专利名称：供防火屏障用的层压片料的制作方法
技术领域：
本发明涉及层压片料。这种层压片料(例如)可用作运载工具、诸如航空器上的防火屏障。
背景技术：
有许多场合需要和应该使用能防止或减少热和/或火焰传播的屏障。例如，航空器的机身通常包括金属蒙皮，它支承在包括纵梁和圆周件的金属架上。由于机身里的温度必须经常控制，以便确保乘客和货物处于适当的环境里，大多数机身蒙皮还包括一些隔热结构。绝缘体通常还涉及声学上的原因。在许多航空器里，这种绝缘体采用由纵梁和圆周件支承的玻璃纤维絮垫的结构。
玻璃纤维通常装在薄膜包装材料里，以保护玻璃纤维免遭绝缘体可能接触的冷凝物和其它流体。用于这种目的的包装材料包括金属涂敷的聚酯、普通的聚酯、金属涂敷的聚氟乙烯及聚酰亚胺。
在2000年，FAA(即，美国联邦航空管理局)公布了一个有关热/声绝缘的详细设计的新的测试方法的建议标准的通知，以便提高飞行中的防火安全及航空器上的绝缘材料在坠落后的耐烧穿性。FAA公布了“适航性指示”，要求成百个航空器经营者在未来4年内更换用金属涂敷的聚酯覆盖的绝缘防护层。更换材料要满足FAA的新的飞行中的防火测试，它是按照美国材料试验协会、1999年3月10日、作为ASTM E 648-97设计的测试。FAA已经起草了一个建议的要求，它颁布指令增强飞行中的防火和坠落后的烧穿保护(见运输部，联邦航空管理局，用于运输类飞机的热/声绝缘材料的改进的可燃性标准；建议标准，14 CFM Part 25等，联邦公报65卷183号，2000年9月20，56992-5702页，其内容在这里被参考)。
还存在要求有其它绝缘材料和相关的防火焰和/或防火的材料。较佳的是，这些材料符合一个或多个生效的、针对特殊用途的工业和/或政府标准。
发明内容
本发明提供一种层压片料，它包括聚合材料形成的第一层和非金属纤维形成的第二层。该第一和第二层至少共同地促使层压片料具有下列合格值中的至少一个合格的可燃性值I(即，如果该层压材料能经受这里规定的可燃性测试I，它将具有合格的可燃性值I)、合格的可燃性值II(即，如果该层压材料能经受这里规定的可燃性测试II，它将具有合格的可燃性值II)、合格的火焰传播值I(即，如果该层压材料能经受这里规定的火焰传播测试I，它将具有合格的火焰传播值I)、合格的火焰传播值II(即，如果该层压材料能经受这里规定的火焰传播测试II，它将具有合格的火焰传播值II)、或合格的烧穿值(即，如果该层压片料能经受这里规定的烧穿测试，它将具有合格的烧穿值)。对于按照本发明的层压片料的某些较佳实施例而言，第一和第二层足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料。确定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、及合格的烧穿值的测试将在下面的小标题“测试方法”之下介绍。
另一方面，本发明还提供一种限制可燃的绝缘材料暴露于点燃源的系统，它包括层压片料，它包括由聚合材料形成的第一层；以及由非金属纤维形成的第二层，其中，该层压片料放置在可燃绝缘材料和点燃源之间，这样，层压片料的第一层靠近可燃绝缘材料。该第一和第二层至少共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用。对于按照本发明的层压片料的某些较佳实施例而言，第一和第二层足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料。确定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、及合格的烧穿值的测试将在下面的小标题“测试方法”之下介绍。
可燃绝缘材料指天然可燃的绝缘材料；由于携带使其变得可燃的污染物(例如，燃料、液压油及腐蚀抑制剂)而已经变得可燃的绝缘材料；以及可以是或不是天然地可燃的、但具有可燃的覆盖物或层(例如，金属涂敷的聚酯覆盖物)的绝缘材料。
另一方面，本发明还提供一种绝缘系统，它包括层压片料，它包括由聚合材料形成的第一层；及用非金属纤维形成的第二层；以及绝缘材料；其中，层压片料和绝缘材料被设置成层压片料的第一层紧靠绝缘材料。该第一和第二层至少共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用。对于按照本发明的层压片料的某些较佳实施例而言，第一和第二层足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料。确定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、及合格的烧穿值的测试将在下面的小标题“测试方法”之下介绍。
另一方面，本发明还提供一种绝缘防护层，它包括层压片料，它包括由聚合材料形成的第一层；及用非金属纤维形成的第二层；以及绝缘材料；其中，层压片料和绝缘材料被设置成层压片料的第一层位于绝缘材料的附近。该第一和第二层至少共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用。对于按照本发明的层压片料的某些较佳实施例而言，第一和第二层足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料。确定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、及合格的烧穿值的测试将在下面的小标题“测试方法”之下介绍。该绝缘材料可是可燃的或不可燃的。
本发明(例如)可用于需要或应该使用防止或减少热和/或火焰传播的材料或系统的许多场合。例如，按照本发明的实施例可用于新的航空器和/或翻新的现有航空器的制造，以保护可燃的材料避免潜在的点燃源(例如，来自电气布线的短路)。对于现有的航空器来说，按照本发明的层压片料(例如)可放置在现有的航空器绝缘材料上(通常是可燃的绝缘材料)，并在绝缘材料和潜在的点燃源之间，以便减少绝缘材料对点燃源的暴露。
本发明还提供一种包括绝缘材料和按照本发明的层压片料的运输工具，其中，层压片料和绝缘材料被设置成层压片料的第一层位于绝缘材料的附近。该绝缘材料可是可燃的或不可燃的。
本发明还提供一种航空器，它包括绝缘材料、电气布线和按照本发明的层压片料，其中，层压片料位于绝缘材料和电气布线之间，且层压片料的第一层紧靠绝缘材料。该绝缘材料可是可燃的或不可燃的。
本发明还提供一种航空器，它包括绝缘材料、机身蒙皮、及按照本发明的层压片料，其中，层压片料位于绝缘材料和机身蒙皮之间，且层压片料的第一层紧靠可燃的绝缘材料。该绝缘材料可是可燃的或不可燃的。
附图的简要说明
图1是航空器一部分的剖视图，它显示了具有按照本发明的层压片料的一实施例的航空器机身，该层压片料位于绝缘包和电气布线之间。
图2是图1中所示的、按照本发明的层压片料的实施例的局部剖视图，它使用阻燃粘结材料，以便将用稀松布增强的聚合层层压在包含非金属纤维的第二层上。
图3是按照本发明的层压片料的另一实施例的局部剖视图，其中，利用阻燃粘结材料将无增强的聚合层层压在包含非金属纤维的第二层上。
图4是按照本发明的层压片料的另一实施例的局部剖视图，其中，未使用额外的粘结成分而将稀松布增强的聚合层直接层压在包含非金属纤维的第二层上。
图5a是示意表示测试柜的侧视图，它被用来评估按照本发明的层压片料的可燃性和火焰传播性能。
图5b是示意表示保持架的侧视图，它在可燃性和火焰传播测试方法中被用来固定按照本发明的层压片料。
图5c是示意表示固定架的俯视图，在可燃性和火焰传播测试方法中，它放置在按照本发明的层压片料和保持架上。
图6是示意显示导燃喷嘴的侧视图，在可燃性和火焰传播测试方法中，它被用来点燃按照本发明的层压片料。
图7是示意显示热量计夹持架的立体图，在可燃性和火焰传播测试装置的校准过程中，它被用来定位热量计。
图7a是示意显示喷嘴挡板的立体图，在可燃性和火焰传播测试方法中，它被用来将导燃喷嘴适当地定位在按照本发明的层压材料上。
图8是示意显示样本夹具的立体图，它在测试按照本发明的层压片料的烧穿性能时使用。
图9是示意显示烧穿测试的侧视图，它显示了按照本发明的层压片料经受烧穿测试。
图9a是测试架的详细的、示意的剖视图，它显示了在烧穿测试前，按照本发明的层压片料是如何安装在测试架里的。
图10a是示意显示延长锥形物的俯视图，它在烧穿测试方法中被配合安装在喷嘴上。
图10b是在锥形物已形成后、沿着线10b-10b剖视的、图10a的端视图。
图10c是在锥形物已形成后，沿着线10c-10c剖视的、图10a的端视图。
图11a和11b是分别显示在烧穿测试时、热量计相对喷嘴锥形物的布置的俯视图和侧视图。
图12a和12b是分别显示在烧穿测试时、热电偶前倾面相对喷嘴锥形物的布置的俯视图和侧视图。
图13a是示意显示包含非金属纤维的、渗入蛭石分散体的第二层的一实施例的剖视图，它在按照本发明的层压片料中是有用的。
图13b是显示图13a中的一部分的放大图。
图14是示意地显示包含非金属纤维的第二层的一实施例的一部分的俯视图，它具有以离散图形排列在其表面上的金属氧化物涂层，它在按照本发明的层压片料中是有用的。
具体实施例方式
参看图2，它显示了按照本发明的一层压片料的实施例的剖视图。层压片料12包括第一层28，第一层包括高温稳定聚合材料20，而聚合材料具有通过可选择的粘结材料24粘结在其上的可选择的尼龙稀松布22。可选择的阻燃粘结材料26将第一层28粘结在包含非金属纤维的第二层30的第一主表面33上。第二层30的第二主表面35通过可选择的阻燃粘结材料26a粘结在可选择的第三层28a上。可选择的第三层28a包括高温稳定聚合材料20a和通过一层可选择的粘结材料24a粘结在其上的尼龙稀松布22a。
第一层按照本发明的层压片料包括由聚合材料形成的第一层。较佳的是，第一层由高温稳定聚合材料形成，其中，高温稳定聚合材料在约150℃、较佳的是在约200℃、更佳的是在约300℃、最佳的是在约350℃的温度时通常是稳定的(即，不会熔化、燃烧或分解)。
