ES2234814T3

ES2234814T3 - Estructuras aislantes reflectantes flexibles.

Info

Publication number: ES2234814T3
Application number: ES01908990T
Authority: ES
Inventors: Raphael Heifetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2005-07-01
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: ZA200206398B; CN1416392A; ATE284785T1; CA2399614A1; US6599850B1; KR20020089346A; CA2399614C; IL151107A0; EP1268194A4; EP1268194B1; US20040058608A1; JP5127015B2; JP2003525772A; CN1261297C; PT1268194E; WO2001058683A1; KR100668178B1; EP1268194A1; DE60107822T2; WO2001058683A9

Abstract

Una estructura aislante reflectante flexible que comprende: (a) una capa de un material sustancialmente no generador de polvo, flexible a base de fibras (10); y (b) una capa metálica flexible (12) que tiene una primera superficie (14) de emisividad inferior a 0.1, dicha capa metálica (12) estando fijada a dicha capa de material a base de fibras (10) con dicha primera superficie opuesta a dicha capa de material a base de fibras, caracterizada por el hecho de que dicha capa metálica (12) está fijada a dicha capa de material a base de fibras (10) por un adhesivo o por soldadura localizada por presión mínima de las fibras de dicho material a base de fibras de tal modo que un área contactado por el adhesivo o las fibras soldadas suma menos de aproximadamente el 15% del área de dicha primera superficie, asegurando así que dicha emisividad de al menos aproximadamente el 85% de dicha primera superficie permanece sustancialmente inalterada.

Description

Estructuras aislantes reflectantes flexibles.

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un aislamiento reflectante y, en particular, se refiere a estructuras aislantes reflectantes flexibles para varios usos.

Diferentes tipos de productos de aislamiento reducen el calor transferido por conducción, convección y radiación hasta grados variables. Como resultado, cada uno proporciona un rendimiento térmico diferente y unos valores "R" o "U" correspondientes (usados para cuantificar las propiedades de transferencia del calor). La función primaria del aislamiento reflectante es la de reducir la transferencia de calor radiante a través de espacios abiertos, lo que contribuye significantemente al ahorro de calor en verano y a la pérdida de calor en invierno. La superficie de la lámina de metal de baja emisión (normalmente el aluminio) del producto bloquea hasta el 97% de la radiación y, por lo tanto, una parte significante de la transferencia de calor.

La lámina de aluminio no es, por sí misma, un aislante térmico eficaz. Al contrario, es un metal con una conductividad térmica relativamente alta. Cuando, por otra parte, una superficie recubierta es agregada por un espacio aéreo "fijo", un espacio reflectante actúa como una barrera aislada puesto que retrasa el calor radiante (sin tener en cuenta la dirección del flujo de calor) y así reduce la transferencia térmica. En este contexto, cabe destacar que el término "reflectante", usado para el aislamiento reflectante, es en ciertos aspectos un nombre equivocado puesto que el aluminio funciona sea por calor reflectante (reflectancia de 0.97) o sea por calor no radiante (emisión de 0.03). Si se define como reflectividad o emisión, el rendimiento (transferencia de calor) es el mismo.

La magnitud de esta reducción de la transferencia de calor es dependiente del mantenimiento de la integridad del espacio aéreo desde un punto de vista estructural. El rendimiento térmico global de un espacio aéreo variará con el contenido de humedad (que aumenta la conductividad térmica del aire) y la presencia de corrientes de convección. El rendimiento de las superficies reflectantes en aislantes de barrera radiante mejora suministrando, manteniendo y asegurando un espacio aéreo adyacente óptimo.

Los productos aislantes reflectantes disponibles normalmente tienen superficies reflectantes en una o ambas superficies vueltas hacia afuera de un núcleo. Estos productos, no obstante, sufren numerosos defectos. De forma específica, estos productos son sólo eficaces cuando se usan junto con una estructura para asegurar un espacio aéreo adyacente a las superficies reflectantes. Esto generalmente añade unos costes de trabajo muy significantes a la instalación del aislamiento. Además, las propiedades de las superficies reflectantes son extremadamente propensas a la degradación debido a la deposición de polvo y suciedad, y a los efectos corrosivos en las superficies. Así, una superficie de aluminio con una emisión inicial de 0.03 puede darse con frecuencia que muestra unos valores de emisión diez veces superiores o más debido a la acumulación de suciedad. En ambientes húmedos o por el contrario agresivos, la degradación puede ser acelerada en gran medida por la corrosión de las superficies metálicas. Para aplicaciones en la industria de la construcción, como por ejemplo dentro de paredes huecas, el polvo presente durante la instalación puede reducir la eficacia del aislamiento desde el principio de modo que en realidad nunca se obtienen los valores teóri-
cos.

