具体实施方式

通过以下详细说明将更容易看出本发明的上述和其它特点、特征和优点。本说明书仅为了举例，而不是限制本发明的范围。

本发明将结合具体实施方式进行描述。

应注意，权利要求中使用的术语“包含”不应解释为被限制为其后列出的部分，其不排除其它元件或步骤。因此，其应被理解为指出所述特征、步骤或组分的存在，但这并不排除存在或添加一种或多种其他特征、步骤或组分或其组合。因此，表述"包括部件A和B的装置"不应被限制为所述装置仅由部件A和B构成。其表示对于本发明，与所述装置相关的部件仅为A和B。

整个说明书中，使用术语“一个实施方式”或“一种实施方式”。该术语表示在相关实施方式中描述的具体特征包含在本发明的至少一个实施方式中。因此，在说明书中各处出现的短语“在一个实施方式中”或“在一种实施方式中”不一定全部都涉及同一个实施方式，虽然它们可能会涉及同一个实施方式。此外，具体特征或特性可以任意合适的方式在一个或多个实施方式中结合，这对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。

独立权利要求和从属权利要求列出了本发明的具体特征和优选特征。从属权利要求的特征可适当地与独立权利要求或其他从属权利要求的特征结合，和/或与在上文和/或下文描述中列出的特征结合。

根据本发明使用的煅制二氧化硅粉末的孔径平均为50nm至200nm，例如50nm至100nm，并且优选50nm至70nm。

煅制二氧化硅中的孔通常位于初级粒子之间(颗粒间的孔)，而不是位于初级粒子本身内(颗粒内的孔)。

孔径可以通过气体吸附/解吸进行测量和分析。气体吸附分析通常用于表面积和孔隙率测定。这涉及在各种条件下使固体材料暴露于气体或蒸汽中，并评估重量吸收或样品体积。这些数据的分析提供了有关固体物理特性的信息，包括骨架密度、孔隙率、总孔体积和孔径分布。通常，氮气用于煅制二氧化硅的孔径确定。孔径尺寸通常根据标准ISO15901-2进行测量。

煅制二氧化硅粉末的重量％基于其所存在的纺织品织物层的重量。

更优选地，隔热织物包括纺织品织物层，所述纺织品织物层包含含量为15重量％至50重量％、例如40重量％至50重量％的煅制二氧化硅粉末。

根据本发明的隔热织物的煅制二氧化硅含量可以大于或等于20kg/m³，更优选大于或等于50kg/m³，例如，在50至80kg/m³的范围内，例如，约50kg/m³或约60kg/m³或约70kg/m³。

纺织品织物层中的煅制二氧化硅优选均匀分布在纺织品织物层的表面和/或厚度上。

煅制二氧化硅优选是疏水性的，并且不会引起保温层下腐蚀(corrosion underinsulation，CUI)。

根据本发明使用的煅制二氧化硅粉末可以是平均孔径在上述范围内的任意煅制二氧化硅。

优选地，根据本发明使用的煅制二氧化硅的表面积范围为50m²/g至380m²/g，优选100m²/g至300m²/g，最优选约200m²/g。通常根据标准ISO 9277，基于BET方法(布伦纳(Brunauer)、埃米特(Emmett)和特勒(Teller))来确定比表面积。

煅制二氧化硅也称为热解法二氧化硅，因为其在火焰中产生，由无定形二氧化硅的微小液滴(初级粒子)组成，所述微小液滴熔化成支化链状三维二级粒子(聚集体)，然后团聚成三级粒子，得到蓬松粉末。所得粉末具有极低的体积密度和高表面积。初级粒径通常为5nm至50nm。颗粒是非多孔的，并且通常表面积为50m²/g至600m²/g。体积密度通常为30kg/m³至100kg/m³，优选40kg/m³至60kg/m³，例如，约60kg/m³。

煅制二氧化硅由四氯化硅火焰热解或石英砂在3000℃电弧中汽化而制成的。全球主要生产商是赢创公司(Evonik)(以AEROSIL的名称出售)、卡博特公司(CabotCorporation)、瓦克化学公司(Wacker Chemie)、道康宁公司(Dow Corning)、贺利氏公司(Heraeus)，德山公司(Tokuyama Corporation)、OCI、奥利司公司(Orisil)和迅宇化工公司(Xunyuchem)。

在本发明中使用的煅制二氧化硅优选是疏水性煅制二氧化硅。

疏水性煅制二氧化硅是通过用疏水性赋予剂(例如硅烷，硅氮烷或硅氧烷(例如卤硅烷)、环二甲基硅氧烷))对直接由火焰水解获得的亲水级产品进行化学处理而制得，并且在颗粒表面上具有自由可及的硅烷醇基团(Si-OH)。疏水性煅制二氧化硅的特征在于低吸湿性。它们也特别适用于例如需要进行隔热的管道的腐蚀防护。

基于煅制二氧化硅粉末的总重量，疏水性煅制二氧化硅粉末的疏水剂含量优选为1重量％至15重量％，优选1重量％至5重量％，最优选地1重量％至3重量％。疏水剂的含量通常也称为硅烷含量；本文所用的硅烷含量是指包含至少一个共价硅-碳键的硅酮的任意有机衍生物的含量，例如，基于硅烷的化合物、基于硅氧烷的化合物和基于硅氮烷的化合物。

优选地，硅烷含量保持在低水平，以保持低可燃性。

根据本发明的包含煅制二氧化硅粉末的隔热织物通常获得不可燃性测试ISO1182中的Euroclass A1性能，而由于气凝胶的硅烷含量高得多(通常高于15重量％，例如20重量％)，因此包含气凝胶的隔热织物通常仅获得A2等级。

根据本发明使用的合适的疏水性煅制二氧化硅包括从赢创公司以商品名AEROSIL可购的以下产品：R 972、R 974、R 104、R 106、R 202、R 208、R 805、R 812、R 812S、R 816、NAX 50、NY 50、RX 200、RX 300、RX 50、RY 200、RY 200L、RY 200S、RY 300、RY 50、NX 90G、NX 90S、NX 130。其他合适的疏水性煅制二氧化硅可从瓦克公司(Wacker)以商品名HDK购得，例如H13L、H15、H17、H18、H20、H2000、H20RH、H30、H30LM、H30RM。此外，疏水性煅制二氧化硅从OCI公司以商品名KONASIL购得，例如，K-P15、K-P20、K-D15、K-T30和K-T20。疏水性煅制二氧化硅还可从德山公司以商品名REOLOSIL购得(例如DM-10)。

特别优选AEROSIL R 974和RX 200。AEROSIL R 974是一种基于比表面积为200m²/g的亲水性煅制二氧化硅的用二甲基二氯硅烷后处理的比表面积为150-190m²/g的疏水性煅制二氧化硅。

作为将疏水性煅制二氧化硅本身添加到纺织品织物层中的替代方式，一旦例如通过用硅酮喷洒涂覆或使用EP2622253中所述的技术将煅制二氧化硅添加到纺织品织物层中，就可以使煅制二氧化硅疏水化。

根据一些实施方式，煅制二氧化硅粉末在室温下的热导率低于30mW/m*K。该热导率根据ASTM C518进行测量。煅制二氧化硅粉末的热导率范围可以为22mW/m*K至25mW/m*K。

添加红外遮光剂(例如，合适的二氧化钛、锆石、钛铁矿(Illmenite)、氧化锆、粘土、石墨、炭黑、碳化硅、铁氧化物或磁铁矿粉末)，可以更大程度地降低煅制二氧化硅的热导率，尤其是在较高温度下(例如超过300℃或超过500℃)的热导率。

优选的IR遮光剂为碳化硅。优选地，IR遮光剂的粒径范围为2μm至7μm。

该IR遮光剂或IR遮光剂混合物通常以至多20重量％，优选至多10重量％，最优选为3重量％至7重量％的量添加，该重量％以存在的煅制二氧化硅的重量为基准。

用于纺织品织物层的其它添加剂包括：阻燃剂，例如，阻燃矿物，例如，AlOH、MgOH、MgCO₃.3H₂O或任何具有吸热性质的水合矿物(合成或天然的)或硼酸锌、或功能性矿物添加剂(如吸音剂)或其组合。

包含煅制二氧化硅的本发明隔热织物的纺织品织物层通常是由纤维网络组成的柔性材料，并且优选在弯曲半径为1.5英寸(3.81cm)或更小的管状物体周围是柔韧的。

根据一些实施方式，纺织品织物层的厚度范围可以为5mm至40mm，优选5mm至20mm，最优选约10mm。厚度使用0.5kPa压力，根据ISO 9073进行测量。

纺织品织物可以包括织造纺织品织物、非织造纺织品织物、针织纺织品织物或编织纺织品织物。

根据一些实施方式，纺织品织物层可以包括非织造纺织品织物。

根据一些实施方式，在添加煅制二氧化硅之前，纺织品织物的密度范围可以为100kg/m³至180kg/m³，优选110kg/m³至150kg/m³，例如，110kg/m³至130kg/m³，例如，约110kg/m³至120kg/m³。含有煅制二氧化硅的纺织品层的密度范围通常为160kg/m³至260kg/m³。

根据一些实施方式，纺织品织物的表面重量为1000g/m²至1800g/m²，例如，1100g/m²至1800g/m²，更优选1100g/m²至1500g/m²，例如，1100g/m²至1300g/m²，例如约1100g/m²。本文中，表面重量根据EN 12127进行测量。

纺织品织物优选包含耐高温纤维，即，其玻璃化转变温度大于200℃，例如，大于500℃，甚至大于800℃。

根据一些实施方式，纺织品织物可以包含玻璃纤维。

作为一个示例，纺织品织物包含选自下组的纤维：E玻璃纤维、C玻璃纤维、S玻璃纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维和有机纤维，例如，PE或PET纤维。

纺织品织物的纤维甚至可以仅包含玻璃纤维。

纤维直径范围可以为5μm至20μm，例如，6μm至20μm，更优选9μm至13μm,例如9μm至11μm。纤维优选平均长度小于15mm的短纤维、并且优选约10mm的短纤维。纤维的最大长度可以优选小于15mm，优选为约10mm。

合适的纺织品织物层基于拉脱维亚JSC瓦尔米耶玻璃纤维公司(JSC ValmieraGlass Fiber,Latvia)的玻璃纤维针毡F01、F21和F40。

纺织品织物层优选包含粘结剂，特别是当所述纺织品织物层是非织造层时，粘结剂含量优选小于10重量％，最优选1重量％至3重量％。该重量％以纺织品织物层的总重量为基准。合适粘结剂的示例包括：官能化硅烷，例如，从赢创公司可购得的Dynasylan、原硅酸四乙酯(TEOS)、水玻璃、硅酮、硅氧烷、胶体二氧化硅和丙烯酸类。

添加粘结剂的优点在于，粉尘的形成进一步减少，并且更容易将煅制二氧化硅注入纺织品织物层中。

根据本发明的隔热织物的热导率范围通常为35mW/m*K至50mW/m*K。该热导率是在300℃下根据ASTM C177测定的热导率。

当产品的热导率小于50mW/m*K时，可以认为该产品是隔热的。

根据本发明的隔热织物仍然是柔性的，而且在安装和/或使用期间几乎不释放粉尘或不释放粉尘。织物是基本不可燃的，并且厚度可以为至多25mm，甚至至多50mm厚。

优选地利用如EP 3023528A1中所述的技术用煅制二氧化硅填充根据本发明的隔热织物的纺织品织物层，所述文献通过引用全文纳入本文。借助于中空针，将悬浮在溶剂(例如，己烷)中的煅制二氧化硅粉末注入纺织品织物中，随后从纺织品织物去除溶剂，将煅制二氧化硅粉末留在织物中。或者，可以通过浸涂(dipping)技术、或者通过施加电荷用煅制二氧化硅粉末浸渍织物层、或者通过层状复合物法，用煅制二氧化硅填充纺织品织物层，其中，复合物通过在由缝隙或热轧进行互锁的纺织品织物层之间夹有煅制二氧化硅粉末层的夹心技术来形成。

本发明的隔热织物可以进一步提供有第一和/或第二外纺织品层，所述第一和/或第二外纺织品层层叠至包含煅制二氧化硅的纺织品织物层，所述第一外纺织品层的透气率优选小于或等于40cc/秒*5cm²，所述第二外纺织品层的透气率优选小于或等于40cc/秒*5cm²。

