專利名稱：供防火屏障用的層壓片料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及層壓片料。這種層壓片料(例如)可用作運(yùn)載工具、諸如航空器上的防火屏障。
背景技術(shù)：
有許多場(chǎng)合需要和應(yīng)該使用能防止或減少熱和/或火焰?zhèn)鞑サ钠琳稀＠?，航空器的機(jī)身通常包括金屬蒙皮，它支承在包括縱梁和圓周件的金屬架上。由于機(jī)身里的溫度必須經(jīng)?？刂疲员愦_保乘客和貨物處于適當(dāng)?shù)沫h(huán)境里，大多數(shù)機(jī)身蒙皮還包括一些隔熱結(jié)構(gòu)。絕緣體通常還涉及聲學(xué)上的原因。在許多航空器里，這種絕緣體采用由縱梁和圓周件支承的玻璃纖維絮墊的結(jié)構(gòu)。
玻璃纖維通常裝在薄膜包裝材料里，以保護(hù)玻璃纖維免遭絕緣體可能接觸的冷凝物和其它流體。用于這種目的的包裝材料包括金屬涂敷的聚酯、普通的聚酯、金屬涂敷的聚氟乙烯及聚酰亞胺。
在2000年，F(xiàn)AA(即，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局)公布了一個(gè)有關(guān)熱/聲絕緣的詳細(xì)設(shè)計(jì)的新的測(cè)試方法的建議標(biāo)準(zhǔn)的通知，以便提高飛行中的防火安全及航空器上的絕緣材料在墜落后的耐燒穿性。FAA公布了“適航性指示”，要求成百個(gè)航空器經(jīng)營(yíng)者在未來(lái)4年內(nèi)更換用金屬涂敷的聚酯覆蓋的絕緣防護(hù)層。更換材料要滿足FAA的新的飛行中的防火測(cè)試，它是按照美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)、1999年3月10日、作為ASTM E 648-97設(shè)計(jì)的測(cè)試。FAA已經(jīng)起草了一個(gè)建議的要求，它頒布指令增強(qiáng)飛行中的防火和墜落后的燒穿保護(hù)(見(jiàn)運(yùn)輸部，聯(lián)邦航空管理局，用于運(yùn)輸類飛機(jī)的熱/聲絕緣材料的改進(jìn)的可燃性標(biāo)準(zhǔn)；建議標(biāo)準(zhǔn)，14 CFM Part 25等，聯(lián)邦公報(bào)65卷183號(hào)，2000年9月20，56992-5702頁(yè)，其內(nèi)容在這里被參考)。
還存在要求有其它絕緣材料和相關(guān)的防火焰和/或防火的材料。較佳的是，這些材料符合一個(gè)或多個(gè)生效的、針對(duì)特殊用途的工業(yè)和/或政府標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種層壓片料，它包括聚合材料形成的第一層和非金屬纖維形成的第二層。該第一和第二層至少共同地促使層壓片料具有下列合格值中的至少一個(gè)合格的可燃性值I(即，如果該層壓材料能經(jīng)受這里規(guī)定的可燃性測(cè)試I，它將具有合格的可燃性值I)、合格的可燃性值II(即，如果該層壓材料能經(jīng)受這里規(guī)定的可燃性測(cè)試II，它將具有合格的可燃性值II)、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗(即，如果該層壓材料能經(jīng)受這里規(guī)定的火焰?zhèn)鞑y(cè)試I，它將具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗)、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I(即，如果該層壓材料能經(jīng)受這里規(guī)定的火焰?zhèn)鞑y(cè)試II，它將具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I)、或合格的燒穿值(即，如果該層壓片料能經(jīng)受這里規(guī)定的燒穿測(cè)試，它將具有合格的燒穿值)。對(duì)于按照本發(fā)明的層壓片料的某些較佳實(shí)施例而言，第一和第二層足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料。確定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、及合格的燒穿值的測(cè)試將在下面的小標(biāo)題“測(cè)試方法”之下介紹。
另一方面，本發(fā)明還提供一種限制可燃的絕緣材料暴露于點(diǎn)燃源的系統(tǒng)，它包括層壓片料，它包括由聚合材料形成的第一層；以及由非金屬纖維形成的第二層，其中，該層壓片料放置在可燃絕緣材料和點(diǎn)燃源之間，這樣，層壓片料的第一層靠近可燃絕緣材料。該第一和第二層至少共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用。對(duì)于按照本發(fā)明的層壓片料的某些較佳實(shí)施例而言，第一和第二層足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料。確定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、及合格的燒穿值的測(cè)試將在下面的小標(biāo)題“測(cè)試方法”之下介紹。
可燃絕緣材料指天然可燃的絕緣材料；由于攜帶使其變得可燃的污染物(例如，燃料、液壓油及腐蝕抑制劑)而已經(jīng)變得可燃的絕緣材料；以及可以是或不是天然地可燃的、但具有可燃的覆蓋物或?qū)?例如，金屬涂敷的聚酯覆蓋物)的絕緣材料。
另一方面，本發(fā)明還提供一種絕緣系統(tǒng)，它包括層壓片料，它包括由聚合材料形成的第一層；及用非金屬纖維形成的第二層；以及絕緣材料；其中，層壓片料和絕緣材料被設(shè)置成層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。該第一和第二層至少共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用。對(duì)于按照本發(fā)明的層壓片料的某些較佳實(shí)施例而言，第一和第二層足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料。確定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、及合格的燒穿值的測(cè)試將在下面的小標(biāo)題“測(cè)試方法”之下介紹。
另一方面，本發(fā)明還提供一種絕緣防護(hù)層，它包括層壓片料，它包括由聚合材料形成的第一層；及用非金屬纖維形成的第二層；以及絕緣材料；其中，層壓片料和絕緣材料被設(shè)置成層壓片料的第一層位于絕緣材料的附近。該第一和第二層至少共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用。對(duì)于按照本發(fā)明的層壓片料的某些較佳實(shí)施例而言，第一和第二層足以共同地提供具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料。確定合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、及合格的燒穿值的測(cè)試將在下面的小標(biāo)題“測(cè)試方法”之下介紹。該絕緣材料可是可燃的或不可燃的。
本發(fā)明(例如)可用于需要或應(yīng)該使用防止或減少熱和/或火焰?zhèn)鞑サ牟牧匣蛳到y(tǒng)的許多場(chǎng)合。例如，按照本發(fā)明的實(shí)施例可用于新的航空器和/或翻新的現(xiàn)有航空器的制造，以保護(hù)可燃的材料避免潛在的點(diǎn)燃源(例如，來(lái)自電氣布線的短路)。對(duì)于現(xiàn)有的航空器來(lái)說(shuō)，按照本發(fā)明的層壓片料(例如)可放置在現(xiàn)有的航空器絕緣材料上(通常是可燃的絕緣材料)，并在絕緣材料和潛在的點(diǎn)燃源之間，以便減少絕緣材料對(duì)點(diǎn)燃源的暴露。
本發(fā)明還提供一種包括絕緣材料和按照本發(fā)明的層壓片料的運(yùn)輸工具，其中，層壓片料和絕緣材料被設(shè)置成層壓片料的第一層位于絕緣材料的附近。該絕緣材料可是可燃的或不可燃的。
本發(fā)明還提供一種航空器，它包括絕緣材料、電氣布線和按照本發(fā)明的層壓片料，其中，層壓片料位于絕緣材料和電氣布線之間，且層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。該絕緣材料可是可燃的或不可燃的。
本發(fā)明還提供一種航空器，它包括絕緣材料、機(jī)身蒙皮、及按照本發(fā)明的層壓片料，其中，層壓片料位于絕緣材料和機(jī)身蒙皮之間，且層壓片料的第一層緊靠可燃的絕緣材料。該絕緣材料可是可燃的或不可燃的。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是航空器一部分的剖視圖，它顯示了具有按照本發(fā)明的層壓片料的一實(shí)施例的航空器機(jī)身，該層壓片料位于絕緣包和電氣布線之間。
圖2是圖1中所示的、按照本發(fā)明的層壓片料的實(shí)施例的局部剖視圖，它使用阻燃粘結(jié)材料，以便將用稀松布增強(qiáng)的聚合層層壓在包含非金屬纖維的第二層上。
圖3是按照本發(fā)明的層壓片料的另一實(shí)施例的局部剖視圖，其中，利用阻燃粘結(jié)材料將無(wú)增強(qiáng)的聚合層層壓在包含非金屬纖維的第二層上。
圖4是按照本發(fā)明的層壓片料的另一實(shí)施例的局部剖視圖，其中，未使用額外的粘結(jié)成分而將稀松布增強(qiáng)的聚合層直接層壓在包含非金屬纖維的第二層上。
圖5a是示意表示測(cè)試柜的側(cè)視圖，它被用來(lái)評(píng)估按照本發(fā)明的層壓片料的可燃性和火焰?zhèn)鞑バ阅堋?br> 圖5b是示意表示保持架的側(cè)視圖，它在可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試方法中被用來(lái)固定按照本發(fā)明的層壓片料。
圖5c是示意表示固定架的俯視圖，在可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試方法中，它放置在按照本發(fā)明的層壓片料和保持架上。
圖6是示意顯示導(dǎo)燃噴嘴的側(cè)視圖，在可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試方法中，它被用來(lái)點(diǎn)燃按照本發(fā)明的層壓片料。
圖7是示意顯示熱量計(jì)夾持架的立體圖，在可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試裝置的校準(zhǔn)過(guò)程中，它被用來(lái)定位熱量計(jì)。
圖7a是示意顯示噴嘴擋板的立體圖，在可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試方法中，它被用來(lái)將導(dǎo)燃噴嘴適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诎凑毡景l(fā)明的層壓材料上。
圖8是示意顯示樣本夾具的立體圖，它在測(cè)試按照本發(fā)明的層壓片料的燒穿性能時(shí)使用。
圖9是示意顯示燒穿測(cè)試的側(cè)視圖，它顯示了按照本發(fā)明的層壓片料經(jīng)受燒穿測(cè)試。
圖9a是測(cè)試架的詳細(xì)的、示意的剖視圖，它顯示了在燒穿測(cè)試前，按照本發(fā)明的層壓片料是如何安裝在測(cè)試架里的。
圖10a是示意顯示延長(zhǎng)錐形物的俯視圖，它在燒穿測(cè)試方法中被配合安裝在噴嘴上。
圖10b是在錐形物已形成后、沿著線10b-10b剖視的、圖10a的端視圖。
圖10c是在錐形物已形成后，沿著線10c-10c剖視的、圖10a的端視圖。
圖11a和11b是分別顯示在燒穿測(cè)試時(shí)、熱量計(jì)相對(duì)噴嘴錐形物的布置的俯視圖和側(cè)視圖。
圖12a和12b是分別顯示在燒穿測(cè)試時(shí)、熱電偶前傾面相對(duì)噴嘴錐形物的布置的俯視圖和側(cè)視圖。
圖13a是示意顯示包含非金屬纖維的、滲入蛭石分散體的第二層的一實(shí)施例的剖視圖，它在按照本發(fā)明的層壓片料中是有用的。
圖13b是顯示圖13a中的一部分的放大圖。
