CN104519763B - 用于提供适应性隔热的层状结构的包封件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包封件(20)，该包封件用于提供适应性隔热的层状结构(100)，所述包封件(20)封围至少一个腔(16)，所述腔在其内包含有气体发生剂(18)，所述气体发生剂具有未活化构造和活化构造，该气体发生剂(18)适于响应于该腔(16)内的温度升高而从未活化构造变为活化构造，以使得增加该腔(16)内的气压，该包封件(20)在气体发生剂(18)处于未活化构造时具有平坦形状，该包封件(20)的厚度(d)小于该包封件(20)的侧向延伸量(A)，该包封件(20)构造成使得该包封件(20)的厚度(d)响应于该腔(16)内的气压增加而增大，该腔包括至少第一子腔(16a)和第二子腔(16b)，它们在该包封件(20)的厚度方向上至少部分地一个堆叠在另一个上，第一子腔(16a)和第二子腔(16b)彼此连通，以允许气体发生剂(18)至少在其活化构造下在第一子腔和第二子腔(16a、16b)之间转移。
Description
本发明涉及提供适应性隔热的结构，并且具体地涉及用于提供适应性隔热的层状结构的包封件。此类层状结构可以用于纤维织物或纺织物的设计，特别是用于个人防护装备的应用，所述个人防护装备例如是服装，像防护服或其它功能性服装(如手套)。
防护服装或功能性服装通常用于如消防、执法、军事或工业性作业等应用，其中，需要保护穿用者不受环境影响，或者需要在给定环境条件下提供所需的功能特性。可能需要服装保护穿用者防热、防火或防液体冲击。通常需要服装为穿用者提供足够的舒适度，使得他能够做他要做的工作。
提到消防服，作为使用防护服装和功能性服装的一个应用，需要此类服装一方面提供对火焰和高温的高度隔热。此需要该服装有效地抑制热量从外部经由服装转移到达内部。另一方面，需要消防服提供足够的柔性和透气性，以允许消防员在穿着消防服时能够高效地工作。此需要消防服能在一定程度上允许水蒸气从内部经由服装转移到外部(透气性)。
由消防服装提供的隔热性需要在较大范围的环境温度下是有效的。提到极端情况，需要消防服提供足够的隔热性以当火灾中消防员暴露于火焰的“轰燃”时保护消防员，“轰燃”时环境温度可能是大约1000℃以及更高。在此类情形下，服装会在其外壳处至少暂时地暴露于大约800℃至900℃的温度。在严重火灾时，当消防员必须非常靠近火焰时，预期消防服的外壳仍会暴露于高达大约350℃的温度。在消防员的皮肤处的温度应当减小到不增加超过大约24℃。
在技术上非消防相关的任务中，传统的消防服提供一定水平的热性能，此热性能一般是不需要的，并且会由于厚的和中的服装层而导致较低舒适度(如服装的低透气性)。在如上述消防服的应用中，其中需要消防服提供较大范围的隔热性，通常很难总是由静态结构(即，提供隔热性的结构)满足最坏情形下的所有要求。
已提出了多种动态概念。此类动态概念背后的思想是产生这样的结构，即，该结构能够根据给定的环境条件提供不同程度的隔热性。所提供的隔热性可以适应此结构在其外侧和/或在其内侧所经受的环境温度。
在防火领域，泡沸(intumescent，膨胀)系统的概念已开发出并且用于多种应用中，例如用于防火门的泡沸垫片或者用于管道的泡沸型涂料。此类泡沸系统通常设计具有固体的泡沸物质，该物质在暴露于高温时会经历发泡的过程，从而增加体积并因此增加隔热性能。一般，当泡沸物质经历预定的活化温度时开始此类发泡过程。发泡过程的结果是，泡沸物质变成多孔的，即减小了它的密度并增加了它的体积，但是仍旧保持具有固体结构。典型的泡沸物质是硅酸钠、可膨胀石墨或包含碳和大量水合物的材料。
已提出使用泡沸材料来制造消防服或其它功能性服装。US2009/0111345A1公开了一种结构，该结构为防水可透气织物/服装提供适应性隔热以保护穿用者免受热量或火焰影响，同时维持透气性。基于聚合树脂－可膨胀石墨混合物的泡沸物质位于防火屏障和防液屏障之间。US2009/0111345A1指出了大约200℃的活化温度以及该泡沸物质在暴露于300℃中90秒钟后体积增加至少200％。试验显示，当应用与消防服的织物时，该方法具有局限性。
在WO2009/025892A2中示出了用于生产阻燃柔性材料的另一方法，该材料藉由泡沸机构提供了热保护。在该材料中，多个分离护板以彼此间隔的关系固定到柔性基底织物的外表面。护板包括在暴露于足够高温时大幅膨胀的泡沸材料。因此，在活化时形成连续的隔热和阻燃外壳薄膜。在一实施例中，护板包括热可膨胀微囊，其包括水或水基溶液，水或水基溶液在暴露于高温时会蒸发，因此从热源中吸收热量并膨胀微囊，直到微囊破裂并将它们的内含物释放以驱离氧气并熄灭火焰。含水微囊的活化温度报告为大约100℃至400℃。
参见WO99/05926A1，作为对泡沸系统的替代，已提出通过使用形状记忆合金材料或双金属材料来为消防服提供适应性隔热。根据该方法，动态热适应的隔离系统是基于间隔材料的，该间隔材料布置在外壳织物和内衬织物之间。该间隔材料可以是被训练成螺旋形、溜槽形或圈形的形状记忆材料，或者可以是双金属条或卡盘。报告活化温度为大约65℃-75℃(形状记忆材料)和50℃(双金属条)。与基于泡沸系统的上述建议不同，WO99/05926A1原则上提供了可逆系统，该可逆系统能够在多次活化/去活化循环中工作。
WO2008/097637A1公开了一种织物复合物系统，该系统具有热屏障，该热屏障包括外壳织物、防潮屏障和热内衬。该热内衬包括至少一个热膨胀阻燃织物，所述织物由褶皱的耐热纤维制成，所述耐热纤维在未活化条件下由热塑性粘结剂保持在压缩状态中。当热内衬暴露于高温或火焰中时，报告该内衬的厚度增加至少三倍。
本发明的申请人提出完全不同类型的层状结构，该层状结构提供适应性隔热，如未公布的国际专利申请PCT/EP2011/051265中所述的。对该文献的提供适应性隔热的层状结构的描述通过引用的方式合并入本文。
本发明目的是提供用于层状结构的改善的包封件，该层状结构允许相对于高温的适应性隔热。在具体应用中，本发明目的是提供用于保护性和/或功能性服装、特别地用于消防服的织物，所述织物包括该改善的层状结构。
本发明涉及一种包封件，该包封件用于提供适应性隔热的层状结构，所述包封件封围至少一个腔，所述腔在其内包含有气体发生剂，所述气体发生剂具有未活化构造和活化构造，气体发生剂适于响应于腔内的温度升高而从未活化构造变为活化构造，以使得腔内的气压增加。包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态时具有平坦形状，其中，包封件的厚度小于包封件的侧向延伸部；该包封件构造成使得包封件的厚度响应于腔内的气压增加而增大；该腔可包括至少第一子腔和第二子腔，第一子腔和第二子腔在包封件的厚度方向上至少部分地堆叠于彼此之上，第一子腔和第二子腔彼此连通，以允许气体发生剂至少在其活化构造时在第一子腔和第二子腔之间转移。
使用根据本发明的包封件提供了适应性隔热结构，该结构增强了其响应于温度升高的隔热能力。近来已经证明，此类结构可在温度从正常或工作温度的范围增加到升高温度的范围时显示出隔热能力显著增强。在一些实施例中，可以获得从低温时的第一(通常较低)隔热能力增强至在高温时的第二(通常较高)隔热能力的显著增强。在优选实施例中，隔热能力的显著增加与活化温度相关联，即，当温度增加到活化温度或活化温度以上时使该结构活化。
在各实施例中，该包封件可以描述成在当包封件在气体发生剂处于其未活化构造的状态时限定两个侧向尺寸和一个厚度尺寸，所述两个侧向尺寸沿夹出包封件的侧向平面的两个侧向方向测得的，所述厚度尺寸基本沿垂直于侧向平面的方向测得，该厚度尺寸在当包封件在气体发生剂处于其未活化构造的状态时小于两个侧向尺寸中的任一个。换句话说：包封件可以至少在其未活化状态是扁平的或薄的，其中，气体发生剂处于未活化构造，并且还没有大幅转变成气体发生剂的活化构造。考虑包封件具有最小尺寸的方向是厚度方向。
当包含在基本沿侧向平面延伸的层状结构或织物中时，包封件通常会构造成使得第一子腔和第二子腔沿朝向热源的方向至少部分地堆叠在彼此之上。由此，包封件的侧向会平行于制成层状结构/织物的各层或织物的延伸方向。第一子腔和第二子腔也沿此侧向延伸，并且沿垂直于侧向平面的方向至少部分地堆叠在彼此之上。
当遇到升温时，气体发生剂会开始在包括第一子腔和第二子腔的腔中产生气体，并且因此在腔中的气压会上升。腔中上升的气压会导致腔“充胀”。由于该充胀，腔增加了其厚度并因此增加了第一层和第二层之间的距离。该结果是“气体层”或“空气层”，由于气体/空气的低导热性并且由于包封件的增加的厚度，“气体层”或“空气层”提供了有效的隔热。
气体发生剂是用于增加包封件厚度以及增加隔热体积的“驱动件”。根据温度，气体发生剂可以具有未活化构造和活化构造。在气体发生剂的未活化构造时，该适应性隔热结构处于其未活化状态。通过改变气体发生剂的构造而获得适应性隔热层状结构的活化状态。处于未活化构造的气体发生剂可以包含在腔中。气体发生剂可以是液体、固体或胶体或它们的组合。经由物理转变(即从液体到气体和/或从固体到气体的相变，和/或释放所吸收的气体)或经由化学转变(即释放至少一种气态产物的化学反应)或者通过物理转变和化学转变的组合可以产生气体。已发现，可以通过提供形式为至少两个化合物的混合物的气体发生剂来很合适地调整气体发生剂的所需活化阈值(例如活化温度)。例如，可以通过混合两种或多种“纯”液体来提供具有所需沸腾温度的液态气体发生剂。
根据本发明，封围该腔和气体发生剂的包封件形成热活化、可充胀的复合结构，当遇到升温时，该复合结构增加其厚度并在多个实施例中也增加其体积。通过使用该类型的多个包封件，本发明由此提供当遇到升温时与泡沸物质的特性相似的效果，但是使用完全不同于泡沸的过程。通过使用所述包封件，特别地当包封件如本文所述用于层状结构时，腔和气体发生剂构造成使得腔的几何尺寸的增加以及特别是腔的体积的增加会导致包封件厚度的明显增加。由此，产生基本由空气和/或气体充满的相对较厚的隔热体积。已知的泡沸物质通过升温而从紧实的固体结构改变构造到多孔固体结构，不同于所述泡沸物质，根据本发明的包封件的“准泡沸物”复合结构从低温时的未充胀状态改变构造到高温时的充胀状态。在已知的泡沸物质中，在活化后开始发泡过程，并且由此形成大量单独的腔，与此相反，本发明提供了在未活化状态下已经呈现的具有预定几何形状的腔。在活化后，该腔改变其形状使得增加其厚度并特别地增加其体积。
本发明人已发现此类“准泡沸”结构可以比任何已知的泡沸物质在活化温度和活化速率(即，当温度已达到活化温度时，随着温度升高，隔热能力的增加速率)上更好地被调整和控制。另外，已经显示可以制造实际上可逆的“准泡沸”复合层状结构，该复合层状结构允许将该系统从活化状态重新设定到未活化状态，如果需要，还可以进行多个循环。
在未活化构造时可以包含在腔中的气体发生剂可以适于响应于腔中的超过预定活化温度的温度而在腔中产生气体。
活化温度意为气体发生剂开始在腔中产生大量气体时所处的温度，腔中的气压开始增加，并且腔中的气压增加导致腔的体积增大(“充胀”)。
