用于提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)的包封件和熱保護(hù)罩的組合的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合,所述組合是至少一個(gè)包封件(20)和用于所述包封件(20)的熱保護(hù)罩(50)的組合,所述包封件(20)用于提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)(100),所述包封件(20)封圍至少一個(gè)腔(16),所述腔在其內(nèi)包含氣體發(fā)生劑(18),所述氣體發(fā)生劑具有未活化構(gòu)造和活化構(gòu)造,所述氣體發(fā)生劑(18)適于響應(yīng)于所述腔(16)內(nèi)的溫度升高而從所述未活化構(gòu)造變?yōu)樗龌罨瘶?gòu)造,以增加所述腔(16)內(nèi)的氣壓,所述包封件(20)構(gòu)造成使得所述包封件(20)的體積響應(yīng)于所述腔(16)內(nèi)的氣壓增加而增大,所述熱保護(hù)罩(50)分配給所述至少一個(gè)包封件(20),以使得覆蓋所述包封件(20)的相對(duì)于熱源(700)的至少熱量暴露側(cè)。
【專利說明】用于提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)的包封件和熱保護(hù)罩的組 合
[0001] 本發(fā)明涉及提供適應(yīng)性隔熱的結(jié)構(gòu),并且具體地涉及用于提供適應(yīng)性隔熱的層狀 結(jié)構(gòu)的包封件和熱保護(hù)罩的組合。此類組合可以用于纖維織物或紡織物的設(shè)計(jì),具體地用 于個(gè)人防護(hù)裝備的應(yīng)用,所述個(gè)人防護(hù)裝備例如是服裝,像防護(hù)服或其它功能性服裝(如 手套)。
[0002] 防護(hù)服裝或功能性服裝通常用于如消防、執(zhí)法、軍事或工業(yè)性作業(yè)等應(yīng)用,其中, 需要保護(hù)穿用者不受環(huán)境影響,或者需要在給定環(huán)境條件下提供所需的功能特性。可能需 要服裝保護(hù)穿用者防熱、防火或防液體沖擊。通常需要服裝為穿用者提供足夠的舒適度,使 得他能夠做他要做的工作。
[0003] 提到消防服,作為使用防護(hù)服裝和功能性服裝的一個(gè)應(yīng)用,需要此類服裝一方面 提供對(duì)火焰和高溫的高度隔熱。此需要該服裝有效地抑制熱量從外部經(jīng)由服裝轉(zhuǎn)移到達(dá)內(nèi) 部。另一方面,需要消防服提供足夠的柔性和透氣性,以允許消防員在穿著消防服時(shí)能夠高 效地工作。此需要消防服能在一定程度上允許水蒸氣從內(nèi)部經(jīng)由服裝轉(zhuǎn)移到外部(透氣 性)。
[0004] 由消防服裝提供的隔熱性需要在較大范圍的環(huán)境溫度下是有效的。提到極端情 況,需要消防服提供足夠的隔熱性以當(dāng)火災(zāi)中消防員暴露于火焰的"轟燃"時(shí)保護(hù)消防員, "轟燃"時(shí)環(huán)境溫度可能是大約KKKTC以及更高。在此類情形下,服裝會(huì)在其外殼處至少暫 時(shí)地暴露于大約800°C至900°C的溫度。在嚴(yán)重火災(zāi)時(shí),當(dāng)消防員必須非??拷鹧鏁r(shí),預(yù) 期消防服的外殼仍會(huì)暴露于高達(dá)大約350°C的溫度。在消防員的皮膚處的溫度應(yīng)當(dāng)減小到 不增加超過大約24°C。
[0005] 在技術(shù)上非消防相關(guān)的任務(wù)中,傳統(tǒng)的消防服提供一定水平的熱性能,此熱性能 一般是不需要的,并且會(huì)由于厚的和中的服裝層而導(dǎo)致較低舒適度(如服裝的低透氣性)。 在如上述消防服的應(yīng)用中,其中需要消防服提供較大范圍的隔熱性,通常很難總是由靜態(tài) 結(jié)構(gòu)(即,提供隔熱性的結(jié)構(gòu))滿足最壞情形下的所有要求。
[0006] 已提出了多種動(dòng)態(tài)概念。此類動(dòng)態(tài)概念背后的思想是產(chǎn)生這樣的結(jié)構(gòu),即,該結(jié)構(gòu) 能夠根據(jù)給定的環(huán)境條件提供不同程度的隔熱性。所提供的隔熱性可以適應(yīng)此結(jié)構(gòu)在其外 側(cè)和/或在其內(nèi)側(cè)所經(jīng)受的環(huán)境溫度。
[0007] 在防火領(lǐng)域,泡沸(intumescent,膨脹)系統(tǒng)的概念已開發(fā)出并且用于多種應(yīng)用 中,例如用于防火門的泡沸墊片或者用于管道的泡沸型涂料。此類泡沸系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)具有 固體的泡沸物質(zhì),該物質(zhì)在暴露于高溫時(shí)會(huì)經(jīng)歷發(fā)泡的過程,從而增加體積并因此增加隔 熱性能。一般,當(dāng)泡沸物質(zhì)經(jīng)歷預(yù)定的活化溫度時(shí)開始此類發(fā)泡過程。發(fā)泡過程的結(jié)果是, 泡沸物質(zhì)變成多孔的,即減小了它的密度并增加了它的體積,但是仍舊保持具有固體結(jié)構(gòu)。 典型的泡沸物質(zhì)是硅酸鈉、可膨脹石墨或包含碳和大量水合物的材料。
[0008] 已提出使用泡沸材料來制造消防服或其它功能性服裝。US2009/0111345A1公開 了一種結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)為防水可透氣織物/服裝提供適應(yīng)性隔熱以保護(hù)穿用者免受熱量或火 焰影響,同時(shí)維持透氣性?;诰酆蠘渲豢膳蛎浭旌衔锏呐莘形镔|(zhì)位于防火屏障和 防液屏障之間。US2009/0111345A1指出了大約200°C的活化溫度以及該泡沸物質(zhì)在暴露 于300°C中90秒鐘后體積增加至少200%。試驗(yàn)顯示,當(dāng)應(yīng)用與消防服的織物時(shí),該方法具 有局限性。
[0009] 在W0 2009/025892A2中示出了用于生產(chǎn)阻燃柔性材料的另一方法,該材料藉由 泡沸機(jī)構(gòu)提供了熱保護(hù)。在該材料中,多個(gè)分離護(hù)板以彼此間隔的關(guān)系固定到柔性基底織 物的外表面。護(hù)板包括在暴露于足夠高溫時(shí)大幅膨脹的泡沸材料。因此,在活化時(shí)形成連 續(xù)的隔熱和阻燃外殼薄膜。在一實(shí)施例中,護(hù)板包括熱可膨脹微囊,其包括水或水基溶液, 水或水基溶液在暴露于高溫時(shí)會(huì)蒸發(fā),因此從熱源中吸收熱量并膨脹微囊,直到微囊破裂 并將它們的內(nèi)含物釋放以驅(qū)離氧氣并熄滅火焰。含水微囊的活化溫度報(bào)告為大約l〇〇°C至 400。。。
[0010] 參見W0 99/05926A1,作為對(duì)泡沸系統(tǒng)的替代,已提出通過使用形狀記憶合金材 料或雙金屬材料來為消防服提供適應(yīng)性隔熱。根據(jù)該方法,動(dòng)態(tài)熱適應(yīng)的隔離系統(tǒng)是基于 間隔材料的,該間隔材料布置在外殼織物和內(nèi)襯織物之間。該間隔材料可以是被訓(xùn)練成螺 旋形、溜槽形或圈形的形狀記憶材料,或者可以是雙金屬條或卡盤。報(bào)告活化溫度為大約 65°C-75°C(形狀記憶材料)和50°C(雙金屬條)。與基于泡沸系統(tǒng)的上述建議不同,W0 99/05926A1原則上提供了可逆系統(tǒng),該可逆系統(tǒng)能夠在多次活化/去活化循環(huán)中工作。
[0011] W0 2008/097637A1公開了一種織物復(fù)合物系統(tǒng),該系統(tǒng)具有熱屏障,該熱屏障包 括外殼織物、防潮屏障和熱內(nèi)襯。該熱內(nèi)襯包括至少一個(gè)熱膨脹阻燃織物,所述織物由褶皺 的耐熱纖維制成,所述耐熱纖維在未活化條件下由熱塑性粘結(jié)劑保持在壓縮狀態(tài)中。當(dāng)熱 內(nèi)襯暴露于高溫或火焰中時(shí),報(bào)告該內(nèi)襯的厚度增加至少三倍。
[0012] 本發(fā)明的 申請(qǐng)人:提出完全不同類型的層狀結(jié)構(gòu),該層狀結(jié)構(gòu)提供適應(yīng)性隔熱,如 未公布的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/EP2011/051265中所述的。對(duì)該文獻(xiàn)的提供適應(yīng)性隔熱的層狀 結(jié)構(gòu)的描述通過引用的方式合并入本文。
[0013] 本發(fā)明目的是改進(jìn)用于層狀結(jié)構(gòu)的包封件,該層狀結(jié)構(gòu)允許相對(duì)于高溫的適應(yīng)性 隔熱。在具體應(yīng)用中,本發(fā)明目的是提供用于保護(hù)性和/或功能性服裝、特別地用于消防服 的織物,所述織物包括該改善的層狀結(jié)構(gòu)。
[0014] 本發(fā)明提供一種至少一個(gè)包封件和用于該包封件的熱保護(hù)罩的組合,所述包封件 用于提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)。該包封件封圍至少一個(gè)腔,所述腔中包含氣體發(fā)生劑,該 氣體發(fā)生劑具有未活化構(gòu)造和活化構(gòu)造。氣體發(fā)生劑適于響應(yīng)于腔內(nèi)的溫度升高而從未活 化構(gòu)造變?yōu)榛罨瘶?gòu)造,以使得增加腔內(nèi)的氣壓。該包封件構(gòu)造成使得包封件的體積響應(yīng)于 腔內(nèi)的氣壓增加而增加。熱保護(hù)罩被分配到所述至少一個(gè)包封件,以覆蓋該包封件的相對(duì) 于熱源的至少一熱量暴露側(cè)。
[0015] 在實(shí)施例中,包封件在氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造的狀態(tài)中具有平坦形狀,其 中,包封件的厚度小于包封件的側(cè)向延伸量。該包封件構(gòu)造成使得包封件的厚度響應(yīng)于腔 內(nèi)的氣壓增加而增加。
[0016] 使用根據(jù)本發(fā)明的包封件提供了適應(yīng)性隔熱結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了其響應(yīng)于溫度升 高的隔熱能力。近來已經(jīng)證明,此類結(jié)構(gòu)可在溫度從正?;蚬ぷ鳒囟鹊姆秶黾拥缴邷?度的范圍時(shí)顯示出隔熱能力顯著增強(qiáng)。在一些實(shí)施例中,可以獲得從低溫時(shí)的第一(通常 較低)隔熱能力增強(qiáng)至在高溫時(shí)的第二(通常較高)隔熱能力的顯著增強(qiáng)。在優(yōu)選實(shí)施例 中,隔熱能力的顯著增加與活化溫度相關(guān)聯(lián),即,當(dāng)溫度增加到活化溫度或活化溫度以上時(shí) 使該結(jié)構(gòu)活化。
[0017] 在各實(shí)施例中,該包封件可以描述成在當(dāng)包封件在氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造 的狀態(tài)時(shí)限定兩個(gè)側(cè)向尺寸和一個(gè)厚度尺寸,所述兩個(gè)側(cè)向尺寸沿夾出包封件的側(cè)向平面 的兩個(gè)側(cè)向方向測(cè)得的,所述厚度尺寸基本沿垂直于側(cè)向平面的方向測(cè)得,該厚度尺寸在 當(dāng)包封件在氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造的狀態(tài)時(shí)小于兩個(gè)側(cè)向尺寸中的任一個(gè)。換句話 說:包封件可以至少在其未活化狀態(tài)是扁平的或薄的,其中,氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造, 并且還沒有大幅轉(zhuǎn)變成氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造??紤]包封件具有最小尺寸的方向是厚度方 向。
[0018] 當(dāng)遇到升溫時(shí),氣體發(fā)生劑會(huì)開始在腔中產(chǎn)生氣體,并且因此在腔中的氣壓會(huì)上 升。腔中上升的氣壓會(huì)導(dǎo)致腔"充脹"。由于該充脹,腔增加了其厚度并因此增加了第一層 和第二層之間的距離。該結(jié)果是"氣體層"或"空氣層",由于氣體/空氣的低導(dǎo)熱性并且由 于包封件的增加的厚度,"氣體層"或"空氣層"提供了有效的隔熱。
[0019] 氣體發(fā)生劑是用于增加包封件厚度以及增加隔熱體積的"驅(qū)動(dòng)件"。根據(jù)溫度,氣 體發(fā)生劑可以具有未活化構(gòu)造和活化構(gòu)造。在氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造時(shí),該適應(yīng)性隔熱 結(jié)構(gòu)處于其未活化狀態(tài)。通過改變氣體發(fā)生劑的構(gòu)造而獲得適應(yīng)性隔熱層狀結(jié)構(gòu)的活化狀 態(tài)。處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑可以包含在腔中。氣體發(fā)生劑可以是液體、固體或膠體 或它們的組合。經(jīng)由物理轉(zhuǎn)變(即從液體到氣體和/或從固體到氣體的相變,和/或釋放 所吸收的氣體)或經(jīng)由化學(xué)轉(zhuǎn)變(即釋放至少一種氣態(tài)產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng))或者通過物理轉(zhuǎn) 變和化學(xué)轉(zhuǎn)變的組合可以產(chǎn)生氣體。已發(fā)現(xiàn),可以通過提供形式為至少兩個(gè)化合物的混合 物的氣體發(fā)生劑來很合適地調(diào)整氣體發(fā)生劑的所需活化閾值(例如活化溫度)。例如,可以 通過混合兩種或多種"純"液體來提供具有所需沸騰溫度的液態(tài)氣體發(fā)生劑。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明,封圍該腔和氣體發(fā)生劑的包封件形成熱活化、可充脹的復(fù)合結(jié)構(gòu),當(dāng) 遇到升溫時(shí),該復(fù)合結(jié)構(gòu)增加其厚度并在多個(gè)實(shí)施例中也增加其體積。通過使用該類型的 多個(gè)包封件,本發(fā)明由此提供當(dāng)遇到升溫時(shí)與泡沸物質(zhì)的特性相似的效果,但是使用完全 不同于泡沸的過程。通過使用所述包封件,特別地當(dāng)包封件如本文所述用于層狀結(jié)構(gòu)時(shí),腔 和氣體發(fā)生劑構(gòu)造成使得腔的幾何尺寸的增加以及特別是腔的體積的增加會(huì)導(dǎo)致包封件 厚度的明顯增加。由此,產(chǎn)生基本由空氣和/或氣體充滿的相對(duì)較厚的隔熱體積。已知的 泡沸物質(zhì)通過升溫而從緊實(shí)的固體結(jié)構(gòu)改變構(gòu)造到多孔固體結(jié)構(gòu),不同于所述泡沸物質(zhì), 根據(jù)本發(fā)明的包封件的"準(zhǔn)泡沸物"復(fù)合結(jié)構(gòu)從低溫時(shí)的未充脹狀態(tài)改變構(gòu)造到高溫時(shí)的 充脹狀態(tài)。在已知的泡沸物質(zhì)中,在活化后開始發(fā)泡過程,并且由此形成大量單獨(dú)的腔,與 此相反,本發(fā)明提供了在未活化狀態(tài)下已經(jīng)呈現(xiàn)的具有預(yù)定幾何形狀的腔。在活化后,該腔 改變其形狀使得增加其厚度并特別地增加其體積。
[0021] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)此類"準(zhǔn)泡沸"結(jié)構(gòu)可以比任何已知的泡沸物質(zhì)在活化溫度和活 化速率(即,當(dāng)溫度已達(dá)到活化溫度時(shí),隨著溫度升高,隔熱能力的增加速率)上更好地被 調(diào)整和控制。另外,已經(jīng)顯示可以制造實(shí)際上可逆的"準(zhǔn)泡沸"復(fù)合層狀結(jié)構(gòu),該復(fù)合層狀 結(jié)構(gòu)允許將該系統(tǒng)從活化狀態(tài)重新設(shè)定到未活化狀態(tài),如果需要,還可以進(jìn)行多個(gè)循環(huán)。
[0022] 在未活化構(gòu)造時(shí)可以包含在腔中的氣體發(fā)生劑可以適于響應(yīng)于腔中的超過預(yù)定 活化溫度的溫度而在腔中產(chǎn)生氣體。
[0023] 活化溫度意為氣體發(fā)生劑開始在腔中產(chǎn)生大量氣體時(shí)所處的溫度,腔中的氣壓開 始增加,并且腔中的氣壓增加導(dǎo)致腔的體積增大("充脹")。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明,上述包封件與所分配的熱保護(hù)罩組合,以覆蓋包封件的相對(duì)于熱源 的熱量暴露側(cè)。已顯示上述包封件的特別優(yōu)勢(shì),即,在相對(duì)適中的溫度時(shí)(例如在大約40°C 至70°C的活化溫度時(shí))氣體發(fā)生劑可以活化。由于經(jīng)受該適中的活化溫度,包封件僅受到 適中的熱應(yīng)力。由于該較低熱應(yīng)力,包封件可以設(shè)計(jì)成能夠經(jīng)歷更多的活化/去活化循環(huán) (例如達(dá)30至40個(gè)循環(huán)或甚至更多)而包封件的適應(yīng)性隔熱能力不會(huì)大幅退化。
[0025] 通常在緊急情況下,消防服暴露于比上述適中活化溫度高得多的溫度。此特別地 適用于消防服的外層或者靠近該外層的一層。
[0026] 本文所述的熱保護(hù)罩可以高效地降低處在包封件的熱量暴露側(cè)處的溫度。因此, 通過與熱保護(hù)罩組合,具有適中活化溫度的包封件也可以用在預(yù)期會(huì)有大得多的熱負(fù)載的 構(gòu)造中。相對(duì)于其它方案(如使用具有更高活化能量的氣體發(fā)生劑),提供附加的熱保護(hù)罩 會(huì)提高包封件的可逆性,因?yàn)榘饧艿捷^低的熱應(yīng)力。
[0027] 例如,熱保護(hù)罩可以具有基本上僅僅覆蓋它所分配到的至少一個(gè)包封件的構(gòu)造。 在一實(shí)施例中,該包封件可以分配有相應(yīng)的熱保護(hù)罩。該熱保護(hù)罩可以與其所分配到的包 封件具有基本相同的形狀。該熱保護(hù)罩可以具有第一側(cè)向延伸量,該第一側(cè)向延伸量在基 本正交于熱源的平面內(nèi)與由熱保護(hù)罩所覆蓋的區(qū)域測(cè)量。熱保護(hù)罩所分配到的至少一個(gè)包 封件可以具有第二側(cè)向延伸量,該第二側(cè)向延伸量在基本正交于熱源的平面內(nèi)與由至少一 個(gè)包封件所覆蓋的區(qū)域測(cè)量。然后,熱保護(hù)罩的第一側(cè)向延伸部可以與至少一個(gè)包封件的 第二側(cè)向延伸部基本上相同。以此方式構(gòu)造的熱保護(hù)罩基本上提供相對(duì)于熱通量的護(hù)罩, 該熱通量是從熱源朝向該熱保護(hù)罩所分配到的包封件的。然而,該熱保護(hù)罩不覆蓋織物的 任何其它區(qū)域,因此,熱保護(hù)罩對(duì)透氣性的影響是微不足道的。
[0028] 該熱保護(hù)罩可以分配到單個(gè)包封件。由此,除了一些可以不需要分配有熱保護(hù)罩 的包封件之外,在熱保護(hù)罩和包封件之間具有1 :1的關(guān)系??商鎿Q的,熱保護(hù)罩可以分配到 一組包封件,由此相對(duì)于熱源基本覆蓋由該組包封件所占據(jù)的區(qū)域。典型地,屬于同組的包 封件是相鄰的各包封件。
[0029] 具體地,熱保護(hù)罩可以位于熱源和朝向該熱源的包封件的外側(cè)之間。該熱保護(hù)罩 可以連結(jié)到分配到其的包封件,或者可以設(shè)置成與此類包封件隔開,例如作為外織物層的 部分。熱源一般位于織物或服裝的外側(cè)。因此,通常,熱源可以涉及此類織物或服裝的外側(cè), 并且熱通量基本正交于織物或服裝的外側(cè)、從織物或服裝的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)。
[0030]為了延長(zhǎng)包封件的是使用壽命并且允許多個(gè)相繼的活化/去活化循環(huán),熱保護(hù)罩 需要具有一構(gòu)造,該構(gòu)造使得在包封件的熱量暴露側(cè)處的溫度降低到包封件材料開始退化 的溫度以下。由此,該熱保護(hù)罩的構(gòu)造取決于構(gòu)成包封件的材料并取決于在"活化情況"下 的預(yù)期熱負(fù)載。例如,包封件可以由復(fù)合材料制成,而熱保護(hù)罩可以具有使得在包封件的熱 量暴露側(cè)處的溫度降低到包封件的最低熔點(diǎn)以下的構(gòu)造。此最低熔點(diǎn)通常由將包封件的的 各層粘結(jié)在一起的粘合劑決定。在一些實(shí)施例中,該包封件可以包括聚合材料,特別地包括 PET,如上所述。由此,熱保護(hù)罩可以具有使得在包封件的熱量暴露側(cè)處的溫度降低到該聚 合材料的熔點(diǎn)以下的構(gòu)造。
[0031] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn),如果熱保護(hù)罩具有使得在包封件的熱量暴露側(cè)處的溫度降低到270°C 以下的構(gòu)造,則此對(duì)于包封件的多個(gè)實(shí)施例是合理的。
[0032] 熱保護(hù)罩可以由單一材料制成,如果所述材料是足夠耐高溫的并且能夠充分吸收 或反射熱通量的話。替代地,熱保護(hù)罩可以由復(fù)合材料制成。由單一復(fù)合材料制成的熱保 護(hù)罩可以包括以下類型的材料中的任意一種:陶瓷、芳綸、碳、玻璃、耐熱聚合物(如PTFE、 PPS、三聚氰胺、聚酰亞胺)或者它們的組合。具體地,該熱保護(hù)罩可以由機(jī)織織物、非機(jī)織 織物和/或薄膜構(gòu)成。本文所使用的"薄膜"應(yīng)當(dāng)理解為指由聚合材料或其它材料(如金 屬)制成的鄰接的、連續(xù)的或多孔的層。
[0033] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過使用具有l(wèi)OOiim至1600iim之間、特別地200iim至800iim之間 的厚度的熱保護(hù)罩,可以獲得抵抗熱通量的足夠保護(hù)。
[0034] 在具體實(shí)施例中,熱保護(hù)罩可以包括由聚四氟乙烯(PTFE)、膨脹型聚四氟乙烯 (ePTFE)、聚酰亞胺或它們的組合制成的聚合物層。在具體實(shí)施例中,例如由膨脹型聚四氟 乙烯制成的聚合物曾具有范圍為30至90ym的厚度。
