JOHNS-MANVILLE CORPORATION.
Enveloppe composite d'isolation thermique
La présente invention concerne des enveloppes stratifiées flexibles d'isolation thermique pour les conduites, les réservoirs, les récipients et les canalisations à chaud et à
froid. Les enveloppes réalisées suivant l'invention procurent également une protection contre la corrosion et les incendies
par étincelles aux conduites, aux réservoirs, aux récipients et
aux canalisations, etc., tout en procurant également cette même protection contre les incendies par étincelles lorsqu'elles sont utilisées sur des parois, des toitures, des panneaux, etc..
On a employé ou suggéré une large gamme de matériaux pour former des enveloppes et une isolation thermique pour un certain nombre de raisons différentes, notamment un aspect plus
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tion de l'isolation à des canalisations. Seuls ou en combinaisons différentes, ces matériaux englobent les enveloppes en aluminium et autres enveloppas métalliques, la grosse toile, le papier d'amiante, de même que les revêtements constitués de nombreuses ma-
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fié constitué de fluorure de polyvinyle sur un feutre d'amiante imprégné de néoprène. Dans un autre type de recouvrement commercial d'isolation, on emploie, comme élément de renforcement, des dessins de fils de fibres de verre entre un papier kraft retardateur de combustion et la face d'une feuille d'aluminium sur laquelle ce papier est lié. Cette feuille peut comporter, sur son autre face, un revêtement pigmenté de résine vinylique. Les dessins de fils de renforcement sont habituellement assez visibles sur les deux faces des produits. De même, le revêtement pigmenté réduit la réflexion de la chaleur par la couche d'aluminium.
Dans les enveloppes flexibles stratifiées de la présente invention, on utilise des matériaux en feuilles connus, mais deux de ces matériaux n'ont manifestement jamais été employés comme éléments d'un matériau composite formateur d'enveloppe.
De plus, les combinaisons et les sytèmes de la présente invention offrent des combinaisons exceptionnelles et améliorées de résultats souhaitables, dont certains d'une nature inattendue.
En conséquence, la présente invention fournit une enveloppe flexible stratifiée d'isolation thermique caractérisée en
ce qu'elle comporte une mince pellicule d'un métal réfléchissant la chaleur, déposée sur la face intérieure d'une pellicule d'arrêt de vapeur en résine synthétique. La présente invention fournit é-gaiement une enveloppe stratifiée flexible d'isolation thermique
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che de fibres d'amiante feutrées contenant une résine liante et des fibres de verre de renforcement.
D'autres aspects de l'invention concernent, avec des détails plus spécifiques, des combinaisons ou des formes de réalisation pouvant comporter des éléments tels qu'une couche d'une masse d'un matériau d'isolation liée à l'enveloppe d'isolation, une pellicule d'arrêt de vapeur en une résine de polyester linéaire (par
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tement d'aluminium réfléchissant déposé sur cette pellicule, une résine liante (par exemple, le chlorure de polyvinyle) dans la couche d'amiante, une étoffe en canevas léger de fibres de verre dans la couche d'amiante, ainsi qu'une résine de fluorocarbone, en particulier, une pellicule de fluorure de polyvinyle, comme couche superficielle extérieure.
L'homme de métier reconnaîtra d'autres aspects encore de l'invention, ainsi que ses avantages à la lecture de la description détaillée ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 montre une forme de réalisation d'un article de l'invention par une vue en coupe fortement agrandie dans laquelle les épaisseurs relatives des couches du matériau composite formateur d'enveloppe sont quelque peu déformées, afin de rendre l'illustration plus claire; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une autre forme de réalisation d'un article de la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe partielle fortement agrandie prise dans le même plan des détails du même article, dans lequel les épaisseurs relatives des couches sont quelque peu déformées, afin de rendre l'illustration plus claire;
la figure 4 montre une autre modification par une vue en coupe analogue à la figure 2.
Les matériaux formateurs d'enveloppes de la présente invention sont des articles composites ou stratifiés comprenant au moins deux et, de préférence, trois couches principales d'une nature flexible, liées avec souplesse en un matériau unitaire en feuille approprié pour recouvrir les surfaces planes et les surfaces comportant des courbes simples.
On forme une enveloppe composite 8 représentée à la figure 1 et également à la figure 3 avec des couches supplémentaires 9 et 10 en liant, au moyen d'un adhésif, toutes les faces adjacentes de trois matériaux en feuille préformés, pour former un matériau d'enveloppe d'une seule pièce présentant une meilleure combinaison de propriétés comparativement aux enveloppes de la technique antérieure. Dans cette forme de réalisation, la couche superficielle intérieure devant entrer en contact avec une isolation thermique classique autour d'une canalisation, etc., ou avec la conduite dénudée elle-même dans certaines applications, <EMI ID=5.1>
sine de polyester 1 sur la face intérieure de laquelle est déposé, à la vapeur, un revêtement extramince d'aluminium 2. La face métallique de cette résine métallisée est liée, au moyen de l'adhésif 3, à une face d'une couche centrale 4 d'un papier d'amiante dans laquelle est enrobée une couche de renforcement 5 d'une étoffe en canevas léger et à mailles ouvertes de fibres de verre. De préférence, la couche 4 contient également une résine liante. Une autre couche d'adhésif 6 sert à coller l'autre face de la couche d'amiante 4 à la face intérieure d'une couche superficielle extérieure 7 d'une pellicule de fluorure de polyvinyle.
Bien qu'il soit possible d'omettre la couche superficielle intérieure 1 en résine dans certaines formes de réalisa- <EMI ID=6.1>
n'est pas nécessaire, la structure composite ainsi obtenue perd de la sorte certaines qualités souhaitables. La pellicule de résine tenace 1 sert à protéger la couche d'amiante 4 contre les détériorations physiques; elle constitue un support commode, économique et disponible dans le commerce pour le revêtement métallique; elle ast une forme d'isolation très légère et très souple réfléchissant efficacement la chaleur et elle protège une face de la mince couche métallique 2 contre la corrosion en étanchéifiant la face de résine du revêtement métallique contre l'exposition aux vapeurs, aux gaz et aux liquides. Cette corrosion altérerait fortement l'efficacité de la couche 2 lors d'un rayonnement de chaleur par réflexion.
On peut utiliser une large variété de compositions plastiques pour la pellicule superficielle 1 de telle sorte que celleci réponde aux conditions que requiert la formation d'une pellicule formant un substrat approprié pour la métallisation à la vapeur et présentant une faible perméabilité à la vapeur d'eau
(par exemple, une perméabilité suffisamment faible pour atteindre une valeur inférieure à environ 2 perms dans une enveloppe composite), de préférence, une perméabilité aussi faible que possible. On peut utiliser des polyesters linéaires, c'est-à-dire
des produits réactionnels polymères de dihydroxy-alcools et d'acides organiques dibasiques. On peut obtenir d'excellents résultats avec une pellicule de téréphtalate de polyéthylène métallisée présentant une très faible perméabilité pour la vapeur d'eau et ayant une haute stabilité dimensionnelle en combinaison avec une bonne résistance à la chaleur. Une résine transparente est préférée si l'on veut tirer le profit maxi.mum du revêtement métallique en tant que réflecteur de chaleur.
On envisage également l'emploi d'autres résines pour la pellicule 1, par exemple, le chlorure de polyvinyle, le fluorure de polyvinyle, d'autres fluorocarbones et même des copolymères de chlorure de vinyle et de chlorure de vinylidène dans des applications dans lesquelles le retrait ne pose aucun problème.
Le revêtement métallique peut être n'importe quel métal pouvant réfléchir la chaleur et pouvant être appliqué par
des procédés classiques de dép8t à la vapeur pour former, sur la pellicule de résine 1, un revêtement 2 analogue à un miroir. C'est ainsi que le métal peut être l'aluminium, le chrome, le cuivre, le nickel, l'argent, l'or, etc., ou encore des alliages de ces métaux ou d'autres. L'aluminium est généralement préféré, étant donné qu'il donne de bons résultats et qu'il est économique. On peut obtenir aisément, dans des quantités adéquates et
à un prix raisonnable, une pellicule préformée de téréphtalate
de polyéthylène comportant, sur une face, un revêtement d'aluminium déposé à la vapeur.
L'épaisseur de la couche d'arrêt de vapeur métallisée
1 peut se situer dans un large intervalle, par exemple, entre environ 0,00635 mm et 0,101 mm, mais elle est spécifiquement comprise entre environ 0,0127 et 0,038 mm. L'épaisseur de la couche métallique déposée à la vapeur 2 est négligeable. cette couche étant habituellement un revêtement extramince de moins de 0,000254 mm. Bien qu'elle soit extramince, la couche métallique 2 assure, dans la pellicule de résine métallisée, une perméabilité à la vapeur de loin inférieure à celle d'une pellicule de résine pure.
La couche fibreuse feutrée 4 peut être n'importe quel voile fibreux imperméable, mais elle est, de préférence, un voile de fibres de verre en mèches ou un papier d'amiante formé à partir d'une bouillie de fibres d'amiante individuelles dans l'eau sur une toile métallique mobile, de la même manière que dans les opérations de fabrication du papier. L'étoffe de renforcement 5 en canevas léger de fibres de verre est introduite au moment voulu du procédé pour venir se placer à la moitié de l'épaisseur, tandis que les fibres d'amiante se déposent sur la toile métallique. De même, il est souhaitable que la bouillie contienne une matière liante telle qu'un latex de caoutchouc ou de chlorure de polyvinyle, cette matière restant flexible et augmentant la résistance du papier.
Un liant de chlorure de polyvinyle flexible est généralement préféré en raison de sa propriété auto-extinguible et il
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che d'amiante.
La couche 4 est la couche la plus volumineuse de la structure composite; elle a spécifiquement une épaisseur d'environ 0,381 à 0,762 mm. Cette masse contribue à réduire"lteffet télégraphique" du dessin de l'étoffe en canevas léger sur les surfaces du matériau formateur d'enveloppe. Toutefois, la couche d'amiante fibreuse peut avoir une épaisseur allant jusqu'à
1,016 mm ou plus ou elle peut être aussi mince qu'environ 0,254 mm, cette épaisseur-dépendant largement du coefficient désiré de .transfert de chaleur par conduction à travers l'enveloppe, ainsi que de la flexibilité désirée. Ces deux propriétés dépendent principalement de l'épaisseur de la couche d'amiante.
L'étoffe en canevas léger 5 peut être tissée à partir de fils de téréphtalate de polyéthylène ou de nylon lorsque la résistance de l'enveloppe aux températures élevées n'est portante, mais les fils en fibres de verre sont habituellement
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forme de pellicules robustes d'une épaisseur de 0,0127 à 0,110 mm
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de polyvinyle est une couche de finition préformée extrêmement durable pour une exposition à tous les types d'agents atmosphériques, de solvants ordinaires, d'agents de nettoyage puissants, de gaz et de liquides corrosifs.
La surface d'une pellicule de fluorure de polyvinyle est avantageusement rendue réceptive vis-à-vis d'une liaison par adhésif moyennant une activation superficielle sur ses deux faces, par exemple, conformément aux brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.133.854, 3.228.823 et 3.369.959. Ces brevets sont mentionnés dans la présente spécification à titre de référence concernant le principe de l'activation superficielle et certains
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Outre les résines époxy, les polymères d'addition vinyliques, les acrylates de polyalkyle et d'autres adhésifs mentionnés dans ces brevets, on peut utiliser les colles à base de caoutchoucs synthétiques, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.376.854, également mentionné ici à titre de référence. En règle générale, un adhésif élastomère est préféré pour former des liaisons flexibles entre les couches flexibles. Les adhésifs précités peuvent être utilisés comme agents liants pour les deux faces de la couche centrale de feutre d'amiante 4, c'est-à-dire <EMI ID=15.1>
adhésive 6, même lorsque la pellicule extérieure de résine 7 est pigmentée, afin d'obtenir une résistance maximale à la détérioration résultant d'une exposition prolongée à la lumière solaire, il est souvent souhaitable d'incorporer, à l'adhésif, un agent pouvant résister à cette dégradation. Ces agents sont bien connus et l'on mentionnera, par exemple, le noir de carbone cité dans certains des brevets ci-dessus ou un agent absorbant la lumière ultraviolette, par exemple, une benzophénone substituée
compatible/
compatible ou un benzotriazol substitué/choisi parmi ceux énumérés dans la liste figurant aux pages 1008 - 1009 de "Modern Plastics Encyclopedia", 1969-1970, "Breskin Publications, Inc.", Bristol, Connecticut.
La figure 2 est une coupe transversale générale partielle de l'épaisseur (prise dans le sens de la machine ou dans le plan longitudinal) d'une autre forme de réalisation de l'invention. Cette figure montre une mince enveloppe stratifiée et relativement dense 8 à laquelle est liée une série de bandes distinctes et contiguës 9 d'une isolation thermique en voile fibreux inorganique. La figure 3 est une vue en coupe agrandie
(dans le même plan) de la même forme de réalisation que celle représentée à la figure 2. Cette figure montre la couche adhésive
10 liant les bandes 9 à l'enveloppe composite 8 qui est constituée des couches désignées par les chiffres de référence 1 à 7 inclus.
Le matériau d'isolation de la couche 9 sert à minimiser le transfert de chaleur par conduction; dès lors, il est un matériau relativement volumineux contenant un important volume de vides ou d'espace d'air mort. A cet effet, on peut utiliser des mousses de polyuréthane flexibles ou d'autres résines en mousse flexible ayant des caractéristiques thermiques appropriées. Toutefois, il est souvent préférable d'utiliser des voiles d'isola-tion constitues essentiellement de fibres inorganiques telles
que les fibres de verre et la laine minérale. Ces voiles sont incombustibles et ils peuvent être utilisés dans une large gamme de températures opératoires. De même, on peut utiliser une isolation coûteuse en feutre céramique dans certains cas spéciaux, par exemple, lorsque des conditions de température exceptionnellement élevée justifient les frais supplémentaires.
Les bandes 9 peuvent être obtenues à partir de plaques ou de voiles classiques et relativement rigides de fibres inorganiques que l'on imprègne avec des agents liants classiques.
