以施加到的織物150的其它構造。
[0297] 在圖9b中織物複合物150包括具有外側135和內側137的外層136。提供適應性 隔熱的層狀結構100位於外層136的內側137上。層狀結構100包括屏障層疊物138、內層 124和包封件20,，該屏障層疊物138具有功能層140,該功能層140例如由粘合點144粘 性附連到織物層142,包封件20布置在屏障層疊物138和內層124之間。層狀結構100的 包封件20經由合適的不連續粘合劑129 (例如矽樹脂、聚氨酯）粘結到功能層140的內側。 內層124可以包括一個或多個織物層。在此實施例中，屏障層疊物138具有提供適應性隔 熱的層狀結構的第一層的功能。在內層124的內側上，設有紡織材料制的內層148。
[0298] 在圖9c中，織物複合物150包括層狀結構100,該層狀結構100提供適應性隔熱， 並形成外部織物層。層狀結構100包括具有外側135和內側137的外層136以及屏障層疊 物138,該屏障層疊物138的功能層140例如由粘合點144粘性附連到織物層142。層狀結 構100還包括布置在外層136的內側137和屏障層疊物138之間的包封件20。具體地，包 封件120由粘合點129粘性地粘結到織物層142的外側。在該實施例中，屏障層疊物138 具有提供適應性隔熱的層狀結構100的第二層的功能，並且外層136具有提供適應性隔熱 的層狀結構100的第一層的功能。複合物150還包括內層148,該內層148可以包括一個或 多個織物層。
[0299] 在圖9d中，織物複合物150包括提供適應性隔熱的層狀結構100。層狀結構100 包括具有外側135和內側137的外層136以及屏障層疊物138,該屏障層疊物138的功能層 140例如由粘合點144粘性附連到織物層142。該層狀結構還包括包封件20,包封件20例 如由形式為粘合點129的不連續粘合劑粘結到外層136的內側137。在該實施例中，屏障層 疊物138具有提供適應性隔熱的層狀結構100的第二層的功能，並且外層136具有提供適 應性隔熱的層狀結構100的第一層的功能。複合物150還包括內層148,該內層148可以包 括一個或多個織物層。
[0300] 各個層的隔熱能力可以按具體應用的要求例如由各層的面積權重、厚度、數量等 進行調整。
[0301] 在圖9e中，織物複合物150包括層狀結構100,層狀結構100包括第一層122和第 二層124,其中多個包封件20位於如圖8a所示位於第一層122和第二層124之間，其中， 第二層124具有紡織層的構造。另外，織物複合物150包括屏障層疊物138,該屏障層疊物 138形成複合物150的外殼，並位於層狀結構100的外側。屏障層疊物138包括外層136和 功能層140,功能層140例如由聚氨酯粘合點144粘性附連到外層136的內側。
[0302] 在圖9f中的織物複合物150類似於圖9e的織物複合物。在該實施例中，屏障層 疊物138具有附加的內部織物層142,該內部織物層142附連到功能層140,使得功能層140 嵌在外部織物層136和內部織物層142之間。織物層142可以用於由125g/m2的芳綸粘膠 纖維（AramideViscoseFR) 50/50混紡織物製成的耐火內襯。
[0303] 在圖9a至圖9e所示的所有實施例中，層狀結構100具有絎縫毯構造，其中，第一 層和第二層由縫線127連接以形成囊袋125。
[0304] 圖9g所示的織物複合物150類似於圖9a-圖9f的織物複合物。在該實施例中， 層狀結構100具有絎縫毯構造，並且設置有多個包封件20,每個包封件20都與熱保護罩50 組合，如上所述以及圖8e所示。層狀結構100位於上述外部熱保護殼136的內側137附近。 由此，在將織物暴露於圖9g中700所示的熱源的情形下，預期層狀結構100暴露於相對較 高的溫度。在層狀結構100的內側上，設置有與上述屏障層疊物類似的。在屏障層疊物138 的內側具有隔熱襯裡148。
[0305] 具有分配到包封件20的熱保護罩50的包封件20可以用於如圖8a至圖8e所示 的任何其它層壓結構或如圖9a至圖9e所示的織物，或任何其它構造的層狀結構或織物。
[0306] 圖10示出了包括圖9a至圖9f所示的織物複合物150的消防員的夾克152。可 以包括根據本發明的織物複合物150的其它服裝包括夾克、外套、褲子、吊帶工裝褲、鞋、手 套、襪子、綁腿、頭盔、毯子之類以及它們的一部分。該織物複合物也可以用於其它物品，如 用於帳篷等類似物。
[0307] 以下描述了用於確定包封件20的厚度的方法，該方法尤其適於圖5、圖6a/圖6b 以及圖6c/圖6d所述的包封件。