[0035] 熱保護(hù)罩不需要一定與由其保護(hù)的包封件物理聯(lián)接??梢院芎玫貙岜Wo(hù)罩定位 在織物或服裝的外層中,同時(shí)該包封件可以分配到更靠?jī)?nèi)部的層。在多個(gè)實(shí)施例中,熱保護(hù) 罩可以粘結(jié)到包封件的外層,使得包封件和分配到該包封件的熱保護(hù)罩形成一體件,該一 體件包含在層狀結(jié)構(gòu)、織物或服裝中。
[0036] 具體地,熱保護(hù)罩可在側(cè)向內(nèi)部或中心粘結(jié)部中粘結(jié)到包封件的外層,以使得熱 保護(hù)罩的側(cè)向端部或者周緣部從包封件的外層伸出。此至少在氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造時(shí)適 用。如果熱保護(hù)罩從包封件的外層以此方式伸出,那么由于在包封件的活化狀態(tài)下在熱保 護(hù)罩的側(cè)向端部和包封件的外層之間形成氣隙,所以熱保護(hù)罩提供額外的熱保護(hù)。該附加 的氣隙高效地提供隔熱。例如,在多個(gè)實(shí)施例中,如果側(cè)向內(nèi)粘結(jié)部具有基本點(diǎn)狀構(gòu)造,則 此是足以提供隔熱。
[0037] 通常,預(yù)期織物或服裝的僅一側(cè)可能會(huì)暴露于高溫。在此類情形下,熱保護(hù)罩可以 僅設(shè)置在包封件的熱量暴露側(cè),而不設(shè)置在包封件的另一側(cè),具體地不設(shè)置在與熱量暴露 側(cè)相對(duì)的一側(cè)。在其它情形中,可以優(yōu)選的是,熱保護(hù)罩完全覆蓋包封件。此類構(gòu)造在生產(chǎn) 多個(gè)包封件時(shí)可以是較簡(jiǎn)單的,并且附加地,具有更容易地組裝到層狀結(jié)構(gòu)或織物中的有 益效果。
[0038] 在一些實(shí)施例中,該腔可包括至少第一子腔和第二子腔,第一子腔和第二子腔在 包封件的厚度方向上至少部分地一個(gè)堆疊在另一個(gè)上,第一子腔和第二子腔彼此連通,以 允許氣體發(fā)生劑至少在其活化構(gòu)造時(shí)在第一子腔和第二子腔之間轉(zhuǎn)移。
[0039] 當(dāng)包含在基本沿側(cè)向平面延伸的層狀結(jié)構(gòu)或織物中時(shí),包封件通常會(huì)構(gòu)造成使得 第一子腔和第二子腔沿朝向熱源的方向至少部分地堆疊在彼此之上。由此,包封件的側(cè)向 會(huì)平行于制成層狀結(jié)構(gòu)/織物的各層或織物的延伸方向。第一子腔和第二子腔也沿此側(cè)向 延伸,并且沿垂直于側(cè)向平面的方向至少部分地堆疊在彼此之上。
[0040] 第一子腔和第二子腔之間的流體連通允許氣體發(fā)生劑一旦被活化后就在第一子 腔和第二子腔之間進(jìn)行快速交換。對(duì)于實(shí)現(xiàn)該包封件以及由該包封件構(gòu)成的任何適應(yīng)性 隔熱層狀結(jié)構(gòu)的隨著溫度升高的快速反應(yīng)時(shí)間,氣體發(fā)生劑的該快速交換已顯示為關(guān)鍵過 程。特別地,包封件的構(gòu)造允許活化的氣體發(fā)生劑在任意時(shí)間以及在包封件的任意條件下 在第一子腔和第二子腔之間的流體連通。因此,第一子腔和第二子腔的充脹會(huì)是幾乎同時(shí) 開始的,而不論哪個(gè)子腔比另一個(gè)子腔暴露于更多的熱。而且,活化的氣體發(fā)生劑的有效交 換提供第一子腔和第二子腔之間的熱量的快速轉(zhuǎn)移,由此在一個(gè)子腔中活化的氣體發(fā)生劑 會(huì)觸發(fā)在一個(gè)子腔中的氣體發(fā)生劑的活化。
[0041] 在各個(gè)實(shí)施例中,包封件可以包括使第一子腔和第二子腔彼此連接的至少一個(gè)流 體通道或者流體通路。認(rèn)為流體通道或者流體通路提供了用于流體轉(zhuǎn)移的經(jīng)定義的橫截面 的通道。該流體通道或者流體通路可以適于允許所需量的氣體發(fā)生劑在第一子腔和第二子 腔之間的轉(zhuǎn)移,這至少針對(duì)處于活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑。在多個(gè)實(shí)施例中,該流體通道或者 流體通路不會(huì)在任何時(shí)間關(guān)閉,即會(huì)在包封件的任何狀態(tài)下相對(duì)于處于活化構(gòu)造的氣體發(fā) 生劑是可透的。在某些實(shí)施例中,該流體通道或者流體通路不會(huì)改變其相對(duì)于處于活化構(gòu) 造的氣體發(fā)生劑的可透性,而不論氣體發(fā)生劑的活化程度如何。在其它實(shí)施例中,可透性 會(huì)隨著腔內(nèi)的壓力上升而增強(qiáng),在這種意義上,該流體通道或者流體通路通常會(huì)相對(duì)于氣 體發(fā)生劑的活化程度而改變其可透性。例如,該流體通道或者流體通路可以隨著氣體發(fā)生 劑的活化程度的增長(zhǎng)而增大其最小橫截面。然而,在此類實(shí)施例中,可以構(gòu)思的是,即使包 封件的內(nèi)腔處于低壓的狀態(tài)下(在實(shí)踐中:當(dāng)氣體發(fā)生劑基本上完全處于其未活化的構(gòu)造 時(shí)),該流體通道不會(huì)完全關(guān)閉,而是可以相對(duì)于處于活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑仍在一定程度 上是可透的此類構(gòu)造確保流體通道或者流體通路無須在腔內(nèi)升高的壓力下打開或者以其 他方式激活,所述其他方式例如是破裂任何包封材料或積累足夠高的氣體壓力梯度。因此, 對(duì)于第一子腔和第二子腔之間的氣體發(fā)生劑的交換不存在特定的最小閾值氣壓。隨著腔內(nèi) 溫度升高,此允許包封件靈活地并且特別快速地活化。另外,隨著腔內(nèi)溫度升高,在隔熱能 力上的高效增加是可能的,因?yàn)闅怏w發(fā)生劑一旦活化便可以快速地在第一子腔和第二子腔 的容積中擴(kuò)散,并且可以幫助活化其它氣體發(fā)生劑。由此,在非常小的活化時(shí)間內(nèi)可實(shí)現(xiàn)相 對(duì)大的隔熱容積。通過使用合適的氣體發(fā)生劑可以相對(duì)準(zhǔn)確地調(diào)整閾值活化溫度。對(duì)于激 活適應(yīng)性隔熱功能,范圍為30°C至70°C的相對(duì)合適的活化溫度是足夠的。如果具體實(shí)施例 需要,則適應(yīng)性隔熱結(jié)構(gòu)因此可以布置成朝防火服裝的內(nèi)部熱保護(hù)側(cè)相對(duì)較遠(yuǎn)。此相當(dāng)大 地減小了熱應(yīng)力。當(dāng)然,在其它實(shí)施例中,如果需要,例如由于適應(yīng)性隔熱結(jié)構(gòu)布置成向外 相對(duì)較遠(yuǎn)的構(gòu)造,則可以使用較高的活化溫度。在此類情形中,通過增加下文所述的熱保護(hù) 罩仍可以減小對(duì)于適應(yīng)性隔熱結(jié)構(gòu)的熱負(fù)載。
[0042] 特別在上述包封件的各實(shí)施例中,其它益處是所述至少一個(gè)流體通道可適于在第 一構(gòu)造和第二構(gòu)造之間可逆地變化,第一構(gòu)造在當(dāng)氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造時(shí)包封件 所在的狀態(tài)中,第二構(gòu)造在當(dāng)氣體發(fā)生劑處于其活化構(gòu)造包封件所在的狀態(tài)中。由于在包 封件當(dāng)氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造時(shí)的狀態(tài)中不需要完全關(guān)閉流體通道,所以可以執(zhí)行 多個(gè)連續(xù)的活化/去活化循環(huán)。
[0043]該流體通道不需要相對(duì)于處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑是可透的。甚至可以有利 的是具有一種包封件構(gòu)造,該構(gòu)造不允許關(guān)于處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑在第一子腔和 第二子腔之間的任何交換,因?yàn)榇祟惏饧O(shè)計(jì)便于甚至是未活化的氣體發(fā)生劑在第一子 腔和第二子腔之間的分布。
[0044]在各實(shí)施例中,第一子腔和第二子腔都可以由相應(yīng)的子腔壁封圍??梢詷?gòu)思多種 構(gòu)造,其中第一子腔和第二子腔的子腔壁連接,諸如以允許響應(yīng)于氣體發(fā)生劑的構(gòu)造的改 變使第一子腔相對(duì)于第二子腔運(yùn)動(dòng)。例如,在一些實(shí)施例中,第一子腔可以僅在環(huán)繞流體通 道的區(qū)域中與第二子腔連接。在此類構(gòu)造中,第一子腔和第二子腔的子腔壁在其它區(qū)域中 是基本不連接的。此允許第一子腔和第二子腔相對(duì)于彼此大幅運(yùn)動(dòng),因?yàn)樵诜鈬谝蛔忧?和第二子腔的子腔壁之間僅有局部或"點(diǎn)狀"的連接,并且僅在此類局部連接部分中阻礙各 子腔壁相對(duì)于彼此的運(yùn)動(dòng),而不在此類局部連接部分之外的子腔壁的其它區(qū)域中阻礙所述 運(yùn)動(dòng)??梢蕴峁┠承┢渌植坎糠郑渲械谝蛔忧缓偷诙忧坏母髯忧槐谝阅撤N方式連接: 例如,可以設(shè)置保持裝置以限制第一子腔相對(duì)于第二子腔在預(yù)定條件(與包封件的最大厚 度相關(guān))之外的相對(duì)運(yùn)動(dòng),或者可以設(shè)置其它裝置,以引導(dǎo)第一子腔相對(duì)于第二子腔沿預(yù) 定方向的運(yùn)動(dòng)。
[0045] 該至少一個(gè)流體通道可以位于包封件的側(cè)向延伸部的基本中部,其中該包封件在 氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)中。在此類構(gòu)造中,包封件基本上具有釘?shù)奖舜酥系?兩個(gè)可充脹的枕袋的構(gòu)造。替代地,該至少一個(gè)流體通道可以沿在氣體發(fā)生劑處于未活化 構(gòu)造的狀態(tài)中的包封件的側(cè)邊定位,由此具有更"風(fēng)琴折"狀或鉸鏈狀構(gòu)造。在兩種構(gòu)造 中,如果第一子腔和第二子腔都由相應(yīng)壁封圍并且如果第一子腔和第二子腔的壁僅在環(huán)繞 流體通道的區(qū)域中連結(jié),那么此構(gòu)造是有用的。此構(gòu)造確保在氣體發(fā)生劑活化后、特別是在 僅有一個(gè)流體通道的情形下,包封件的厚度具有特別大的增加,因?yàn)楦髯忧豢梢曰惊?dú)立 于彼此進(jìn)行充脹。
[0046] 包封件在氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造的狀態(tài)中的厚度可以比包封件在氣體發(fā)生劑 處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)中的厚度大6mm或者更多。在具體實(shí)施例中,包封件在氣體發(fā)生劑 處于活化構(gòu)造的狀態(tài)中的厚度可以比該包封件在氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)中的 厚度大8mm或更多,或者可以大10mm或更多。在具體實(shí)施例中,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)達(dá)14mm、甚至達(dá) 30mm的厚度增加。
[0047] 包封件可以構(gòu)造成可逆地改變,以使得該包封件的厚度響應(yīng)于腔內(nèi)的氣壓升高而 增加,并且/或者該包封件的厚度響應(yīng)于腔內(nèi)的氣壓降低而減小。
[0048]特別是,包封件可以構(gòu)造成使得該腔的體積響應(yīng)于腔內(nèi)的氣壓的升高而增大。
[0049] 在各實(shí)施例中,包封件可以是不透流體的。
[0050] 在這種腔中包含有氣體發(fā)生劑,封圍該腔的包封件可用于為大范圍的層狀結(jié)構(gòu)提 供適應(yīng)性隔熱,所述層狀結(jié)構(gòu)包括用以制造服裝的紡織層狀結(jié)構(gòu)。所述類型的包封件可以 甚至用以為現(xiàn)有層狀結(jié)構(gòu)(例如用于服裝的層狀結(jié)構(gòu))提供適應(yīng)性隔熱功能,或者用以改 善現(xiàn)有常規(guī)層狀結(jié)構(gòu)(例如用于服裝的層狀結(jié)構(gòu))的隔熱功能。
[0051] 在各實(shí)施例中,第一子腔和第二子腔可以連接成允許第一子腔和第二子腔基本沿 厚度方向相對(duì)于彼此移動(dòng)。由此,第一子腔會(huì)響應(yīng)于氣體發(fā)生劑的活化而相對(duì)于第二子腔 基本成直線移動(dòng)。在此類實(shí)施例中,通常第一子腔和第二子腔可以具有如下這種構(gòu)造:在氣 體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)以及也在氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造的狀態(tài)下,第一子腔和 第二子腔具有彼此平行延伸的多個(gè)側(cè)向平面。上述具有堆疊于彼此上的兩個(gè)或更多個(gè)枕袋 的"堆疊枕袋"構(gòu)造是具有此類構(gòu)造的包封件的典型實(shí)例。
[0052]在氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造的狀態(tài)中,在包封件的厚度最大增加的部分處具有至 少一個(gè)流體通道,這是特別有用的。第一子腔和第二子腔彼此連接,以形成流體通路,并且 因此每個(gè)子腔在厚度上的最大增量總計(jì)達(dá)包封件整體的厚度增量。例如,該至少一個(gè)流體 通道可以位于包封件的側(cè)向延伸部的基本中心,其中該包封件在氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu) 造的狀態(tài)中。對(duì)于包封件的最可能想到的形狀,尤其是對(duì)于具有堆疊于彼此之上且沒有側(cè) 向偏移的第一子腔和第二子腔的包封件,此中心位置是兩個(gè)子腔的厚度增量最大的位置。
[0053] 在其它實(shí)施例中,包封件可以由至少第一子包封件和第二子包封件制成,該第一 子包封件封圍第一子腔,而該第二子包封件封圍第二子腔。然后,第一子包封件和第二子包 封件可以粘結(jié)在一起,以至少相對(duì)于處于活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑形成第一子腔和第二子腔 之間的流體連通。此允許制造"簡(jiǎn)單"的包封件,每個(gè)包封件都封圍單個(gè)腔,并且允許按需 要以包封件堆的形式將盡可能多的包封件粘結(jié)在一起。基本上,此類包封件都可以具有相 同的形狀,但是在一些實(shí)施例中,也可以構(gòu)思的是將不同尺寸或形狀的子包封件彼此堆疊。
[0054] 如已知的"簡(jiǎn)單包封件",第一和第二子包封件都由不透流體材料的至少一個(gè)包封 部件制成。在具體實(shí)施例中,每個(gè)包封件都可以由不透流體材料的至少兩個(gè)包封部件制成, 所述包封部件以不透流體方式分別粘結(jié)在一起,以形成第一和第二子包封件。參見下文對(duì) 此類包封件的可能構(gòu)造的詳細(xì)描述。
[0055] 為了實(shí)現(xiàn)流體連通,位于第一子包封件的面向相鄰的第二子包封部件的一側(cè)上 的、第一子包封件的包封部件與第二子包封件的該相鄰包封部件可以構(gòu)造成提供第一子腔 和第二子腔之間的流體連通。例如,為了將兩個(gè)"簡(jiǎn)單的"包封件組合成由兩個(gè)子包封件制 成的復(fù)合結(jié)構(gòu),第一子包封件的此類包封部件可以設(shè)置有至少一個(gè)第一流體通道,并且第 二子包封件可以設(shè)置有至少一個(gè)相應(yīng)的第二流體通道。然后,連結(jié)兩個(gè)子包封件以使得第 一流體通道和所述第二流體通道形成流體連通。在此類結(jié)構(gòu)中,第一子包封件的包封部件 可以粘結(jié)到相鄰的第二子包封件的包封部件,以提供第一通道和相應(yīng)第二通道之間的不透 流體的連接,第一通道形成在第一子包封件的包封部件中,相應(yīng)的第二通道形成在相鄰的 第二子包封件的包封部件中。此類操作的結(jié)果是基本不透流體的包封件。對(duì)于粘結(jié)而言, 如以下所述,對(duì)于不同包封部件的粘結(jié)基本上存在相同的可能性。另外,參見下文對(duì)可由此 類粘結(jié)實(shí)現(xiàn)的不透流體的更詳細(xì)說明。
[0056] 在包封件的其它實(shí)施例中,第一子腔和第二子腔可以以鉸鏈狀構(gòu)造連接,以允許 第一子腔相對(duì)于第二子腔轉(zhuǎn)動(dòng)。包封件的構(gòu)造可以使得第一腔相對(duì)于第二腔除了或替代地 替代于如上所述沿厚度方向基本成直線地運(yùn)動(dòng),還可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0057] 通過以鉸鏈狀構(gòu)造連接第一子腔和第二子腔所實(shí)現(xiàn)的該效果是非常明顯的。通過 此類型的包封件,當(dāng)包封件在氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)時(shí),至少兩個(gè)相對(duì)扁平或 薄的子腔彼此疊置,諸如以基本平行于彼此延伸。由此,包封件整體上是相對(duì)薄的或平的。
[0058] 然而,氣體發(fā)生劑一旦活化,它將會(huì)在所有子腔的全部容積中擴(kuò)散,由此充脹所有 子腔。此類充脹的結(jié)果是以鉸鏈狀形式彼此連接的所有子腔會(huì)相對(duì)于彼此改變它們的構(gòu) 造,改變方式是從它們的基本平行的定向朝成角度的定向改變,在成角度的定向中,第一子 腔的厚度方向會(huì)與第二子腔的厚度方向成角度。由此,包封件厚度總體上的改變大于第一 子腔與第二子腔在厚度上的改變的總和。
[0059] 該鉸鏈狀構(gòu)造可以包括第一樞轉(zhuǎn)部。該鉸鏈狀構(gòu)造允許第一子腔相對(duì)于第二子腔 繞第一樞轉(zhuǎn)部進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。另外,第一樞轉(zhuǎn)部可以分配給該至少一個(gè)流體通道,特別是在該至 少一個(gè)流體通道橫跨第一樞轉(zhuǎn)部延伸的構(gòu)造中更是如此。例如,第一樞轉(zhuǎn)部可以形成有封 圍該至少一個(gè)流體通道的多個(gè)壁。
[0060] 第一子腔和第二子腔中的每個(gè)均可以限定側(cè)向子腔平面,該限定方式與該包封件 整體的側(cè)向平面的上述描述類似。第一子腔和第二子腔的側(cè)向子腔平面限定二者之間的角 度,該角度從在氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造的狀態(tài)時(shí)的第一角度增加到在氣體發(fā)生劑處 于其活化構(gòu)造的狀態(tài)時(shí)的第二角度。第一角度可以是非常小,有時(shí)接近零度或者甚至是零 度(在各側(cè)向子腔平面平行的情形下)。
[0061] 在其它實(shí)施例中,第一樞轉(zhuǎn)部可以位于該包封件的第一側(cè)邊上。在第一子腔和第 二子腔的子腔壁分別在圍繞該至少一個(gè)流體通道的區(qū)域中連接的實(shí)施例中,該至少一個(gè)流 體通道在氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造的狀態(tài)時(shí)也可以位于該包封件的第一側(cè)邊上。
[0062] 如所述的、易于生產(chǎn)且提供良好隔熱能力的包封件的具體構(gòu)造具有折疊構(gòu)造,諸 如以在氣體發(fā)生劑處于其未活化構(gòu)造的包封件狀態(tài)下形成由折疊結(jié)構(gòu)彼此間隔開的第一 子腔和第二子腔。在此類實(shí)施例中,鉸鏈狀構(gòu)造包括這種折疊結(jié)構(gòu),該折疊結(jié)構(gòu)形成鉸鏈狀 構(gòu)造的第一樞轉(zhuǎn)部,或者甚至鉸鏈狀構(gòu)造由該折疊結(jié)構(gòu)形成。
[0063] 包封件的該特別簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)允許基本按例如本 申請(qǐng)人:的國(guó)際專利申請(qǐng)第PCT/ EP2011/051265號(hào)所述的來生產(chǎn)簡(jiǎn)單的包封件,并且允許沿折疊結(jié)構(gòu)(具體地,沿折線)折 疊該包封件,以形成在厚度方向上堆疊于彼此之上的第一子腔和第二子腔。如果未折疊的 包封件具有平面圖所示的細(xì)長(zhǎng)形狀,以使得在折疊后在側(cè)向平面中產(chǎn)生基本對(duì)稱的形狀 (例如,基本呈圓形或四邊形),則對(duì)于此類構(gòu)造是有利的。該至少一個(gè)流體通路橫跨折疊 結(jié)構(gòu),諸如以提供第一子腔和第二子腔之間的流體連通。
[0064] 在其它實(shí)施例中,鉸鏈狀構(gòu)造可以包括第二樞轉(zhuǎn)部。然后,第一樞轉(zhuǎn)部和第二樞轉(zhuǎn) 部一起提供這樣的構(gòu)造,即,所述構(gòu)造允許第二子腔相對(duì)于第一子腔進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。然而,此類 構(gòu)造不是絕對(duì)必要的,并且在多個(gè)實(shí)施例中,僅將第一樞轉(zhuǎn)部分配給流體通道。
[0065] 提供第二樞轉(zhuǎn)部的具體優(yōu)勢(shì)是可以更精確地限定第一子腔相對(duì)于第二子腔的轉(zhuǎn) 動(dòng)。具體地,第一樞轉(zhuǎn)部和第二樞轉(zhuǎn)部可以限定第一子腔相對(duì)于第二子腔的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線,并由 此,第一子腔響應(yīng)于氣體發(fā)生劑的活化而相對(duì)于第二子腔的轉(zhuǎn)動(dòng)將限制到在正交于該轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線的平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外,該轉(zhuǎn)動(dòng)角度可以限定到最優(yōu)范圍,以允許包封件相對(duì)于響應(yīng)于 氣體發(fā)生劑的活化/去活化而在厚度上可逆地增加/減小。
[0066] 在簡(jiǎn)單實(shí)施例中,第二樞轉(zhuǎn)部可以位于包封件的與第一樞轉(zhuǎn)部相同側(cè)邊處。然而, 在氣它實(shí)施例中,第二樞轉(zhuǎn)部可以位于包封件的與第一側(cè)邊不同的第二側(cè)邊處。例如,第二 樞轉(zhuǎn)部可以位于相鄰側(cè)邊上。
[0067] 在其它實(shí)施例中,包封件還可以包括在不同于第一樞轉(zhuǎn)部的位置處將第一子腔和 第二子腔彼此連接的連接構(gòu)件。由該連接構(gòu)件提供的一個(gè)功能是將第一子腔相對(duì)于第二子 腔的轉(zhuǎn)動(dòng)限制到低于最大閾值角度的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,以確??梢皂憫?yīng)于氣體發(fā)生劑從其活化構(gòu) 造改變到其未活化構(gòu)造的變化而返回到包封件的初始構(gòu)造。在此類情形中,連接構(gòu)造具有 保持構(gòu)件的功能。該保持功能可以由設(shè)置在與第一樞轉(zhuǎn)部相對(duì)的側(cè)邊上的連接構(gòu)件提供, 或者由設(shè)置在與第一樞轉(zhuǎn)部所處的側(cè)邊成角度的側(cè)邊上(但是與第一樞轉(zhuǎn)部相距一定距 離)的連接構(gòu)件提供。
[0068] 設(shè)置在與第一樞轉(zhuǎn)部所處的側(cè)邊成角度的側(cè)邊上、特別地處于該包封件的相鄰側(cè) 邊上的連接構(gòu)件特別適合于限定用于第一子腔相對(duì)于第二子腔的運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線,并因此 適合于引導(dǎo)該轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0069] 在具體實(shí)施例中,該第二樞轉(zhuǎn)部可以包括上述的連接構(gòu)件。
[0070] 如上所述,包封件仍可以由與從專利文獻(xiàn)PCT/EP2011/051265中已知的包封件相 同的材料制成。特別地,該包封件可以由不透流體材料的至少一個(gè)包封部件制成,優(yōu)選地由 不透流體材料的一個(gè)包封部件或兩個(gè)包封部件制成,所述包封部件以不透流體的方式連接 在一起,以封圍第一子腔和第二子腔。
[0071] 另外,該至少一個(gè)包封部件可以粘結(jié)在一起,以形成連接第一子腔和第二子腔的 至少一個(gè)流體通道,該流體通道橫跨該折疊結(jié)構(gòu)。該流體通道可以具有呈給定橫截面的流 體通路的形式??梢愿鶕?jù)該流體通道相對(duì)于處于活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑的所需可透性而調(diào) 整該橫截面。
[0072] 該包封件甚至可以包括兩個(gè)以上的子腔。例如,在具體實(shí)施例中,包封件可以包括 至少第一子腔、第二子腔和第三子腔,各所述子腔在包封件的厚度方向上至少部分地、或者 完全地彼此堆疊。在此類實(shí)施例中,第一子腔和第二子腔可以沿第一折疊結(jié)構(gòu)彼此間隔開, 而第二子腔和第三子腔可以沿第二折疊結(jié)構(gòu)彼此間隔開,該第二折疊結(jié)構(gòu)位于第二子腔的 相對(duì)于第一折疊結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上。該結(jié)果是包封件的"風(fēng)琴折"型構(gòu)造,該構(gòu)造在包封件的 厚度上產(chǎn)生特別明顯的增加,并且因此隨著溫度升高,隔熱能力也有特別明顯的增強(qiáng)。特別 注意的是,隔熱能力的增強(qiáng)不會(huì)導(dǎo)致在溫度升高到超出所需閾值以及包封件的隔熱能力充 分激活之間的大幅增加的反應(yīng)時(shí)間。
[0073] 如上所述,根據(jù)本發(fā)明的包封件具有堆疊或互連的"枕袋"或"囊袋"。該包封件可 以在氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造時(shí)具有2mm或更大的側(cè)向尺寸。在具體實(shí)施例中,該包封件 可以具有5mm或更大的側(cè)向尺寸,優(yōu)選地,具有15mm或更大的側(cè)向尺寸。通常,包封件可以 具有小于2mm的厚度尺寸。如本文所示用的"側(cè)向尺寸"指包封件在寬度/長(zhǎng)度平面中的最 小尺寸,即在正交于厚度方向的平面中的最小尺寸,該尺寸一般是包封件在氣體發(fā)生劑的 未活化構(gòu)造時(shí)的最小尺寸。因此,該側(cè)向尺寸基本上限定包封件在氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu) 造時(shí)可以在厚度上達(dá)到的最大增量。多個(gè)此類扁平包封件可以用以形成扁平層狀結(jié)構(gòu)(如 上所述),此允許層狀機(jī)構(gòu)的高透氣性,并因此允許對(duì)穿著者更好的舒適度。
[0074] 在體積增大方面的表述,該腔在氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造時(shí)的體積相對(duì)于在氣體發(fā) 生劑的未活化構(gòu)造時(shí)的體積可以具有10至1000倍的增大。優(yōu)選地,該體積增量可以是40 倍以上。
[0075] 在又一實(shí)施例中,封圍該腔的包封件可以具有外包封件和內(nèi)包封件,外包封件封 圍外腔,內(nèi)包封件位于外腔內(nèi)部,并封圍該腔。
[0076] 在優(yōu)選實(shí)施例中,該包封件構(gòu)造成使得諸如以不透流體的方式封圍該腔。
[0077] 該包封件可以是不透流體的,使得至少在氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造中防止形式為 流體的氣體發(fā)生劑漏出該腔。流體是在所施加的剪切應(yīng)力下流動(dòng)的物質(zhì)。流體是物質(zhì)的各 相的子集,并且可以包括液相、氣相、等離子體和塑性固相,也包括它們的混合物。流體也可 以包括次臨界相和超臨界相。由此,認(rèn)為包封件至少相對(duì)于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造、對(duì)氣 體發(fā)生劑是基本不滲透的。
[0078] 根據(jù)第一方面的包封件的不透流體性涉及相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的跨度,幾個(gè)月甚至幾年。 以下描述了根據(jù)第一方面如何測(cè)試不透流體性的實(shí)例。
[0079] 在第二方面,包封件甚至對(duì)于當(dāng)氣體發(fā)生劑活化時(shí)產(chǎn)生的氣體是不透流體的。氣 體發(fā)生劑在其活化構(gòu)造時(shí)至少暫時(shí)提供該不透流體性,該不透流體性允許在沒有大量損失 氣體發(fā)生劑的情況下活化該包封件。根據(jù)第二方面的包封件的不透流體性越好,與可逆氣 體發(fā)生劑一起使用的包封件可獲得的活化/去活化循環(huán)的數(shù)目越多。
[0080] 并非絕對(duì)必要的是,包封件至少部分地包括可拉伸材料或彈性材料。令人驚奇的 是,在包封件由不可拉伸的材料制成的情形下,甚至可以獲得該包封件在厚度和甚至體積 上的充分大的增加,該不可拉伸材料是相對(duì)于在氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造時(shí)經(jīng)受腔中所產(chǎn) 生的氣壓而言的。使用用于該包封件的不可拉伸材料的優(yōu)勢(shì)是可用牢固得多的材料,這種 材料允許即使在大量活化/去活化循環(huán)之后仍保持不透流體屬性。另外,已顯示,通過不可 拉伸材料,可以使處于活化構(gòu)造的包封件的尺寸更可控。
[0081] 術(shù)語(yǔ)"不可拉伸"應(yīng)當(dāng)理解為,當(dāng)經(jīng)受包封件在活化后其內(nèi)部增大的壓力時(shí),制作 包封件的材料不會(huì)在任何方向上大幅拉長(zhǎng)。包封件的厚度的增加和/或包封件的體積的增 大可能會(huì)導(dǎo)致包封件的形狀從"扁平形"轉(zhuǎn)變到"凸形"。該形狀轉(zhuǎn)變是由于在越來越多的 氣體發(fā)生劑從未活化構(gòu)造變?yōu)榛罨瘶?gòu)造時(shí)所產(chǎn)生的氣壓下,對(duì)于包封件的給定表面區(qū)域, 腔的體積傾向于增加。此過程導(dǎo)致包封件的平均厚度或高度增加。
[0082] 在具體實(shí)施例中,包封件可以由耐高溫材料制成,該耐高溫材料是相對(duì)于在氣體 發(fā)生劑的活化構(gòu)造時(shí)腔內(nèi)的溫度范圍而言的。
[0083] 術(shù)語(yǔ)"耐高溫"應(yīng)當(dāng)理解為指材料能夠承受加載溫度,該加載溫度比活化溫度在預(yù) 定的時(shí)間內(nèi)高出預(yù)定的溫度增量,例如高出10°c的增量。典型地,該溫度比活化溫度高出l〇°C,并且該時(shí)間是1分鐘或更長(zhǎng)。所需耐高溫屬性取決于層狀結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,例如取決于該 層狀結(jié)構(gòu)相對(duì)于服裝中的其它層在該服裝中所處的位置。該層狀結(jié)構(gòu)的位置朝向熱源越 多,對(duì)耐高溫的要求就越高。在一個(gè)實(shí)施例中,該溫度比活化溫度高出至少10°c,保持1分 鐘。在另一個(gè)實(shí)施例中,該溫度比活化溫度高出至少50°c,保持2分鐘。在對(duì)于消防應(yīng)用的 優(yōu)選實(shí)施例中,該溫度比活化溫度高出大約150°C或更高,保持2分鐘。
[0084] 包封件可以由單個(gè)部件制成,或者由粘結(jié)在一起的幾片制成。
[0085] 在一實(shí)施例中,包封件具有復(fù)合結(jié)構(gòu),該復(fù)合結(jié)構(gòu)具有附連到彼此的多個(gè)包封層。 在一個(gè)實(shí)施例中,各包封層可以通過層壓粘結(jié)在一起,它們或者在分離的區(qū)域處粘結(jié)或者 在包封層的整個(gè)區(qū)域上粘結(jié)。兩個(gè)或多個(gè)層可以彼此層壓。在具有此類層結(jié)構(gòu)的包封件中, 如果所述層結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)層提供不透流體性并且由此形成不透流體層,那么將會(huì)是足夠 的。
[0086] 在另一實(shí)施例中,包封層可以由不透流體的單個(gè)層(單層)制成。可以通過焊接 或膠粘將所述層形成包封件。
[0087] 在一些實(shí)施例中,該包封件可以由至少兩個(gè)包封部件制成。至少兩個(gè)包封部件可 以粘結(jié)在一起以在它們之間封圍腔。在此類構(gòu)造中,優(yōu)選地,每個(gè)包封部件按需要都提供不 透流體性,并且每?jī)蓚€(gè)相鄰的包封部件以不透流體的方式粘結(jié)在一起。不透流體性應(yīng)當(dāng)相 對(duì)于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造提供(參見上述不透流體性的第一方面),但是優(yōu)選地,也相 對(duì)于氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造而維持不透流體性至少預(yù)定的時(shí)間(參見上述不透流體性的 第二方面)。優(yōu)選地,甚至在多個(gè)活化/去活化循環(huán)后仍維持該密封件的不透流體性。 [0088] 可以使用多種材料來形成不透流體層,所述材料包括但不限于像金屬或合金 (鋁;金;鐵;低碳鋼;不銹鋼;鐵基合金;鋁基合金;黃銅)、聚合物(聚烯烴,像聚乙烯 (PE)、聚丙烯(PP);聚氯乙烯(PVC);聚苯乙烯(PS);聚酯(例如,聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 PET);聚碳酸酯;聚酰亞胺;聚醚醚酮(PEEK);聚四氟乙烯(PTFE);聚三氟氯乙烯(PCTFE); 乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE);聚偏二氟乙烯(PVDF)、玻璃、陶瓷、納米材料(有機(jī)的改 性陶瓷,例如ormocers? )、無機(jī)-有機(jī)納米復(fù)合物)、金屬化材料。該不透流體層可以由多 個(gè)前述任意材料或這些材料的任意組合的單獨(dú)單層形成,以獲取所需的不透流體性。一般 地,不透流體層是薄的,厚度為2_或以下,以具有足夠的柔性。在優(yōu)選實(shí)施例中,不透流體 層具有小于1mm的厚度。
[0089]在具體實(shí)施例中,該包封件由聚合物復(fù)合材料制成,具體地由金屬/聚合物復(fù)合 材料制成。該聚合材料通常包括金屬材料的不透流體層,例如,該金屬材料是關(guān)于不透流體 層的上述金屬材料的任意一種。提出了,該不透流體層由加強(qiáng)層覆蓋。此加強(qiáng)層呈現(xiàn)為對(duì)于 加強(qiáng)不透流體層是特別有用的,特別地對(duì)加強(qiáng)包含在不透流體層中的所有金屬材料是有用 的,由此,通過限制不透流體層中褶皺的形成而提高不透流體層的使用壽命。不透流體層, 特別在不透流體層由金屬材料制成的情形下,在使包封件經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)活化/去活化循 環(huán)時(shí)特別容易導(dǎo)致不可逆的褶皺形成。一旦在不透流體層中形成此類不可逆的褶皺,包封 件材料會(huì)在以后的活化/去活化循環(huán)時(shí)優(yōu)選地沿著這些褶皺進(jìn)行變形。在相對(duì)小數(shù)量的活 化/去活化循環(huán)后,此會(huì)導(dǎo)致不透流體層中形成裂縫,裂縫會(huì)降低不透流體層的不透流體 性。
[0090] 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在不透流體層中特別是在金屬材料制不透流體層中褶皺的形 成,可以通過將聚合物層緊密地層壓到不透流體層上而有效地被抑制。層壓過程應(yīng)當(dāng)使得 在不透流體層和層壓到該不透流體層上的聚合物層之間形成緊密層壓粘合。已顯示,由具 有至少兩個(gè)聚合材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)形成加強(qiáng)層是特別有用的。
[0091] 具體地,對(duì)于形成加強(qiáng)層的特別有用的材料已顯示為多孔聚合材料,所述多孔聚 合材料例如是如包括膨脹型含氟聚合物的聚合材料。此類材料片或箔在織物應(yīng)用中經(jīng)常用 作功能性片狀材料,因?yàn)樵摬牧系亩嗫捉Y(jié)構(gòu)使得水蒸氣可透,但是對(duì)液體水是不透的,此類 材料板或箔已顯示是高效加強(qiáng)材料,特別對(duì)于金屬材料板。當(dāng)此類多孔材料層與其它附加 的基本均勻的聚合材料一起使用時(shí),獲得特別良好的效果。此類材料的片或箔可以有效地 限制在形成不透流體層的板中、特別是在金屬材料板中形成不可逆褶皺。為了實(shí)現(xiàn)該效果, 需要將加強(qiáng)層的聚合材料和不透流體層的材料緊密地層壓在一起。如果合適地實(shí)現(xiàn)層壓, 那么可以獲得這樣的材料,該材料在例如包封件的活化/去活化循環(huán)中可以多次變形,而 不會(huì)在加強(qiáng)層的表面上留下任何不可逆的標(biāo)志。
[0092] 多種含氟聚合材料是相對(duì)耐高溫暴露的,并且因此是用于提供適應(yīng)性隔熱結(jié)構(gòu)的 特別有用的材料。此類含氟聚合材料即使在經(jīng)受多次活化循環(huán)后(例如在火災(zāi)相關(guān)的活動(dòng) 中)也不會(huì)明顯退化。
[0093] 特別合適的膨脹型含氟材料已證明是膨脹型聚四氟乙烯(ePTFE)。所以,在多個(gè)實(shí) 施例中,加強(qiáng)層可以包括ePTFE或者甚至可以由ePTFE制成。
[0094] 加強(qiáng)層可以具有30iim至400iim之間的厚度,特別地,具有70iim至250iim之間 的厚度。在加強(qiáng)層包括大部分的ePTFE或者甚至由ePTFE制成的情形下,此類厚度顯示為 特別有用的。試驗(yàn)顯示:在包封件的活化/去活化循環(huán)完成后,仍舊沒有或幾乎沒有可逆褶 皺。
[0095]實(shí)驗(yàn)已揭示,特別有用于限制褶皺形成的材料通常具有多孔結(jié)構(gòu)。用于此類目的 的特別合適的多孔材料會(huì)具有0. 2g/cm3至lg/cm3的密度。特別地,此類多孔材料可以形成 具有70至250微米之間的厚度的層。
[0096] 用于合適多孔材料的實(shí)例是多孔膨脹型聚四氟乙烯(PTFE)材料,如US3, 953, 566 中所示。膨脹型PTFE具有微結(jié)構(gòu),該微結(jié)構(gòu)的特征是各結(jié)點(diǎn)由原纖維互連。一般地,多 孔材料具有內(nèi)部結(jié)構(gòu),該內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括彼此連接的相對(duì)較小或者甚至微觀的孔隙。該 孔隙結(jié)構(gòu)提供從多孔材料片的一側(cè)到另一側(cè)的路徑。對(duì)于小孔隙尺寸,該多孔材料的 薄片可以對(duì)于液態(tài)水是不透的,但是蒸氣形式的水和氣體可以經(jīng)由孔隙結(jié)構(gòu)滲透該片 材??梢允褂脦?kù)爾特微孔分析儀(如由佛羅里達(dá)州海亞利市的庫(kù)爾特電子公司(Coulter Electronics,Inc.)生產(chǎn)的),如按照ASTME1298-89標(biāo)準(zhǔn)描述的那樣,執(zhí)行用于確定孔隙 尺寸分布的自動(dòng)測(cè)量程序來測(cè)量孔的尺寸。在孔隙尺寸分布不能由庫(kù)爾特微孔測(cè)量?jī)x確定 的情形下,可以使用微觀技術(shù)來進(jìn)行孔隙尺寸分布的確定。
[0097] 在微孔隔膜的情形下,平均孔隙尺寸可以在0.lum至lOOym之間,特別是在 0? 2um至 10um之間。
[0098] 在具體實(shí)施例中,加強(qiáng)層可以包括至少一個(gè)附加的聚合材料,例如是聚丙烯(PP)、 聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)或者聚醚酮(PEK).此類附加的聚合材料具有基本均質(zhì)的構(gòu)造,并 且會(huì)在一定程度上滲透該多孔材料。附加的復(fù)合材料也可以在多孔材料的至少一側(cè)上形成 均勻的聚合物層。由附加的聚合材料來滲透多孔材料的過程提供了從多孔結(jié)構(gòu)朝向附加的 聚合材料的均質(zhì)結(jié)構(gòu)的平滑過渡,多孔結(jié)構(gòu)提供了良好的拉伸性能,均質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了相對(duì) 于壓縮負(fù)載的良好抗壓縮負(fù)載性。另外,當(dāng)在附加的聚合物材料的該側(cè)上用例如基于鋁或 銅的金屬層的不透流體層來層疊時(shí),此類復(fù)合結(jié)構(gòu)的剛性會(huì)穩(wěn)定地朝向不透流體層增大。 結(jié)果是,會(huì)導(dǎo)致不透流體材料破裂的尖銳褶皺的形成受到該加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抑制。
[0099] 另外,附加的聚合物材料可以是用于將多孔材料穩(wěn)定地層壓到不透流體層的粘合 層,因?yàn)楦郊拥木酆喜牧蠞B透多孔材料的孔隙并緊密粘結(jié)到不透流體層的金屬材料。
[0100] 如果通過使用PU樹脂或使用例如FEP或PFA等其它熱塑性材料將加強(qiáng)層粘結(jié)到 不透流體層,那么可以實(shí)現(xiàn)充分緊密的層壓。
[0101] 不透流體層可以由金屬材料制成,以提供良好的不透流體性。特別適合的金屬材 料是鋁或鋁基合金。替代地,銅或銅基合金可以用以提供良好的不透流體性。
[0102] 在一些實(shí)施例中,加強(qiáng)層甚至還可以構(gòu)造成提供額外的熱保護(hù)。此類加強(qiáng)層在一 些方面具有與下文更詳細(xì)地討論的熱保護(hù)罩相似的特征。
[0103] 申請(qǐng)人:保留要求保護(hù)聚合物復(fù)合層壓材料、特別是聚合物/金屬?gòu)?fù)合層壓材料的 權(quán)利,該層壓材料通常具有加強(qiáng)層以如上所述限制褶皺的形成,即用于與本文所述包封件 不同的其它結(jié)構(gòu)。
[0104] 可以至少在不透流體層的一側(cè)上將附加的密封層例如通過軋光而施加在該不透 流體層上。該密封層可以包括熱塑性聚合物(例如,聚氨酯(PU) ;PP;PE;聚酯)。該密封 層可以包括不透流體層的不透流體性并且可以允許兩個(gè)包封部件焊接在一起以產(chǎn)生不透 流體包封件。為了改善不透流體層的粘合特性,可以例如通過電暈放電、等離子體放電、底 涂等對(duì)層表面進(jìn)行預(yù)處理。可能的焊接方法包括熱密封、超聲波焊接和微波焊接。
[0105] 在其它可能的實(shí)施例中,將一個(gè)或多個(gè)膠珠(如由熱塑膠、硅樹脂、接觸型粘合 齊U、反應(yīng)性膠系統(tǒng)制成的)施涂到待粘結(jié)的不透流體層的各表面中的至少一個(gè),然后將另 一表面附連到膠珠。
[0106] 例如,該包封件可以由金屬/聚合物復(fù)合材料制成。
[0107] 在一個(gè)實(shí)施例中,鋁/聚合物復(fù)合材料用于形成包封件。此類復(fù)合物可以包括聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)層、鋁(A1)層以及聚乙烯(PE)層。對(duì)于鋁層的合理厚度范圍 是4iim至25iim之間。如果鋁層的厚度為至少12iim,則此類復(fù)合物在一個(gè)實(shí)施例中顯示 為充分不透流體的。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中,鋁層可以包括一個(gè)或多于一個(gè)的鋁片。在 多于一個(gè)鋁片的情形下,這些鋁片彼此附連以形成單個(gè)鋁層。通過使用連續(xù)的粘性聚合物 片來將若干鋁片粘結(jié)在一起,可以實(shí)現(xiàn)這些鋁片的附連。在另一實(shí)施例中,使用氣相沉積工 藝來形成鋁片。聚乙烯層可以用作密封層,藉由該密封層,相鄰的各包封層可以在特定區(qū)域 中不透流體地粘結(jié)在一起,以形成包封件。該聚乙烯層的厚度可以在20ym至60ym之間。 優(yōu)選厚度是大約40ym。PET層可以用作覆蓋層,以提供包封件的外表面的所需特性。在一 個(gè)實(shí)例中,可以使用12um厚的PET層。前述復(fù)合層結(jié)構(gòu)可以通過德國(guó)克布希塞瓦有限公 司(K〇-busch_SengewaldGmbH)獲得。