较佳的是，由聚合材料形成的第一层重量轻，并具有高温尺寸稳定性、在暴露于火焰时只有少量或没有烟雾、或易燃的或有毒的分解产物、低或无吸湿性、良好的耐磨性、以及低的透湿性。较佳的是，第一层是流体阻挡层，其中，流体阻挡层即是防止诸如水、喷气燃料、防腐剂和液压流体之类液体通过的材料，较佳的是，还防止包括可燃气体和水蒸气的气体通过。
适当的高温稳定聚合材料的例子包括、但不限于聚酰胺、聚氟乙烯、硅酮树脂、聚酰亚胺、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯、聚久基砜、聚醚酮醚、聚酰胺酯、聚酯酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫及它们的组合物。较佳的高温稳定聚合材料包括聚氟乙烯和聚酰亚胺，这是由于它们的较好的高温稳定性。最佳的是聚酰亚胺。
通常，第一层具有小于每平方米约100克、较佳的是小于每平方米约50克的重量。由聚合材料形成的第一层的平均厚度可变化。通常，平均厚度范围从约12至约125微米、较佳的是从约12至约50微米、更佳的是从约19至约25微米。较佳的是，由聚合材料形成的第一层的厚度足以使该层可容易地处理和加工而不会撕破，而不是那种为了给层压片料增加不必要的重量的厚度。
高温稳定聚合材料可从市场上买到。它们的代表性例子包括例如商标为“KAPTON”的聚酰亚胺薄膜；例如商标为“TEDLAR”的聚氟乙烯薄膜；以及例如商标为“TEFLON”的聚四氟乙烯薄膜；所有这些均可从美国特拉华(州)的E.I.duPont deNemours & Company买到。
较佳的是，第一层粘性地结合在第二层上。较佳的是，第一层同延地结合在第二层上。较佳的是，阻燃粘结材料将第一层粘性地结合在第二层上。适当的阻燃粘结材料的例子在“阻燃粘结材料”的小标题下讨论。
稀松布按照本发明的层压片料可选择地进一步包括一层或多层稀松布。例如，第一层和可选择的第三层可各有选择地进一步包括稀松布。通常是由纤维制造的机织加强物的稀松布给层压片料提供耐撕性。适当的稀松布材料包括、但不限于尼龙、聚酯、玻璃纤维等。稀松布的平均厚度可以改变。通常，稀松布的平均厚度的范围从约25至约100微米、较佳的是约25至约50微米。稀松布层较佳的是重量轻、坚固、及至少相对不可燃的。较佳的是，当稀松布暴露于火焰时，只产生少量的或没有烟雾、或可燃的或有毒的分解产物。
稀松布层通常位于层压片料的第一层或第三层的聚合薄膜层及第二层之间。稀松布层可有选择地结合在诸如薄膜的聚合材料上。可使用各种粘结材料将稀松布结合在聚合材料上。较佳的是，这种粘结材料具有阻燃性能和高的分解温度。
大量的、具有通过粘结材料固定在其上的稀松布的高温稳定聚合薄膜可从市场上买到。它们的例子包括来自美国新泽西州Patterson的Facile Holdings，Inc.，的、商标为“INSULFAB 2000”和“INSULFAB KP121”的产品，它们均包括聚酰亚胺薄膜、尼龙稀松布、及阻燃粘结材料。另一个例子是可从FacileHoldings，Inc.，买到的、商标为“INSULFAB 330”的产品，它包括金属化的聚氟乙烯薄膜、尼龙稀松布、及阻燃粘结材料。
第二层按照本发明的层压片料还包括由非金属纤维形成的第二层。较佳的是，该纤维在约250℃、较佳的是约350℃、更佳的是约450℃、最佳的是约550℃时是稳定的(即，不会熔化、燃烧、或分解)。第二层通常包括第一和第二主表面。第二层较佳的是以诸如机织织物、针织织物的织物、及包括纸的非编织物的形式出现。较佳的是，第二层是不导电的、重量轻的、热绝缘的，并具有小于约460L/min./dm2的透气性。较佳的是，第二层不容易吸收水分，并在暴露于火焰时产生少量的或没有可燃的或有毒的分解产物。
较佳的是，第二层包括非编织物，以便提供特别适合于航空器使用的薄的、重量轻的层压片料。通常，第二层具有每平方米约30至150克的重量。
第二层的平均厚度可改变。通常，第二层的平均厚度的范围从约75至约750微米、较佳的是从约125至约500微米、最佳的是从约200至约450微米。较佳的是，第二层的厚度足以提供理想的可燃性、烧穿和/或火焰传播性能，但这种厚度不会对层压片料提供不必要的重量。
适当的非金属纤维包括、但不限于玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、晶状陶瓷氧化物(包括石英)纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、氧化的聚丙烯腈纤维、碳纤维、及它们的组合物。这些纤维通常是作为长度从几厘米至几米改变的单个纤维或捆扎的纤维提供的。较佳的是，该非金属纤维是玻璃纤维、晶状陶瓷氧化物纤维或它们的组合物。应该知道，晶状陶瓷氧化物纤维可包含在晶粒边界处的少量玻璃相。更佳的是，第二基底主要包括陶瓷氧化物纤维。
陶瓷氧化物材料通常是金属氧化物，它们通过加热作用已被加固。陶瓷氧化物纤维通常是指这样一类纤维，它一般包含一种或多种铝、硅和硼的氧化物。许多其它的添加剂(例如，钠、钙、镁及磷的氧化物)也可出现在该纤维内，不过该纤维主要包含金属氧化物。通常，陶瓷氧化物纤维是晶状陶瓷和/或晶状陶瓷与玻璃(即，包含晶状陶瓷和玻璃相的纤维)的混合物。
陶瓷氧化物纤维可以(例如)通常叫做“难熔的陶瓷纤维”(RCF)的相对短的纤维从市场上买到。它们通常是脆弱的、易碎的、及通常不适合用于纺织品(即，机织的、针织的及非编织物)。它们还可包括微粒材料(即，固体杂质)。包括固体杂质的纤维通常利用熔化吹制方法或熔化纺纱纤维形成方法及然后的冷却由熔化物形成。在标准的纤维形成方法里，包含所需组合物的熔融材料被挤出，形成相对不一致直径(例如，约1微米至约50微米)的相对不一致长度(例如，从约1微米至约10厘米变化)的纤维。通常，难熔的陶瓷纤维是制造商以“原料”形式(即，作为大量的散装纤维)提供的。难熔的陶瓷纤维的例子包括铝矽酸盐纤维，它(例如)可从新泽西州Niagara Falls的Unifrax、以商标“7000M”买到，及从日本东京的Nippon Steel Chemical Co.、以“SNSC”型1260 D1 RCF买到。
陶瓷氧化物纤维还可以相当长(例如连续)的纤维、通常以纱线(加捻的纤维)或纤维束(不加捻的纤维)的形式聚集在一起。这种陶瓷氧化物纱线或纤维束通常包括约400至约7800单个陶瓷氧化物纤维，它们具有从约7至15微米的直径范围。这种纱线或纤维束通常具有约0.2毫米至约1.5毫米的直径。在这个直径范围内的纱线可织成第二层，且通常具有较好的织物品质，特别是与较短的难熔陶瓷纤维相比。陶瓷氧化物纱线可被合股捻，这意味着两股或更多股纱线加捻在一起。这样做通常是为了增加纱线强度。这种连续的纤维的例子包括铝矽酸盐纤维、铝硼硅酸盐纤维和氧化铝纤维(它们均可从美国明尼苏达州St.Paul的3M公司、以商标“NEXTEL”买到)。
纤维束或纱线可利用玻璃纤维粗纱切割机切断至所需的长度，这种切割机(例如)可从美国加利福尼亚州Pacoima的Finn & Fram.Inc.、以商标“MODEL90 GLASS ROVING CUTTER”买到。然后，切断的纤维可通过使它们经过一打回丝机被分离或独立，这种打回丝机(例如)可从法国Cours的LaRoche、以商标“CADETTE 500”买到。
较佳的陶瓷氧化物纤维是铝矽酸盐、铝硼硅酸盐及氧化铝纤维，且它们可是纱线的形状或人造短纤维形状。适当的铝矽酸盐纤维(例如)是美国专利第4,047,965号(Karst等人)所述的。较佳的是，根据铝矽酸盐纤维的总重量，铝矽酸盐纤维包括(以理论上的氧化物为基础)约67％至约85％重量的Al2O3和约33％至约15％重量的SiO2。根据铝矽酸盐纤维的总重量，某些较佳的铝矽酸盐纤维包括(以理论上的氧化物为基础)约67％至约77％重量的Al2O3和约33％至约23％重量的SiO2。根据铝矽酸盐纤维的总重量，一种较佳的铝矽酸盐纤维包括(以理论上的氧化物为基础)约85％重量的Al2O3和约15％重量的SiO2。较佳的铝矽酸盐纤维(例如)可从3M公司、以商标“NEXTEL 550”和“NEXTEL 720”买到。
适当的铝硼硅酸盐纤维(例如)是美国专利第3,795,524号(Sowman)所述的。较佳的是，根据铝硼硅酸盐纤维的总重量，铝硼硅酸盐纤维包括(以理论上的氧化物为基础)约55％至约75％重量的Al2O3、小于约45％(较佳的是小于约44％)重量的SiO2、及小于约25％(较佳的是，约5％)重量的B2O3。较佳的铝硼硅酸盐纤维(例如)可从3M公司、以商标“NEXTEL 312”和“NEXTEL 440”买到。
制造适当的氧化铝纤维的方法在现有技术中是已知的，例如包括美国专利第4,954,462号(Wood等人)所述的方法。较佳的是，根据氧化铝纤维的总重量，氧化铝纤维包括(以理论上的氧化物为基础)大于约99％重量的Al2O3和约0.2-0.3％重量的SiO2。较佳的阿尔法氧化铝纤维(例如)可从3M公司、以商标“NEXTEL 610”买到。根据另一种阿尔法氧化铝纤维的总重量，另一种阿尔法氧化铝纤维包括约90％重量的Al2O3、约9％重量的ZrO2和约1％重量的Y2O3，可从3M公司买到的另一种阿尔法氧化铝纤维的商标名称是“NEXTEL650”。
其它的适当的无机纤维的实例包括石英纤维，它也是陶瓷氧化物纤维的一个子集，(例如)可从美国北卡罗来纳州Slater的J.P.Stevens，Inc.、以商标“ASTROQUARTZ”买到；玻璃纤维，诸如镁铝矽酸盐玻璃纤维，它(例如)可从美国俄亥俄州Granville的Owens-Corning Fiberglas Corp.买到；碳化硅纤维，它(例如)可从日本东京的Nippon Carbon、以商标“NICALON”买到，或从美国密执安州Midland的Dow Corning买到，以及从美国马萨诸塞州Lowell的Textron Specialty Materials、以商标“TYRANNO”买到；碳(例如，石墨)纤维，它(例如)可从美国犹他州Magna的Hercules Advanced MaterialSystems、以商标“IM7”买到；氮化硅纤维，它(例如)可从美国纽约州NewYork的Toren Energy International Corp.买到。