第一子腔和第二子腔之间的流体连通允许气体发生剂一旦被活化后就在第一子腔和第二子腔之间进行快速交换。对于实现该包封件以及由该包封件构成的任何适应性隔热层状结构的随着温度升高的快速反应时间，气体发生剂的该快速交换已显示为关键过程。特别地，包封件的构造允许活化的气体发生剂在任意时间以及在包封件的任意条件下在第一子腔和第二子腔之间的流体连通。因此，第一子腔和第二子腔的充胀会是几乎同时开始的，而不论哪个子腔比另一个子腔暴露于更多的热。而且，活化的气体发生剂的有效交换提供第一子腔和第二子腔之间的热量的快速转移，由此在一个子腔中活化的气体发生剂会触发在一个子腔中的气体发生剂的活化。
在各个实施例中，包封件可以包括使第一子腔和第二子腔彼此连接的至少一个流体通道或者流体通路。认为流体通道或者流体通路提供了用于流体转移的经定义的横截面的通道。该流体通道或者流体通路可以适于允许所需量的气体发生剂在第一子腔和第二子腔之间的转移，这至少针对处于活化构造的气体发生剂。在多个实施例中，该流体通道或者流体通路不会在任何时间关闭，即会在包封件的任何状态下相对于处于活化构造的气体发生剂是可透的。在某些实施例中，该流体通道或者流体通路不会改变其相对于处于活化构造的气体发生剂的可透性，而不论气体发生剂的活化程度如何。在其它实施例中，可透性会随着腔内的压力上升而增强，在这种意义上，该流体通道或者流体通路通常会相对于气体发生剂的活化程度而改变其可透性。例如，该流体通道或者流体通路可以随着气体发生剂的活化程度的增长而增大其最小横截面。然而，在此类实施例中，可以构思的是，即使包封件的内腔处于低压的状态下(在实践中：当气体发生剂基本上完全处于其未活化的构造时)，该流体通道不会完全关闭，而是可以相对于处于活化构造的气体发生剂仍在一定程度上是可透的此类构造确保流体通道或者流体通路无须在腔内升高的压力下打开或者以其他方式激活，所述其他方式例如是破裂任何包封材料或积累足够高的气体压力梯度。因此，对于第一子腔和第二子腔之间的气体发生剂的交换不存在特定的最小阈值气压。随着腔内温度升高，此允许包封件灵活地并且特别快速地活化。另外，随着腔内温度升高，在隔热能力上的高效增加是可能的，因为气体发生剂一旦活化便可以快速地在第一子腔和第二子腔的容积中扩散，并且可以帮助活化其它气体发生剂。由此，在非常小的活化时间内可实现相对大的隔热容积。通过使用合适的气体发生剂可以相对准确地调整阈值活化温度。对于激活适应性隔热功能，范围为30℃至70℃的相对合适的活化温度是足够的。如果具体实施例需要，则适应性隔热结构因此可以布置成朝防火服装的内部热保护侧相对较远。此相当大地减小了热应力。当然，在其它实施例中，如果需要，例如由于适应性隔热结构布置成向外相对较远的构造，则可以使用较高的活化温度。在此类情形中，通过增加下文所述的热保护罩仍可以减小对于适应性隔热结构的热负载。
特别在上述包封件的各实施例中，其它益处是所述至少一个流体通道可适于在第一构造和第二构造之间可逆地变化，第一构造在当气体发生剂处于其未活化构造时包封件所在的状态中，第二构造在当气体发生剂处于其活化构造包封件所在的状态中。由于在包封件当气体发生剂处于其未活化构造时的状态中不需要完全关闭流体通道，所以可以执行多个连续的活化/去活化循环。
该流体通道不需要相对于处于未活化构造的气体发生剂是可透的。甚至可以有利的是具有一种包封件构造，该构造不允许关于处于未活化构造的气体发生剂在第一子腔和第二子腔之间的任何交换，因为此类包封件设计便于甚至是未活化的气体发生剂在第一子腔和第二子腔之间的分布。
在各实施例中，第一子腔和第二子腔都可以由相应的子腔壁封围。可以构思多种构造，其中第一子腔和第二子腔的子腔壁连接，诸如以允许响应于气体发生剂的构造的改变使第一子腔相对于第二子腔运动。例如，在一些实施例中，第一子腔可以仅在环绕流体通道的区域中与第二子腔连接。在此类构造中，第一子腔和第二子腔的子腔壁在其它区域中是基本不连接的。此允许第一子腔和第二子腔相对于彼此大幅运动，因为在封围第一子腔和第二子腔的子腔壁之间仅有局部或“点状”的连接，并且仅在此类局部连接部分中阻碍各子腔壁相对于彼此的运动，而不在此类局部连接部分之外的子腔壁的其它区域中阻碍所述运动。可以提供某些其它局部部分，其中第一子腔和第二子腔的各子腔壁以某种方式连接：例如，可以设置保持装置以限制第一子腔相对于第二子腔在预定条件(与包封件的最大厚度相关)之外的相对运动，或者可以设置其它装置，以引导第一子腔相对于第二子腔沿预定方向的运动。
该至少一个流体通道可以位于包封件的侧向延伸部的基本中部，其中该包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态中。在此类构造中，包封件基本上具有钉到彼此之上的两个可充胀的枕袋的构造。替代地，该至少一个流体通道可以沿在气体发生剂处于未活化构造的状态中的包封件的侧边定位，由此具有更“风琴折”状或铰链状构造。在两种构造中，如果第一子腔和第二子腔都由相应壁封围并且如果第一子腔和第二子腔的壁仅在环绕流体通道的区域中连结，那么此构造是有用的。此构造确保在气体发生剂活化后、特别是在仅有一个流体通道的情形下，包封件的厚度具有特别大的增加，因为各子腔可以基本独立于彼此进行充胀。
包封件在气体发生剂处于活化构造的状态中的厚度可以比包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态中的厚度大6mm或者更多。在具体实施例中，包封件在气体发生剂处于活化构造的状态中的厚度可以比该包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态中的厚度大8mm或更多，或者可以大10mm或更多。在具体实施例中，已经实现达14mm、甚至达30mm的厚度增加。
包封件可以构造成可逆地改变，以使得该包封件的厚度响应于腔内的气压升高而增加，并且/或者该包封件的厚度响应于腔内的气压降低而减小。
具体地，包封件可以构造成使得该腔的体积响应于腔内的气压的升高而增大。
在各实施例中，包封件可以是不透流体的。
在腔中包含有气体发生剂，封围该腔的包封件可用于为大范围的层状结构提供适应性隔热，所述层状结构包括用以制造服装的纺织层状结构。所述类型的包封件可以甚至用以为现有层状结构(例如用于服装的层状结构)提供适应性隔热功能，或者用以改善现有常规层状结构(例如用于服装的层状结构)的隔热功能。
在各实施例中，第一子腔和第二子腔可以连接成允许第一子腔和第二子腔基本沿厚度方向相对于彼此移动。由此，第一子腔会响应于气体发生剂的活化而相对于第二子腔基本成直线移动。在此类实施例中，通常第一子腔和第二子腔可以具有如下这种构造：在气体发生剂处于未活化构造的状态以及也在气体发生剂处于活化构造的状态下，第一子腔和第二子腔具有彼此平行延伸的多个侧向平面。上述具有堆叠于彼此上的两个或更多个枕袋的“堆叠枕袋”构造是具有此类构造的包封件的典型实例。
在气体发生剂处于活化构造的状态中，在包封件的厚度最大增加的部分处具有至少一个流体通道，这是特别有用的。第一子腔和第二子腔彼此连接，以形成流体通路，并且因此每个子腔在厚度上的最大增量总计达包封件整体的厚度增量。例如，该至少一个流体通道可以位于包封件的侧向延伸部的基本中心，其中该包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态中。对于包封件的最可能想到的形状，尤其是对于具有堆叠于彼此之上且没有侧向偏移的第一子腔和第二子腔的包封件，此中心位置是两个子腔的厚度增量最大的位置。
在其它实施例中，包封件可以由至少第一子包封件和第二子包封件制成，该第一子包封件封围第一子腔，而该第二子包封件封围第二子腔。然后，第一子包封件和第二子包封件可以粘结在一起，以至少相对于处于活化构造的气体发生剂形成第一子腔和第二子腔之间的流体连通。此允许制造“简单”的包封件，每个包封件都封围单个腔，并且允许按需要以包封件堆的形式将尽可能多的包封件粘结在一起。基本上，此类包封件都可以具有相同的形状，但是在一些实施例中，也可以构思的是将不同尺寸或形状的子包封件彼此堆叠。
如已知的“简单的包封件”，第一和第二子包封件都由不透流体材料的至少一个包封部件制成。在具体实施例中，每个包封件都可以由不透流体材料的至少两个包封部件制成，所述包封部件以不透流体方式分别粘结在一起，以形成第一和第二子包封件。参加下文对此类包封件的可能构造的详细描述。
为了实现流体连通，位于第一子包封件的面向相邻的第二次级包封部件的一侧上的、第一子包封件的包封部件与第二子包封件的该相邻包封部件可以构造成提供第一子腔和第二子腔之间的流体连通。例如，为了将两个“简单的”包封件组合成由两个子包封件制成的复合结构，第一子包封件的此类包封部件可以设置有至少一个第一流体通道，并且第二子包封件可以设置有至少一个相应的第二流体通道。然后，连结两个子包封件以使得第一流体通道和所述第二流体通道形成流体连通。在此类结构中，第一子包封件的包封部件可以粘结到相邻的第二子包封件的包封部件，以提供第一通道和相应第二通道之间的不透流体的连接，第一通道形成在第一子包封件的包封部件中，相应的第二通道形成在相邻的第二子包封件的包封部件中。此类操作的结果是基本不透流体的包封件。对于粘结而言，如以下所述，对于不同包封部件的粘结基本上存在相同的可能性。另外，参见下文对可由此类粘结实现的不透流体的更详细说明。
在包封件的其它实施例中，第一子腔和第二子腔可以以铰链状构造连接，以允许第一子腔相对于第二子腔转动。包封件的构造可以使得第一腔相对于第二腔除了或替代地替代于如上所述沿厚度方向基本成直线地运动，还可以进行转动。
通过以铰链状构造连接第一子腔和第二子腔所实现的该效果是非常明显的。通过此类型的包封件，当包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态时，至少两个相对扁平或薄的子腔彼此叠置，诸如以基本平行于彼此延伸。由此，包封件整体上是相对薄的或平的。
然而，气体发生剂一旦活化，它将会在所有子腔的全部容积中扩散，由此充胀所有子腔。此类充胀的结果是以铰链状形式彼此连接的所有子腔会相对于彼此改变它们的构造，改变方式是从它们的基本平行的定向朝成角度的定向改变，在成角度的定向中，第一子腔的厚度方向会与第二子腔的厚度方向成角度。由此，包封件厚度总体上的改变大于第一子腔与第二子腔在厚度上的改变的总和。
该铰链状构造可以包括第一枢转部。该铰链状构造允许第一子腔相对于第二子腔绕第一枢转部进行转动。另外，第一枢转部可以分配给该至少一个流体通道，特别是在该至少一个流体通道横跨第一枢转部延伸的构造中更是如此。例如，第一枢转部可以形成有封围该至少一个流体通道的多个壁。
第一子腔和第二子腔中的每个均可以限定侧向子腔平面，该限定方式与该包封件整体的侧向平面的上述描述类似。第一子腔和第二子腔的侧向子腔平面限定二者之间的角度，该角度从在气体发生剂处于其未活化构造的状态时的第一角度增加到在气体发生剂处于其活化构造的状态时的第二角度。第一角度可以是非常小，有时接近零度或者甚至是零度(在各侧向子腔平面平行的情形下)。
在其它实施例中，第一枢转部可以位于该包封件的第一侧边上。在第一子腔和第二子腔的子腔壁分别在围绕该至少一个流体通道的区域中连接的实施例中，该至少一个流体通道在气体发生剂处于其未活化构造的状态时也可以位于该包封件的第一侧边上。
如所述的、易于生产且提供良好隔热能力的包封件的具体构造具有折叠构造，以在气体发生剂处于其未活化构造的包封件状态下形成由折叠结构彼此间隔开的第一子腔和第二子腔。在此类实施例中，铰链状构造包括这种折叠结构，该折叠结构形成铰链状构造的第一枢转部，或者甚至铰链状构造由该折叠结构形成。
