用于提供适应性隔热的层状结构的包封件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于层状结构的包封件(20)，该层状结构提供适应性隔热，该包封件(20)封围至少一个腔(16)，所述腔在其内包含气体发生剂(18)，该气体发生剂具有未活化构造和活化构造，该气体发生剂(18)适于响应于腔(16)内的温度升高而从所述未活化构造变为所述活化构造，以使得增大腔(16)内的气压，该包封件(20)构造成使得该包封件(20)的体积响应于所述腔(16)内的气压增加而增大，其中，该包封件(20)由聚合物复合材料(8)制成，聚合物复合材料包括不透流体层，所述不透流体层由包括聚合材料的加强层覆盖，所述加强层构造成当所述包封件(20)经受一个或多个活化/去活化循环时限制在不透流体层(8b)中形成褶皱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于层状结构的包封件(20)，该层状结构提供适应性隔热，该包封件(20)封围至少一个腔(16)，所述腔在其内包含气体发生剂(18)，该气体发生剂具有未活化构造和活化构造，该气体发生剂(18)适于响应于腔(16)内的温度升高而从所述未活化构造变为所述活化构造，以使得增大腔(16)内的气压，该包封件(20)构造成使得该包封件(20)的体积响应于所述腔(16)内的气压增加而增大，其中，该包封件(20)由聚合物复合材料(8)制成，聚合物复合材料包括不透流体层，所述不透流体层由包括聚合材料的加强层覆盖，所述加强层构造成当所述包封件(20)经受一个或多个活化/去活化循环时限制在不透流体层(8b)中形成褶皱。【专利说明】用于提供适应性隔热的层状结构的包封件 本专利技术涉及提供适应性隔热的结构，并且具体地涉及用于提供适应性隔热的层状 结构的包封件。此类包封件可以用于织物或纺织物的设计，具体地用于个人防护装备的应 用，所述个人防护装备例如是服装，像防护服装或其它功能性服装（如手套）。 防护服装或功能性服装通常用于如消防、执法、军事或工业性作业等应用，其中， 需要保护穿用者不受环境影响，或者需要在给定环境条件下提供所需的功能特性。可能需 要服装保护穿用者防热、防火或防液体冲击。通常需要服装为穿用者提供足够的舒适度，使 得他能够做他要做的工作。 提到消防服，作为使用防护服装和功能性服装的一个应用，需要此类服装一方面 提供对火焰和高温的高度隔热。此需要该服装有效地抑制热量从外部经由服装转移到达内 部。另一方面，需要消防服提供足够的柔性和透气性，以允许消防员在穿着消防服时能够高 效地工作。此需要消防服能在一定程度上允许水蒸气从内部经由服装转移到外部（透气 性）。 由消防服装提供的隔热性需要在较大范围的环境温度下是有效的。提到极端情 况，需要消防服提供足够的隔热性以当火灾中消防员暴露于火焰的"轰燃"时保护消防员， "轰燃"时环境温度可能是大约KKKTC以及更高。在此类情形下，服装会在其外壳处至少暂 时地暴露于大约800°C至900°C的温度。在严重火灾时，当消防员必须非常靠近火焰时，预 期消防服的外壳仍会暴露于高达大约350°C的温度。在消防员的皮肤处的温度应当减小到 不增加超过大约24°C。 在技术上非消防相关的任务中，传统的消防服提供一定水平的热性能，此热性能 一般是不需要的，并且会由于厚的和中的服装层而导致较低舒适度（如服装的低透气性）。 在如上述消防服的应用中，其中需要消防服提供较大范围的隔热性，通常很难总是由静态 结构（即，提供隔热性的结构）满足最坏情形下的所有要求。 已提出了多种动态概念。此类动态概念背后的思想是产生这样的结构，即，该结构 能够根据给定的环境条件提供不同程度的隔热性。所提供的隔热性可以适应此结构在其外 侧和/或在其内侧所经受的环境温度。 在防火领域，泡沸（intumescent，膨胀）系统的概念已开发出并且用于多种应用 中，例如用于防火门的泡沸垫片或者用于管道的泡沸型涂料。此类泡沸系统通常设计具有 固体的泡沸物质，该物质在暴露于高温时会经历发泡的过程，从而增加体积并因此增加隔 热性能。一般，当泡沸物质经历预定的活化温度时开始此类发泡过程。发泡过程的结果是， 泡沸物质变成多孔的，即减小了它的密度并增加了它的体积，但是仍旧保持具有固体结构。 典型的泡沸物质是硅酸钠、可膨胀石墨或包含碳和大量水合物的材料。 已提出使用泡沸材料来制造消防服或其它功能性服装。US2009/0111345A1公开 了一种结构，该结构为防水可透气织物/服装提供适应性隔热以保护穿用者免受热量或火 焰影响，同时维持透气性。基于聚合树脂一可膨胀石墨混合物的泡沸物质位于防火屏障和 防液屏障之间。