圖14是示意地顯示包含非金屬纖維的第二層的一實(shí)施例的一部分的俯視圖，它具有以離散圖形排列在其表面上的金屬氧化物涂層，它在按照本發(fā)明的層壓片料中是有用的。
具體實(shí)施例方式
參看圖2，它顯示了按照本發(fā)明的一層壓片料的實(shí)施例的剖視圖。層壓片料12包括第一層28，第一層包括高溫穩(wěn)定聚合材料20，而聚合材料具有通過(guò)可選擇的粘結(jié)材料24粘結(jié)在其上的可選擇的尼龍稀松布22?？蛇x擇的阻燃粘結(jié)材料26將第一層28粘結(jié)在包含非金屬纖維的第二層30的第一主表面33上。第二層30的第二主表面35通過(guò)可選擇的阻燃粘結(jié)材料26a粘結(jié)在可選擇的第三層28a上。可選擇的第三層28a包括高溫穩(wěn)定聚合材料20a和通過(guò)一層可選擇的粘結(jié)材料24a粘結(jié)在其上的尼龍稀松布22a。
第一層按照本發(fā)明的層壓片料包括由聚合材料形成的第一層。較佳的是，第一層由高溫穩(wěn)定聚合材料形成，其中，高溫穩(wěn)定聚合材料在約150℃、較佳的是在約200℃、更佳的是在約300℃、最佳的是在約350℃的溫度時(shí)通常是穩(wěn)定的(即，不會(huì)熔化、燃燒或分解)。
較佳的是，由聚合材料形成的第一層重量輕，并具有高溫尺寸穩(wěn)定性、在暴露于火焰時(shí)只有少量或沒(méi)有煙霧、或易燃的或有毒的分解產(chǎn)物、低或無(wú)吸濕性、良好的耐磨性、以及低的透濕性。較佳的是，第一層是流體阻擋層，其中，流體阻擋層即是防止諸如水、噴氣燃料、防腐劑和液壓流體之類液體通過(guò)的材料，較佳的是，還防止包括可燃?xì)怏w和水蒸氣的氣體通過(guò)。
適當(dāng)?shù)母邷胤€(wěn)定聚合材料的例子包括、但不限于聚酰胺、聚氟乙烯、硅酮樹脂、聚酰亞胺、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酯、聚久基砜、聚醚酮醚、聚酰胺酯、聚酯酰亞胺、聚醚砜、聚苯硫及它們的組合物。較佳的高溫穩(wěn)定聚合材料包括聚氟乙烯和聚酰亞胺，這是由于它們的較好的高溫穩(wěn)定性。最佳的是聚酰亞胺。
通常，第一層具有小于每平方米約100克、較佳的是小于每平方米約50克的重量。由聚合材料形成的第一層的平均厚度可變化。通常，平均厚度范圍從約12至約125微米、較佳的是從約12至約50微米、更佳的是從約19至約25微米。較佳的是，由聚合材料形成的第一層的厚度足以使該層可容易地處理和加工而不會(huì)撕破，而不是那種為了給層壓片料增加不必要的重量的厚度。
高溫穩(wěn)定聚合材料可從市場(chǎng)上買到。它們的代表性例子包括例如商標(biāo)為“KAPTON”的聚酰亞胺薄膜；例如商標(biāo)為“TEDLAR”的聚氟乙烯薄膜；以及例如商標(biāo)為“TEFLON”的聚四氟乙烯薄膜；所有這些均可從美國(guó)特拉華(州)的E.I.duPont deNemours & Company買到。
較佳的是，第一層粘性地結(jié)合在第二層上。較佳的是，第一層同延地結(jié)合在第二層上。較佳的是，阻燃粘結(jié)材料將第一層粘性地結(jié)合在第二層上。適當(dāng)?shù)淖枞颊辰Y(jié)材料的例子在“阻燃粘結(jié)材料”的小標(biāo)題下討論。
稀松布按照本發(fā)明的層壓片料可選擇地進(jìn)一步包括一層或多層稀松布。例如，第一層和可選擇的第三層可各有選擇地進(jìn)一步包括稀松布。通常是由纖維制造的機(jī)織加強(qiáng)物的稀松布給層壓片料提供耐撕性。適當(dāng)?shù)南∷刹疾牧习?、但不限于尼龍、聚酯、玻璃纖維等。稀松布的平均厚度可以改變。通常，稀松布的平均厚度的范圍從約25至約100微米、較佳的是約25至約50微米。稀松布層較佳的是重量輕、堅(jiān)固、及至少相對(duì)不可燃的。較佳的是，當(dāng)稀松布暴露于火焰時(shí)，只產(chǎn)生少量的或沒(méi)有煙霧、或可燃的或有毒的分解產(chǎn)物。
稀松布層通常位于層壓片料的第一層或第三層的聚合薄膜層及第二層之間。稀松布層可有選擇地結(jié)合在諸如薄膜的聚合材料上?？墒褂酶鞣N粘結(jié)材料將稀松布結(jié)合在聚合材料上。較佳的是，這種粘結(jié)材料具有阻燃性能和高的分解溫度。
大量的、具有通過(guò)粘結(jié)材料固定在其上的稀松布的高溫穩(wěn)定聚合薄膜可從市場(chǎng)上買到。它們的例子包括來(lái)自美國(guó)新澤西州Patterson的Facile Holdings，Inc.，的、商標(biāo)為“INSULFAB 2000”和“INSULFAB KP121”的產(chǎn)品，它們均包括聚酰亞胺薄膜、尼龍稀松布、及阻燃粘結(jié)材料。另一個(gè)例子是可從FacileHoldings，Inc.，買到的、商標(biāo)為“INSULFAB 330”的產(chǎn)品，它包括金屬化的聚氟乙烯薄膜、尼龍稀松布、及阻燃粘結(jié)材料。
第二層按照本發(fā)明的層壓片料還包括由非金屬纖維形成的第二層。較佳的是，該纖維在約250℃、較佳的是約350℃、更佳的是約450℃、最佳的是約550℃時(shí)是穩(wěn)定的(即，不會(huì)熔化、燃燒、或分解)。第二層通常包括第一和第二主表面。第二層較佳的是以諸如機(jī)織織物、針織織物的織物、及包括紙的非編織物的形式出現(xiàn)。較佳的是，第二層是不導(dǎo)電的、重量輕的、熱絕緣的，并具有小于約460L/min./dm2的透氣性。較佳的是，第二層不容易吸收水分，并在暴露于火焰時(shí)產(chǎn)生少量的或沒(méi)有可燃的或有毒的分解產(chǎn)物。
較佳的是，第二層包括非編織物，以便提供特別適合于航空器使用的薄的、重量輕的層壓片料。通常，第二層具有每平方米約30至150克的重量。
第二層的平均厚度可改變。通常，第二層的平均厚度的范圍從約75至約750微米、較佳的是從約125至約500微米、最佳的是從約200至約450微米。較佳的是，第二層的厚度足以提供理想的可燃性、燒穿和/或火焰?zhèn)鞑バ阅?，但這種厚度不會(huì)對(duì)層壓片料提供不必要的重量。
適當(dāng)?shù)姆墙饘倮w維包括、但不限于玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、晶狀陶瓷氧化物(包括石英)纖維、氮化硅纖維、碳化硅纖維、氧化的聚丙烯腈纖維、碳纖維、及它們的組合物。這些纖維通常是作為長(zhǎng)度從幾厘米至幾米改變的單個(gè)纖維或捆扎的纖維提供的。較佳的是，該非金屬纖維是玻璃纖維、晶狀陶瓷氧化物纖維或它們的組合物。應(yīng)該知道，晶狀陶瓷氧化物纖維可包含在晶粒邊界處的少量玻璃相。更佳的是，第二基底主要包括陶瓷氧化物纖維。
陶瓷氧化物材料通常是金屬氧化物，它們通過(guò)加熱作用已被加固。陶瓷氧化物纖維通常是指這樣一類纖維，它一般包含一種或多種鋁、硅和硼的氧化物。許多其它的添加劑(例如，鈉、鈣、鎂及磷的氧化物)也可出現(xiàn)在該纖維內(nèi)，不過(guò)該纖維主要包含金屬氧化物。通常，陶瓷氧化物纖維是晶狀陶瓷和/或晶狀陶瓷與玻璃(即，包含晶狀陶瓷和玻璃相的纖維)的混合物。
陶瓷氧化物纖維可以(例如)通常叫做“難熔的陶瓷纖維”(RCF)的相對(duì)短的纖維從市場(chǎng)上買到。它們通常是脆弱的、易碎的、及通常不適合用于紡織品(即，機(jī)織的、針織的及非編織物)。它們還可包括微粒材料(即，固體雜質(zhì))。包括固體雜質(zhì)的纖維通常利用熔化吹制方法或熔化紡紗纖維形成方法及然后的冷卻由熔化物形成。在標(biāo)準(zhǔn)的纖維形成方法里，包含所需組合物的熔融材料被擠出，形成相對(duì)不一致直徑(例如，約1微米至約50微米)的相對(duì)不一致長(zhǎng)度(例如，從約1微米至約10厘米變化)的纖維。通常，難熔的陶瓷纖維是制造商以“原料”形式(即，作為大量的散裝纖維)提供的。難熔的陶瓷纖維的例子包括鋁矽酸鹽纖維，它(例如)可從新澤西州Niagara Falls的Unifrax、以商標(biāo)“7000M”買到，及從日本東京的Nippon Steel Chemical Co.、以“SNSC”型1260 D1 RCF買到。
陶瓷氧化物纖維還可以相當(dāng)長(zhǎng)(例如連續(xù))的纖維、通常以紗線(加捻的纖維)或纖維束(不加捻的纖維)的形式聚集在一起。這種陶瓷氧化物紗線或纖維束通常包括約400至約7800單個(gè)陶瓷氧化物纖維，它們具有從約7至15微米的直徑范圍。這種紗線或纖維束通常具有約0.2毫米至約1.5毫米的直徑。在這個(gè)直徑范圍內(nèi)的紗線可織成第二層，且通常具有較好的織物品質(zhì)，特別是與較短的難熔陶瓷纖維相比。陶瓷氧化物紗線可被合股捻，這意味著兩股或更多股紗線加捻在一起。這樣做通常是為了增加紗線強(qiáng)度。這種連續(xù)的纖維的例子包括鋁矽酸鹽纖維、鋁硼硅酸鹽纖維和氧化鋁纖維(它們均可從美國(guó)明尼蘇達(dá)州St.Paul的3M公司、以商標(biāo)“NEXTEL”買到)。
纖維束或紗線可利用玻璃纖維粗紗切割機(jī)切斷至所需的長(zhǎng)度，這種切割機(jī)(例如)可從美國(guó)加利福尼亞州Pacoima的Finn & Fram.Inc.、以商標(biāo)“MODEL90 GLASS ROVING CUTTER”買到。然后，切斷的纖維可通過(guò)使它們經(jīng)過(guò)一打回絲機(jī)被分離或獨(dú)立，這種打回絲機(jī)(例如)可從法國(guó)Cours的LaRoche、以商標(biāo)“CADETTE 500”買到。
較佳的陶瓷氧化物纖維是鋁矽酸鹽、鋁硼硅酸鹽及氧化鋁纖維，且它們可是紗線的形狀或人造短纖維形狀。適當(dāng)?shù)匿X矽酸鹽纖維(例如)是美國(guó)專利第4,047,965號(hào)(Karst等人)所述的。較佳的是，根據(jù)鋁矽酸鹽纖維的總重量，鋁矽酸鹽纖維包括(以理論上的氧化物為基礎(chǔ))約67％至約85％重量的Al2O3和約33％至約15％重量的SiO2。根據(jù)鋁矽酸鹽纖維的總重量，某些較佳的鋁矽酸鹽纖維包括(以理論上的氧化物為基礎(chǔ))約67％至約77％重量的Al2O3和約33％至約23％重量的SiO2。根據(jù)鋁矽酸鹽纖維的總重量，一種較佳的鋁矽酸鹽纖維包括(以理論上的氧化物為基礎(chǔ))約85％重量的Al2O3和約15％重量的SiO2。較佳的鋁矽酸鹽纖維(例如)可從3M公司、以商標(biāo)“NEXTEL 550”和“NEXTEL 720”買到。
適當(dāng)?shù)匿X硼硅酸鹽纖維(例如)是美國(guó)專利第3,795,524號(hào)(Sowman)所述的。較佳的是，根據(jù)鋁硼硅酸鹽纖維的總重量，鋁硼硅酸鹽纖維包括(以理論上的氧化物為基礎(chǔ))約55％至約75％重量的Al2O3、小于約45％(較佳的是小于約44％)重量的SiO2、及小于約25％(較佳的是，約5％)重量的B2O3。較佳的鋁硼硅酸鹽纖維(例如)可從3M公司、以商標(biāo)“NEXTEL 312”和“NEXTEL 440”買到。
制造適當(dāng)?shù)难趸X纖維的方法在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，例如包括美國(guó)專利第4,954,462號(hào)(Wood等人)所述的方法。較佳的是，根據(jù)氧化鋁纖維的總重量，氧化鋁纖維包括(以理論上的氧化物為基礎(chǔ))大于約99％重量的Al2O3和約0.2-0.3％重量的SiO2。較佳的阿爾法氧化鋁纖維(例如)可從3M公司、以商標(biāo)“NEXTEL 610”買到。根據(jù)另一種阿爾法氧化鋁纖維的總重量，另一種阿爾法氧化鋁纖維包括約90％重量的Al2O3、約9％重量的ZrO2和約1％重量的Y2O3，可從3M公司買到的另一種阿爾法氧化鋁纖維的商標(biāo)名稱是“NEXTEL650”。
其它的適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)纖維的實(shí)例包括石英纖維，它也是陶瓷氧化物纖維的一個(gè)子集，(例如)可從美國(guó)北卡羅來(lái)納州Slater的J.P.Stevens，Inc.、以商標(biāo)“ASTROQUARTZ”買到；玻璃纖維，諸如鎂鋁矽酸鹽玻璃纖維，它(例如)可從美國(guó)俄亥俄州Granville的Owens-Corning Fiberglas Corp.買到；碳化硅纖維，它(例如)可從日本東京的Nippon Carbon、以商標(biāo)“NICALON”買到，或從美國(guó)密執(zhí)安州Midland的Dow Corning買到，以及從美國(guó)馬薩諸塞州Lowell的Textron Specialty Materials、以商標(biāo)“TYRANNO”買到；碳(例如，石墨)纖維，它(例如)可從美國(guó)猶他州Magna的Hercules Advanced MaterialSystems、以商標(biāo)“IM7”買到；氮化硅纖維，它(例如)可從美國(guó)紐約州NewYork的Toren Energy International Corp.買到。
