专利名称：管道段及其制造方法
技术领域：
本发明涉及干燥凝胶产品，如众所周知的气凝胶、干凝胶和冻凝胶的使用。已知这 些产品由于具有非常高的比表面积、高的开孔率和相对大的孔容积，因而具有优良的绝热 特性。它们是通过将可流动的溶胶-凝胶溶液凝胶化然后以不破坏凝胶的气孔的方式从凝 胶中去除液体而制造的。
背景技术：
根据干燥条件，可以制备出气凝胶、干凝胶或者冻凝胶。若湿凝胶在液体的临界点 以上干燥，则不产生毛细管压力，并且因此随着液体的去除发生相对小的收缩。以这种方法 制得的产品具有非常高的孔隙度并且被称为气凝胶。另一方面，如果在亚临界条件下通过 蒸发而干燥凝胶，则由此得来的产品是干凝胶复合材料。尽管在制备干凝胶的过程中收缩 是不受阻碍的，但材料通常保持非常高的开孔率和大的比表面积同时具有非常小的孔隙尺 寸。当以冷冻干燥方法干燥凝胶时，得到冻凝胶。这些常规的气凝胶、干凝胶和冻凝胶产品尽管绝热性良好，但是很脆、容易开裂并 且需要长的处理时间。因此，更具体地说，本发明涉及对气凝胶、干凝胶或冻凝胶产品的使用，上述产品 还包含纤维基质，该基质用于加强材料。这些材料被称为气凝胶、干凝胶和冻凝胶基质复合 材料并且通常被制成为垫的形式，其典型地通过下述方法制造以可流动的溶胶-凝胶溶 液浸渍增强的纤维，将其凝胶化，然后以不破坏凝胶的气孔的方式从凝胶中去除液体。超临 界干燥、亚临界干燥和冷冻干燥分别获得气凝胶、干凝胶和冻凝胶基质复合材料。气凝胶、干凝胶和冻凝胶基质复合材料机械性能强固、是良好的绝热体并且所需 的处理时间短。因此，它们更适于作为绝热材料而用于工业并且常常应用于该目的。例如， US2002/0094426记载了 一种气凝胶基质复合材料及其为了绝热目的的应用。本发明更具体地涉及包含气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料的用于管道的绝 热产品。利用气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料来使管道绝热的在先尝试具有许多缺 点。首先，如在Aspen Aerogels, Inc.的网站里的许多“个案研究”所披露的，可以通过在 原位围绕管道卷绕平坦的气凝胶或冻凝胶基质复合材料垫来使管道绝热。在某些情况下， 可以利用粘合剂将所述垫固定在管道周围。尽管提供待在原位围绕管道进行卷绕的平坦形式的绝热垫对于用于储存和运送 的包装而言是有效的，但其具有下述缺点在原位卷绕该绝热垫是不方便的，并且需要大量 的体力劳动。此外，在管道直径小或者垫特别僵硬的情况下，对垫的卷绕和固定处理可能受 到阻碍。因此，本发明的目的是提供一种气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料绝热件，其 预成型为管道段并且容易安装到待绝热的管道上。本发明的另一个目的是提供一种用于制造这种气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料管道段的方法。W02008/011423披露了一种用于使已经以平坦形式包装和装运的绝热垫具有 曲率的方法。该垫优选为气凝胶垫或者气凝胶基质复合材料垫，将该垫放置在“智能袋 (smart-bag) ”内并且真空密封。该“智能袋”由至少两片热收缩薄膜制成，从而当产品受热 时，两片薄膜中的一片比与之相对的另一片更为收缩，由此使绝热垫具有曲率。尽管该产品在一定程度上有助于卷绕处理，但其对于特别僵硬的绝热垫以及对于 在小直径的管道上的应用而言则缺乏实用性。其还具有需要恰在安装绝热件之前进行加热 而带来的不方便的缺点。该“智能袋”还增加了生产的成本，特别是由于强烈优选薄膜的单 轴收缩性的缘故。因此，本发明的另一个目的是提供一种制造气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材 料管道段的方法，其经济并且适于制造用于小直径管道的绝热件。