En un intento de dirigir estos problemas de degradación, la patente U.S. N°. 4,247,599 de Hopper propone una estructura estratificada que incluye una capa de metal intermedia que está cubierta por una capa protectora de polietileno que es relativamente transparente por infrarrojos. La característica primaria de baja emisión está provista por una capa de metal expuesta hacia el exterior mientras que la capa de metal intermedia proporciona una "característica a prueba de fallos" en el caso de que la capa de metal expuesta fuera completamente degradada.

La solución propuesta por Hopper ofrece unos resultados muy inferiores debido a la falta de un espacio aéreo adyacente a la capa de metal intermedia. Así, a pesar de la transparencia relativa del polietileno, Hopper admite que la combinación metal-polietileno muestra un valor de emisión real de 0.35, más de diez veces superior al del aluminio expuesto directamente a un espacio aéreo.

Un enfoque alternativo para conservar la integridad de las superficies reflectantes es el de proporcionar superficies reflectantes hacia el interior hacia espacios aéreos definidos por una estructura interna. Unos ejemplos de sistemas de este tipo están descritos por las Patentes estadounidenses Nos. 3,616,139 de Jones y 5,230,941 de Hollander et al. Estas patentes describen unos paneles de aislamiento reflectantes de una estructura de papel en forma de panal incluida por unas superficies reflectantes de láminas vueltas hacia el interior para formar un espacio reflectante aislante.

Mientras que los paneles de Jones y Hollander et al. pueden proporcionar un aislamiento altamente eficaz, su utilidad está limitada por la naturaleza rígida de los paneles. De forma específica, los paneles son voluminosos e incómodos de transportar, y no pueden ser usados enteramente en una gama amplia de aplicaciones para la cual se requieren unos materiales aislantes flexibles.

Finalmente, la patente estadounidense N°. 5,549,956 de Handwerker expone un manto fértil de espesor reducido aislante flexible para el uso en la polimerización del hormigón. El manto fértil incluye una o más capa(s) reflectante(s)
de calor de una lámina de aluminio adyacente a una capa aislante de un material del tipo de película de burbujas de ¼ o ½ pulgadas de espesor. Las burbujas están dispuestas con una relación distanciada para definir entre éstas los espacios al aire libre adyacentes a la lámina.

El manto fértil de Handwerker también sufre varios defectos. En primer lugar, la superficie de contacto de la capa aislante con la capa reflectante es relativamente alta. Aunque no se describe con detalle, se deduce de las ilustraciones que el contacto se produce aproximadamente sobre el 25% de la superficie reflectante, reduciendo así inmensamente la eficacia del aislamiento reflectante. Además, el uso de capas aislantes finas que contienen espacios abiertos con movimiento de aire sin restricciones proporciona baja resistencia a la transferencia de calor por conducción y convección a través del manto fértil. Finalmente, cualquier intento de producir un aislamiento más grueso y más eficaz usando múltiples capas reduciría la flexibilidad del manto fértil y llevaría a una estructura voluminosa que sería costosa y no apta de transportar y manejar.

Además, en la patente WO 98/10216 se describe un aislamiento muy reflectante para tener un valor de baja emisividad de aproximadamente 0.14. Este aislamiento comprende un aislamiento flexible de capa múltiple que comprende una serie de capas que incluyen un par de hojas aislantes formadas por burbujas de aire de celdas cerradas, laminadas sobre una fina película de polietileno, un par de láminas de aluminio montadas sobre la superficie externa de las hojas de burbujas y un par de capas externas hechas de poliéster.

Hay por lo tanto una necesidad de estructuras aislantes reflectantes flexibles que proporcionen capas reflectantes no expuestas adyacentes a un espacio aéreo eficaz que también ofrezca un aislamiento eficaz contra el transporte de calor por conducción y convección. También es muy ventajoso el hecho de proporcionar estructuras aislantes reflectantes que puedan ser almacenadas y transportadas de forma compacta que sean a la vez desplegables para ocupar un volumen mayor.

Los mantos fértiles de fibras de aislamiento comunes, como la fibra de vidrio o la lana mineral, provocan irritación de los ojos, piel y respiratoria. Existen informes que describen otros problemas de salud serios. El humo de muchas fibras poliméricas producen materiales muy tóxicos. También es muy ventajoso el hecho de proporcionar una estructura aislante muy eficaz sin efectos secundarios para la salud y menos peligrosa durante la combustión.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona estructuras aislantes reflectantes flexibles para el uso en construcciones, tiendas y otras aplicaciones.

Según las instrucciones de la presente invención se proporciona, una estructura aislante reflectante flexible que comprende: (a) una capa de material a base de fibras sustancialmente no generador de polvo, flexible; y (b) una capa metálica flexible que tiene una primera superficie de emisividad inferior a 0.1, y preferiblemente no superior a 0.05, la capa metálica estando fijada a la capa de material a base de fibras con la primera superficie opuesta a la capa de material a base de fibras donde la capa metálica está fijada a la capa de material a base de fibras por un adhesivo o por soldadura a la mínima presión localizada de fibras del material a base de fibras de tal modo que un área contactado por el adhesivo o las fibras soldadas suma menos de aproximadamente el 15% del área de la primera superficie, asegurando así que la emisividad de al menos aproximadamente el 85% de la primera superficie, y preferiblemente de al menos aproximadamente el 95%, y más preferiblemente de al menos aproximadamente el 97%, permanece sustancialmente inalterada.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras es un material no tejido.