包封件的该特别简单的设计允许基本按例如本申请人的国际专利申请第PCT/EP2011/051265号所述的来生产简单的包封件，并且允许沿折叠结构(具体地，沿折线)折叠该包封件，以形成在厚度方向上堆叠于彼此之上的第一子腔和第二子腔。如果未折叠的包封件具有平面图所示的细长形状，以使得在折叠后在侧向平面中产生基本对称的形状(例如，基本呈圆形或四边形)，则对于此类构造是有利的。该至少一个流体通路横跨折叠结构，诸如以提供第一子腔和第二子腔之间的流体连通。
在其它实施例中，铰链状构造可以包括第二枢转部。然后，第一枢转部和第二枢转部一起提供这样的构造，即，所述构造允许第二子腔相对于第一子腔进行转动。然而，此类构造不是绝对必要的，并且在多个实施例中，仅将第一枢转部分配给流体通道。
提供第二枢转部的具体优势是可以更精确地限定第一子腔相对于第二子腔的转动。具体地，第一枢转部和第二枢转部可以限定第一子腔相对于第二子腔的转动轴线，并由此，第一子腔响应于气体发生剂的活化而相对于第二子腔的转动将限制到在正交于该转动轴线的平面内的转动。另外，该转动角度可以限定到最优范围，以允许包封件相对于响应于气体发生剂的活化/去活化而在厚度上可逆地增加/减小。
在简单实施例中，第二枢转部可以位于包封件的与第一枢转部相同侧边处。然而，在气它实施例中，第二枢转部可以位于包封件的与第一侧边不同的第二侧边处。例如，第二枢转部可以位于相邻侧边上。
在其它实施例中，包封件还可以包括在不同于第一枢转部的位置处将第一子腔和第二子腔彼此连接的连接构件。由该连接构件提供的一个功能是将第一子腔相对于第二子腔的转动限制到低于最大阈值角度的转动角度，以确保可以响应于气体发生剂从其活化构造改变到其未活化构造的变化而返回到包封件的初始构造。在此类情形中，连接构造具有保持构件的功能。该保持功能可以由设置在与第一枢转部相对的侧边上的连接构件提供，或者由设置在与第一枢转部所处的侧边成角度的侧边上(但是与第一枢转部相距一定距离)的连接构件提供。
设置在与第一枢转部所处的侧边成角度的侧边上、特别地处于该包封件的相邻侧边上的连接构件特别适合于限定用于第一子腔相对于第二子腔的运动的转动轴线，并因此适合于引导该转动运动。
在具体实施例中，该第二枢转部可以包括上述的连接构件。
如上所述，包封件仍可以由与从专利文献PCT/EP2011/051265中已知的包封件相同的材料制成。特别地，该包封件可以由不透流体材料的至少一个包封部件制成，优选地由不透流体材料的一个包封部件或两个包封部件制成，所述包封部件以不透流体的方式连接在一起，以封围第一子腔和第二子腔。
另外，该至少一个包封部件可以粘结在一起，以形成连接第一子腔和第二子腔的至少一个流体通道，该流体通道横跨该折叠结构。该流体通道可以具有呈给定横截面的流体通路的形式。可以根据该流体通道相对于处于活化构造的气体发生剂的所需可透性而调整该横截面。
该包封件甚至可以包括两个以上的子腔。例如，在具体实施例中，包封件可以包括至少第一子腔、第二子腔和第三子腔，各所述子腔在包封件的厚度方向上至少部分地、或者完全地彼此堆叠。在此类实施例中，第一子腔和第二子腔可以沿第一折叠结构彼此间隔开，而第二子腔和第三子腔可以沿第二折叠结构彼此间隔开，该第二折叠结构位于第二子腔的相对于第一折叠结构的相对侧上。该结果是包封件的“风琴折”型构造，该构造在包封件的厚度上产生特别明显的增加，并且因此随着温度升高，隔热能力也有特别明显的增强。特别注意的是，隔热能力的增强不会导致在温度升高到超出所需阈值以及包封件的隔热能力充分激活之间的大幅增加的反应时间。
如上所述，根据本发明的包封件具有堆叠或互连的“枕袋”或“囊袋”。该包封件可以在气体发生剂的未活化构造时具有2mm或更大的侧向尺寸。在具体实施例中，该包封件可以具有5mm或更大的侧向尺寸，优选地，具有15mm或更大的侧向尺寸。通常，包封件可以具有小于2mm的厚度尺寸。如本文所示用的“侧向尺寸”指包封件在宽度/长度平面中的最小尺寸，即在正交于厚度方向的平面中的最小尺寸，该尺寸一般是包封件在气体发生剂的未活化构造时的最小尺寸。因此，该侧向尺寸基本上限定包封件在气体发生剂的未活化构造时可以在厚度上达到的最大增量。多个此类扁平包封件可以用以形成扁平层状结构(如上所述)，此允许层状机构的高透气性，并因此允许对穿着者更好的舒适度。
在体积增大方面的表述，该腔在气体发生剂的活化构造时的体积相对于在气体发生剂的未活化构造时的体积可以具有10至1000倍的增大。优选地，该体积增量可以是40倍以上。
在又一实施例中，封围该腔的包封件可以具有外包封件和内包封件，外包封件封围外腔，内包封件位于外腔内部，并封围该腔。
在优选实施例中，该包封件构造成使得以不透流体的方式封围该腔。
该包封件可以是不透流体的，使得至少在气体发生剂的未活化构造中防止形式为流体的气体发生剂漏出该腔。流体是在所施加的剪切应力下流动的物质。流体是物质的各相的子集，并且可以包括液相、气相、等离子体和塑性固相，也包括它们的混合物。流体也可以包括次临界相和超临界相。由此，认为包封件至少相对于气体发生剂的未活化构造、对气体发生剂是基本不渗透的。
根据第一方面的包封件的不透流体性涉及相当长时间的跨度，几个月甚至几年。以下描述了根据第一方面如何测试不透流体性的实例。
在第二方面，包封件甚至对于当气体发生剂活化时产生的气体是不透流体的。气体发生剂在其活化构造时至少暂时提供该不透流体性，该不透流体性允许在没有大量损失气体发生剂的情况下活化该包封件。根据第二方面的包封件的不透流体性越好，与可逆气体发生剂一起使用的包封件可获得的活化/去活化循环的数目越多。
并非绝对必要的是，包封件至少部分地包括可拉伸材料或弹性材料。令人惊奇的是，在包封件由不可拉伸的材料制成的情形下，甚至可以获得该包封件在厚度和甚至体积上的充分大的增加，该不可拉伸材料是相对于在气体发生剂处于活化构造时经受腔中所产生的气压而言的。使用用于该包封件的不可拉伸材料的优势是可用牢固得多的材料，这种材料允许即使在大量活化/去活化循环之后仍保持不透流体属性。另外，已显示，通过不可拉伸材料，可以使处于活化构造的包封件的尺寸更可控。
术语“不可拉伸”应当理解为，当经受包封件在活化后其内部增大的压力时，制作包封件的材料不会在任何方向上大幅拉长。包封件的厚度的增加和/或包封件的体积的增大可能会导致包封件的形状从“扁平形”转变到“凸形”。该形状转变是由于在越来越多的气体发生剂从未活化构造变为活化构造时所产生的气压下，对于包封件的给定表面区域，腔的体积倾向于增加。此过程导致包封件的平均厚度或高度增加。
在具体实施例中，包封件可以由耐高温材料制成，该耐高温材料是相对于在气体发生剂的活化构造时腔内的温度范围而言的。
术语“耐高温”应当理解为指材料能够承受加载温度，该加载温度比活化温度在预定的时间内高出预定的温度增量，例如高出10℃的增量。典型地，该温度比活化温度高出10℃，并且该时间是1分钟或更长。所需耐高温属性取决于层状结构的应用；例如取决于该层状结构相对于服装中的其它层在该服装中所处的位置。该层状结构的位置朝向热源越多，对耐高温的要求就越高。在一个实施例中，该温度比活化温度高出至少10℃，保持1分钟。在另一个实施例中，该温度比活化温度高出至少50℃，保持2分钟。在对于消防应用的优选实施例中，该温度比活化温度高出大约150℃或更高，保持2分钟。
包封件可以由单个部件制成，或者由粘结在一起的几片制成。
在一实施例中，包封件具有复合结构，该复合结构具有附连到彼此的多个包封层。在一个实施例中，各包封层可以通过层压粘结在一起，它们或者在分离的区域处粘结或者在包封层的整个区域上粘结。两个或多个层可以彼此层压。在具有此类层结构的包封件中，如果所述层结构的至少一个层提供不透流体性并且由此形成不透流体层，那么将会是足够的。
在另一实施例中，包封层可以由不透流体的单个层(单层)制成。可以通过焊接或胶粘将所述层形成包封件。可以通过焊接或胶粘将所述层形成包封件。
在一些实施例中，该包封件可以由至少两个包封部件制成。至少两个包封部件可以粘结在一起以在它们之间封围腔。在此类构造中，优选地，每个包封部件按需要都提供不透流体性，并且每两个相邻的包封部件以不透流体的方式粘结在一起。不透流体性应当相对于气体发生剂的未活化构造提供(参见上述不透流体性的第一方面)，但是优选地，也相对于气体发生剂的活化构造而维持不透流体性至少预定的时间(参见上述不透流体性的第二方面)。优选地，甚至在多个活化/去活化循环后仍维持该密封件的不透流体性。
可以使用多种材料来形成不透流体层，所述材料包括但不限于像金属或合金(铝；金；铁；低碳钢；不锈钢；铁基合金；铝基合金；黄铜)、聚合物(聚烯烃，像聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)；聚氯乙烯(PVC)；聚苯乙烯(PS)；聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯PET)；聚碳酸酯；聚酰亚胺；聚醚醚酮(PEEK)；聚四氟乙烯(PTFE)；聚三氟氯乙烯(PCTFE)；乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)；聚偏二氟乙烯(PVDF)、玻璃、陶瓷、纳米材料(有机的改性陶瓷，例如)、无机-有机纳米复合物)、金属化材料。该不透流体层可以由多个前述任意材料或这些材料的任意组合的单独单层形成，以获取所需的不透流体性。一般地，不透流体层是薄的，厚度为2mm或以下，以具有足够的柔性。在优选实施例中，不透流体层具有小于1mm的厚度。
在具体实施例中，该包封件可以由金属/聚合物复合材料制成。该金属/聚合材料通常包括金属材料的不透流体层，例如，该金属材料是关于不透流体层的上述金属材料的任意一种。金属材料制的不透流体层可以由加强层覆盖。通过限制不透流体层中褶皱的形成，这种加强层呈现为在提高不透流体层的使用寿命方面对于加强不透流体层或金属材料是特别有用。当不透流体层由金属材料制成时，在使包封件经受一个或多个活化/去活化循环时，它特别会造成不可逆地形成褶皱。一旦在不透流体层中形成此类不可逆的褶皱，包封件材料会在以后的活化/去活化循环时优选地沿着这些褶皱进行变形。在相对小数量的活化/去活化循环后，此会导致不透流体层中形成裂缝，裂缝会降低不透流体层的不透流体性。
本发明人已经发现，在金属材料制不透流体层中褶皱的形成可以通过将聚合物层紧密地层压到不透流体层上而有效地被抑制。层压过程应当使得在金属材料制的不透流体层和层压到该不透流体层上的聚合物层之间形成紧密层压粘合。已显示，由具有至少两个聚合材料的复合结构形成加强层是特别有用的。
具体地，对于形成加强层的特别有用的材料已显示为多孔聚合材料，所述多孔聚合材料例如是如包括膨胀型含氟聚合物的聚合材料。此类材料片或箔在织物应用中经常用作功能性片状材料，因为该材料的多孔结构使得水蒸气可透，但是对液体水是不透的，此类材料板或箔已显示对于金属材料板是高效加强材料。当此类多孔材料层与其它附加的基本均匀的聚合材料一起使用时，获得特别良好的效果。此类材料的片或箔可以有效地限制在金属材料板中形成不可逆褶皱。为了实现该效果，需要将加强层的聚合材料和该金属材料紧密地层压在一起。如果合适地实现层压，那么可以获得这样的材料，该材料在例如包封件的活化/去活化循环中可以多次变形，而不会在加强层的表面上留下任何不可逆的标志。