本发明的再一个目的是 提供一种适于利用相对僵硬(柔韧性相对低)的气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料垫 来形成管道段的方法。W097/48932披露了一种用于管道的绝热系统，其中，每个管道段由两个匹配的半 部分形成。该系统包括至少两个不同类型的管道绝热件。气凝胶和气凝胶基质复合材料对 于绝热件的内层来说是优选的材料。然而，没有提供如何使气凝胶或气凝胶基质复合材料 形成为半管形式的教导。其他公开描述了将滚压垫作为气凝胶基质复合材料的制备过程的一部分。例如在 US2005046086中，记载了连续溶胶-凝胶铸造方法，其中，通过结合间隔层来滚压垫而执行 凝胶化处理，并且通过利用多孔间隔层进行滚压而执行干燥处理。该处理的最终产品是平 坦的气凝胶基质复合材料垫。US2007/0004306披露了一种气凝胶基质复合材料形式的绝热件或隔音件，其具有 足够的柔韧性以被卷起。生产处理的一个步骤可以是以现有产品灌输气凝胶。气凝胶可 以形成为另一种现有产品，包括由Dupont生产的Tyvek 纺粘型聚烯烃或其他卷形式的产 品。然而，最终产品不是用于管道绝热的管道段的形式。还已知向心轴涂覆未固化的矿物纤维以形成管道段，然后将纤维凝固以形成用于 管道的绝热产品。已知，例如在W02002/48599中，通过矿物纤维绒面织物来制作管道段。然 而，矿物纤维的物理性能与气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料截然不同，并且以这些干 燥的凝胶纤维复合材料来形成管道段存在不同的问题。因此，本发明的目的是提供具有优良的绝热特性的预成型的气凝胶、干凝胶或冻 凝胶基质复合材料管道段，其不但易于安装，而且生产经济，并且在气凝胶、干凝胶或冻凝 胶基质复合材料相对僵硬的情况下适用于小直径的管道。本发明的另一个目的是提供一种用垫来制造气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材 料管道段的方法，该方法具有经济性并且能够使用相对僵硬的垫，该方法制造的管道段易 于安装并且适用于直径相对小的管道。
发明内容
通过提供新颖的管道段和用于制造管道段的方法，本发明解决了上面所提及的那 些问题。用于制造管道段的方法包括提供由浸满气凝胶、干凝胶或冻凝胶的纤维基质形成的垫，其中所述垫具有第一主面、与所述第一主面相对的第二主面、限定纵向方向的第一边 缘、与所述第一边缘大致平行的第二边缘、限定与所述纵向方向大致垂直的横向方向的第 三边缘以及与所述第三边缘大致平行的第四边缘；将粘合剂涂布到所述第一主面上；围绕 心轴卷绕所述垫以提供具有内表面、外表面和纵轴线的卷绕垫，其中所述内表面限定内圆 周，所述外表面限定外圆周，所述纵轴线与所述内圆周和所述外圆周的平面大致垂直并且 与所述垫的横向方向大致平行；以及在所述外表面与所述内表面之间大致沿径向切割所述 卷绕垫，以提供沿与所述纵轴线大致平行的方向延伸的切口。根据本发明的新颖的管道段具有限定内圆周的内表面和限定外圆周的外表面，并 且纵轴线与所述内圆周和所述外圆周的平面大致垂直，所述管道段包括卷绕垫，其含有浸 满气凝胶、干凝胶或冻凝胶的纤维基质，并且具有第一主面和与所述第一主面相对的第二 主面，所述垫形成连续的卷，所述卷至少具有位于所述管道段的所述内表面与所述外表面 之间的第一层和第二层；粘合剂，其位于所述垫的形成所述第一层的部分的第一主面与所 述垫的形成所述第二层的部分的第二主面之间的界面处；以及裂缝，其在所述内表面与所 述外表面之间大致沿径向延伸并且沿着与所述管道段的纵轴线大致平行的方向延伸。本发 明还提供可通过本发明的方法而获得的管道段。
图1绘出适用于本发明的处理和产品的垫。图2示出用于本发明实施例的处理步骤的示意图。图3示出将粘合剂涂布于复合材料垫的可选实施例。图4示出根据本发明的管道段的剖视图。
