ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к строительной отрасли, в частности к многослойным материалам, и может быть использована при изготовлении гибких многослойных теплоизоляционных материалов.
Известен рулонный утеплитель (патент РФ №34572, опубликованный 10.12.2003), содержащий вспененный полиэтилен, покрытый алюминиевой фольгой, причем на поверхности фольги по длине рулона расположены прокладки из эластичного теплоизолирующего материала, на которых закреплено ограничивающее полотно из полиэтиленовой пленки, при этом между прокладками расположены перемычки.
Недостатком данного аналога является сложность технологии производства, требующей изготовления дополнительных форм, которые бы позволяли формировать прокладки из эластичного теплоизолирующего материала.
Известен многослойный гибкий теплоизоляционный материал (патент РФ №143267, опубликованный 20.07.2014), 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.
Данный аналог имеет ограниченной толщины слой утеплителя, что затрудняет его использование и применение, например, при соединении в единое целое нескольких слоев утеплителя, для увеличения тепловой эффективности, требуются дополнительные крепежные элементы.
Известна замковая технология теплоизоляционного материала для бесшовной сварки соединительных замков (Патент РФ 2645190, опубликованный 16.02.2018), включающая два слоя утеплителя рулонного формата, состоящего из несшитого вспененного полиэтилена (НПЭ) и теплоотражающего покрытия, поверхности которых склеивают между собой посредством строительного фена путем нагревания склеиваемых поверхностей до температуры 110-120°C для достижения цельного герметичного бесшовного теплоизоляционного полотна, полностью сформированного из утеплителя НПЭ рулонного формата. Соединительные замки вырезаются двумя способами: непосредственно в процессе производства утеплителя и являются неотъемлемым элементом готовой продукции либо в момент производства монтажных работ на объекте в случае, когда по условиям монтажа требуется дополнительное замковое соединение.
Данная технология описывает возможность стыковки теплоизоляционных материалов, позволяющей устранить теплотехнические дефекты теплоизоляционной оболочки и обеспечить цельное герметичное полотно системы теплоизоляции, однако так же, как и предыдущий аналог не имеет возможности увеличения толщины теплоизоляционного материала для повышения тепловой эффективности, без использования дополнительных крепежных элементов, либо без увеличения толщины самого вспененного полимера.
Известен утеплитель ПЕНОФОЛ Супер NET (интернет ресурс: https://iobogrev.ru/penofol-dlja-uteplenija-balkona) содержащий два полотна вспененного полиэтилена, при этом между полотен расположена полиэтиленовая сетка, образующая внутри замкнутые ячейки, содержащие воздушные полости, причем полотна с внешней стороны могут быть покрыты полированной алюминиевой фольгой.
Недостатком данных аналогов является сложность технологии производства, требующей изготовления дополнительных форм, которые бы позволяли формировать между слоями прокладки из эластичного теплоизолирующего материала, для образования воздушных полостей. При этом такой материал обладает из-за ограниченности его толщины, поскольку он содержит только два слоя вспененного полиэтилена, не достаточной теплопроводностью.
Целью данной полезной модели является создание теплоизоляционного материала, с достаточно низкой итоговой теплопроводностью, без изменений параметров производства утепляющего слоя в виде вспененного полимера либо другого нетканого материала, а только технологии формирования самого теплоизоляционного материала.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в низкой теплопроводности материала при простоте изготовления и крепления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что теплоизоляционный многослойный материал, содержит слои плоского полотна вспененного полимера, при этом слои соединены между собой при помощи швов с образованием воздушных прослоек между местами соединения.
В предпочтительном варианте изготовления теплоизоляционного многослойного материала, по меньшей мере, один слой вспененного полимера покрыт слоем теплоотражающего металлизированного материала.
В другом предпочтительном варианте, по меньшей мере, один слой вспененного полимера с двух сторон покрыт теплоотражающим металлизированным материалом.
В качестве вспененного полимера используют вспененный полиэтилен или вспененный каучук или вспененный полипропилен.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления полезной модели, материал содержит замки для бесшовного соединения, например, как указано в патенте РФ 2645190.
Слои полотна полимера могут быть соединены при помощи клеевого соединения, а соединительный шов является клеевым, либо путем нагрева, а соединительный шов является сварным.