US2009/01 11345A1指出了大约200°C的活化温度以及该泡沸物质在暴露 于300°C中90秒钟后体积增加至少200%。试验显示，当应用与消防服的织物时，该方法具 有局限性。 在WO2009/025892A2中示出了用于生产阻燃柔性材料的另一方法，该材料藉由 泡沸机构提供了热保护。在该材料中，多个分离护板以彼此间隔的关系固定到柔性基底织 物的外表面。护板包括在暴露于足够高温时大幅膨胀的泡沸材料。因此，在活化时形成连 续的隔热和阻燃外壳薄膜。在一实施例中，护板包括热可膨胀微囊，其包括水或水基溶液， 水或水基溶液在暴露于高温时会蒸发，因此从热源中吸收热量并膨胀微囊，直到微囊破裂 并将它们的内含物释放以驱离氧气并熄灭火焰。含水微囊的活化温度报告为大约l〇〇°C至 400。。。 参见WO99/05926A1，作为对泡沸系统的替代，已提出通过使用形状记忆合金材 料或双金属材料来为消防服提供适应性隔热。根据该方法，动态热适应的隔离系统是基于 间隔材料的，该间隔材料布置在外壳织物和内衬织物之间。该间隔材料可以是被训练成螺 旋形、溜槽形或圈形的形状记忆材料，或者可以是双金属条或卡盘。报告活化温度为大约 65°C-75°C(形状记忆材料）和50°C(双金属条）。与基于泡沸系统的上述建议不同，W0 99/05926A1原则上提供了可逆系统，该可逆系统能够在多次活化/去活化循环中工作。WO2008/097637A1公开了一种织物复合物系统，该系统具有热屏障，该热屏障包 括外壳织物、防潮屏障和热内衬。该热内衬包括至少一个热膨胀阻燃织物，所述织物由褶皱 的耐热纤维制成，所述耐热纤维在未活化条件下由热塑性粘结剂保持在压缩状态中。当热 内衬暴露于高温或火焰中时，报告该内衬的厚度增加至少三倍。 本专利技术的 申请人:提出完全不同类型的层状结构，该层状结构提供适应性隔热，如 未公布的国际专利申请PCT/EP2011/051265中所述的。对该文献的提供适应性隔热的层状 结构的描述通过引用的方式合并入本文。 本专利技术目的是提供用于层状结构的改善的包封件，该包封件允许相对于高温的适 应性隔热。在具体应用中，本专利技术目的是提供用于保护性和/或功能性服装、特别地用于消 防服的织物，所述织物包括该改善的层状结构。 本专利技术提供了用于层状结构的包封件，该包封件提供适应性隔热。该包封件封围 至少一个腔，所述腔中包含气体发生剂，该气体发生剂具有未活化构造和活化构造。气体发 生剂适于响应于腔内的温度升高而从未活化构造变为活化构造，以使得增加腔内的气压。 该包封件构造成使得包封件的体积响应于腔内的气压增加而增加。该包封件由聚合物复合 材料制成，特别是由金属/聚合物复合材料制成。该聚合材料通常包括金属材料的不透流 体层，例如，该金属材料是关于不透流体层的上述金属材料的任意一种。提出了，该不透流 体层由加强层覆盖。 在实施例中，包封件在气体发生剂处于其未活化构造的状态中具有平坦形状，其 中，包封件的厚度小于包封件的侧向延伸量。该包封件构造成使得包封件的厚度响应于腔 内的气压增加而增加。 使用根据本专利技术的包封件提供了适应性隔热结构，该结构增强了其响应于温度升 高的隔热能力。近来已经证明，此类结构可在温度从正常或工作温度的范围增加到升高温 度的范围时显示出隔热能力显著增强。在一些实施例中，可以获得从低温时的第一（通常 较低）隔热能力增强至在高温时的第二（通常较高）隔热能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包封件(20)，所述包封件用于提供适应性隔热的层状结构，所述包封件(20)封围至少一个腔(16)，所述腔(16)在其内包含有气体发生剂(18)，所述气体发生剂(18)具有未活化构造和活化构造，所述气体发生剂(18)适于响应于所述腔(16)内的温度升高而从所述未活化构造变为所述活化构造，以使得增大所述腔(16)内的气压，所述包封件(20)构造成使得所述包封件(20)的体积响应于所述腔(16)内的气压增加而增大。其中，所述包封件(20)由聚合物复合材料(8)制成，所述聚合物复合材料(8)包括不透流体层，所述不透流体层由包括聚合材料的加强层覆盖，所述加强层构造成当所述包封件(20)经受一个或多个活化/去活化循环时限制在所述不透流体层(8b)中形成褶皱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：A·皮格留西，S·豪尔，
申请(专利权)人：WL戈尔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE