发泡合成泡沫制成的隔热件的强制扩散处理方法技术

一种发泡合成泡沫制成的隔热件(40)的强制扩散处理方法，包括：在排放阶段，加热所述隔热件至一大于环境温度的排放温度，同时将所述隔热件暴露于氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体表现出低分压的气体氛围中；当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，终止所述排放阶段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生产隔热件的发泡合成泡沫的应用领域，尤其涉及封闭气室的热塑性或热固性泡沫。
技术介绍
封闭气室的多孔性材料包括一种固体基质，许多更大或更小尺寸的气泡被截留在其中。各种合成热塑性和热固性材料可被用作基质，例如，聚氨酯(PU)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚氯乙烯(PVC)，聚苯乙烯(PS)，聚醚酰亚胺，聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)或者聚酰亚胺。以上列表并不全面，只是举例说明。在发泡合成工艺中，使用了一种发泡剂。两类主要的发泡剂可被使用，具体取决于基质的合成工艺：由化学反应产生的发泡剂，被称为化学发泡剂，而由升温或降压条件下的液体蒸发而产生的发泡剂，被称为物理发泡剂。一些合成泡沫可只含物理发泡剂，例如戊烷发泡聚丙烯泡沫；而其它则只含化学发泡剂，例如用二氧化碳(CO2)发泡的PU泡沫；另外，还有一些可采用这两类发泡剂，例如用多种试剂发泡的聚氨酯泡沫，所述试剂包括戊烷和发泡气体141b，365和245fa。在所有情况下，发泡剂是一种发泡气体或产生了发泡气体，所述发泡气体促进泡沫气室的形成并占据所述泡沫气室。所述发泡气体通常根据其加工性能及其价格进行选择，也根据其热导率进行选择。一方面，它们通常被选择为以尽可能限制由隔热材料的气相中的传导引起的热传递，另一方面，以便扩散到所选定的基质时呈现出低的扩散系数。一旦所述发泡泡沫已被制造出来，所述气室则包含一种初始气体或初始气体混合物。所研究的泡沫的整个使用寿命中，后者是扩散现象的部位，其逐步改变泡沫的气室中的气相的组成，特别是发泡气体的分压以及周围环境气体的分压。这样，该化学实体倾向于从泡沫中逃逸，所述化学实体在环境介质中的分压比在该泡沫中的分压要低；反之，那些在该泡沫中的分压比在环境介质中的分压要低的化学实体倾向于通过扩散渗入该泡沫。于是，在露天储存的条件下，大部分发泡剂倾向于离开泡沫，而空气里的氮气和氧气则扩散进入该隔热材料。鉴于发泡气体一般展现出比环境介质气体更低的热导率，所研究的泡沫的隔热质量在很长一段时间内趋于劣化。这些现象被描述为泡沫的老化。这一点如图1所示，其表示了20℃下用密度为130kg/m3的CO2发泡的聚氨酯泡沫的两部分的热导率的变化，纵轴用W/mK表示热导率，作为暴露于环境气氛的时间的函数，而横轴用天数表示暴露于环境气氛的时间。曲线1和菱形表示具有25mm厚度的部分。曲线2和正方形表示具有50mm厚度的部分。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于防止和/或克服上文所述泡沫的老化现象。为此，根据一个实施例，本专利技术提供了一种发泡合成泡沫制成的隔热件的强制扩散处理方法，包括：在排放阶段，加热所述隔热件至一大于环境温度的排放温度，同时将所述隔热件暴露于表现出低分压的气体氛围中，至少为氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体；当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，终止所述排放阶段。换言之，在排放阶段，所述隔热件被暴露至展现出氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体的分压要低于在标准压力下的空气中的这些物质的分压的气体氛围中。此外，当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，且当与所述积累的分压相关的所述隔热件的物理性质达到预定阈值或经过预定时间之后的时候，所述排放阶段也被终止。进一步地，所述隔热件被设置于密封和隔热容器壁中，并形成所述容器壁的隔热层。因此，在排放阶段，所述容器壁的全部或部分被加热。这样一种排放阶段使得排放不利于泡沫热性能的气体成为可能，所述气体尤其是指氮分子，氧分子，二氧化碳，氦气，氢气，氩气等。根据一个实施例，本专利技术还提供了一种发泡合成的热固性聚氨酯泡沫制成的隔热件的强制扩散处理方法，其中所述的热固性聚氨酯泡沫包含至少80％的封闭气室，所述方法包括：在排放阶段，加热所述隔热件至一大于环境温度的排放温度，同时将所述隔热件暴露于一种气体氛围中，该气体氛围表现出氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体的分压要低于在标准压力下的空气中的这些物质的分压；当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，或者当与所述积累的分压相关的所述隔热件的物理性质达到预定阈值或经过预定时间之后的时候，终止所述排放阶段。根据一个实施例，本专利技术还提供了一种密封和隔热容器，用于在低温下容纳液化燃料气；其中，所述容器的壁包括一种安装于载体壁的多层结构，所述多层结构包含与存在于该容器里的液化燃料气相接触的主密封性膜，位于所述主密封性膜和所述载体壁之间的次级密封性膜，位于所述主密封性膜和所述次级密封性膜之间的主隔热层，以及位于所述次级密封性膜和所述载体壁之间的次级隔热层；并且其中，隔热层之一或每个隔热层包含由发泡合成泡沫制成的隔热件。