Соединительный шов представляет собой соединительную линию вдоль полотна, либо представляет собой прерывистую линию, состоящую из отрезков или точек, отстоящих друг от друга на любом расстоянии.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления полезной модели, в качестве теплоотражающего металлизированного материала используют алюминиевую фольгу либо металлизированную полимерную пленку.
Таким образом, каждый вспененный слой может быть выполнен как без теплоотражающего металлизированного материала, так содержать один теплоотражающий материал, так покрыт таким теплоотражающим металлизированным материалом с каждой стороны вспененного слоя.
Для улучшения тепловой эффективности данного теплоизолирующего материала состоящего из вспененного полимера, например вспененного каучука, либо вспененного полиэтилена, либо вспененного полипропилена, покрытого слоем теплоотражающего материала (обеспечивающего отражение инфракрасного излучения), например, алюминиевой фольги либо металлизированной многослойной полимерной пленки, или без него для улучшения теплопроводных свойств материала, а также упрощения и удешевления производства в представленном многослойном теплоизолирующем материале применяется дополнительный слой аналогичного вспененного полимера, соединенный в нескольких точках с первым слоем с образованием герметичной воздушной прослойки. Применение дополнительных слоев из аналогичного материала позволит изготавливать данный теплоизоляционный материал без существенного удорожания производства. Наличие дополнительных слоев из металлизированного теплоотражающего материала позволяет также улучшить теплопроводные свойства материала.
В качестве вспененного полиэтилена может использоваться сшитый физически, сшитый химически или не сшитый полиэтилен.
Слои предложенного материала соединены между собой локально при помощи швов с образованием воздушных прослоек между местами соединения.
Наличие воздушных прослоек между слоями вспененного полимера улучшают теплопроводные свойства материала, а именно делают материал менее теплопроводным.
Под прослойками воздуха в настоящем техническом решении понимается тонкий промежуток, слой между слоями полотен вспененного полимера. При этом толщина такого промежутка может быть минимальна, вплоть до микроскопической. В производстве полотна вспененного полимера укладывают друг на друга вплотную и соединяют между собой при помощи клеевого или сварного шва. В этом случае прослойка образуется между лежащими друг на друге слоями полотен вспененного полимера, и увидеть ее можно только в микроскоп (т.е. является микроскопической).
Тестирование такого материала показало, что его теплопроводность ниже значений материала из монослоя вспененного полимера аналогичной толщины. Было установлено, что теплопроводный свойства материала улучшаются с увеличением количества слоев вспененного полимера.
При этом было установлено, что толщина каждого слоя вспененного полимера должна быть не менее 2 мм. Однако с необходимой толщиной материала толщина каждого слоя вспененного полимера может увеличиваться.
Для обеспечения однородности полотна теплоизоляционного материала, сохранения тепла внутри и повышения теплосберегающих свойств системы теплоизоляции, на краях материала имеется замок для соединения.
В одном предпочтительном варианте выполнения полезной модели замок выполнен в виде выступа меньшей толщины, чем материал, например, ∟- образной формы, позволяющий накладывать на него другую часть теплоизоляционного материала так же имеющего выступ, выполненный зеркально, которые плотно прилегают друг к другу. Закрепляют замки между собой при помощи фена, либо клеевого соединения. В качестве клеевого соединения может быть использован дополнительно нанесенный на основной слой полотна вспененного полиэтилена слой полиэтиленовой пленки, приобретающий клеящие свойства путем нагрева, что способствует уменьшению трудозатрат и расходов на проведение ремонтно-изоляционных работ при монтаже утеплителя, сохраняя при этом необходимую для снижения теплопроводности целостность полотна.
В другом варианте края теплоизоляционного материала могут иметь срезанную поверхность под углом. При этом скрепляемое полотно материала имеет аналогичный срез, выполненный зеркально по сравнению со срезом первого полотна. При наложении которого на первое полотно образуется соединение под данным углом по всей площади среза теплоизоляционного материала друг.
В указанных случаях обеспечивается надежное крепление рулонного теплоизоляционного утеплителя или материала из полотен с достижением цельного герметичного теплоизоляционного покрытия, что исключает возникновение щелей и сквозняков. В результате создается герметичная теплоизоляционная оболочка (или теплоизоляционное полотно), препятствующая соприкосновению потоков холодного и теплого воздуха и, как следствие, образованию влаги.
