专利名称：封装材料与绝热组件的定形连接的制作方法
技术领域：
本发明涉及绝热制品，尤其是涉及那些适用于使建筑物隔热类型的绝热制品。更确切地说，本发明涉及被包裹在封装材料中以便搬运它们的绝热制品。
一般通过使熔融材料成纤化并将这些纤维堆覆在收集输送带上来形成纤维绝缘材料。在大多数而不是所有的情况下，纤维绝热制品含有使纤维相互粘结在一起的粘结材料，由此形成了网格或纤维网。粘结剂赋予绝热制品以在包装后恢复的弹性并提供了强度和可搬运能力，从而可以搬运绝热制品并按需要在建筑物的绝热空腔中安装绝热制品。纤维绝缘材料被切割成段地形成了绝热制品并将这些绝热制品包装起来以便运输。
一种典型的绝热制品是绝缘合成板，它一般长约8英尺(2.44米)并且通常适于用作居屋的墙壁隔热材料或建筑物中阁楼和地板空腔中的隔热材料。在许多隔热应用场合中，在绝缘材料的一侧或一面上需要有隔汽层来防止来自温暖的居室内的含水分空气进入绝缘材料。否则的话，屋内暖空气中的水蒸汽会在绝缘材料中冷却并冷凝，由此产生了可能难于象设计的那样有效地进行保温的潮湿的绝热制品。隔汽层一般是用涂覆一层沥青的牛皮纸或金属箔贴面形成的。带隔汽层的绝热制品一般被用于隔热使温暖的屋内环境与寒冷的外界隔开的墙壁、地板或天花板。
对不是不透湿的而是允许水蒸汽穿过的隔热来说，对绝热制品有一些要求。例如，被设计用于在现有顶楼绝缘材料的顶部上添加附加的绝缘材料的改进型绝热制品不应该具有隔汽层。另外，在墙壁将具有一独立的整壁隔汽层如在墙壁内侧或温暖侧上的4.0mil的聚乙烯薄膜的情况下，用于墙壁空腔的绝缘材料将不需要在绝热制品上有一个隔汽层。
近年来在绝热制品制造方面的进步已导致研制出了依靠用于包容和搬运目的的封装层或薄膜而并不需要任何粘结剂来将绝缘纤维彼此粘结的绝缘材料。封装对于无粘结剂或少粘结剂产品来说是特别有利的，尽管封装也给许多种粘结制品带来了好处。封装的无粘结剂型制品的一个例子在授予绍尔霍恩等人的美国专利No.5,227,955中披露了。另外，如在授予豪尔等人的美国专利No.5,545,279中所公开的，可以通过在线工艺封装绝缘材料。这种封装的绝热制品的主要用途就是顶楼绝热，尽管这种绝热制品也可被用于墙壁空腔中或地板下的平顶空腔中。
当将封装材料施加在纤维绝缘合成板上时，封装材料通过粘结层或胶条如在制造绝热制品的过程中以液态被涂上的热熔胶条与纤维绝缘合成板粘结。例如，上述的绍尔霍恩等人的美国专利No.5,277,995中披露了一种带有用粘结剂粘附的封装材料的封装绝缘合成板，而所述粘结剂是可以纵向条或例如点的图案或以粘结剂阵列的方式被涂覆上去。绍尔霍恩等人的专利还披露了这样的内容，即另一种连接方法就是使粘结层成为封装膜的一整体部分，而所述封装膜在被软化时与绝缘合成板中的纤维粘结。
建筑物用绝热制品的一个关键的产品特性就是在着火时能够阻止或减缓火焰蔓延的能力。主要的是，建筑材料通常不应该是火苗或火焰在建筑物结构内迅速传播的扩散工具。因此，大多数建筑材料必须满足限制火焰蔓延的条件。常用的产品火焰蔓延性能的度量方法是用于表面燃烧性能的ASTM E84隧道试验。在此试验方法中，在点火隧道一端产生火焰并测量出火焰沿隧道扩展25英尺(7.62米)所需的时间。在另一试验变型中，测量火焰扩散的绝对距离。另一个目前被用于测定绝热产品迟滞火焰扩散的能力的试验是ASTM辐射面板试验。这个试验测量遭受来自一个悬挂在试验样品上方的热辐射面板的辐射的产品的火焰蔓延性能。
人们已提出了各种技术来减少绝热产品的火焰蔓延。一个提案是将阻燃材料加入面层材料或封装材料中。另一个方法就是采用无机的面层材料如金属箔材料。另一个解决方案是用无机粘结剂使封装材料与纤维绝缘合成板粘结在一起。尽管其中一些方案可以有效地将火焰的扩散减少到允许的程度内，但这些方案的成本一般比较高昂。