Par exemple, des plaques spécifiques de fibres de verre ayant
des densités d'environ 8,009 à 32,036 kg/m3 ou plus et des épaisseurs d'environ 12,7 à. 50,8 mm ou plus peuvent être découpées en bandes d'environ 12,7 à 50,8 mm de large avec une section transversale rectangulaire uniforme, que l'on dispose en bandes 9
dans les articles composites de la présente invention. Une importante flexion intervient habituellement lorsqu'on adapte les produits de la présente invention à des conduites ou d'autres surfaces courbes. Toutefois, les plaques ou les voiles plats
de fibres de verre ne possèdent pas la souplesse nécessaire pour le pliage dans le sens transversal ou n'importe quel autre sens, étant donné que les fibres ou les fils individuels sont déposés sous forme hachée en une série de couches parallèles disposées chacune au-dessus de la couche précédente, puis immobilisées
avec un agent liant. On observe une orientation désordonnée de la matière fibreuse dans chacune des.couches parallèles, mais relativement peu de fibres sont orientées en profondeur pour s'étendre à travers l'une ou l'autre ou toutes les couches; dès lors, on peut dire que l'orientation des fibres est essentiellement plane, les fibres étant disposées principalement dans une série
de plans pratiquement parallèles. Dès lors, la plaque ou le voile d'isolation est relativement rigide et sa surface ne peut être étirée ou réduite en longueur ou en largeur lorsque cela est né- cessaire pour plier un matériau en feuille d'une importante é- paisseur. Toutefois, cette plaque peut être comprimée et son é- paisseur peut être réduite, notamment dans une direction pratiquement perpendiculaire à l'alignement en plan des fibres. Dans les articles de la présente invention, les bandes 9 sont disposées
de façon à réorienter les plans d'orientation des fibres, si
bien que ces plans sont pratiquement perpendiculaires aux surfaces des nouveaux articles stratifiés, plutôt que de leur être parallèles. On peut dire qu'à la suite dé cette réorientation, les plans des fibres sont pratiquement perpendiculaires à l'enveloppe stratifiée et parallèles l'un à l'autre. Dès lors, les
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matériau d'enveloppe flexible 8, la feuille composite peut subir une flexion, tandis que les bandes 9 sont comprimées et deviennent plus étroites au cours de la flexion concave de cette face de la feuille composite.
L'adhésif 10 utilisé pour lier la masse d'isolation 9
à la surface de l'enveloppe stratifiée peut être un adhésif à chaud ou un des-adhésifs décrits ci-après, notamment les résines époxy, ainsi que du caoutchouc nitrile synthétique modifié avec une résine de phénol-formaldéhyde, ainsi que d'autres produits connus dans la technique. Les adhésifs à chaud contiennent souvent une substance à poids moléculaire relativement bas choisie parmi le groupe comprenant les cires d'esters ou de paraffines,
de même que les résines de colophane, les résines alkydes, les résines de terpène et les résines de coumarone-indène en mélange avec une proportion limitée de polymères à poids moléculaire supérieur tels que l'acétate de polyvinyle, les méthacrylates de polybutyle, le polyéthylène, le polyisobutylène et le polystyrène, avec un plastifiant liquide. Parmi les formulations recommandées pour la liaison à chaud en général, il y a les mélanges des produits réactionnels de polyéthylène, d'acétate de polyvinyle et
de polyamide avec les acides gras dimérisés et les diamines.
Une autre forme de réalisation de l'enveloppe d'isolation de la présente invention est illustrée à la figure 4 dans laquelle une très mince feuille d'aluminium 20 est intercalée dans la mas.se d'isolation en vue de réfléchir le rayonnement de chaleur. Dans cette modification particulière, chacune des bandes de voile fibreux 9 est constituée de deux sections 18 et 19 liées aux faces opposées de la feuille 20 avec un adhésif connu dans la technique et efficace à la fois sur l'aluminium et sur les fibres de verre ou les fibres de laine minérale. Les sections
18 et 19 sont découpées dans les mêmes types de plaques ou de voiles fibreux que les bandes unitaires 9 de la forme de réalisation des figures 2 et 3, tandis que l'orientation des fibres par rapport à l'enveloppe stratifiée 8 et la liaison sont également semblables.
En général, la feuille 20 est utilisée comme réflecteur primaire de chaleur avec le revêtement métallique 2 et l'on constate que cette structure peut entraîner une réduction surprenante des températures de la couche extérieure 7 par rapport
à celles obtenues dans des conditions comparables avec une enveloppe d'isolation composite se différenciant uniquement par l'omission de la feuille 20.
Afin d'illustrer le procédé de formation d'un matériau d'enveloppe composite spécifique suivant la présente invention, on applique un revêtement adhésif à une des deux faces activées d'une bande de 0,0381 mm d'épaisseur d'un fluorure de polyvinyle approprié et disponible dans le commerce en faisant passer cette bande à travers un dispositif d'enduction classique contenant une solution d'un adhésif de caoutchouc synthétique du type à base de <EMI ID=17.1>
également disponible dans le commerce. Ensuite, on sèche le revêtement adhésif au cours du passage de la bande à travers un four, puis on stratifie la face enduite de la bande de matière plastique en contact avec une face d'une bande d'un papier d'amiante approprié de 0,635 mm d'épaisseur avantageusement renforcé, par exemple, par une étoffe intérieure en canevas léger de fibres de verre n[deg.] 8 x 8 et comportant une résine liante de chlorure de polyvinyle. On effectue la liaison en faisant passer les bandes assemblées à travers des rouleaux pinceurs, un rouleau en caoutchouc non chauffé appuyant sur la face exposée de fluorure de polyvinyle, tandis qu'un rouleau d'acier chauffé appuie sur la face de papier d'amiante.
Ensuite, par des procédés analogues, avec le même adhésif de caoutchouc synthétique, on enduit la face métallisée par dépôt d'aluminium à la vapeur d'une bande appropriée de téréphtalate de polyéthylène de 0,0228 mm, puis on sèche au four et on stratifie cette bande sur la face d'amiante de la structure composite d'amiante/fluorure de polyvinyle dans les mêmes rouleaux pinceurs.
Le matériau d'enveloppe particulier formé par le procédé ci-dessus a une épaisseur totale de 0,635 mm, soit la môme épaisseur que l'épaisseur initiale de la couche d'amiante renforcée, par suite de la compression de cette couche par les rouleaux pinceurs. Ce matériau possède une résistance à la traction habituellement de loin supérieure à 8,73 kg/cm de largeur avec une couche d'arrêt de vapeur d'une valeur de 0,02 perm (transmission
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rence de pression de mercure). Le matériau composite peut être utilisé efficacement comme recouvrement d'isolation thermique atteignant des températures superficielles comprises entre une
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male pouvant atteindre 204,4[deg.]C ou plus lorsque la couche de résine d'arrêt de vapeur 1 est omise de l'assemblage.
En outre, le stratifié précité a une plus grande résistance à la flamme que l'aluminium pur,lequel fond à environ
660[deg.]C,et il constitue l'enveloppe la plus courante pour des isolations de canalisations utilisées à l'extérieur. La nouvelle structure composite résiste efficacement à des températures de
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tant intacts, puisqu'ils sont protégés par l'amiante; on constate également que cette structure résiste à des températures plus élevées et qu'elle peut avoir une propriété ignifuge à des tempé-
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avantages encore de ce matériau d'enveloppe seront décrits ci- après.
Les structures composites de la présente invention peuvent être utilisées pour recouvrir pratiquement n'importe quel
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de calcium, les matériaux de fibres de verre en mousse et les ma- �'
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voiles et en nappes, etc.. Ces enveloppes peuvent être utilisées pour recouvrir ces types d'isolations sur les systèmes de cana- lisations, les réservoirs, les récipients, les conduites et pra- tiquement tous les types d'équipements isolés. Dans certains
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nudées et d'autres surfaces non isolées avec les enveloppes de
la présente invention, par exemple, en guise de protection contre
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f Pour former l'article composite représenté à la figure 3, on découpe transversalement, en bandes de 25,4 mm de large, des plaques de fibres de verre de 25,4 mm d'épaisseur d'une den-
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Sur la face exposée de la pellicule de polyester 1 de la bande du matériau d'enveloppe,on applique, à l'état fondu, un revêtement 10 d'un adhésif classique à chaud du type mentionné précédemment. Lorsqu'elles ont été réorientées, les bandes de fibres de verre sont liées en disposant leur longueur transversalement
(c'est-à-dire en croix ou dans une direction opposée au sens de la machine) par rapport à cette bande et fermement en contact avec le revêtement d'adhésif 10, tandis que ce dernier est toujours à l'état fluide.
La réorientation consiste à faire tourner chaque bande de 90[deg.] sur son sens longitudinal de façon que les plans parallèles dans lesquels les fibres de verre sont principalement disposées, soient pratiquement perpendiculaires à la bande ou à la surface de l'enveloppe; de même, afin de pouvoir effectuer commodément un emmagasinage en rouleau, il est souhaitable que ces plans s'étendent en travers de la bande. Les bandes 9 sont parallèles et, de préférence, en contact mutuel, mais elles sont avantageusement distinctes sans aucune liaison adhé- sive importante entre leurs faces contiguës. Après refroidissement de l'adhésif, l'isolation obtenue et munie d'une enveloppe
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tantes autour d'axes s'étendant transversalement par rapport à
la bande et ce, sans former des craquelures, des gondolements ou; des rides peu esthétiques.
Outre la facilité d'adapter une isolation complète en
un matériau d'une seule pièce, on peut enlever entièrement une on plusieurs bandes adjacentes ou séparées 9 sur une importante partie de leur épaisseur, afin de résoudre les problèmes diffi-; elles que pose l'adaptation du matériau d'isolation autour de forças courbures, de conduites de petit diamètre ou d'endroits
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Les structures composites de la présente invention pouvant Sire aisément adaptées et fixées, la pellicule de résine 7 se trouvant à l'extérieur comme couche superficielle exposée, tandis que la couche de résine d'arrêt de vapeur 1 est en contact direct avec la surface de l'isolation ou la surface à recouvrir.
Il suffit de recourir à de simples outils à main classiques tels que des ciseaux ou un couteau, une règle, une agrafeuse et une brosse. Les joints sont généralement à recouvrement et collés avec un adhésif de contact (par exemple, un adhésif de caoutchouc synthétique/résine phénolique) liant la partie marginale ou partie de recouvrement de plusieurs millimètres de large de la couche de résine 1 à la zone marginale sous-jacente de la surface de la couche de résine 7 pouvant être liée (par exemple, une surface de résine de fluorocarbone activé) de l'enveloppe. A titre de variante, le joint à recouvrement peut être fixé avec des agrafes avantageusement en monel ou un autre alliage résis-
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fois d'agrafer et de coller les joints. Dans les applications dans lesquelles une couche d'arrêt de vapeur ou de liquide est nécessaire ou souhaitable ou lorsque l'aspect de l'installation est critique, les agrafes et les joints à recouvrement peuvent être scellés avec un ruban approprié. Un ruban assorti à la couche de résine extérieure 7 est généralement préféré; par exemple, on effectuera le recouvrement et le scellage d'une pellicule extérieure de fluorure de polyvinyle avec un ruban de fluorure de polyvinyle de la même composition, de la même couleur et de la même épaisseur, activé sur les deux faces, mais comportant également un revêtement d'un adhésif sensible à la pression protégé par une garniture en papier que l'on peut aisément enlever.
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licule do fluorure de polyvinyle assure une adhérence durable
de la face adhésive du ruban à la fois à la surface exposée de
la couche extérieure de l'enveloppe et à la surface non enduite du ruban lui-même.
Les combinaisons exceptionnelles des caractéristiques structurales des enveloppes composites de la présente invention offrent des combinaisons remarquables de propriétés souhaitables et des.avantages plus nombreux que ceux pouvant être obtenus dans les matériaux d'enveloppes de la technique antérieure, y compris certains avantages exceptionnels. De plus, certains systèmes structuraux produisent des effets complémentaires ou conjoints.
A titre d'illustration, dans la couche d'amiante 4, les fils de fibres d'amiante enrobés de l'étoffe en canevas léger 5 augmentent considérablement la résistance de l'amiante feutré, mais ils ont une propriété ignifuge et un point de fusion de loin inférieurs
à ceux de l'amiante; toutefois, l'amiante recouvre et isole les fibres de verre et cette protection permet, aux fibres de verre, de renforcer la couche d'amiante, même lorsque les températures superficielles de la face extérieure de l'amiante dépassent la température de ramollissement ou de fusion des fibres de verre. Ces effets protecteurs complémentaires sont particulièrement importants dans les installations dans lesquelles il peut se produire des incendies par étincelles et où il est important de protéger les surfaces des canalisations ou des équipements contre le contact avec les flammes. Sans les fils de renforcement de fibres de verre, le papier d'amiante aurait tendance à s'affaisser ou à se déchirer, étant donné que le liant résineux pourrait être décomposé par la chaleur dégagée par un feu d'étincelles.
De même, la disposition interne du revêtement métallique 2 permet, à sa couche de résine transparente de recouvrement 1,de protéger le métal contre la corrosion par les substances acidos, alcalines, oxydantes ou d'autres substances corrosives (par exem-
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sence d'alcalis dans certains matériaux d'isolation), le métal conservant ainsi son efficacité pour réfléchir le rayonnement de chaleur. Un autre effet conjoint réside dans le fait que le revêtement métallique améliore fortement l'effet d'arrêt de vapeur de la pellicule de résine, tout en permettant d'obtenir de très faibles valeurs de perméabilité avec une pellicule de résine très mince, flexible et métallisée. Par exemple, la perméabilité aux vapeurs d'humidité d'une pellicule de téréphtalate de polyéthylène non enduite est spécifiquement de l'ordre de dix foix celle de
la même pellicule comportant un revêtement extramince d'aluminium déposé à la vapeur.
On considère que l'inhalation de fines fibres d'amiante ou de particules de poussières véhiculées par l'air constitue
un danger professionnel pour la santé du personnel manipulant l'amiante. Dans la structure composite de l'invention, les couches superficielles 1 et 7 recouvrent complètement les faces de la couche d'amiante 4, minimisant ou éliminant ainsi les risques pour le personnel appliquant cette structure à une isolation ou n'importe quelle autre surface. De plus, dans une forme de réalisation préférée de l'invention dans laquelle on utilise un papier d'amiante imprégné d'une importante quantité d'un agent liant flexible, les dangers de l'amiante sont minimisés ou éliminés de la même manière pour le personnel préposé à la fabrication et à l'utilisation des enveloppes stratifiées de la présente invention.
Un papier d'amiante flexible imprégné d'un latex de caoutchouc ou de chlorure de polyvinyle peut être plongé dans l'eau sans qu'il se produise une déstratification comme c'est le cas avec un papier d'amiante non traité. Le chlorure de polyvinyle est le liant pré-féré en raison de sa propriété auto-extinguible. L'amiante fi- breux est le composant isolant principal que contient l'enveloppe pour réduire les pertes de chaleur par conduction, ainsi que pour assurer une remarquable propriété ignifuge.
La pellicule extérieure 7 confère une résistance aux agents atmosphériques et aux souillures dues à différentes causes et, dans le cas des fluorocarbones, on observe une remarquable résistance au vent, à la pluie, à la neige, aux tempêtes de sable
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fluorure de polyvinyle est tenace, elle résiste à l'abrasion et elle est inerte, de sorte qu'elle n'est altérée pratiquement par aucun des alcalis, des acides, des détergents et des solvants de nettoyage ordinaires les plus puissants à la température ambiante et, habituellement, aux températures élevées. Ses modifications pigmentées ne sont généralement pas assorties en ce qui concerne
la résistance à la décoloration et la préservation de la robustesse à l'extérieur ou dans le sol. En outre, cette pellicule présente une faible absorption d'humidité de 0,5 % seulement conjointement avec une haute résistance à la traction, à la déchirure, aux chocs et à l'éclatement; de même, elle est appropriée pour une utilisation continue à 107,2[deg.]C et sa température de résistance au point zéro est comprise entre 260 et 298,9[deg.]C.
Les enveloppes composites de la présente invention pré-, sentent une gamme ou une combinaison exceptionnelle de propriétés offrant un champ exceptionnellement large d'utilisations
pour envelopper efficacement les équipements à chaud ou à froid
ou leur isolation thermique dans n'importe quelles conditions atmosphériques ou conditions d'enfouissement dans le sol, ainsi
que dans les .conditions-les. plus corrosives susceptibles d'être rencontrées. Outre leur nature appropriée pour une utilisation en continu à des températures sensiblement élevées pendant des
c périodes pouvant dépasser vingt ans, les nouvelles enveloppes présentent un degré exceptionnel de résistance au feu, étant
donné qu'elles conservent leur configuration de base à des températures très élevées et qu'elles présentent des valeurs avantageusement faibles en ce qui concerne le dégagement de fumée.
Ces enveloppes stratifiées sont suffisamment tenaces et flexibles, de sorte que l'on peut marcher dessus sans qu'il se forme des craquelures ou que l'on enregistre une altération des propriétés d'arrêt de vapeur; de même, elles résistent à l'usure, à l'abra- sion et aux perforations accidentelles, ainsi qu'à la déchirure résultant d'un agrafage. Dès lors, elles ne posent pas les pro- blêmes d'entretien des mastics, des enveloppes classiques, etc.. De mime, les matériaux d'enveloppes de la présente invention
ne nécessitent aucune peinture, ni aucune nouvelle application
de peinture, tandis que les surfaces qui sont souillées, graisseu- ses ou contaminées par les champignons ou les croissances bacté- riennes résultant de sources extérieures peuvent être aisément nettoyées et/ou désinfectées sans aucune détérioration, en utili- sant des agents puissants tels que la vapeur d'eau, l'eau chaude savonneuse ou des détergents puissants, de même que tous les désin- fectants et solvants organiques commerciaux. Les enveloppes d'isolation de la présente invention peuvent également être enlevées pour procéder à des réparations dans les canalisations et les équipements qui en sont munis, ces enveloppes pouvant être ensuite remplacées dans une installation,en conférant pratiquement la
même efficacité et un aspect aussi net que dans l'installation initiale.
Dans la forme de réalisation préférée décrite dans la présente spécification, il est stipulé que la couche 4 est une couche de feutre d'amiante ou de papier contenant des fibres de renforcement. De nombreux autres voiles fibreux peuvent être ap- propriés, pour autant qu'ils résistent à la détérioration lorsqu'ils sont exposés à l'eau ou à la vapeur d'eau, par exemple,
des voiles fibreux formés de fibres de verre, de fibres céramiques, y compris des fibres au carbone et/ou de fibres organiques synthétiques telles que les fibres de polyester et de nylon.
Bien que l'on n'ait décrit ci-dessus en détail que quelques formes de réalisation de la présente invention en vue
de donner une description concise, l'homme de métier comprendra
que d'autres modifications de ces articles rentrent dans le cadre de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Enveloppe d'isolation thermique flexible et stratifiée, caractérisée en ce qu'elle comporte une mince pellicule d'un métal réfléchissant la chaleur sur la face intérieure d'une pellicule d'arrêt de vapeur en résine synthétique.
JOHNS-MANVILLE CORPORATION.
Composite thermal insulation envelope
The present invention relates to flexible laminate thermal insulation jackets for hot and cold pipes, tanks, vessels and pipelines.
cold. The envelopes produced according to the invention also provide protection against corrosion and fire.
by sparks to pipes, tanks, receptacles and
to pipes, etc., while also providing the same protection against spark fires when used on walls, roofs, panels, etc.
A wide variety of materials have been employed or suggested for forming envelopes and thermal insulation for a number of different reasons, including a more attractive appearance.
<EMI ID = 1.1>
tion of insulation to pipelines. Alone or in different combinations, these materials include aluminum envelopes and other metal envelopes, heavy canvas, asbestos paper, as well as coverings made up of numerous materials.
<EMI ID = 2.1>
made of polyvinyl fluoride on an asbestos felt impregnated with neoprene. In another type of commercial insulation covering, as a reinforcing element, designs of fiberglass strands are employed between a flame retardant kraft paper and the face of an aluminum foil to which this paper is bonded. . This sheet may include, on its other face, a pigmented coating of vinyl resin. The reinforcement thread designs are usually quite visible on both sides of the products. Likewise, the pigmented coating reduces heat reflection from the aluminum layer.
In the flexible laminated envelopes of the present invention known sheet materials are used, but two of these materials have clearly never been employed as part of a composite envelope-forming material.
In addition, the combinations and systems of the present invention provide exceptional and improved combinations of desirable results, some of an unexpected nature.
Accordingly, the present invention provides a flexible laminated thermal insulation envelope characterized by
that it comprises a thin film of a heat reflecting metal, deposited on the inside face of a film of vapor barrier in synthetic resin. The present invention also provides a flexible laminated thermal insulation envelope.
<EMI ID = 3.1>
sheet of felted asbestos fibers containing a binder resin and reinforcing glass fibers.
Other aspects of the invention relate, in more specific detail, to combinations or embodiments which may include such elements as a layer of a mass of an insulation material bonded to the casing. insulation, a vapor barrier film made of a linear polyester resin (e.g.
<EMI ID = 4.1>
reflective aluminum foil deposited on this film, a binder resin (for example, polyvinyl chloride) in the asbestos layer, a light canvas fabric of glass fibers in the asbestos layer, as well as a resin fluorocarbon, in particular, a film of polyvinyl fluoride, as the outer surface layer.
Those skilled in the art will recognize still other aspects of the invention, as well as its advantages on reading the detailed description below with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 shows an embodiment of an article of the invention in a greatly enlarged sectional view in which the relative thicknesses of the layers of the composite shell-forming material are somewhat distorted, in order to make the illustration clearer ; Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of another embodiment of an article of the present invention; Fig. 3 is a greatly enlarged partial sectional view taken in the same plane of details of the same article, in which the relative thicknesses of the layers are somewhat distorted, in order to make the illustration clearer;
Figure 4 shows another modification in a sectional view similar to Figure 2.
The envelope-forming materials of the present invention are composite or laminate articles comprising at least two and, preferably, three main layers of a flexible nature, flexibly bonded in a unitary sheet material suitable for covering flat surfaces and surfaces with simple curves.
A composite shell 8 shown in Figure 1 and also Figure 3 is formed with additional layers 9 and 10 by bonding, with adhesive, all adjacent faces of three preformed sheet materials, to form an adhesive material. A one-piece casing exhibiting a better combination of properties compared to prior art casings. In this embodiment, the inner surface layer to come into contact with conventional thermal insulation around a pipe, etc., or with the stripped pipe itself in some applications, <EMI ID = 5.1>
polyester sine 1 on the inner face of which is deposited, with steam, an extrathin aluminum coating 2. The metallic face of this metallized resin is bonded, by means of the adhesive 3, to one face of a layer central 4 of an asbestos paper in which is coated a reinforcing layer 5 of a fabric made of light canvas and open mesh of glass fibers. Preferably, layer 4 also contains a binder resin. Another layer of adhesive 6 serves to bond the other face of the asbestos layer 4 to the inner face of an outer surface layer 7 of a film of polyvinyl fluoride.
Although it is possible to omit the inner surface layer 1 made of resin in some embodiments - <EMI ID = 6.1>
is not necessary, the composite structure thus obtained loses certain desirable qualities. The tough resin film 1 serves to protect the asbestos layer 4 from physical damage; it constitutes a convenient, economical and commercially available support for the metallic coating; it is a very light and flexible form of insulation that reflects heat effectively and it protects one side of the thin metal layer 2 against corrosion by sealing the resin side of the metal coating against exposure to vapors, gases and gases. liquids. This corrosion would greatly alter the effectiveness of layer 2 during heat radiation by reflection.
A wide variety of plastic compositions can be used for the surface film 1 such that it meets the conditions required for the formation of a film forming a suitable substrate for vapor metallization and exhibiting low vapor permeability. water
(for example, a sufficiently low permeability to reach a value less than about 2 perms in a composite envelope), preferably, as low a permeability as possible. Linear polyesters can be used, i.e.
polymeric reaction products of dihydroxy alcohols and dibasic organic acids. Excellent results can be obtained with a metallized polyethylene terephthalate film having very low water vapor permeability and having high dimensional stability in combination with good heat resistance. A transparent resin is preferred if maximum benefit is to be obtained from the metallic coating as a heat reflector.
The use of other resins for the film 1 is also contemplated, for example, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, other fluorocarbons and even copolymers of vinyl chloride and vinylidene chloride in applications where removal is no problem.
The metallic coating can be any metal that can reflect heat and can be applied by
conventional steam dep8t methods to form, on the resin film 1, a mirror-like coating 2. Thus, the metal can be aluminum, chromium, copper, nickel, silver, gold, etc., or even alloys of these metals or others. Aluminum is generally preferred since it gives good results and is economical. It is possible to obtain easily, in adequate quantities and
at a reasonable price, a preformed terephthalate film
of polyethylene comprising, on one side, a coating of aluminum vapor deposited.
The thickness of the metallized vapor barrier layer
1 can be in a wide range, for example, between about 0.00635 mm and 0.101 mm, but it is specifically between about 0.0127 and 0.038 mm. The thickness of the vapor-deposited metal layer 2 is negligible. this layer usually being an extra thin coating of less than 0.000254 mm. Although it is extra thin, the metal layer 2 provides, in the metallized resin film, a vapor permeability much lower than that of a pure resin film.
The felted fibrous layer 4 can be any impermeable fibrous web, but it is preferably a wick glass fiber web or asbestos paper formed from a slurry of individual asbestos fibers in. water on a movable wire mesh, in the same way as in papermaking operations. The reinforcing fabric 5 of light glass fiber canvas is introduced at the desired time of the process to come to be placed at half the thickness, while the asbestos fibers are deposited on the wire mesh. Likewise, it is desirable that the slurry contain a binder material such as rubber or polyvinyl chloride latex, which material remains flexible and increases the strength of the paper.
A flexible polyvinyl chloride binder is generally preferred because of its self-extinguishing property and it
<EMI ID = 7.1>
<EMI ID = 8.1>
asbestos che.
Layer 4 is the bulkier layer of the composite structure; it is specifically about 0.381-0.762mm thick. This mass helps to reduce the "telegraphic effect" of the design of the light canvas fabric on the surfaces of the casing-forming material. However, the fibrous asbestos layer can have a thickness of up to
1.016mm or more or it may be as thin as about 0.254mm, this thickness depending largely on the desired coefficient of heat transfer by conduction through the shell, as well as the desired flexibility. These two properties mainly depend on the thickness of the asbestos layer.
The lightweight canvas fabric 5 can be woven from polyethylene or nylon terephthalate yarns when the high temperature resistance of the casing is not load-bearing, but glass fiber yarns are usually
<EMI ID = 9.1>
<EMI ID = 10.1> <EMI ID = 11.1>
<EMI ID = 12.1>
form of strong films with a thickness of 0.0127 to 0.110 mm
<EMI ID = 13.1>
Polyvinyl is an extremely durable preformed topcoat for exposure to all types of atmospheric agents, ordinary solvents, strong cleaning agents, corrosive gases and liquids.
The surface of a polyvinyl fluoride film is advantageously made receptive to adhesive bonding by surface activation on both sides thereof, for example, in accordance with United States Patents No. .] 3,133,854, 3,228,823 and 3,369,959. These patents are mentioned in this specification by way of reference concerning the principle of surface activation and certain
<EMI ID = 14.1>
In addition to the epoxy resins, vinyl addition polymers, polyalkyl acrylates and other adhesives mentioned in these patents, the adhesives based on synthetic rubbers can be used, as described in United States Patent No. [deg.] 2,376,854, also mentioned here by reference. In general, an elastomeric adhesive is preferred to form flexible bonds between the flexible layers. The aforementioned adhesives can be used as binding agents for both sides of the asbestos felt core layer 4, i.e. <EMI ID = 15.1>
adhesive 6, even when the resin outer film 7 is pigmented, in order to obtain maximum resistance to deterioration resulting from prolonged exposure to sunlight, it is often desirable to incorporate an agent into the adhesive. that can withstand this degradation. These agents are well known and mention will be made, for example, of the carbon black cited in some of the above patents or an ultraviolet light absorbing agent, for example, a substituted benzophenone.
compatible/
compatible or substituted / selected benzotriazol from those listed on pages 1008-1009 of "Modern Plastics Encyclopedia", 1969-1970, "Breskin Publications, Inc.", Bristol, Connecticut.
Fig. 2 is a partial general cross section of the thickness (taken in the machine direction or in the longitudinal plane) of another embodiment of the invention. This figure shows a thin, relatively dense, laminated casing 8 to which is bonded a series of distinct and contiguous strips 9 of thermal insulation of inorganic fibrous web. Figure 3 is an enlarged sectional view
(in the same plane) of the same embodiment as that shown in Figure 2. This figure shows the adhesive layer
10 binding the tapes 9 to the composite envelope 8 which is made up of the layers designated by reference numerals 1 to 7 inclusive.
The insulation material of layer 9 serves to minimize heat transfer by conduction; therefore, it is a relatively bulky material containing a large volume of voids or dead air space. For this purpose, flexible polyurethane foams or other flexible foam resins having suitable thermal characteristics can be used. However, it is often preferable to use insulation sails consisting essentially of inorganic fibers such as
than glass fibers and mineral wool. These sails are incombustible and they can be used in a wide range of operating temperatures. Likewise, expensive ceramic felt insulation can be used in some special cases, for example, when exceptionally high temperature conditions justify the additional expense.
The bands 9 can be obtained from conventional and relatively rigid plates or webs of inorganic fibers which are impregnated with conventional binding agents.
For example, specific sheets of glass fibers having
densities of about 8.009 to 32.036 kg / m 3 or more and thicknesses of about 12.7 to. 50.8mm or more can be cut into strips about 12.7 to 50.8mm wide with a uniform rectangular cross section, which are arranged in strips 9
in the composite articles of the present invention. Significant flexing usually occurs when fitting the products of the present invention to pipes or other curved surfaces. However, plates or flat sails
glass fibers do not have the flexibility to bend in the transverse direction or any other direction, as the individual fibers or strands are laid down in chopped form in a series of parallel layers each arranged above of the previous layer, then immobilized
with a binding agent. A disordered orientation of the fibrous material is observed in each of the parallel layers, but relatively few fibers are oriented in depth to extend through one or the other or all of the layers; therefore, we can say that the orientation of the fibers is essentially planar, the fibers being arranged mainly in a series
practically parallel planes. Therefore, the insulating sheet or web is relatively rigid and its surface cannot be stretched or reduced in length or width when necessary to bend sheet material of a large thickness. However, this plate can be compressed and its thickness can be reduced, especially in a direction substantially perpendicular to the plane alignment of the fibers. In the articles of the present invention, the bands 9 are arranged
so as to reorient the orientation planes of the fibers, if
although these planes are substantially perpendicular to the surfaces of the new laminate articles, rather than being parallel to them. It can be said that as a result of this reorientation, the planes of the fibers are substantially perpendicular to the laminated envelope and parallel to each other. Therefore, the
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flexible shell material 8, the composite sheet can be flexed, while the bands 9 are compressed and become narrower during concave bending of this face of the composite sheet.
The adhesive 10 used to bond the insulation mass 9
on the surface of the laminated envelope can be a hot-melt adhesive or one of the adhesives described below, in particular epoxy resins, as well as synthetic nitrile rubber modified with a phenol-formaldehyde resin, as well as other products known in the art. Hot-melt adhesives often contain a relatively low molecular weight substance selected from the group consisting of ester or paraffin waxes,
as well as rosin resins, alkyd resins, terpene resins and coumarone-indene resins mixed with a limited proportion of higher molecular weight polymers such as polyvinyl acetate, polybutyl methacrylates, polyethylene , polyisobutylene and polystyrene, with a liquid plasticizer. Among the formulations recommended for heat bonding in general are mixtures of the reaction products of polyethylene, polyvinyl acetate and
polyamide with dimerized fatty acids and diamines.
Another embodiment of the insulation wrap of the present invention is illustrated in Figure 4 in which a very thin aluminum foil 20 is sandwiched in the insulation material to reflect heat radiation. . In this particular modification, each of the webs of fibrous web 9 is made up of two sections 18 and 19 bonded to opposing faces of the sheet 20 with an adhesive known in the art and effective on both aluminum and glass fibers. or mineral wool fibers. The sections
18 and 19 are cut from the same types of fibrous plates or webs as the unit strips 9 of the embodiment of Figures 2 and 3, while the orientation of the fibers relative to the laminate shell 8 and the bond are also similar.
In general, the foil 20 is used as a primary heat reflector with the metallic coating 2 and it is found that this structure can lead to a surprising reduction in the temperatures of the outer layer 7 compared to
to those obtained under comparable conditions with a composite insulation envelope differing only by the omission of the sheet 20.
In order to illustrate the method of forming a specific composite shell material according to the present invention, an adhesive coating is applied to one of the two activated faces of a 0.0381 mm thick strip of a fluoride of suitable and commercially available polyvinyl by passing this tape through a conventional coating device containing a solution of a synthetic rubber adhesive of the type based on <EMI ID = 17.1>
also commercially available. Next, the adhesive coating is dried during passage of the strip through an oven, then the coated side of the plastic strip in contact with one face of a strip of a suitable asbestos paper of 0.635 is laminated. mm thick advantageously reinforced, for example, by an inner fabric made of light canvas of glass fibers n [deg.] 8 x 8 and comprising a binder resin of polyvinyl chloride. Bonding is effected by passing the assembled strips through nip rolls, an unheated rubber roller pressing against the exposed face of polyvinyl fluoride, while a heated steel roller pressing against the face of asbestos paper. .
Then, by analogous methods, with the same synthetic rubber adhesive, the aluminum vapor deposition metallized face is coated with a suitable 0.0228 mm polyethylene terephthalate strip, then oven dried and heat sealed. laminate this strip on the asbestos face of the asbestos / polyvinyl fluoride composite structure in the same nip rolls.
The particular casing material formed by the above process has a total thickness of 0.635 mm, the same thickness as the initial thickness of the reinforced asbestos layer, as a result of the compression of this layer by the nip rollers. . This material has a tensile strength usually far greater than 8.73 kg / cm in width with a vapor barrier layer valued at 0.02 perm (transmission
<EMI ID = 18.1>
presence of mercury pressure). The composite material can be used effectively as a thermal insulation cover reaching surface temperatures between a
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male up to 204.4 [deg.] C or more when the vapor barrier resin layer 1 is omitted from the assembly.
In addition, the above laminate has greater flame resistance than pure aluminum, which melts at about
660 [deg.] C, and it is the most common envelope for pipe insulation used outdoors. The new composite structure effectively withstands temperatures of
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both intact, since they are protected by asbestos; it is also found that this structure is resistant to higher temperatures and that it may have flame retardant property at high temperatures.
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Further advantages of this casing material will be described below.
The composite structures of the present invention can be used to cover virtually any
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calcium, fiberglass foam materials and ma- � '
$
<EMI ID = 24.1>
<EMI ID = 25.1>
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webs and webs etc. These jackets can be used to cover these types of insulation on piping systems, tanks, vessels, pipelines and virtually all types of insulated equipment. In some
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bare and other surfaces not insulated with the casings of
the present invention, for example, as a protection against
<EMI ID = 28.1>
f To form the composite article shown in Figure 3, is cut transversely, in strips 25.4 mm wide, sheets of glass fibers 25.4 mm thick of a den-
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On the exposed face of the polyester film 1 of the web of casing material, a coating 10 of a conventional hot-melt adhesive of the type mentioned above is applied in the molten state. When they have been reoriented, the strips of glass fibers are tied by arranging their length transversely
(i.e. crosswise or in a direction opposite to the machine direction) with respect to this strip and firmly in contact with the adhesive coating 10, while the latter is still in the fluid state.