[0308] 如上所述，參照圖3至圖3e製造該包封件（"用於製造包封件的第二方法"）。焊 接滾輪110設置有密封輪廓116,該密封輪廓116的形狀形成圖5所示的包封件20,該包封 件20具有Ax= 22. 5mm以及Ay= 21mm。沿折線30在中部處摺疊已密封的包封件，以製造 具有兩個子腔16a、16b的包封件20,兩個子腔16a、16b的一個堆疊在另一個上。然後，將 膠帶36固定到包封件30,以使得固定第一子腔和第二子腔。由此膠帶36提供第二樞轉部 P2,該樞轉部P2基本上定向成與形成第一樞轉部P1折線30成直角。圖6e示出了此類包 封件20。
[0309] 用以測量包封件厚度變化量的方法：
[0310] 一種用以測量此類包封件厚度變化量的方法如下：
[0311] 將加熱板連接到加熱設備（艾瑞森（Erichsen)公司的加熱板300mmX500mm，509/ MC/1刮片塗布機以及朱諾昆恩（JumoMatec)公司的熱控，該熱控具有連接到220V/16A電 源的型號為Jumodtronl6的控制器）。
[0312] 將包封件20在關閉模式下、在23°C室溫下放置於加熱板的中心上。通過將耐高溫 標尺放置成與加熱板的加熱表面成直角並且通過平行於加熱板表面看標尺刻度來觀測根 據時間的厚度d而測量未活化包封件20的高度d=d0。相對於加熱板表面測量厚度d。
[0313] 然後，在5K的步驟中，開始在比活化溫度低5K情形下，將溫度升高。在每次升溫 後，測量厚度d。重複該過程直到不再能觀測到厚度d增加。該厚度d記錄為包封件20在 氣體發生劑18處於其活化構造的狀態下的最終厚度d=dl。
[0314] 用於包封件的實例：
[0315] 實例1(單個包封件）：
[0316] 如圖4a所示的單個包封件20已製造出並用以執行試驗測量。當從上方看時，此 類包封件20略呈橢圓形，其中橢圓的長軸bl= 23mm，橢圓的短軸b2 = 20mm。
[0317] 每個包封件都填充有0. 03g的"3MNOVEC? 1230防火流體（3MNOVEC? 1230FireProtectionFluid) "（化學式為CF3CF2C(0)CF(CF3)2)，根據上述方法，參照圖 3a 至圖3e，該流體作為氣體發生劑。使用配料輔助層19施加氣體發生劑18,如圖4c所示，該 配料輔助層19由50g/m2的無紡聚丙烯製成。
[0318] 由處於未活化狀態（其中氣體發生劑18處於其未活化構造）的包封件20覆蓋的 面積是394mm2。
[0319] 實例2 (具有摺疊構造的包封件）：
[0320] 如圖5、圖6a和圖6b所示的單個包封件20已製造出並用以執行試驗測量。此類 包封件20在未摺疊狀態時具有如圖5所示的形狀，其中具有Ax= 22. 5mm和Ay= 21mm。 包封件在折線30處的寬度是Ay(折線）=15mm。在摺疊後，實例2的包封件20在側向平 面具有與實例1的包封件相似的形狀。實例2的摺疊包封件20覆蓋的面積是380mm2。每個 包封件都填充有 〇? 〇6g的"3MNOVEC? 1230 防火流體（FireProtectionFluid) "（化 學式為CF3CF2C(0)CF(CF3)2)。參照圖3a至圖3d，遵循上述方法製造這些包封件20。使用 配料輔助層19施加氣體發生劑18,如圖4c所示，該配料輔助層19由50g/m2的無紡聚丙烯 製成。
[0321]膠帶條36 (在網址www.tesa.de上，Tesafilm(商標名），訂單號57335)附連到包 封件20的外側，該外側在包封件的側邊處與折線30基本成直角。膠條36的寬度是19mm 並且長度是8mm，並且與其長邊附連，該長邊位於包封件的外側。由此，膠條26使第一子腔 16a和第二子腔16b彼此固定，以防止彼此運動離開。如果以此方式，那麼膠條36將第一子 腔16a相對於第二子腔16b的轉動限制到避免包封件20完全展開（進入一種狀態，在此狀 態中，包封件20不能夠響應於子腔16a、16b內部的氣壓減小而恢復其初始摺疊形狀）的轉 角。
[0322] 實例3 (堆疊於彼此之上的多個子包封件的包封件）：