Según otra característica de la presente invención, el material no tejido está configurado para ser comprimible hasta un estado comprimido para el enrollamiento hasta una configuración enrollada de almacenamiento y para la recuperación al desenrollarse hasta un estado sin comprimir, el material no tejido ocupando un volumen cuando está en el estado sin comprimir que representa al menos aproximadamente dos veces un volumen ocupado por el material no tejido cuando está en el estado comprimido.

Según otra característica de la presente invención, el material no tejido tiene una densidad aparente no superior a aproximadamente 4 kg/m^{2}, y preferiblemente dentro de la gama de aproximadamente 0.4 a aproximadamente 2 kg/m^{2}, por 10 cm de espesor cuando está en el estado sin comprimir.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras está formada principalmente por fibras de poliéster.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras incluye fibras rizadas.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras incluye fibras de baja fusión, que tienen una superficie de punto de fusión significativamente inferior a la de las demás fibras que constituyen el cuerpo a base de fibras.

Según otra característica de la presente invención, dichas fibras de baja fusión se hallan en una cantidad en una gama de aproximadamente el 15-40% en peso del cuerpo total a base de fibras y preferiblemente en una gama del 20-30% en peso.

Según otra característica de la presente invención, dichas fibras de baja fusión, mientras que se calientan hasta el punto de fusión, proporcionan una fijación parcial entre dicha superficie del cuerpo a base de fibras y la primera superficie de baja emisividad de la capa metálica flexible.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras muestra una densidad reducida de fibras en una capa adyacente a la capa metálica relativa a una densidad media de fibras en el material a base de fibras.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras incluye un primer componente de fibras que tienen un primer diámetro y un segundo componente de fibras que tienen un segundo diámetro, el segundo diámetro siendo al menos dos veces el primer diámetro.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material a base de fibras es un material tejido, el material tejido siendo procesado para proporcionar una pluralidad de fibras aumentadas sobresalientes hacia afuera del material tejido para soportar la capa metálica.

Según otra característica de la presente invención, la capa metálica es una hoja de lámina metálica.

Según otra característica de la presente invención, la hoja de lámina metálica tiene una segunda superficie opuesta a la primera superficie, donde la estructura aislante además comprende una capa de sustrato fijada a la segunda superficie.

Según otra característica de la presente invención, la capa de sustrato está formada principalmente por material polimérico.

Según otra característica de la presente invención, el material polimérico tiene un espesor de al menos aproximadamente 50 \mum y contiene al menos un aditivo elegido para realzar las propiedades impermeables del material polimérico.

Según otra característica de la presente invención, el material polimérico está seleccionado por ser un material no desgarrable, el material polimérico, la capa metálica y el material a base de fibras estando cosidos juntos.

Según otra característica de la presente invención, también se proporciona un sellador aplicado a la estructura para sellar regiones que están cosidas juntas.

Según otra característica de la presente invención, la capa de material polimérico incluye una pluralidad de elementos de refuerzo.

Según otra característica de la presente invención, también se proporciona una segunda capa metálica asociada con una superficie posterior de la capa de sustrato.

Según otra característica de la presente invención, la capa metálica está aplicada como una capa de metal depositada sobre una superficie de una capa de sustrato flexible.

También se proporciona según otra característica de la presente invención, una tienda que comprende al menos una pared formada por la estructura aislante de la presente invención.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe en la presente, sólo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos anexos, donde:

la Fig. 1 es una vista en sección transversal esquemática a través de una forma de realización unilateral básica de una estructura aislante reflectante flexible, construida y operativa según las instrucciones de la presente invención;

las Figs. 2A y 2B son vistas de corte transversal esquemáticas que muestran la estructura aislante reflectante flexible de la Figura 1 en un estado de almacenamiento comprimido y un estado sin comprimir, respectivamente;

la Fig. 3 es una vista en sección transversal esquemática a través de una variante de doble cara de la forma de realización de la Figura 1;

la Fig. 4 es una vista en sección transversal esquemática a través de otra variante de doble cara de la forma de realización de la Figura 1 que utiliza una capa de refuerzo polimérica;

la Fig. 5 es una vista en sección transversal esquemática a través de otra variante de doble cara de la forma de realización de la figura 1 que utiliza unas capas reflectantes reforzadas poliméricas;

la Fig. 6 es una vista en sección transversal esquemática que muestra una aplicación de un aislamiento de pared hueca que usa una estructura aislante reflectante flexible según la presente invención;

la Fig. 7 es una vista en sección transversal esquemática que muestra una aplicación de un aislamiento de espacios abiertos que usa una estructura aislante reflectante flexible según la presente invención;

la Fig. 8 es una vista en sección transversal esquemática a través de un forma de realización reforzada por polímeros de una estructura aislante reflectante flexible, construida y operativa según las instrucciones de la presente invención, que incluye una capa de fibras tejidas; y

la Fig. 9 es una vista en sección transversal esquemática de una aplicación de la presente invención para una tienda.