较佳的是，第二层由非编织物形成。适当的非编织物可通过现有技术中已知的各种方法制造。较佳的是，它们是通过“湿法成网”方法或“气流成网”方法制造。在湿法成网方法中，纤维在高剪力条件下与液体介质(较佳的是水)和其它添加剂(诸如表面活性剂，分散剂，粘合剂和抗凝聚剂)混合。将由此形成的纤维浆放置在一筛网上，液体介质逐渐分离，形成织物。在气流成网方法中，将各自独立的纤维输入一织物成形机里，它通过气流将纤维输送至筛网，从而产生非编织物。这种工艺在非编织物制造技术中是众所周知的。
在一种典型的湿法成网方法中，诸如热塑性纤维(例如，PVA纤维)的粘结材料在水中在高剪切条件下被混合。将非金属纤维(切断的纤维和/或人造短纤维)加入该混合机里。高剪切混合通常使至少一些纤维断裂，导致纤维长度的总体减小。使混合进行一段足以便纤维悬浮在水中的时间。如果需要，在混合步骤过程中有选择地加入诸如含水聚丙烯酰胺溶液的凝聚剂，以便使纤维凝聚，这种凝聚剂可从美国伊利诺斯州Napierville的Nalco Chemical Co.、以商标“NALCO 7530”买到。然后，这种含水纤维“浆”通常浇注在一筛网(例如，造纸机)上，并滴干以除去水分。由此形成的非编织物用吸墨纸挤压，以便除去尽可能多的水，然后在一烤箱(通常，在约100℃)里进行干燥，以便进一步除去水分。该非编织物然后等待进一步处理。
在一种典型的气流成网方法中，使非金属纤维(切断的纤维和/或人造短纤维)与粘结材料、特别是热塑性纤维在一纤维供料器中混合，以便形成供料织物，该供料器可从美国南卡罗来州Greenville的Greenville Machine Corp.、以商标“CMC EVEN FEED”买到。将供料织物送入一转动的刷辊，刷辊将供料织物粉碎，直至成各自独立的纤维。然后，该各自独立的纤维可通过一吹风机输送至一传统的织物成形机，其中，纤维被吸引在一丝网上，而该织物成形机可从丹麦的Scan Web Co.、以商标“DAN WEB”买到。当依然在一丝网上时，该纤维可移动经过一烤箱，并被加热至从约120℃至约150℃的稳定且持续1分钟，以便熔化热塑性纤维和与织物里的纤维粘结在一起。优选地或做为一种选择，非编织物可经过层压轧辊被压缩和加热，以便熔化热塑性纤维。该非编织物然后等待进一步处理。
较佳的是，根据第二层的非金属纤维的总重量，第二层的非金属纤维含量的至少约10％的重量由具有至少约5毫米(较佳的是，至少约1厘米)长度的纤维组成。更佳的是，第二层的非金属纤维含量的至少约25％的重量由具有至少约5毫米(较佳的是，至少约1厘米)长度的纤维组成。如果需要，第二层的非金属纤维含量的100％由具有至少约5毫米(较佳的是，至少约1厘米)长度的纤维组成。应该知道，这些纤维可能全是一个长度，虽然它们通常有各种长度。对纤维的长度没有已知的限制，虽然通常比约10-15厘米长的纤维在诸如非编结构的第二层里是不实际的。此外，只要有足够数量的、至少约5毫米长的纤维，第二层还可包括约1毫米的较短纤维(和约10微米微粒尺寸的均匀微粒)。
较佳的是，用于第二层的陶瓷氧化物纤维具有从约3至约25微米、更佳的是从约7至约15微米的直径。具有大于约25微米直径的纤维是有用的，但将具有比较小直径纤维制造的产品低的挠性。具有小于约3微米直径的纤维可能也是有用的，但不是较佳的。
虽然用来准备第二层的纤维可上胶或不上胶，但纤维通常是以具有胶水涂层的它们的原样买到的。通常，连续的纤维在它们的制造过程中用有机胶料处理，并在处理过程中保护纤维股。可以相信，在处理和加工步骤过程中，上胶将减少纤维的断裂并减少静电。当利用湿法成网方法制造非编织物时，胶料将被溶解掉。胶料也可能在制造后通过将纤维加热至高温(即，300℃)而除去。
在本发明的范围内，第二层将使用若干类型的纤维中的一种，包括使用不同成分的纤维。通常，根据第二层的总纤维体积，第二层包括至少约75％体积(较佳的是至少约90、约95、甚至约100％体积)的陶瓷氧化物纤维。
第三层按照本发明的层压片料有选择地还包括由聚合处理组成的第三层。通常，第三层具有相对的第一和第二主表面。通常，第二层位于第一层和第三层之间。第三层可选择，以便与第一层相同或不同。前面的、有关第一层的讨论也适用于第三层。
较佳的是，第三层是粘性地结合在第二层上。较佳的是，第三层同延地结合在第二层上。较佳的是，阻燃粘结材料将第二层和第三层粘性地结合在一起。
金属氧化物涂层一种包含金属氧化物的材料可有选择地固定在第二层的至少一部分上，它通常是一种织物(特别是一种非编织物)。金属氧化物涂层通常用来加强第二层。较佳的是，第二层具有第一和第二主表面，而金属氧化物以涂层形式只出现在第二层的至少一个主表面的一部分上。
在层压片料的一个实施例里，金属氧化物涂层只位于第二层的至少一个表面的一部分上，产生一离散的涂敷区域(这里也叫做“印刷区域”)的布置。金属氧化物涂层区域的这种布置可以是有规律的或随意的。通常，金属氧化物涂层使用(例如)丝网印刷技术和金属氧化物来源(较佳的是，胶状的金属氧化物来来源)、以预定的图案附着在第二层上。一种其上具有金属氧化物涂敷区域、按照本发明是有用的纸可从3M公司、以商标“NEXTEL Flame StoppingDot Paper”买到。
通常，金属氧化物涂层区域是这样隔开的，即两个区域(例如，任何两个岛状物)之间的距离大致等于在第二层里的至少一些纤维的长度，该纤维较佳的是非编织物。较佳的是，对于其上具有金属氧化物涂层的任何一个表面来说，涂有金属氧化物的第二层的该特定表面的表面积的百分比在约5％至约25％、更佳的是约10％至约20％的范围内。通常，约20厘米见方的第二层样本具有至少约0.5克重量的胶状的金属氧化物。
图14显示了一按照本发明的示范的层压片料的第二层50的一部分的俯视图，它具有被基本上没有涂层的非编织物54的区域环绕的金属氧化物涂层52的离散的区域的重复的图形，由此在第二层的至少一个主表面上产生以圆点形状出现的岛状物。该图形(例如)是由金属氧化物的不连续的涂层产生的。这些岛状物可以采用其它形状，诸如十字形或条形。
对本发明有用的另一种第二层可具有通常连续的印刷线条的图形，其中，在第二层的至少一个主表面上具有在基本没有涂层的区域旁的金属氧化物涂层区域。虽然这些图形(例如)是由连续的金属氧化物涂层形式的，但它们仍然处于离散区域，并只涂敷在第二层的表面的一部分上。
在按照本发明的一层压片料的一个实施例里，金属氧化物被布置在第二层上的许多岛状物里，其中，根据其上具有金属氧化物涂层的第二层的主表面的总表面积，该许多岛状物具有约5％至约25％的总表面积。
在按照本发明的一层压片料的另一个实施例里，第二层包括非编织物，而非编织物包括至少约10％重量的、至少约5微米长的非金属纤维，其中，金属氧化物复盖约5％至约25％的、其上具有金属氧化物涂层的主表面的总表面积。
图14所示的涂层图形是用来与在第二层的整个表面上的涂层进行对比。在第二层的整个表面上涂敷通常使由此形成的第二层具有令人不满意的僵硬。这通常在处理第二层时、尤其当它必须安装在(例如)一个非平面空间里时引起第二层的破裂和断裂。
较佳的是，金属氧化物涂层的数量、尺寸和位置使第二层在环绕一6毫米直径的杆卷绕和展开时足以维持它的完整性。即，在经受测试程序规定的“第二层挠性测试”后，虽然破裂可能出现及一些独立的纤维可能断裂，但第二层不会分离、分裂或分解成较小的部分或各自独立的纤维。
在一个实施例里，第二层由一种非编织物组成，该非编织物包括至少约5毫米长的许多非金属纤维及许多排列的金属氧化物涂层，它们(至少约5毫米长的许多非金属纤维及许多排列的金属氧化物涂层)在环绕一6毫米直径的杆卷绕及然后展开时足以维持第二层的完整性。
通常，第二层具有足够数量的、它们的长度足以连接任何涂敷区域(例如，第二层的印刷的金属氧化物部分)之间的空间的纤维。
美国专利第5,955,177号(Sanocki等人)公开了有用的金属氧化物涂敷的非编织物的例子。可设置在第二层上的金属氧化物来源包括(例如)胶状金属氧化物的分散体(即悬浮物)，该胶状金属氧化物也可包括可溶解的金属氧化物和/或金属氧化物产物母体的溶液。或者，金属氧化物来来源不需要使用液体介质。即，金属氧化物可(例如)通过使用喷涂或粉末涂敷穿过一掩模以一图形附着在第二层上。较佳的是，金属氧化物来自具有液体介质(例如，含水的分散体或溶液)的金属氧化物来源，更佳的是来自胶状的金属氧化物的分散体。
在描述涂敷在第二层上的金属氧化物时使用的术语“金属”包括非金属，诸如硅。金属氧化物的产物母体包括金属盐的溶液，它们可通过在一氧气环境中加热而转变成金属氧化物，通常是胶状的金属氧化物。例如，铝的硝酸盐(Al(NO3)3)可是转变成胶状氧化铝的产物母体。胶状金属氧化物是具有一种或多种在1毫微米和1微米之间的尺寸的金属氧化物的微粒。这种胶状金属氧化物包括、但不限于氧化铝、氧化锆、二氧化钛、硅石、二氧化铈胶体，以及这些胶体的混合物。胶状的硅石特别好。适合于本发明实施的胶状硅石(例如)可从美国伊利诺斯州Napierville的Nalco Chemical Co.、以商标“NALCO 2327”买到。
较佳的是，金属氧化物来源通过丝网印刷工艺附着。按照本发明，适合于使用一种人工丝网印刷机，或轮转丝网印刷机，这种印刷机可从奥地利Klagenfurt的Johannes Zimmers、以商标“TYPE RMR-LAB 83”买到。其图形和印刷速度可根据所需的层压片料成品的特性改变。
通常，可买到的胶状金属氧化物分散体和/或金属氧化物产物母体的溶液具有比丝网印刷工艺所需的低的粘性。为了增加这种分散体或溶液的粘性，可加入各种增稠剂，诸如甲基纤维素或聚乙烯醇。较佳的增稠剂是羧甲基纤维素，它可从美国俄亥俄州Cleveland的B.F.Goodrich、以商标“CARBOPOL 934”买到。
通常，金属氧化物的来源(较佳的是，胶状的金属氧化物分散体)只印刷在第二层的至少一个主表面的一部分上，虽然两个主表面可分别只具有涂敷金属氧化物的一部分。在特别推荐的实施例里，金属氧化物的来源象许多岛状物(即，由没有任何涂层的区域环绕的不连续的涂层区域)印刷在第二层的至少一个主表面上。
通常，金属氧化物涂层将至少部分地渗入第二层的厚度(同时仍维持在离散区域内)，虽然如果涂层的量足够小，但它基本上可保持在第二层的表面上。金属氧化物对第二层的至少部分渗透是可取的，因为这种渗透可给第二层产生增强的抗张强度。为了某些用途，金属氧化物涂层可渗透通过第二层的整个厚度而到达另一主表面(同时仍维持在离散区域内)。
在金属氧化物的来源附着在第二层之后，通常在空气里干燥一段足以除去挥发性材料(如果它们存在的话)的时间。有机材料(例如，胶料或有机粘结剂)不需要除去。然而，第二层通常在一温度下被加热处理一段足以基本上除去存在于第二层里的所有有机材料(例如，有机粘结剂)的时间。这种加热处理步骤通常在至少约500℃的温度下持续至少约10分钟。这种加热步骤也可用来至少部分地将金属氧化物产物母体转变为相应的金属氧化物。然而，较佳的是，第二层在足以使金属氧化物产物母体完全转变为金属氧化物的温度下和时间内被加热处理。在升高的温度下(通常，至少800℃)，胶状金属氧化物也可转变成相应的陶瓷金属氧化物，不过这不是要求。在至少一个升高的温度下加热后，第二层上涂敷了金属氧化物，且基本上没有有机材料。
无机的氧化物薄片无机的氧化物薄片可有选择地固定在第二层的至少一部分上。无机的氧化物薄片较佳的是粘土薄片、蛭石薄片、云母薄片、滑石薄片及它们的组合物中的至少一种。较佳的是，无机的氧化物薄片在约600℃、更佳的是在约800℃、最佳的是在约1000℃时是稳定的(即，不会燃烧、熔化或分解)。在该层压片料的一个实施例里，第二层同时具有固定在其上的金属氧化物和无机的氧化物薄片。
无机的氧化物薄片能较佳地减少第二层的透气性。减少透气性能较好地降低可能的、通过第二层的火焰渗透。
例如，无机的氧化物薄片可固定在第二层的一侧或两侧上和/或通过第二层的一些或全部厚度。通常，氧化物薄片固定在第二层的一侧或两侧上，且至少达到第二层的内部厚度的一部分。如果太多的片状氧化物固定在第二层上，第二层可能变得易碎和太重。如果没有足够的片状氧化物固定在第二层上，理想的减少透气性的目的可能达不到。如果片状氧化物固定在第二层上，根据第二层的总重量(除去片状氧化物的重量)，较佳的是约25％至约70％的重量，更佳的是约30％至约50％的重量。
较佳的是，在第二层上固定足够的片状氧化物，以便提供小于约760L/min./dm2、更佳的是小于约460L/min./dm2的透气性。片状氧化物可通过诸如化学的(例如，借助氢键键合)许多不同的方法、或借助诸如聚乙烯醇、丙烯酸乳胶等的粘结剂粘结在第二层上。此外，纤维本身可用来将片状氧化物固定在第二层上。这可通过(例如)将纤维和片状氧化物混合在一起、及施加足够的热量和压力而发生，从而形成具有固定在其上的片状氧化物的第二层。
蛭石如上所述，蛭石薄片可有选择地固定在第二层的至少一部分上。蛭石是在自然界发现的、作为多层晶体的含水的镁铝矽酸盐、云母矿石。蛭石以理论上的氧化物为基础、通常由约38-46％重量的SiO2、约16-24％重量的MgO、约11-16％重量的Al2O3、约8-13％重量的Fe2O3、以及通常是K、Ca、Ti、Mn、Cr、Na和Ba的氧化物的其它成分组成。“片状剥落的”蛭石是指已经化学地或加热处理的蛭石，以便使晶体的各层膨胀和分离，生产出高的纵横比的蛭石薄片。这些薄片可有选择地碾碎，以便形成小的微粒，通常在约0.3微米至约100微米的尺寸(即，长度和宽度)的范围内，并具有约20微米的平均尺寸。这种小的微粒仍旧被认为是这里使用的术语“薄片”形式。薄片的厚度通常在约10埃至约4200埃的范围内。蛭石(例如)通过将蛭石薄片分散在液体介质(通常是水)里、及将该分散体施加(例如，涂敷)在第二层上可施加在第二层上。含水的蛭石微粒分散体(例如)可从美国的马萨诸塞州Cambridge的W.R.Grace、以商标“MICROLITE 963”买到。分散体的理想的浓度可通过除去和增加其中的液体介质进行调整。
蛭石可利用传统的技术、诸如浸渍涂敷、喷射涂敷和刷涂敷施加在第二层上。较佳的是，蛭石是“插入”或均匀地分布在第二层里。例如，蛭石可通过压力(例如使用传统的手持滚筒、通过手来回弯曲被涂敷的织物、和/或使涂敷在第二层上的蛭石通过两相对设置的滚筒之间或被定位，由此使它们之间的间隙小于被涂敷的第二层的厚度)压入第二层。作为一种选择，蛭石分散体可在施加于第二层之前加热至在液体介质沸点以下的温度。此外，被涂敷的第二层可在施加压力之前和/或同时处于一升高的温度下(例如，在分散体里的液体介质的沸点处或之上的温度)。
在第二层上进行涂敷的一种较佳地方法是将第二层浸渍在蛭石分散体里至少约几秒钟，从分散体里取出第二层，允许多余的分散体材料滴干，然后在一烤箱里(例如，在约95℃下持续2小时)烘干第二层。
在另一种方法里，蛭石可利用传统的技术施加在第二层上，并在烘干前，涂敷蛭石的第二层可在两相对设置的滚筒之间运转或可定位，这样，它们之间的间隙将小于被涂敷的第二层的厚度。较佳的是，被涂敷的第二层在经过滚筒之间之前和/或同时处于一升高的温度下(例如，在分散体里的液体介质的沸点处或之上的温度)。
用在低浓度下的蛭石分散体涂敷将使蛭石薄片分布在诸如非编织物的第二层里的各自独立的纤维的相交处。在有三根或三根以上纤维相交的区域内，蛭石分散体可桥接纤维之间的、除去液体介质的区域，并干燥直到加热前是透明的薄的无机薄膜。这些桥接的区域较佳地干扰气流和降低穿过第二层的渗透性，但较佳的是不要使第二层太脆弱，以致不能通过第二层挠性测试。
图13a是由包含纤维64的非编织物62组成的第二层60的示范性的一部分的剖视图，它已充满蛭石分散体并被干燥。图13b是第二层60的一部分的放大的详图，它显示了在多根(三根或更多根)纤维64相交处的薄的蛭石薄膜的桥接区域68。
粘土在按照本发明的另一个实施例里，粘土薄片固定在第二层的至少一部分上。粘土可以上面讨论的、与蛭石薄片相同的方式固定在织物上。有用的粘土的例子包括、但不限于高岭土、泥团、含水的硅酸铝、高岭石、伊利石、埃洛石、囊脱石、锂蒙脱石、斑脱土、皂石、胶岭石、及它们的组合物。
云母在按照本发明的另一实施例里，云母薄片固定在第二层的至少一部分上。云母薄片可以上面讨论的、与蛭石薄片相同的方式固定在第二层上。有用的云母薄片的例子包括、但不限于金云母云母类、白云母云母类、及它们的组合物。涂敷在纸上的云母可从市场上买到。
滑石在按照本发明的另一个实施例里，滑石薄片被固定在第二层的至少一部分上。滑石薄片可以上面讨论的、与蛭石薄片相同的方式固定在第二层上。
第三层按照本发明的层压片料可有选择地还包括由聚合材料组成的第三层。通常，第三层具有相对的第一和第二主表面。通常，第二层位于第一层和第三层之间。第三层可选择与第一层相同或不同。先前的关于第一层的讨论也适用于第三层。
较佳的是，第三层粘性地结合在第二层上。较佳的是，第三层同延地结合在第二层上。较佳的是，阻燃粘结材料将第二层和第三层粘性地结合在一起。
阻燃粘结材料按照本发明的层压片料可有选择地还包括阻燃粘结材料。这里使用的术语阻燃粘结材料通常涉及包含具有足够数量的、使粘结材料不支持燃烧的阻燃添加剂的粘结材料。这种添加剂的代表性的例子包括、但不限于锑化合物、含水的氧化铝化合物、氨络物、硼酸盐、碳酸盐、重碳酸盐、无机卤化物、磷酸盐、硫酸盐、有机卤素和有机磷酸盐。阻燃粘结剂可用来(例如)将第一层粘结在第二层的一个表面上。阻燃粘结材料也可用来(例如)将第二层的一相对表面粘结在由聚合材料组成的第三层上。连续的或不连续的阻燃粘结材料层可用来将层压片料里的层、诸如第一层粘结在第二层上。较佳的是，由于均匀性的理由使用连续的粘结材料层。
如上面讨论的，阻燃粘结材料可有选择地用来将稀松布层粘结在(例如)层压片料的第一或第三层的聚合薄膜层上。较理想的是，层压片料里使用的任何粘结材料均是阻燃粘结材料。然而，如果层压片料是通过使用少量的、不含阻燃添加剂的粘结材料构成的，它仍然可在可燃性、火焰传播和/或烧穿方面具有所需的性能。
层压片料较佳的是，按照本发明的层压片料具有小于每平方米约500克、更佳的是小于每平方米约400克、最佳的是小于每平方米约350克的重量。较佳的是，层压片料的平均厚度在从约75至约1200微米、更佳的是在从约125至约625微米、最佳的是在从约200至约450微米的范围内。
较佳的是，层压片料实质上是不吸收的。吸收可能接触的水或其它流体的层压片料并不是理想的。
较佳的是，层压片料在环绕着6毫米直径的杆卷绕和然后展开时保持它的完整性(即，它能较好地通过在标题为“测试方法”下的“层压片料的挠性测试”)。按照本发明的层压片料较佳的是可弯曲的，但不达到它是松软的程度。具有一些刚度(例如)对于将层压片料插入航空器里的电气布线和绝缘之间是有利的。
按照本发明的层压材料如果按照后面的“测试方法”测试的话，将具有合格的可燃性值I、可燃性值II、火焰传播值I、火焰传播值II或烧穿值中的至少一种值。
本发明的实施例可用来制造新的航空器和/或更新现有的航空器，以防止可燃的材料免遭可能的点燃源(例如，来自电气布线的短路)。对于现有的航空器，按照本发明的层压片料可(例如)放置在现有的航空器绝缘材料(通常是可燃的绝缘材料)上，这样，它在绝缘材料和可能的点燃源之间，减少了绝缘材料相对点燃源的暴露。
例如，图1显示了一航空器的一部分的剖视图。紧靠机身蒙皮2并在框架4和6之间的是绝缘包8。绝缘包8包括装入喷涂金属的聚酯罩10里的玻璃纤维绝缘(未画出)。喷涂金属的聚酯罩10的目的是防止玻璃纤维绝缘免遭冷凝物及其它可能与其接触的流体。按照本发明的层压片料12位于绝缘包8相对外侧机身蒙皮2的、靠近内部装饰面板14的一侧，并插入绝缘包8和电气布线16之间。层压片料12较佳的是位于如图所示的位置，这样，在由于电气短路引起的燃烧的情况下，层压片料12较佳地防止燃烧扩散到绝缘包8的可燃的喷涂金属的聚酯罩10，否则可能通过聚酯罩扩散到航空器的所有其它地方。
图2是图1中的层压片料12的局部剖视图。层压片料12包括由高温稳定聚合材料形成的第一层20，以及通过可选择的粘结材料(较佳的是阻燃粘结材料)24粘结在其上的可选择的尼龙稀松布22。可选择的阻燃粘结材料26将第一层28粘结在由非金属纤维形成的第二层30的第一主表面33上。本实施例中的第二层30包括前面介绍的“NEXTEL火焰阻挡圆点纸”。此外，第二层(例如)可包括涂敷在“NEXTEL火焰阻挡圆点织物”上的蛭石，涂敷在织物上的云母，或涂敷在难熔的陶瓷织物上的蛭石。第二层30的第二主表面35通过可选择的阻燃粘结材料26a粘结在可选择的第三层28a上。第三层28a由高温稳定聚合材料20a形成，并具有通过一层可选择的粘结材料(较佳的是阻燃粘结材料)24a粘结在其上的可选择的尼龙稀松布22a。
图3是按照本发明的层压片料31的另一实施例的局部剖视图。第一层32由高温稳定聚合薄膜形成，它通过可选择的阻燃粘结材料36粘结在第二层34的第一主表面37上。第二层34的相对的第二主表面39通过可选择的阻燃粘结材料36a粘结在由高温稳定聚合薄膜形成的可选择的第三层32a上。
图4是按照本发明的层压片料40的另一实施例的局部剖视图。层压片料40包括由高温稳定聚合薄膜42形成的第一层41，它具有通过可选择的粘结材料(较佳的是阻燃粘结材料)46粘结在其上的可选择的尼龙稀松布44。足够数量的粘结材料46延伸经过稀松布44，以便使用一加热的压延机、通过施加热量和压力将第一层41直接层压在第二层48的第一主表面47上，从而形成第一层41和第二层48的层压制品。层压片料40还包括层压在第二层48的第二主表面49上的可选择的第三层41a。第三层41a由高温稳定聚合薄膜42a形成，它具有通过可选择的粘结材料(较佳的是阻燃粘结材料)46a粘结在其上的尼龙稀松布44a。
本发明的优点和实施例将通过下面的例子进一步介绍，但这些例子中涉及的具体材料和数量、以及其它的条件和细节不应该解释为不适当地限制本发明。所有的分数和百分比是按重量计算的，除非另有说明。
例子测试方法对层压片料的挠性测试将一片2.5厘米宽15.2厘米长的层压片料环绕6毫米直径杆(约一支铅笔的直径)的外周卷绕和展开。如果它能够卷绕在杆上并展开而没有层压片料的一部分呈现出显著的破裂和分层或与相邻的层分离、以允许该层压片料的各部分脱落或与该层压结构分离，则该层压片料通过该测试。
对第二层的挠性测试将一片2.5厘米宽15.2厘米长的第二层环绕6毫米直径(约一支铅笔的直径)杆的外周卷绕和展开。虽然破裂可能出现和一些各自独立的纤维可能断裂，但如果它没有分离、分裂或分解成较小的部分或各自独立的纤维，则第二层将通过该测试。
可燃性测试I和火焰传播测试I通过将一层压片料样本放置在一热/声绝缘絮垫上来测定层压片料的可燃性值I和火焰传播值I，该絮垫已在商业航空器上使用，并已在例行的维护操作过程中取下。热/声绝缘絮垫(已知的绝缘絮垫具有的可燃性和火焰传播值已知不能通过可燃性和火焰传播测试I或II，而测试将按照这种测试方法进行)由玻璃纤维绝缘材料形成的，约2英寸(50毫米)的厚度，并包含在金属涂敷的聚酯包里。在所有的情况下，绝缘絮垫是在从航空器上“取下”的条件使用，而不试图从絮垫中除去任何防腐剂、液压油等。
针对可燃性测试(I和II)和火焰传播测试(I和II)的下列测试方法是基于联邦航空管理局运输部二处，有关运输类飞机使用的热/声绝缘材料的改进的可燃性标准；被建议的联邦公报Rule 14 CFM Part 25等，2000年9月20日星期三，56992-57022页。
一示意的测试装置如图5a所示。辐射面板测试柜500位于一排气罩下，以便在每次测试后清除有烟的柜。辐射面板测试柜包括蒙皮502，其尺寸为55英寸(1400毫米)长×19.5英寸(500毫米)深×测试样本之上的28英寸(710毫米)高。侧面504、端面506和顶面508用绝热板绝缘(可以商标“KAOWOOLM”买到)。前侧设置一大约52英寸×10英寸(1321毫米×254毫米)的不通风的、高温的玻璃观察窗510，以便在测试过程中观察样本。在窗的下面是门512，以便接近可移动的样本平台夹具。测试柜的底部由滑动的钢平台514形成，它具有将测试样本夹具固定在一固定的水平位置上的设备。测试柜还具有一内部烟筒516，它具有5.1英寸(129毫米)宽×16.2英寸(411毫米)深×13英寸(330毫米)高的外部尺寸，它位于柜内与辐射能源518相对的端部处。其内部尺寸是4.5英寸(114毫米)宽×15.6英寸(395毫米)深。该烟筒延伸至柜500的顶部。
辐射热能源518是一多孔的难熔材料的面板，它安装在一铸铁架或类似物上。该面板具有12英寸×18英寸(305毫米×457毫米)的辐射表面，能够在最高1500°F(816℃)的温度下工作。辐射面板燃料是丙烷(液态的石油气体-2.1 UN 1075)。面板燃料系统由文丘里式的吸气器组成，以便在近似大气压力下混合气体和空气。检测仪表包括气流计、气流调整器及气体压力表。辐射面板安装在柜里，与水平的样本平面成30度角。
滑动平台514作为放置测试样本的支架。托架(通过蝶形螺母)固定在平台的顶部唇缘上，以便容纳各种厚度的测试样本。一片难熔材料放置在托架的底部，以便夹持测试样本和调整到所需的高度。一尺寸为411/2英寸×81/4英寸(1054毫米×210毫米)的1/2英寸(13毫米)绝热板(“KAOWOOL M”)固定在平台的后侧。该板作为保热器，防止测试样本过分预热。
测试样本水平地放置在如图5b所示的难熔底部和不锈钢保持架520上，它(AISI Type 300 UNA-NO8330)具有0.078英寸(1.98毫米)的厚度及44 3/4英寸×12 3/4英寸(1137毫米×320毫米)的总体尺寸，并具有设置在测试样本顶部的、40英寸×7 7/8英寸(1016毫米×140毫米)的样本开口。保持架的各端部具有两个1/2英寸(12.7毫米)的钻孔，以便将保持架定位在滑动平台各端部处的两柱螺栓上。如图5c所示的、由低碳钢形成的固定架522放置在测试样本上方。固定架的总体尺寸是42 1/2英寸×10 1/2英寸(1080毫米×267毫米)，并具有39 1/2英寸×7 1/2英寸(1003毫米×190毫米)的样本开口。由于架子本身的重量，不需要将固定架机械地固定在测试样本的上方。
如图6所示的、用来点燃样本的导燃喷嘴524是一工业丙烷文丘里吹管(可以商标“BERNZOMATIC”买到)，它具有轴向对称的喷嘴顶端，该顶端具有0.006英寸(0.15毫米)孔直径的丙烷供应管。喷嘴管的长度是2 7/8英寸(71毫米)。丙烷流动借助通过一同轴的调整器的气体压力调整，以便产生3/4英寸(19毫米)长度的蓝色焰心526。一3/4英寸(19毫米)的导向件528(诸如一薄的金属带)点焊在喷嘴的顶部，以便有助于设定火焰高度。还提供一使喷嘴移动离开点燃位置的装置，这样，火焰是水平的，并至少在样本平面之上2英寸(50毫米)。
一24美国线规(AWG)型K(铬铝)热电偶安装在测试柜里，以便监控温度。它通过在柜后面钻出的一小孔插入柜里。热电偶是这样设置的从柜壁的后面伸出11英寸(279毫米)，从柜壁的右侧伸出11 1/2英寸(292毫米)，而在辐射面板下面是2英寸(51毫米)。
热量计是一1英寸圆柱形的、水冷的、总热通量密度的、箔型Gardon计量器，它作为热量计具有0至5 BTU(英国热量单位)/英尺2-秒(0至5.6瓦特/厘米2)的范围。热量计符合下列规格(a)箔直径是0.25±0.005英寸(6.35±0.13毫米)。
(b)箔厚度是0.0005±0.0001英寸(0.013±0.0025毫米)。
(c)箔材料是热电偶级的铜镍合金。
(d)温度测量是铜康铜热电偶。
(e)铜中心线直径是0.0005英寸(0.013毫米)。
(f)热量计的全部表面用具有0.96或更大辐射率的“黑天鹅绒”油漆略微涂敷。
校准方法与一相似的标准的传感器相比。
随着滑动平台从柜里拉出，安装如图7所示的热量计夹持架530。夹持架具有13 1/8英寸(333毫米)深度(从前到后)×8英寸(203毫米)宽度，并放置在滑动平台的顶部。它是用1/8英寸(3.2毫米)的平的普通钢制造的，它具有一开口以容纳一1/2英寸(12.7毫米)厚的绝热板(KAOWOOL M)，绝热板与滑动平台的顶部一样高。绝热板具有三个1英寸(25.4毫米)直径的孔530，这些孔穿过板以插入热量计。从外侧框架(右侧)至第一孔中心线(“零”位置)的距离是1 7/8英寸(47毫米)。第一孔中心线至第二孔中心线之间的距离是2英寸(51毫米)。从第二孔的中心线至第三孔中心线的距离也相同。
使用一计算机处理的数据采集系统，以便测量和记录热量计和热电偶的输出。在校准过程中，数据采集系统每秒记录热量计输出。使用一精确到±1秒/小时的秒表，以便测量导燃喷嘴火焰的使用时间。
测试结果以测试样本的平均值为基础。测试样本是由防火层压物形成的，它放置在从现有的航空器里取出的2英寸厚的玻璃纤维覆盖层的顶部。这些覆盖层由两层1英寸(2.5厘米)的玻璃纤维组成，它在用金属涂敷的聚酯薄膜制造的外侧包里，这种薄膜可从加利福尼亚州Union City的Orcon Corporation、以商标“ORCON Film AN-33”买到。这种薄膜已知会燃烧。覆盖物还包括表面污染物，诸如防腐剂、液压油和灰尘。一块准备用来测试的防火层压物被切割成43英寸(1092毫米)长×11英寸(279毫米)宽，并被放置在覆盖物上。
样本在测试前处于70±5°F(21±2℃)和55％±10％相对湿度的环境下持续24小时。
热量计夹持架连同热量计一起安装在第一孔(零位置)里。(看图8)热量计的中心线距夹持架的端部是1 7/8英寸(46毫米)。热量计的中心线距在该点的辐射面板表面的距离是7.5英寸±1/8(191毫米±3)。在点燃辐射面板前，清洁热量计表面，而水流过热量计。
辐射面板被点燃，而燃料/空气化合物被调整，以便在“零”位置处获得1.5BTU(英国热量单位)/英尺2-秒±5％(1.8瓦特/厘米2±5％)。该单位被允许达到稳态(约90分钟)，在该段时间，导燃喷嘴被关闭。在达到稳态条件后，取下热量计和热量计夹持架。
导燃喷嘴被点燃，并确保它在平台顶部上方至少2英寸(51厘米)处。调整导燃喷嘴，使蓝色焰心长3/4英寸(19毫米)。将测试样本放置在滑动平台夹具上，确保测试样本表面与平台顶部一样高。在“零”点处，样本表面在辐射面板下面的7 1/2英寸±1/8英寸(191毫米±3毫米)处。保持架放置在测试样本上方。还使用固定架。将滑动平台推入柜里并关闭底部门。导燃喷嘴火焰下降与在“零”点处的样本的中心接触，同时启动定时器。导燃喷嘴与样本成27度角，且在样本上方1/2英寸(12毫米)处。如图7a所示的挡板534允许操作者每次将喷嘴定位在正确的位置上。喷嘴留在位置处15秒钟，然后移动至样本上方2英寸(51毫米)的位置。
为了让样本通过火焰传播I(即，具有零(0)的火焰传播值I)，没有火焰超过导燃火焰的点的中心线的左面的2英寸(51毫米)是必须遵守的。为了让样本通过可燃性测试I(即，具有零(0)的可燃性值I)，三个测试样本的只有一个可具有残焰，而该残焰不能超过3秒钟。
可燃性测试II和火焰传播测试II层压片料的可燃性测试II和火焰传播测试II基本上可按(上述的)可燃性测试I和火焰传播测试I所述的确定，除了热/声绝缘絮垫是通过将两层1英寸(2.54厘米)厚的、43英寸(1092毫米)长×11英寸(279毫米)宽的玻璃纤维绝缘(可从美国科罗拉多州Denver的Johns Manville，Corp.、以商标“MICROLITE AA”买到)放置在两层金属涂敷的薄膜(可从Facile Holdings，Inc.、以商标“INSULFAB350”买到；45英寸(1143毫米)长×13英寸(230毫米)宽)并固定在由此形成的层压物的边缘上而准备的，从而形成一体的絮垫。
烧穿测试下面的测试方法用来在层压片料暴露于高强度明火时评价该层压片料的耐烧穿性能。
烧穿时间是在层压的片料样本的内侧处测量的。烧穿时间的定义是，喷嘴火焰穿透测试样本所需的时间和/或在距层压片料测试架前表面12英寸(305毫米)距离处、在该内侧的热通量达到2.0Btu/ft2-sec(2.3W/cm2)所需的时间(以秒计)，其中较快的。样本装置是通过将层压片料样本放置在烧穿试验台上组成的。层压片料样本设置在试验台540，并相对垂直方向成30度角。
测试装置的布置如图8和9所示，它包括在加热过程中使喷嘴摆动离开测试样本。测试喷嘴550是枪式的(可以商标“Park Model DPL 3400”买到)，并在每个测试方法介绍中被改变。需要一个喷嘴来维持燃料压力，以便产生额定的6.0gal/hr(0.378L/min)燃料流。使用一标称额定容量在100Ib/in2(0.71MPa)时为6.0gal/hr(0.378L/min)的Monarch制造的80°PL中空锥形喷嘴。一12±0.125英寸(305±6毫米)的喷嘴延长锥形物安装在通风管的端部。该锥形物具有6±0.125英寸(152±6毫米)高和114±0.125英寸(280±6毫米)宽的开口。射流A被用作燃料。
调整燃料压力调整器，以便在100Ib/in2(0.71MPa)的工作燃料压力时输送6.0gal/hr(0.378L/min)。如图11a和11b所示，校准台554用来组合热量计和热电偶耙，以便测量热通量和温度的大小。热量计556是一总热通量、箔型Gardon计量器，具有诸如0-20Btu/ft2-sec(0-22.7W/cm2)的范围，指示读数精确到±3％。热量计安装在12×12±0.125英寸(305×305±3毫米)×0.75±0.125英寸(19毫米±3毫米)厚的绝缘块558上，而绝缘块558固定在校准台556上，以便在校准过程中固定于试验台540上。
提供7支1/8英寸(3.1毫米)的、陶瓷覆盖的、金属铠装的、K型(铬铝)的、接地的连接热电偶560，它具有标称的24美国线规(AWG)尺寸的导体，以便校准。热电偶固定在钢制角度支架562上，从而形成热电偶耙561，以便在喷嘴校准过程中放置在校准台554里。
使用一叶片式空气速度计量器(可以商标“OMEGA ENGINEERINGMODEL HH30A”买到)，以便校准进入喷嘴550的空气速度。利用一适配器将该测量装置安装在喷嘴550的进口侧，以便防止空气不是通过该装置进入喷嘴550。
用于测试样本566的安装架570是用图1所示的1/8英寸(3.1毫米)厚的钢板制造的。样本安装架纵梁580(水平的)用螺栓固定在测试架幅板574和576(垂直的)上，这样，纵梁的延长不会使整个结构翘曲。安装架570用来安装层压片料测试样本566，如图9所示。两个总热通量Gardon型热量计556安装于在测试样本安装架后侧(冷)区域上的绝缘测试样本566的上方，如图9所示。热量计位于距测试架的中心线4英寸(212毫米)距离处、与喷嘴锥形物中心线的同一平面上。
使用一用计算机处理的数据收集系统，以便测量和记录热量计和热电偶的输出。使用精确到±1％的秒表来测量使用喷嘴火焰的时间和烧穿时间。测试是在具有大于10×10英尺(3.1×3.1米)的占地面积的燃烧测试中心(即，测试柜)里进行的。该测试柜具有排气系统，能在测试过程中除去燃烧产生的产物。
层压片料样本是27英寸(686毫米)宽×36英寸(914毫米)长。覆盖层测试样本566通过12个虎钳夹572固定在测试架570上。这些夹子被用来将覆盖物566两外侧垂直幅板574及中心垂直幅板576(每个幅板上4个夹子)上。顶部和底部的夹子分别放置在距测试架顶部和底部6英寸(152毫米)的地方。中间的夹子放置在距顶部和底部夹子8英寸(203毫米)的地方。
该架子组件是水平和居中放置，以便确保热量计和热电偶耙与喷嘴锥形物对齐。开启供测试柜用的通风罩。开启喷嘴并使点火器保持关闭。利用一2.0L量筒和4分钟取样时间来测量燃料流速。
校准台554位于测试样本架570附近。喷嘴550是这样设置的它在校准台前面的中心处，喷嘴锥形物552出口的垂直平面在距热量计表面4±0.125英寸(102±3毫米)的距离处。喷嘴锥形物552的水平中心线偏置在热量计556水平中心线下面1英寸(25.4毫米)处。
空气速度计量器位于适配器里。开启和调整吹风机/马达，使进气速度是2150±50ft/min(655±15米/分钟)。喷嘴550从测试位置转动至加热位置。由于喷嘴550处于加热位置，吹风机/马达、点火器和燃料流被开启，喷嘴点燃和允许它加热2分钟。将喷嘴550转动至校准位置，并有1分钟的时间以便热量计稳定，在30秒时间里每隔一秒钟记录一次热通量。关闭喷嘴550，转动离开位置，并被冷却。计算在这30秒时间里的平均热通量。平均热通量是15.7Btu/ft2-sec(17.9W/cm2)，这在16.0±0.8Btu/ft2-sec(18.2±0.9W/cm2)的可允许范围内。
如图12a和12b所示的热电偶耙561在进行适当对齐的检查后位于喷嘴的前面，而喷嘴550转动至加热位置。吹风机/马达、点火器和燃料流开启，喷嘴550点燃并允许加热2分钟。喷嘴550转动至校准位置，并有1分钟的时间以便热量计560稳定，然后，在30秒时间里每隔一秒钟记录一次7支热电偶560中的每一支的温度。关闭喷嘴550，转动离开位置，并被冷却。在这30秒时间内，各热电偶560的平均温度在1900°F±100°F(1038℃±38℃)的可允许范围内。
层压片料样本566固定在测试架上。利用四个如图9a所示的虎钳夹572将层压片料566固定在试验台中心垂直幅板576上。喷嘴锥形物552的垂直平面在距测试样本安装架570的水平纵梁外表面的4±0.125英寸(102±3.2毫米)处，而喷嘴550和测试架570均被设置成与垂直方向成30度角。喷嘴550被引导离开测试位置至加热位置，这样，火焰不冲击样本。点燃喷嘴550并允许稳定2分钟。通过将喷嘴550转动至测试位置和同时启动定时装置而开始测试。测试样本566暴露于喷嘴火焰中并持续4分钟，然后关闭喷嘴550。喷嘴550立刻被转动回到加热位置。记录烧穿时间和/或热通量超过2.0Btu/ft2-sec(2.3W/cm2)的点。
为了使样本通过烧穿测试，层压片料将至少在240秒内抗燃烧/火焰穿透，并将在绝缘样本的冷侧、距试验台的水平纵梁前表面12英寸(301毫米)的点处允许不大于2.0Btu/ft2-sec(2.3W/cm2)。
例子1利用一层压机(可从美国威斯康星州Madison的Pro-Tech Engineering、以商标“ORCA 1”买到)、在室温(即，约25℃)、约2.8kg/cm2的压力及约1.5m/min的直线速度下操作，将一50微米厚的、粘性的、丙烯酸300R系基的阻燃压敏粘结材料(可从美国明尼苏达州St.Paul的3M公司、以产品号9373买到)层压在一未加强的25微米厚的聚酰亚胺薄膜(可从美国特拉华州Wilmington的E.I.DuPont deNemours & Co.、以商标“KAPTON”买到)上，从而形成一粘结层压物。然后，利用一层压机(“ORCA 1”)、在室温、1.1kg/cm2的压力及1.5m/min的直线速度下操作，通过将两片由此形成的粘结层压物分别层压在氧化铝纤维为基的防火垫的各表面上而形成一三层层压片料。具有80g/cm2基重的防火垫可从3M公司、以商标“NEXTEL 312 Flame Stopping DotPaper”买到。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。该层压片料放置在一被一涂敷金属的聚酯薄膜包围的热/声绝缘絮垫的顶部上(在没有防火层的情况下相同的测试被证明是失败的)，以便模拟在航空器里的实际安装情况。三个测试样本没有出现火焰传播并在0、0及0秒的火焰时间后呈现，因此具有通过可燃性和火焰传播测试I要求的火焰传播值I和可燃性值I。
该层压片料还按照上述的烧穿测试进行了测试。结果显示，在要求的240秒时间内火焰未穿透样本，然而，样本出现收缩，它对热通量产生影响，在80秒处达到2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)，因此，该样本不能通过烧穿测试。
例子2基本上如例子1所述的准备一三层层压片料，除了用稀松布加强的聚酰亚胺薄膜(可从Facile Holdings Inc.、以商标“INSULFAB 2000”买到)代替例子1中的聚酰亚胺薄膜之外。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在0、0及1秒的火焰时间后呈现，因此具有通过可燃性和火焰传播测试I要求的火焰传播值I和可燃性值I。
例子3利用一层压机(“ORCA 1”)、在1.1kg/cm2的压力、113℃的温度及1.5m/min的直线速度下操作，通过将稀松布加强的聚酰亚胺薄膜(“INSULFAB 2000”)分别热层压在有云母渗入的芳族聚酰胺纸形成的防火垫(可从E.I.DuPontdeNemours & Co.、以商标NOMEX 418,3密耳(75微米)买到)的两表面上而形成一三层层压片料。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在0、0及0秒的火焰时间后呈现，它通过可燃性和火焰传播测试I要求。
该层压片料还按照所述的烧穿测试进行测试。结果显示，在36秒内火焰穿透样本，因此不能通过烧穿测试。
例子4将具有50g/m2基重的、但没有金属氧化物图形印刷的铝硼硅酸盐纤维基的纸(按美国专利第5,955,177号(Sanoki等人)所述的制取)用在水中的5.5重量百分比的蛭石分散体(可从美国马萨诸塞州Cambridge的W.R.Grace、以商标“MICROLITE 963”买到)渗透。将该纸放置在一聚酯薄膜上，用蛭石分散体渗入，并放置在处于90℃工作温度的对流烘箱里大致持续30分钟，以便除去水分。经干燥的纸具有80g/m2的基重，并被用来制取下述层压物。
除了用80g/m2的蛭石渗入的纸代替云母渗入的纸之外，基本上按照例子3所述的制取三层层压片料。按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在0、0及0秒的火焰时间后呈现，它通过可燃性和火焰传播测试I要求。
该层压片料还按照所述的烧穿测试进行测试。结果显示，在所需的240秒内没有火焰穿透样本，而热通量的峰值是1.33BTU/ft2-sec(1.53W/cm2)，在2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)最大值内。因此，该样本具有合格的烧穿值。
在层压片料的另一种测试中，层压物的冷侧(即，相对喷嘴火焰的另一侧)被固定在具有两层6.4kg/m3(0.42pounds/ft3)玻璃纤维(可从Johns Manville、以商标“MICROLITE AA”买到)的烧穿测试架上，以便模拟层压片料紧靠航空器机身蒙皮并被典型的航空器绝缘垫支承的布置。按照上述的烧穿测试对该组件进行测试。结果显示，在所需的240秒内没有火焰穿透样本，而热通量的峰值是1.21BTU/ft2-sec(1.39W/cm2)，在2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)最大值内。因此，该样本具有合格的烧穿值。
例子5除了用稀松布加强的聚酰亚胺薄膜(25微米聚酰亚胺，稀松布加强的薄膜的总厚度是75-100微米，可从美国新泽西州Patterson的Facile Holdings Inc.、以商标“INSULFAB KP121”买到)代替聚酰亚胺(“KAPTON”)薄膜外，基本上按照例子1所述的制取一三层层压片料。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在1、1及2秒的火焰时间后呈现。因此，这些样本具有合格的火焰传播值I和不合格的可燃性值I。
该层压片料还按照所述的烧穿测试进行测试。结果显示，在所需的240秒内没有火焰穿透样本，而热通量的峰值是1.53BTU/ft2-sec(1.76W/cm2)，在2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)最大值内。因此，该样本具有合格的烧穿值。
例子6除了用云母渗入的芳族聚酰胺纸(可从E.I.DuPont deNemours & Co.、以商标“NOMEX”418买到，(3密耳(75微米)厚度))代替氧化铝基的纸外，基本上按照例子1所述的制取一三层层压片料。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在1、1及0秒的火焰时间后呈现。因此，这些样本具有合格的火焰传播值I和不合格的可燃性值I。
例子7除了干燥的、经过渗透的纸具有100g/m2基重外，基本上按照例子6所述的、将具有50g/m2基重的(按美国专利第5,955,177号(Sanoki等人)所述制取的、但没有金属氧化物图形印刷的)铝硼硅酸盐纤维基的纸用在水中的5.5重量百分比的蛭石分散体(“MICROLITE 963”)渗透。除了用100g/m2蛭石渗入的纸代替80g/m2蛭石渗入的纸外，基本上按照例子4所述的制取一三层层压物。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在6、6及5秒的火焰时间后呈现。因此，这些样本具有合格的火焰传播值I和不合格的可燃性值I。
例子8除了干燥的纸具有110g/m2基重外，基本上按照例子6所述的、将具有80g/m2基重的氧化铝纤维基的阻燃絮垫(“NEXTEL 312 Flame Stopping DotPaper”)纸(可从3M公司买到)用在水中的5.5重量百分比的蛭石分散体(“MICROLITE 963”)渗透。除了用110g/m2蛭石渗入的垫(“NEXTEL 312Flame Stopping Dot Paper”)代替80g/m2蛭石渗入的纸外，基本上按照例子6所述的制取一三层层压物。
按照上述的可燃性测试I和火焰传播测试I对由此形成的层压片料进行测试。三个测试样本没有出现火焰传播并在0、6及2秒的火焰时间后呈现。因此，这些样本具有合格的火焰传播值I和不合格的可燃性值I。
本技术领域的技术人员将知道，在不超出本发明范围和精神的情况下，本发明还可以有许多改进和替代，应该知道，本发明不应不适当地限于这里所述的实施例。
权利要求
1.一种层压片料，包括由聚合材料形成的第一层；以及由非金属纤维形成的第二层；其中，至少第一和第二层共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用。
2.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有合格的可燃性值I或合格的可燃性值II中的至少一个的层压材料起作用。
3.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供合格的可燃性值I或合格的可燃性值II中的至少一个。
4.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II中的至少一个的层压材料起作用。
5.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II中的至少一个。
6.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有合格的烧穿值的层压材料起作用。
7.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供合格的烧穿值。
8.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一个、以及(b)合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II的至少一个的层压材料起作用。
9.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一个、以及(b)合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II的至少一个。
10.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一个、以及(b)合格的烧穿值的层压材料起作用。
11.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一个、以及(b)合格的烧穿值。
12.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有(a)合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II的至少一个、以及(b)合格的烧穿值的层压材料起作用。
13.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供(a)合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II的至少一个、以及(b)合格的烧穿值。