如果人们能够研制出一种经济的减少绝热制品的火焰扩散的满意方式将是有利的。这样的绝热制品应该充分地具有低的火焰扩散特性，以满足工业安全规定，并且不应该明显提高绝热制品的制造成本。
通过这样一种绝热组件实现了上述目的以及其它未具体例举出的目的，即它包括一个带有一顶端和一底端且由纤维绝缘材料构成的细长绝缘合成板以及一个粘固在一个主表面上的面层。面层通过一系列间隔开的胶带被粘固在该主表面上，其中胶带通常横向于绝热组件地取向并且是非直线形的，成大致下凹的形状。
根据本发明，还提供了这样一种绝热组件，它包括一个带有一顶端和一底端且由纤维绝缘材料构成的细长绝缘合成板以及一个固定在一个主表面上的面层。面层通过一系列间隔开的胶带被粘在该主表面上，其中胶带通常横向于绝热组件地取向。这些胶带成大致下凹形状地是非直线的，并且包括对置的左部和右部，它们连接在一起并沿大致笔直的路线取向。
对本领域的技术人员来说，通过根据附图地阅读以下对优选实施例的具体说明，本发明的各种目的和优点将变得一清二楚。
附图的简要说明
图1是根据现有技术的绝热组件的平面示意图。
图2是根据现有技术的另一个绝热组件的平面示意图。
图3是本发明的绝热组件的示意透视图。
图4是除去封装材料时的图3所示绝热组件的平面示意图。
图5是与图4相似的平面示意图，它示出了根据本发明的一种不同的粘结剂涂布型式。
图6是与图4相似的平面示意图，它示出了本发明的另一种粘结剂涂布型式。
图7是被用于建筑物的墙壁空腔内的图3所示绝热组件的示意透视图。
图8是与图4相似的平面示意图，它示出了根据本发明的一种不同的粘结剂涂布型式。
尽管以下说明和附图披露了由玻璃纤维绝缘材料构成的绝热组件，但应当理解，绝缘材料可以是任何可压缩的纤维绝缘材料例如矿棉。
如图1所示，现有技术中的封装绝热组件10具有一个局部被切掉以便露出使其与绝缘合成板16粘结的胶带14的封装材料12。胶带是热熔粘结材料。在使绝热组件的底部18暴露在火焰下的火焰蔓延试验中，胶带没有阻碍火焰从底部向绝热组件的顶部20的扩散。
在另一种形式的现有技术的封装绝热组件22中，如图2所示，胶带24被布置在绝缘合成板26上以便使封装材料28与绝缘合成板粘结在一起。胶带24按照Z字形图案倾斜地取向。尽管这种胶带定位图案与图1所示的不同，但在使绝热组件22的底部30暴露于火焰之下的火焰蔓延试验中，无法期望胶带24能明显地阻止火焰从底部向绝热组件顶部32的扩散。
如图3、4所示，本发明的绝热组件用标号34表示，它由细长的绝缘合成板36和封装材料38构成。绝热组件具有一底端40和一顶端42。玻璃纤维的绝缘合成板36的制造是公知技术，而且本领域中的技术人员将知晓几种制造这样的绝缘合成板的传统方法。玻璃纤维的绝缘合成板优选地由低密度的绝缘材料构成，它的密度大约为0.3磅/平方英尺-1.0磅/平方英尺(合1.47-4.88千克/平方米)。
封装材料38最好是聚合物薄膜例如聚乙烯薄膜，尽管也可以采用其它薄膜，如聚丙烯薄膜。也可以采用共挤塑薄薄膜，即两层具有不同软化点的共挤塑薄膜。封装材料的厚度优选地小于约1.0mil并最好小于约0.5mil。封装材料可以通过任何适用方式被施加到绝缘合成板上。适用于将封装材料引导到玻璃纤维包装上的装置在上述的授予豪尔等人的美国专利No.5,545,279中披露了，在此作为参考地引入这篇文献的内容。
