Минераловатный изоляционный мат
Минераловатный изоляционный элемент содержит: минераловатный слой, содержащий минеральные волокна; первую неметаллическую сетку, расположенную на первой основной поверхности минераловатного слоя; вторую, предпочтительно неметаллическую сетку, расположенную на второй основной поверхности минераловатного слоя; и множество крепежных элементов, выполненных с возможностью соединения первой и второй неметаллических сеток друг с другом для удерживания минераловатного слоя, размещенного между первой и второй сетками. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.
Настоящее изобретение относится к минераловатному изоляционному элементу, в частности к минераловатному мату с сеткой, а также к конструкциям, содержащим минераловатный изоляционный элемент. В контексте настоящего документа термин «минераловатный мат с сеткой» означает минераловатный мат, удерживаемый на месте за счет размещения между сетками, закрывающими его основные поверхности.
Минераловатный мат с сеткой известного типа содержит слой из каменной минеральной ваты, оснащенный сеткой из оцинкованной стали, как правило, мелкоячеистой проволочной сетки, закрывающей одну основную поверхность, причем мат прошит проволокой из оцинкованной стали таким образом, что минераловатный слой размещен и удерживается между сеткой на одной основной поверхности и прошивочным материалом на его другой основной поверхности. Такие изделия часто называются «прошивным матом».
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается минераловатный изоляционный мат, описанный в пункте 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах определены предпочтительные и/или альтернативные варианты осуществления.
Неметаллическая сетка может представлять собой совокупность или множество нитей, между которыми находятся отверстия или открытые промежутки; сетка может представлять собой сеть или полотно из нитей. Она может представлять собой сетчатый материал, холст, полотно, пленку или решетку. В контексте настоящего документа термин «неметаллическая сетка» означает сетку, содержащую неметаллический материал; предпочтительно неметаллическая сетка состоит или по существу состоит из одного или более неметаллического материала. Неметаллическая сетка может представлять собой тканый или нетканый материал, например, пленку из минеральных волокон; она может содержать тканый текстильный материал или сеть. Она может характеризоваться наличием больших ячеек, в частности, она может быть представлена в форме ажурного полотна, выполненного из нитей, которые соединены узлами или иным образом прикреплены друг к другу через равные промежутки. Нити неметаллической сетки могут быть сотканными, связанными, связанными крючком, сплетенными, уложенными слоями и/или склеенными. Неметаллическая сетка может характеризоваться наличием по меньшей мере 5, по меньшей мере 10 или по меньшей мере 15 нитей на сантиметр в ее поперечном и/или продольном направлении.
Неметаллическая сетка может содержать волокна или нити, выбранные из минеральных волокон, базальтовых волокон, стеклянных волокон, углеродных волокон, натуральных волокон, синтетических волокон, органических волокон, поливинилспиртовых (PVA), полипропиленовых (РР), полиэфирных (PES) волокон, полиэтиленовых (РЕ) волокон, полиэтилентерефталатных (PET) волокон, полиамидных волокон, полисульфоновых волокон, арамидных волокон, параарамидных волокон и полипарафенилентерефталамидных волокон (например, волокон из поли-п-фенилентерефталамида). Волокна или нити могут представлять собой одиночные волокна или множество волокон, расположенных с образованием одиночной нити, например, за счет переплетения.
Сетка может быть выполнена с ячейками или промежутками, в частности, если она характеризуется тканой или ячеистой структурой. Такие ячейки или промежутки, в частности на участках, закрывающих по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70% или по меньшей мере 80% площади основной поверхности минераловатного слоя, могут характеризоваться площадью, составляющей ≥ 0,5 мм2, ≥ 1 мм2, ≥10 мм2, ≥20 мм2, ≥80 мм2, ≥100 мм2, ≥200 мм2 или ≥ 400 мм2 и/или ≤2500 мм2, ≤2000 мм2, ≤1000 или ≤800 мм2. Сетка может характеризоваться по существу квадратными или прямоугольными ячейками; одна сторона или каждая из сторон таких квадратных или прямоугольных ячеек может составлять ≥20 мм, ≥25 мм, ≥30 мм, ≥35 мм или ≥40 мм и/или ≤70 мм, ≤65 мм или ≤60 мм. Например, квадратная ячейка с размерами в диапазоне от 20 мм × 20 мм до 50 мм × 50 мм, например приблизительно 40 мм × 40 мм, может обеспечивать подходящую комбинацию механической прочности и эффективного использования материала. Ячейки или промежутки на одном или более краю сетки могут характеризоваться другим размером, в частности меньшим размером, чем ячейки или промежутки в центральной части сетки. За счет этого края сетки могут обладать более высокой упругостью, прочностью или сопротивлением разрыву на ее краях, в частности для упрощения прикрепления на краях и/или предотвращения повреждения или износа краев. Промежутки или ячейки могут быть по существу квадратными, прямоугольными, круглыми, треугольными, шестиугольными или ромбовидными.