較佳的是，第二層由非編織物形成。適當(dāng)?shù)姆蔷幙椢锟赏ㄟ^(guò)現(xiàn)有技術(shù)中已知的各種方法制造。較佳的是，它們是通過(guò)“濕法成網(wǎng)”方法或“氣流成網(wǎng)”方法制造。在濕法成網(wǎng)方法中，纖維在高剪力條件下與液體介質(zhì)(較佳的是水)和其它添加劑(諸如表面活性劑，分散劑，粘合劑和抗凝聚劑)混合。將由此形成的纖維漿放置在一篩網(wǎng)上，液體介質(zhì)逐漸分離，形成織物。在氣流成網(wǎng)方法中，將各自獨(dú)立的纖維輸入一織物成形機(jī)里，它通過(guò)氣流將纖維輸送至篩網(wǎng)，從而產(chǎn)生非編織物。這種工藝在非編織物制造技術(shù)中是眾所周知的。
在一種典型的濕法成網(wǎng)方法中，諸如熱塑性纖維(例如，PVA纖維)的粘結(jié)材料在水中在高剪切條件下被混合。將非金屬纖維(切斷的纖維和/或人造短纖維)加入該混合機(jī)里。高剪切混合通常使至少一些纖維斷裂，導(dǎo)致纖維長(zhǎng)度的總體減小。使混合進(jìn)行一段足以便纖維懸浮在水中的時(shí)間。如果需要，在混合步驟過(guò)程中有選擇地加入諸如含水聚丙烯酰胺溶液的凝聚劑，以便使纖維凝聚，這種凝聚劑可從美國(guó)伊利諾斯州Napierville的Nalco Chemical Co.、以商標(biāo)“NALCO 7530”買到。然后，這種含水纖維“漿”通常澆注在一篩網(wǎng)(例如，造紙機(jī))上，并滴干以除去水分。由此形成的非編織物用吸墨紙擠壓，以便除去盡可能多的水，然后在一烤箱(通常，在約100℃)里進(jìn)行干燥，以便進(jìn)一步除去水分。該非編織物然后等待進(jìn)一步處理。
在一種典型的氣流成網(wǎng)方法中，使非金屬纖維(切斷的纖維和/或人造短纖維)與粘結(jié)材料、特別是熱塑性纖維在一纖維供料器中混合，以便形成供料織物，該供料器可從美國(guó)南卡羅來(lái)州Greenville的Greenville Machine Corp.、以商標(biāo)“CMC EVEN FEED”買到。將供料織物送入一轉(zhuǎn)動(dòng)的刷輥，刷輥將供料織物粉碎，直至成各自獨(dú)立的纖維。然后，該各自獨(dú)立的纖維可通過(guò)一吹風(fēng)機(jī)輸送至一傳統(tǒng)的織物成形機(jī)，其中，纖維被吸引在一絲網(wǎng)上，而該織物成形機(jī)可從丹麥的Scan Web Co.、以商標(biāo)“DAN WEB”買到。當(dāng)依然在一絲網(wǎng)上時(shí)，該纖維可移動(dòng)經(jīng)過(guò)一烤箱，并被加熱至從約120℃至約150℃的穩(wěn)定且持續(xù)1分鐘，以便熔化熱塑性纖維和與織物里的纖維粘結(jié)在一起。優(yōu)選地或做為一種選擇，非編織物可經(jīng)過(guò)層壓軋輥被壓縮和加熱，以便熔化熱塑性纖維。該非編織物然后等待進(jìn)一步處理。
較佳的是，根據(jù)第二層的非金屬纖維的總重量，第二層的非金屬纖維含量的至少約10％的重量由具有至少約5毫米(較佳的是，至少約1厘米)長(zhǎng)度的纖維組成。更佳的是，第二層的非金屬纖維含量的至少約25％的重量由具有至少約5毫米(較佳的是，至少約1厘米)長(zhǎng)度的纖維組成。如果需要，第二層的非金屬纖維含量的100％由具有至少約5毫米(較佳的是，至少約1厘米)長(zhǎng)度的纖維組成。應(yīng)該知道，這些纖維可能全是一個(gè)長(zhǎng)度，雖然它們通常有各種長(zhǎng)度。對(duì)纖維的長(zhǎng)度沒(méi)有已知的限制，雖然通常比約10-15厘米長(zhǎng)的纖維在諸如非編結(jié)構(gòu)的第二層里是不實(shí)際的。此外，只要有足夠數(shù)量的、至少約5毫米長(zhǎng)的纖維，第二層還可包括約1毫米的較短纖維(和約10微米微粒尺寸的均勻微粒)。
較佳的是，用于第二層的陶瓷氧化物纖維具有從約3至約25微米、更佳的是從約7至約15微米的直徑。具有大于約25微米直徑的纖維是有用的，但將具有比較小直徑纖維制造的產(chǎn)品低的撓性。具有小于約3微米直徑的纖維可能也是有用的，但不是較佳的。
雖然用來(lái)準(zhǔn)備第二層的纖維可上膠或不上膠，但纖維通常是以具有膠水涂層的它們的原樣買到的。通常，連續(xù)的纖維在它們的制造過(guò)程中用有機(jī)膠料處理，并在處理過(guò)程中保護(hù)纖維股?？梢韵嘈?，在處理和加工步驟過(guò)程中，上膠將減少纖維的斷裂并減少靜電。當(dāng)利用濕法成網(wǎng)方法制造非編織物時(shí)，膠料將被溶解掉。膠料也可能在制造后通過(guò)將纖維加熱至高溫(即，300℃)而除去。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，第二層將使用若干類型的纖維中的一種，包括使用不同成分的纖維。通常，根據(jù)第二層的總纖維體積，第二層包括至少約75％體積(較佳的是至少約90、約95、甚至約100％體積)的陶瓷氧化物纖維。
第三層按照本發(fā)明的層壓片料有選擇地還包括由聚合處理組成的第三層。通常，第三層具有相對(duì)的第一和第二主表面。通常，第二層位于第一層和第三層之間。第三層可選擇，以便與第一層相同或不同。前面的、有關(guān)第一層的討論也適用于第三層。
較佳的是，第三層是粘性地結(jié)合在第二層上。較佳的是，第三層同延地結(jié)合在第二層上。較佳的是，阻燃粘結(jié)材料將第二層和第三層粘性地結(jié)合在一起。
金屬氧化物涂層一種包含金屬氧化物的材料可有選擇地固定在第二層的至少一部分上，它通常是一種織物(特別是一種非編織物)。金屬氧化物涂層通常用來(lái)加強(qiáng)第二層。較佳的是，第二層具有第一和第二主表面，而金屬氧化物以涂層形式只出現(xiàn)在第二層的至少一個(gè)主表面的一部分上。
在層壓片料的一個(gè)實(shí)施例里，金屬氧化物涂層只位于第二層的至少一個(gè)表面的一部分上，產(chǎn)生一離散的涂敷區(qū)域(這里也叫做“印刷區(qū)域”)的布置。金屬氧化物涂層區(qū)域的這種布置可以是有規(guī)律的或隨意的。通常，金屬氧化物涂層使用(例如)絲網(wǎng)印刷技術(shù)和金屬氧化物來(lái)源(較佳的是，膠狀的金屬氧化物來(lái)來(lái)源)、以預(yù)定的圖案附著在第二層上。一種其上具有金屬氧化物涂敷區(qū)域、按照本發(fā)明是有用的紙可從3M公司、以商標(biāo)“NEXTEL Flame StoppingDot Paper”買到。
通常，金屬氧化物涂層區(qū)域是這樣隔開(kāi)的，即兩個(gè)區(qū)域(例如，任何兩個(gè)島狀物)之間的距離大致等于在第二層里的至少一些纖維的長(zhǎng)度，該纖維較佳的是非編織物。較佳的是，對(duì)于其上具有金屬氧化物涂層的任何一個(gè)表面來(lái)說(shuō)，涂有金屬氧化物的第二層的該特定表面的表面積的百分比在約5％至約25％、更佳的是約10％至約20％的范圍內(nèi)。通常，約20厘米見(jiàn)方的第二層樣本具有至少約0.5克重量的膠狀的金屬氧化物。
圖14顯示了一按照本發(fā)明的示范的層壓片料的第二層50的一部分的俯視圖，它具有被基本上沒(méi)有涂層的非編織物54的區(qū)域環(huán)繞的金屬氧化物涂層52的離散的區(qū)域的重復(fù)的圖形，由此在第二層的至少一個(gè)主表面上產(chǎn)生以圓點(diǎn)形狀出現(xiàn)的島狀物。該圖形(例如)是由金屬氧化物的不連續(xù)的涂層產(chǎn)生的。這些島狀物可以采用其它形狀，諸如十字形或條形。
對(duì)本發(fā)明有用的另一種第二層可具有通常連續(xù)的印刷線條的圖形，其中，在第二層的至少一個(gè)主表面上具有在基本沒(méi)有涂層的區(qū)域旁的金屬氧化物涂層區(qū)域。雖然這些圖形(例如)是由連續(xù)的金屬氧化物涂層形式的，但它們?nèi)匀惶幱陔x散區(qū)域，并只涂敷在第二層的表面的一部分上。
在按照本發(fā)明的一層壓片料的一個(gè)實(shí)施例里，金屬氧化物被布置在第二層上的許多島狀物里，其中，根據(jù)其上具有金屬氧化物涂層的第二層的主表面的總表面積，該許多島狀物具有約5％至約25％的總表面積。
在按照本發(fā)明的一層壓片料的另一個(gè)實(shí)施例里，第二層包括非編織物，而非編織物包括至少約10％重量的、至少約5微米長(zhǎng)的非金屬纖維，其中，金屬氧化物復(fù)蓋約5％至約25％的、其上具有金屬氧化物涂層的主表面的總表面積。
圖14所示的涂層圖形是用來(lái)與在第二層的整個(gè)表面上的涂層進(jìn)行對(duì)比。在第二層的整個(gè)表面上涂敷通常使由此形成的第二層具有令人不滿意的僵硬。這通常在處理第二層時(shí)、尤其當(dāng)它必須安裝在(例如)一個(gè)非平面空間里時(shí)引起第二層的破裂和斷裂。
較佳的是，金屬氧化物涂層的數(shù)量、尺寸和位置使第二層在環(huán)繞一6毫米直徑的桿卷繞和展開(kāi)時(shí)足以維持它的完整性。即，在經(jīng)受測(cè)試程序規(guī)定的“第二層撓性測(cè)試”后，雖然破裂可能出現(xiàn)及一些獨(dú)立的纖維可能斷裂，但第二層不會(huì)分離、分裂或分解成較小的部分或各自獨(dú)立的纖維。
在一個(gè)實(shí)施例里，第二層由一種非編織物組成，該非編織物包括至少約5毫米長(zhǎng)的許多非金屬纖維及許多排列的金屬氧化物涂層，它們(至少約5毫米長(zhǎng)的許多非金屬纖維及許多排列的金屬氧化物涂層)在環(huán)繞一6毫米直徑的桿卷繞及然后展開(kāi)時(shí)足以維持第二層的完整性。
通常，第二層具有足夠數(shù)量的、它們的長(zhǎng)度足以連接任何涂敷區(qū)域(例如，第二層的印刷的金屬氧化物部分)之間的空間的纖維。
美國(guó)專利第5,955,177號(hào)(Sanocki等人)公開(kāi)了有用的金屬氧化物涂敷的非編織物的例子?？稍O(shè)置在第二層上的金屬氧化物來(lái)源包括(例如)膠狀金屬氧化物的分散體(即懸浮物)，該膠狀金屬氧化物也可包括可溶解的金屬氧化物和/或金屬氧化物產(chǎn)物母體的溶液?；蛘撸饘傺趸飦?lái)來(lái)源不需要使用液體介質(zhì)。即，金屬氧化物可(例如)通過(guò)使用噴涂或粉末涂敷穿過(guò)一掩模以一圖形附著在第二層上。較佳的是，金屬氧化物來(lái)自具有液體介質(zhì)(例如，含水的分散體或溶液)的金屬氧化物來(lái)源，更佳的是來(lái)自膠狀的金屬氧化物的分散體。
在描述涂敷在第二層上的金屬氧化物時(shí)使用的術(shù)語(yǔ)“金屬”包括非金屬，諸如硅。金屬氧化物的產(chǎn)物母體包括金屬鹽的溶液，它們可通過(guò)在一氧氣環(huán)境中加熱而轉(zhuǎn)變成金屬氧化物，通常是膠狀的金屬氧化物。例如，鋁的硝酸鹽(Al(NO3)3)可是轉(zhuǎn)變成膠狀氧化鋁的產(chǎn)物母體。膠狀金屬氧化物是具有一種或多種在1毫微米和1微米之間的尺寸的金屬氧化物的微粒。這種膠狀金屬氧化物包括、但不限于氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、硅石、二氧化鈰膠體，以及這些膠體的混合物。膠狀的硅石特別好。適合于本發(fā)明實(shí)施的膠狀硅石(例如)可從美國(guó)伊利諾斯州Napierville的Nalco Chemical Co.、以商標(biāo)“NALCO 2327”買到。
較佳的是，金屬氧化物來(lái)源通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝附著。按照本發(fā)明，適合于使用一種人工絲網(wǎng)印刷機(jī)，或輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷機(jī)，這種印刷機(jī)可從奧地利Klagenfurt的Johannes Zimmers、以商標(biāo)“TYPE RMR-LAB 83”買到。其圖形和印刷速度可根據(jù)所需的層壓片料成品的特性改變。
通常，可買到的膠狀金屬氧化物分散體和/或金屬氧化物產(chǎn)物母體的溶液具有比絲網(wǎng)印刷工藝所需的低的粘性。為了增加這種分散體或溶液的粘性，可加入各種增稠劑，諸如甲基纖維素或聚乙烯醇。較佳的增稠劑是羧甲基纖維素，它可從美國(guó)俄亥俄州Cleveland的B.F.Goodrich、以商標(biāo)“CARBOPOL 934”買到。
通常，金屬氧化物的來(lái)源(較佳的是，膠狀的金屬氧化物分散體)只印刷在第二層的至少一個(gè)主表面的一部分上，雖然兩個(gè)主表面可分別只具有涂敷金屬氧化物的一部分。在特別推薦的實(shí)施例里，金屬氧化物的來(lái)源象許多島狀物(即，由沒(méi)有任何涂層的區(qū)域環(huán)繞的不連續(xù)的涂層區(qū)域)印刷在第二層的至少一個(gè)主表面上。
通常，金屬氧化物涂層將至少部分地滲入第二層的厚度(同時(shí)仍維持在離散區(qū)域內(nèi))，雖然如果涂層的量足夠小，但它基本上可保持在第二層的表面上。金屬氧化物對(duì)第二層的至少部分滲透是可取的，因?yàn)檫@種滲透可給第二層產(chǎn)生增強(qiáng)的抗張強(qiáng)度。為了某些用途，金屬氧化物涂層可滲透通過(guò)第二層的整個(gè)厚度而到達(dá)另一主表面(同時(shí)仍維持在離散區(qū)域內(nèi))。
在金屬氧化物的來(lái)源附著在第二層之后，通常在空氣里干燥一段足以除去揮發(fā)性材料(如果它們存在的話)的時(shí)間。有機(jī)材料(例如，膠料或有機(jī)粘結(jié)劑)不需要除去。然而，第二層通常在一溫度下被加熱處理一段足以基本上除去存在于第二層里的所有有機(jī)材料(例如，有機(jī)粘結(jié)劑)的時(shí)間。這種加熱處理步驟通常在至少約500℃的溫度下持續(xù)至少約10分鐘。這種加熱步驟也可用來(lái)至少部分地將金屬氧化物產(chǎn)物母體轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的金屬氧化物。然而，較佳的是，第二層在足以使金屬氧化物產(chǎn)物母體完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘傺趸锏臏囟认潞蜁r(shí)間內(nèi)被加熱處理。在升高的溫度下(通常，至少800℃)，膠狀金屬氧化物也可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的陶瓷金屬氧化物，不過(guò)這不是要求。在至少一個(gè)升高的溫度下加熱后，第二層上涂敷了金屬氧化物，且基本上沒(méi)有有機(jī)材料。
無(wú)機(jī)的氧化物薄片無(wú)機(jī)的氧化物薄片可有選擇地固定在第二層的至少一部分上。無(wú)機(jī)的氧化物薄片較佳的是粘土薄片、蛭石薄片、云母薄片、滑石薄片及它們的組合物中的至少一種。較佳的是，無(wú)機(jī)的氧化物薄片在約600℃、更佳的是在約800℃、最佳的是在約1000℃時(shí)是穩(wěn)定的(即，不會(huì)燃燒、熔化或分解)。在該層壓片料的一個(gè)實(shí)施例里，第二層同時(shí)具有固定在其上的金屬氧化物和無(wú)機(jī)的氧化物薄片。
無(wú)機(jī)的氧化物薄片能較佳地減少第二層的透氣性。減少透氣性能較好地降低可能的、通過(guò)第二層的火焰滲透。
例如，無(wú)機(jī)的氧化物薄片可固定在第二層的一側(cè)或兩側(cè)上和/或通過(guò)第二層的一些或全部厚度。通常，氧化物薄片固定在第二層的一側(cè)或兩側(cè)上，且至少達(dá)到第二層的內(nèi)部厚度的一部分。如果太多的片狀氧化物固定在第二層上，第二層可能變得易碎和太重。如果沒(méi)有足夠的片狀氧化物固定在第二層上，理想的減少透氣性的目的可能達(dá)不到。如果片狀氧化物固定在第二層上，根據(jù)第二層的總重量(除去片狀氧化物的重量)，較佳的是約25％至約70％的重量，更佳的是約30％至約50％的重量。
較佳的是，在第二層上固定足夠的片狀氧化物，以便提供小于約760L/min./dm2、更佳的是小于約460L/min./dm2的透氣性。片狀氧化物可通過(guò)諸如化學(xué)的(例如，借助氫鍵鍵合)許多不同的方法、或借助諸如聚乙烯醇、丙烯酸乳膠等的粘結(jié)劑粘結(jié)在第二層上。此外，纖維本身可用來(lái)將片狀氧化物固定在第二層上。這可通過(guò)(例如)將纖維和片狀氧化物混合在一起、及施加足夠的熱量和壓力而發(fā)生，從而形成具有固定在其上的片狀氧化物的第二層。
蛭石如上所述，蛭石薄片可有選擇地固定在第二層的至少一部分上。蛭石是在自然界發(fā)現(xiàn)的、作為多層晶體的含水的鎂鋁矽酸鹽、云母礦石。蛭石以理論上的氧化物為基礎(chǔ)、通常由約38-46％重量的SiO2、約16-24％重量的MgO、約11-16％重量的Al2O3、約8-13％重量的Fe2O3、以及通常是K、Ca、Ti、Mn、Cr、Na和Ba的氧化物的其它成分組成?！捌瑺顒兟涞摹彬问侵敢呀?jīng)化學(xué)地或加熱處理的蛭石，以便使晶體的各層膨脹和分離，生產(chǎn)出高的縱橫比的蛭石薄片。這些薄片可有選擇地碾碎，以便形成小的微粒，通常在約0.3微米至約100微米的尺寸(即，長(zhǎng)度和寬度)的范圍內(nèi)，并具有約20微米的平均尺寸。這種小的微粒仍舊被認(rèn)為是這里使用的術(shù)語(yǔ)“薄片”形式。薄片的厚度通常在約10埃至約4200埃的范圍內(nèi)。蛭石(例如)通過(guò)將蛭石薄片分散在液體介質(zhì)(通常是水)里、及將該分散體施加(例如，涂敷)在第二層上可施加在第二層上。含水的蛭石微粒分散體(例如)可從美國(guó)的馬薩諸塞州Cambridge的W.R.Grace、以商標(biāo)“MICROLITE 963”買到。分散體的理想的濃度可通過(guò)除去和增加其中的液體介質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。
蛭石可利用傳統(tǒng)的技術(shù)、諸如浸漬涂敷、噴射涂敷和刷涂敷施加在第二層上。較佳的是，蛭石是“插入”或均勻地分布在第二層里。例如，蛭石可通過(guò)壓力(例如使用傳統(tǒng)的手持滾筒、通過(guò)手來(lái)回彎曲被涂敷的織物、和/或使涂敷在第二層上的蛭石通過(guò)兩相對(duì)設(shè)置的滾筒之間或被定位，由此使它們之間的間隙小于被涂敷的第二層的厚度)壓入第二層。作為一種選擇，蛭石分散體可在施加于第二層之前加熱至在液體介質(zhì)沸點(diǎn)以下的溫度。此外，被涂敷的第二層可在施加壓力之前和/或同時(shí)處于一升高的溫度下(例如，在分散體里的液體介質(zhì)的沸點(diǎn)處或之上的溫度)。
在第二層上進(jìn)行涂敷的一種較佳地方法是將第二層浸漬在蛭石分散體里至少約幾秒鐘，從分散體里取出第二層，允許多余的分散體材料滴干，然后在一烤箱里(例如，在約95℃下持續(xù)2小時(shí))烘干第二層。
在另一種方法里，蛭石可利用傳統(tǒng)的技術(shù)施加在第二層上，并在烘干前，涂敷蛭石的第二層可在兩相對(duì)設(shè)置的滾筒之間運(yùn)轉(zhuǎn)或可定位，這樣，它們之間的間隙將小于被涂敷的第二層的厚度。較佳的是，被涂敷的第二層在經(jīng)過(guò)滾筒之間之前和/或同時(shí)處于一升高的溫度下(例如，在分散體里的液體介質(zhì)的沸點(diǎn)處或之上的溫度)。
用在低濃度下的蛭石分散體涂敷將使蛭石薄片分布在諸如非編織物的第二層里的各自獨(dú)立的纖維的相交處。在有三根或三根以上纖維相交的區(qū)域內(nèi)，蛭石分散體可橋接纖維之間的、除去液體介質(zhì)的區(qū)域，并干燥直到加熱前是透明的薄的無(wú)機(jī)薄膜。這些橋接的區(qū)域較佳地干擾氣流和降低穿過(guò)第二層的滲透性，但較佳的是不要使第二層太脆弱，以致不能通過(guò)第二層撓性測(cè)試。
圖13a是由包含纖維64的非編織物62組成的第二層60的示范性的一部分的剖視圖，它已充滿蛭石分散體并被干燥。圖13b是第二層60的一部分的放大的詳圖，它顯示了在多根(三根或更多根)纖維64相交處的薄的蛭石薄膜的橋接區(qū)域68。
粘土在按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例里，粘土薄片固定在第二層的至少一部分上。粘土可以上面討論的、與蛭石薄片相同的方式固定在織物上。有用的粘土的例子包括、但不限于高嶺土、泥團(tuán)、含水的硅酸鋁、高嶺石、伊利石、埃洛石、囊脫石、鋰蒙脫石、斑脫土、皂石、膠嶺石、及它們的組合物。
云母在按照本發(fā)明的另一實(shí)施例里，云母薄片固定在第二層的至少一部分上。云母薄片可以上面討論的、與蛭石薄片相同的方式固定在第二層上。有用的云母薄片的例子包括、但不限于金云母云母類、白云母云母類、及它們的組合物。涂敷在紙上的云母可從市場(chǎng)上買到。
滑石在按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例里，滑石薄片被固定在第二層的至少一部分上?；∑梢陨厦嬗懻摰?、與蛭石薄片相同的方式固定在第二層上。
第三層按照本發(fā)明的層壓片料可有選擇地還包括由聚合材料組成的第三層。通常，第三層具有相對(duì)的第一和第二主表面。通常，第二層位于第一層和第三層之間。第三層可選擇與第一層相同或不同。先前的關(guān)于第一層的討論也適用于第三層。
較佳的是，第三層粘性地結(jié)合在第二層上。較佳的是，第三層同延地結(jié)合在第二層上。較佳的是，阻燃粘結(jié)材料將第二層和第三層粘性地結(jié)合在一起。
阻燃粘結(jié)材料按照本發(fā)明的層壓片料可有選擇地還包括阻燃粘結(jié)材料。這里使用的術(shù)語(yǔ)阻燃粘結(jié)材料通常涉及包含具有足夠數(shù)量的、使粘結(jié)材料不支持燃燒的阻燃添加劑的粘結(jié)材料。這種添加劑的代表性的例子包括、但不限于銻化合物、含水的氧化鋁化合物、氨絡(luò)物、硼酸鹽、碳酸鹽、重碳酸鹽、無(wú)機(jī)鹵化物、磷酸鹽、硫酸鹽、有機(jī)鹵素和有機(jī)磷酸鹽。阻燃粘結(jié)劑可用來(lái)(例如)將第一層粘結(jié)在第二層的一個(gè)表面上。阻燃粘結(jié)材料也可用來(lái)(例如)將第二層的一相對(duì)表面粘結(jié)在由聚合材料組成的第三層上。連續(xù)的或不連續(xù)的阻燃粘結(jié)材料層可用來(lái)將層壓片料里的層、諸如第一層粘結(jié)在第二層上。較佳的是，由于均勻性的理由使用連續(xù)的粘結(jié)材料層。
如上面討論的，阻燃粘結(jié)材料可有選擇地用來(lái)將稀松布層粘結(jié)在(例如)層壓片料的第一或第三層的聚合薄膜層上。較理想的是，層壓片料里使用的任何粘結(jié)材料均是阻燃粘結(jié)材料。然而，如果層壓片料是通過(guò)使用少量的、不含阻燃添加劑的粘結(jié)材料構(gòu)成的，它仍然可在可燃性、火焰?zhèn)鞑ズ?或燒穿方面具有所需的性能。
層壓片料較佳的是，按照本發(fā)明的層壓片料具有小于每平方米約500克、更佳的是小于每平方米約400克、最佳的是小于每平方米約350克的重量。較佳的是，層壓片料的平均厚度在從約75至約1200微米、更佳的是在從約125至約625微米、最佳的是在從約200至約450微米的范圍內(nèi)。
較佳的是，層壓片料實(shí)質(zhì)上是不吸收的。吸收可能接觸的水或其它流體的層壓片料并不是理想的。
較佳的是，層壓片料在環(huán)繞著6毫米直徑的桿卷繞和然后展開(kāi)時(shí)保持它的完整性(即，它能較好地通過(guò)在標(biāo)題為“測(cè)試方法”下的“層壓片料的撓性測(cè)試”)。按照本發(fā)明的層壓片料較佳的是可彎曲的，但不達(dá)到它是松軟的程度。具有一些剛度(例如)對(duì)于將層壓片料插入航空器里的電氣布線和絕緣之間是有利的。
按照本發(fā)明的層壓材料如果按照后面的“測(cè)試方法”測(cè)試的話，將具有合格的可燃性值I、可燃性值II、火焰?zhèn)鞑ブ礗、火焰?zhèn)鞑ブ礗I或燒穿值中的至少一種值。
本發(fā)明的實(shí)施例可用來(lái)制造新的航空器和/或更新現(xiàn)有的航空器，以防止可燃的材料免遭可能的點(diǎn)燃源(例如，來(lái)自電氣布線的短路)。對(duì)于現(xiàn)有的航空器，按照本發(fā)明的層壓片料可(例如)放置在現(xiàn)有的航空器絕緣材料(通常是可燃的絕緣材料)上，這樣，它在絕緣材料和可能的點(diǎn)燃源之間，減少了絕緣材料相對(duì)點(diǎn)燃源的暴露。
例如，圖1顯示了一航空器的一部分的剖視圖。緊靠機(jī)身蒙皮2并在框架4和6之間的是絕緣包8。絕緣包8包括裝入噴涂金屬的聚酯罩10里的玻璃纖維絕緣(未畫出)。噴涂金屬的聚酯罩10的目的是防止玻璃纖維絕緣免遭冷凝物及其它可能與其接觸的流體。按照本發(fā)明的層壓片料12位于絕緣包8相對(duì)外側(cè)機(jī)身蒙皮2的、靠近內(nèi)部裝飾面板14的一側(cè)，并插入絕緣包8和電氣布線16之間。層壓片料12較佳的是位于如圖所示的位置，這樣，在由于電氣短路引起的燃燒的情況下，層壓片料12較佳地防止燃燒擴(kuò)散到絕緣包8的可燃的噴涂金屬的聚酯罩10，否則可能通過(guò)聚酯罩?jǐn)U散到航空器的所有其它地方。
圖2是圖1中的層壓片料12的局部剖視圖。層壓片料12包括由高溫穩(wěn)定聚合材料形成的第一層20，以及通過(guò)可選擇的粘結(jié)材料(較佳的是阻燃粘結(jié)材料)24粘結(jié)在其上的可選擇的尼龍稀松布22?？蛇x擇的阻燃粘結(jié)材料26將第一層28粘結(jié)在由非金屬纖維形成的第二層30的第一主表面33上。本實(shí)施例中的第二層30包括前面介紹的“NEXTEL火焰阻擋圓點(diǎn)紙”。此外，第二層(例如)可包括涂敷在“NEXTEL火焰阻擋圓點(diǎn)織物”上的蛭石，涂敷在織物上的云母，或涂敷在難熔的陶瓷織物上的蛭石。第二層30的第二主表面35通過(guò)可選擇的阻燃粘結(jié)材料26a粘結(jié)在可選擇的第三層28a上。第三層28a由高溫穩(wěn)定聚合材料20a形成，并具有通過(guò)一層可選擇的粘結(jié)材料(較佳的是阻燃粘結(jié)材料)24a粘結(jié)在其上的可選擇的尼龍稀松布22a。
圖3是按照本發(fā)明的層壓片料31的另一實(shí)施例的局部剖視圖。第一層32由高溫穩(wěn)定聚合薄膜形成，它通過(guò)可選擇的阻燃粘結(jié)材料36粘結(jié)在第二層34的第一主表面37上。第二層34的相對(duì)的第二主表面39通過(guò)可選擇的阻燃粘結(jié)材料36a粘結(jié)在由高溫穩(wěn)定聚合薄膜形成的可選擇的第三層32a上。
圖4是按照本發(fā)明的層壓片料40的另一實(shí)施例的局部剖視圖。層壓片料40包括由高溫穩(wěn)定聚合薄膜42形成的第一層41，它具有通過(guò)可選擇的粘結(jié)材料(較佳的是阻燃粘結(jié)材料)46粘結(jié)在其上的可選擇的尼龍稀松布44。足夠數(shù)量的粘結(jié)材料46延伸經(jīng)過(guò)稀松布44，以便使用一加熱的壓延機(jī)、通過(guò)施加熱量和壓力將第一層41直接層壓在第二層48的第一主表面47上，從而形成第一層41和第二層48的層壓制品。層壓片料40還包括層壓在第二層48的第二主表面49上的可選擇的第三層41a。第三層41a由高溫穩(wěn)定聚合薄膜42a形成，它具有通過(guò)可選擇的粘結(jié)材料(較佳的是阻燃粘結(jié)材料)46a粘結(jié)在其上的尼龍稀松布44a。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將通過(guò)下面的例子進(jìn)一步介紹，但這些例子中涉及的具體材料和數(shù)量、以及其它的條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)該解釋為不適當(dāng)?shù)叵拗票景l(fā)明。所有的分?jǐn)?shù)和百分比是按重量計(jì)算的，除非另有說(shuō)明。
例子測(cè)試方法對(duì)層壓片料的撓性測(cè)試將一片2.5厘米寬15.2厘米長(zhǎng)的層壓片料環(huán)繞6毫米直徑桿(約一支鉛筆的直徑)的外周卷繞和展開(kāi)。如果它能夠卷繞在桿上并展開(kāi)而沒(méi)有層壓片料的一部分呈現(xiàn)出顯著的破裂和分層或與相鄰的層分離、以允許該層壓片料的各部分脫落或與該層壓結(jié)構(gòu)分離，則該層壓片料通過(guò)該測(cè)試。
對(duì)第二層的撓性測(cè)試將一片2.5厘米寬15.2厘米長(zhǎng)的第二層環(huán)繞6毫米直徑(約一支鉛筆的直徑)桿的外周卷繞和展開(kāi)。雖然破裂可能出現(xiàn)和一些各自獨(dú)立的纖維可能斷裂，但如果它沒(méi)有分離、分裂或分解成較小的部分或各自獨(dú)立的纖維，則第二層將通過(guò)該測(cè)試。
可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I通過(guò)將一層壓片料樣本放置在一熱/聲絕緣絮墊上來(lái)測(cè)定層壓片料的可燃性值I和火焰?zhèn)鞑ブ礗，該絮墊已在商業(yè)航空器上使用，并已在例行的維護(hù)操作過(guò)程中取下。熱/聲絕緣絮墊(已知的絕緣絮墊具有的可燃性和火焰?zhèn)鞑ブ狄阎荒芡ㄟ^(guò)可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I或II，而測(cè)試將按照這種測(cè)試方法進(jìn)行)由玻璃纖維絕緣材料形成的，約2英寸(50毫米)的厚度，并包含在金屬涂敷的聚酯包里。在所有的情況下，絕緣絮墊是在從航空器上“取下”的條件使用，而不試圖從絮墊中除去任何防腐劑、液壓油等。
針對(duì)可燃性測(cè)試(I和II)和火焰?zhèn)鞑y(cè)試(I和II)的下列測(cè)試方法是基于聯(lián)邦航空管理局運(yùn)輸部二處，有關(guān)運(yùn)輸類飛機(jī)使用的熱/聲絕緣材料的改進(jìn)的可燃性標(biāo)準(zhǔn)；被建議的聯(lián)邦公報(bào)Rule 14 CFM Part 25等，2000年9月20日星期三，56992-57022頁(yè)。
一示意的測(cè)試裝置如圖5a所示。輻射面板測(cè)試柜500位于一排氣罩下，以便在每次測(cè)試后清除有煙的柜。輻射面板測(cè)試柜包括蒙皮502，其尺寸為55英寸(1400毫米)長(zhǎng)×19.5英寸(500毫米)深×測(cè)試樣本之上的28英寸(710毫米)高。側(cè)面504、端面506和頂面508用絕熱板絕緣(可以商標(biāo)“KAOWOOLM”買到)。前側(cè)設(shè)置一大約52英寸×10英寸(1321毫米×254毫米)的不通風(fēng)的、高溫的玻璃觀察窗510，以便在測(cè)試過(guò)程中觀察樣本。在窗的下面是門512，以便接近可移動(dòng)的樣本平臺(tái)夾具。測(cè)試柜的底部由滑動(dòng)的鋼平臺(tái)514形成，它具有將測(cè)試樣本夾具固定在一固定的水平位置上的設(shè)備。測(cè)試柜還具有一內(nèi)部煙筒516，它具有5.1英寸(129毫米)寬×16.2英寸(411毫米)深×13英寸(330毫米)高的外部尺寸，它位于柜內(nèi)與輻射能源518相對(duì)的端部處。其內(nèi)部尺寸是4.5英寸(114毫米)寬×15.6英寸(395毫米)深。該煙筒延伸至柜500的頂部。
輻射熱能源518是一多孔的難熔材料的面板，它安裝在一鑄鐵架或類似物上。該面板具有12英寸×18英寸(305毫米×457毫米)的輻射表面，能夠在最高1500°F(816℃)的溫度下工作。輻射面板燃料是丙烷(液態(tài)的石油氣體-2.1 UN 1075)。面板燃料系統(tǒng)由文丘里式的吸氣器組成，以便在近似大氣壓力下混合氣體和空氣。檢測(cè)儀表包括氣流計(jì)、氣流調(diào)整器及氣體壓力表。輻射面板安裝在柜里，與水平的樣本平面成30度角。
滑動(dòng)平臺(tái)514作為放置測(cè)試樣本的支架。托架(通過(guò)蝶形螺母)固定在平臺(tái)的頂部唇緣上，以便容納各種厚度的測(cè)試樣本。一片難熔材料放置在托架的底部，以便夾持測(cè)試樣本和調(diào)整到所需的高度。一尺寸為411/2英寸×81/4英寸(1054毫米×210毫米)的1/2英寸(13毫米)絕熱板(“KAOWOOL M”)固定在平臺(tái)的后側(cè)。該板作為保熱器，防止測(cè)試樣本過(guò)分預(yù)熱。
測(cè)試樣本水平地放置在如圖5b所示的難熔底部和不銹鋼保持架520上，它(AISI Type 300 UNA-NO8330)具有0.078英寸(1.98毫米)的厚度及44 3/4英寸×12 3/4英寸(1137毫米×320毫米)的總體尺寸，并具有設(shè)置在測(cè)試樣本頂部的、40英寸×7 7/8英寸(1016毫米×140毫米)的樣本開(kāi)口。保持架的各端部具有兩個(gè)1/2英寸(12.7毫米)的鉆孔，以便將保持架定位在滑動(dòng)平臺(tái)各端部處的兩柱螺栓上。如圖5c所示的、由低碳鋼形成的固定架522放置在測(cè)試樣本上方。固定架的總體尺寸是42 1/2英寸×10 1/2英寸(1080毫米×267毫米)，并具有39 1/2英寸×7 1/2英寸(1003毫米×190毫米)的樣本開(kāi)口。由于架子本身的重量，不需要將固定架機(jī)械地固定在測(cè)試樣本的上方。
如圖6所示的、用來(lái)點(diǎn)燃樣本的導(dǎo)燃噴嘴524是一工業(yè)丙烷文丘里吹管(可以商標(biāo)“BERNZOMATIC”買到)，它具有軸向?qū)ΨQ的噴嘴頂端，該頂端具有0.006英寸(0.15毫米)孔直徑的丙烷供應(yīng)管。噴嘴管的長(zhǎng)度是2 7/8英寸(71毫米)。丙烷流動(dòng)借助通過(guò)一同軸的調(diào)整器的氣體壓力調(diào)整，以便產(chǎn)生3/4英寸(19毫米)長(zhǎng)度的藍(lán)色焰心526。一3/4英寸(19毫米)的導(dǎo)向件528(諸如一薄的金屬帶)點(diǎn)焊在噴嘴的頂部，以便有助于設(shè)定火焰高度。還提供一使噴嘴移動(dòng)離開(kāi)點(diǎn)燃位置的裝置，這樣，火焰是水平的，并至少在樣本平面之上2英寸(50毫米)。
一24美國(guó)線規(guī)(AWG)型K(鉻鋁)熱電偶安裝在測(cè)試柜里，以便監(jiān)控溫度。它通過(guò)在柜后面鉆出的一小孔插入柜里。熱電偶是這樣設(shè)置的從柜壁的后面伸出11英寸(279毫米)，從柜壁的右側(cè)伸出11 1/2英寸(292毫米)，而在輻射面板下面是2英寸(51毫米)。
熱量計(jì)是一1英寸圓柱形的、水冷的、總熱通量密度的、箔型Gardon計(jì)量器，它作為熱量計(jì)具有0至5 BTU(英國(guó)熱量單位)/英尺2-秒(0至5.6瓦特/厘米2)的范圍。熱量計(jì)符合下列規(guī)格(a)箔直徑是0.25±0.005英寸(6.35±0.13毫米)。
(b)箔厚度是0.0005±0.0001英寸(0.013±0.0025毫米)。
(c)箔材料是熱電偶級(jí)的銅鎳合金。
(d)溫度測(cè)量是銅康銅熱電偶。
(e)銅中心線直徑是0.0005英寸(0.013毫米)。
(f)熱量計(jì)的全部表面用具有0.96或更大輻射率的“黑天鵝絨”油漆略微涂敷。
校準(zhǔn)方法與一相似的標(biāo)準(zhǔn)的傳感器相比。
隨著滑動(dòng)平臺(tái)從柜里拉出，安裝如圖7所示的熱量計(jì)夾持架530。夾持架具有13 1/8英寸(333毫米)深度(從前到后)×8英寸(203毫米)寬度，并放置在滑動(dòng)平臺(tái)的頂部。它是用1/8英寸(3.2毫米)的平的普通鋼制造的，它具有一開(kāi)口以容納一1/2英寸(12.7毫米)厚的絕熱板(KAOWOOL M)，絕熱板與滑動(dòng)平臺(tái)的頂部一樣高。絕熱板具有三個(gè)1英寸(25.4毫米)直徑的孔530，這些孔穿過(guò)板以插入熱量計(jì)。從外側(cè)框架(右側(cè))至第一孔中心線(“零”位置)的距離是1 7/8英寸(47毫米)。第一孔中心線至第二孔中心線之間的距離是2英寸(51毫米)。從第二孔的中心線至第三孔中心線的距離也相同。
使用一計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以便測(cè)量和記錄熱量計(jì)和熱電偶的輸出。在校準(zhǔn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)每秒記錄熱量計(jì)輸出。使用一精確到±1秒/小時(shí)的秒表，以便測(cè)量導(dǎo)燃噴嘴火焰的使用時(shí)間。
測(cè)試結(jié)果以測(cè)試樣本的平均值為基礎(chǔ)。測(cè)試樣本是由防火層壓物形成的，它放置在從現(xiàn)有的航空器里取出的2英寸厚的玻璃纖維覆蓋層的頂部。這些覆蓋層由兩層1英寸(2.5厘米)的玻璃纖維組成，它在用金屬涂敷的聚酯薄膜制造的外側(cè)包里，這種薄膜可從加利福尼亞州Union City的Orcon Corporation、以商標(biāo)“ORCON Film AN-33”買到。這種薄膜已知會(huì)燃燒。覆蓋物還包括表面污染物，諸如防腐劑、液壓油和灰塵。一塊準(zhǔn)備用來(lái)測(cè)試的防火層壓物被切割成43英寸(1092毫米)長(zhǎng)×11英寸(279毫米)寬，并被放置在覆蓋物上。