[0108] 用于形成包封件的其它可能復(fù)合層包括但不限于:
[0109] 層狀復(fù)合結(jié)構(gòu),其由以下形成:
[0110] -PET/錯(cuò)/聚丙烯(密封層)(可用德國(guó)阿克包裝有限公司(AlcanPackaging GmbH)的商標(biāo)名為Flexalcon?的產(chǎn)品)
[0111] _層狀復(fù)合結(jié)構(gòu),其由以下形成:
[0112]PET/粘合劑/鋁/粘合劑/共聚物/聚乙烯(可用德國(guó)阿克包裝有限公司(Alcan PackagingGmbH)的商標(biāo)名為Tubalflex?的產(chǎn)品)。
[0113] 在一實(shí)施例中,處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑可以具有液體形式。在此情形下,適 應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)的活化溫度可以對(duì)應(yīng)于氣體發(fā)生劑的沸騰溫度。
[0114] 在另一實(shí)施例中,固體或膠體可以用作氣體發(fā)生劑。該固體優(yōu)選地形式為粉末,此 提供了較大的表面面積。膠體是一種根據(jù)化學(xué)鍵合和/或物理鍵合機(jī)理(例如共價(jià)鍵合的 化學(xué)機(jī)理,或者例如范德瓦耳斯鍵、立體鍵合效應(yīng)的物理機(jī)理)的化合物,在該化合物中嵌 有功能基。用于膠體的實(shí)例是水凝膠。膠體可以具有有限部分的固體。由于包封件的不透 流體性要求,固體或膠體比液體更容易控制。
[0115] 液態(tài)或固態(tài)的氣體發(fā)生劑的活化可以涉及物理轉(zhuǎn)變,即相變到氣相的過程。氣體 發(fā)生劑的形式可以是液態(tài),然后通過活化而蒸發(fā)氣體發(fā)生劑。也可以使用能夠經(jīng)歷升華變 成氣相的固態(tài)氣體發(fā)生劑。
[0116] 此不是意為將熱量轉(zhuǎn)變成潛伏熱,以減緩溫度的升高。而是,意為將所有熱量轉(zhuǎn)變 成第一層和第二層之間的距離的增大。在相變不需要提供潛伏熱的情形下,在腔中的氣體 生成是快速的,并且因此,可以在活化溫度下實(shí)現(xiàn)第一層和第二層之間的距離的快速增大。 在較低活化溫度時(shí),此是特別有利的,因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn),降到大約50°C的相當(dāng)?shù)偷幕罨瘻囟葧r(shí) 可以實(shí)現(xiàn)較快的活化速率。因此,在服裝中,本發(fā)明的層狀結(jié)構(gòu)不需要位于該服裝的外側(cè)附 近,該服裝的外側(cè)通常暴露于最高溫度(例如在火焰中)。而是,可以將層狀結(jié)構(gòu)定位成更 靠近服裝的內(nèi)側(cè),即朝向穿著者的皮膚。此類布置降低了所使用的材料的耐熱性方面的要 求。
[0117] 在實(shí)施例中,氣體發(fā)生劑可以具有不大的汽化焓或升華焓。汽化焓可以是150J/g 或更低。在另一實(shí)施例中,在物理解吸或化學(xué)反應(yīng)的情形下,氣體發(fā)生劑具有較低的活化能 量。
[0118] 在流體式氣體活化劑的情形中,該氣體活化劑可以具有低于200°C的沸騰溫度。 在特定實(shí)施例中,使用30°C至100°C之間的沸騰溫度,優(yōu)選地使用30°C至70°C之間的沸 騰溫度,更優(yōu)選地使用40°C至60°C之間的沸騰溫度,最優(yōu)選地使用45°C至55°C之間的 沸騰溫度。在特定實(shí)施例中,使用沸點(diǎn)在大約49°C時(shí)的流體。用于該流體的實(shí)例是包含 1,1,1,2,2,4,5,5,5-全氟叔丁醇-4-(三氟甲基)-3-戊酮化&0&(:(0)〇?化&) 2)的流體 ("3MNOVEC? 1230FireProtectionFluid(防火流體)"是可用的)。此類流體的汽 化焓是大約88J/g。
[0119] 在一些實(shí)施例中,使用具有一個(gè)或多個(gè)以下特征的流體式氣體發(fā)生劑:液體凝固 點(diǎn)低于室溫;不可燃溫度或著火點(diǎn)溫度高于200°C;無害的;無毒或至少低毒;低臭氧消耗 可能性;低全球變暖可能性;高化學(xué)和/或溫度穩(wěn)定性。在發(fā)生流體熱分解的情形下,優(yōu)選 的是,此類熱分解是可逆的。
[0120] 氣體發(fā)生劑可以選自但不限于以下化合物或它們的混合物:氟氯烴化合物;全氟 聚醚;氫氟醚;氫氟碳化物;氫氟酮;全氟模擬物等類似物。通常,此類液體用于像熱交換 器、冷凍、空調(diào)、消防、電子工業(yè)中的清潔/冷卻流體。
[0121] 用于可構(gòu)思的流體的實(shí)例是:Galden?HT55、Galden?SV55、Galden?ZV60, 所有這些流體都可以從SolvaySolexis公司購(gòu)得;Novec? 1230FireProtection Fluid(防火流體)、N〇vec? 649EngineeredFluid(工程流體)、N〇vec?HFE7100、 Novec?HFE7200、Novec?HFE7500,所有這些流體都可以從3M公司購(gòu)得;Vertrel?XF 2, 3-二氫十氟戊烷,可從DuPont(杜邦)公司購(gòu)得;Asahiklin?AE,Asahildin?A,可從 AshahiGlass(阿什利玻璃)公司購(gòu)得;DaikinHFC,可從Daikin(大金)公司購(gòu)得。
[0122] 在另一實(shí)施例中,處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑可以具有液體、膠或固體形式,并 且適應(yīng)性隔熱層狀結(jié)構(gòu)的活化溫度是對(duì)應(yīng)于化學(xué)反應(yīng)的活化能量的溫度,該化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致 從氣體發(fā)生劑釋放至少一種氣態(tài)化合物。
[0123] 當(dāng)氣體發(fā)生劑是固體或膠時(shí),通過化學(xué)過程可以容易地實(shí)現(xiàn)活化,該化學(xué)過程產(chǎn) 生能夠釋放成氣相的化合物。已知產(chǎn)生氣態(tài)反應(yīng)物質(zhì)的多種化學(xué)反應(yīng)。實(shí)例是:釋放嵌在 膠體中的氣體化合物;碳解反應(yīng);從氯化銨釋放氨氣和鹽酸。用于釋放氣態(tài)化合物的優(yōu)選 化學(xué)反應(yīng)具有在活化溫度時(shí)反應(yīng)速率急劇增大的動(dòng)能,并且具有快速的反應(yīng)速率。
[0124] 當(dāng)生產(chǎn)包封件時(shí),為了便于操作氣體發(fā)生劑,特別地為了便于將氣體發(fā)生劑放置 在腔中,使用定量輔助件。
[0125] 在一個(gè)實(shí)施例中,包封件可以包括定量輔助件,其中定量輔助件延伸到腔中,并且 具有施加有氣體發(fā)生劑的部分,所述部分包含在腔中。在多種情形下,氣體發(fā)生劑可能是由 于其粘性、逸度、粘著性和/或由于其是有害的而難以操縱的物質(zhì)。在此類情形中,使用定 量輔助件會(huì)是有利的,因?yàn)槭褂枚枯o助件比單獨(dú)使用氣體發(fā)生劑操作起來容易地多。當(dāng) 氣體發(fā)生劑活化時(shí),氣體發(fā)生劑會(huì)增大腔中的體積。如果氣體發(fā)生劑在后續(xù)步驟中去活化, 則該氣體發(fā)生劑還可以在定量輔助件處聚集。然而,此不是絕對(duì)必要的??梢詷?gòu)思的是,氣 體發(fā)生劑一旦重新轉(zhuǎn)化成未活化構(gòu)造則會(huì)與定量輔助件獨(dú)立地包含在的腔中。
[0126] 定量輔助件可以由能夠吸收處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑的材料制成。替代地, 定量輔助件可以由能夠吸收處于未活化構(gòu)造的氣體發(fā)生劑的材料制成。通常,當(dāng)氣體發(fā)生 劑安全地包含在定量輔助件的結(jié)構(gòu)中時(shí),吸收氣體發(fā)生劑的定量輔助件會(huì)允許在生產(chǎn)過程 中更好地操作氣體發(fā)生劑。然而,可能會(huì)發(fā)生,氣體發(fā)生劑的吸收過程可能會(huì)被阻礙或至少 被減緩。在此類情形中,僅在表面處粘附到定量輔助件的氣體發(fā)生劑會(huì)是有益的。
[0127] 在一實(shí)施例中,定量輔助件可以小于處于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造下的腔,以使 得定量輔助件可以安全地由封圍該腔的包封件來封圍。
[0128] 在其它實(shí)施例中,將定量輔助件與包封件的材料焊接在一起。在此類情形中,定量 輔助件可以由這樣的材料制成,即,在將定量輔助件與包封件的材料焊接在一起時(shí),該材料 能夠支持不透流體部的成形。定量輔助件的此類構(gòu)造是有利的,因?yàn)槠湓试S定量輔助件夾 在必須粘結(jié)在一起以形成不透流體部的各層之間,并允許定量輔助件與所述各層焊接在一 起。例如,該定量輔助件可以是形成可焊接配料輔助層的片材。在本 申請(qǐng)人:的國(guó)際專利申 請(qǐng)第PCT/EP2011/051265號(hào)中描述了此類定量輔助件的多個(gè)實(shí)施例。通過引用的方式將對(duì) 這些定量輔助件的描述合并入本文。
[0129] 如上所述的包封件可以用以形成提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu),該層狀結(jié)構(gòu)包括第 一層、第二層、至少一個(gè)根據(jù)所附權(quán)利要求的任一項(xiàng)的包封件,該包封件設(shè)置在第一層和第 二層之間,第一層、第二層和腔布置成使得第一層和第二層之間的距離響應(yīng)于腔內(nèi)的氣壓 增加而增大。
[0130] 本文所述的層狀結(jié)構(gòu)限定一結(jié)構(gòu),至少在該結(jié)構(gòu)的未活化狀態(tài)時(shí),該結(jié)構(gòu)包括基 本沿側(cè)向延伸到平坦或片狀構(gòu)造(如由長(zhǎng)度方向和寬度方向限定的),并且是薄的。如果一 構(gòu)造在其正交于長(zhǎng)度方向和寬度方向的方向上的厚度遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度和寬度,那么考慮該構(gòu)造 是薄的。在典型應(yīng)用中,本文所限定的層狀結(jié)構(gòu)會(huì)是在彎曲方面為柔性的層狀結(jié)構(gòu),或者是 剛性的層狀結(jié)構(gòu).
[0131] 第一層和第二層可以是布置成沿層狀結(jié)構(gòu)的厚度方向面向彼此的各層。第一層和 第二層沒有必要一定是相鄰的層。除了腔,層狀構(gòu)造的其它結(jié)構(gòu)元件(例如隔熱材料)可 以間設(shè)于第一層和第二層之間。第一層和第二層一般基本平行于彼此并正交于厚度方向延 伸。可以沿厚度方向測(cè)量第一層和第二層之間的距離。在第一層和/或第二層不處于相同 平面、而是具有帶凹陷部或凸出部的結(jié)構(gòu)的情形下,在各層之間的距離意為參照給定的參 考平面。在實(shí)際實(shí)施方式中,第一層和第二層可以例如是織物層(例如第一織物層和第二 織物層),其中,腔被夾在第一層和第二層之間。第一層和/或第二層可以分別指內(nèi)層和外 層。在將本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)應(yīng)用于服裝中的織物時(shí),術(shù)語(yǔ)"內(nèi)層"意為朝向穿著者的身體的層, 并且通常布置為盡可能地靠近穿著者的皮膚,而術(shù)語(yǔ)"外層"意為遠(yuǎn)離穿著者的身體朝向環(huán) 境的層。
[0132] 該層狀結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)腔,每個(gè)腔可以由相應(yīng)的包封件包圍。優(yōu)選地,每個(gè)包封 件都是不透流體的。在此類布置中,各包封件布置成彼此相鄰并且彼此間隔一定距離。
[0133] 例如,此類層狀結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)包封件并具有絎縫毯的構(gòu)造,其中,第一層和第 二層通過縫線彼此聯(lián)接,以形成多個(gè)囊袋,并且,其中這些包封件分別被插入相應(yīng)的囊袋 中。
[0134] 特別是在包封件本身不透水蒸氣的情形下,這種結(jié)構(gòu)提供層狀結(jié)構(gòu)的透氣性。更 恰當(dāng)?shù)卣f,在包封件之間的空間維持透氣性。此類空間至少在層狀結(jié)構(gòu)的未活化構(gòu)造下形 成。在活化狀態(tài)時(shí),各包封件之間的空間優(yōu)選地大幅縮減,因?yàn)楦靼饧H被充脹并且基本 沒有增加它們的表面面積。因此,即使在層狀結(jié)構(gòu)的活化狀態(tài)時(shí),也維持透氣性。
[0135]包封件可以具有墊片或薄片的形式,墊片或薄片在未活化狀態(tài)時(shí)是扁平的,而在 活化狀態(tài)時(shí)將形狀改變成充脹枕袋的形狀。
[0136]本文所使用的透氣性應(yīng)當(dāng)理解為指層狀結(jié)構(gòu)或包括該層狀結(jié)構(gòu)的織物或服裝的 這樣特性,其能將水蒸氣從層狀結(jié)構(gòu)的一側(cè)傳輸?shù)綄訝罱Y(jié)構(gòu)的另一側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中,層 狀結(jié)構(gòu)可以也是不透水的,其中包括至少一個(gè)不透水的和可透水蒸氣(透氣)的功能層。在 一個(gè)實(shí)施例中,第一層和/或第二層包括所述功能層。在另一實(shí)施例中,所述功能層形成該 層狀結(jié)構(gòu)的附加層??梢允褂眠m合的隔膜來實(shí)現(xiàn)該功能層,所述隔膜例如是由膨脹型聚四 氟乙烯(PTFE)制成的微孔隔膜。
[0137]本文所述的術(shù)語(yǔ)"可透水蒸氣的層"意為包括能夠確保水蒸氣傳輸通過一層或所 述層狀結(jié)構(gòu)或?qū)訝顝?fù)合物的任何層。該層可以使本文所述的紡織層或者功能層。該功能層 可以具有可透水蒸氣性,該可透水蒸氣性測(cè)定為水蒸氣傳輸阻力(Ret)小于30(m2Pa)/W。
[0138]水蒸氣傳輸阻力或蒸氣傳輸阻力(Ret)是片狀結(jié)構(gòu)或復(fù)合物的特定材料的屬性, 該屬性決定了在恒定的局部壓力梯度下通過給定區(qū)域的潛在蒸發(fā)熱通量。如果根據(jù)本發(fā)明 的層狀結(jié)構(gòu)、織物復(fù)合材料、紡織層或功能層具有150(m2Pa)/W或低于150(m2Pa)/W的水蒸 氣傳輸阻力(Ret),那么認(rèn)為該層狀結(jié)構(gòu)、織物復(fù)合材料、紡織層或功能層是可透水蒸氣的。 功能層優(yōu)選地具有低于30(m2Pa)/W的Ret。根據(jù)ISOEN11092(1993)來測(cè)量水蒸氣傳輸 阻力(Ret)。
[0139] 如本文所使用的"功能層"限定薄膜、隔膜或者涂層,該薄膜、隔膜或者涂層提供對(duì) 于空氣滲透和/或一定范圍內(nèi)其它氣體的滲透(例如氣體化學(xué)挑戰(zhàn))的屏障。由此,功能 層是不透空氣的和/或不透氣的。功能層在具體實(shí)施例中是不透空氣的,但是在其它應(yīng)用 中可以是透空氣的。
[0140]在其它實(shí)施例中,功能層也提供對(duì)液態(tài)水滲透的屏障,并理想地提供一定范圍的 液體化學(xué)挑戰(zhàn)的屏障。如果該層在至少〇. 13巴的壓力下防止液態(tài)水滲透,那么認(rèn)為該層是 不透液體的。在與ISO811(1981)描述的相同條件的基礎(chǔ)上,可以在功能層的試樣上測(cè)量 透水壓力。
[0141]在一個(gè)實(shí)施例中,該功能層可以包括一個(gè)或多個(gè)層,其中該功能層是可透水蒸氣 的但是不透空氣的,以提供不透空氣的但是可透水蒸氣(透氣性)的特性。優(yōu)選地,該隔膜 也是不透液體的,至少是不透水的。
[0142] 美國(guó)專利第3, 953, 566號(hào)公開了本文中所使用的適合的不透水、但可透水蒸氣的 柔性隔膜,其還公開了一種膨脹型聚四氟乙烯(PTFE)材料。膨脹型PTFE具有微結(jié)構(gòu),該微 結(jié)構(gòu)的特征是各結(jié)點(diǎn)由原纖維互連。如果需要,可以如US6, 261,678所述,通過將疏水和 /或疏油的涂覆材料涂覆該膨脹型PTFE來改善不透水性。
[0143] 不透水但可透水蒸氣的隔膜也可以是微孔材料,微孔材料諸如是高分子量的微孔 聚乙烯或聚丙烯、微孔聚氨酯或聚酯,或者親水的單體聚合材料(諸如聚醚型聚氨酯)。
[0144]在具體實(shí)施例中,層狀結(jié)構(gòu)和/或包封件可以構(gòu)造成能夠可逆地改變。在此類實(shí) 施例中,氣體發(fā)生劑構(gòu)造成響應(yīng)于相應(yīng)的溫度改變而分解或蒸發(fā),以及重新組合或再次冷 凝。在活化循環(huán)中,響應(yīng)于溫度升高,第一層和第二層之間的距離會(huì)從第一距離(處于氣 體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造)增大到第二距離(處于氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造)。在去活化循環(huán) 中,響應(yīng)于溫度降低,第一層和第二層之間的距離會(huì)從第二距離(處于氣體發(fā)生劑的活化 構(gòu)造)減小到第一距離(處于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造)。類似地,在活化循環(huán)中,響應(yīng)于 溫度升高,由包封件封圍的腔的體積會(huì)從第一體積(處于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造)增大 到第二體積(處于氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造)。在去活化循環(huán)中,響應(yīng)于溫度降低,包封件的 體積會(huì)從第二距離(處于氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造)減小到第一距離(處于氣體發(fā)生劑的未 活化構(gòu)造)。此系列的活化循環(huán)和去活化循環(huán)可以重復(fù)多次。應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的術(shù)語(yǔ) "第一距離"(處于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造)和"第一體積"(處于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu) 造)涉及層狀結(jié)構(gòu)/包封件處于非充脹狀態(tài)的情況,而本文所使用的術(shù)語(yǔ)"第二距離"(處 于氣體發(fā)生劑的活化構(gòu)造)和"第二體積"(處于氣體發(fā)生劑的未活化構(gòu)造)涉及層狀結(jié) 構(gòu)/包封件處于充脹狀態(tài)的情況。對(duì)于可逆的"層狀結(jié)構(gòu)/包封件",在活化/去活化循環(huán) 開始之前和完成之后實(shí)現(xiàn)的第一距離或第一體積不需要是精確相同的。而是,這些距離/ 體積應(yīng)當(dāng)在活化/去活化循環(huán)開始之前和完成之后合理地位于同樣的范圍內(nèi),以允許開始 新的第二活化/去活化循環(huán)等??梢詫?duì)第二距離或第二體積進(jìn)行類似的考慮。可逆性要求 執(zhí)行至少一個(gè)完整的活化/去活化循環(huán)以及可以再進(jìn)行至少一個(gè)活化過程。在具體實(shí)施例 中,可以實(shí)現(xiàn)更多個(gè)相繼的活化/去活化循環(huán)(例如,2個(gè)完整循環(huán)、5個(gè)完整循環(huán)、10個(gè)完 整循環(huán)或者更多個(gè)完整循環(huán))。
[0145] 包封件不會(huì)在活化后破裂,因此,活化過程在原理上是可逆的,并且可以重復(fù)多 次。此需要一種氣體發(fā)生過程,該氣體發(fā)生過程在原理上可逆的,并且所釋放的氣態(tài)產(chǎn)物留 在腔中(即,包封件應(yīng)當(dāng)至少暫時(shí)地對(duì)于所釋放的氣體是氣密的)。用于可逆氣體發(fā)生過程 的典型實(shí)例是氣體發(fā)生劑(形式為純化合物或形式為混合物)的物理相變或升華過程(例 如碘的升華)。用于可逆氣體發(fā)生過程的另一實(shí)例是例如氯化銨的可逆分解。
[0146] 優(yōu)選地,層狀結(jié)構(gòu)和/或包封件是柔性的并且具有"自恢復(fù)能力"。由此,在去活化 循環(huán)中,包封件自動(dòng)地恢復(fù)其初始形狀,即,恢復(fù)其在氣體發(fā)生劑活化開始之前的形狀。不 需要進(jìn)一步的機(jī)械動(dòng)作來支持該過程。包封件的"自恢復(fù)能力"由包封件的不透流體支持。 在去活化循環(huán)中,氣體發(fā)生劑在從氣相轉(zhuǎn)變到液相時(shí)一般會(huì)增大其密度。由此,氣體發(fā)生劑 會(huì)在未活化構(gòu)造時(shí)比在活化構(gòu)造時(shí)占據(jù)小得多的體積。如果在去活化循環(huán)期間沒有空氣流 入包封件,氣體發(fā)生劑的該轉(zhuǎn)變會(huì)導(dǎo)致包封件收縮成(扁平)形狀,其中,該包封件封圍具 有最小體積的腔。通過該過程,第一層和第二層之間的距離也會(huì)返回到在氣體發(fā)生劑處于 未活化構(gòu)造時(shí)的初始距離。
[0147] 如上所述的層狀結(jié)構(gòu)的構(gòu)造允許提供由相應(yīng)包封件封圍的宏觀的腔,當(dāng)經(jīng)受高溫 時(shí),這些包封件可以活化。
[0148] 如上所述的層狀結(jié)構(gòu)可以合并在織物復(fù)合物結(jié)構(gòu)中。術(shù)語(yǔ)"織物"涉及由交疊的 紡線、纖維或細(xì)絲制成的平面紡織結(jié)構(gòu)。該紡織結(jié)構(gòu)可以是紡織織物、無紡織物、絨頭織物 或它們的組合。"無紡"織物層包括纖維和/或細(xì)絲制成的網(wǎng)、氈、針織物、編織物、纖維棉絮 等類似物。"紡織"織物層是使用任何組織的紡織織物,其諸如是平織、破斜紋、方平組織、緞 紋組織、斜紋組織等。認(rèn)為平織和斜織是在貿(mào)易中使用最廣泛的織物。