具体实施例方式本发明的方法是采用由浸满气凝胶、干凝胶或冻凝胶的纤维的基质所形成的垫来 实施的。这些产品可以从例如Aspen Aerogels, Inc.商购获得，其商品名称为Cryogel 和 Pyrogel 。这些产品还披露于例如US专利公开No. 20020094426,US专利No. 5，789，075,US 专利 No. 5，306, 555、US 专利 No. 6，770, 584、US 专利 No. 6，479，416、US 专利 No. 6，083, 619 和 US 专利 No. 6，080, 475 中。该气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料典型地通过以可流动的溶胶-凝胶溶液 浸渍纤维基质而形成。通常，这是含硅的溶胶-凝胶溶液，但是合适的气凝胶、干凝胶和冻 凝胶也可以基于适于溶胶-凝胶技术的氧化铝或其他金属氧化物。气凝胶、干凝胶和冻凝 胶基质复合材料也可以由有机前体物制得(例如参考US5973015和US6087407)。尤其在 US5086085中披露了一种基于三聚氰胺甲醛缩合物的气凝胶，在US4873218中披露了一种 基于间苯二酚-甲醛缩合物的气凝胶。然后该复合材料经凝胶化而形成纤维-凝胶复合材料。最终，将纤维-凝胶复合 材料干燥，以形成气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料。对于适用方法的更详细的描述可 参见US 专利公开 No. 20020094426,US 专利 No. 5，789，075,US 专利 No. 5，306, 555,US 专利 No. 6，770, 584、US 专利 No. 6，479，416、US 专利 No. 6，083, 619 和 US 专利 No. 6，080, 475。若纤维-凝胶复合材料在超临界条件下干燥，则仅发生非常小的收缩，并且产生气凝胶基质复合材料。亚临界的干燥获得干凝胶基质复合材料，而冷冻干燥获得冻凝胶基 质复合材料。超临界干燥条件所获得的非常高的开孔率可提供具有优良绝热特性的气凝胶基 质复合材料。因此，基质复合材料优选为气凝胶基质复合材料。此外，尽管所有气凝胶、干凝胶 和冻凝胶基质复合材料涵盖在本发明的范围内，但通过硅基复合材料获得的绝热特性最 佳。因此，优选包含硅的气凝胶、干凝胶或冻凝胶。最优选的是，由二氧化硅气凝胶基质复合材料形成垫。适合的垫如图1所描绘。该垫(1)具有第一主面( 和与第一主面( 相对的第 二主面(3)。垫(1)具有第一边缘(4)和与第一边缘(4)大致平行的第二边缘(5)。第一 边缘限定垫的纵向方向。垫还具有大致与第一边缘(4)和第二边缘( 均垂直的第三边缘(6)以及大致与 第三边缘(6)平行的第四边缘(7)。第三边缘(6)限定垫的横向方向。如图1所示，第三边缘(6)和第四边缘(7)优选为逐渐变尖，从而使垫的厚度在这 些边缘处减小。若第三和第四边缘(6、7)逐渐变尖，则可以通过卷绕该垫形成较平滑的管 道段，这是因为这样的边缘在卷绕垫的内表面和外表面不会形成台阶。这继而导致围绕待 绝热的管道的更好的配合性，并使得管道段具有更均勻的厚度。该变尖可仅应用于垫的一 侧，也可如图1所示那样应用在垫的两侧。基质的纤维的材料可以根据应用而变化，并且可以包含任何合适的材料，例如，纤 维可以是诸如玻璃纤维、矿物纤维(例如陶瓷纤维)或碳纤维等无机纤维；诸如聚酯纤维、 聚烯烃纤维(例如聚丙烯纤维)、聚酰胺纤维(例如芳香族聚酰胺)、尼龙纤维或三聚氰 胺-甲醛纤维等有机纤维；或者是植物源纤维；并且也可以是其混合物。纤维也可以是具有 涂层的，例如聚酯纤维可以通过诸如铝等金属而被金属化。优选地，垫(1)包含聚合物纤维、陶瓷纤维、渣绒纤维、碳纤维或其混合物。尽管聚 合物纤维提供更有柔韧性的垫，但陶瓷纤维和渣绒纤维对于防火应用更加有效。为了使垫具有良好的绝热特性和机械强度，纤维的直径优选在0. 1 30微米的范 围之间。更加优选的是，纤维的直径为0. 5 5微米。纤维的长度也会影响垫的机械强度。根据本发明，纤维的长度优选地在0. 5cm与 IOcm之间。更优选地，纤维的长度为Icm 5cm。