樣本在測(cè)試前處于70±5°F(21±2℃)和55％±10％相對(duì)濕度的環(huán)境下持續(xù)24小時(shí)。
熱量計(jì)夾持架連同熱量計(jì)一起安裝在第一孔(零位置)里。(看圖8)熱量計(jì)的中心線距夾持架的端部是1 7/8英寸(46毫米)。熱量計(jì)的中心線距在該點(diǎn)的輻射面板表面的距離是7.5英寸±1/8(191毫米±3)。在點(diǎn)燃輻射面板前，清潔熱量計(jì)表面，而水流過(guò)熱量計(jì)。
輻射面板被點(diǎn)燃，而燃料/空氣化合物被調(diào)整，以便在“零”位置處獲得1.5BTU(英國(guó)熱量單位)/英尺2-秒±5％(1.8瓦特/厘米2±5％)。該單位被允許達(dá)到穩(wěn)態(tài)(約90分鐘)，在該段時(shí)間，導(dǎo)燃噴嘴被關(guān)閉。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)條件后，取下熱量計(jì)和熱量計(jì)夾持架。
導(dǎo)燃噴嘴被點(diǎn)燃，并確保它在平臺(tái)頂部上方至少2英寸(51厘米)處。調(diào)整導(dǎo)燃噴嘴，使藍(lán)色焰心長(zhǎng)3/4英寸(19毫米)。將測(cè)試樣本放置在滑動(dòng)平臺(tái)夾具上，確保測(cè)試樣本表面與平臺(tái)頂部一樣高。在“零”點(diǎn)處，樣本表面在輻射面板下面的7 1/2英寸±1/8英寸(191毫米±3毫米)處。保持架放置在測(cè)試樣本上方。還使用固定架。將滑動(dòng)平臺(tái)推入柜里并關(guān)閉底部門。導(dǎo)燃噴嘴火焰下降與在“零”點(diǎn)處的樣本的中心接觸，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器。導(dǎo)燃噴嘴與樣本成27度角，且在樣本上方1/2英寸(12毫米)處。如圖7a所示的擋板534允許操作者每次將噴嘴定位在正確的位置上。噴嘴留在位置處15秒鐘，然后移動(dòng)至樣本上方2英寸(51毫米)的位置。
為了讓樣本通過(guò)火焰?zhèn)鞑(即，具有零(0)的火焰?zhèn)鞑ブ礗)，沒(méi)有火焰超過(guò)導(dǎo)燃火焰的點(diǎn)的中心線的左面的2英寸(51毫米)是必須遵守的。為了讓樣本通過(guò)可燃性測(cè)試I(即，具有零(0)的可燃性值I)，三個(gè)測(cè)試樣本的只有一個(gè)可具有殘焰，而該殘焰不能超過(guò)3秒鐘。
可燃性測(cè)試II和火焰?zhèn)鞑y(cè)試II層壓片料的可燃性測(cè)試II和火焰?zhèn)鞑y(cè)試II基本上可按(上述的)可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I所述的確定，除了熱/聲絕緣絮墊是通過(guò)將兩層1英寸(2.54厘米)厚的、43英寸(1092毫米)長(zhǎng)×11英寸(279毫米)寬的玻璃纖維絕緣(可從美國(guó)科羅拉多州Denver的Johns Manville，Corp.、以商標(biāo)“MICROLITE AA”買到)放置在兩層金屬涂敷的薄膜(可從Facile Holdings，Inc.、以商標(biāo)“INSULFAB350”買到；45英寸(1143毫米)長(zhǎng)×13英寸(230毫米)寬)并固定在由此形成的層壓物的邊緣上而準(zhǔn)備的，從而形成一體的絮墊。
燒穿測(cè)試下面的測(cè)試方法用來(lái)在層壓片料暴露于高強(qiáng)度明火時(shí)評(píng)價(jià)該層壓片料的耐燒穿性能。
燒穿時(shí)間是在層壓的片料樣本的內(nèi)側(cè)處測(cè)量的。燒穿時(shí)間的定義是，噴嘴火焰穿透測(cè)試樣本所需的時(shí)間和/或在距層壓片料測(cè)試架前表面12英寸(305毫米)距離處、在該內(nèi)側(cè)的熱通量達(dá)到2.0Btu/ft2-sec(2.3W/cm2)所需的時(shí)間(以秒計(jì))，其中較快的。樣本裝置是通過(guò)將層壓片料樣本放置在燒穿試驗(yàn)臺(tái)上組成的。層壓片料樣本設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)540，并相對(duì)垂直方向成30度角。
測(cè)試裝置的布置如圖8和9所示，它包括在加熱過(guò)程中使噴嘴擺動(dòng)離開(kāi)測(cè)試樣本。測(cè)試噴嘴550是槍式的(可以商標(biāo)“Park Model DPL 3400”買到)，并在每個(gè)測(cè)試方法介紹中被改變。需要一個(gè)噴嘴來(lái)維持燃料壓力，以便產(chǎn)生額定的6.0gal/hr(0.378L/min)燃料流。使用一標(biāo)稱額定容量在100Ib/in2(0.71MPa)時(shí)為6.0gal/hr(0.378L/min)的Monarch制造的80°PL中空錐形噴嘴。一12±0.125英寸(305±6毫米)的噴嘴延長(zhǎng)錐形物安裝在通風(fēng)管的端部。該錐形物具有6±0.125英寸(152±6毫米)高和114±0.125英寸(280±6毫米)寬的開(kāi)口。射流A被用作燃料。
調(diào)整燃料壓力調(diào)整器，以便在100Ib/in2(0.71MPa)的工作燃料壓力時(shí)輸送6.0gal/hr(0.378L/min)。如圖11a和11b所示，校準(zhǔn)臺(tái)554用來(lái)組合熱量計(jì)和熱電偶耙，以便測(cè)量熱通量和溫度的大小。熱量計(jì)556是一總熱通量、箔型Gardon計(jì)量器，具有諸如0-20Btu/ft2-sec(0-22.7W/cm2)的范圍，指示讀數(shù)精確到±3％。熱量計(jì)安裝在12×12±0.125英寸(305×305±3毫米)×0.75±0.125英寸(19毫米±3毫米)厚的絕緣塊558上，而絕緣塊558固定在校準(zhǔn)臺(tái)556上，以便在校準(zhǔn)過(guò)程中固定于試驗(yàn)臺(tái)540上。
提供7支1/8英寸(3.1毫米)的、陶瓷覆蓋的、金屬鎧裝的、K型(鉻鋁)的、接地的連接熱電偶560，它具有標(biāo)稱的24美國(guó)線規(guī)(AWG)尺寸的導(dǎo)體，以便校準(zhǔn)。熱電偶固定在鋼制角度支架562上，從而形成熱電偶耙561，以便在噴嘴校準(zhǔn)過(guò)程中放置在校準(zhǔn)臺(tái)554里。
使用一葉片式空氣速度計(jì)量器(可以商標(biāo)“OMEGA ENGINEERINGMODEL HH30A”買到)，以便校準(zhǔn)進(jìn)入噴嘴550的空氣速度。利用一適配器將該測(cè)量裝置安裝在噴嘴550的進(jìn)口側(cè)，以便防止空氣不是通過(guò)該裝置進(jìn)入噴嘴550。
用于測(cè)試樣本566的安裝架570是用圖1所示的1/8英寸(3.1毫米)厚的鋼板制造的。樣本安裝架縱梁580(水平的)用螺栓固定在測(cè)試架幅板574和576(垂直的)上，這樣，縱梁的延長(zhǎng)不會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)翹曲。安裝架570用來(lái)安裝層壓片料測(cè)試樣本566，如圖9所示。兩個(gè)總熱通量Gardon型熱量計(jì)556安裝于在測(cè)試樣本安裝架后側(cè)(冷)區(qū)域上的絕緣測(cè)試樣本566的上方，如圖9所示。熱量計(jì)位于距測(cè)試架的中心線4英寸(212毫米)距離處、與噴嘴錐形物中心線的同一平面上。
使用一用計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，以便測(cè)量和記錄熱量計(jì)和熱電偶的輸出。使用精確到±1％的秒表來(lái)測(cè)量使用噴嘴火焰的時(shí)間和燒穿時(shí)間。測(cè)試是在具有大于10×10英尺(3.1×3.1米)的占地面積的燃燒測(cè)試中心(即，測(cè)試柜)里進(jìn)行的。該測(cè)試柜具有排氣系統(tǒng)，能在測(cè)試過(guò)程中除去燃燒產(chǎn)生的產(chǎn)物。
層壓片料樣本是27英寸(686毫米)寬×36英寸(914毫米)長(zhǎng)。覆蓋層測(cè)試樣本566通過(guò)12個(gè)虎鉗夾572固定在測(cè)試架570上。這些夾子被用來(lái)將覆蓋物566兩外側(cè)垂直幅板574及中心垂直幅板576(每個(gè)幅板上4個(gè)夾子)上。頂部和底部的夾子分別放置在距測(cè)試架頂部和底部6英寸(152毫米)的地方。中間的夾子放置在距頂部和底部夾子8英寸(203毫米)的地方。
該架子組件是水平和居中放置，以便確保熱量計(jì)和熱電偶耙與噴嘴錐形物對(duì)齊。開(kāi)啟供測(cè)試柜用的通風(fēng)罩。開(kāi)啟噴嘴并使點(diǎn)火器保持關(guān)閉。利用一2.0L量筒和4分鐘取樣時(shí)間來(lái)測(cè)量燃料流速。
校準(zhǔn)臺(tái)554位于測(cè)試樣本架570附近。噴嘴550是這樣設(shè)置的它在校準(zhǔn)臺(tái)前面的中心處，噴嘴錐形物552出口的垂直平面在距熱量計(jì)表面4±0.125英寸(102±3毫米)的距離處。噴嘴錐形物552的水平中心線偏置在熱量計(jì)556水平中心線下面1英寸(25.4毫米)處。
空氣速度計(jì)量器位于適配器里。開(kāi)啟和調(diào)整吹風(fēng)機(jī)/馬達(dá)，使進(jìn)氣速度是2150±50ft/min(655±15米/分鐘)。噴嘴550從測(cè)試位置轉(zhuǎn)動(dòng)至加熱位置。由于噴嘴550處于加熱位置，吹風(fēng)機(jī)/馬達(dá)、點(diǎn)火器和燃料流被開(kāi)啟，噴嘴點(diǎn)燃和允許它加熱2分鐘。將噴嘴550轉(zhuǎn)動(dòng)至校準(zhǔn)位置，并有1分鐘的時(shí)間以便熱量計(jì)穩(wěn)定，在30秒時(shí)間里每隔一秒鐘記錄一次熱通量。關(guān)閉噴嘴550，轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)位置，并被冷卻。計(jì)算在這30秒時(shí)間里的平均熱通量。平均熱通量是15.7Btu/ft2-sec(17.9W/cm2)，這在16.0±0.8Btu/ft2-sec(18.2±0.9W/cm2)的可允許范圍內(nèi)。
如圖12a和12b所示的熱電偶耙561在進(jìn)行適當(dāng)對(duì)齊的檢查后位于噴嘴的前面，而噴嘴550轉(zhuǎn)動(dòng)至加熱位置。吹風(fēng)機(jī)/馬達(dá)、點(diǎn)火器和燃料流開(kāi)啟，噴嘴550點(diǎn)燃并允許加熱2分鐘。噴嘴550轉(zhuǎn)動(dòng)至校準(zhǔn)位置，并有1分鐘的時(shí)間以便熱量計(jì)560穩(wěn)定，然后，在30秒時(shí)間里每隔一秒鐘記錄一次7支熱電偶560中的每一支的溫度。關(guān)閉噴嘴550，轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)位置，并被冷卻。在這30秒時(shí)間內(nèi)，各熱電偶560的平均溫度在1900°F±100°F(1038℃±38℃)的可允許范圍內(nèi)。
層壓片料樣本566固定在測(cè)試架上。利用四個(gè)如圖9a所示的虎鉗夾572將層壓片料566固定在試驗(yàn)臺(tái)中心垂直幅板576上。噴嘴錐形物552的垂直平面在距測(cè)試樣本安裝架570的水平縱梁外表面的4±0.125英寸(102±3.2毫米)處，而噴嘴550和測(cè)試架570均被設(shè)置成與垂直方向成30度角。噴嘴550被引導(dǎo)離開(kāi)測(cè)試位置至加熱位置，這樣，火焰不沖擊樣本。點(diǎn)燃噴嘴550并允許穩(wěn)定2分鐘。通過(guò)將噴嘴550轉(zhuǎn)動(dòng)至測(cè)試位置和同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)裝置而開(kāi)始測(cè)試。測(cè)試樣本566暴露于噴嘴火焰中并持續(xù)4分鐘，然后關(guān)閉噴嘴550。噴嘴550立刻被轉(zhuǎn)動(dòng)回到加熱位置。記錄燒穿時(shí)間和/或熱通量超過(guò)2.0Btu/ft2-sec(2.3W/cm2)的點(diǎn)。
為了使樣本通過(guò)燒穿測(cè)試，層壓片料將至少在240秒內(nèi)抗燃燒/火焰穿透，并將在絕緣樣本的冷側(cè)、距試驗(yàn)臺(tái)的水平縱梁前表面12英寸(301毫米)的點(diǎn)處允許不大于2.0Btu/ft2-sec(2.3W/cm2)。
例子1利用一層壓機(jī)(可從美國(guó)威斯康星州Madison的Pro-Tech Engineering、以商標(biāo)“ORCA 1”買到)、在室溫(即，約25℃)、約2.8kg/cm2的壓力及約1.5m/min的直線速度下操作，將一50微米厚的、粘性的、丙烯酸300R系基的阻燃?jí)好粽辰Y(jié)材料(可從美國(guó)明尼蘇達(dá)州St.Paul的3M公司、以產(chǎn)品號(hào)9373買到)層壓在一未加強(qiáng)的25微米厚的聚酰亞胺薄膜(可從美國(guó)特拉華州Wilmington的E.I.DuPont deNemours & Co.、以商標(biāo)“KAPTON”買到)上，從而形成一粘結(jié)層壓物。然后，利用一層壓機(jī)(“ORCA 1”)、在室溫、1.1kg/cm2的壓力及1.5m/min的直線速度下操作，通過(guò)將兩片由此形成的粘結(jié)層壓物分別層壓在氧化鋁纖維為基的防火墊的各表面上而形成一三層層壓片料。具有80g/cm2基重的防火墊可從3M公司、以商標(biāo)“NEXTEL 312 Flame Stopping DotPaper”買到。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。該層壓片料放置在一被一涂敷金屬的聚酯薄膜包圍的熱/聲絕緣絮墊的頂部上(在沒(méi)有防火層的情況下相同的測(cè)試被證明是失敗的)，以便模擬在航空器里的實(shí)際安裝情況。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、0及0秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)，因此具有通過(guò)可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I要求的火焰?zhèn)鞑ブ礗和可燃性值I。
該層壓片料還按照上述的燒穿測(cè)試進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示，在要求的240秒時(shí)間內(nèi)火焰未穿透樣本，然而，樣本出現(xiàn)收縮，它對(duì)熱通量產(chǎn)生影響，在80秒處達(dá)到2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)，因此，該樣本不能通過(guò)燒穿測(cè)試。
例子2基本上如例子1所述的準(zhǔn)備一三層層壓片料，除了用稀松布加強(qiáng)的聚酰亞胺薄膜(可從Facile Holdings Inc.、以商標(biāo)“INSULFAB 2000”買到)代替例子1中的聚酰亞胺薄膜之外。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、0及1秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)，因此具有通過(guò)可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I要求的火焰?zhèn)鞑ブ礗和可燃性值I。
例子3利用一層壓機(jī)(“ORCA 1”)、在1.1kg/cm2的壓力、113℃的溫度及1.5m/min的直線速度下操作，通過(guò)將稀松布加強(qiáng)的聚酰亞胺薄膜(“INSULFAB 2000”)分別熱層壓在有云母滲入的芳族聚酰胺紙形成的防火墊(可從E.I.DuPontdeNemours & Co.、以商標(biāo)NOMEX 418,3密耳(75微米)買到)的兩表面上而形成一三層層壓片料。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、0及0秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)，它通過(guò)可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I要求。
該層壓片料還按照所述的燒穿測(cè)試進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示，在36秒內(nèi)火焰穿透樣本，因此不能通過(guò)燒穿測(cè)試。
例子4將具有50g/m2基重的、但沒(méi)有金屬氧化物圖形印刷的鋁硼硅酸鹽纖維基的紙(按美國(guó)專利第5,955,177號(hào)(Sanoki等人)所述的制取)用在水中的5.5重量百分比的蛭石分散體(可從美國(guó)馬薩諸塞州Cambridge的W.R.Grace、以商標(biāo)“MICROLITE 963”買到)滲透。將該紙放置在一聚酯薄膜上，用蛭石分散體滲入，并放置在處于90℃工作溫度的對(duì)流烘箱里大致持續(xù)30分鐘，以便除去水分。經(jīng)干燥的紙具有80g/m2的基重，并被用來(lái)制取下述層壓物。
除了用80g/m2的蛭石滲入的紙代替云母滲入的紙之外，基本上按照例子3所述的制取三層層壓片料。按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、0及0秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)，它通過(guò)可燃性和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I要求。
該層壓片料還按照所述的燒穿測(cè)試進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示，在所需的240秒內(nèi)沒(méi)有火焰穿透樣本，而熱通量的峰值是1.33BTU/ft2-sec(1.53W/cm2)，在2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)最大值內(nèi)。因此，該樣本具有合格的燒穿值。
在層壓片料的另一種測(cè)試中，層壓物的冷側(cè)(即，相對(duì)噴嘴火焰的另一側(cè))被固定在具有兩層6.4kg/m3(0.42pounds/ft3)玻璃纖維(可從Johns Manville、以商標(biāo)“MICROLITE AA”買到)的燒穿測(cè)試架上，以便模擬層壓片料緊靠航空器機(jī)身蒙皮并被典型的航空器絕緣墊支承的布置。按照上述的燒穿測(cè)試對(duì)該組件進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示，在所需的240秒內(nèi)沒(méi)有火焰穿透樣本，而熱通量的峰值是1.21BTU/ft2-sec(1.39W/cm2)，在2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)最大值內(nèi)。因此，該樣本具有合格的燒穿值。
例子5除了用稀松布加強(qiáng)的聚酰亞胺薄膜(25微米聚酰亞胺，稀松布加強(qiáng)的薄膜的總厚度是75-100微米，可從美國(guó)新澤西州Patterson的Facile Holdings Inc.、以商標(biāo)“INSULFAB KP121”買到)代替聚酰亞胺(“KAPTON”)薄膜外，基本上按照例子1所述的制取一三層層壓片料。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、1及2秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)。因此，這些樣本具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗和不合格的可燃性值I。
該層壓片料還按照所述的燒穿測(cè)試進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果顯示，在所需的240秒內(nèi)沒(méi)有火焰穿透樣本，而熱通量的峰值是1.53BTU/ft2-sec(1.76W/cm2)，在2.0BTU/ft2-sec(2.3W/cm2)最大值內(nèi)。因此，該樣本具有合格的燒穿值。
例子6除了用云母滲入的芳族聚酰胺紙(可從E.I.DuPont deNemours & Co.、以商標(biāo)“NOMEX”418買到，(3密耳(75微米)厚度))代替氧化鋁基的紙外，基本上按照例子1所述的制取一三層層壓片料。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、1及0秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)。因此，這些樣本具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗和不合格的可燃性值I。
例子7除了干燥的、經(jīng)過(guò)滲透的紙具有100g/m2基重外，基本上按照例子6所述的、將具有50g/m2基重的(按美國(guó)專利第5,955,177號(hào)(Sanoki等人)所述制取的、但沒(méi)有金屬氧化物圖形印刷的)鋁硼硅酸鹽纖維基的紙用在水中的5.5重量百分比的蛭石分散體(“MICROLITE 963”)滲透。除了用100g/m2蛭石滲入的紙代替80g/m2蛭石滲入的紙外，基本上按照例子4所述的制取一三層層壓物。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、6及5秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)。因此，這些樣本具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗和不合格的可燃性值I。
例子8除了干燥的紙具有110g/m2基重外，基本上按照例子6所述的、將具有80g/m2基重的氧化鋁纖維基的阻燃絮墊(“NEXTEL 312 Flame Stopping DotPaper”)紙(可從3M公司買到)用在水中的5.5重量百分比的蛭石分散體(“MICROLITE 963”)滲透。除了用110g/m2蛭石滲入的墊(“NEXTEL 312Flame Stopping Dot Paper”)代替80g/m2蛭石滲入的紙外，基本上按照例子6所述的制取一三層層壓物。
按照上述的可燃性測(cè)試I和火焰?zhèn)鞑y(cè)試I對(duì)由此形成的層壓片料進(jìn)行測(cè)試。三個(gè)測(cè)試樣本沒(méi)有出現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ゲ⒃?、6及2秒的火焰時(shí)間后呈現(xiàn)。因此，這些樣本具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗和不合格的可燃性值I。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將知道，在不超出本發(fā)明范圍和精神的情況下，本發(fā)明還可以有許多改進(jìn)和替代，應(yīng)該知道，本發(fā)明不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵抻谶@里所述的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種層壓片料，包括由聚合材料形成的第一層；以及由非金屬纖維形成的第二層；其中，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用。
2.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的可燃性值I或合格的可燃性值II中的至少一個(gè)的層壓材料起作用。
3.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供合格的可燃性值I或合格的可燃性值II中的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I中的至少一個(gè)的層壓材料起作用。
5.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的燒穿值的層壓材料起作用。
7.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供合格的燒穿值。
8.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一個(gè)、以及(b)合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I的至少一個(gè)的層壓材料起作用。