[0149] 所述織物復(fù)合物結(jié)構(gòu)通常會(huì)包括布置到彼此的多個(gè)織物層。所述多個(gè)織物層可以 包括具有外側(cè)和內(nèi)側(cè)的熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)。所述多個(gè)織物層也可以包括如上所述的提供適應(yīng) 性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)。
[0150] 在具體實(shí)施例中,提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)可以布置在熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè) 上。
[0151] 作為一個(gè)實(shí)施例,熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)是指提供基本防火功能的物品(諸如服裝) 的外層。該熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)可以包括耐火、熱穩(wěn)定的織物,所述織物例如為包括如聚酰亞 胺(間位芳綸、對(duì)位芳綸)等耐火織物的紡織的、針織的或無紡織物,或它們的混合。用 于耐火或熱穩(wěn)定的織物具體實(shí)例包括聚苯并咪唑(PBI)纖維;聚苯并惡唑(PB0)纖維; 聚二咪唑并亞吡啶二羥基亞苯基(PIPD);改性聚丙烯腈纖維;聚(間苯二甲酰間苯二 胺(metaphenyleneisophthalamide)),由杜邦公司(E.I.DuPontdeNemours,Inc)以 Nomex?商標(biāo)出售;聚(對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(paraphenyleneterephthalamide)),由杜 邦公司以Kevlar?商標(biāo)出售;三聚氰胺;阻燃(FR)棉;FR人造絲;PAN(聚丙烯腈)。還可使 用包含多于一種上述纖維的織物,例如Nomex?/I<eviar?。在一個(gè)實(shí)施例中,使用由機(jī)織 的Nomex?DeltaT(紡織品重量為200g/m2)制成的外殼層。
[0152] 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ENISO15025(2003)中具體給出 了阻燃材料。DINENIS014116 (2008) 具體給出了評(píng)價(jià)材料阻燃性的測(cè)試方法。根據(jù)DINENIS014116(2008),給出了不同水平的 阻燃性。例如,對(duì)于準(zhǔn)備用于消防服的耐火材料,要求其能通過DINENISO14116(2008) 中的3級(jí)測(cè)試程序。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)不太嚴(yán)格的其他應(yīng)用,等級(jí)1和2就足夠了。
[0153] 所述織物還可包括屏障結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中,可將屏障結(jié)構(gòu)布置在熱防護(hù)外殼 結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。
[0154] 在具體應(yīng)用中,該屏障結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)功能層。所述功能層可以是可透水蒸氣 且防水的,并且包括至少一層可透水蒸氣且防水的隔膜。
[0155] 該屏障結(jié)構(gòu)是用作液體屏障但允許濕潤(rùn)蒸氣通過該屏障結(jié)構(gòu)的部件。在服裝中, 諸如例如消防員戰(zhàn)斗服中,這種屏障結(jié)構(gòu)能使水不進(jìn)入服裝內(nèi)側(cè),從而盡可能減小消防員 承載的重量。另外,該屏障結(jié)構(gòu)允許水蒸氣(汗)逸出--這是當(dāng)在熱環(huán)境中工作時(shí)的重 要功能。通常,該屏障結(jié)構(gòu)包括隔膜,該隔膜層疊到至少一個(gè)紡織層(如無紡織物或紡織織 物)上。用于層疊到至少一個(gè)紡織層(在)隔膜材料(也稱為層疊物)包括膨脹型聚四氟乙 烯(PTFE)、聚氨酯及其組合。商業(yè)可用的此類層疊物的例子包括商品名為CROSSTECH? 的濕氣屏障疊物,或者位于無紡或紡織的間位芳族聚酰胺織物上的Neoprene?隔膜。
[0156] 在一種實(shí)施方式中,使用了這樣一種屏障結(jié)構(gòu),其包括按照EP0 689500B1中所 述制成的膨脹型PTFE(ePTFE)隔膜??梢詫⑵琳蠈诱澈系接脽o紡芳族聚酰胺紡織物(15% 的對(duì)位芳族聚酰胺和85%的間位芳族聚酰胺)制成的紡織物重量為90g/m2的紡織層上。 此類屏障結(jié)構(gòu)可以商品名GO^lE-TEX?FireblockerN購(gòu)得。在另一個(gè)實(shí)施方式中,使 用了以商品名CROSSTECH/Nomex?PJ濕氣屏障購(gòu)得的屏障結(jié)構(gòu)。這種濕氣屏障包括 ePTFE膜,其中聚氨酯層附連于織物重量為105g/m2的聚酰胺織物(Nomex?niA)??墒?用其他屏障,例如US4 493 870、US4 187 390或US4 194 041中所述。
[0157] 可以想到除濕氣屏障以外的屏障,例如提供至少一個(gè)功能層的屏障,該功能層防 止氣體和/或液體的滲透,如氣體、液體和/或氣溶膠形式的化學(xué)化合物,或者如包含形式 為氣體、液體和/或氣溶膠的生物材料的物質(zhì)。在具體實(shí)施例中,此類其它屏障層也可以是 透氣的。
[0158] 該屏障結(jié)構(gòu)可以位于熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)與提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)之間。
[0159] 該織物可用于防護(hù)服裝或功能性服裝,防護(hù)服裝或功能性服裝通常用于如消防、 執(zhí)法、軍事或工業(yè)性作業(yè)等應(yīng)用,其中,需要保護(hù)穿用者不受環(huán)境影響,或者其中,需要在給 定環(huán)境條件下提供所需的功能特性??赡苄枰b保護(hù)穿用者防熱、防火或防液體沖擊。通 常需要服裝為穿用者提供足夠的舒適度,使得他能夠做他要做的工作。
[0160] 特別是,此意為該織物適用于防火/防熱服裝中。
[0161] 下文中,將參照示出各實(shí)施例的附圖來更詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0162] 圖la示出了在一實(shí)施例中用以形成包封件的層的簡(jiǎn)化示意性剖視圖;
[0163] 圖lb示出了用以形成包封件的另一層的簡(jiǎn)化示意性剖視圖;
[0164] 圖lc示出了另一層的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該另一層包括用以限制形成褶皺的聚 合物加強(qiáng)層,此類層也用以形成包封件;
[0165] 圖2a和圖2b示出了處于未活化狀態(tài)和活化狀態(tài)的PCT/EP2011/051265中描述的 包封件的實(shí)例;
[0166] 圖3a至圖3c示出生產(chǎn)包封件的方式;
[0167] 圖3d示出了在折疊以形成第一和第二子腔之前的構(gòu)造下的單個(gè)包封件;
[0168] 圖3e示出了片層結(jié)構(gòu)的實(shí)施例,該片層結(jié)構(gòu)包括處于折疊前的構(gòu)造下的單個(gè)包 封件的三個(gè)互連的子腔;
[0169] 圖4a示出了封圍包括氣體發(fā)生劑的腔的包封件的三個(gè)不同實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意性 剖視圖,其中該包封件的層壓的各層彼此焊接在一起以形成包封件;
[0170] 圖4b示出了封圍一腔的包封件的三個(gè)不同實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該腔包 括施加在定量輔助件上的氣體發(fā)生劑;
[0171] 圖4c示出了封圍一腔的包封件的三個(gè)不同實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該腔包 括施加在可焊接的配料輔助層上的氣體發(fā)生劑;
[0172] 圖4d示出了包封件的三個(gè)不同實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該包封件封圍兩個(gè) 獨(dú)立的腔,各腔都包括氣體發(fā)生劑;
[0173] 圖4e示出了處于活化狀態(tài)的包封件的三個(gè)不同實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,其 中熱保護(hù)罩施加在包封件的熱量暴露側(cè)上;以及以剖視圖的方式示出了熱保護(hù)罩的細(xì)節(jié);
[0174] 圖5示出了根據(jù)一實(shí)施例的包括經(jīng)由流體通道連接的兩個(gè)子腔的包封件的實(shí)施 例的簡(jiǎn)化示意性平面圖,該包封件處于沿折線折疊包封件以疊置兩個(gè)子腔之前的構(gòu)造中;
[0175] 圖6a示出了圖5的包封件在折疊后的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該包封件處于這樣的狀 態(tài)中,在該狀態(tài)時(shí),氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造;
[0176] 圖6b示出了圖5的包封件在折疊后的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該包封件處于這樣的狀 態(tài)中,在該狀態(tài)時(shí),氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造;
[0177] 圖6c示出了包括處于折疊構(gòu)造的三個(gè)子腔的另一包封件的簡(jiǎn)化示意性剖視圖, 該包封件處于這樣的狀態(tài)中,在該狀態(tài)時(shí),氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造;
[0178] 圖6d示出了在圖6c的包封件的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該包封件處于這樣的狀態(tài)中, 在該狀態(tài)時(shí),氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造;
[0179] 圖6e示出了根據(jù)圖5、圖6a的包封件在折疊后的簡(jiǎn)化示意性平面圖;
[0180] 圖7a示出了由兩個(gè)相同的子包封件形成的另一包封件的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,這 兩個(gè)相同的子包封件位于彼此之上地粘結(jié)在一起,該包封件處于這樣的狀態(tài)中,在該狀態(tài) 時(shí),氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造;
[0181] 圖7b示出了在圖7a的包封件的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該包封件處于這樣的狀態(tài)中, 在該狀態(tài)時(shí),氣體發(fā)生劑處于活化構(gòu)造;
[0182] 圖8a示出了根據(jù)一實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該層壓結(jié)構(gòu)由定位 在第一層和第二層之間的處于未活化狀態(tài)的多個(gè)包封件形成;
[0183] 圖8b示出了根據(jù)另一實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該層壓結(jié)構(gòu)具有 定位在第一層和第二層之間的處于未活化狀態(tài)的多個(gè)包封件;
[0184] 圖8c示出了根據(jù)另一實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該層壓結(jié)構(gòu)具有 定位在第一層和第二層之間的處于未活化狀態(tài)的多個(gè)包封件;
[0185] 圖8d示出了根據(jù)另一實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該層壓結(jié)構(gòu)具有 定位在第一層和第二層之間的處于未活化狀態(tài)的多個(gè)包封件以及層壓到第一層和第二層 之一上的附加功能性隔膜;
[0186] 圖8e示出了根據(jù)另一實(shí)施例的層壓結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該層壓結(jié)構(gòu)具有 定位在第一層和第二層之間的處于活化狀態(tài)的多個(gè)包封件和護(hù)罩;
[0187] 圖9a示出了包括層狀結(jié)構(gòu)的織物的簡(jiǎn)化示意性剖視圖;
[0188] 圖9b至圖9g示出了根據(jù)本發(fā)明的包括提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)的織物的其它 可能構(gòu)造;;
[0189] 圖10示出了包括圖9a所示的織物的消防員的夾克;
[0190] 圖11示出了當(dāng)層狀結(jié)構(gòu)從未活化狀態(tài)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)時(shí),用以測(cè)量第一層和第二 層之間的距離的增量的設(shè)備的示意草圖;
[0191] 圖12示出了層狀結(jié)構(gòu)試件的示意草圖,以測(cè)量當(dāng)層狀結(jié)構(gòu)從未活化狀態(tài)變?yōu)榛?化狀態(tài)時(shí)第一層和第二層之間的距離的增量;
[0192] 圖13示出了用于層狀結(jié)構(gòu)的功能性試驗(yàn)的結(jié)果,該層狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造成可逆地經(jīng)歷 多個(gè)活化/去活化循環(huán);
[0193] 圖14示出了用于執(zhí)行熱量暴露試驗(yàn)的設(shè)備的示意圖;
[0194] 圖15示出了一曲線圖,該曲線圖描述了用如圖9g所示的織物執(zhí)行的熱量暴露試 驗(yàn)的結(jié)果;
[0195] 圖16以示意圖的形式示出了用以測(cè)量用以形成包封件20的片材8中的褶皺的形 成情況的設(shè)備;以及
[0196] 圖17示出了不同類型的片材8在執(zhí)行褶皺形成試驗(yàn)之后的照片。
[0197] 在所有附圖中,相同或具有相應(yīng)功能的各實(shí)施例的部件分別由相同的附圖標(biāo)記標(biāo) 示。在以下描述中,僅在包括此類部件的實(shí)施例的第一個(gè)中來描述此類部件。應(yīng)當(dāng)理解的 是,相同的描述用于以下包含相同部件的各實(shí)施例中,其中相同的部件由相同的附圖標(biāo)記 標(biāo)示。除非有相反說明,否則,該附圖標(biāo)記涉及各前述實(shí)施例中的該部件的相應(yīng)描述。
[0198] 圖la示出了根據(jù)一實(shí)施例的層8的簡(jiǎn)化示意性剖視圖。該層8可以用以制備包 封件。該層8是包括覆蓋層8a、不透流體層8b和密封層8c的層疊物。在一實(shí)例中,層8由 包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的鋁/塑料復(fù)合材料一覆蓋層8a、鋁(A1) -不透流體 層8b和聚乙烯(PE) -密封層8c制成。為了提供足夠的氣密性,鋁層8b的合理厚度范圍 在4iim和25iim之間。在所示實(shí)例中,鋁層8b具有至少12iim的厚度。聚乙烯層8c用作 密封層,藉由該密封層,相鄰的各層壓層8可以不透流體地粘結(jié)在一起,以形成包封件。聚 乙烯層8c的厚度可以在20iim和60iim之間。優(yōu)選厚度是大約40iim。PET層8a可以用 作覆蓋層以提供包封件的外表面的所需特性。在該實(shí)例中,使用的是12ym厚的PET層8a。 所述層壓層8可以通過德國(guó)克布希塞瓦有限公司(Ko-busch-SengewaldGmbH)獲得。
[0199] 圖lb示出了用于形成包封件的可替換層8。該層8也是層疊物,該層疊物包括厚 度為40ym的由PE制成的覆蓋層8a、厚度為至少12ym的鋁層8b以及厚度為40ym的PE 密封層8c。在該實(shí)施例中,覆蓋層8a由與密封層8c相同的材料制成。覆蓋層8a可以用作 附加的密封層。
[0200] 圖lc示出了包括復(fù)合聚合物加強(qiáng)層的另一層8的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該加強(qiáng)層由 均質(zhì)聚合材料層8d和多孔聚合材料層8e制成。在具體實(shí)施例中,該層8也用以形成包封 件20。復(fù)合聚合物加強(qiáng)層構(gòu)造成限制在不透流體層8b中形成皺褶。如圖lc所示的加強(qiáng)層 在與金屬不透流體層8b、例如由鋁或鋁合金制成的不透流體層緊密層壓在一起時(shí)顯示為特 別有用的。
[0201] 在如圖lc所示的實(shí)施例中,當(dāng)生產(chǎn)包封件時(shí),加強(qiáng)層在不透流體層8b朝向外的一 側(cè)(在圖lc中為上側(cè))粘結(jié)到不透流體層8b。在該實(shí)例中的加強(qiáng)層取代覆蓋層8a。該加 強(qiáng)層具有復(fù)合結(jié)構(gòu),該復(fù)合結(jié)構(gòu)具有多孔聚合材料層8e和均質(zhì)復(fù)合材料層8d。在該實(shí)例中 的多孔聚合材料層8e由膨脹型聚四氟乙烯(ePTFE)制成,并具有范圍為70iim至250iim的 厚度。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)例中,該厚度為200iim,其中密度為0. 7g/cm3。該多孔聚合材料層8e 可以具有〇. 2g/cm3至lg/cm3的密度。
[0202] 形成均質(zhì)聚合層8d的聚合材料施加在多孔聚合材料層8e的在包封件中朝向內(nèi)的 那側(cè),即,施加到朝向不透流體層8b的那側(cè)。均質(zhì)聚合材料層8d可以由諸如聚丙烯(PP)、 聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、或聚醚酮(PEK)等聚合材料制成。均勻聚合材料層8d可以具有 在40iim至300iim之間的厚度。均質(zhì)聚合材料層8d的聚合材料(雖然在圖lc中所示與 多孔層8e具有明顯的邊界)在實(shí)際中不具有此類明顯的邊界,而是該聚合材料一定程度上 滲透到多孔材料層8e的孔結(jié)構(gòu)中。聚合材料的滲透深度可以在lOiim至50iim之間。聚 合材料滲透到多孔材料層8e的孔中致使層8e和8d之間牢固而緊密地粘結(jié)。另外,此類滲 透允許在所生產(chǎn)的包封件中、加強(qiáng)層在其朝向外的一側(cè)(圖lc中的上側(cè))處(多孔聚合材 料層8e位于該側(cè))的良好拉伸性與在不透流體層8b所粘結(jié)的那側(cè)處(均質(zhì)聚合層8d設(shè) 置在該側(cè))的良好的抗壓縮載荷的能力之間具有平穩(wěn)過渡,
[0203] 使用聚氨酯樹脂將由多孔聚合材料層8和均質(zhì)聚合層8d形成的該加強(qiáng)層粘結(jié)到 鋁制不透流體層8b。在圖lc所示的實(shí)施例中,用作聚合材料以形成均質(zhì)聚合層8d的相同 聚氨酯樹脂用以將該加強(qiáng)層粘結(jié)到不透流體層。在其它實(shí)例中,可以使用不同于均勻聚合 層的粘合劑。
[0204] 內(nèi)層8c是由PET制成的密封層,該密封層與圖8a和圖8b所示的實(shí)施例相似。
[0205] 圖2a示出了 申請(qǐng)人:先前國(guó)際申請(qǐng)PCT/EP2011/051265公開的包封件(總體上標(biāo) 示為20)的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,該包封件封圍包括氣體發(fā)生劑(總體標(biāo)示為18)的腔16。 在圖2a中,包封件20示出為處于氣體發(fā)生劑18的未活化構(gòu)造,并且因此,包封件20具有 未被充脹的、基本上為平坦的形狀,其也稱為未活化狀態(tài)。在如圖2a所示的平坦構(gòu)造中,包 封件20在厚度方向上的尺寸為d=d0,該尺寸顯著小于包封件20在與厚度方向正交的方 向(即側(cè)向Ax、Ay)上的尺寸Ax=AxO、Ay=AyO。在圖2a中,包封件20在厚度方向上的 尺寸由d標(biāo)示。在圖2a中,包封件20沿側(cè)向的尺寸由Ax=AxO表示。在此,Ax表示包封 件20的焊縫的一端到相對(duì)焊縫所在那端的長(zhǎng)度。在包封件的大體"圓形"或四邊形的實(shí)施 例中,包封件的尺寸Ax、Ay可以在所有側(cè)向上都大致相等。在具有大體細(xì)長(zhǎng)形的包封件的 其它實(shí)施例中,沿寬度方向的尺寸Ax可以小于沿長(zhǎng)度方向的尺寸Ay。
[0206] 在一實(shí)施例中,包封件20由兩個(gè)包封層12、14制成。兩個(gè)包封層12、14可以都具 有如圖la、圖lb或圖lc中所示的層8的構(gòu)造。具體地,雖然沒有詳細(xì)示出,但是包封層12、 14可以都有三層構(gòu)成,所述三層對(duì)應(yīng)于圖la、圖lb或圖lc中所示的層8。包封層12形成 包封件20的上部,此上部封圍腔16的上部。包封層14形成包封件20的下部,此下部封圍 腔16的下部。包封層12和包封層14具有相同的構(gòu)造,該構(gòu)造例如是圖la所示的層8的 構(gòu)造。包封件20具有最內(nèi)密封層、中間不透流體層和外部覆蓋層。
[0207] 替代地,包封件20可以由如圖lb所描述的層8構(gòu)造的兩個(gè)包封層12、14制成,或 者可以由如圖la所描述的層8構(gòu)造的一個(gè)包封層12和圖lb所描述的層8構(gòu)造的一個(gè)包 封層14制成??商鎿Q的材料、特別是單層或具有或多或少?gòu)?fù)雜構(gòu)造的層壓層,可以用于制 造如上所述的包封件20,前提是,材料本身是不透流體的并不透流體地粘結(jié)在一起,以使得 形成不透流體的包封件20。在一個(gè)實(shí)施例中,包封層可以由不透流體單個(gè)層(單層)制成。 可以通過焊接或膠粘將所述層形成包封件。