根据一个实施例，所述容器装备有一种强制扩散处理装置，包括：加热装置，能够加热所述主密封性膜和/或所述载体壁和/或所述隔热层，以例如通过热气循环来提高隔热件的温度；泵送装置，连接至隔热层之一或每个隔热层，所述隔热层之一或每个所述隔热层包含由发泡合成泡沫制成的隔热件；所述泵送装置能够减少隔热层之一或每个隔热层中气相的总压力至低于标准压力，优选低于10mbar；以及控制单元，能够：控制所述加热装置和泵送装置，以同时加热所述隔热件至一大于环境温度的排放温度并将所述隔热件暴露至在排放阶段期间低于标准压力的总压力，并且当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，终止所述排放阶段。附图说明为了更清楚地理解本专利技术以及本专利技术的其它目的、细节、特性和优点，以下对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限制于以下描述的具体实施例及用于参照的附图。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。图1为发泡合成泡沫的热导率的变化曲线图，其中的热导率作为暴露于环境气氛的时间的函数；图2为类似于图1的曲线图，显示出了发泡合成泡沫的老化温度的影响；图3为一个密封的隔热容器的剖面示意图，其中，根据本专利技术所述的方法可被实施；图4为一个隔热板的侧视示意图，所述隔热板可在图3所示的容器中被使用；图5为液化天然气油轮的容器和用于装载/卸载此容器的终端的剖面示意图。具体实施方式在说明书和权利要求书中，术语“标准压力”将被用作大气压的同义词。用于合成泡沫制成的隔热件的处理方法使得防止和/或克服泡沫老化的现象成为可能，事实上甚至提高了所述隔热件的隔热质量，下面将进行详细的描述。为此，在被称为排放阶段的第一阶段期间，所述处理方法包括：加热所述隔热件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发泡合成泡沫制成的隔热件(40)的强制扩散处理方法，所述隔热件(40)被设置于密封和隔热容器壁中，并形成所述容器壁的隔热层；所述方法包括：在排放阶段，加热整个或部分容器壁以加热所述隔热件至一大于环境温度的排放温度，同时将所述隔热件暴露于氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体表现出低分压的气体氛围中；所述低分压指的是，对于这些物质中的每一种而言，每一种物质的分压要低于在标准压力下的空气中的该物质的分压；当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，或者当与所述积累的分压相关的所述隔热件的物理性质达到预定阈值或经过一段预定时间之后的时候，终止所述排放阶段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 FR 14517731.一种发泡合成泡沫制成的隔热件(40)的强制扩散处理方法，所述隔热件(40)被设置于密封和隔热容器壁中，并形成所述容器壁的隔热层；所述方法包括：在排放阶段，加热整个或部分容器壁以加热所述隔热件至一大于环境温度的排放温度，同时将所述隔热件暴露于氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体表现出低分压的气体氛围中；所述低分压指的是，对于这些物质中的每一种而言，每一种物质的分压要低于在标准压力下的空气中的该物质的分压；当所述隔热件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压小于一个预定的阈值的时候，或者当与所述积累的分压相关的所述隔热件的物理性质达到预定阈值或经过一段预定时间之后的时候，终止所述排放阶段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发泡合成泡沫包含至少80％的封闭气室。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发泡合成泡沫是一种聚氨酯泡沫。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述聚氨酯泡沫是一种热固性泡沫。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述排放温度小于100℃，优选小于80℃。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述排放温度大于50℃。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，用于制造所述发泡合成泡沫的所述发泡气体基本上由二氧化碳组成。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述排放阶段的气体氛围表现出小于标准压力的总压力，优选小于10mbar。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述排放阶段的气体氛围是在强制对流中表现出摩尔质量大于或等于70g/mol的气体的气相。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，对于氮分子、氧分子、二氧化碳以及扩散到所述发泡合成泡沫时的扩散系数大于或等于氮分子的扩散系数的气体所积累的分压，所述预定的阈值小于或等于30mbar。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述隔热件含有小尺寸的突起或孔穴，其增加了所述隔热件与所述气体氛围的交换表面积。12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述排放阶段之后的运行阶段应用于所述隔热件的抑制扩散操作，所述抑制操作有效减缓气体向发泡材料件内部的扩散。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述抑制操作在于将所述隔热件暴露于气体氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·阿坎，尼古拉斯·泰纳尔，拉斐尔·普吕尼耶，布鲁诺·德莱特雷，
申请(专利权)人：气体运输技术公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR