МНОГОСЛОЙНЫЙ ГИБКИЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к многослойным материалам и может быть использована при изготовлении гибких многослойных теплоизоляционных металлизированных материалов рулонного типа, обеспечивающих отражение инфракрасного излучения, в частности, средствах, обеспечивающих тепловую защиту трубопроводов и теплоизоляцию соответствующего оборудования с эксплуатационной температурой содержащихся в них веществ в диапазоне от 20°C до 300°C.
В настоящее время проблема создания гибких, недорогих и легко изготавливаемых теплоизоляционных материалов из гибких многослойных теплоизоляционных материалов рулонного типа, обеспечивающих отражение инфракрасного излучения, в частности, обеспечивающих эффективную тепловую защиту и теплоизоляцию, стоит достаточно остро.
Известна изоляционная система для труб (Патент США №4595615), которая включает в себя такие части как, стекловолоконный утеплитель, окружающий трубу; ламинированную, примыкающею к нему слоистую ленту, состоящую из слоя бумаги и стекловолокна с фольгой, соединенных с помощью адгезива, причем, адгезив в основе содержит изооктиловй акрилат полимер.
Недостатком известного решения является то, что в нем теплоизоляционный материал имеет повышенный вес и невысокую гибкость, что затрудняет его использование и применение, например, при соединении в единое целое отдельных элементов изделия, а так же его низкая эффективность вследствие недостаточного снижения теплопроводности слоев его утеплителя.
Известен более эффективный гибкий теплоизоляционный материал (Патент РФ на изобретение №2194915), содержащий основу в виде слоя, металлический слой и адгезив, отличающийся тем, что в него введен теплостойкий полимерный слой с температурой размягчения не ниже 110°C и температурой плавления не ниже 140°C, закрепленный посредством адгезива на основе, металлический слой выполнен в виде непрозрачного металлизированного покрытия полимерного слоя, нанесенного на последний с противоположной основе стороны, а основа - в виде слоя тканого или нетканого материала.
Однако известное изобретение так же обладает недостаточно низкой итоговой теплопроводностью, что снижает его эффективность, а так же обладает низкой технологичностью, вследствие сложности его установки на трубопроводы и (или) тепловое оборудование с высокой эксплуатационной температурой.
Целью заявляемой полезной модели является преодоление недостатков известных теплоизолирующих систем путем достижения технического результата - повышения эффективности и технологичности гибкого теплоизоляционного материала, в частности рулонного типа.
Для достижения указанного технического результата предлагается многослойный гибкий теплоизоляционный материал, содержащий как минимум три слоя утеплителя из нетканого материала, и как минимум два из них посредством адгезива кашированы алюминиевой фольгой. Причем первым слоем утеплителя служит фольгированный иглопробивной мат из стекловолокна или керамического волокна толщиной от 6 до 12 мм и толщиной фольги 35-50 мкм. Вторым (следующим) слоем утеплителя служит керамическое волокно толщиной от 9 до 75 мм. В качестве же финишного поверхностного слоя утеплителя использован фольгированный иглопробивной мат из стекловолокна толщиной от 6 до 25 мм и толщиной фольги 40-55 мкм, а в качестве адгезива применен быстроотвердевающий клей. Для удобства формирования каждый слой утеплителя в свою очередь закреплен с помощью ленточного фиксатора.
Многослойный гибкий теплоизоляционный материал может быть выполнен таким, что в качестве быстроотвердевающего клея в нем применен однокомпонентный бутадиен-стирольный состав.
Многослойный гибкий теплоизоляционный материал может быть выполнен таким, что в качестве ленточного фиксатора в нем использована бандажная армированная лента.
Многослойный гибкий теплоизоляционный материал может быть выполнен таким, что в качестве ленточного фиксатора в нем использован скотч.
Многослойный гибкий теплоизоляционный материал может быть выполнен таким, что в качестве ленточного фиксатора в нем использована фольга, армированная полимерной сеткой.
На Фиг. изображен пример применения заявленного многослойного гибкого теплоизоляционного материала для утепления трубопровода, где цифрами обозначены:
1. Труба (участок трубопровода).
2. Первый слой утеплителя (фольгированный иглопробивной мат из стекловолокна толщиной от 6 до 12 мм).
3. Фольга на поверхности первого слоя утеплителя толщиной 35-50 мкм.
4. Второй слой утеплителя (керамическое волокно толщиной от 9 до 75 мм).
5. Третий (финишный, поверхностный) слой утеплителя фольгированный иглопробивной мат из стекловолокна толщиной от 6 до 25 мм.
6. Фольга на поверхности финишного слоя утеплителя толщиной 40-55 мкм.
7. Ленточный фиксатор в виде бандажной армированной ленты.