[0208] 包封件20封圍腔16,該腔16填充有氣體發(fā)生劑18。氣體發(fā)生劑18選取為在室 溫下具有合適的平衡蒸汽壓的液體。室溫被認(rèn)為是限定氣體發(fā)生劑18的未活化構(gòu)造。在 圖2所示的氣體發(fā)生劑18的未活化構(gòu)造中,氣體發(fā)生劑18基本處于由18'所表示的液相。 包封件20提供腔16的基本不透流體的封圍,并因此腔16包含足夠量的氣體發(fā)生劑18,并 且腔16的其余容積填充有氣體,特別是在注入氣體發(fā)生劑18時(shí)腔16中已封圍了剩余量的 空氣或其它氣體。在所公開的實(shí)例中,氣體發(fā)生劑18是具有化學(xué)式CF3CF2C(0)CF(CF 3)2的 流體。該流體通常用于滅火并且能夠在市場(chǎng)上買到,其來自3M公司,商標(biāo)名稱為"Novec? 1230滅火流體(Novec? 1230Fire extinguishing fluid)"。如上所述,其它流體可以用 于氣體發(fā)生劑。
[0209] 用于制造如圖2a所示的包封件20的第一方法如下:
[0210] 第一密封步驟:
[0211] 將根據(jù)圖la、圖lb的材料制成的兩個(gè)包封層12、14疊置在一起,使得它們對(duì)應(yīng)的 密封層彼此面對(duì)。為了形成四邊形包封件20,使熱桿(密封寬度:2mm)與包封層12、14接 觸,以使各密封層接觸并將各密封層焊接在一起。此程序用于四邊形包封件20的四條邊中 的三條邊。由此,形成一條邊敞開的包封件。
[0212] 填充步驟:
[0213] 將包封件20放置在精確天平上,并且將氣體發(fā)生劑18例如使用注射針填充到該 包封件中。待填充的氣體發(fā)生劑的量由該天平控制。
[0214] 例如:在包封件20具有以下規(guī)范的情形下,將數(shù)量為0. 07g的氣體發(fā)生劑18填 充到包封件20中:包封件20由兩個(gè)包封層12、14形成,包封層12、14如上述由PET/A1/PE 制成,包封件20的外部尺寸為20mm長(zhǎng)和20mm寬(對(duì)應(yīng)于腔的內(nèi)部尺寸為16mm長(zhǎng)和16mm 寬),并且氣體發(fā)生劑18選定為Novec? 1230。
[0215] 第二密封步驟:
[0216] 在填充步驟完成后,用2mm的第四密封線封閉該包封件20的敞開邊。然后,沿密 封線精確地切割該包封件20。
[0217] 此方法也可用于生產(chǎn)如圖4a至圖4e、圖5、圖6a/b、圖7a/b所示的任意其它包封 件。在使用定量輔助件19的情形下,在填充步驟中,該定量輔助件19包括施加于定量輔助 件的氣體發(fā)生劑,在第二密封步驟之前或者在一些情形下甚至在第一密封步驟之前,將該 定量輔助件19放置在包封件內(nèi)。
[0218] 可以用以下方法來測(cè)量用于如上述制造的包封件的填充量的正確性:
[0219] 根據(jù)第一密封步驟制造預(yù)定量的包封件20 (例如10個(gè)包封件),對(duì)這些包封件20 的每個(gè)都做標(biāo)記,并且在4位小數(shù)天平(例如SatoriusBP121S)上逐個(gè)地進(jìn)行稱重。通 過注射針將形式為液體的預(yù)定量氣體發(fā)生劑18從重力進(jìn)給儲(chǔ)池中經(jīng)由管路注射到包封件 內(nèi)部,該重力進(jìn)給儲(chǔ)池包括時(shí)間觸發(fā)閥。用于閥打開的預(yù)定時(shí)間由可調(diào)整電子計(jì)時(shí)器來保 證。通過第二密封步驟立刻封閉各個(gè)包封件20。對(duì)每個(gè)已填充的包封件20進(jìn)行稱重,并 且減去空包封件20 (在填充之前測(cè)量)的重量。應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)與試樣組的平均值最大偏離 ±10%。
[0220] 圖3a至圖3d示出了制造根據(jù)圖2a、圖2b的包封件的第二方法。圖3a至圖3e示 出了該方法是如何用以生產(chǎn)如圖5、圖6a-圖6e所示的包封件20的。該方法如下:
[0221] 第一步驟(圖3a):
[0222] 使用細(xì)長(zhǎng)片,例如該片是寬65mm并且長(zhǎng)1. 3m,由根據(jù)圖la的層壓材料8制成。替 代地,可以使用不同尺寸的和/或由其它層壓材料制成的(例如由圖lb所示層壓材料8制 成的)片。將該片沿其長(zhǎng)邊折疊成以使得該層壓材料8的覆蓋層8a(見圖la和圖lb)位 于外側(cè),并且該密封層8c位于內(nèi)側(cè)。由此,上包封層12和下包封層14形成為使得包封層 12、14的密封層面向彼此。以此方式,產(chǎn)生預(yù)包封件101。預(yù)包封件101具有32. 5_的寬 度和1. 3m的長(zhǎng)度。預(yù)包封件101在其一長(zhǎng)邊102處封閉,并且沿其相對(duì)的長(zhǎng)邊103敞開。 預(yù)包封件101的兩個(gè)短邊104和105是敞開的。
[0223] 第二步驟(圖3b):
[0224] 使旋轉(zhuǎn)超聲焊接滾輪(例如,寬為5mm)在敞開長(zhǎng)邊103處與預(yù)包封件101接觸, 以使得使包封層12、14的兩個(gè)密封層彼此接觸。沿密封線106將各密封層連續(xù)地焊接在一 起,該密封線106平行于預(yù)包封件101的敞開長(zhǎng)邊103延伸。由此,封閉長(zhǎng)邊103,并且該 預(yù)包封件101具有管狀,其具有兩個(gè)敞開的短邊104、105。熱密封桿(密封寬度:2mm)在較 短的邊105中的一個(gè)處與預(yù)包封件101接觸,以使各密封層彼此接觸。將各個(gè)密封層沿密 封線107 (平行于較短的邊105延伸)焊接在一起,以使得在較短的邊105處封閉預(yù)包封件 101。由此,預(yù)包封件101具有其中一端封閉的管形。
[0225] 然后,將敞開的短邊104保持成高于封閉的短邊105,將氣體發(fā)生劑18經(jīng)由敞開 短邊104填充到敞開的管狀預(yù)包封件101中。例如,對(duì)于如所述并且形成具有寬23mm且長(zhǎng) lm的內(nèi)部尺寸的腔的預(yù)包封件101,該預(yù)包封件101由層壓層8制成,該層壓層8如上所述 以及如圖la所示由PET/A1/PE制成,并且對(duì)于氣體發(fā)生劑18,是如上所述已知為Novec? 1230的液體,將量為4ml的氣體發(fā)生劑18填充到預(yù)包封件101中。
[0226] 第三步驟(圖3c):
[0227] 將預(yù)包封件101保持成使其敞開的短邊104朝上,并且將預(yù)包封件101保持在堅(jiān) 直位置,以使得填充在該腔中的氣體發(fā)生劑18集中在預(yù)包封件101的封閉的較短邊105 處。從該封閉的較短邊105處開始,使預(yù)包封件101與第二超聲焊接滾輪110緊密接觸。焊 接滾輪110是具有一對(duì)焊接滾輪110、111的超聲焊機(jī)中的一部分。焊接滾輪110具有周向 面112,該周向面112形成有多個(gè)周向密封輪廓114。每個(gè)密封輪廓114都具有與待制造的 包封件(圖2d)的密封線形狀對(duì)應(yīng)的形狀。在此構(gòu)造中,焊接滾輪111具有平坦的周向表 面。
[0228] 從封閉短邊105開始,將預(yù)包封件101傳送通過一對(duì)焊接滾輪110、111,參見圖2c 的箭頭B,其示出了預(yù)包封件101的運(yùn)動(dòng)方向。以此方式,焊接滾輪110首先與預(yù)包封件101 的封閉短邊105接觸,并最后與預(yù)包封件101的敞開短邊104接觸。
[0229] 當(dāng)焊接滾輪110接觸預(yù)包封件101時(shí),在密封輪廓114之一接觸預(yù)包封件101的 區(qū)域中,由旋轉(zhuǎn)的超聲焊接滾輪11〇、111推開氣體發(fā)生劑18,因?yàn)樵诖藚^(qū)域中,各密封層彼 此接觸并焊接在一起。以此方式,在預(yù)包封件101中形成封閉的密封輪廓116,該密封輪廓 116限定最終密封件20 (圖2d)的密封部分。
[0230] 當(dāng)預(yù)包封件101行進(jìn)穿過旋轉(zhuǎn)的焊接滾輪110、111之間的間隙時(shí),在預(yù)包封件101 中形成多個(gè)相繼的密封輪廓116。各密封輪廓116封圍一相應(yīng)的腔16,該腔包括由預(yù)定量 氣體發(fā)生劑18所填充的第一子腔16a和第二子腔16b。
[0231] 已發(fā)現(xiàn),遵循上述的程序,在預(yù)包封件101中形成的各個(gè)子腔16a、16b可以由近似 相等的預(yù)定量氣體發(fā)生劑18填充。通過使用超聲焊接工具(例如形式為一對(duì)超聲焊接滾 輪110、111)以在預(yù)包封件101中形成密封輪廓116可以獲得特別好的可復(fù)制結(jié)果。
[0232] 在一個(gè)實(shí)例中,具有上述20填充密封輪廓116的尺寸,可以形成每個(gè)都具有寬 20mm和長(zhǎng)46mm的外部尺寸,以及寬16mm和長(zhǎng)18mm的子腔尺寸。
[0233] 第四步驟(圖3d):
[0234] 最后,例如通過使用手動(dòng)或自動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)沖切機(jī)切割出在其內(nèi)形成有密封輪廓116的 最終預(yù)包封件101,該沖切機(jī)中帶有沖模,該沖模具有密封輪廓116的外部尺寸的形狀。以 此方式,制造出如圖3d所示的具有第一子腔16a和第二子腔16b的單個(gè)包封件20。
[0235] 甚至可以構(gòu)思,省略或修改第四步驟,即最后的切割步驟。然后,不是形成多個(gè)單 獨(dú)包封件20,而是提供夾持型層壓片20 (圖3e)。在此類片層結(jié)構(gòu)中,包封件20可以由沿 單個(gè)線對(duì)齊的子腔16a、16b、16c形成,如圖3e的片層結(jié)構(gòu)所示,該片層結(jié)構(gòu)由根據(jù)圖3a至 圖3c的預(yù)包封件101制造。
[0236] 用于根據(jù)上述第二方法制造的預(yù)包封件的填充量的正確性可以用以下方法測(cè) 量:
[0237] 根據(jù)上述第一至第四密封/填充步驟制造預(yù)定數(shù)量的包封件20 (如10個(gè)包封 件),對(duì)這些包封件20的每個(gè)做標(biāo)記并且在4位小數(shù)天平(例如Satorius BP121S)上逐個(gè) 地進(jìn)行稱重。將每個(gè)包封件20放置在熱板上,該熱板的溫度很好地高于氣體發(fā)生劑18的 活化溫度,以確保每個(gè)包封件20都會(huì)脹開并完全釋放氣體發(fā)生劑18。在4位小數(shù)天平上 逐個(gè)地對(duì)空包封件進(jìn)行稱重。計(jì)算每個(gè)包封件的重量損失。在包封件材料濕度敏感的情形 下,必須使各包封件在同樣的環(huán)境中適應(yīng)至少1小時(shí),該環(huán)境理想的是23°C且相對(duì)濕度為 65%。
[0238] 可以根據(jù)以下方法測(cè)量包封件的不透流體性:
[0239] 用以測(cè)量包封件不透流體性的方法1:
[0240] 逐個(gè)將每個(gè)包封件20做標(biāo)記。在4位小數(shù)天平(例如SatoriusBP121S)上逐個(gè) 地對(duì)每個(gè)包封件20進(jìn)行稱重。將每個(gè)包封件20儲(chǔ)存在預(yù)定環(huán)境條件(20°C,65%相對(duì)濕 度)下。在儲(chǔ)存一個(gè)月后重復(fù)所述稱重程序。對(duì)該程序連續(xù)做至少6個(gè)月。在6個(gè)月后的 重量損失應(yīng)當(dāng)小于填充重量的20%,較佳地小于填充重量的10%,理想地小于填充重量的 1%。另外,在六個(gè)月后,在熱板或水槽中檢測(cè)每個(gè)包封件20的功能。在經(jīng)歷了高于活化溫 度的溫度之后,包封件20應(yīng)當(dāng)顯示出厚度增加。
[0241] 圖4a至圖4e每個(gè)都示出了封圍一腔16的包封件20的三個(gè)不同實(shí)施例。圖4a 至圖4e的每個(gè)都示出了位于頂部的、形式與圖2a/圖2b類似的單個(gè)包封件20的第一實(shí)施 例,位于中間的、形式與圖5、圖6a/圖6b、圖6c/圖6d類似的折疊包封件20的另一實(shí)施例, 以及位于底部的、形式與圖7a/圖7b類似的堆疊包封件20的另一實(shí)施例。.
[0242] 圖4a示出的三個(gè)不同的包封件20都包括呈液體形式的氣體發(fā)生劑18,或者形式 為高粘度液體,或者形式為施加于包封件20的內(nèi)壁的涂層,該內(nèi)壁圍繞腔16或子腔16a、 16b。在圖4a中,所示包封件20都處于氣體發(fā)生劑18的未活化構(gòu)造中。
[0243] 圖4b所示的三個(gè)不同包封件20都包括施加在定量輔助件19上的氣體發(fā)生劑18。 定量輔助件19可以由能夠吸收氣體發(fā)生劑18的任何材料制成,這些材料例如是吸水紙材 料、紡織品或無紡品材料或者海綿類材料。在圖4b的實(shí)施例中,使用吸墨紙或無紡品作為 定量輔助件19。用預(yù)定量的氣體發(fā)生劑18來浸泡定量輔助件19,然后將定量輔助件19插 入腔16中。此可以以類似于上述第一方法的方式實(shí)現(xiàn)。作為對(duì)上述程序的替代,可以在第 一步驟中為定量輔助件19提供氣體發(fā)生劑18,然后將定量輔助件19布置在第一包封層12 和第二包封層14之間,然后,將第一包封層和第二包封層粘結(jié)在一起。圖4b中,所示包封 件20都處于氣體發(fā)生劑18的未活化構(gòu)造中。氣體發(fā)生劑18, 一旦活化,便會(huì)從定量輔助件 19釋放并使腔16或子腔16a/16b充脹。
[0244] 在圖4b的三個(gè)不同實(shí)施例中,定量輔助件19具有小于腔16或者子腔16a/16b的 側(cè)向尺寸,使得定量輔助件19不會(huì)干擾第一包封層12和第二包封層14的(例如沿著密封 線的)粘結(jié)。
[0245] 而且在圖4c的三個(gè)不同實(shí)施例中,包封件20包括施加于定量輔助件19上的氣體 發(fā)生劑18。在該實(shí)施例中,定量輔助件19由不會(huì)干擾粘結(jié)過程(用以將包封層12、14粘 結(jié)在一起)的材料,或者甚至可以由作為密封層而不支持此類粘結(jié)過程的材料制成。此允 許以?shī)A持型結(jié)構(gòu)將定量輔助件19施加在第一包封層12和第二包封層14之間,然后將第一 包封層12和第二包封層14粘結(jié)在一起。在具有如圖4c的底部中示出的堆疊的子包封件 20a、20b的實(shí)施例中,將相應(yīng)的定量輔助件19a、19b分別放置在第一包封層12a和第二包封 層14a之間或第一包封層12b和第二包封層14b之間。為了簡(jiǎn)潔,下文中沒有詳細(xì)描述此。 定量輔助件19甚至可以覆蓋這樣的密封區(qū)域,S卩,在該密封區(qū)域處,第一包封層12和第二 包封層14會(huì)粘結(jié)在一起。由此,定量輔助件19可以具有片狀構(gòu)造,并且可以以配料輔助層 19的形式使用,該配料輔助層19間設(shè)在第一包封層12和第二包封層14之間,并且覆蓋第 一包封層12和第二包封層14的整個(gè)密封區(qū)域。通過例如焊接沿密封區(qū)域?qū)⒌谝话鈱?2 和第二包封層14粘結(jié)在一起,其中,定量輔助件19間設(shè)于各包封層之中。例如,定量輔助 件19是由上述無紡品(PET無紡,55g/cm2)制成的片,在此情形下,定量輔助件19甚至提供 附加密封層,所述密封層用以當(dāng)將包封層12、14焊接在一起時(shí)不透流體密封包封件20。
[0246] 如果氣體發(fā)生劑18不干擾第一包封層12和第二包封層14的粘結(jié),那么可以將氣 體發(fā)生劑18作為整體施加于定量輔助件19。為了限制在密封部分中將氣體發(fā)生劑18施加 到定量輔助件,可以將氣體發(fā)生劑18以分離條形式施加在定量輔助件19上。然后,可以選 擇處于各條之間的距離,使得每個(gè)包封件被氣體發(fā)生劑的一個(gè)條橫過。總體而言,此對(duì)于將 氣體發(fā)生劑18僅僅施加在定量輔助件19的位于腔16內(nèi)的部分處是更加有利的,即該腔16 由第一包封層12和第二包封層14粘結(jié)在一起的密封區(qū)域所完全封圍。以此方式,可以更 精確地調(diào)整用于合適地活化并對(duì)包封件20的充脹的氣體發(fā)生劑18所需的預(yù)定量。例如, 可以將氣體發(fā)生劑18以多個(gè)分離的點(diǎn)或區(qū)域的陣列施加到定量輔助件19,所有的點(diǎn)或區(qū) 域完全封圍在相應(yīng)的腔16中。
[0247] 在第一包封層12和第二包封層14通過焊接而粘結(jié)在一起(定量輔助件位于它們 之中)的實(shí)施例中,定量輔助件19可以由如聚乙烯無紡品之類的織品結(jié)構(gòu)制成;或者可以 由如膨脹型聚乙烯(ePE)或膨脹型聚丙烯(ePP)之類的多孔材料制成。這些材料中的每個(gè) 都允許將第一包封層12焊接到第二包封層14,同時(shí)該材料的層間設(shè)于其中。
[0248] 在另一實(shí)施例中,第一包封層12和/或第二包封層14可以提供定量輔助件19的 功能。此可以通過用合適的材料(如前所述的材料)形成第一包封層12和/或第二包封 層14的最內(nèi)層而實(shí)現(xiàn),當(dāng)將第一包封層12焊接到第二包封層14時(shí),這些最內(nèi)層相互接觸。
[0249] 在圖4c所示的實(shí)施例中,定量輔助件19以另一層的形式間設(shè)在第一包封層12和 第二包封層14之間。氣體發(fā)生劑18 -旦活化就將從定量輔助件19釋放,并使腔16以及 子腔16a和16b充脹。形式為圖4c所示的層的定量輔助件19可以用以提高第一包封層12 和第二包封層14之間的密封的不透流體性,例如,在定量輔助件19由具有充分低熔點(diǎn)的材 料制成的情形下,當(dāng)將包封層12、14焊接在一起時(shí),間設(shè)的定量輔助件19可以提供密封性。 用于形成定量輔助件19的合適材料的一個(gè)實(shí)例是上述的55g/cm2的PET無紡材料。
[0250] 圖4d示出了如圖4c所示的類似包封件20的三個(gè)不同的實(shí)施例。圖4d的包封件 20具有第一包封層12和第二包封層14以及中間層21 (或者在圖4d的實(shí)施例中,是具有 中間層21a的次包封層12a、14a;和具有中間層21b的次包封層12b、14b)。在所示實(shí)施例 中,中間層21 (或21a/21b)具有與圖lb的層8相一致的構(gòu)造,但是在其他實(shí)施例中,可以 具有其它構(gòu)造。中間層21以?shī)A持型結(jié)構(gòu)的方式間設(shè)在包封層12和包封14之間。將氣體 發(fā)生劑18作為涂層提供到中間層21的兩側(cè)上。中間層21由相對(duì)于處在未活化構(gòu)造中的 氣體發(fā)生劑18、18以及相對(duì)于處在未活化構(gòu)造中的氣體發(fā)生劑18、18為基本上不透流體的 材料制成。中間層21也可以由為上述第一包封層12和第二包封層14提供不透流體的粘 結(jié)的材料制成。在圖3d的實(shí)施例中的各材料的合適組合是:第一包封層12 :PET/A1/PE(見 圖la);中間層 21 :PE/AI/PE(見圖lb);第二層 14:PET/A1/PE(見圖la)。
[0251] 在圖4a、圖4b、圖4c和圖4d的實(shí)施例中,腔16或子腔16a和16b的尺寸/體積 以及要填充在腔16或子腔16a和16b中相應(yīng)的氣體發(fā)生劑18的量可以按需要進(jìn)行調(diào)整。
[0252] 分別在圖4a至圖4e的中部和底部所示的實(shí)施例中,包封件20的厚度由兩個(gè)距離 (第一子腔16a的厚度和第一子腔16b的厚度)的和確定。在氣體發(fā)生劑18從未活化構(gòu) 造變?yōu)榛罨瘶?gòu)造的情形下,所述兩個(gè)距離會(huì)增加。在氣體發(fā)生劑18活化之后,包括此類包 封件20的層壓結(jié)構(gòu)的第一層和第二層之間的距離的增量基本等于包封件20的厚度d的增 量,并且因此等于第一子腔16a的厚度的增量加上第二子腔16b的厚度的增量。在圖4a至 圖4e的中部所示實(shí)施例的情形下,通過包封件的鉸接式構(gòu)造可以獲得厚度的甚至更大的 增加。
[0253] 除了便于為氣體發(fā)生劑18準(zhǔn)確定量,如圖4c和圖4d的實(shí)施例所示的定量輔助件 19提供了這樣的優(yōu)勢(shì),S卩,可以將定量輔助件19以?shī)A持型構(gòu)造的方式作為中間片施加在第 一包封層12和第二包封層14之間。此允許簡(jiǎn)化生產(chǎn)包封件20。可以僅使用一片包封層 12、一片定量輔助件19以及一片包封層14來生產(chǎn)多個(gè)包封件20。
[0254] 圖4e示出了根據(jù)另外三個(gè)實(shí)施例的包封件20的簡(jiǎn)化示意性剖視圖。在圖4e中, 每個(gè)包封件20都處于活化狀態(tài),其中,氣體發(fā)生劑18處于其活化構(gòu)造,并因此大部分呈現(xiàn) 為氣體形式。對(duì)于圖4e所示的各個(gè)實(shí)施例,包封件20的厚度已增加至d=dl,同時(shí)包封件 20的側(cè)向延伸量(標(biāo)示為Ax=Axl)仍舊與包封件20的未活化構(gòu)造中的側(cè)向延伸量基本 相等。圖4e中的包封件20都具有分別施加到包封件20的熱量暴露側(cè)的熱保護(hù)罩50。以 示意性剖視圖的方式詳細(xì)示出了此類熱保護(hù)罩50。熱保護(hù)罩50是基本由三層52、54、56組 成的層疊物。層52是織物層,在此實(shí)例中,層52由無紡織物制成,所述無紡織物例如是浸 透有聚氨酯(PU)或硅樹脂樹脂的非織聚苯硫醚(PPS)。在其它實(shí)施例中,層52可以由如芳 族聚酰胺、玻璃纖維、三聚氰胺或類似的材料或者此類材料的合成物之類的其他耐熱材料 制成。層52提供了耐熱和隔熱的支骨,由其它隔熱材料制成的兩個(gè)層54、56施加到該支骨, 以使得層52夾持在層54、56之間。在圖4e的實(shí)施例中,層54、56都由膨脹型聚四氟乙烯 (ePTFE)隔膜制成。對(duì)于層54、56,也可以構(gòu)思例如基于聚烯烴和/或聚氨酯的隔膜等其它 隔膜。層54和層56都具有30iim至90iim的厚度。層52具有范圍為100iim至1600iim 的厚度,特別地具有范圍為200ym至800ym的厚度。
[0255] 使用粘合劑58將熱保護(hù)罩50粘結(jié)到包封件20的外側(cè)。將粘合劑58僅施加在包 封件20和熱保護(hù)罩的中心區(qū)域中,使得熱保護(hù)罩50的側(cè)向端部區(qū)域或周緣區(qū)域60并不粘 結(jié)到包封件20。在圖4e中所示的包封件20的活化狀態(tài)中,熱保護(hù)罩50的此類側(cè)向端部 區(qū)域60從包封件20伸出,由此留出熱保護(hù)罩50和包封件20之間的周向氣隙62。氣隙62 提供附加的隔熱,由此明顯減小包封件在處于其活化狀態(tài)時(shí)的溫度荷載。