Неметаллическая сетка может характеризоваться пределом прочности на растяжение (т.е. при разрыве) по одной оси или по двум осям, составляющим ≤20 кН/м, ≤15 кН/м, ≤10 кН/м или ≤8 кН/м, в частности при измерении в соответствии со стандартом ISO 10319:2015. Неметаллическая сетка предпочтительно характеризуется достаточным сопротивлением растяжению для противодействия усилию отрывания двух краев или двух участков сетки друг от друга, составляющему ≥100 Н, ≥200 Н или ≥300 Н, возникающему, например, во время прикрепления крепежного элемента для соединения двух краев или участков сетки, когда изоляционный элемент оборачивают вокруг трубы или прикрепляют посредством сетки к несущей конструкции.
На неметаллическую сетку, в частности на поверхность неметаллической сетки, может быть нанесено покрытие, например органическое покрытие, неорганическое покрытие или металлическое покрытие. Покрытие может представлять собой огнестойкое покрытие, которое может улучшать огнестойкость сетки и/или изоляционного элемента. В частности, что касается сетки, содержащей минеральные волокна, например базальтовые волокна, покрытие может упрощать разрезание сетки, например ножницами, и/или может предотвращать относительное перемещение между отдельными волокнами сетки.
Например, неметаллическая сетка может содержать базальтовые волокна с покрытием, в частности базальтовые волокна с негорючим покрытием.
Предпочтительно обе сетки, т.е. сетка, расположенная на первой основной поверхности минераловатного слоя, и сетка, расположенная на второй основной поверхности, представляют собой неметаллическую сетку. Каждая из первой сетки и второй сетки может характеризоваться одинаковой конструкцией; альтернативно их конструкции могут отличаться. Каждая из первой сетки и второй сетки может быть или может не быть выполнена из одинакового материала (материалов).
Одна или каждая из первой и второй сеток могут быть прикреплены к соответствующей поверхности минераловатного слоя посредством связующего средства. Связующее средство может представлять собой органическое или неорганическое связующее, адгезив или клей. Предпочтительно связующее средство является огнестойким и может представлять собой жидкое стекло.
При размещении на поверхности минераловатного слоя каждая из первой и второй сеток может выступать за край слоя и образовывать ушки. Ушки первой и второй сеток могут быть загнуты вдоль краев слоя и дополнительно расположены внахлест. Альтернативно ушки могут выступать за края слоя и перекрывать друг друга. Расположенные внахлест и/или с перекрытием ушки первой и второй сеток могут быть прикреплены друг к другу посредством крепежных элементов.
Первая и вторая сетки могут образовывать оболочку, расположенную вокруг минераловатного слоя. Оболочка может быть образована за счет оборачивания сеток вокруг минераловатного слоя; в частности, в этом случае с трех сторон оболочки могут быть расположены крепежные элементы, а четвертая сторона может быть выполнена в виде загиба в оболочке. Оболочка может быть предварительно выполнена в определенной форме, например в форме трубы, в которой может быть размещен минераловатный слой; в частности, в этом случае на двух противоположных сторонах оболочки могут быть расположены крепежные элементы, а две другие, противоположные стороны могут быть выполнены в виде загиба в оболочке, который также может представлять собой крепежный элемент.
Одна или каждая из неметаллических сеток может характеризоваться поверхностной плотностью, составляющей ≥20 г/м2, ≥50 г/м2, ≥100 г/м2 или ≥200 г/м2 и/или ≤500 г/м2, ≤1000 г/м2, ≤2000 г/м2 или ≤3000 г/м2.
Крепежные элементы могут содержать нити; они могут содержать металлические нити, например проволоку, в частности стальную проволоку, например проволоку из оцинкованной стали или проволоку из нержавеющей стали. Предпочтительно если крепежные элементы содержат нити, они содержат неметаллические нити. В контексте настоящего документа термин «неметаллическая нить» означает нить, содержащую неметаллический материал. Неметаллические нити могут состоять или по существу состоять из одного или более неметаллического материала. Предпочтительно нити являются полностью неметаллическими, в частности, для упрощения разрезания, и/или переработки, и/или обеспечения устойчивости к коррозии. Неметаллические нити уменьшают риск получения повреждений во время обращения с ними, а также предотвращают появление тепловых мостиков или уменьшают их. Неметаллические нити могут содержать минеральные волокна, органические волокна, базальтовые волокна, стеклянные волокна, углеродные волокна, синтетические волокна, полиэтилентерефталатные (PET) волокна, полисульфоновые волокна, арамидные волокна, параарамидные волокна или полипарафенилентерефталамидные волокна. Нити могут быть выполнены экструзией и/или объединением множества волокон. Нити могут характеризоваться диаметром, составляющим ≥0,005 мм, ≥0,01 мм, ≥0,1 мм, ≥0,5 мм, ≥1 мм или ≥2 мм и/или ≤2,5 мм или ≤5 мм. Нити из арамидных волокон, параарамидных волокон или полипарафенилентерефталамидных волокон обеспечивают особенно подходящие свойства, в частности, когда их используют при сшивании.