Descripción de las formas de realización preferidas

Los principios y funcionamiento de las estructuras aislantes reflectantes flexibles según la presente invención pueden ser mejor entendidos con referencia a los dibujos y a la descripción anexos.

Haciendo referencia ahora a los dibujos, las figuras 1-8 muestra varias aplicaciones y aplicaciones de estructuras aislantes reflectantes flexibles, construidas y operativas según las instrucciones de la presente invención.

En términos generales, cada una de las estructuras aislantes reflectantes flexibles de la presente invención incluye al menos una capa 10 de material flexible a base de fibras, y al menos una capa metálica flexible 12 que tiene una primera superficie 14 de emisividad inferior a 0.1, y preferiblemente no superior a aproximadamente 0.05. La capa metálica 12 está fijada a la capa 10 de material a base de fibras con una primera superficie 14 opuesta a la capa 10. El material a base de fibras de la capa 10 está fijado a la capa metálica 12 de tal manera que la emisividad de al menos aproximadamente el 85% de la primera superficie 14, y preferiblemente de al menos aproximadamente el 95%, y más preferiblemente de al menos aproximadamente el 97%, permanece sustancialmente inalterada.

Se debe apreciar que el uso de un material flexible a base de fibras adyacente a la superficie de baja emisión proporciona muchas ventajas sobre la técnica mencionada anteriormente. En primer lugar, la naturaleza de los materiales a base de fibras ayuda a puntos o líneas de contacto con un área total muy pequeña, facilitando así la fijación de la superficie reflectante con la interferencia mínima con las propiedades de baja emisión de la superficie. Al mismo tiempo, se ha hallado que el material a base de fibras se comporta casi exactamente como un espacio aéreo abierto con respecto del suministro de una barrera radiante con la capa reflectante, mientras que al mismo tiempo proporciona una resistencia considerable para la circulación de aire para así proporcionar unas propiedades aislantes convencionales eficaces adicionales contra la transferencia de calor por convección y conducción. Estas y otras ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la descripción siguiente.

Con respecto a la observación sorprendente de que el material a base de fibras se comporta casi exactamente como un espacio aéreo abierto en la barrera radiante, sin limitar de ninguna manera el objetivo de la presente invención, se cree que esta observación tiene una base de sonido en la teoría del aislamiento reflectante. Específicamente, se sabe que la emisión eficaz E para un único espacio aéreo reflectante enlazado por dos superficies paralelas perpendiculares a la dirección del flujo de calor viene proporcionada por:

E=\left(\frac{1}{\varepsilon_{1}} + \frac{1}{\varepsilon_{2}}-1\right)^{-1}

donde \varepsilon_{1} y \varepsilon_{2} son las emisiones de las superficies respectivas. Luego, si una de las superficies tiene una emisión baja (p. ej. \varepsilon_{1} = 0.039), aunque la segunda superficie se aproxime a la emisión de un cuerpo negro (p. ej. \varepsilon_{2} = 0.9), la emisión global E del sistema permanece baja (E = 0.039). Así, en la medida en que el área de contacto se mantiene a unos niveles muy bajos, la presencia de fibras dentro del espacio aéreo opuesto a la superficie de baja emisión no compromete la eficacia de la barrera radiante proporcionada por la presente invención.

Volviendo ahora a las Figuras 1, 2A y 2B, éstas muestran una primera aplicación básica que ejemplifica los principios de la presente invención utilizando una capa 10 de material no tejido a base de fibras.

El uso de material no tejido ofrece varias ventajas particulares. Sobre todo, el material no tejido está preferiblemente configurado para ser comprimible hasta un estado comprimido como se muestra en la figura 2A, normalmente para el enrollamiento en una configuración de almacenamiento enrollado, y para la recuperación cuando se desenrolla hasta un estado sin comprimir como se muestra en la figura 2B. La extensión máxima de recuperación del volumen puede tomar como mucho una semana para que se produzca. El espesor sin comprimir recuperado T_{2} es preferiblemente superior al espesor comprimido T_{1} al menos por un factor de 2, y en los casos preferidos, por un factor de al menos aproximadamente 5 hasta como mucho 8 veces o más. Así, una capa típica que tiene un espesor enrollado comprimido de 2-4 mm puede, después de la recuperación del volumen, proporcionar una capa a base de fibras de un espesor de 10-30 mm. Esto proporciona un gran ahorro en los costes para el almacenamiento y el transporte.