[0256] 圖4e所示的包封件20都包括圖4b所示的定量輔助件19。然而,替代地,可以使 用圖4c或圖4e所示的定量輔助件19,或者可以不通過使用圖4a所示的定量輔助件19來 施加氣體發(fā)生劑。
[0257] 圖5以簡(jiǎn)化示意性平面圖的方式示出了包封件20的實(shí)施例,該包封件20包括根 據(jù)第一實(shí)施例(分別參見圖4a至圖4e的中間所示的實(shí)施例)經(jīng)由流體通道34連接的兩 個(gè)子腔16a、16b。圖5所示的實(shí)施例具有折疊構(gòu)造,參見圖6a和圖6b。圖5示出了在沿折 線30折疊包封件以沿厚度d的方向疊置兩個(gè)子腔16a、16b之前的情況。
[0258] 圖6a示出了在沿折線30進(jìn)行折疊后圖5所示的包封件20的簡(jiǎn)化示意性剖視圖, 所述包封件20在氣體發(fā)生劑18處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)中。以類似于圖4b所示的實(shí)施例 的方式,藉由定量輔助件19a、19b施加氣體發(fā)生劑18。在此類構(gòu)造中,包封件20具有基本 上薄的且平坦的形狀。圖6b示出了圖6a所示的包封件20的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,所述包封 件20在氣體發(fā)生劑18處于活化構(gòu)造的狀態(tài)中。處于圖6b所示狀態(tài)的包封件20具有充脹 形狀。特別地,包封件20的厚度尺寸從圖6a中的d=d0顯著地增大到圖6b所示的d= dl。而且,形成在折線30和第一、第二子腔16a、16b的焊接側(cè)向端部之間的角度Y分別從 圖6a中的Y=Y〇地顯著地增大到圖6b所示的Y=Yl。
[0259] 圖6c示出了包括處于折疊構(gòu)造的三個(gè)子腔16a、16b、16c的另一包封件的簡(jiǎn)化示 意性剖視圖,該包封件在氣體發(fā)生劑處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)中。圖6d示出了圖6c所示的 包封件的簡(jiǎn)化示意性剖視圖,所述包封件在氣體發(fā)生劑18處于活化構(gòu)造的狀態(tài)中。與圖6a 和圖6b中的情況相似,但是更加明顯的,包封件20的厚度尺寸從圖6c中的d=d0顯著地 增大到圖6d所示的d=dl,并且,在包括折線30a和第一、第二子腔16a、16b的焊接側(cè)向端 部的平面與包括兩條折線30a、30b的平面之間、以及在包括兩條折線30a、30b的平面與包 括折線30a和第三子腔16c的焊接側(cè)向端部的平面之間形成的折線角度Y分別從圖6c中 的Y=Y〇地顯著地增大到圖6d所示的y=Yl。
[0260] 圖6a/圖6b中的折線30以及在圖6c/圖6d中的折線30a、30b中的每個(gè)限定第 一樞轉(zhuǎn)部P1。兩個(gè)相鄰的子腔(圖6a/圖6b中的第一子腔16a和第二子腔16b;圖6c/圖 6d中的第一子腔16a和第二子腔16b以及第二子腔16b和第三子腔16c)能夠響應(yīng)于各子 腔16a、16b、16c內(nèi)部氣壓的增加而繞第一樞轉(zhuǎn)部P1相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0261] 在圖6a/圖6b和圖6c/圖6d的實(shí)施例中,流體通路34、34a、34b位于包封件20的 一個(gè)側(cè)向端部或者同時(shí)位于包封件20的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)向端部。流體通路34、34a、34b分別 與折線30、30a、30b交叉,并且使相應(yīng)的相鄰子腔16a、16b(圖6a/圖6b)以及16a、16b/16b、 16c(圖6c/圖6d)連接。因此,形成在包封件20中的子腔16a、16b/16a、16b、16c的相鄰子 腔僅分別在圍繞流體通路34、34a、34b的區(qū)域中連接。
[0262] 由于包封件20具有圖6a/圖6b、圖6c/圖6d所示的折疊構(gòu)造,作為整體的包封件 20的厚度d不由各腔16a+16b/16a+16b+16c的厚度之和確定,這些厚度中的每個(gè)由沿正交 于這些單獨(dú)各腔的各側(cè)向平面的方向測(cè)得。而是,包封件20的厚度d由單獨(dú)各腔的有效厚 度來確定。這些有效厚度越大,角度Y就越大。當(dāng)在氣體發(fā)生劑18活化后包封件20從未 活化狀態(tài)(包封件20是基本為平坦的)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)(包封件20是充脹的)時(shí),角度Y 會(huì)增加。
[0263] 通過在從未活化狀態(tài)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)時(shí)增加角度Y,圖6a/圖6b、圖6c/圖6d的包 封件20提供與鉸鏈類似的功能。此是在氣體發(fā)生劑活化后增加包封件20的厚度的有效方 式。
[0264] 該鉸鏈型特性的結(jié)果是包封件20允許織物或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)中的第一層和第二層之間 的距離大幅增加,其中該織物或?qū)訅航Y(jié)構(gòu)具有夾在它們之中的圖6a/圖6b、圖6c/圖6d的 包封件結(jié)構(gòu)。替代地,為了實(shí)現(xiàn)第一層和第二層之間的所需距離增加,可以使用具有較小側(cè) 向延伸的包封件,該包封件覆蓋的織物的面積遠(yuǎn)小于使用其它類型包封件所需要覆蓋的面 積。
[0265] 如剛剛所述,通過使用具有兩個(gè)或更多個(gè)以折疊構(gòu)造布置在布置之上的子腔的包 封件,可以總地實(shí)現(xiàn)包封件厚度的非常大的增加,由此使得第一層和第二層之間的距離能 夠有非常顯著的增加。其結(jié)果是由于溫度變化,隔熱能力得到非常有效的增強(qiáng)。
[0266] 圖6e以平面圖示出了具有折疊構(gòu)造的包封件20的另一實(shí)施例。圖6e示出了處 于沿折線30折疊后使得第一子腔16a堆疊在第二子腔16b頂上的構(gòu)造中的包封件20。折 線30限定第一樞轉(zhuǎn)部P1,該第一樞轉(zhuǎn)部P1允許第一子腔16a如上所述地相對(duì)于第二子腔 16b繞該第一樞轉(zhuǎn)部P1進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。原則上,包封件20可以具有圖4a至圖4e、圖5、圖6a/ 圖6b、圖6c/圖6d所示的任意構(gòu)造。圖6e的包封件20包括連接構(gòu)件36,該連接構(gòu)件36在 遠(yuǎn)離于第一樞轉(zhuǎn)部P1的位置處使第一子腔16a和第二子腔16b連接。連接構(gòu)件36可以是 粘結(jié)條(例如膠帶),其緊固到包封片12的外側(cè),以使第一子腔16a和第二子腔16b相對(duì)于 彼此固定,或者至少允許第一子腔16a有限地遠(yuǎn)離第二子腔16b運(yùn)動(dòng)。在遠(yuǎn)離折線30 (由 此遠(yuǎn)離第一樞轉(zhuǎn)部P1)的位置處,將連接構(gòu)件36固定到包封件。連接構(gòu)件36提供了以下 功能:首先,連接構(gòu)件36將第一子腔16a相對(duì)于第二子腔16b繞第一樞轉(zhuǎn)部P1的轉(zhuǎn)動(dòng)限制 到小于預(yù)定閾值角度的轉(zhuǎn)角。其次,連接構(gòu)件36本身形成用于使第一子腔16a相對(duì)于第二 子腔16b轉(zhuǎn)動(dòng)的第二樞轉(zhuǎn)部。然而,第二子腔16b相對(duì)于第一子腔16a繞第二樞轉(zhuǎn)部的轉(zhuǎn) 動(dòng)由第一樞轉(zhuǎn)部限制。因此,第二樞轉(zhuǎn)部P2與第一樞轉(zhuǎn)部P1的協(xié)作允許第一子腔16a相 對(duì)于第二子腔16b繞連接第一樞轉(zhuǎn)部和第二樞轉(zhuǎn)部的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線進(jìn)行相對(duì)有限地轉(zhuǎn)動(dòng)。此類 轉(zhuǎn)動(dòng)限制為小于最大閾值轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)角,因?yàn)榈谝粯修D(zhuǎn)部P1和第二樞轉(zhuǎn)部P2位于包封件20 的不同的、特別是相鄰的各側(cè)邊上。
[0267] 在圖6a至圖6e中,如圖4b所示,藉由定量輔助件19a、19b施加氣體發(fā)生劑18。 上面的描述也適用于圖4a、圖4c和圖4d的中間所示的使用定量輔助件19或不使用定量輔 助件來施加氣體發(fā)生劑18的實(shí)施例。
[0268] 圖7a示出了由兩個(gè)子包封件20a、20b形成的另一包封件20的簡(jiǎn)化示意性剖視 圖,將所述兩個(gè)子包封件以一個(gè)位于另一個(gè)頂上的風(fēng)昂是粘結(jié)在一起,該包封件在氣體發(fā) 生劑18處于未活化構(gòu)造的狀態(tài)中。圖7b示出了圖7a所示的包封件20的簡(jiǎn)化示意性剖視 圖,所述包封件在氣體發(fā)生劑18處于活化構(gòu)造的狀態(tài)中。在圖7a/7b中,將兩個(gè)相同的子 包封件20a、20b中的一個(gè)堆疊在另一個(gè)之上。如果需要,可以構(gòu)思到的是將不同尺寸或不 同形狀的包封件彼此堆疊。
[0269] 在圖7a/7b中,兩個(gè)子包封件20a、20b藉由粘合劑23粘結(jié)在一起,以形成包封件 20。每個(gè)子包封件20a、20b封圍相應(yīng)的子腔16a、16b。第一子腔16a包括設(shè)有氣體發(fā)生劑 18的定量輔助件19。而且,第二子腔16b包括設(shè)有氣體發(fā)生劑18的定量輔助件19??梢?使用圖4c、圖4d所示的其他定量輔助件19來提供氣體發(fā)生劑18。作為對(duì)使用定量輔助件 19的替代,可以在不使用定量輔助件的情況下提供氣體發(fā)生劑18,例如,以液體的形式提 供氣體發(fā)生劑18。每個(gè)子包封件20a、20b基本都是不透流體的。
[0270] 在圖7a/圖7b的實(shí)施例中,兩個(gè)子包封件20a、20b都具有基本相等的尺寸,但是 也可以構(gòu)思使用不同尺寸的子包封件20a、20b.另外,多于兩個(gè)的子包封件20a、20b可以布 置成彼此疊置。
[0271] 在圖7a/圖7b的實(shí)施例中,子包封件20a、20b由位于子包封件20a、20b的中心區(qū) 域中的粘合劑23粘結(jié)在一起,其中,每個(gè)子包封件20a、20b響應(yīng)于氣體發(fā)生劑18的活化而 在厚度上具有最大的增加(參見圖7b)。所以,包封件20的厚度總體由各子包封件20a、20b 的兩個(gè)厚度之和確定。在氣體發(fā)生劑18活化后包封件20的厚度增量基本等于各子包封件 20a、20b的厚度增量。
[0272] 通過合適的粘合劑、粘合層、焊接或膠粘可以實(shí)現(xiàn)子包封件20a、20b的粘結(jié)(在膠 粘的情況下,應(yīng)進(jìn)行合適的測(cè)量以保持不透流體性)。
[0273] 重要的是,流體通道22設(shè)置在子包封件20a、20b粘結(jié)在一起的區(qū)域中。流體通道 22由形成于第一子腔20中的開口 28a和形成于第二子腔20b中的對(duì)應(yīng)開口 28b構(gòu)成。由 于兩個(gè)子包封件20a、20b僅粘結(jié)在繞流體通道22的區(qū)域中,所以兩個(gè)子包封件20a、20b都 可以響應(yīng)于氣體發(fā)生劑的活化而有效地增加它們各自的厚度。
[0274] 圖5、圖6a/圖6b、圖6c/圖6d中所示的各包封件都可以設(shè)置成與分配給該包封 件的熱保護(hù)罩50組合,該熱保護(hù)罩50類似于圖4e所示的熱保護(hù)罩。
[0275] 圖8a至圖8d示出了根據(jù)本發(fā)明的層狀結(jié)構(gòu)100的示例性實(shí)施例。
[0276] 圖8a的實(shí)施例包括多個(gè)包封件20。在圖8a至圖8e以及在圖9a至圖9f中,分別 示出了根據(jù)圖4b所示的實(shí)施例的三種不同類型的包封件。此圖示用以說明根據(jù)這些實(shí)施 例的每個(gè)的包封件能夠替代地使用。應(yīng)當(dāng)理解的是,通常,具有相同構(gòu)造的包封件20用于 層狀結(jié)構(gòu)。也應(yīng)當(dāng)理解的是,本文描述的其他包封件的任一個(gè)可以替代地用于圖8a至圖8e 以及圖9a至圖9g中示例性示出的三個(gè)實(shí)施例。在該層壓結(jié)構(gòu)100中,包封件20位于第一 層122和第二層124之間。第一層122和第二層124都可以是織物層。在可能的構(gòu)造中, 織物層122U24可以經(jīng)由形式為絎縫復(fù)合物的縫線127連接。以此方式,囊袋125由第一 層122和第二層124形成。在此實(shí)施例中,這些囊袋125的每個(gè)都容納相應(yīng)的一個(gè)包封件 20??梢詷?gòu)思其它實(shí)施例,其中,每個(gè)囊袋125容納多于一個(gè)的包封件120,或者囊袋125的 一部分不容納任何包封件20。由此,各包封件20關(guān)于由層122和層124限定的長(zhǎng)度/寬度 平面中的運(yùn)動(dòng)而由它們相應(yīng)的囊袋125固定。
[0277] 在可能的構(gòu)造中,第一層122可以是具有防火屬性的紡織物。在一個(gè)實(shí)例中,第一 層122由55g/m2的聚芳基酰胺的水刺法非織物(可從福登堡(Freudenberg)公司購(gòu)得的 VileneFireblocker)制成。在圖8a所示的實(shí)施例中,第二層124由與第一層122相同的 材料制成。在其它實(shí)施例中,第二層可以由耐火織物內(nèi)襯制成,該耐火織物內(nèi)襯由125g/m2 的芳纟侖粘膠纖維(aramidviscoseFR)50/50混紡織物(可從舒勒(Schueler)公司購(gòu)得) 制成,如圖8b所示。根據(jù)應(yīng)用,第一層122和第二層124都可以是無紡織物或紡織織。
[0278] 氣體發(fā)生劑18的活化提供囊袋125中的包封件20的體積增大("充脹")。包封 件20的此類充脹導(dǎo)致第一層122和第二層124遠(yuǎn)離彼此移動(dòng),并且增加第一層122和第二 層124之間的距離D,使該距離從第一距離D0變到第二距離D1。在第一層122和/或第二 層124具有帶凸出和凹陷結(jié)構(gòu)的情形下,可以便于分別測(cè)量相對(duì)于第一層122和第二層124 的參照平面的距離D。在所示實(shí)例中,通過使用分別接觸第一層122和第二層124的最遠(yuǎn)點(diǎn) 的參照平面來測(cè)量該距離。
[0279] 圖8a還示出了包封件20以使得在每?jī)蓚€(gè)相鄰的包封件20之間留有間隙的方式 容納在囊袋125中。這些間隙的距離由X表示??梢钥吹?,當(dāng)包封件20中的氣體發(fā)生劑18 從未活化構(gòu)造改變?yōu)榛罨瘶?gòu)造時(shí),該距離X保持基本恒定或者甚至僅略微增加。另外,有利 地減少了層狀結(jié)構(gòu)100的熱觸發(fā)式收縮。
[0280] 圖8b示出了根據(jù)一實(shí)施例的層狀結(jié)構(gòu)100的簡(jiǎn)化示意性剖視圖。該層狀結(jié)構(gòu)100 類似于圖8a的層狀結(jié)構(gòu),其中多個(gè)包封件20位于第一層122和第二層124之間,并處于未 活化狀態(tài)。在圖8b的實(shí)施例中,包封件20藉由粘合點(diǎn)129固定到層122。此類粘合點(diǎn)129 可以提供包封件20的固定,以僅暫時(shí)地用于安裝目的。在此類情形下,通常會(huì)提供用于將 包封件20固定就位的附加措施,例如提供縫線127,以形成圖8a所示的絎縫復(fù)合結(jié)構(gòu)型的 囊袋。
[0281] 替代地,粘合點(diǎn)129由粘合劑形成,該粘合劑提供包封件相對(duì)于第一層122 (參見 圖8b)或第二層124或同時(shí)相對(duì)于第一層122和第二層124(參見圖8c)的持久固定。在 此類情形中,附加縫線127不是絕對(duì)必要的。在所示的所有實(shí)施例中,包封件20可以經(jīng)由 縫線而不是粘合點(diǎn)129來與第一層122和/或第二層124連接。
[0282] 在圖8c中,第一層122和第二層124沒有固定到彼此。包封件20僅固定到第一 層122,并且可選地,包封件20可以固定到第二層124。關(guān)于圖8c的左部所示的單個(gè)包封 件20,應(yīng)當(dāng)理解的是,此類包封件可以固定到第一層122和/或第二層124 (如所示,由粘合 點(diǎn)123a固定)。在圖8c中的單個(gè)包封件實(shí)施例20中,包封件20和粘合點(diǎn)123a之間所示 的間隙不是真實(shí)存在的,而是由于圖8c是示意圖的緣故。在圖8c所示的此類實(shí)施例中,層 狀結(jié)構(gòu)100提供了相對(duì)松散的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。此類布置便于組裝層狀結(jié)構(gòu)100并提供靈活性。 在需要第一層122和第二層124之間更緊密的連接的情況下,可以附加地提供使第一層122 和第二層124彼此連結(jié)的縫線。一般地,此類附加縫線會(huì)設(shè)有到各層的較大距離,以形成相 當(dāng)大的囊袋。在另一實(shí)施例中,可以連接多個(gè)包封件20,以使得形成一串包封件20,并經(jīng)由 彼此平行延伸的多個(gè)平行縫線來連接第一層122和第二層124。第一層122和第二層124 由此會(huì)形成位于每?jī)蓚€(gè)相鄰縫線之間的多個(gè)通路。可以將各串包封件20引入此類通路中。
[0283] 圖8d示出了根據(jù)另一實(shí)施例的處于未活化狀態(tài)的層狀結(jié)構(gòu)100。圖8e的層狀結(jié) 構(gòu)100類似于圖8b所示的實(shí)施例,并且具有附連到至少第一層122或第二層124的附加功 能層140。在圖8d的實(shí)施例中,功能層140附連到第二層124。附加功能層140可以包括 上述的可透水蒸氣但防水的隔膜,并且由此提供層狀結(jié)構(gòu)100的防水性,并且也提供對(duì)其 它液體或氣體的屏障,同時(shí)仍舊維持層狀結(jié)構(gòu)100可透水蒸氣。對(duì)于功能層的更詳細(xì)描述, 參見以上描述。
[0284] 通過使用粘合點(diǎn)144在低溫粘結(jié)過程中將附加功能層140施加到第二層124,以避 免當(dāng)施加附加功能層140時(shí)會(huì)活化層狀結(jié)構(gòu)100。
[0285] 可以將功能層140附連到第一層122和/或第二層124。此類第一層122和/或 第二層124可以由圖8d所示的紡織材料制成,或者可以由例如圖8a所示的無紡材料制成。
[0286] 圖8e示出了根據(jù)另一實(shí)施例的層狀結(jié)構(gòu)100的簡(jiǎn)化示意性剖視圖。該層狀結(jié)構(gòu) 100類似于圖8a的層狀結(jié)構(gòu),其中多個(gè)包封件20位于第一層122和第二層124之間。同樣 地,第一層122和/或第二層124可以由紡織材料或無紡材料制成。圖8e示出了處于活化 構(gòu)造的層狀結(jié)構(gòu)100,其中包含在包封件20中的氣體發(fā)生劑18處于其活化構(gòu)造。圖8e中 的實(shí)施例的包封件20分配給相應(yīng)熱保護(hù)罩50。這些熱保護(hù)罩50以使得熱保護(hù)罩50僅在 中心區(qū)域內(nèi)粘結(jié)到相應(yīng)包封件20的方式設(shè)置在包封件20的熱量暴露側(cè)上。在圖8e所示 的活化狀態(tài)中,隔熱氣隙62形成在相應(yīng)的熱保護(hù)罩50的周緣區(qū)域和分配給該熱保護(hù)罩50 的包封件20之間。
[0287] 而且,在圖8e的實(shí)施例中,層狀結(jié)構(gòu)100具有絎縫毯的構(gòu)造,其中第一層122和第 二層124經(jīng)由縫線127彼此附連以使得形成囊袋125。將包封件20與它們相應(yīng)的熱保護(hù)罩 50 -起插入這些囊袋125中。在其它實(shí)施例中,包括熱保護(hù)罩50的包封件20以類似于圖 8b至圖8d所示的方式藉由粘合點(diǎn)123、129固定到第一層122和/或第二層124。
[0288] 在圖8e的實(shí)施例中,熱保護(hù)罩50粘結(jié)到相應(yīng)的包封件20。在其它實(shí)施例中,可以 例如通過將相應(yīng)的包封件20和獨(dú)立地分配到包封件20的熱保護(hù)罩50插入具有合適形狀 的囊袋125中而提供相應(yīng)的包封件20和熱保護(hù)罩50。
[0289] 具有分配到包封件20的熱保護(hù)罩50的包封件20可以用于如圖8a至圖8d所示 的任何其它層狀結(jié)構(gòu)。另外,如圖2a、圖b、圖4a至圖4e、圖5、圖6a、圖6b、圖7a、圖7b所 示的任意形式的包封件可以與熱保護(hù)罩50組合在一起進(jìn)行設(shè)置。
[0290] 圖9a示出了包括如圖8a所示的層狀結(jié)構(gòu)100的織物復(fù)合物150。從由此類織物 復(fù)合物150制成的服裝的外側(cè)A看,織物復(fù)合物150包括布置到彼此的多個(gè)層:
[0291] (1)具有外側(cè)135和內(nèi)側(cè)137的外部熱保護(hù)殼層136 ;
[0292] (2)層狀結(jié)構(gòu)100,提供圖8a所示的適應(yīng)性隔熱,該層狀結(jié)構(gòu)100布置在外部熱保 護(hù)殼層136的內(nèi)側(cè)137上,以及
[0293] (3)包括功能層140的屏障層疊物138,該屏障層疊物138布置在內(nèi)側(cè)層狀結(jié)構(gòu) 100 上。
[0294] 對(duì)于圖9a至圖9g的所有實(shí)施例,外側(cè)A意為朝向環(huán)境的那側(cè)。
[0295] 該屏障層疊物138包括功能層140,該功能層140通常包括如上所述的防水可透氣 隔膜。功能層140經(jīng)由粘結(jié)層144附連到至少一個(gè)層142 (兩層層疊物)。層142可以使紡 織層或無紡層。粘結(jié)層144構(gòu)造成諸如不會(huì)明顯損害屏障層疊物138的透氣性。在其它實(shí) 施例中,屏障層疊物138包括兩個(gè)或多個(gè)紡織層,其中功能層布置在至少兩個(gè)紡織層之間 (三層層疊物)。