14.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，至少第一和第二层共同地对具有(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一个、(b)合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II的至少一个、以及(c)合格的烧穿值的层压材料起作用。
15.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一和第二层足以共同地提供(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一个、(b)合格的火焰传播值I或合格的火焰传播值II的至少一个、以及(c)合格的烧穿值。
16.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一层是流体阻挡层。
17.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，当层压片料环绕一6毫米直径的杆卷绕及然后展开时保持它的完整性。
18.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，该层压片料具有每平方米小于500克的重量。
19.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，该层压片料具有每平方米小于400克的重量。
20.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，该层压片料具有每平方米小于350克的重量。
21.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一层还包括稀松布。
22.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一层粘性地结合在第二层上。
23.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第一层同延地结合在第二层上。
24.如权利要求23所述的层压片料，其特征在于，阻燃粘结材料粘性地结合第一层和第二层。
25.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，聚合材料包括高温稳定聚合材料。
26.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，聚合材料选自由聚酰胺、聚氟乙烯、硅酮树脂、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚酯、聚久基砜、聚醚酮醚、聚酰胺酯、聚酯酰亚胺、聚醚砜、聚苯硫及它们的组合物组成的集合。
27.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，还包括由聚合材料形成的第三层，其中，第二层位于第一层和第三层之间。
28.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，层压片料的平均厚度在75至1200微米范围内。
29.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，层压片料的平均厚度在125至625微米范围内。
30.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，层压片料的平均厚度在200至450微米范围内。
31.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，还包括由固定在第二层的至少一部分上的金属氧化物形成的材料。
32.如权利要求31所述的层压片料，其特征在于，第二层具有第一和第二主表面，其中，金属氧化物以涂敷的形式出现并存在于第二层的主表面的至少一个的仅一部分上。
33.如权利要求32所述的层压片料，其特征在于，金属氧化物以许多岛状物的形式布置在第二层上，其中，根据其上具有涂敷的金属氧化物的主表面的总表面积，该许多岛状物具有5％至25％的总表面积。
34.如权利要求32所述的层压片料，其特征在于，第二层包括非编织物，而非编织物包括至少10％重量的、且至少5毫米长度的非金属纤维；以及，其中，金属氧化物覆盖其上具有涂敷的金属氧化物的主表面的总表面积的5％至25％。
35.如权利要求32所述的层压片料，其特征在于，第二层包括非编织物，而该织物包括大量的、至少5毫米长度的非金属纤维，且该织物包括大量的、排列的金属氧化物涂层，该两者在层压片料环绕着一6毫米直径杆被卷绕及然后被展开时足以保持织物的完整性。
36.如权利要求31所述的层压片料，其特征在于，还包括固定在第二层的至少一部分上的无机的氧化物薄片。
37.如权利要求31所述的层压片料，其特征在于，还包括固定在第二层的至少一部分上的无机的氧化物薄片，该氧化物薄片选自由云母薄片、粘土薄片、蛭石薄片、滑石薄片及它们的组合物组成的集合。
38.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，还包括固定在第二层的至少一部分上的无机氧化物薄片。
39.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，还包括固定在第二层的至少一部分上的无机的氧化物薄片，该氧化物薄片选自由云母薄片、粘土薄片、蛭石薄片、滑石薄片及它们的组合物组成的集合。
40.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，形成第二层的非金属纤维选自由玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、晶状陶瓷氧化物纤维、氮化硅纤维、碳化硅纤维、氧化的聚丙烯腈纤维及它们的组合物组成的集合。
41.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，第二层包括选自由机织的、针织的、及非编的材料组成的集合的材料。
42.一种包括绝缘材料和如权利要求1所述的层压片料的运输工具，其特征在于，层压片料和绝缘材料是这样设置的层压片料的第一层紧靠绝缘材料。
43.如权利要求42所述的运输工具，其特征在于，绝缘材料是可燃的。
44.如权利要求42所述的运输工具，其特征在于，绝缘材料是不可燃的。
45.一种包括绝缘材料、电气布线和如权利要求1所述的层压片料的航空器，其特征在于，层压片料位于绝缘材料和电气布线之间，其中，层压片料的第一层紧靠绝缘材料。
46.如权利要求45所述的航空器，其特征在于，绝缘材料是可燃的。
47.如权利要求45所述的航空器，其特征在于，绝缘材料是不可燃的。
48.一种包括绝缘材料、机身蒙皮和如权利要求1所述的层压片料的航空器，其特征在于，层压片料位于绝缘材料和机身蒙皮之间，其中，层压片料的第一层紧靠绝缘材料。
49.如权利要求48所述的航空器，其特征在于，绝缘材料是可燃的。
50.如权利要求48所述的航空器，其特征在于，绝缘材料是不可燃的。
51.一种限制可燃的绝缘材料暴露于一点燃源的系统，包括层压片料，它包括由聚合材料形成的第一层；以及由非金属纤维形成的第二层；其中，至少第一和第二层共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用；以及其中，层压片料位于可燃的绝缘材料和点燃源之间，这样，层压片料的第一层紧靠可燃的绝缘材料。
52.一种绝缘系统，包括层压片料，它包括由聚合材料形成的第一层；以及由非金属纤维形成的第二层；其中，至少第一和第二层共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用；以及绝缘材料；其中，层压片料和绝缘材料是这样设置的层压片料的第一层紧靠绝缘材料。
53.如权利要求52所述的绝缘系统，其特征在于，绝缘材料是可燃的。
54.如权利要求52所述的绝缘系统，其特征在于，绝缘材料是不可燃的。
55.一种绝缘防护层，包括层压片料，它包括由聚合材料形成的第一层；以及由非金属纤维形成的第二层；其中，至少第一和第二层共同地对具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰传播值I、合格的火焰传播值II、或合格的烧穿值中的至少一个的层压材料起作用；以及绝缘材料；其中，层压片料和绝缘材料是这样设置的层压片料的第一层紧靠绝缘材料。
56.如权利要求54所述的绝缘防护层，其特征在于，绝缘材料是可燃的。
57.如权利要求54所述的绝缘防护层，其特征在于，绝缘材料是不可燃的。
58.如权利要求1所述的层压片料，其特征在于，还包括由聚合材料和稀松布形成的第三层，其中，第二层位于第一层和第三层之间；其中，第一层还包括稀松布；其中，第一层和第二层借助阻燃粘结材料结合在一起；以及其中，第三层和第二层借助阻燃粘结材料结合在一起。
全文摘要
一种层压片料，包括由聚合材料形成的第一层和由非金属纤维形成的第二层。该第一和第二层至少共同地对具有合格的可燃性值、火焰传播值或烧穿值中的至少一个的层压物起作用。该层压片料(例如)可用于运输工具(例如，航空器)，绝缘防护层，绝缘系统，以及限制可燃的绝缘体暴露于点燃源的系统。
文档编号B32B27/12GK1469807SQ01817485
公开日2004年1月21日 申请日期2001年9月27日 优先权日2000年10月18日
发明者T·L·汤普金斯, T L 汤普金斯, M·M·沃格尔-马丁, 沃格尔-马丁 申请人:3M创新有限公司