Крепежные элементы могут содержать одну или более нить, которой сшит или прошит минераловатный слой. Одна или более нить может образовывать одну или обе из первой и второй сеток; такая сетка может представлять собой сеть из одной или более нити, образованную частями одной или более нити, проходящими вдоль основной поверхности минераловатного слоя. Одна или более нить может проходить по следующей траектории: начиная с первой основной поверхности нить входит в минеральный слой, проходит через минеральный слой, выходит на второй основной поверхности слоя, проходит дальше вдоль этой второй основной поверхности, возвращается назад в минераловатный слой, снова проходит через минеральный слой и выходит на первой основной поверхности слоя, проходит дальше вдоль первой основной поверхности, возвращается назад в минераловатный слой, снова проходит через минеральный слой и выходит на второй первой основной поверхности слоя. Эту траекторию можно повторять множество раз для получения шва. Крепежные элементы могут содержать множество швов, например множество по существу параллельных швов, проходящих через минераловатный слой. Шов из нитей, проходящий через минераловатный слой, предпочтительно является неплотным, чтобы придать некоторую гибкость минераловатному изоляционному элементу. Такая гибкость способствует сохранению целостности минераловатного изоляционного элемента, когда его подвергают нескольким стадиям сворачивания и разворачивания. Это особенно касается случая, когда изоляционные элементы сворачивают в рулоны для транспортировки, разворачивают из рулонов на месте для установки и оборачивают вокруг подлежащих изоляции элементов, например труб или емкостей.
Крепежные элементы могут содержать один или более застегивающий элемент, в частности один или более застегивающий элемент, выполненный с возможностью прикрепления краев или ушек первой и второй сеток друг к другу. Один или более застегивающий элемент может содержать кнопку, крючок, застежку-молнию, петлю или петельку; он может содержать одну или более нить, проходящую через края или ушки первой и второй сеток для прикрепления друг к другу краев или ушек. Он может содержать одну или более нить, проходящую за пределы краев или ушек первой и второй сеток. Один или более застегивающий элемент может содержать одну нить или несколько нитей, переплетенных (или свитых друг с другом, или связанных) для прикрепления краев или ушек друг к другу. Одна или более нить застегивающего элемента может быть завязана для прикрепления краев или ушек друг к другу.
Застегивающий элемент (элементы) может содержать застежку с возможностью расстегивания, позволяющую осуществлять застегивание, расстегивание и повторное застегивание по меньшей мере один раз. Застегивающий элемент может содержать застежку-молнию или текстильную застежку-липучку. Застежка с возможностью расстегивания упрощает осмотр и/или замену части минераловатного слоя, а также доступ к объекту, покрытому изоляционным матом. Это удобно во время техобслуживания и осмотра.
Минераловатный слой минераловатного изоляционного элемента может содержать нетканые минеральные волокна. Минеральные волокна могут включать в себя волокна, выбранные из волокон из горных пород, стеклянных волокон и смеси волокон из горных пород и стеклянных волокон. Волокна могут характеризоваться средним диаметром от 2 мкм до 9 мкм. Большая часть волокон минераловатного слоя может быть ориентирована по существу параллельно его основным поверхностям. Альтернативно большая часть волокон минераловатного слоя может быть ориентирована по существу перпендикулярно его основным поверхностям. Минераловатный слой может содержать минераловатные тонкие слои, в которых ориентация волокон является преимущественно перпендикулярной основным поверхностям слоя.
В частности, в областях применения с низкими рабочими температурами (<300°С), в частности от 100°С до 300°С, минераловатный слой может содержать по меньшей мере 90 мас. % минеральной стекловаты. В частности, в областях применения с более высокими рабочими температурами (>300°С), в частности от 450°С до 750°С, предпочтительным является минераловатный слой, содержащий по меньшей мере 90 мас. % минеральных волокон из горной породы, в частности из-за их термостойкости. Волокна минеральной стекловаты могут содержать >55 мас. % оксида кремния (SiO2) и/или <10 мас. % оксида алюминия (Al2O3); и/или они могут характеризоваться соотношением щелочных и щелочноземельных элементов в их составе, составляющим >1; и/или суммарным количеством СаО и MgO, составляющим <20 мас. %; и/или суммарным количеством Na2O и К2О, составляющим >8 мас. % и/или плотностью, составляющей ≥5 кг/м3 и/или ≤60 кг/м3. Минеральные волокна из горных пород могут содержать от 30 до 55 мас. % SiO2 и/или от 10 до 30 мас. % Al2O3; и/или они могут характеризоваться соотношением щелочных и щелочноземельных элементов в их составе, составляющим <1; и/или суммарным количеством СаО и MgO в диапазоне от 20 до 30 мас. %; и/или суммарным количеством Na2O и К2О, составляющим <8 мас. % и/или плотностью ≥65 кг/м3 и/или ≤200 кг/м3.