对于需要防火性的直径相对小的管道来说，本发明尤为有利，这是因为本方法可 以利用包含陶瓷纤维或渣绒纤维的相对僵硬的气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料制取 管道段。本发明的方法尤其适用于具有一定柔韧性的垫。若垫太硬，则在心轴上卷绕垫的 步骤将变得困难，并且需要更强的粘合剂。卷绕处理也可能会损坏特别硬的垫。另一方面，当垫相对僵硬时，难以如现有技术中那样手工地将平坦的垫应用到管 道上。在这些情况下，本发明的方法和产品特别有利。用于本发明的气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料垫可以具有任何合适的厚 度，但是优选地具有3mm IOmm的厚度，更优选地具有3mm 6mm的厚度。当使用具有这 些厚度的垫时，本发明的方法和产品特别有利，这是因为这些垫通常具有足够的柔韧性以容易地执行本发明的方法，但是它们也足够僵硬，从而难以实施在原位围绕管道卷绕垫的 现有技术方法。这些尺寸的垫对于利用给定数量的层生产的具有合适厚度的管道段来说也 足够薄。若垫的厚度过大，则需要较少层的垫以用于卷绕垫。这可能导致下述状况卷绕垫 例如在环绕其圆周的一部分处具有一层而在环绕其圆周的剩余部分处具有两层。这会导致 管道段的厚度沿管道段的圆周非期望地发生大的变化。图2示意性地绘出本发明的方法的实施例。本发明的方法的第一个步骤为提供 相对于图1所描述的垫。本发明的方法的第二个步骤为将粘合剂(8)涂布到气凝胶、干凝 胶或冻凝胶基质复合材料的垫的第一主面( 上。粘合剂可以是任何能够将垫保持为卷绕 形式以提供具有期望直径的卷绕垫的粘合剂。如图2所示，可以由粘合剂涂布器(9)涂布粘合剂(8)。优选地以喷雾的形式涂布 粘合剂(8)。或者，可以从粘合剂涂布器(9)通过喷嘴涂布单条线形式或多条线形式的粘合 剂。若以这种方式涂布粘合剂，则粘合剂的线优选为大致与垫的纵向方向平行。这使得粘 合剂(8)恰好被涂布至垫的第四边缘(7)，从而当垫被卷绕起时，形成牢固的卷绕垫(10)， 并且第四边缘(7)被可靠地固定在卷绕垫(10)的外表面上。为了使卷绕垫(10)在卷起时得以牢固，优选为将粘合剂⑶涂布到卷绕垫(10) 中与第二主面C3)接触的垫的第一主面O)的大部分上。优选地，在将垫(1)卷绕以形成 卷绕垫(10)时，将粘合剂(8)涂布到与垫(1)的第二主面C3)接触的垫的第一主面O)的 至少70%的区域上，更优选地为80%的区域上。在一些实施例中，诸如图2所示，垫(1)的第一主面( 的一部分形成卷绕垫的内 表面。在这些情况下，优选地，在第一主面O)的形成卷绕垫(10)的内表面(11)的部分上 不涂布粘合剂(8)。这防止了卷绕垫(10)粘在心轴(1 上。若垫(1)被卷绕得使第一主面( 形成卷绕垫(10)的外表面(12)，则优选地，不 在第一主面的形成卷绕垫(10)的外表面(1 的部分上涂布粘合剂(8)。另一方面，若将在 外表面(1 上涂覆表面材料，则优选地在第一主面O)的形成卷绕垫(10)的外表面(12) 的部分上涂布粘合剂(8)。在一些实施例中，其中一个实例如图3所示，将粘合剂涂布到垫(1)的第一主面 (2)和第二主面C3)上，从而当卷绕垫时，每个接触面上都涂布有粘合剂(8)。使气凝胶、干 凝胶或冻凝胶基质复合材料垫(1)通常以如图所示的那样大致垂直地穿过辊(14)，并且通 过粘合剂涂布器(9)将粘合剂⑶涂布到第一主面(2)和第二主面(3)上。然后，将垫⑴ 卷绕在心轴(1 上，以形成卷绕垫(10)。当待制作的管道段具有特别小的直径，或者用作 起始材料的气凝胶、干凝胶或冻凝胶垫特别僵硬时，本实施例尤为有利。在这些情况下，优 选采用接触型粘合剂，从而可以将粘合剂涂布到各个表面上，并且一旦垫的表面相互接触， 就可以非常快速地形成粘合体以便将垫固定成卷绕形式。若采用接触型粘合剂，则优选使 粘合剂在涂布粘合剂的时刻和卷绕垫的时刻之间的时间段里进行干燥。根据本发明的方法并且如图2所示，通过使心轴(13)绕其自身的纵轴线旋转将气 凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料垫(1)卷绕在心轴(1 上来提供卷绕垫(10)。优选 地，心轴(13)至少是部分中空的并且包括从心轴的外表面延伸到心轴内的中空空间(15) 的孔(16)。于是，空气泵可从心轴(13)内的中空空间(15)中抽吸空气，从而对外表面上的 孔(16)提供吸力。以这样的方式，垫最初可以保持并卷绕在心轴(1 上。