Tal y como se ha mencionado anteriormente, es una ventaja particular del uso de materiales a base de fibras el hecho de proporcionar una resistencia significante a las corrientes de aire de convección. Este efecto está mejorado por el uso de fibras de diámetro relativamente pequeño que ofrecen una amortiguación de flujo más grande. Las fibras de diámetro pequeño, por otra parte, tienen una elasticidad reducida que podría impedir una recuperación del volumen eficaz. Para resolver este problema, el material a base de fibras tendrá preferiblemente componentes de fibras con diámetros diferentes. Normalmente, una proporción de aproximadamente el 20% en peso de fibras de diámetro relativamente grande mezcladas con aproximadamente el 80% de fibras de diámetro más pequeño ha sido hallada muy eficaz. La proporción de los diámetros de las fibras de diámetro grande con las de diámetro pequeño es al menos 2:1 y normalmente considerablemente superior, dependiendo de las propiedades de los materiales usados.

Para evitar la deposición de polvo en la superficie 14, es una característica particularmente preferida de la presente invención que las fibras de la capa 10 sean sustancialmente no generadoras de polvo en condiciones normales de uso. Con este objetivo, las fibras usadas son fibras preferiblemente flexibles de tal manera que el material puede ser curvado, doblado, aplastado y de lo contrario maltratado sin romper un número suficiente de fibras para producir una cantidad significante de polvo. Por esta razón, las fibras flexibles más usadas de forma común en la industria textil son generalmente preferidas a las fibras más frágiles usadas con frecuencia en el campo del aislamiento convencional. Unos ejemplos preferidos incluyen, pero no se limitan a, fibras de poliéster, fibras de poliamida de textura (nilón), y fibras acrílicas rizadas. En aplicaciones más preferidas, la capa 10 está formada principalmente por fibras de poliéster, y más preferiblemente, fibras de poliéster huecas mezcladas con fibras de poliéster de baja fusión.

Con el objetivo de proporcionar un área de superficie de bajo contacto y un espacio aéreo eficaz para el aislamiento reflectante, para más aplicaciones de la presente invención, la capa de fibras es preferiblemente una estructura "al aire" cuya densidad no exceda aproximadamente 4 kg/m^{2} por 10 cm de espesor (estado sin comprimir). En unos casos preferidos, se usan los materiales no tejidos de baja densidad cuya densidad no sea superior a aproximadamente 0.4-2 kg/m^{2} para 10 cm de espesor.

Opcionalmente, la capa 10 puede ser procesada de modo que una capa (preferiblemente de 2-4 mm de grosor) adyacente a la capa metálica 12 muestra una densidad reducida de fibras relativas al volumen del material fibroso. Las propiedades de esta capa de superficie son preferiblemente equivalentes a una densidad de 0.3-1.0 kg/m^{2} para 10 cm de espesor. Esto puede alcanzarse mediante unos procesos conocidos como por peinado de la superficie o por eliminación de una capa del material de un bloque inicialmente muy grueso. Cabe destacar, no obstante, que estas técnicas adicionales de reducción de la superficie son a menudo inútiles debido al área de contacto de la superficie intrínsecamente muy baja de un material a base de fibras al aire contra una superficie adyacente, como se ha mencionado anteriormente.

Con el objetivo de asegurar el volumen requerido y la integridad estructural a tales densidades bajas, varias precauciones son preferiblemente tomadas con respecto a las formaciones de fibras dentro de la capa 10. En primer lugar, la capa 10 preferiblemente incluye fibras rizadas, más preferiblemente con rizo doble, de tal manera que las fibras son curvadas para mostrar partes no coplanares. En este contexto, el término "rizado" se usa genéricamente para referirse a fibras procesadas por cualquier proceso que resulta en fibras muy rizadas. Esto proporciona mejor soporte mecánico a densidades de fibra relativamente bajas. Adicionalmente, los procesos de producción son preferiblemente configurados para producir fibras con sus direcciones primarias de extensión variadas en la medida suficiente para producir capas bien interconectadas.

Una excepción a la preferencia general de una baja densidad es en el caso de capas finas a base de fibras para el uso en tiendas y similares donde se prefieren unas densidades relativamente altas para proporcionar una integridad estructural suficiente. Específicamente, estas estructuras normalmente usan capas de alta densidad de 2-5 mm de material no tejido o tejido con compresibilidad relativamente baja.

Volviendo ahora a la capa metálica 12, ésta puede ser aplicada de forma más simple como una hoja de lámina metálica. De forma alternativa, en aplicaciones en las que un sustrato está provisto adyacente a la capa metálica (ver Figuras 4 y 5 abajo), la capa 12 puede ser formada por deposición de vapor en una superficie del sustrato. Más frecuentemente, se usa aluminio, aunque podrían sustituirse otros metales de baja emisión no muy rápidamente corroídos para ello. Algunos ejemplos incluyen, pero no se limitan a, latón, cobre, oro, plata, platino. La superficie de baja emisión está preferiblemente pulida, y más preferiblemente muy pulida. Opcionalmente, la hoja de lámina metálica puede ser tratada para proporcionar también características de baja emisión en su superficie vuelta hacia el exterior. No obstante, cabe destacar que la superficie reflectante operativa primaria (baja emisión) según la presente invención permanece en la superficie vuelta hacia el interior 14 que está protegida de los problemas de deterioro anteriormente
descritos.

La fijación de la capa metálica 12 a la capa a base de fibras 10 se logra preferiblemente usando un adhesivo por una de varias técnicas. Según una primera técnica preferida, el adhesivo es aplicado al material a base de fibras por un rodillo con carga cero a cierta distancia de la capa 10 para entrar en contacto exclusivamente con las fibras sobresalientes hacia afuera de la capa en la medida suficiente para contactar la capa metálica 12. La capa metálica es luego puesta en contacto con las fibras revestidas de adhesivo. El adhesivo usado es preferiblemente de baja viscosidad para evitar la formación gotitas grandes que podrían extenderse al ponerse en contacto con la capa metálica. De forma alternativa, la capa metálica es luego puesta en contacto con fibras de baja fusión mientras que son calentadas hasta su punto de fusión y ligeramente presionadas para evitar la formación de gotitas grandes que podrían extenderse por la capa metálica estropeando su baja emisividad.

Las técnicas de fijación alternativa usan la formación un modelo de un adhesivo a través de un área de superficie pequeña de la capa de fibras o bien de la capa metálica antes de poner las dos capas juntas. Un modelo adecuado es normalmente una red rectangular, hexagonal u otra de puntos pequeños correspondiente a un área total inferior al 15%, y preferiblemente inferior al 5%, o incluso inferior al 3%, del área de la superficie total.

Unos adhesivos adecuados incluyen, pero no se limitan a, varias colas calientes, colas de secado al aire y adhesivos termoactivados.

Otra técnica de fijación alternativa es el uso de la soldadura localizada por mínima presión de fibras de dicho material a base de fibras de tal manera que contacten menos de aproximadamente el 15%, y preferiblemente menos del 5%, o incluso el 3%, de la primera superficie 14.

Volviendo ahora a varias aplicaciones adicionales de la presente invención, es una característica preferida de las aplicaciones más preferidas que la capa 10 esté incluida en dos caras opuestas. Esto sirve para realzar las propiedades aislantes de convección de la estructura así como para formar una unidad sustancialmente cerrada para prevenir la penetración de suciedad y polvo a través de las superficies de baja emisión. Para un sellado todavía más mejorado, la estructura puede opcionalmente ser incluida a lo largo de sus bordes laterales, bien durante la producción o durante la instalación, por una capa fina de plástico o similar.

Además de bloquear el polvo y flujo de aire, donde el sellado está provisto por una capa metálica adicional, la estructura proporciona una función de barrera radiante doble, aumentando en gran medida las propiedades aislantes. Un ejemplo de una estructura de este tipo está mostrada en la figura 3, cada interfaz siendo completamente equivalente a la descrita con referencia a la Figura 1.

La Figura 4 ilustra otra variación en la que la estructura aislante además incluye una capa de sustrato 16 fijada a la superficie externa de la capa metálica 12. En este caso, tal y como se ha mencionado anteriormente, la capa metálica puede ser bien una capa de una lámina conectada a la capa de sustrato o un revestimiento depositado sobre ésta. Dependiendo de la aplicación para la cual esté destinada, la capa de sustrato 16 puede ser elegida para proporcionar el grado deseado de fuerza mecánica, resistencia al desgaste, impermeabilidad u otras propiedades físicas y mecánicas. Ejemplos de capas de sustrato adecuadas incluyen, pero no se limitan a, textiles, papel y varios polímeros que incluyen polietileno, PVC, nilón y poliésteres. Para ciertas aplicaciones, el uso de sustratos textiles y otros sustratos poliméricos sin desgarre ofrecen ventajas particulares puesto que permiten coser la estructura. En estos casos, la costura puede hacerse según el modo primario de interconexión de las distintas capas de la estructura. Para asegurar que las ubicaciones de los hilos no afectan a las propiedades aislantes, se aplica preferiblemente un sellador a las regiones cosidas. Adicionalmente, o de forma alternativa, se puede usar un hilo que se hinche al ser expuesto a la humedad para sellar las aperturas formadas por la costura. Tanto para las aplicaciones impermeables como para tiendas multiusos, una opción más preferida es PVC plastificado con aditivos para la resistencia UV y a la meteorología.

Por ejemplo, con referencia breve a la Figura 9, se muestra una tienda formada con al menos una pared aplicada como una estructura aislante según la presente invención. En este contexto, la palabra "tienda" se utiliza para referirse genéricamente a cualquier estructura formada principalmente por un material flexible que se soporta por una estructura de soporte o que se soporta en el aire. El material polimérico para este tipo de aplicaciones preferiblemente tiene un espesor de al menos aproximadamente 50 \mum, y preferiblemente al menos aproximadamente 500 \mum, y contiene al menos un aditivo elegido para realzar las propiedades impermeables del material.