Минераловатный слой может содержать связующее, в частности органическое связующее. При использовании органического связующего его количество может составлять ≤5 мас. %, ≤4 мас. %, ≤3 мас. %, ≤2 мас. %, ≤1,5 мас. %, ≤1 мас. %, ≤0,8 мас. %, ≤0,5 мас. %, ≤0,2 мас. % или ≤0,1 мас. %. Предпочтительно при использовании связующего его количество составляет ≥0,2 и ≤0,8 мас. %. Если требуется достижение огнестойких свойств, целесообразным является отсутствие большого количества органического связующего. Изоляционный слой и/или изоляционный элемент могут не содержать органическое связующее. Минераловатный слой может характеризоваться содержанием органических веществ и/или содержанием углеводородов, составляющим ≤0,5 мас. %, ≤0,2 мас. % или ≤0,1 мас. %. В органических веществах и/или углеводородах могут содержаться органические соединения, присутствующие в любом органическом связующем. Предпочтительно минераловатный слой по существу не содержит органические материалы с содержанием органических веществ и/или содержанием углеводородов, составляющим ≤0,5 мас. %.
Минераловатный слой может быть оснащен армированием, которое может быть расположено по меньшей мере на одной основной поверхности или внутри основной части минераловатного слоя. Предпочтительно армирование является гибким. Армирование может представлять собой сетку, относящуюся к описанному в настоящем документе типу. Армирование может быть пришито к минераловатному слою и/или приклеено к нему. В дополнение к приданию повышенной механической прочности армирование внутри основной части слоя способствует поддержанию однородности изоляционных свойств, в частности однородности плотности минераловатного слоя, в частности оно препятствует растягиванию или разрыванию минеральных волокон во время установки.
Минераловатный изоляционный элемент может характеризоваться плотностью, которая составляет ≥5 кг/м3, ≥10 кг/м3, ≥20 кг/м3, ≥40 кг/м3, ≥60 кг/м3 или ≥80 кг/м3 и/или ≤100 кг/м3, ≤120 кг/м3, ≤140 кг/м3, ≤200 кг/м3 или ≤250 кг/м3. Минераловатный изоляционный элемент может характеризоваться следующими размерами перед установкой и/или после установки:
- толщина, составляющая ≥2 см и/или ≤40 см; или
- толщина, составляющая ≥3 см, или ≥5 см или ≥7 см и/или ≤30 см, ≤20 см, ≤15 см, ≤10 см или ≤8 см; и/или
- длина, составляющая ≥0,5 м, ≥1 м или ≥2 м и/или ≤9 м, или ≤6 м или ≤4 м; и/или
- ширина, составляющая ≥0,2 м, ≥0,4 м или ≥0,5 м и/или ≤2,8 м, ≤2 м, ≤1,5 м или ≤1,2 м.
Толщина минераловатного изоляционного мата определяется в соответствии с применимым Европейскими стандартом на изделия, в частности применимым Европейским стандартом на измерение, например в соответствии со стандартами EN13162 или EN14303, выпущенными 30 июня 2016 г.
Минераловатный изоляционный мат может характеризоваться огнестойкостью по меньшей мере класса В и предпочтительно класса А2 или А1 в соответствии со стандартом EN 13501-1 и методом испытаний EN 13820. Он может быть рассчитан на использование при постоянных температурах эксплуатации вплоть до максимальной рабочей температуры (MST), составляющей ≥100°С, ≥150°С, ≥200°С, ≥300°С, ≥400°С, ≥500°С или ≥600°С и/или ≤1000°С или ≤800°С. MST определяется в соответствии со стандартом EN 14706.
Минераловатный изоляционный элемент может содержать обкладку, например пленку или металлизированную фольгу, в частности алюминиевую фольгу, расположенную поверх одной или каждой из его основных поверхностей. Обкладка может быть расположена на основной поверхности минераловатного слоя а) между минераловатным слоем и соответствующей неметаллической сеткой или b) поверх соответствующей сетки. Обкладка может быть присоединена к минераловатному изоляционному элементу, например с помощью неорганического адгезива.
Минераловатный изоляционный элемент может быть по существу гибким или нежестким, чтобы при установке его можно было обернуть или завернуть вокруг несущей конструкции и/или загнуть по ее контуру. Минераловатный изоляционный мат может быть предоставлен в форме рулона, в частности рулона, характеризующегося высотой, соответствующей значениям ширины, упомянутым выше.
Минераловатный мат может характеризоваться теплопроводностью (А,, выраженной в мВт/(м⋅К) согласно стандарту EN12667 и составляющей:
≤45 или ≤42 при 50°С; и/или
≤50 или ≤49 при 100°С; и/или
≤70 или ≤69 при 200°С; и/или
≤100 или ≤98 при 300°С; и/или
≤118 или ≤115 при 400°С; и/или
≤153 или ≤150 при 500°С; и/или
≤201 или ≤198 при 600°С.
Минераловатный изоляционный элемент может быть особенно подходящим для обеспечения теплоизоляции, и/или звукоизоляции, и/или огнестойкой изоляции, например для изоляции зданий; морской изоляции; изоляции каналов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC); и промышленной изоляции, например изоляции труб (в частности металлических труб), трубных колен, котлов и емкостей. Если минераловатные изоляционные элементы являются нежесткими или гибкими, они особенно подходят для оборачивания вокруг высокотемпературного трубопровода большого диаметра. Мат с сеткой может значительно снизить уровень шума, генерируемого жидкими и сыпучими материалами, транспортируемыми через трубопровод на большой скорости.
Неметаллические сетки, помимо удерживания минераловатного слоя между ними, предпочтительно характеризуются отсутствием острых выступов (металлические сетки прошивных матов должны быть тщательно обработаны, чтобы избежать царапин, оставляемых, в частности, свободными концами металлических нитей). Неметаллические сетки, в частности, в сочетании с неметаллическими крепежными элементами также особенно подходят для получения диэлектрических изоляционных матов и/или предотвращения риска электропроводности через минераловатный слой. Кроме того, неметаллические сетки и неметаллические крепежные элементы, в частности, когда они состоят или по существу состоят из одного или более неметаллического материала, могут быть загружены в плавильную печь для производства минеральной ваты с целью переработки минеральной ваты вместе с ее отходами, в частности, без снятия сеток и крепежных элементов, что значительно упрощает переработку. За счет использования неметаллических сеток может быть сведено к минимуму количество тепловых мостиков, проходящих через минераловатный слой, и/или может быть обеспечена коррозионностойкая поверхность, например нержавеющая поверхность и/или подходящая для контакта со стальными несущими конструкциями или трубами. В некоторых случаях использование неметаллических сеток и/или неметаллических крепежных элементов обеспечивает предпочтительный уровень устойчивости к коррозии, что может способствовать их применению в условиях, в которых минераловатный изоляционный элемент может подвергаться воздействию коррозионных сред, например тумана или брызг соленой воды, а также исключать необходимость в использовании стойких к коррозии металлических сеток, выполненных, например, из специальных сортов нержавеющей стали. Сетка или сетки, в частности в сочетании с крепежными элементами, могут способствовать приданию упругости минераловатному изоляционному элементу, например, способствовать восстановлению формы и/или размеров после сжатия, например после сжатия для упаковки. В некоторых случаях минераловатный изоляционный элемент может быть согнут или обернут вокруг несущего элемента, например обернут вокруг арки радиусом 10 см и длиной 8 см, без пластической деформации или «эффекта памяти» минераловатного изоляционного элемента; в этом случае после разворачивания минераловатный изоляционный элемент предпочтительно возвращается в свою первоначальную конфигурацию, например в по существу плоскую конфигурацию, и, таким образом, он может быть просто обернут вокруг трубы или другого несущего элемента, снят для осмотра или техобслуживания и повторно обернут вокруг того же или другого несущего элемента. За счет использования неметаллических сеток и крепежных элементов также может быть упрощено разрезание минераловатного элемента, что представляет существенное преимущество, в частности на месте установки, когда рабочим необходимо изменить размер изоляционного элемента точно по геометрическим параметрам необходимого объекта. Предпочтительно неметаллическая сетка, в частности в сочетании с крепежными элементами, обеспечивает комбинацию двух или более из этих признаков.
Минераловатный слой может характеризоваться равномерной плотностью по всей своей толщине. Альтернативно плотность минераловатного слоя может быть неравномерной, например, она может постепенно или ступенчато меняться по его толщине. Например, плотность на поверхностном слое одной из основных поверхностей минераловатного слоя, в частности на поверхностном слое, характеризующемся толщиной 5 мм, 10 мм, 15 мм или 20 мм, может быть больше плотности поверхностного слоя на другой основной поверхности, характеризующегося такой же толщиной, в частности с разницей плотностей, составляющей ≥10 кг/м3, ≥20 кг/м3, ≥30 кг/м3 или ≥40 кг/м3. Это может достигаться за счет использования минераловатного слоя с двумя значениями плотности, то есть слоя, характеризующего наличием поверхностного слоя, который подвергся большему сжатию по толщине, чем другая часть минераловатного слоя, перед соединением с ней. Присоединение поверхностного слоя может включать в себя склеивание, например в печи отверждения, и/или соединение посредством крепежных элементов минераловатного изоляционного элемента. Высокая поверхностная плотность может использоваться для повышения огне- или жаростойкости, например на внешней поверхности изоляции трубы или канала, в то время как более низкая плотность оставшейся части минераловатного слоя, например расположенной ближе к внутренней поверхности изоляции трубы или канала, может использоваться для повышения теплоизоляции за счет уменьшения теплопроводности (значение лямбда (λ)).
В соответствии с другим аспектом в настоящем изобретении предлагается конструкция, содержащая минераловатный изоляционный элемент, описанный в настоящем документе, согнутый или обернутый вокруг несущего элемента. В этом случае минераловатный изоляционный элемент предпочтительно является по существу гибким или нежестким, чтобы его можно было обернуть или завернуть вокруг несущего элемента и/или загнуть по его контуру. Несущий элемент может включать в себя: несущую конструкцию; строительный несущий элемент, например балку, в частности металлическую балку, например двутавровую балку; трубу, трубное колено, котел или емкость, в частности из металла; морскую конструкцию, например часть конструкции, корпус, палубу, переборку, флор, воздушные каналы, трубы или арматуру морского судна; канал систем отопления, вентиляции или кондиционирования воздуха. Особенно в случае морской конструкции, минераловатная изоляция может быть прикреплена к несущей конструкции, в частности металлической несущей конструкции, посредством штырей, которые крепятся к несущей конструкции, например сваркой, и которые проходят частично или полностью через минераловатный изоляционный элемент. Прикрепление посредством штырей особенно подходит для стен и/или настила морской конструкции или другой конструкции. Минераловатный изоляционный элемент может быть подвешен на этих штырях, например, после прикрепления штырей к несущей конструкции. Головка штыря может контактировать с неметаллической сеткой минераловатного изоляционного элемента, неметаллическая сетка может быть расположена между головкой штыря и несущей конструкцией.
Далее будет описан один вариант осуществления настоящего изобретения исключительно в качестве примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых:
на Фиг. 1 показан вид в перспективе первого варианта осуществления минераловатного изоляционного элемента;
на Фиг. 2 показан вид сверху минераловатного изоляционного элемента, изображенного на фиг. 1;
на Фиг. 3 показан вид в перспективе второго варианта осуществления;
на Фиг. 4 показан вид в перспективе третьего варианта осуществления;
на Фиг. 5 показан вид в перспективе четвертого варианта осуществления;
на Фиг. 6 показан вид в сечении пятого варианта осуществления;
на Фиг. 7 показан вид сверху минераловатного изоляционного элемента, изображенного на фиг. 6;
на Фиг. 8 показан вид в сечении шестого варианта осуществления минераловатного изоляционного элемента;
на Фиг. 9 показан вид в сечении седьмого варианта осуществления;
на Фиг. 10 и Фиг. 11 показаны виды в сечении восьмого варианта осуществления;
на Фиг. 12 показан вид в перспективе девятого варианта осуществления.
Фигуры изображены без соблюдения масштаба. В иллюстративных целях i) некоторые элементы, которые расположены на или поверх поверхностей минераловатного слоя, в частности сеток, показаны на расстоянии от указанных поверхностей, и ii) если сетка характеризуется открытой структурой с промежутками, это не изображено на видах в перспективе.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 изображен первый вариант осуществления минераловатного изоляционного элемента 10, который состоит из слоя 11 из каменной минеральной ваты, расположенного между первой неметаллической сеткой 12, размещенной на первой основной поверхности 13 минераловатного слоя, и второй неметаллической сеткой 14, размещенной на второй основной поверхности 15 минераловатного слоя. Обе неметаллические сетки 12 и 14 выполнены из переплетенных углеродных волокон 21 с квадратными ячейками 22, характеризующимися внутренней площадью 9 см2. Первая и вторая неметаллические сетки 12 и 14 соединены посредством множества крепежных элементов 16, состоящих из арамидных нитей, которые прошивают перекрывающие друг друга ушки неметаллических сеток, выступающие за края минераловатного слоя. Таким образом, сетки 12, 14, соединенные прошивными нитями, образуют оболочку вокруг слоя 11, которая удерживает минераловатный слой, расположенный между первой и второй неметаллическими сетками. Слой 11 может характеризоваться низким количеством органического связующего, например от 0,3 мас. % до 0,8 мас. %, например для упрощения обработки во время изготовления.
Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 3, на которой изображен минераловатный изоляционный элемент 30, первая и вторая неметаллические сетки 32 и 34, расположенные на соответствующих основных поверхностях 33, 35, соединены посредством множества крепежных элементов 36, содержащих нити, которые прошивают расположенные внахлест ушки первой и второй неметаллических сеток, которые проходят вдоль боковых поверхностей минераловатного слоя 31.
Согласно другому варианту осуществления (не изображен) множество крепежных элементов 16, 36, изображенных на Фиг. 1 или Фиг. 3, которые соединяют первую и вторую сетки, заменены системой из текстильных застежек-липучек, представляющих собой застежку с возможностью расстегивания. Согласно таким вариантам осуществления один из краев первой и второй сеток содержит полосу с крючками, а другой, противоположный край сетки содержит полосу с петлями.
Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 4, на которой изображен минераловатный изоляционный элемент 40, первая и вторая неметаллические сетки 42 и 44, расположенные на соответствующих основных поверхностях 43, 45, также образуют оболочку, которая охватывает минераловатный слой 41 минераловатного изоляционного элемента 40. Оболочка образована за счет оборачивания одного участка сетки вокруг минераловатного слоя и замкнута за счет соединения краев ушек сетки 42 и 44 посредством скоб или нитей, наложенных швами. Согласно изображенному варианту осуществления края ушек примыкают друг к другу; альтернативно они могут быть расположены с перекрытием друг друга или внахлест, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 3 соответственно. Оболочка закрывается крепежными элементами 46 с трех сторон (на Фиг. 4 показана только одна закрытая сторона), причем четвертая сторона 47 образована в виде загиба в оболочке, который также обеспечивает крепежный элемент, соединяющий две сетки.
Согласно варианту осуществления, показанному на Фиг. 5, на которой изображен минераловатный изоляционный элемент 50, оболочка, содержащая первую и вторую неметаллические сетки 52, 54, которые расположены на соответствующих основных поверхностях 43, 45, выполнена в предварительно определенной форме трубы, в которой может быть размещен минераловатный слой 51. Стороны 57 оболочки действуют как крепежные элементы, которые соединяют первую 52 и вторую 54 сетки друг с другом. На двух противоположных сторонах оболочки также выполнены крепежные элементы (не показано на Фиг. 5) для закрывания ее концов, которые изначально открыты.
На Фиг. 6 и Фиг. 7 показан минераловатный мат 60, содержащий слой 61 из каменной минеральной ваты, размещенный между первой 62 и второй 64 неметаллическими сетками, расположенными на соответствующих основных поверхностях 63, 65 минераловатного слоя. Первая и вторая неметаллические сетки 62 и 64 выполнены из арамидных нитей 66, которые прошивают слой из каменной минеральной ваты, причем каждая из первой и второй неметаллических сеток состоит из сети, образованной, соответственно, частями 67, 68 арамидных нитей 66, которые проходят вдоль основных поверхностей 63, 65 минераловатного слоя. Части 69 арамидных нитей 66, которые проходят через минераловатный слой 61, образуют крепежные элементы, соединяющие первую и вторую неметаллические сетки 62, 64 друг с другом для удерживания минераловатного слоя, размещенного между ними. На Фиг. 7 показаны отрезки 67 арамидных нитей, которые проходят вдоль основных поверхностей 63 и образуют первую неметаллическую сетку 62.
На Фиг. 8 показан минераловатный изоляционный мат 80, содержащий слой 81 из каменной минеральной ваты, расположенный между первой неметаллической сеткой 82, размещенной на первой основной поверхности 83, и второй неметаллической сеткой 84, размещенной на второй основной поверхности 85. Каждая из неметаллических сеток выполнена из тканых арамидных волокон, между которым расположены квадратные отверстия размером 10 мм. Неметаллические сетки 82, 84 соединены за счет сшивания друг с другом нитями 86 из оцинкованной стали, которые проходят через минераловатный слой 81 и прошивают арамидные сетки 82 и 84. Части 87 нитей из оцинкованной стали, которые проходят через минераловатный слой, образуют крепежные элементы, соединяющие первую и вторую неметаллические сетки друг с другом для удерживания минераловатного слоя, размещенного между ними.