[0296] 在圖9b至圖9g中示出了層狀結(jié)構(gòu)100可以施加到的織物150的其它構(gòu)造。
[0297] 在圖9b中織物復(fù)合物150包括具有外側(cè)135和內(nèi)側(cè)137的外層136。提供適應(yīng)性 隔熱的層狀結(jié)構(gòu)100位于外層136的內(nèi)側(cè)137上。層狀結(jié)構(gòu)100包括屏障層疊物138、內(nèi)層 124和包封件20,,該屏障層疊物138具有功能層140,該功能層140例如由粘合點(diǎn)144粘 性附連到織物層142,包封件20布置在屏障層疊物138和內(nèi)層124之間。層狀結(jié)構(gòu)100的 包封件20經(jīng)由合適的不連續(xù)粘合劑129 (例如硅樹脂、聚氨酯)粘結(jié)到功能層140的內(nèi)側(cè)。 內(nèi)層124可以包括一個(gè)或多個(gè)織物層。在此實(shí)施例中,屏障層疊物138具有提供適應(yīng)性隔 熱的層狀結(jié)構(gòu)的第一層的功能。在內(nèi)層124的內(nèi)側(cè)上,設(shè)有紡織材料制的內(nèi)層148。
[0298] 在圖9c中,織物復(fù)合物150包括層狀結(jié)構(gòu)100,該層狀結(jié)構(gòu)100提供適應(yīng)性隔熱, 并形成外部織物層。層狀結(jié)構(gòu)100包括具有外側(cè)135和內(nèi)側(cè)137的外層136以及屏障層疊 物138,該屏障層疊物138的功能層140例如由粘合點(diǎn)144粘性附連到織物層142。層狀結(jié) 構(gòu)100還包括布置在外層136的內(nèi)側(cè)137和屏障層疊物138之間的包封件20。具體地,包 封件120由粘合點(diǎn)129粘性地粘結(jié)到織物層142的外側(cè)。在該實(shí)施例中,屏障層疊物138 具有提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)100的第二層的功能,并且外層136具有提供適應(yīng)性隔熱 的層狀結(jié)構(gòu)100的第一層的功能。復(fù)合物150還包括內(nèi)層148,該內(nèi)層148可以包括一個(gè)或 多個(gè)織物層。
[0299] 在圖9d中,織物復(fù)合物150包括提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)100。層狀結(jié)構(gòu)100 包括具有外側(cè)135和內(nèi)側(cè)137的外層136以及屏障層疊物138,該屏障層疊物138的功能層 140例如由粘合點(diǎn)144粘性附連到織物層142。該層狀結(jié)構(gòu)還包括包封件20,包封件20例 如由形式為粘合點(diǎn)129的不連續(xù)粘合劑粘結(jié)到外層136的內(nèi)側(cè)137。在該實(shí)施例中,屏障層 疊物138具有提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)100的第二層的功能,并且外層136具有提供適 應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)100的第一層的功能。復(fù)合物150還包括內(nèi)層148,該內(nèi)層148可以包 括一個(gè)或多個(gè)織物層。
[0300] 各個(gè)層的隔熱能力可以按具體應(yīng)用的要求例如由各層的面積權(quán)重、厚度、數(shù)量等 進(jìn)行調(diào)整。
[0301] 在圖9e中,織物復(fù)合物150包括層狀結(jié)構(gòu)100,層狀結(jié)構(gòu)100包括第一層122和第 二層124,其中多個(gè)包封件20位于如圖8a所示位于第一層122和第二層124之間,其中, 第二層124具有紡織層的構(gòu)造。另外,織物復(fù)合物150包括屏障層疊物138,該屏障層疊物 138形成復(fù)合物150的外殼,并位于層狀結(jié)構(gòu)100的外側(cè)。屏障層疊物138包括外層136和 功能層140,功能層140例如由聚氨酯粘合點(diǎn)144粘性附連到外層136的內(nèi)側(cè)。
[0302] 在圖9f中的織物復(fù)合物150類似于圖9e的織物復(fù)合物。在該實(shí)施例中,屏障層 疊物138具有附加的內(nèi)部織物層142,該內(nèi)部織物層142附連到功能層140,使得功能層140 嵌在外部織物層136和內(nèi)部織物層142之間。織物層142可以用于由125g/m2的芳綸粘膠 纖維(AramideViscoseFR) 50/50混紡織物制成的耐火內(nèi)襯。
[0303] 在圖9a至圖9e所示的所有實(shí)施例中,層狀結(jié)構(gòu)100具有絎縫毯構(gòu)造,其中,第一 層和第二層由縫線127連接以形成囊袋125。
[0304] 圖9g所示的織物復(fù)合物150類似于圖9a-圖9f的織物復(fù)合物。在該實(shí)施例中, 層狀結(jié)構(gòu)100具有絎縫毯構(gòu)造,并且設(shè)置有多個(gè)包封件20,每個(gè)包封件20都與熱保護(hù)罩50 組合,如上所述以及圖8e所示。層狀結(jié)構(gòu)100位于上述外部熱保護(hù)殼136的內(nèi)側(cè)137附近。 由此,在將織物暴露于圖9g中700所示的熱源的情形下,預(yù)期層狀結(jié)構(gòu)100暴露于相對(duì)較 高的溫度。在層狀結(jié)構(gòu)100的內(nèi)側(cè)上,設(shè)置有與上述屏障層疊物類似的。在屏障層疊物138 的內(nèi)側(cè)具有隔熱襯里148。
[0305] 具有分配到包封件20的熱保護(hù)罩50的包封件20可以用于如圖8a至圖8e所示 的任何其它層壓結(jié)構(gòu)或如圖9a至圖9e所示的織物,或任何其它構(gòu)造的層狀結(jié)構(gòu)或織物。
[0306] 圖10示出了包括圖9a至圖9f所示的織物復(fù)合物150的消防員的夾克152。可 以包括根據(jù)本發(fā)明的織物復(fù)合物150的其它服裝包括夾克、外套、褲子、吊帶工裝褲、鞋、手 套、襪子、綁腿、頭盔、毯子之類以及它們的一部分。該織物復(fù)合物也可以用于其它物品,如 用于帳篷等類似物。
[0307] 以下描述了用于確定包封件20的厚度的方法,該方法尤其適于圖5、圖6a/圖6b 以及圖6c/圖6d所述的包封件。
[0308] 如上所述,參照?qǐng)D3至圖3e制造該包封件("用于制造包封件的第二方法")。焊 接滾輪110設(shè)置有密封輪廓116,該密封輪廓116的形狀形成圖5所示的包封件20,該包封 件20具有Ax= 22. 5mm以及Ay= 21mm。沿折線30在中部處折疊已密封的包封件,以制造 具有兩個(gè)子腔16a、16b的包封件20,兩個(gè)子腔16a、16b的一個(gè)堆疊在另一個(gè)上。然后,將 膠帶36固定到包封件30,以使得固定第一子腔和第二子腔。由此膠帶36提供第二樞轉(zhuǎn)部 P2,該樞轉(zhuǎn)部P2基本上定向成與形成第一樞轉(zhuǎn)部P1折線30成直角。圖6e示出了此類包 封件20。
[0309] 用以測(cè)量包封件厚度變化量的方法:
[0310] 一種用以測(cè)量此類包封件厚度變化量的方法如下:
[0311] 將加熱板連接到加熱設(shè)備(艾瑞森(Erichsen)公司的加熱板300mmX500mm,509/ MC/1刮片涂布機(jī)以及朱諾昆恩(JumoMatec)公司的熱控,該熱控具有連接到220V/16A電 源的型號(hào)為Jumodtronl6的控制器)。
[0312] 將包封件20在關(guān)閉模式下、在23°C室溫下放置于加熱板的中心上。通過將耐高溫 標(biāo)尺放置成與加熱板的加熱表面成直角并且通過平行于加熱板表面看標(biāo)尺刻度來觀測(cè)根 據(jù)時(shí)間的厚度d而測(cè)量未活化包封件20的高度d=d0。相對(duì)于加熱板表面測(cè)量厚度d。
[0313] 然后,在5K的步驟中,開始在比活化溫度低5K情形下,將溫度升高。在每次升溫 后,測(cè)量厚度d。重復(fù)該過程直到不再能觀測(cè)到厚度d增加。該厚度d記錄為包封件20在 氣體發(fā)生劑18處于其活化構(gòu)造的狀態(tài)下的最終厚度d=dl。
[0314] 用于包封件的實(shí)例:
[0315] 實(shí)例1(單個(gè)包封件):
[0316] 如圖4a所示的單個(gè)包封件20已制造出并用以執(zhí)行試驗(yàn)測(cè)量。當(dāng)從上方看時(shí),此 類包封件20略呈橢圓形,其中橢圓的長(zhǎng)軸bl= 23mm,橢圓的短軸b2 = 20mm。
[0317] 每個(gè)包封件都填充有0. 03g的"3MNOVEC? 1230防火流體(3MNOVEC? 1230FireProtectionFluid) "(化學(xué)式為CF3CF2C(0)CF(CF3)2),根據(jù)上述方法,參照?qǐng)D 3a 至圖3e,該流體作為氣體發(fā)生劑。使用配料輔助層19施加氣體發(fā)生劑18,如圖4c所示,該 配料輔助層19由50g/m2的無紡聚丙烯制成。
[0318] 由處于未活化狀態(tài)(其中氣體發(fā)生劑18處于其未活化構(gòu)造)的包封件20覆蓋的 面積是394mm2。
[0319] 實(shí)例2 (具有折疊構(gòu)造的包封件):
[0320] 如圖5、圖6a和圖6b所示的單個(gè)包封件20已制造出并用以執(zhí)行試驗(yàn)測(cè)量。此類 包封件20在未折疊狀態(tài)時(shí)具有如圖5所示的形狀,其中具有Ax= 22. 5mm和Ay= 21mm。 包封件在折線30處的寬度是Ay(折線)=15mm。在折疊后,實(shí)例2的包封件20在側(cè)向平 面具有與實(shí)例1的包封件相似的形狀。實(shí)例2的折疊包封件20覆蓋的面積是380mm2。每個(gè) 包封件都填充有 〇? 〇6g的"3MNOVEC? 1230 防火流體(FireProtectionFluid) "(化 學(xué)式為CF3CF2C(0)CF(CF3)2)。參照?qǐng)D3a至圖3d,遵循上述方法制造這些包封件20。使用 配料輔助層19施加氣體發(fā)生劑18,如圖4c所示,該配料輔助層19由50g/m2的無紡聚丙烯 制成。
[0321]膠帶條36 (在網(wǎng)址www.tesa.de上,Tesafilm(商標(biāo)名),訂單號(hào)57335)附連到包 封件20的外側(cè),該外側(cè)在包封件的側(cè)邊處與折線30基本成直角。膠條36的寬度是19mm 并且長(zhǎng)度是8mm,并且與其長(zhǎng)邊附連,該長(zhǎng)邊位于包封件的外側(cè)。由此,膠條26使第一子腔 16a和第二子腔16b彼此固定,以防止彼此運(yùn)動(dòng)離開。如果以此方式,那么膠條36將第一子 腔16a相對(duì)于第二子腔16b的轉(zhuǎn)動(dòng)限制到避免包封件20完全展開(進(jìn)入一種狀態(tài),在此狀 態(tài)中,包封件20不能夠響應(yīng)于子腔16a、16b內(nèi)部的氣壓減小而恢復(fù)其初始折疊形狀)的轉(zhuǎn) 角。
[0322] 實(shí)例3 (堆疊于彼此之上的多個(gè)子包封件的包封件):
[0323] 已根據(jù)上述用于制造包封件的第一方法制成2個(gè)子包封件20a、20b,這兩個(gè)子包 封件20a、20b都具有如圖4a所示的單個(gè)包封件20的構(gòu)造,具有邊長(zhǎng)為40mmx40mm的正 方形尺寸。省略了填充步驟。在子包封件20a、20b的每個(gè)中,在一個(gè)側(cè)壁14a、12b中形成 直徑為1. 5mm的圓形開口 28a、28b。在子包封件20a、20b的一個(gè)側(cè)邊14a、12b的中心區(qū)域 中形成開口 28a、28b,使得當(dāng)將第一子包封件20a和第二子包封件20b的一個(gè)堆疊在另一 個(gè)上時(shí),形成在每個(gè)子包封件20a、20b中的開口 28a、28b匹配在一起。將粘合劑(例如購(gòu) 自3M公司的物品號(hào)為9077的膠膜)繞開口 28a、28b以內(nèi)徑為3mm且外徑為12mm的圓形 型式施加到至少一個(gè)子包封件20a、20b。藉由注射針將Novecl230防火流體經(jīng)由開口 28a、 28b注入到第一子包封件20a和第二子包封件20b中,然后,通過將開口 28a、28b的一個(gè)放 置在另一個(gè)上而非??焖俚匾圆煌噶黧w方式使兩個(gè)子包封件20a、20b彼此附連到一起。測(cè) 得0. 024g的3M?N〇Vec?1230流體作為氣體發(fā)生劑18的填充量。該值是通過空包封件部 與最終填充包封件的重量差而測(cè)得的。
[0324] 子包封件20a和20b由具有以下構(gòu)造的包封部件12a、14a、12b、14b制成:PET 12iim、Al12iim、PE40iim。
[0325] 已將所有三個(gè)實(shí)例中的氣體發(fā)生劑都放置在參照?qǐng)D4c所述的定量輔助件上。
[0326] 按上述程序,厚度測(cè)量的結(jié)果如下:
【權(quán)利要求】
1. 一種至少一個(gè)包封件(20)和用于所述包封件(20)的熱保護(hù)罩(50)的組合,所述包 封件(20)用于提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)(100), 所述包封件(20)封圍至少一個(gè)腔(16),所述腔在其內(nèi)包含氣體發(fā)生劑(18),所述氣體 發(fā)生劑具有未活化構(gòu)造和活化構(gòu)造, 所述氣體發(fā)生劑(18)適于響應(yīng)于所述腔(16 ; 16a、16b)內(nèi)的溫度升高而從所述未活化 構(gòu)造變?yōu)樗龌罨瘶?gòu)造,以使得增加所述腔(16 ;16a、16b)內(nèi)的氣壓, 所述包封件(20)構(gòu)造成使得所述包封件(20)的體積響應(yīng)于所述腔(16)內(nèi)的氣壓增 加而增大, 所述熱保護(hù)罩(50)被分配給所述至少一個(gè)包封件(20),以使得覆蓋所述包封件(20) 的相對(duì)于熱源(700)的至少熱量暴露側(cè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)具有用以基本上專門地 覆蓋所述熱保護(hù)罩所分配到的至少一個(gè)包封件(20)的構(gòu)造。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)具有第一側(cè)向延伸 量,所述第一側(cè)向延伸量在基本正交于所述熱源(700)的平面內(nèi)由所述熱保護(hù)罩(50)所覆 蓋的區(qū)域度量,并且所述熱保護(hù)罩(50)所分配到的所述至少一個(gè)包封件(20)具有第二側(cè) 向延伸量,所述第二側(cè)向延伸量在基本正交于所述熱源(700)的平面內(nèi)由所述至少一個(gè)包 封件(20)所覆蓋的區(qū)域度量,所述熱保護(hù)罩(50)的所述第一側(cè)向延伸量與所述至少一個(gè) 包封件(20)的所述第二側(cè)向延伸量基本相等。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)被分配給 單個(gè)包封件(20)。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)位于所述 熱源(700)和所述包封件(20)的朝向所述熱源的外側(cè)之間。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)具有使 得在所述包封件(20)的熱量暴露側(cè)處的溫度降低到包封件材料開始退化的溫度以下的構(gòu) 造。
7. 如權(quán)利要求6所述的組合,其特征在于,所述包封件(20)由復(fù)合材料制成,而所述熱 保護(hù)罩(50)具有使得在所述包封件(20)的熱量暴露側(cè)處的溫度降低到所述包封件材料的 最低熔點(diǎn)以下的構(gòu)造。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的組合,其特征在于,所述包封件(20)包括復(fù)合材料,特別是 PET和/或PU材料,而所述熱保護(hù)罩(50)具有使得在所述包封件(20)的熱量暴露側(cè)處的 溫度降低到所述聚合材料的最低熔點(diǎn)以下的構(gòu)造。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)具有使得 在所述包封件(20)的熱量暴露側(cè)處的溫度降低到250°C以下的構(gòu)造。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)由單一材 料制成。
11. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)由復(fù)合材 料制成。
12. 如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩包括以下類型 材料中的任意一種:陶瓷、芳綸、碳、玻璃、如PTFE、PPS、三聚氰胺、聚酰亞胺的耐熱聚合物 或者它們的組合。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)由紡織 織物、無紡織物和/或薄膜中的任一種構(gòu)成。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)具有 100 ii m至1600 ii m之間的厚度,特別是具有200 ii m至800 ii m之間的厚度。
15. 如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)包括由 膨脹型PTFE、PTFE、聚酰亞胺或它們的組合制成的聚合物層。
16. 如權(quán)利要求15所述的組合,其特征在于,所述聚合物層具有范圍在50 ii m至70 ii m 之間的厚度。
17. 如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)粘結(jié)到 所述包封件(20)的外層。
18. 如權(quán)利要求17所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)在側(cè)向內(nèi)粘結(jié)部(58) 中粘結(jié)到所述包封件(50)的外層,以使得至少在所述氣體發(fā)生劑(18)的活化構(gòu)造中,所述 熱保護(hù)罩(50)的側(cè)向端部(60)從所述包封件(20)的外層伸出,以使得由氣隙(62)提供附 加的熱保護(hù),所述氣隙形成在所述熱保護(hù)罩(50)的所述側(cè)向端部(60)和所述包封件(20) 的所述外層之間。
19. 如權(quán)利要求18所述的組合,其特征在于,所述側(cè)向內(nèi)粘結(jié)部(58)具有基本點(diǎn)狀構(gòu) 造或圓形構(gòu)造。
20. 如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)僅設(shè)置 在所述包封件(50)的熱量暴露側(cè)處。
21. 如權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的組合,其特征在于,所述熱保護(hù)罩(50)完全覆 蓋所述包封件(20)。
22. -種提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)(100),包括 第一層(122), 第二層(124), 至少一個(gè)如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的包封件(20)和熱保護(hù)罩(50)的組合,所述 包封件(20)設(shè)置在所述第一層(122)和所述第二層(124)之間, 所述第一層(122)、所述第二層(124)以及所述腔(16 ; 16a、16b)布置成使得在所述第 一層(122)和所述第二層(124)之間的距離響應(yīng)于所述腔(16 ;16a、16b)中的氣壓增加而 增大。
23. 如權(quán)利要求22所述的層狀結(jié)構(gòu)(100),其特征在于, 包括多個(gè)熱保護(hù)罩(50)和分別分配到所述熱保護(hù)罩(50)的包封件(20),所述包封件 (20)和所述熱保護(hù)罩(50)布置成在側(cè)向平面內(nèi)彼此具有距離(X)。
24. 如權(quán)利要求21或22所述的層狀結(jié)構(gòu)(100),其特征在于,包括多個(gè)所述包封件 (20)并具有絎縫毯的構(gòu)造,其中,所述第一層(122)和所述第二層(122)通過縫線(124)彼 此聯(lián)接,以使得形成多個(gè)囊袋(125),并且,其中,各包封件(20)均被插入相應(yīng)的囊袋(125) 中。
25. 如權(quán)利要求24所述的層狀結(jié)構(gòu)(100),其特征在于,各熱保護(hù)罩(50)均被插入相 應(yīng)的囊袋(125)中,以使得覆蓋相應(yīng)包封件(20)的熱量暴露側(cè)。
26. -種具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的織物(150),所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包括如權(quán)利要求21至25中任一項(xiàng) 所述的提供適應(yīng)性隔熱的層狀結(jié)構(gòu)(100)。
27. 如權(quán)利要求26所述的織物(150),其特征在于, 包括彼此相對(duì)布置的多個(gè)織物層(136、138、100),所述多個(gè)織物層(136、138、100)包 括熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)(136),所述熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)具有外側(cè)和內(nèi)側(cè),所述包封件(20)布置在 所述熱保護(hù)外殼結(jié)構(gòu)(136)的所述內(nèi)側(cè)上,而所述熱保護(hù)罩(50)布置在所述熱保護(hù)外殼結(jié) 構(gòu)(136)和所述包封件(20)之間。
【文檔編號(hào)】A41D31/00GK104507341SQ201280075052
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】A·皮格留西, S·豪爾 申請(qǐng)人:W.L.戈?duì)栍邢薰?br>