Para aumentar la resistencia estructural, las aplicaciones poliméricas de una capa de sustrato 16 pueden incluir una pluralidad de elementos de refuerzo 18. Los elementos de refuerzo son elegidos para proporcionar una resistencia a la tracción mejorada. Ejemplos de elementos de refuerzo adecuados incluyen, pero no se limitan a, materiales fibrosos alargados, telas tejidas y no tejidas.

Volviendo ahora a la Figura 5, ésta muestra otra variante en la que una segunda capa metálica 20 es fijada a, o depositada por vapor sobre, una superficie posterior de una capa de sustrato 16. Esto forma una estructura de tipo sándwich reforzada con propiedades de emisión equivalentes a una hoja de lámina con dos superficies de baja emisión. Aunque, tal y como se ha mencionado anteriormente, las barreras reflectantes principales de la presente invención están provistas por superficies opuestas a la capa a base de fibras 10, las superficies opuestas externas de las capas 20 pueden en muchos casos ser desplegadas para proporcionar otro aumento de las propiedades de aislamiento reflectantes.

Las Figuras 6 y 7 ilustran unas aplicaciones determinadas de la presente invención. La Figura 6 ilustra una pared hueca 22 dentro de la cual la estructura aislante de la figura 3 o 5 ha sido ajustada. Preferiblemente, la estructura se instala por medio de varios elementos separadores 24 con un espacio pequeño desde la superficie de la pared interna. El espacio aéreo resultante proporciona una barrera adicional al flujo conductor de calor y, en el caso de la estructura de la figura 5, proporciona una barrera radiante adicional. Por otro lado, un espacio más grande puede ser requerido, para alojar cables eléctricos 26 o similares. No obstante, se debe apreciar que la presente invención puede ser configurada fácilmente para llenar prácticamente cualquier espesor de la cavidad hasta cualquier grado deseado, bien usando una única capa gruesa a base de fibras 10, o bien repitiendo parte o toda la estructura de la capa.

La Figura 7 muestra una aplicación de la presente invención para el aislamiento de espacios abiertos aplicado sobre un techo de hormigón o de yeso 28. Aquí, la estructura del aislamiento reflectante se muestra aplicada como una estructura multicapa con dos capas 10 de material a base de fibras cada una encabezada por una capa metálica 12. Al menos la capa metálica intermedia 12 es preferiblemente aplicada como la estructura de tipo sándwich descrita con referencia a la Figura 5 arriba, proporcionando así una barrera radiante adicional opuesta hacia arriba. Opcionalmente, una capa polimérica adicional 30 puede ser desplegada debajo de la capa inferior a base de fibras 10 para sellar el fondo de la estructura aislante.

Cabe destacar que en el contexto de esta y otras aplicaciones de la invención hay una flexibilidad considerable en cuanto a la forma en la que las estructuras están proporcionadas y transportadas antes del despliegue. Así, en el caso de la figura 7, la estructura puede ser suministrada como una hoja reflectante (o "sándwich") con una capa a base de fibras fijada a las superficies opuestas. La capa metálica más alta puede luego ser unida durante la instalación. De forma alternativa, las capas superiores pueden ser suministradas como una unidad similar a la que está descrita con referencia a la Figura 5 que está fijada a, o simplemente situada superpuesta a, una capa a base de fibras 10 desplegada por separado. En otra forma alternativa, la estructura podría ser formada combinando las estructuras descritas con referencia a las Figuras 1 (la parte inferior de la figura 7) y 3 (la parte superior).

Volviendo finalmente a la Figura 8, cabe destacar que la presente invención puede también ser aplicada usando una capa de material tejido a base de fibras 32. Normalmente, los materiales tejidos con un espesor de hasta aproximadamente 2.5 mm están considerados económicamente viables para este tipo de aplicaciones. El material puede opcionalmente ser reforzado usando un refuerzo polimérico 36 o similar.

En muchos casos, una proporción suficiente de fibras sobresale irregularmente del cuerpo principal del material tejido para permitir la fijación de un área de bajo contacto de la capa metálica sin más preparación. En otros casos, no obstante, es preferible procesar el material, normalmente por el proceso conocido como "de aumento", para proporcionar una pluralidad de fibras aumentadas 34 sobresalientes hacia afuera desde el material tejido para soportar la capa metálica 12.

Aunque normalmente son menos comprimibles que las aplicaciones no tejidas de la presente invención, las fibras aumentadas 34 generalmente proporcionan un grado significante de compresibilidad elástica de tal manera que se pueden conseguir reducciones del espesor de aproximadamente un factor de 2.