В конфигурации, показанной на Фиг. 9, первая неметаллическая сетка 92, размещенная на первой основной поверхности 93 минераловатного слоя 91, содержит комбинацию из i) арамидной сетки 92а из тканых полипарафенилентерефталамидных волокон, между которыми выполнены квадратные отверстия размером 15 мм, и ii) частей 92b арамидных нитей 96 на первой поверхности. Арамидные нити 96 прошивают первую арамидную сетку 92а и минераловатный слой 91. Части 97 арамидных нитей 96 на второй поверхности, проходящие вдоль второй основной поверхности 98 минераловатного слоя 91, образуют вторую неметаллическую сетку 94, в то время как проходящие насквозь части 99 арамидных нитей 96, которые проходят через минераловатный слой, обеспечивают крепежные элементы, соединяющие первую и вторую неметаллические сетки друг с другом.
На Фиг. 10 и Фиг. 11 показан вариант осуществления, в котором внутри минераловатного слоя расположена армирующая сетка. Минераловатный слой 100а, 100b образован за счет размещения армирующей сетки 101 между двумя составляющими минераловатными слоями 102, 103. Согласно варианту осуществления, изображенному на фиг. 11, армирующая сетка удерживается на месте посредством шва 104, аналогичного показанному на фиг. 6.
На Фиг. 12 изображен минераловатный элемент 112, обернутый вокруг трубы 111 и содержащий примыкающие края его неметаллической сетки 112 на наружной поверхности 114, которые свернуты и сшиты с образованием закрывающей линии 113, таким образом удерживающей изоляционный элемент в определенном положении вокруг трубы.
1. Минераловатный изоляционный элемент, содержащий:
- минераловатный слой, содержащий минеральные волокна;
- первую неметаллическую сетку, расположенную на первой основной поверхности минераловатного слоя;
- вторую сетку, расположенную на второй основной поверхности минераловатного слоя; и
множество крепежных элементов, содержащих нити, прошивающие минераловатный слой, выполненных с возможностью соединения первой и второй сеток друг с другом для удерживания минераловатного слоя, размещенного между первой и второй сетками, в котором нити образуют вторую сетку, причем вторая сетка представляет собой сеть из одной или более нити, образованную частями одной или более нити, проходящими вдоль второй основной поверхности минераловатного слоя.
2. Минераловатный изоляционный элемент по п. 1, в котором крепежные элементы содержат неметаллические нити.
3. Минераловатный изоляционный элемент по п. 2, в котором неметаллические нити содержат минеральные волокна, органические волокна, базальтовые волокна, стеклянные волокна, углеродные волокна, синтетические волокна, полиэтилентерефталатные (PET) волокна, полисульфоновые волокна, арамидные волокна, параарамидные волокна или полипарафенилентерефталамидные волокна.
4. Минераловатный изоляционный элемент по п. 2 или 3, в котором неметаллическая сетка состоит из неметаллического материала (материалов).
5. Минераловатный изоляционный элемент по п. 1, в котором крепежные элементы содержат металлические нити.
6. Минераловатный изоляционный элемент по п. 5, в котором металлические нити содержат стальную проволоку.
7. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором любое органическое связующее, содержащееся в минераловатном слое, присутствует в количестве, которое составляет ≤ 2,5 мас.%, в частности ≤ 1,0 мас.%, более конкретно ≤ 0,5 мас.%.
8. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором первая неметаллическая сетка содержит квадратные или прямоугольные ячейки, причем одна сторона или каждая из сторон таких квадратных или прямоугольных ячеек составляет ≥ 20 мм и ≤ 70 мм.
9. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором первая неметаллическая сетка содержит квадратные ячейки с размерами в диапазоне от 20 мм × 20 мм до 50 мм × 50 мм.
10. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором первая неметаллическая сетка содержит волокна, выбранные из натуральных волокон, синтетических волокон, арамидных волокон, параарамидных волокон, полипарафенилентерефталамидных волокон, углеродных волокон, минеральных волокон, базальтовых волокон и стеклянных волокон.
11. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором первая неметаллическая сетка представляет собой тканую сетку или сетку с большими ячейками.
12. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, характеризующийся по меньшей мере одним из следующих признаков:
- плотностью в диапазоне от 5 кг/м3 до 250 кг/м3;
- толщиной в диапазоне от 1 см до 40 см;
- в котором минеральные волокна представляют собой волокна, выбранные из волокон из горных пород, стеклянных волокон и их смеси.
13. Минераловатный изоляционный элемент по любому из предшествующих пунктов, в котором каждая из первой и второй сеток характеризуется поверхностной плотностью в диапазоне от 0,05 кг/м2 до 3,0 кг/м2.
14. Изолированная конструкция, содержащая трубу и минераловатный изоляционный элемент по любому из пп. 1-13, обернутый вокруг трубы.
15. Морская конструкция, содержащая несущую конструкцию, в частности палубу морского судна, переборку, флор, воздушный канал или трубу, и минераловатный изоляционный элемент по любому из пп. 1-13, установленный на морской конструкции так, что его форма повторяет контуры морской конструкции.