9.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一個(gè)、以及(b)合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I的至少一個(gè)。
10.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一個(gè)、以及(b)合格的燒穿值的層壓材料起作用。
11.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一個(gè)、以及(b)合格的燒穿值。
12.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有(a)合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I的至少一個(gè)、以及(b)合格的燒穿值的層壓材料起作用。
13.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供(a)合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I的至少一個(gè)、以及(b)合格的燒穿值。
14.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，至少第一和第二層共同地對(duì)具有(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一個(gè)、(b)合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I的至少一個(gè)、以及(c)合格的燒穿值的層壓材料起作用。
15.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一和第二層足以共同地提供(a)合格的可燃性值I或合格的可燃性值II的至少一個(gè)、(b)合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗或合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I的至少一個(gè)、以及(c)合格的燒穿值。
16.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一層是流體阻擋層。
17.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，當(dāng)層壓片料環(huán)繞一6毫米直徑的桿卷繞及然后展開(kāi)時(shí)保持它的完整性。
18.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，該層壓片料具有每平方米小于500克的重量。
19.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，該層壓片料具有每平方米小于400克的重量。
20.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，該層壓片料具有每平方米小于350克的重量。
21.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一層還包括稀松布。
22.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一層粘性地結(jié)合在第二層上。
23.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第一層同延地結(jié)合在第二層上。
24.如權(quán)利要求23所述的層壓片料，其特征在于，阻燃粘結(jié)材料粘性地結(jié)合第一層和第二層。
25.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，聚合材料包括高溫穩(wěn)定聚合材料。
26.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，聚合材料選自由聚酰胺、聚氟乙烯、硅酮樹脂、聚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚酯、聚久基砜、聚醚酮醚、聚酰胺酯、聚酯酰亞胺、聚醚砜、聚苯硫及它們的組合物組成的集合。
27.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，還包括由聚合材料形成的第三層，其中，第二層位于第一層和第三層之間。
28.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，層壓片料的平均厚度在75至1200微米范圍內(nèi)。
29.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，層壓片料的平均厚度在125至625微米范圍內(nèi)。
30.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，層壓片料的平均厚度在200至450微米范圍內(nèi)。
31.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，還包括由固定在第二層的至少一部分上的金屬氧化物形成的材料。
32.如權(quán)利要求31所述的層壓片料，其特征在于，第二層具有第一和第二主表面，其中，金屬氧化物以涂敷的形式出現(xiàn)并存在于第二層的主表面的至少一個(gè)的僅一部分上。
33.如權(quán)利要求32所述的層壓片料，其特征在于，金屬氧化物以許多島狀物的形式布置在第二層上，其中，根據(jù)其上具有涂敷的金屬氧化物的主表面的總表面積，該許多島狀物具有5％至25％的總表面積。
34.如權(quán)利要求32所述的層壓片料，其特征在于，第二層包括非編織物，而非編織物包括至少10％重量的、且至少5毫米長(zhǎng)度的非金屬纖維；以及，其中，金屬氧化物覆蓋其上具有涂敷的金屬氧化物的主表面的總表面積的5％至25％。
35.如權(quán)利要求32所述的層壓片料，其特征在于，第二層包括非編織物，而該織物包括大量的、至少5毫米長(zhǎng)度的非金屬纖維，且該織物包括大量的、排列的金屬氧化物涂層，該兩者在層壓片料環(huán)繞著一6毫米直徑桿被卷繞及然后被展開(kāi)時(shí)足以保持織物的完整性。
36.如權(quán)利要求31所述的層壓片料，其特征在于，還包括固定在第二層的至少一部分上的無(wú)機(jī)的氧化物薄片。
37.如權(quán)利要求31所述的層壓片料，其特征在于，還包括固定在第二層的至少一部分上的無(wú)機(jī)的氧化物薄片，該氧化物薄片選自由云母薄片、粘土薄片、蛭石薄片、滑石薄片及它們的組合物組成的集合。
38.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，還包括固定在第二層的至少一部分上的無(wú)機(jī)氧化物薄片。
39.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，還包括固定在第二層的至少一部分上的無(wú)機(jī)的氧化物薄片，該氧化物薄片選自由云母薄片、粘土薄片、蛭石薄片、滑石薄片及它們的組合物組成的集合。
40.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，形成第二層的非金屬纖維選自由玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、晶狀陶瓷氧化物纖維、氮化硅纖維、碳化硅纖維、氧化的聚丙烯腈纖維及它們的組合物組成的集合。
41.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，第二層包括選自由機(jī)織的、針織的、及非編的材料組成的集合的材料。
42.一種包括絕緣材料和如權(quán)利要求1所述的層壓片料的運(yùn)輸工具，其特征在于，層壓片料和絕緣材料是這樣設(shè)置的層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。
43.如權(quán)利要求42所述的運(yùn)輸工具，其特征在于，絕緣材料是可燃的。
44.如權(quán)利要求42所述的運(yùn)輸工具，其特征在于，絕緣材料是不可燃的。
45.一種包括絕緣材料、電氣布線和如權(quán)利要求1所述的層壓片料的航空器，其特征在于，層壓片料位于絕緣材料和電氣布線之間，其中，層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。
46.如權(quán)利要求45所述的航空器，其特征在于，絕緣材料是可燃的。
47.如權(quán)利要求45所述的航空器，其特征在于，絕緣材料是不可燃的。
48.一種包括絕緣材料、機(jī)身蒙皮和如權(quán)利要求1所述的層壓片料的航空器，其特征在于，層壓片料位于絕緣材料和機(jī)身蒙皮之間，其中，層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。
49.如權(quán)利要求48所述的航空器，其特征在于，絕緣材料是可燃的。
50.如權(quán)利要求48所述的航空器，其特征在于，絕緣材料是不可燃的。
51.一種限制可燃的絕緣材料暴露于一點(diǎn)燃源的系統(tǒng)，包括層壓片料，它包括由聚合材料形成的第一層；以及由非金屬纖維形成的第二層；其中，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用；以及其中，層壓片料位于可燃的絕緣材料和點(diǎn)燃源之間，這樣，層壓片料的第一層緊靠可燃的絕緣材料。
52.一種絕緣系統(tǒng)，包括層壓片料，它包括由聚合材料形成的第一層；以及由非金屬纖維形成的第二層；其中，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用；以及絕緣材料；其中，層壓片料和絕緣材料是這樣設(shè)置的層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。
53.如權(quán)利要求52所述的絕緣系統(tǒng)，其特征在于，絕緣材料是可燃的。
54.如權(quán)利要求52所述的絕緣系統(tǒng)，其特征在于，絕緣材料是不可燃的。
55.一種絕緣防護(hù)層，包括層壓片料，它包括由聚合材料形成的第一層；以及由非金屬纖維形成的第二層；其中，至少第一和第二層共同地對(duì)具有合格的可燃性值I、合格的可燃性值II、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗、合格的火焰?zhèn)鞑ブ礗I、或合格的燒穿值中的至少一個(gè)的層壓材料起作用；以及絕緣材料；其中，層壓片料和絕緣材料是這樣設(shè)置的層壓片料的第一層緊靠絕緣材料。
56.如權(quán)利要求54所述的絕緣防護(hù)層，其特征在于，絕緣材料是可燃的。
57.如權(quán)利要求54所述的絕緣防護(hù)層，其特征在于，絕緣材料是不可燃的。
58.如權(quán)利要求1所述的層壓片料，其特征在于，還包括由聚合材料和稀松布形成的第三層，其中，第二層位于第一層和第三層之間；其中，第一層還包括稀松布；其中，第一層和第二層借助阻燃粘結(jié)材料結(jié)合在一起；以及其中，第三層和第二層借助阻燃粘結(jié)材料結(jié)合在一起。
全文摘要
一種層壓片料，包括由聚合材料形成的第一層和由非金屬纖維形成的第二層。該第一和第二層至少共同地對(duì)具有合格的可燃性值、火焰?zhèn)鞑ブ祷驘┲抵械闹辽僖粋€(gè)的層壓物起作用。該層壓片料(例如)可用于運(yùn)輸工具(例如，航空器)，絕緣防護(hù)層，絕緣系統(tǒng)，以及限制可燃的絕緣體暴露于點(diǎn)燃源的系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B32B27/12GK1469807SQ01817485
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月18日
發(fā)明者T·L·湯普金斯, T L 湯普金斯, M·M·沃格爾-馬丁, 沃格爾-馬丁 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司