The reorientation consists of rotating each strip 90 [deg.] In its longitudinal direction so that the parallel planes in which the glass fibers are mainly disposed are substantially perpendicular to the strip or to the surface of the casing; likewise, in order to be able to conveniently perform roll storage, it is desirable that these planes extend across the web. The strips 9 are parallel and preferably in mutual contact, but they are advantageously distinct without any significant adhesive bond between their contiguous faces. After cooling of the adhesive, the insulation obtained and provided with an envelope
<EMI ID = 30.1>
aunts around axes extending transversely to
the band without forming cracks, curls or; unsightly wrinkles.
In addition to the ease of adapting a complete insulation in
a single piece material, one or more adjacent or separate strips 9 may be removed entirely over a substantial part of their thickness, in order to solve the difficult problems; the adaptation of the insulation material around forças bends, small diameter pipes or places
<EMI ID = 31.1>
The composite structures of the present invention can be easily adapted and fixed, the resin film 7 being on the outside as an exposed surface layer, while the vapor barrier resin layer 1 is in direct contact with the surface of the resin. insulation or surface to be covered.
It is enough to resort to simple conventional hand tools such as scissors or knife, ruler, stapler and brush. Seams are typically lap and bonded with a contact adhesive (e.g., synthetic rubber / phenolic resin adhesive) bonding the marginal portion or overlap portion several millimeters wide of resin layer 1 to the marginal area below. adjacent to the surface of the bondable resin layer 7 (eg, an activated fluorocarbon resin surface) of the shell. Alternatively, the lap joint can be secured with staples advantageously of monel or other strong alloy.
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times staple and glue the joints. In applications where a vapor or liquid barrier layer is necessary or desirable or where the appearance of the installation is critical, staples and lap joints may be sealed with an appropriate tape. A tape matching the outer resin layer 7 is generally preferred; for example, we will cover and seal an outer film of polyvinyl fluoride with a tape of polyvinyl fluoride of the same composition, the same color and the same thickness, activated on both sides, but also comprising a coating of a pressure sensitive adhesive protected by an easily removable paper liner.
<EMI ID = 33.1>
Polyvinyl fluoride licule provides long lasting adhesion
from the adhesive side of the tape to both the exposed surface of the
the outer layer of the envelope and the uncoated surface of the tape itself.
The exceptional combinations of structural characteristics of the composite envelopes of the present invention provide remarkable combinations of desirable properties and more advantages than those obtainable in the prior art envelope materials, including certain exceptional advantages. In addition, some structural systems produce complementary or joint effects.
By way of illustration, in the asbestos layer 4, the asbestos fiber yarns coated with the lightweight canvas fabric 5 greatly increase the strength of the felted asbestos, but they have flame retardant property and a point of contact. far inferior fusion
to those of asbestos; however, asbestos covers and insulates the glass fibers and this protection allows the glass fibers to reinforce the asbestos layer, even when the surface temperatures of the outer face of the asbestos exceed the softening or softening temperature. fusion of glass fibers. These additional protective effects are particularly important in installations where sparking fires can occur and where it is important to protect the surfaces of pipes or equipment against contact with flames. Without the glass fiber reinforcing yarns, asbestos paper would tend to sag or tear, as the resinous binder could be broken down by the heat given off by a spark fire.
Likewise, the internal arrangement of the metal coating 2 enables its transparent covering resin layer 1 to protect the metal against corrosion by acidic, alkaline, oxidizing or other corrosive substances (for example.
<EMI ID = 34.1>
alkali in some insulation materials), the metal thus retaining its effectiveness in reflecting heat radiation. Another joint effect is that the metallic coating greatly enhances the vapor barrier effect of the resin film, while allowing very low permeability values to be obtained with a very thin, flexible and flexible resin film. metallic. For example, the moisture vapor permeability of an uncoated polyethylene terephthalate film is specifically of the order of ten times that of.
the same film having an extra thin coating of steam deposited aluminum.
Inhalation of fine asbestos fibers or airborne dust particles is considered to constitute
an occupational hazard to the health of personnel handling asbestos. In the composite structure of the invention, the surface layers 1 and 7 completely cover the faces of the asbestos layer 4, thus minimizing or eliminating the risks for personnel applying this structure to insulation or any other surface. In addition, in a preferred embodiment of the invention in which an asbestos paper impregnated with a substantial amount of a flexible binding agent is used, the dangers of asbestos are minimized or similarly eliminated for personnel engaged in the manufacture and use of the laminate envelopes of the present invention.
A flexible asbestos paper impregnated with a rubber latex or polyvinyl chloride can be immersed in water without any delamination taking place, as is the case with untreated asbestos paper. Polyvinyl chloride is the preferred binder due to its self-extinguishing property. Fibrous asbestos is the main insulating component contained in the shell to reduce heat loss by conduction, as well as to provide outstanding flame retardant property.
The outer film 7 gives resistance to atmospheric agents and to soiling from various causes and, in the case of fluorocarbons, remarkable resistance to wind, rain, snow and sandstorms is observed.
<EMI ID = 35.1>
Polyvinyl fluoride is tough, abrasion resistant, and inert, so virtually none of the strongest alkalis, acids, detergents and cleaning solvents at room temperature and, usually, at elevated temperatures. Its pigmented changes are generally not matched with regard to
fade resistance and preservation of toughness outdoors or in the ground. In addition, this film exhibits low moisture absorption of only 0.5% together with high tensile, tear, impact and shatter strength; likewise, it is suitable for continuous use at 107.2 [deg.] C and its zero point resistance temperature is between 260 and 298.9 [deg.] C.
The composite envelopes of the present invention exhibit an exceptional range or combination of properties providing an exceptionally wide range of uses.
to effectively wrap hot or cold equipment
or their thermal insulation under any atmospheric conditions or burial conditions in the ground, as well
only under the .conditions. more corrosive likely to be encountered. In addition to their nature suitable for continuous use at substantially elevated temperatures for periods
c periods which may exceed twenty years, the new enclosures exhibit an exceptional degree of fire resistance, being
given that they retain their basic configuration at very high temperatures and that they exhibit advantageously low values with regard to the development of smoke.
These laminated envelopes are sufficiently tough and flexible so that they can be walked on without cracking or impairing the vapor barrier properties; they are also resistant to wear, abrasion and accidental punctures, as well as tearing resulting from stapling. Therefore, they do not pose the problems of maintaining sealants, conventional casings, etc. Similarly, the casing materials of the present invention.
do not require any painting or new application
paint, while surfaces which are soiled, greasy or contaminated with fungi or bacterial growth resulting from external sources can be easily cleaned and / or disinfected without any deterioration, using powerful agents such as steam, hot soapy water or strong detergents, as well as all commercial disinfectants and organic solvents. The insulation jackets of the present invention can also be removed for repairing pipelines and equipment therewith, which jackets can then be replaced in an installation, providing virtually
same efficiency and appearance as clean as in the initial installation.
In the preferred embodiment described in this specification, it is stipulated that layer 4 is a layer of asbestos felt or paper containing reinforcing fibers. Many other fibrous webs may be suitable, as long as they resist deterioration when exposed to water or water vapor, for example,
fibrous webs formed from glass fibers, ceramic fibers, including carbon fibers and / or synthetic organic fibers such as polyester and nylon fibers.
Although only a few embodiments of the present invention have been described in detail above with a view to
to give a concise description, those skilled in the art will understand
that other modifications of these articles come within the scope of the invention.
CLAIMS
1. A flexible and laminated thermal insulation wrap, characterized in that it has a thin film of a heat reflecting metal on the inner side of a vapor barrier film of synthetic resin.