多种含氟聚合材料是相对耐高温暴露的，并且因此是用于提供适应性隔热结构的特别有用的材料。此类含氟聚合材料即使在经受多次活化循环后(例如在火灾相关的活动中)也不会明显退化。
特别合适的膨胀型含氟材料已证明是膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)。所以，在多个实施例中，加强层可以包括ePTFE或者甚至可以由ePTFE制成。
加强层可以具有30μm至400μm之间的厚度，特别地，具有70μm至200μm之间的厚度。在加强层包括大部分的ePTFE或者甚至由ePTFE制成的情形下，此类厚度显示为特别有用的。试验显示：在包封件的活化/去活化循环完成后，仍旧没有或几乎没有可逆褶皱。
实验已揭示，特别有用于限制褶皱形成的材料通常具有多孔结构。用于此类目的的特别合适的多孔材料会具有0.2g/cm3至1g/cm3的密度。特别地，此类多孔材料可以形成具有70μm至250μm之间的厚度的层。
用于合适多孔材料的实例是多孔膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)材料，如US3,953,566中所示。膨胀型PTFE具有微结构，该微结构的特征是各结点由原纤维互连。一般地，多孔材料具有内部结构，该内部结构包括彼此连接的相对较小或者甚至微观的孔隙。该孔隙结构提供从多孔材料片的一侧到另一侧的路径。对于小孔隙尺寸，该多孔材料的薄片可以对于液态水是不透的，但是蒸气形式的水和气体可以经由孔隙结构渗透该片材。可以使用库尔特微孔分析仪(如由佛罗里达州海亚利市的库尔特电子公司(CoulterElectronics,Inc.)生产的)，如按照ASTME1298-89标准描述的那样，执行用于确定孔隙尺寸分布的自动测量程序来测量孔的尺寸。在孔隙尺寸分布不能由库尔特微孔测量仪确定的情形下，可以使用微观技术来进行孔隙尺寸分布的确定。
在微孔隔膜的情形下，平均孔隙尺寸可以在0.1μm至100μm之间，特别地，在0.2μm至10μm之间。
在具体实施例中，加强层可以包括至少一个附加的聚合材料，例如是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)或者聚醚酮(PEK).此类附加的聚合材料具有基本均质的构造，并且会在一定程度上渗透该多孔材料。附加的复合材料也可以在多孔材料的至少一侧上形成均匀的聚合物层。由附加的聚合材料来渗透多孔材料的过程提供了从多孔结构朝向附加的聚合材料的均质结构的平滑过渡，多孔结构提供了良好的拉伸性能，均质结构提供了相对于压缩负载的良好抗压缩负载性。另外，当在附加的聚合物材料的该侧上用例如基于铝或铜的金属层的不透流体层来层叠时，此类复合结构的刚性会稳定地朝向不透流体层增大。结果是，会导致不透流体材料破裂的尖锐褶皱的形成受到该加强结构的抑制。
另外，附加的聚合物材料可以是用于将多孔材料稳定地层压到不透流体层的粘合层，因为附加的聚合材料渗透多孔材料的孔隙并紧密粘结到不透流体层的金属材料。
如果通过使用PU树脂或使用例如FEP或PFA等其它热塑性材料将加强层粘结到不透流体层，那么可以实现充分紧密的层压。
特别适合的金属材料是铝或铝基合金。替代地，铜或铜基合金可以用以提供良好的不透流体性。
在一些实施例中，加强层甚至还可以构造成提供额外的热保护。此类加强层在一些方面具有与下文更详细地讨论的热保护罩相似的特征。
申请人保留要求保护聚合物复合层压材料、特别是聚合物/金属复合层压材料的权利，该层压材料通常具有加强层以如上所述限制褶皱的形成，即用于与本文所述包封件不同的其它结构。
可以至少在不透流体层的一侧上将附加的密封层例如通过轧光而施加在该不透流体层上。该密封层可以包括热塑性聚合物(例如，聚氨酯(PU)；PP；PE；聚酯)。该密封层可以包括不透流体层的不透流体性并且可以允许两个包封部件焊接在一起以产生不透流体包封件。为了改善不透流体层的粘合特性，可以例如通过电晕放电、等离子体放电、底涂等对层表面进行预处理。可能的焊接方法包括热密封、超声波焊接和微波焊接。
在其它可能的实施例中，将一个或多个胶珠(如由热塑胶、硅树脂、接触型粘合剂、反应性胶系统制成的)施涂到待粘结的不透流体层的各表面中的至少一个，然后将另一表面附连到胶珠。
例如，该包封件可以由金属/聚合物复合材料制成。
在一个实施例中，铝/聚合物复合材料用于形成包封件。此类复合物可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层、铝(Al)层以及聚乙烯(PE)层。对于铝层的合理厚度范围是4μm至25μm之间。如果铝层的厚度为至少12μm，则此类复合物在一个实施例中显示为充分流体密封的。在本发明的另一个实施例中，铝层可以包括一个或多于一个的铝片。在多于一个铝片的情形下，这些铝片彼此附连以形成单个铝层。通过使用连续的粘性聚合物片来将若干铝片粘结在一起，可以实现这些铝片的附连。在另一实施例中，使用气相沉积工艺来形成铝片。聚乙烯层可以用作密封层，藉由该密封层，相邻的各包封层可以流体密封地粘结在一起，以形成包封件。该聚乙烯层的厚度可以在20μm至60μm之间。优选厚度是大约40μm。PET层可以用作覆盖层以提供包封件的外表面的所需特性。在一个实例中，可以使用12μm厚的PET层。前述复合层结构可以通过德国克布希塞瓦有限公司(Ko-busch-SengewaldGmbH)获得。
用于形成包封件的其它可能复合层包括但不限于：
层状复合结构，其由以下形成：
PET/铝/聚丙烯(密封层)(可用德国阿克包装有限公司(AlcanPackagingGmbH)的商标名为的产品)
层状复合结构，其由以下形成：
PET/粘合剂/铝/粘合剂/共聚物/聚乙烯(可用德国阿克包装有限公司(AlcanPackagingGmbH)的商标名为的产品)。
在一实施例中，处于未活化构造的气体发生剂可以具有液体形式。在此情形下，适应性隔热的层状结构的活化温度可以对应于气体发生剂的沸腾温度。
在另一实施例中，固体或胶体可以用作气体发生剂。该固体优选地形式为粉末，此提供了较大的表面面积。胶体是一种根据化学键合和/或物理键合机理(例如共价键合的化学机理，或者例如范德瓦耳斯键、立体键合效应的物理机理)的化合物，在该化合物中嵌有功能基。用于胶体的实例是水凝胶。胶体可以具有有限部分的固体。由于包封件的不透流体性要求，固体或胶体比液体更容易控制。
液态或固态的气体发生剂的活化可以涉及物理转变，即相变到气相的过程。气体发生剂的形式可以是液态，然后通过活化而蒸发气体发生剂。也可以使用能够经历升华变成气相的固态气体发生剂。
此不是意为将热量转变成潜伏热，以减缓温度的升高。而是，意为将所有热量转变成第一层和第二层之间的距离的增大。在相变不需要提供潜伏热的情形下，在腔中的气体生成是快速的，并且因此，可以在活化温度下实现第一层和第二层之间的距离的快速增大。在较低活化温度时，此是特别有利的，因为已经发现，降到大约50℃的相当低的活化温度时可以实现较快的活化速率。而是，可以将层状结构定位成更靠近服装的内侧，即朝向穿着者的皮肤。此类布置降低了所使用的材料的耐热性方面的要求。
在实施例中，气体发生剂可以具有不大的汽化焓或升华焓。汽化焓可以是150J/g或更低。在另一实施例中，在物理解吸或化学反应的情形下，气体发生剂具有较低的活化能量。
在流体式气体活化剂的情形中，该气体活化剂可以具有低于200℃的沸腾温度。在特定实施例中，使用30℃至100℃之间的沸腾温度，优选地使用30℃至70℃之间的沸腾温度，更优选地使用40℃至60℃之间的沸腾温度，最优选地使用45℃至55℃之间的沸腾温度。在特定实施例中，使用沸点在大约49℃时的流体。用于该流体的实例是包含1,1,1,2,2,4,5,5,5-全氟叔丁醇-4-(三氟甲基)-3-戊酮(CF3CF2C(O)CF(CF3)2)的流体(“3M1230FireProtectionFluid(防火流体)”是可用的)。此类流体的汽化焓是大约88J/g。
在一些实施例中，使用具有一个或多个以下特征的流体式气体发生剂：液体凝固点低于室温；不可燃温度或着火点温度高于200℃；无害的；无毒或至少低毒；低臭氧消耗可能性；低全球变暖可能性；高化学和/或温度稳定性。在发生流体热分解的情形下，优选的是，此类热分解是可逆的。
气体发生剂可以选自但不限于以下化合物或它们的混合物：氟氯烃化合物；全氟聚醚；氢氟醚；氢氟碳化物；氢氟酮；全氟模拟物等类似物。通常，此类液体用于像热交换器、冷冻、空调、消防、电子工业中的清洁/冷却流体。
用于可构思的流体的实例是：HT55、SV55、ZV60，所有这些流体都可以从SolvaySolexis公司购得；1230FireProtectionFluid(防火流体)、649EngineeredFluid(工程流体)、HFE7100、HFE7200、HFE7500，所有这些流体都可以从3M公司购得；XF2,3-二氢十氟戊烷，可从DuPont(杜邦)公司购得；AE,AK，可从AshahiGlass(阿什利玻璃)公司购得；DaikinHFC，可从Daikin(大金)公司购得。
在另一实施例中，处于未活化构造的气体发生剂可以具有液体、胶或固体形式，并且适应性隔热层状结构的活化温度是对应于化学反应的活化能量的温度，该化学反应导致从气体发生剂释放至少一种气态化合物。
当气体发生剂是固体或胶时，通过化学过程可以容易地实现活化，该化学过程产生能够释放成气相的化合物。已知产生气态反应物质的多种化学反应。实例是：释放嵌在胶体中的气体化合物；碳解反应；从氯化铵释放氨气和盐酸。用于释放气态化合物的优选化学反应具有在活化温度时反应速率急剧增大的动能，并且具有快速的反应速率。
当生产包封件时，为了便于操作气体发生剂，特别地为了便于将气体发生剂放置在腔中，使用定量辅助件。
在一个实施例中，包封件可以包括定量辅助件，其中定量辅助件延伸到腔中，并且具有施加有气体发生剂的部分，所述部分包含在腔中。在多种情形下，气体发生剂可能是由于其粘性、逸度、粘着性和/或由于其是有害的而难以操纵的物质。在此类情形中，使用定量辅助件会是有利的，因为使用定量辅助件比单独使用气体发生剂操作起来容易地多。当气体发生剂活化时，气体发生剂会增大腔中的体积。如果气体发生剂在后续步骤中去活化，则该气体发生剂还可以在定量辅助件处聚集。然而，此不是绝对必要的。可以构思的是，气体发生剂一旦重新转化成未活化构造则会与定量辅助件独立地包含在的腔中。
定量辅助件可以由能够吸收处于未活化构造的气体发生剂的材料制成。替代地，定量辅助件可以由能够吸收处于未活化构造的气体发生剂的材料制成。通常，当气体发生剂安全地包含在定量辅助件的结构中时，吸收气体发生剂的定量辅助件会允许在生产过程中更好地操作气体发生剂。然而，可能会发生，气体发生剂的吸收过程可能会被阻碍或至少被减缓。在此类情形中，仅在表面处粘附到定量辅助件的气体发生剂会是有益的。
在一实施例中，定量辅助件可以小于处于气体发生剂的未活化构造下的腔，以使得定量辅助件可以安全地由封围该腔的包封件来封围。
在其它实施例中，将定量辅助件与包封件的材料焊接在一起。在此类情形中，定量辅助件可以由这样的材料制成，即，在将定量辅助件与包封件的材料焊接在一起时，该材料能够支持不透流体部的成形。定量辅助件的此类构造是有利的，因为其允许定量辅助件夹在必须粘结在一起以形成不透流体部的各层之间，并允许定量辅助件与所述各层焊接在一起。例如，该定量辅助件可以是形成可焊接配料辅助层的片材。在本申请人的国际专利申请第PCT/EP2011/051265号中描述了此类定量辅助件的多个实施例。通过引用的方式将对这些定量辅助件的描述合并入本文。
在其它实施例中，上述包封件与所分配的热保护罩组合，以覆盖包封件的相对于热源的热量暴露侧。已显示上述包封件的特别优势，即，在相对适中的温度时(例如在大约40℃至70℃的活化温度时)气体发生剂可以活化。由于该较低热应力，包封件可以设计成能够经历更多的活化/去活化循环(例如达30至40个循环或甚至更多)而包封件的适应性隔热能力不会大幅退化。
通常在紧急情况下，消防服暴露于比上述适中活化温度高得多的温度。此特别地适用于消防服的外层或者靠近该外层的一层。
本文所述的热保护罩可以高效地降低处在包封件的热量暴露侧处的温度。因此，通过与热保护罩组合，具有适中活化温度的包封件也可以用在预期会有大得多的热负载的构造中。相对于其它方案(如使用具有更高活化能量的气体发生剂)，提供附加的热保护罩会提高包封件的可逆性，因为包封件受到较低的热应力。
例如，热保护罩可以具有基本上仅仅覆盖它所分配到的至少一个包封件的构造。在一实施例中，该包封件可以分配有相应的热保护罩。该热保护罩可以与其所分配到的包封件具有基本相同的形状。该热保护罩可以具有第一侧向延伸量，该第一侧向延伸量在基本正交于热源的平面内由热保护罩所覆盖的区域度量。热保护罩所分配到的至少一个包封件可以具有第二侧向延伸量，该第二侧向延伸量在基本正交于热源的平面内由至少一个包封件所覆盖的区域度量。然后，热保护罩的第一侧向延伸量可以与至少一个包封件的第二侧向延伸量基本上相同。以此方式构造的热保护罩基本上提供相对于热通量的护罩，该热通量是从热源朝向该热保护罩所分配到的包封件的。然而，该热保护罩不覆盖织物的任何其它区域，因此，热保护罩对透气性的影响是微不足道的。
该热保护罩可以分配到单个包封件。由此，除了一些可以不需要分配有热保护罩的包封件之外，在热保护罩和包封件之间具有1：1的关系。可替换的，热保护罩可以分配到一组包封件，由此相对于热源基本覆盖由该组包封件所占据的区域。典型地，属于同组的包封件是相邻的各包封件。
具体地，热保护罩可以位于热源和朝向该热源的包封件的外侧之间。该热保护罩可以连结到分配到其的包封件，或者可以设置成与此类包封件隔开，例如作为外织物层的部分。热源一般位于织物或服装的外侧。因此，通常，热源可以涉及此类织物或服装的外侧，并且热通量基本正交于织物或服装的外侧、从织物或服装的外侧朝向内侧。
为了延长包封件的是使用寿命并且允许多个相继的活化/去活化循环，热保护罩需要具有一构造，该构造使得在包封件的热量暴露侧处的温度降低到包封件材料开始退化的温度以下。由此，该热保护罩的构造取决于构成包封件的材料并取决于在“活化情况”下的预期热负载。例如，包封件可以由复合材料制成，而热保护罩可以具有使得在包封件的热量暴露侧处的温度降低到包封件材料的最低熔点以下的构造。此最低熔点通常由将包封件的的各层粘结在一起的粘合剂决定。在一些实施例中，该包封件可以包括聚合材料，特别地包括PET，如上所述。由此，热保护罩可以具有使得在包封件的热量暴露侧处的温度降低到该聚合材料的熔点以下的构造。
已经发现，如果热保护罩具有使得在包封件的热量暴露侧处的温度降低到270℃以下的构造，则此对于包封件的多个实施例是合理的。
热保护罩可以由单一材料制成，如果所述材料是足够耐高温的并且能够充分吸收或反射热通量的话。替代地，热保护罩可以由复合材料制成。由单一复合材料制成的热保护罩可以包括以下类型的材料中的任意一种：陶瓷、芳纶、碳、玻璃、耐热聚合物(如PTFE、PPS、三聚氰胺、聚酰亚胺)或者它们的组合。具体地，该热保护罩可以由机织织物、非机织织物和/或薄膜构成。本文所使用的“薄膜”应当理解为指由聚合材料或其它材料(如金属)制成的邻接的、连续的或多孔的层。
已经发现，通过使用具有100μm至1600μm之间、特别地200μm至800μm之间的厚度的热保护罩，可以获得抵抗热通量的足够保护。
在具体实施例中，热保护罩可以包括由聚四氟乙烯(PTFE)、膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)、聚酰亚胺或它们的组合制成的聚合物层。在具体实施例中，例如由膨胀型聚四氟乙烯制成的聚合物曾具有范围为30至90μm的厚度。
热保护罩不需要一定与由其保护的包封件物理联接。可以很好地将热保护罩定位在织物或服装的外层中，同时该包封件可以分配到更靠内部的层。在多个实施例中，热保护罩可以粘结到包封件的外层，使得包封件和分配到该包封件的热保护罩形成一体件，该一体件包含在层状结构、织物或服装中。
具体地，热保护罩可在侧向内部或中心粘结部中粘结到包封件的外层，以使得热保护罩的侧向端部或者周缘部从包封件的外层伸出。此至少在气体发生剂的活化构造时适用。如果热保护罩从包封件的外层以此方式伸出，那么由于在包封件的活化状态下在热保护罩的侧向端部和包封件的外层之间形成气隙，所以热保护罩提供额外的热保护。该附加的气隙高效地提供隔热。例如，在多个实施例中，如果侧向内粘结部具有基本点状构造，则此是足以提供隔热。
通常，预期织物或服装的仅一侧可能会暴露于高温。在此类情形下，热保护罩可以仅设置在包封件的热量暴露侧，而不设置在包封件的另一侧，具体地不设置在与热量暴露侧相对的一侧。在其它情形中，可以优选的是，热保护罩完全覆盖包封件。此类构造在生产多个包封件时可以是较简单的，并且附加地，具有更容易地组装到层状结构或织物中的有益效果。
如上所述的包封件可以用以形成提供适应性隔热的层状结构，该层状结构包括第一层、第二层、至少一个根据所附权利要求的任一项的包封件，该包封件设置在第一层和第二层之间，第一层、第二层和腔布置成使得第一层和第二层之间的距离响应于腔内的气压增加而增大。
本文所述的层状结构限定一结构，至少在该结构的未活化状态时，该结构包括基本沿侧向延伸到平坦或片状构造(如由长度方向和宽度方向限定的)，并且是薄的。如果一构造在其正交于长度方向和宽度方向的方向上的厚度远小于长度和宽度，那么考虑该构造是薄的。在典型应用中，本文所限定的层状结构会是在弯曲方面为柔性的层状结构，或者是刚性的层状结构.
第一层和第二层可以是布置成沿层状结构的厚度方向面向彼此的各层。第一层和第二层没有必要一定是相邻的层。除了腔，层状构造的其它结构元件(例如隔热材料)可以间设于第一层和第二层之间。第一层和第二层一般基本平行于彼此并正交于厚度方向延伸。可以沿厚度方向测量第一层和第二层之间的距离。在第一层和/或第二层不处于相同平面、而是具有带凹陷部或凸出部的结构的情形下，在各层之间的距离意为参照给定的参考平面。在实际实施方式中，第一层和第二层可以例如是织物层(例如第一织物层和第二织物层)，其中，腔被夹在第一层和第二层之间。第一层和/或第二层可以分别指内层和外层。在将本发明层状结构应用于服装中的织物时，术语“内层”意为朝向穿着者的身体的层，并且通常布置为尽可能地靠近穿着者的皮肤，而术语“外层”意为远离穿着者的身体朝向环境的层。
该层状结构可以包括多个腔，每个腔可以由相应的包封件包围。优选地，每个包封件都是不透流体的。在此类布置中，各包封件布置成彼此相邻并且彼此间隔一定距离。
例如，此类层状结构可以包括多个包封件并具有绗缝毯的构造，其中，第一层和第二层通过缝线彼此联接，以形成多个囊袋，并且，其中这些包封件分别被插入相应的囊袋中。
特别是在包封件本身不透水蒸气的情形下，这种结构提供层状结构的透气性。更恰当地说，在包封件之间的空间维持透气性。此类空间至少在层状结构的未活化构造下形成。在活化状态时，各包封件之间的空间优选地大幅缩减，因为各包封件仅被充胀并且基本没有增加它们的表面面积。因此，即使在层状结构的活化状态时，也维持透气性。
包封件可以具有垫片或薄片的形式，垫片或薄片在未活化状态时是扁平的，而在活化状态时将形状改变成充胀枕袋的形状。
本文所使用的透气性应当理解为指层状结构或包括该层状结构的织物或服装的这样特性，其能将水蒸气从层状结构的一侧传输到层状结构的另一侧。在一个实施例中，层状结构可以也是不透水的，其中包括至少一个不透水的和可透水蒸气(透气)的功能层。在一个实施例中，第一层和/或第二层包括所述功能层。在另一实施例中，所述功能层形成该层状结构的附加层。可以使用适合的隔膜来实现该功能层，所述隔膜例如是由膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)制成的微孔隔膜。
本文所述的术语“可透水蒸气的层”意为包括能够确保水蒸气传输通过一层或所述层状结构或层状复合物的任何层。该层可以使本文所述的纺织层或者功能层。该功能层可以具有可透水蒸气性，该可透水蒸气性测定为水蒸气传输阻力(Ret)小于30(m2Pa)/W。
水蒸气传输阻力或蒸气传输阻力(Ret)是片状结构或复合物的特定材料的属性，该属性决定了在恒定的局部压力梯度下通过给定区域的潜在蒸发热通量。如果根据本发明的层状结构、织物复合材料、纺织层或功能层具有150(m2Pa)/W或低于150(m2Pa)/W的水蒸气传输阻力(Ret)，那么认为该层状结构、织物复合材料、纺织层或功能层是可透水蒸气的。功能层优选地具有低于30(m2Pa)/W的Ret。根据ISOEN11092(1993)来测量水蒸气传输阻力(Ret)。
如本文所使用的“功能层”限定薄膜、隔膜或者涂层，该薄膜、隔膜或者涂层提供对于空气渗透和/或一定范围内其它气体的渗透(例如气体化学挑战)的屏障。由此，功能层是不透空气的和/或不透气的。功能层在具体实施例中是不透空气的，但是在其它应用中可以是透空气的。
在其它实施例中，功能层也提供对液态水渗透的屏障，并理想地提供一定范围的液体化学挑战的屏障。如果该层在至少0.13巴的压力下防止液态水渗透，那么认为该层是不透液体的。在与ISO811(1981)描述的相同条件的基础上，可以在功能层的试样上测量透水压力。
在一个实施例中，该功能层可以包括一个或多个层，其中该功能层是可透水蒸气的但是不透空气的，以提供不透空气的但是可透水蒸气(透气性)的特性。优选地，该隔膜也是不透液体的，至少是不透水的。
美国专利第3,953,566号公开了本文中所使用的适合的不透水、但可透水蒸气的柔性隔膜，其还公开了一种膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)材料。膨胀型PTFE具有微结构，该微结构的特征是各结点由原纤维互连。如果需要，可以如US6,261,678所述，通过将疏水和/或疏油的涂覆材料涂覆该膨胀型PTFE来改善不透水性。
不透水但可透水蒸气的隔膜也可以是微孔材料，微孔材料诸如是高分子量的微孔聚乙烯或聚丙烯、微孔聚氨酯或聚酯，或者亲水的单体聚合材料(诸如聚醚型聚氨酯)。