垫⑴可以卷绕成使得第一主面(2)形成卷绕垫(10)的内表面(11)，或者可以卷 绕成使得垫⑴的第二主面⑶形成卷绕垫(10)的内表面(11)。心轴(1 的直径控制管道段的内圆周的最终直径，并且与该管道段应用于其上 的管道的直径相对应。随着垫(1)卷绕在心轴(1 上，其在心轴(1 上形成若干层。在图2所示的实 施例中，每层的第一主面( 与该层内侧的相邻层的第二主面C3)接触。以这样的方式，垫 (1)的第一主面( 上的粘合剂(8)将垫的各层固定在一起，并且将垫固定为卷绕形式。在 图2所示的实施例中，外层的第二主面C3)形成卷绕垫(10)的外表面(12)。为了提供厚度大致均勻的管道段，优选地，将垫(1)卷绕在心轴(1 上的步骤包 括使心轴(13)旋转不少于2整周，更优选为不少于3整周。然而，由于优良的绝热特性和 垫(1)的优选厚度，通常不必使心轴(1 旋转超过4整周。将粘合剂⑶涂布到垫⑴的一部分的时刻与卷绕垫的该部分的时刻之间的时间 长度不但取决于粘合剂涂布点与心轴之间的距离，还取决于卷绕速度。在优选的实施例中， 以下述速度将垫卷绕在心轴上垫每秒所卷绕的长度为每秒IOcm到每秒an。更优选地，卷 绕速度在每秒30cm与每秒Im之间。这使得涂布粘合剂(8)与卷绕该垫(1)之间的时间长 度合适，而在粘合剂涂布点与心轴之间不需要大量的间隔。这还可提供足够的生产速度，同 时不会在卷绕过程中对垫(1)施加过大的应力。在一个实施例中，本方法还包括处理卷绕垫(10)以使其外表面(1 平滑的步骤。 这一步骤通常包括打磨外表面(12)。本发明的方法包括下述步骤在外表面(1 与内表面(11)之间大致沿径向切割 卷绕垫(10)，以提供沿与纵轴线大致平行的方向延伸的切口(18)。以这种方式切割卷绕垫 (10)使得完整的管道段能够快速并且容易地作为绝热件而被应用到管道上。可以采用任何 合适的切割装置(17)来切割卷绕垫(10)。本发明对于应用在小直径的管道时可提供更大的优点。在这些情况下，尤其当垫 相对僵硬时，现有技术的方法尤其难以实施。在这种情况下，提供一种用于形成绝热用预成 型管道段而不是平垫的方法尤其有利。因此，在本发明的一个实施例中，卷绕垫(10)的内 圆周的直径不超过100mm，优选为不超过70mm，更优选为不超过60mm。一旦已形成卷绕垫(10)，即可以将表面材料涂覆到卷绕垫(10)的外表面。表面 材料提供增强的强度。表面材料还有助于保护管道段免受潮湿、磨损和污垢影响，并使得制 成品更加美观并且更容易处理。在某些情况下，表面材料对于管道段的绝热特性也有所贡 献。在本发明中，表面材料可以是任何合适的材料，尤其可以是铝箔，其可以用玻璃纤维、镀 铝箔、纸箔或聚合物箔来加强。优选的表面材料是以玻璃纤维加强的铝箔。在一个实施例中，该方法还包括设置包含渣绒纤维并且不包含气凝胶、干凝胶或 冻凝胶的层作为管道段组成部分。该层可以设置在由浸渍的纤维基质形成的部分的内侧或 者外侧。例如，该层可以设置为在垫被卷绕之前布置在心轴上的预固化的管状段。还可以 设想，分别形成卷绕垫(10)和渣绒纤维层，然后将其中一者布置在另一者的内侧，并且优 选地以粘合剂进行固定以形成成品管道段。可以通过标准方式生产矿物纤维将矿物熔体 灌入一个或多个离心纺丝机中以形成大量的纤维，在其中加入可固化的粘合剂，由空气流 向前携带来自纺丝机的大团纤维，并且将大团纤维以网的形式收集在基本上连续移动的收集器上。然后可以在网固化前将网施加到心轴上。矿物纤维层优选地具有10kg/m3 250kg/m3的密度，更加优选地具有40 150kg/ m3的密度，最优选地具有80 100kg/m3的密度。