[0323] 已根據上述用於製造包封件的第一方法製成2個子包封件20a、20b，這兩個子包 封件20a、20b都具有如圖4a所示的單個包封件20的構造，具有邊長為40mmx40mm的正 方形尺寸。省略了填充步驟。在子包封件20a、20b的每個中，在一個側壁14a、12b中形成 直徑為1. 5mm的圓形開口 28a、28b。在子包封件20a、20b的一個側邊14a、12b的中心區域 中形成開口 28a、28b，使得當將第一子包封件20a和第二子包封件20b的一個堆疊在另一 個上時，形成在每個子包封件20a、20b中的開口 28a、28b匹配在一起。將粘合劑（例如購 自3M公司的物品號為9077的膠膜）繞開口 28a、28b以內徑為3mm且外徑為12mm的圓形 型式施加到至少一個子包封件20a、20b。藉由注射針將Novecl230防火流體經由開口 28a、 28b注入到第一子包封件20a和第二子包封件20b中，然後，通過將開口 28a、28b的一個放 置在另一個上而非常快速地以不透流體方式使兩個子包封件20a、20b彼此附連到一起。測 得0. 024g的3M?N〇Vec?1230流體作為氣體發生劑18的填充量。該值是通過空包封件部 與最終填充包封件的重量差而測得的。
[0324] 子包封件20a和20b由具有以下構造的包封部件12a、14a、12b、14b製成：PET 12iim、Al12iim、PE40iim。
[0325] 已將所有三個實例中的氣體發生劑都放置在參照圖4c所述的定量輔助件上。
[0326] 按上述程序，厚度測量的結果如下：
【權利要求】
1. 一種至少一個包封件（20)和用於所述包封件（20)的熱保護罩（50)的組合，所述包 封件（20)用於提供適應性隔熱的層狀結構（100)， 所述包封件（20)封圍至少一個腔（16)，所述腔在其內包含氣體發生劑（18)，所述氣體 發生劑具有未活化構造和活化構造， 所述氣體發生劑（18)適於響應於所述腔（16 ; 16a、16b)內的溫度升高而從所述未活化 構造變為所述活化構造，以使得增加所述腔（16 ;16a、16b)內的氣壓， 所述包封件（20)構造成使得所述包封件（20)的體積響應於所述腔（16)內的氣壓增 加而增大， 所述熱保護罩（50)被分配給所述至少一個包封件（20)，以使得覆蓋所述包封件（20) 的相對於熱源（700)的至少熱量暴露側。
2. 如權利要求1所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)具有用以基本上專門地 覆蓋所述熱保護罩所分配到的至少一個包封件（20)的構造。
3. 如權利要求1或2所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)具有第一側向延伸 量，所述第一側向延伸量在基本正交於所述熱源（700)的平面內由所述熱保護罩（50)所覆 蓋的區域度量，並且所述熱保護罩（50)所分配到的所述至少一個包封件（20)具有第二側 向延伸量，所述第二側向延伸量在基本正交於所述熱源（700)的平面內由所述至少一個包 封件（20)所覆蓋的區域度量，所述熱保護罩（50)的所述第一側向延伸量與所述至少一個 包封件（20)的所述第二側向延伸量基本相等。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)被分配給 單個包封件（20)。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)位於所述 熱源（700)和所述包封件（20)的朝向所述熱源的外側之間。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)具有使 得在所述包封件（20)的熱量暴露側處的溫度降低到包封件材料開始退化的溫度以下的構 造。
7. 如權利要求6所述的組合，其特徵在於，所述包封件（20)由複合材料製成，而所述熱 保護罩（50)具有使得在所述包封件（20)的熱量暴露側處的溫度降低到所述包封件材料的 最低熔點以下的構造。
8. 如權利要求6或7所述的組合，其特徵在於，所述包封件（20)包括複合材料，特別是 PET和/或PU材料，而所述熱保護罩（50)具有使得在所述包封件（20)的熱量暴露側處的 溫度降低到所述聚合材料的最低熔點以下的構造。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)具有使得 在所述包封件（20)的熱量暴露側處的溫度降低到250°C以下的構造。
10. 如權利要求1至9中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)由單一材 料製成。
11. 如權利要求1至9中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)由複合材 料製成。