透气率使用任意合适的设备来测量，在样品表面(通常使用直径为25mm的圆形表面)之间压降为98帕斯卡的条件下测量通过样品表面的空气量。

更优选地，第一和/或第二外纺织品层的透气率小于或等于35cc/秒*5cm²，例如，小于或等于20cc/秒*5cm²，或者甚至小于或等于5cc/秒*5cm²。

根据一些实施方式，第一和/或第二外纺织品层的厚度范围可以为0.05mm至3mm。根据一些实施方式，第一外纺织品层的厚度范围可以为0.05至3mm。根据一些实施方式，第二外纺织品层的厚度范围可以为0.05至3mm。

第一和/或第二外纺织品层的厚度范围可以为0.1mm至3mm，例如，0.1mm至0.5mm，更优选0.2mm至0.3mm。

任选地，第一和第二外纺织品层的厚度是相等的。

根据一些实施方式，第一和/或第二外纺织品层的密度范围可以为3kg/m³至1300kg/m³。根据一些实施方式，第一外纺织品层的密度范围为3kg/m³至1300kg/m³。根据一些实施方式，第二外纺织品层的密度范围为3kg/m³至1300kg/m³。任选地，第一和第二外纺织品层的密度是相等的。

根据一些实施方式，第一和/或第二外纺织品层的表面重量可以为10g/m²至30g/m²。根据一些实施方式，第一外纺织品层的表面重量可以为10g/m²至30g/m²。根据一些实施方式，第二外纺织品层的表面重量可以为10g/m²至30g/m²。

第一和/或第二外纺织品层的表面重量可以为15g/m²至25g/m²，更优选17g/m²至21g/m²。任选地，第一和第二外纺织品层的表面重量是相等的。

第一和第二外层是纺织品层，即，其在弯曲半径为1.5英寸(3.81cm)或更小的管状物体周围是柔韧的。

第一和第二外层的纤维可以选自下组：E玻璃纤维、C玻璃纤维、S玻璃纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维和有机纤维，优选，PE或PET纤维。

用于第一和第二层的纤维的直径范围可以为5μm至20μm，例如，6μm至20μm，更优选9μm至13μm,例如9μm至11μm。纤维优选平均长度小于15mm的短纤维、并且优选约10mm的短纤维。纤维的最大长度可以优选小于15mm，优选为约10mm。

第一和第二层可以包含耐高温纤维，即，其玻璃化转变温度大于200℃，例如，大于500℃，甚至大于800℃。

根据一些实施方式，第一和/或第二外纺织品层可以包含玻璃纤维。

第一和/或第二外纺织品层的纤维甚至可以仅包含玻璃纤维。

任选地，第一和第二外纺织品层的纤维和/或含有煅制二氧化硅的纺织品织物层的纤维由相同材料制成，例如，E玻璃纤维、C玻璃纤维、S玻璃纤维、二氧化硅纤维或陶瓷纤维。

第一和/或第二外层优选具有一定的粘结剂含量，特别是当第一和/或第二外层是非织造层时，粘结剂含量优选小于15重量％，最优选小于12重量％，通常为10重量％至11重量％。该重量％以外层的总重量为基准。优选的粘结剂是聚乙烯醇(PVA)粘结剂。

根据ISO1924/2测量，第一和/或第二外层沿机器加工方向(MD)和横向方向(CD)的拉伸强度范围优选为20N/5cm至100N/5cm。

第一和/或第二外纺织品层通常设置有粘合剂，以便能够将多个层层叠至纺织品织物层。优选的粘合剂是热熔粘合剂。优选的粘合剂是基于聚酰胺、聚丙烯或热固性聚氨酯的粘合剂。粘合剂可以作为涂层施加至第一和/或第二层。作为替代方案，可以在第一和/或第二外层与纺织品织物层之间施加粘合剂(例如，热熔粘合剂)薄膜。优选粘合剂(任选地作为涂层施加)的量为4g/m²至20g/m²，更优选4g/m²至10g/m²，例如约8g/m²。优选地，该粘合剂施加在第一和第二层的仅一侧上。设置有粘合剂的一侧用于与纺织品织物基质接触。

可以通过热层合或溶剂层压使第一和第二层以及纺织品织物层彼此层叠。最优选地，多个层使用热层合或热层压(例如，以压延)彼此层叠。

第一外纺织品层可以包括织造纺织品织物、非织造纺织品织物、针织纺织品织物或编织纺织品织物。

第二外纺织品层可以包括织造纺织品织物、非织造纺织品织物、针织(经编和/或纬编针织织物)纺织品织物或编织纺织品织物。

第一和/第二外织造层可以是平纹织造纺织品织物、斜纹织造纺织品织物、缎纹织造纺织品织物、经缎(atlas)或方平(basket)织造纺织品织物等。

根据一些实施方式，第一和第二外纺织品层可以是相同的。

根据一些实施方式，第一外纺织品层可以包括非织造纺织品织物。

根据一些实施方式，第一外纺织品层的密度范围可以为3kg/m³至300kg/m³。根据一些实施方式，第一外纺织品层的表面重量可以为10g/m²至30g/m²。

任选地，第二外纺织品层包括非织造纺织品织物。

任选地，第一和第二外纺织品层的非织造纺织品织物是相同的。

根据一些实施方式，第二外纺织品层可以是织造纺织品层。根据一些实施方式，第二外纺织品层的密度范围可以为300kg/m³至1300kg/m³。根据一些实施方式，第二外纺织品层的表面重量可以为100g/m²至300g/m²。

合适的第一和第二外纺织品层也称为面层(veils)，是以抓绒AD-stick E2016.4形式提供的层，其从比利时的ADLEY NV公司(ADLEY NV,Belgium)可购得。

其它合适的面层是英国的技术纤维产品有限责任公司(Technical FiberProducts Ltd)的Optiveil^TM系列面层，例如20103A Eglass面层，其单位面积重量(arealweight)为10g/m²、17g/m²、22g/m²、30g/m²或34g/m²。

根据本发明的第二方面，使用隔热织物用于隔热。

织物可用于对产品进行隔热，以用于各种应用，例如管道和建筑应用。该管道可用于石油行业，其中，温度应用在200℃至800℃内。根据本发明的织物可用于温度极限小于10℃的低温应用。所述织物可用于建筑行业，例如用于矿棉、聚苯乙烯(PS)或聚氨酯(PU)的隔热性质性能不足的屋顶、天花板和地板应用中。

当通过使织物围绕管状物(例如，直径为1m的管状物)的外表面弯曲来覆盖例如管状管道时，几乎不释放粉尘至不释放粉尘。纺织品层保持完好无损，并且未显示出裂纹。

实施例1

本发明的隔热织物按如下制备。

将7kg疏水性煅制二氧化硅(Aerosil R974)与185l的己烷和SiC(6重量％，以煅制二氧化硅的重量为基准)的混合物注入10mm厚、密度110kg/m³的合适纺织品织物基质Kobemat EGL(Kobe 110密度)中。对注入进行监测，以在纺织品织物基质内实现混合物的均匀分布，从而达到最佳效果。注入和混合技术例如在US 2018/0099478中公开。

对密度不同的各种纺织品织物进行检查，下表(表1)显示了所收集的数据，用于基质密度变化以及其对注入有相同量混合物(约1kg)的隔热织物的最终性能的影响。

表1

实施例2：

按实施例1制备隔热织物。

将各种不同量的SiC添加到煅制二氧化硅和己烷的混合物中。IR遮光剂及其用量对最终产品的影响列于下表2。

表2

实施例3：

按实施例1制备隔热织物。

下表中给出的另一组结果涉及注入纺织品织物基质中的混合物的量对最终产品的影响。

表3

实施例4：

按实施例1制备隔热织物。

下表突出显示了在使用相同量的混合注入物和相同纺织品织物基质的情况下，比较使用煅制二氧化硅和气凝胶(AEROVA^TM气凝胶，从焦欧思公司(Jios Corporation)购得)注入时收集到的一些结果。

这些结果表明，在较高温度下，使用煅制二氧化硅代替气凝胶提供了具有改进的隔热性质的隔热织物。

在使用煅制二氧化硅的情况下，进一步减少了粉尘产生。

表4

应理解，虽然已讨论了用于提供根据本发明的实施方式的优选实施方式和/或材料，但可对本发明做出各种修改或改变而不偏离本发明的范围和构思。