Многослойный гибкий теплоизоляционный материал действует следующим образом.
Перемежающиеся друг за другом три слоя утеплителя, сформированные из иглопробивных матов из натканных материалов (а в случае когда эксплуатационная температура трубопровода превышает 300°C - из керамического волокна), внутренний слой утеплителя, сформированный из керамического волокна низкой теплопроводности, очень хорошо препятствуют расходованию тепла от нагретой трубы в окружающее пространство путем прямой теплопередачи и частично конвекцией. При достаточно высокой температуре эксплуатируемого трубопровода количество теплопотерь возрастет вследствие усиления теплового излучения. Для борьбы с потерями тепла от инфракрасного излучения предназначен внутренний слой фольги, приклеенный к поверхности первого слоя утеплителя в виде иглопробивного мата из стекловолокна.
Применение в качестве первого слоя утеплителя из стекловолокна или керамического волокна толщиной именно в промежутке от 6 до 12 мм обусловлено необходимостью достижения следующего технического результата: толщина менее 6 мм такого материала не обеспечивает достаточных теплоизоляционных свойств, а при толщине выше 12 мм неоправданно снижается технологичность при намотке слоя утеплителя, так как снижается гибкость материала, что приводит к существенному увеличению сложности и трудоемкости данной операции. Толщина же фольгированного покрытия толщиной именно от 35 до 50 мм определяется тем, что более тонкая фольга при работе с ней на данной операции часто прорывается и периодически требует замены, а более толстая фольга не обеспечивает достаточной гибкости металлизированного слоя утеплителя, увеличивая трудоемкость и, таким образом, снижая технологичность операции его намотки.
Применение в качестве второго (внутреннего) слоя утеплителя из стекловолокна толщиной именно в промежутке от 9 до 75 мм обусловлено необходимостью достижения следующего технического результата: толщина менее 9 мм такого материала не обеспечивает требуемых теплоизоляционных свойств, а при толщине выше 75 мм неоправданно снижается технологичность при намотке внутреннего слоя утеплителя, так как существенно снижается гибкость материала, что неизбежно увеличивает сложность и, как следствие трудоемкость, данной операции; однако, данный материал более гибок по своим свойствам, чем мат из стекловолокна, что и обуславливает возможность применять более толстый его слой (вплоть до 75 мм).
Применение в качестве финишного (внешнего, поверхностного) слоя утеплителя из стекловолокна толщиной именно в промежутке от 6 до 25 мм обусловлено необходимостью достижения следующего технического результата: толщина мата из стекловолокна менее 6 мм не обеспечивает достаточных теплоизоляционных свойств, а при толщине выше 25 мм неоправданно снижается технологичность при намотке слоя утеплителя, так как снижается гибкость материала, что приводит к существенному увеличению сложности и трудоемкости данной операции, но в отличие от операции намотки первого слоя, диаметр финишного слоя несколько выше, что и обуславливает возможность увеличения толщины используемого материала вплоть до 25 мм без существенного снижения трудоемкости, а значит и технологичности. Увеличением диаметра внешнего слоя наматываемого утеплителя определяется и оптимальная толщина фольгированного слоя. Так не допуская возможностей прорыва фольги с толщиной ниже 40 мм, допустимо применение ее толщины до 55 мм без существенного увеличения жесткости материала, что обеспечивает достаточно высокий уровень технологичности на данной операции.
Таким образом конструкция заявляемого многослойного гибкого теплоизоляционного материала в конечном итоге приводит к снижению суммарных тепловых потерь эксплуатируемого трубопровода или другого теплового оборудования. Использование в заявляемой полезной модели быстроотвердевающего клея и закрепление каждого слоя утеплителя ленточным фиксатором, обеспечивает легкость ее сборки, что обеспечивает повышение технологичности.
Применение в качестве адгезива однокомпонентного бутадиен-стирольного состава клея, обеспечивает возможность проведение работ по формированию заявленного многослойного гибкого теплоизоляционного материала в условиях низких отрицательных температур, что так же приводит к улучшению технологичности. Применение различных вариантов ленточного фиксатора так же позволяет улучшить параметры технологичности, а наличие фольги, армированной полимерной сеткой еще и дополнительно увеличивает эффективность заявляемой полезной модели за счет дополнительного снижения теплопотерь путем отражения остаточного излучения.
Промышленная применимость.
Фольгированные маты изготавливаются промышленным способом путем кэширования фольгой стандартных иглопробивных матов из стекловолокна, применение для сборки заявляемого многослойного гибкого теплоизоляционного материала ленточного фиксатора обеспечивает простоту этого процесса, не требующего высокой квалификации работников. Высокая технологичность заявляемого многослойного гибкого теплоизоляционного материала обеспечивает его широкое использование в промышленности, в частности в области теплоэнергетики.