封装材料38通过一系列间隔开的胶带46被粘附到绝缘合成板36的一个主表面44上。胶带通常横向于绝热组件地取向，即大致垂直于绝热组件的纵轴48。使胶带弯曲或成弧形的，以使它具有下凹的形状。如图所示，胶带可以成人字纹形状，倾斜的左部52和倾斜的右部54构成了一个顶角56。尽管对置的左、右部52、54如图所示地彼此相连，但它们可以是分开的。另外，可以认识到，胶带可以设有很小的间断，这能影响火焰或火苗沿胶带轮廓的扩散路线。倾斜的左部52和右部54形成了一个最好约为120°-170°的角，尽管其它角度也可能是有效的。虽然没有画出来，但是左、右部可以一直延伸到绝缘合成板的边缘。胶带的数目及其间距可以变化。优选地是，胶带之间间隔至少6英寸(15.24厘米)并最好间隔大约10-18英寸(约25.4厘米-45.72厘米)。
在火焰蔓延试验中，绝热组件34的底端40暴露在火焰下，火焰舔蚀封装材料38。无论封装材料本身是否含易燃材料，火焰最终到达最下面的胶带46。由于胶带具有下凹的形状，所以左部52的燃烧推进方向将指向绝热组件的中心，而右部54的燃烧推进方向将指向中心。当沿左部54的轮廓前进的火苗遇到沿右部的轮廓前进的火苗时，将出现惊人的燃料急剧缺少，并且火苗或火焰从最下面的胶带向上一条胶带的前进将受阻或至少被延迟了。换句话说，左、右部上的燃烧将相互缭绕或相互冲撞，从而延缓了火焰烧过胶带。因此，一系列间断的人字形胶带46将有利地阻碍火焰从底端40向上扩散到绝热组件的顶端42。
如图7所示，一段墙壁部分60包括几个由壁骨64限定出的墙壁空腔62、一个未示出的横梁，一个底脚66和包覆材料68。以局部剖开的形式示出的本发明的绝热组件34被安放在其中一个墙壁空腔62中以提供一个能明显迟滞火焰从绝热组件的底端40向上扩散的绝热组件。当绝热组件34定位于图7所示的墙壁空腔中时，胶带46处于最佳的取向，从而阻止了开始着火于绝热组件34的底端40的火焰，并且其大致下凹的形状指向火源。由于总是不可能预测到火源或着火方向，所以可能出现大致下凹的形状远离火源取向的情况。据信，胶带的横向定向仍然将明显地阻碍火势的蔓延。
如图5所示，绝热组件72包括布置在绝缘合成板76上的弯曲的胶带74。弯曲的胶带一般成下凹的形状，并且其下凹部面向绝热组件72的底端78。胶带74分别包括左部80和右部82，它们沿大致弯曲的路线取向。在火焰蔓延试验中，左部80和右部82的火势前进方向将彼此相对，并且火焰的扩散将相互缭绕或彼此冲撞，从而迟滞了火焰烧过胶带。因此，一系列间隔开的弯曲的胶带34将有利地阻止火焰从绝热组件的底端40向上蔓延或扩散。尽管左部80和右部82如图所示地是相连的，但它们可以是分开的。
如图6所示，绝热组件86包括布置在绝缘合成板90上的双曲胶带88。双曲胶带的每个弯曲部92大致成下凹的形状，并且其下凹部面向绝热组件86的底端94。双曲胶带88最好相对于绝热组件的纵轴96大致是对称的。在火焰蔓延试验中，火焰将按照参见图5所述的方式彼此相对地推进或彼此缭绕，从而迟滞了火焰烧过胶带。因此，一系列间隔开的双曲胶带88将有利地阻止火焰从绝热组件的底端94向上蔓延或扩散。
如图8所示，绝热组件100与图3、4所示的绝热组件34几乎是相同的。绝热组件100包括布置在绝缘合成板104上的人字形胶带102。胶带通常成下凹的形状，并且其下凹部面向绝热组件100的底端106。胶带102分别包括左部108和右部110，它们大致沿直线取向。胶带102从绝缘合成板104主表面116的一边112伸向另一边114并且大致以纵轴118为中心。
已经在本发明的优选实施例中描述了本发明的工作方式和原理。但应该注意的是，在不脱离本发明范围的前提下，可以按照除所述和所示方式外的其它方式实施本发明。
权利要求