在具体实施例中，层状结构和/或包封件可以构造成能够可逆地改变。在此类实施例中，气体发生剂构造成响应于相应的温度改变而分解或蒸发，以及重新组合或再次冷凝。在活化循环中，响应于温度升高，第一层和第二层之间的距离会从第一距离(处于气体发生剂的未活化构造)增大到第二距离(处于气体发生剂的活化构造)。在去活化循环中，响应于温度降低，第一层和第二层之间的距离会从第二距离(处于气体发生剂的活化构造)减小到第一距离(处于气体发生剂的未活化构造)。类似地，在活化循环中，响应于温度升高，由包封件封围的腔的体积会从第一体积(处于气体发生剂的未活化构造)增大到第二体积(处于气体发生剂的活化构造)。在去活化循环中，响应于温度降低，包封件的体积会从第二距离(处于气体发生剂的活化构造)减小到第一距离(处于气体发生剂的未活化构造)。此系列的活化循环和去活化循环可以重复多次。应当理解，本文所使用的术语“第一距离”(处于气体发生剂的未活化构造)和“第一体积”(处于气体发生剂的未活化构造)涉及层状结构/包封件处于非充胀状态的情况，而本文所使用的术语“第二距离”(处于气体发生剂的活化构造)和“第二体积”(处于气体发生剂的未活化构造)涉及层状结构/包封件处于充胀状态的情况。对于可逆的“层状结构/包封件”，在活化/去活化循环开始之前和完成之后实现的第一距离或第一体积不需要是精确相同的。而是，这些距离/体积应当在活化/去活化循环开始之前和完成之后合理地位于同样的范围内，以允许开始新的第二活化/去活化循环等。可以对第二距离或第二体积进行类似的考虑。可逆性要求执行至少一个完整的活化/去活化循环以及可以再进行至少一个活化过程。在具体实施例中，可以实现更多个相继的活化/去活化循环(例如，2个完整循环、5个完整循环、10个完整循环或者更多个完整循环)。
包封件不会在活化后破裂，因此，活化过程在原理上是可逆的，并且可以重复多次。此需要一种气体发生过程，该气体发生过程在原理上可逆的，并且所释放的气态产物留在腔中(即，包封件应当至少暂时地对于所释放的气体是气密的)。用于可逆气体发生过程的典型实例是气体发生剂(形式为纯化合物或形式为混合物)的物理相变或升华过程(例如碘的升华)。用于可逆气体发生过程的另一实例是例如氯化铵的可逆分解。
优选地，层状结构和/或包封件是柔性的并且具有“自恢复能力”。由此，在去活化循环中，包封件自动地恢复其初始形状，即，恢复其在气体发生剂活化开始之前的形状。不需要进一步的机械动作来支持该过程。包封件的“自恢复能力”由包封件的不透流体支持。在去活化循环中，气体发生剂在从气相转变到液相时一般会增大其密度。由此，气体发生剂会在未活化构造时比在活化构造时占据小得多的体积。如果在去活化循环期间没有空气流入包封件，气体发生剂的该转变会导致包封件收缩成(扁平)形状，其中，该包封件封围具有最小体积的腔。通过该过程，第一层和第二层之间的距离也会返回到在气体发生剂处于未活化构造时的初始距离。
如上所述的层状结构的构造允许提供由相应包封件封围的宏观的腔，当经受高温时，这些包封件可以活化。
如上所述的层状结构可以合并在织物复合物结构中。术语“织物”涉及由交叠的纺线、纤维或细丝制成的平面纺织结构。该纺织结构可以是纺织织物、无纺织物、绒头织物或它们的组合。“无纺”织物层包括纤维和/或细丝制成的网、毡、针织物、编织物、纤维棉絮等类似物。“纺织”织物层是使用任何组织的纺织织物，其诸如是平织、破斜纹、方平组织、缎纹组织、斜纹组织等。认为平织和斜织是在贸易中使用最广泛的织物。
所述织物复合物结构通常会包括布置到彼此的多个织物层。所述多个织物层可以包括具有外侧和内侧的热保护外壳结构。所述多个织物层也可以包括如上所述的提供适应性隔热的层状结构。
在具体实施例中，提供适应性隔热的层状结构可以布置在热保护外壳结构的内侧上。
作为一个实施例，热保护外壳结构是指提供基本防火功能的物品(诸如服装)的外层。该热保护外壳结构可以包括耐火、热稳定的织物，所述织物例如为包括如聚酰亚胺(间位芳纶、对位芳纶)等耐火织物的纺织的、针织的或无纺织物，或它们的混合。用于耐火或热稳定的织物具体实例包括聚苯并咪唑(PBI)纤维；聚苯并恶唑(PBO)纤维；聚二咪唑并亚吡啶二羟基亚苯基(PIPD)；改性聚丙烯腈纤维；聚(间苯二甲酰间苯二胺(metaphenyleneisophthalamide))，由杜邦公司(E.I.DuPontdeNemours，Inc)以商标出售；聚(对苯二甲酰对苯二胺(paraphenyleneterephthalamide))，由杜邦公司以商标出售；三聚氰胺；阻燃(FR)棉；FR人造丝；PAN(聚丙烯腈)。还可使用包含多于一种上述纤维的织物，例如在一个实施例中，使用由机织的DeltaT(纺织品重量为200g/m2)制成的外壳层。
国际标准ENISO15025(2003)中具体给出了阻燃材料。DINENISO14116(2008)具体给出了评价材料阻燃性的测试方法。根据DINENISO14116(2008)，给出了不同水平的阻燃性。例如，对于准备用于消防服的耐火材料，要求其能通过DINENISO14116(2008)中的3级测试程序。对于标准不太严格的其他应用，等级1和2就足够了。
所述织物还可包括屏障结构。在一个实施例中，可将屏障结构布置在热防护外壳结构的内侧。
在具体应用中，该屏障结构包括至少一个功能层。所述功能层可以是可透水蒸气且防水的，并且包括至少一层可透水蒸气且防水的隔膜。
该屏障结构是用作液体屏障但允许湿润蒸气通过该屏障结构的部件。在服装中，诸如例如消防员战斗服中，这种屏障结构能使水不进入服装内侧，从而尽可能减小消防员承载的重量。另外，该屏障结构允许水蒸气(汗)逸出——这是当在热环境中工作时的重要功能。通常，该屏障结构包括隔膜，该隔膜层叠到至少一个纺织层(如无纺织物或纺织织物)上。用于层叠到至少一个纺织层(在)隔膜材料(也称为层叠物)包括膨胀型聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯及其组合。商业可用的此类层叠物的例子包括商品名为的湿气屏障叠物，或者位于无纺或纺织的间位芳族聚酰胺织物上的隔膜。
在一种实施方式中，使用了这样一种屏障结构，其包括按照EP0689500B1中所述制成的膨胀型PTFE(ePTFE)隔膜。可以将屏障层粘合到用无纺芳族聚酰胺纺织物(15％的对位芳族聚酰胺和85％的间位芳族聚酰胺)制成的纺织物重量为90g/m2的纺织层上。此类屏障结构可以商品名FireblockerN购得。在另一个实施方式中，使用了以商品名CROSSTECH/PJ湿气屏障购得的屏障结构。这种湿气屏障包括ePTFE膜，其中聚氨酯层附连于织物重量为105g/m2的聚酰胺织物(IIIA)。可使用其他屏障，例如US4493870、US4187390或US4194041中所述。
可以想到除湿气屏障以外的屏障，例如提供至少一个功能层的屏障，该功能层防止气体和/或液体的渗透，如气体、液体和/或气溶胶形式的化学化合物，或者如包含形式为气体、液体和/或气溶胶的生物材料的物质。在具体实施例中，此类其它屏障层也可以是透气的。
该屏障结构可以位于热保护外壳结构与提供适应性隔热的层状结构之间。
该织物可用于防护服装或功能性服装，防护服装或功能性服装通常用于如消防、执法、军事或工业性作业等应用，其中，需要保护穿用者不受环境影响，或者其中，需要在给定环境条件下提供所需的功能特性。可能需要服装保护穿用者防热、防火或防液体冲击。通常需要服装为穿用者提供足够的舒适度，使得他能够做他要做的工作。
特别是，此意为该织物适用于防火/防热服装中。
下文中，将参照示出各实施例的附图来更详细描述本发明的示例性实施例。
图1a示出了在一实施例中用以形成包封件的层的简化示意性剖视图；
图1b示出了用以形成包封件的另一层的简化示意性剖视图；
图1c示出了另一层的简化示意性剖视图，该另一层包括用以限制形成褶皱的聚合物加强层，此类层也用以形成包封件；
图2a和图2b示出了处于未活化状态和活化状态的PCT/EP2011/051265中描述的包封件的实例；
图3a至图3c示出生产包封件的方式；
图3d示出了在折叠以形成第一和第二子腔之前的构造下的单个包封件；
图3e示出了片层结构的实施例，该片层结构包括处于折叠前的构造下的单个包封件的三个互连的子腔；
图4a示出了封围包括气体发生剂的腔的包封件的三个不同实施例的简化示意性剖视图，其中该包封件的层压的各层彼此焊接在一起以形成包封件；
图4b示出了封围一腔的包封件的三个不同实施例的简化示意性剖视图，该腔包括施加在定量辅助件上的气体发生剂；
图4c示出了封围一腔的包封件的三个不同实施例的简化示意性剖视图，该腔包括施加在可焊接的配料辅助层上的气体发生剂；
图4d示出了包封件的三个不同实施例的简化示意性剖视图，该包封件封围两个独立的腔，各腔都包括气体发生剂；
图4e示出了处于活化状态的包封件的三个不同实施例的简化示意性剖视图，其中热保护罩施加在包封件的热量暴露侧上；以及以剖视图的方式示出了热保护罩的细节；
图5示出了根据一实施例的包括经由流体通道连接的两个子腔的包封件的实施例的简化示意性平面图，该包封件处于沿折线折叠包封件以叠置两个子腔之前的构造中；
图6a示出了图5的包封件在折叠后的简化示意性剖视图，该包封件处于这样的状态中，在该状态时，气体发生剂处于未活化构造；
图6b示出了图5的包封件在折叠后的简化示意性剖视图，该包封件处于这样的状态中，在该状态时，气体发生剂处于活化构造；
图6c示出了包括处于折叠构造的三个子腔的另一包封件的简化示意性剖视图，该包封件处于这样的状态中，在该状态时，气体发生剂处于未活化构造；
图6d示出了在图6c的包封件的简化示意性剖视图，该包封件处于这样的状态中，在该状态时，气体发生剂处于活化构造；
图6e示出了根据图5、图6a的包封件在折叠后的简化示意性平面图；
图7a示出了由两个相同的子包封件形成的另一包封件的简化示意性剖视图，这两个相同的子包封件位于彼此之上地粘结在一起，该包封件处于这样的状态中，在该状态时，气体发生剂处于未活化构造；
图7b示出了在图7a的包封件的简化示意性剖视图，该包封件处于这样的状态中，在该状态时，气体发生剂处于活化构造；
图8a示出了根据一实施例的层压结构的简化示意性剖视图，该层压结构由定位在第一层和第二层之间的处于未活化状态的多个包封件形成；
图8b示出了根据另一实施例的层压结构的简化示意性剖视图，该层压结构具有定位在第一层和第二层之间的处于未活化状态的多个包封件；
图8c示出了根据另一实施例的层压结构的简化示意性剖视图，该层压结构具有定位在第一层和第二层之间的处于未活化状态的多个包封件；
图8d示出了根据另一实施例的层压结构的简化示意性剖视图，该层压结构具有定位在第一层和第二层之间的处于未活化状态的多个包封件以及层压到第一层和第二层之一上的附加功能性隔膜；
图8e示出了根据另一实施例的层压结构的简化示意性剖视图，该层压结构具有定位在第一层和第二层之间的处于活化状态的多个包封件和护罩；
图9a示出了包括层状结构的织物的简化示意性剖视图；
图9b至图9g示出了根据本发明的包括提供适应性隔热的层状结构的织物的其它可能构造；；
图10示出了包括图9a所示的织物的消防员的夹克；
图11示出了当层状结构从未活化状态变为活化状态时，用以测量第一层和第二层之间的距离的增量的设备的示意草图；
图12示出了层状结构试件的示意草图，以测量当层状结构从未活化状态变为活化状态时第一层和第二层之间的距离的增量；
图13示出了用于层状结构的功能性试验的结果，该层状结构构造成可逆地经历多个活化/去活化循环；
图14示出了用于执行热量暴露试验的设备的示意图；
图15示出了一曲线图，该曲线图描述了用如图9g所示的织物执行的热量暴露试验的结果；
图16以示意图的形式示出了用以测量用以形成包封件20的片材8中的褶皱的形成情况的设备；以及
图17示出了不同类型的片材8在执行褶皱形成试验之后的照片。