在本发明的方法中，在卷绕垫(10)的外表面(12)与内表面(11)之间大致沿径向 切割卷绕垫(10)，以提供沿与纵轴线大致平行的方向延伸的切口。可以使用任何合适的装 置来切割卷绕垫(10)，但是优选地利用旋转的刀片(17)来切割垫。切割卷绕垫(10)有助 于将管道段应用在待绝热的管道上。本发明还涉及可通过权利要求1的方法获得的新颖的管道段。该管道段所展现的 新颖特征使得其可被制作成预成型的气凝胶、干凝胶或冻凝胶基质复合材料管道段。该新 颖的管道段与现有技术相比在易于制造、易于安装方面具有显著优点。此外，可沿与卷绕垫的纵向方向大致垂直的方向切割卷绕垫。以这种方式，可以提 供任何所需长度的管道段。该处理还有助于在垫(1)已经以微小的角度被卷绕的情况下将 其端部修得齐整(squaring off) 0优选地，在切割卷绕垫时采用摆动的或旋转的刀片。本发明还提供根据权利要求12的新颖的管道段。本发明的绝热管道段的一个实 施例如图4所示。该管道段具有限定内圆周的内表面(11)、限定外圆周的外表面(12)，并且纵轴线 与内圆周和外圆周的平面大致垂直，该管道段包括卷绕垫(10)，其含有浸满气凝胶、干凝 胶或冻凝胶的纤维基质，具有第一主面( 和与第一主面( 相对的第二主面(3)，垫形 成至少具有位于管道段的内、外表面(11、1幻之间的第一层和第二层的连续的卷；粘合剂 (8)，其位于垫的形成第一层的部分的第一主面O)与垫的形成第二层的部分的第二主面 (3)之间的界面处；以及裂缝(20)，其在内表面(11)与外表面(12)之间大致沿径向 延伸并且沿与管道段的纵轴线大致平行的方向延伸。取决于垫(1)沿哪个方向卷绕以形成卷绕垫(10)，第二层可以位于第一层的内侧 或外侧。换句话说，根据垫(1)所卷绕的方向，垫的第一主面( 可以面向内侧或面向外侧。所示出的实施例包括涂覆于卷绕垫(10)的外表面(1 的表面材料(19)。根据本 发明的方法所述，表面材料(19)优选为玻璃纤维加强的铝箔。本发明的管道段优选具有直径不超过IOOmm的内圆周，更优选为该直径不超过 70mm,最优选为该直径不超过60mm。管道段还优选地具有至少2整周，更优选为至少3整周的层。通常，管道段具有不 超过4整周的层。此外，相对于本发明的产品而言，每个上述根据本发明的方法的附加特征也可以 应用在适用的地方。
权利要求
1.一种制造管道段的方法，包括提供由浸满气凝胶、干凝胶或冻凝胶的纤维基质形成的垫，所述垫具有第一主面、与所 述第一主面相对的第二主面、限定纵向方向的第一边缘、与所述第一边缘大致平行的第二 边缘、限定与所述纵向方向大致垂直的横向方向的第三边缘、以及与所述第三边缘大致平 行的第四边缘；将粘合剂涂布到所述第一主面上；围绕心轴卷绕所述垫以提供具有内表面、外表面和纵轴线的卷绕垫，所述内表面限定 内圆周，所述外表面限定外圆周，所述纵轴线与所述内圆周和所述外圆周的平面大致垂直 并且与所述垫的横向方向大致平行；以及在所述外表面与所述内表面之间大致沿径向切割所述卷绕垫，以提供沿与所述纵轴线 大致平行的方向延伸的切口。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将表面材料涂覆到所述外表面上。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述表面材料是玻璃纤维加强的铝箔。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括设置包含渣绒纤维并且不包含气凝 胶、干凝胶或冻凝胶的层作为所述管道段的组成部分。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述纤维基质包括聚合物纤维、渣绒纤 维、陶瓷纤维或者它们的混合物。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述卷绕垫的内圆周的直径为不超过 100mm,优选为不超过70mm，更优选为不超过60mm。