1．一种绝热组件，它包括一个具有一底端和一顶端的且由纤维绝缘材料构成的细长绝缘合成板以及一个被粘固在一主表面上的面层，该面层是通过一系列间隔开的胶带而被粘结在所述主表面上的，其特征在于，所述胶带大致横向于所述绝热组件地取向并且是非直线形的，成大致下凹的形状。
2．如权利要求1所述的绝热组件，其特征在于，所述胶带包括对置的左部和右部。
3．如权利要求2所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部沿大致笔直的路线取向。
4．如权利要求3所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部相互间通常以一个在大约为120°-170°的范围内的角度取向。
5．如权利要求2所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部是彼此相连的。
6．如权利要求2所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部成曲线状。
7．如权利要求6所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部是彼此相连的。
8．如权利要求1所述的绝热组件，其特征在于，所述胶带相对于绝热组件的纵轴是对称的。
9．如权利要求1所述的绝热组件，其特征在于，所述胶带从所述绝缘合成板的主表面的一边延伸向另一边。
10．一种绝热组件，它包括一个带一顶端和一底端的且由纤维绝缘材料构成的细长绝缘合成板以及一个固定在一主表面上的面层，该面层通过一系列间隔开的胶带被粘固在所述主表面上，其特征在于，胶带通常横向于绝热组件地取向并且是非直线形的，成大致下凹的形状，所述胶带包括对置的且连接在一起并沿大致笔直的路线取向的左部和右部。
11．如权利要求10所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部相互间通常以一个在大约为120°-170°的范围内的角度取向。
12．如权利要求10所述的绝热组件，其特征在于，所述胶带从所述绝缘合成板的主表面的一边延伸向另一边。
13．一种绝热组件，它包括一个带一顶端和一底端的且由纤维绝缘材料构成的细长绝缘合成板以及一个固定在一主表面上的面层，该面层通过一系列间隔开的胶带被粘固在所述主表面上，其特征在于，胶带通常横向于绝热组件地取向并且是非直线形的，成大致下凹的形状，所述胶带还包括对置的曲线状左部和右部。
14．如权利要求13所述的绝热组件，其特征在于，所述左部和右部是彼此相连的。
15．如权利要求13所述的绝热组件，其特征在于，所述胶带相对于绝热组件的纵轴是对称的。
16．如权利要求13所述的绝热组件，其特征在于，所述胶带从所述绝缘合成板主表面的一边延伸向另一边。
全文摘要
一种绝热组件(10,22,34,72,86,100)包括一个具有一底端(18,30,40,78,94,106)和一顶端(20,32,42)的且由纤维绝缘材料构成的细长绝缘合成板(16,26,36,76,90,104)以及一个被粘固在一主表面(44,116)上的面层。该面层通过一系列间隔开的胶带(14,24,46,74,88,102)被粘结在所述主表面上,其中胶带(14,24,46,74,88,102)大致横向于绝热组件(10,22,34,72,86,100)地取向并且是非直线形的,成大致下凹的形状。
文档编号E04B1/76GK1289383SQ99802496
公开日2001年3月28日 申请日期1999年1月29日 优先权日1998年1月30日
发明者巴拉特·D·帕特尔, 史蒂文·G·施密特, 迈克尔·T·赫弗尔芬格, 丽贝卡·L·托马斯－杜蒂埃勒, 戚伟刚 申请人:欧文斯科尔宁格公司