Claims

1. Una estructura aislante reflectante flexible que comprende:

(a) una capa de un material sustancialmente no generador de polvo, flexible a base de fibras (10); y

(b) una capa metálica flexible (12) que tiene una primera superficie (14) de emisividad inferior a 0.1, dicha capa metálica (12) estando fijada a dicha capa de material a base de fibras (10) con dicha primera superficie opuesta a dicha capa de material a base de fibras,

caracterizada por el hecho de que dicha capa metálica (12) está fijada a dicha capa de material a base de fibras (10) por un adhesivo o por soldadura localizada por presión mínima de las fibras de dicho material a base de fibras de tal modo que un área contactado por el adhesivo o las fibras soldadas suma menos de aproximadamente el 15% del área de dicha primera superficie, asegurando así que dicha emisividad de al menos aproximadamente el 85% de dicha primera superficie permanece sustancialmente inalterada.

2. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha primera superficie (14) tiene una emisividad no superior a 0.05.

3. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa metálica (12) está fijada a dicha capa de material a base de fibras (10) de tal modo que un área contactado por el adhesivo o las fibras soldadas suma menos de aproximadamente el 5% del área de dicha primera superficie, asegurando así que dicha emisividad de al menos aproximadamente el 95% de dicha primera superficie permanece sustancialmente inalterada.

4. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa metálica (12) está fijada a dicha capa de material a base de fibras (10) de tal modo que un área contactado por el adhesivo o las fibras soldadas suma menos de aproximadamente el 3% del área de dicha primera superficie, asegurando así que dicha emisividad de al menos aproximadamente el 97% de dicha primera superficie es sustancialmente inalterada.

5. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa de material a base de fibras (10) es un material no tejido.

6. La estructura aislante según la reivindicación 5, donde dicho material no tejido está configurado para ser comprimible hasta un estado comprimido para el enrollamiento hasta una configuración de almacenamiento enrollado y para la recuperación al desenrollarse hasta un estado sin comprimir, dicho material no tejido ocupando un volumen cuando está en dicho estado sin comprimir que es al menos aproximadamente dos veces un volumen ocupado por dicho material no tejido cuando está en dicho estado comprimido.

7. La estructura aislante según la reivindicación 6, donde dicho material no tejido tiene una densidad aparente no superior a aproximadamente 4 kg/m^{2} por 10 cm de espesor cuando está en dicho estado sin comprimir.

8. La estructura aislante según la reivindicación 6, donde dicho material no tejido tiene una densidad aparente dentro de la gama de aproximadamente 0.9 hasta aproximadamente 2 kg/m^{2} por 10 cm de espesor cuando está en dicho estado sin comprimir.

9. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa de material a base de fibras (10) está formada principalmente por fibras de poliéster.

10. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa de material a base de fibras (10) incluye fibras rizadas.

11. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa de material a base de fibras (10) muestra una densidad reducida de fibras en una capa adyacente a dicha capa metálica (12) relativa a una densidad media de fibras en dicho material a base de fibras.

12. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa de material a base de fibras (10) incluye un primer componente de fibras que tienen un primer diámetro y un segundo componente de fibras que tiene un segundo diámetro, dicho segundo diámetro siendo al menos el doble de dicho primer diámetro.

13. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa de material a base de fibras (10) es un material tejido, dicho material tejido siendo procesado para proporcionar una pluralidad de fibras aumentadas (34) sobresalientes hacia afuera desde dicho material tejido para soportar dicha capa metálica (12).

14. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa metálica (12) es una hoja de lámina metáli-
ca.

15. La estructura aislante según la reivindicación 14, donde dicha hoja de lámina metálica tiene una segunda superficie opuesta a dicha primera superficie, donde la estructura aislante además comprende una capa de sustrato (16) fijada a dicha segunda superficie.

16. La estructura aislante según la reivindicación 15, donde dicha capa de sustrato (16) está formada principalmente por material polimérico.

17. La estructura aislante según la reivindicación 16, donde dicho material polimérico tiene un espesor de al menos aproximadamente 50 \mum y contiene al menos un aditivo elegido para realzar las propiedades impermeables de dicho material polimérico.

18. La estructura aislante según la reivindicación 16, donde dicho material polimérico está seleccionado por ser un material no desgarrable, dicho material polimérico, dicha capa metálica y dicho material a base de fibras estando cosidos juntos.

19. La estructura aislante según la reivindicación 18, que además comprende un sellador aplicado a dicha estructura para sellar regiones cosidas juntas.

20. La estructura aislante según la reivindicación 16, donde dicha capa de material polimérico incluye una pluralidad de elementos de refuerzo (18).

21. La estructura aislante según la reivindicación 15, que además comprende una segunda capa metálica (20) asociada con una superficie posterior de dicha capa de sustrato (16).

22. La estructura aislante según la reivindicación 1, donde dicha capa metálica (12) está aplicada como una capa de metal depositada sobre una superficie de una capa de sustrato flexible (16).

23. La estructura aislante según la reivindicación 22, donde dicha capa de sustrato (16) está formada principalmente por material polimérico.

24. La estructura aislante según la reivindicación 23, que además comprende una segunda capa metálica (20) asociada con una superficie posterior de dicha capa de material polimérico.

25. Una tienda que comprende al menos una pared formada por la estructura aislante según la reivindicación 1.