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述垫沿与所述纵向方向和所述横向 方向垂直的方向具有3mm IOmm的厚度，优选具有3mm 6mm的厚度。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述将所述垫卷绕到所述心轴上的步 骤包括使所述心轴旋转至少2整周，优选为至少3整周。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述将所述垫卷绕到所述心轴上的步 骤包括使所述心轴旋转不超过4整周。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，所述垫由浸满含硅气凝胶的纤维基质 形成。
11.一种管道段，其具有限定内圆周的内表面和限定外圆周的外表面，并且纵轴线与所 述内圆周和所述外圆周的平面大致垂直，所述管道段包括卷绕垫，其含有浸满气凝胶、干凝胶或冻凝胶的纤维基质，并且具有第一主面和与所述 第一主面相对的第二主面，所述垫形成连续的卷，所述卷至少具有位于所述管道段的所述 内表面与所述外表面之间的第一层和第二层；粘合剂，其位于所述垫的形成所述第一层的部分的第一主面与所述垫的形成所述第二 层的部分的第二主面之间的界面处；裂缝，其在所述内表面与所述外表面之间大致沿径向延伸并且沿着与所述管道段的纵 轴线大致平行的方向延伸。
12.根据权利要求11所述的管道段，还包括涂覆在所述管道段的外表面上的表面材料。
13.根据权利要求12所述的管道段，其中，所述表面材料是玻璃纤维加强的铝箔。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的管道段，其中，所述管道段还具有下述层所 述层包含渣绒纤维并且不包含气凝胶、干凝胶或冻凝胶。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的管道段，其中，所述纤维基质包括聚合物纤 维、渣绒纤维、陶瓷纤维或者它们的混合物。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的管道段，其中，所述内圆周的直径不超过 100mm,优选为不超过70mm，更优选为不超过60mm。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的管道段，其中，所述连续的卷具有至少2整周 的层，优选为具有至少3整周的层。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的管道段，其中，所述连续的卷具有不超过4整 周的层。
19.根据权利要求11-18中任一项所述的管道段，其中，所述纤维基质浸满含硅气凝胶。
20.根据权利要求11-19中任一项所述的管道段，其中，所述卷绕垫的每一层具有 3mm IOmm的厚度，优选具有3mm 6mm的厚度。
全文摘要
本发明公开一种制造管道段的方法，包括提供由浸满气凝胶、干凝胶或冻凝胶的纤维基质形成的垫(1)，所述垫具有第一主面(2)、与第一主面(2)相对的第二主面(3)、限定纵向方向的第一边缘(4)、与第一边缘大致平行的第二边缘(5)、限定与纵向方向大致垂直的横向方向的第三边缘(6)、以及与第三边缘大致平行的第四边缘(7)；将粘合剂(8)涂布到第一主面上；围绕心轴(13)卷绕垫以提供具有内表面(11)、外表面(12)和纵轴线的卷绕垫，其中，内表面限定内圆周，外表面限定外圆周，纵轴线与内圆周和外圆周的平面大致垂直并且与垫的横向方向大致平行；以及在外表面与内表面之间大致沿径向切割卷绕垫，以提供沿与纵轴线大致平行的方向延伸的切口。
文档编号B29C53/56GK102083612SQ200980123724
公开日2011年6月1日 申请日期2009年5月4日 优先权日2008年5月23日
发明者戈姆·罗森贝赫 申请人:罗克伍尔国际公司