Замки вырезаются двумя способами: непосредственно в процессе производства утеплителя и являются неотъемлемым элементом готовой продукции либо в момент производства монтажных работ на объекте в случае, когда по условиям монтажа требуется дополнительное замковое соединение.
Кроме этого материал может быть выполнен без замков. Тогда скрепление полотен может производиться другими известными способами, например, встык встык, а швы соединения проклеиваться термоизолирующей лентой.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен схематично изображенный многослойный теплоизоляционный материал, где 1 - полотно вспененного полимера, 2 - теплоотражающее металлизированное покрытие, 3 - дополнительный слой аналогичного вспененного полимера, 4 - воздушная прослойка, 5 – точка соединения полотен вспененного полиэтилена (шов).
Для специалиста очевидно, что предложенная фигура - это частный случай изображения материала. В заявленном материале слоев может от 2х и более. Чем больше слоев, тем больше его толщина и больше его термическое сопротивление, тем больше воздушных прослоек и меньше теплопроводность материала. При этом каждый слой может содержать одно или два теплоотражающее металлизированное покрытие или быть без этого покрытия.
Предложенный материал может быть выполнен в виде отдельного полотна, либо в виде рулона. Слой полимера представляет собой вспененный полиэтилен 1, а слой покрытия металлизированную многослойную полимерную пленку 2.
Для повышения тепловой эффективности теплоизоляционного материала без существенного удорожания данного материала применяется дополнительные слои вспененного полиэтилена 3, которые соединяется с основным слоем 1 при помощи клеевого соединения, представляющего из себя нанесенную на дополнительный слой вспененного полиэтилена 3 полиэтиленовую пленку, подвергнутую соответствующей тепловой обработке, при которой обеспечивается склеивание соответствующих элементов предлагаемого теплоизоляционного материала посредством размягчения при помощи строительного фена до приобретения клеящих свойств полиэтиленовой пленки. Дополнительный слой 3 соединяется с основным 1 в нескольких точках 5, по площади с учетом образования ячеек с прослойкой воздуха 4, коэффициент теплопередачи которого ниже, чем у вспененного полиэтилена, что позволяет без существенного увеличения толщины материала снизить его теплопроводность. Количество точек соединения 5 подбирается с учетом размеров полотна вспененного полиэтилена, данные точки соединения полотен вспененного полиэтилена 1 и 3 могут образовывать узор, либо в виде пунктира, формируя при этом множество ячеек с воздушными прослойками 4. В зависимости от ширины материала толщина шва может быть различной и достигать 200 мм.
При необходимости, перед дублированием основы (вспененного полиэтилена) ее дополнительный слой может быть покрыт слоем металлизированной многослойной полимерной пленки, либо алюминиевой фольги, что позволит придать дополнительному слою способность отражать инфракрасное излучение.
При выполнении каждого слоя с металлизированной многослойной полимерной пленкой, последняя имеет внешний полимерный слой, который соединяется с аналогичной пленкой другого слоя при помощи термосварки.
Для соединения частей теплоизоляционного материала в единое полотно, дополнительный слой вспененного полиэтилена 3 имеет замок для соединения.
В качестве примера выполнения настоящего технического решения замок выполнен в виде выступа меньшей толщины чем материал, позволяющий накладывать на него другую часть теплоизоляционного материала так же имеющего аналогичный выступ, закрепляя их между собой при помощи фена, либо клеевого соединения. Такое соединение способствует уменьшению трудозатрат и расходов на проведение ремонтно-изоляционных работ при монтаже утеплителя, сохраняя при этом необходимую для снижения теплопроводности целостность покрывной поверхности.
Таким образом, использование данной полезной модели позволит повысить эффективность теплоизоляционного материала, при минимальных затратах и при простоте изготовления за счет образования прослоек воздуха между слоями вспененного полимера, значительно снижая теплопроводность, возможности герметичного соединения при монтаже частей материала между собой в единое полотно без образования щелей и стыков, что препятствует выходу теплового потока наружу и образования мостиков холода.