在所有附图中，相同或具有相应功能的各实施例的部件分别由相同的附图标记标示。在以下描述中，仅在包括此类部件的实施例的第一个中来描述此类部件。应当理解的是，相同的描述用于以下包含相同部件的各实施例中，其中相同的部件由相同的附图标记标示。除非有相反说明，否则，该附图标记涉及各前述实施例中的该部件的相应描述。
图1a示出了根据一实施例的层8的简化示意性剖视图。该层8可以用以制备包封件。该层8是包括覆盖层8a、不透流体层8b和密封层8c的层叠物。在一实例中，层8由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的铝/塑料复合材料－覆盖层8a、铝(Al)－不透流体层8b和聚乙烯(PE)－密封层8c制成。为了提供足够的气密性，铝层8b的合理厚度范围在4μm和25μm之间。在所示实例中，铝层8b具有至少12μm的厚度。聚乙烯层8c用作密封层，藉由该密封层，相邻的各层压层8可以不透流体地粘结在一起，以形成包封件。聚乙烯层8c的厚度可以在20μm和60μm之间。优选厚度是大约40μm。PET层8a可以用作覆盖层以提供包封件的外表面的所需特性。在该实例中，使用的是12μm厚的PET层8a。所述层压层8可以通过德国克布希塞瓦有限公司(Ko-busch-SengewaldGmbH)获得。
图1b示出了用于形成包封件的可替换层8。该层8也是层叠物，该层叠物包括厚度为40μm的由PE制成的覆盖层8a、厚度为至少12μm的铝层8b以及厚度为40μm的PE密封层8c。在该实施例中，覆盖层8a由与密封层8c相同的材料制成。覆盖层8a可以用作附加的密封层。
图1c示出了包括复合聚合物加强层的另一层8的简化示意性剖视图，该加强层由均质聚合材料层8d和多孔聚合材料层8e制成。在具体实施例中，该层8也用以形成包封件20。复合聚合物加强层构造成限制在不透流体层8b中形成皱褶。如图1c所示的加强层在与金属不透流体层8b、例如由铝或铝合金制成的不透流体层紧密层压在一起时显示为特别有用的。
在如图1c所示的实施例中，当生产包封件时，加强层在不透流体层8b朝向外的一侧(在图1c中为上侧)粘结到不透流体层8b。在该实例中的加强层取代覆盖层8a。该加强层具有复合结构，该复合结构具有多孔聚合材料层8e和均质复合材料层8d。在该实例中的多孔聚合材料层8e由膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)制成，并具有范围为70μm至250μm的厚度。在一个优选实例中，该厚度为200μm，其中密度为0.7g/cm3。该多孔聚合材料层8e可以具有0.2g/cm3至1g/cm3的密度。
形成均质聚合层8d的聚合材料施加在多孔聚合材料层8e的在包封件中朝向内的那侧，即，施加到朝向不透流体层8b的那侧。均质聚合材料层8d可以由诸如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)、或聚醚酮(PEK)等聚合材料制成。均匀聚合材料层8d可以具有在40μm至300μm之间的厚度。均质聚合材料层8d的聚合材料(虽然在图1c中所示与多孔层8e具有明显的边界)在实际中不具有此类明显的边界，而是该聚合材料一定程度上渗透到多孔材料层8e的孔结构中。聚合材料的渗透深度可以在10μm至50μm之间。聚合材料渗透到多孔材料层8e的孔中致使层8e和8d之间牢固而紧密地粘结。另外，此类渗透允许在所生产的包封件中、加强层在其朝向外的一侧(图1c中的上侧)处(多孔聚合材料层8e位于该侧)的良好拉伸性与在不透流体层8b所粘结的那侧处(均质聚合层8d设置在该侧)的良好的抗压缩载荷的能力之间具有平稳过渡，
使用聚氨酯树脂将由多孔聚合材料层8和均质聚合层8d形成的该加强层粘结到铝制不透流体层8b。在图1c所示的实施例中，用作聚合材料以形成均质聚合层8d的相同聚氨酯树脂用以将该加强层粘结到不透流体层。在其它实例中，可以使用不同于均匀聚合层的粘合剂。
内层8c是由PET制成的密封层，该密封层与图8a和图8b所示的实施例相似。
图2a示出了申请人先前国际申请PCT/EP2011/051265公开的包封件(总体上标示为20)的简化示意性剖视图，该包封件封围包括气体发生剂(总体标示为18)的腔16。在图2a中，包封件20示出为处于气体发生剂18的未活化构造，并且因此，包封件20具有未被充胀的、基本上为平坦的形状，其也称为未活化状态。在如图2a所示的平坦构造中，包封件20在厚度方向上的尺寸为d＝d0，该尺寸显著小于包封件20在与厚度方向正交的方向(即侧向Ax、Ay)上的尺寸Ax＝Ax0、Ay＝Ay0。在图2a中，包封件20在厚度方向上的尺寸由d标示。在图2a中，包封件20沿侧向的尺寸由Ax＝Ax0表示。在此，Ax表示包封件20的焊缝的一端到相对焊缝所在那端的长度。在包封件的大体“圆形”或四边形的实施例中，包封件的尺寸Ax、Ay可以在所有侧向上都大致相等。在具有大体细长形的包封件的其它实施例中，沿宽度方向的尺寸Ax可以小于沿长度方向的尺寸Ay。
在一实施例中，包封件20由两个包封层12、14制成。两个包封层12、14可以都具有如图1a、图1b或图1c中所示的层8的构造。具体地，虽然没有详细示出，但是包封层12、14可以都有三层构成，所述三层对应于图1a、图1b或图1c中所示的层8。包封层12形成包封件20的上部，此上部封围腔16的上部。包封层14形成包封件20的下部，此下部封围腔16的下部。包封层12和包封层14具有相同的构造，该构造例如是图1a所示的层8的构造。包封件20具有最内密封层、中间不透流体层和外部覆盖层。
替代地，包封件20可以由如图1b所描述的层8构造的两个包封层12、14制成，或者可以由如图1a所描述的层8构造的一个包封层12和图1b所描述的层8构造的一个包封层14制成。可替换的材料、特别是单层或具有或多或少复杂构造的层压层，可以用于制造如上所述的包封件20，前提是，材料本身是不透流体的并不透流体地粘结在一起，以使得形成不透流体的包封件20。在一个实施例中，包封层可以由不透流体单个层(单层)制成。可以通过焊接或胶粘将所述层形成包封件。
包封件20封围腔16，该腔16填充有气体发生剂18。气体发生剂18选取为在室温下具有合适的平衡蒸汽压的液体。室温被认为是限定气体发生剂18的未活化构造。在图2所示的气体发生剂18的未活化构造中，气体发生剂18基本处于由18'所表示的液相。包封件20提供腔16的基本不透流体的封围，并因此腔16包含足够量的气体发生剂18，并且腔16的其余容积填充有气体，特别是在注入气体发生剂18时腔16中已封围了剩余量的空气或其它气体。在所公开的实例中，气体发生剂18是具有化学式CF3CF2C(O)CF(CF3)2的流体。该流体通常用于灭火并且能够在市场上买到，其来自3M公司，商标名称为“1230灭火流体(1230Fireextinguishingfluid)”。如上所述，其它流体可以用于气体发生剂。
用于制造如图2a所示的包封件20的第一方法如下：
第一密封步骤：
将根据图1a、图1b的材料制成的两个包封层12、14叠置在一起，使得它们对应的密封层彼此面对。为了形成四边形包封件20，使热杆(密封宽度：2mm)与包封层12、14接触，以使各密封层接触并将各密封层焊接在一起。此程序用于四边形包封件20的四条边中的三条边。由此，形成一条边敞开的包封件。
填充步骤：
将包封件20放置在精确天平上，并且将气体发生剂18例如使用注射针填充到该包封件中。待填充的气体发生剂的量由该天平控制。
例如：在包封件20具有以下规范的情形下，将数量为0.07g的气体发生剂18填充到包封件20中：包封件20由两个包封层12、14形成，包封层12、14如上述由PET/Al/PE制成，包封件20的外部尺寸为20mm长和20mm宽(对应于腔的内部尺寸为16mm长和16mm宽)，并且气体发生剂18选定为1230。
第二密封步骤：
在填充步骤完成后，用2mm的第四密封线封闭该包封件20的敞开边。然后，沿密封线精确地切割该包封件20。
此方法也可用于生产如图4a至图4e、图5、图6a/b、图7a/b所示的任意其它包封件。在使用定量辅助件19的情形下，在填充步骤中，该定量辅助件19包括施加于定量辅助件的气体发生剂，在第二密封步骤之前或者在一些情形下甚至在第一密封步骤之前，将该定量辅助件19放置在包封件内。
可以用以下方法来测量用于如上述制造的包封件的填充量的正确性：
根据第一密封步骤制造预定量的包封件20(例如10个包封件)，对这些包封件20的每个都做标记，并且在4位小数天平(例如SatoriusBP121S)上逐个地进行称重。通过注射针将形式为液体的预定量气体发生剂18从重力进给储池中经由管路注射到包封件内部，该重力进给储池包括时间触发阀。用于阀打开的预定时间由可调整电子计时器来保证。通过第二密封步骤立刻封闭各个包封件20。对每个已填充的包封件20进行称重，并且减去空包封件20(在填充之前测量)的重量。应当能够实现与试样组的平均值最大偏离±10％。
图3a至图3d示出了制造根据图2a、图2b的包封件的第二方法。图3a至图3e示出了该方法是如何用以生产如图5、图6a－图6e所示的包封件20的。该方法如下：
第一步骤(图3a)：
使用细长片，例如该片是宽65mm并且长1.3m，由根据图1a的层压材料8制成。替代地，可以使用不同尺寸的和/或由其它层压材料制成的(例如由图1b所示层压材料8制成的)片。将该片沿其长边折叠成以使得该层压材料8的覆盖层8a(见图1a和图1b)位于外侧，并且该密封层8c位于内侧。由此，上包封层12和下包封层14形成为使得包封层12、14的密封层面向彼此。以此方式，产生预包封件101。预包封件101具有32.5mm的宽度和1.3m的长度。预包封件101在其一长边102处封闭，并且沿其相对的长边103敞开。预包封件101的两个短边104和105是敞开的。
第二步骤(图3b)：
使旋转超声焊接滚轮(例如，宽为5mm)在敞开长边103处与预包封件101接触，以使得使包封层12、14的两个密封层彼此接触。沿密封线106将各密封层连续地焊接在一起，该密封线106平行于预包封件101的敞开长边103延伸。由此，封闭长边103，并且该预包封件101具有管状，其具有两个敞开的短边104、105。热密封杆(密封宽度：2mm)在较短的边105中的一个处与预包封件101接触，以使各密封层彼此接触。将各个密封层沿密封线107(平行于较短的边105延伸)焊接在一起，以使得在较短的边105处封闭预包封件101。由此，预包封件101具有其中一端封闭的管形。
然后，将敞开的短边104保持成高于封闭的短边105，将气体发生剂18经由敞开短边104填充到敞开的管状预包封件101中。例如，对于如所述并且形成具有宽23mm且长1m的内部尺寸的腔的预包封件101，该预包封件101由层压层8制成，该层压层8如上所述以及如图1a所示由PET/Al/PE制成，并且对于气体发生剂18，是如上所述已知为1230的液体，将量为4ml的气体发生剂18填充到预包封件101中。
第三步骤(图3c)：
将预包封件101保持成使其敞开的短边104朝上，并且将预包封件101保持在竖直位置，以使得填充在该腔中的气体发生剂18集中在预包封件101的封闭的较短边105处。从该封闭的较短边105处开始，使预包封件101与第二超声焊接滚轮110紧密接触。焊接滚轮110是具有一对焊接滚轮110、111的超声焊机中的一部分。焊接滚轮110具有周向面112，该周向面112形成有多个周向密封轮廓114。每个密封轮廓114都具有与待制造的包封件(图2d)的密封线形状对应的形状。在此构造中，焊接滚轮111具有平坦的周向表面。