12. 如權利要求1至11中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩包括以下類型 材料中的任意一種：陶瓷、芳綸、碳、玻璃、如PTFE、PPS、三聚氰胺、聚醯亞胺的耐熱聚合物 或者它們的組合。
13. 如權利要求1至12中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)由紡織 織物、無紡織物和/或薄膜中的任一種構成。
14. 如權利要求1至13中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)具有 100 ii m至1600 ii m之間的厚度，特別是具有200 ii m至800 ii m之間的厚度。
15. 如權利要求1至14中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)包括由 膨脹型PTFE、PTFE、聚醯亞胺或它們的組合製成的聚合物層。
16. 如權利要求15所述的組合，其特徵在於，所述聚合物層具有範圍在50 ii m至70 ii m 之間的厚度。
17. 如權利要求1至16中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)粘結到 所述包封件（20)的外層。
18. 如權利要求17所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)在側向內粘結部（58) 中粘結到所述包封件（50)的外層，以使得至少在所述氣體發生劑（18)的活化構造中，所述 熱保護罩（50)的側向端部（60)從所述包封件（20)的外層伸出，以使得由氣隙（62)提供附 加的熱保護，所述氣隙形成在所述熱保護罩（50)的所述側向端部（60)和所述包封件（20) 的所述外層之間。
19. 如權利要求18所述的組合，其特徵在於，所述側向內粘結部（58)具有基本點狀構 造或圓形構造。
20. 如權利要求1至19中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)僅設置 在所述包封件（50)的熱量暴露側處。
21. 如權利要求1至20中任一項所述的組合，其特徵在於，所述熱保護罩（50)完全覆 蓋所述包封件（20)。
22. -種提供適應性隔熱的層狀結構（100)，包括 第一層（122)， 第二層（124)， 至少一個如前述權利要求中任一項所述的包封件（20)和熱保護罩（50)的組合，所述 包封件（20)設置在所述第一層（122)和所述第二層（124)之間， 所述第一層（122)、所述第二層（124)以及所述腔（16 ; 16a、16b)布置成使得在所述第 一層（122)和所述第二層（124)之間的距離響應於所述腔（16 ;16a、16b)中的氣壓增加而 增大。
23. 如權利要求22所述的層狀結構（100)，其特徵在於， 包括多個熱保護罩（50)和分別分配到所述熱保護罩（50)的包封件（20)，所述包封件 (20)和所述熱保護罩（50)布置成在側向平面內彼此具有距離（X)。
24. 如權利要求21或22所述的層狀結構（100)，其特徵在於，包括多個所述包封件 (20)並具有絎縫毯的構造，其中，所述第一層（122)和所述第二層（122)通過縫線（124)彼 此聯接，以使得形成多個囊袋（125)，並且，其中，各包封件（20)均被插入相應的囊袋（125) 中。
25. 如權利要求24所述的層狀結構（100)，其特徵在於，各熱保護罩（50)均被插入相 應的囊袋（125)中，以使得覆蓋相應包封件（20)的熱量暴露側。
26. -種具有複合結構的織物（150)，所述複合結構包括如權利要求21至25中任一項 所述的提供適應性隔熱的層狀結構（100)。
27. 如權利要求26所述的織物（150)，其特徵在於， 包括彼此相對布置的多個織物層（136、138、100)，所述多個織物層（136、138、100)包 括熱保護外殼結構（136)，所述熱保護外殼結構具有外側和內側，所述包封件（20)布置在 所述熱保護外殼結構（136)的所述內側上，而所述熱保護罩（50)布置在所述熱保護外殼結 構（136)和所述包封件（20)之間。
【文檔編號】A41D31/00GK104507341SQ201280075052
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2012年7月31日 優先權日:2012年7月31日
【發明者】A·皮格留西, S·豪爾 申請人:W.L.戈爾有限公司