从封闭短边105开始，将预包封件101传送通过一对焊接滚轮110、111，参见图2c的箭头B，其示出了预包封件101的运动方向。以此方式，焊接滚轮110首先与预包封件101的封闭短边105接触，并最后与预包封件101的敞开短边104接触。
当焊接滚轮110接触预包封件101时，在密封轮廓114之一接触预包封件101的区域中，由旋转的超声焊接滚轮110、111推开气体发生剂18，因为在此区域中，各密封层彼此接触并焊接在一起。以此方式，在预包封件101中形成封闭的密封轮廓116，该密封轮廓116限定最终密封件20(图2d)的密封部分。
当预包封件101行进穿过旋转的焊接滚轮110、111之间的间隙时，在预包封件101中形成多个相继的密封轮廓116。各密封轮廓116封围一相应的腔16，该腔包括由预定量气体发生剂18所填充的第一子腔16a和第二子腔16b。
已发现，遵循上述的程序，在预包封件101中形成的各个子腔16a、16b可以由近似相等的预定量气体发生剂18填充。通过使用超声焊接工具(例如形式为一对超声焊接滚轮110、111)以在预包封件101中形成密封轮廓116可以获得特别好的可复制结果。
在一个实例中，具有上述20填充密封轮廓116的尺寸，可以形成每个都具有宽20mm和长46mm的外部尺寸，以及宽16mm和长18mm的子腔尺寸。
第四步骤(图3d)：
最后，例如通过使用手动或自动标准冲切机切割出在其内形成有密封轮廓116的最终预包封件101，该冲切机中带有冲模，该冲模具有密封轮廓116的外部尺寸的形状。以此方式，制造出如图3d所示的具有第一子腔16a和第二子腔16b的单个包封件20。
甚至可以构思，省略或修改第四步骤，即最后的切割步骤。然后，不是形成多个单独包封件20，而是提供夹持型层压片20(图3e)。在此类片层结构中，包封件20可以由沿单个线对齐的子腔16a、16b、16c形成，如图3e的片层结构所示，该片层结构由根据图3a至图3c的预包封件101制造。
用于根据上述第二方法制造的预包封件的填充量的正确性可以用以下方法测量：
根据上述第一至第四密封/填充步骤制造预定数量的包封件20(如10个包封件)，对这些包封件20的每个做标记并且在4位小数天平(例如SatoriusBP121S)上逐个地进行称重。将每个包封件20放置在热板上，该热板的温度很好地高于气体发生剂18的活化温度，以确保每个包封件20都会胀开并完全释放气体发生剂18。在4位小数天平上逐个地对空包封件进行称重。计算每个包封件的重量损失。在包封件材料湿度敏感的情形下，必须使各包封件在同样的环境中适应至少1小时，该环境理想的是23℃且相对湿度为65％。
可以根据以下方法测量包封件的不透流体性：
用以测量包封件不透流体性的方法1：
逐个将每个包封件20做标记。在4位小数天平(例如SatoriusBP121S)上逐个地对每个包封件20进行称重。将每个包封件20储存在预定环境条件(20℃，65％相对湿度)下。在储存一个月后重复所述称重程序。对该程序连续做至少6个月。在6个月后的重量损失应当小于填充重量的20％，较佳地小于填充重量的10％，理想地小于填充重量的1％。另外，在六个月后，在热板或水槽中检测每个包封件20的功能。在经历了高于活化温度的温度之后，包封件20应当显示出厚度增加。
图4a至图4e每个都示出了封围一腔16的包封件20的三个不同实施例。图4a至图4e的每个都示出了位于顶部的、形式与图2a/图2b类似的单个包封件20的第一实施例，位于中间的、形式与图5、图6a/图6b、图6c/图6d类似的折叠包封件20的另一实施例，以及位于底部的、形式与图7a/图7b类似的堆叠包封件20的另一实施例。
图4a示出的三个不同的包封件20都包括呈液体形式的气体发生剂18，或者形式为高粘度液体，或者形式为施加于包封件20的内壁的涂层，该内壁围绕腔16或子腔16a、16b。在图4a中，所示包封件20都处于气体发生剂18的未活化构造中。
图4b所示的三个不同包封件20都包括施加在定量辅助件19上的气体发生剂18。定量辅助件19可以由能够吸收气体发生剂18的任何材料制成，这些材料例如是吸水纸材料、纺织品或无纺品材料或者海绵类材料。在图4b的实施例中，使用吸墨纸或无纺品作为定量辅助件19。用预定量的气体发生剂18来浸泡定量辅助件19，然后将定量辅助件19插入腔16中。此可以以类似于上述第一方法的方式实现。作为对上述程序的替代，可以在第一步骤中为定量辅助件19提供气体发生剂18，然后将定量辅助件19布置在第一包封层12和第二包封层14之间，然后，将第一包封层和第二包封层粘结在一起。图4b中，所示包封件20都处于气体发生剂18的未活化构造中。气体发生剂18，一旦活化，便会从定量辅助件19释放并使腔16或子腔16a/16b充胀。
在图4b的三个不同实施例中，定量辅助件19具有小于腔16或者子腔16a/16b的侧向尺寸，使得定量辅助件19不会干扰第一包封层12和第二包封层14的(例如沿着密封线的)粘结。
而且在图4c的三个不同实施例中，包封件20包括施加于定量辅助件19上的气体发生剂18。在该实施例中，定量辅助件19由不会干扰粘结过程(用以将包封层12、14粘结在一起)的材料，或者甚至可以由作为密封层而不支持此类粘结过程的材料制成。此允许以夹持型结构将定量辅助件19施加在第一包封层12和第二包封层14之间，然后将第一包封层12和第二包封层14粘结在一起。在具有如图4c的底部中示出的堆叠的子包封件20a、20b的实施例中，将相应的定量辅助件19a、19b分别放置在第一包封层12a和第二包封层14a之间或第一包封层12b和第二包封层14b之间。为了简洁，下文中没有详细描述此。定量辅助件19甚至可以覆盖这样的密封区域，即，在该密封区域处，第一包封层12和第二包封层14会粘结在一起。由此，定量辅助件19可以具有片状构造，并且可以以配料辅助层19的形式使用，该配料辅助层19间设在第一包封层12和第二包封层14之间，并且覆盖第一包封层12和第二包封层14的整个密封区域。通过例如焊接沿密封区域将第一包封层12和第二包封层14粘结在一起，其中，定量辅助件19间设于各包封层之中。例如，定量辅助件19是由上述无纺品(PET无纺，55g/cm2)制成的片，在此情形下，定量辅助件19甚至提供附加密封层，所述密封层用以当将包封层12、14焊接在一起时不透流体密封包封件20。
如果气体发生剂18不干扰第一包封层12和第二包封层14的粘结，那么可以将气体发生剂18作为整体施加于定量辅助件19。为了限制在密封部分中将气体发生剂18施加到定量辅助件，可以将气体发生剂18以分离条形式施加在定量辅助件19上。然后，可以选择处于各条之间的距离，使得每个包封件被气体发生剂的一个条横过。总体而言，此对于将气体发生剂18仅仅施加在定量辅助件19的位于腔16内的部分处是更加有利的，即该腔16由第一包封层12和第二包封层14粘结在一起的密封区域所完全封围。以此方式，可以更精确地调整用于合适地活化并对包封件20的充胀的气体发生剂18所需的预定量。例如，可以将气体发生剂18以多个分离的点或区域的阵列施加到定量辅助件19，所有的点或区域完全封围在相应的腔16中。
在第一包封层12和第二包封层14通过焊接而粘结在一起(定量辅助件位于它们之中)的实施例中，定量辅助件19可以由如聚乙烯无纺品之类的织品结构制成；或者可以由如膨胀型聚乙烯(ePE)或膨胀型聚丙烯(ePP)之类的多孔材料制成。这些材料中的每个都允许将第一包封层12焊接到第二包封层14，同时该材料的层间设于其中。
在另一实施例中，第一包封层12和/或第二包封层14可以提供定量辅助件19的功能。此可以通过用合适的材料(如前所述的材料)形成第一包封层12和/或第二包封层14的最内层而实现，当将第一包封层12焊接到第二包封层14时，这些最内层相互接触。
在图4c所示的实施例中，定量辅助件19以另一层的形式间设在第一包封层12和第二包封层14之间。气体发生剂18一旦活化就将从定量辅助件19释放，并使腔16以及子腔16a和16b充胀。形式为图4c所示的层的定量辅助件19可以用以提高第一包封层12和第二包封层14之间的密封的不透流体性，例如，在定量辅助件19由具有充分低熔点的材料制成的情形下，当将包封层12、14焊接在一起时，间设的定量辅助件19可以提供密封性。用于形成定量辅助件19的合适材料的一个实例是上述的55g/cm2的PET无纺材料。
图4d示出了如图4c所示的类似包封件20的三个不同的实施例。图4d的包封件20具有第一包封层12和第二包封层14以及中间层21(或者在图4d的实施例中，是具有中间层21a的次包封层12a、14a；和具有中间层21b的次包封层12b、14b)。在所示实施例中，中间层21(或21a/21b)具有与图1b的层8相一致的构造，但是在其他实施例中，可以具有其它构造。中间层21以夹持型结构的方式间设在包封层12和包封14之间。将气体发生剂18作为涂层提供到中间层21的两侧上。中间层21由相对于处在未活化构造中的气体发生剂18、18以及相对于处在未活化构造中的气体发生剂18、18为基本上不透流体的材料制成。中间层21也可以由为上述第一包封层12和第二包封层14提供不透流体的粘结的材料制成。在图3d的实施例中的各材料的合适组合是：第一包封层12：PET/Al/PE(见图1a)；中间层21：PE/AI/PE(见图1b)；第二层14：PET/Al/PE(见图1a)。
在图4a、图4b、图4c和图4d的实施例中，腔16或子腔16a和16b的尺寸/体积以及要填充在腔16或子腔16a和16b中相应的气体发生剂18的量可以按需要进行调整。
分别在图4a至图4e的中部和底部所示的实施例中，包封件20的厚度由两个距离(第一子腔16a的厚度和第一子腔16b的厚度)的和确定。在气体发生剂18从未活化构造变为活化构造的情形下，所述两个距离会增加。在气体发生剂18活化之后，包括此类包封件20的层压结构的第一层和第二层之间的距离的增量基本等于包封件20的厚度d的增量，并且因此等于第一子腔16a的厚度的增量加上第二子腔16b的厚度的增量。在图4a至图4e的中部所示实施例的情形下，通过包封件的铰接式构造可以获得厚度的甚至更大的增加。
除了便于为气体发生剂18准确定量，如图4c和图4d的实施例所示的定量辅助件19提供了这样的优势，即，可以将定量辅助件19以夹持型构造的方式作为中间片施加在第一包封层12和第二包封层14之间。此允许简化生产包封件20。可以仅使用一片包封层12、一片定量辅助件19以及一片包封层14来生产多个包封件20。
图4e示出了根据另外三个实施例的包封件20的简化示意性剖视图。在图4e中，每个包封件20都处于活化状态，其中，气体发生剂18处于其活化构造，并因此大部分呈现为气体形式。对于图4e所示的各个实施例，包封件20的厚度已增加至d＝d1，同时包封件20的侧向延伸量(标示为Ax＝Ax1)仍旧与包封件20的未活化构造中的侧向延伸量基本相等。图4e中的包封件20都具有分别施加到包封件20的热量暴露侧的热保护罩50。以示意性剖视图的方式详细示出了此类热保护罩50。热保护罩50是基本由三层52、54、56组成的层叠物。层52是织物层，在此实例中，层52由无纺织物制成，所述无纺织物例如是浸透有聚氨酯(PU)或硅树脂树脂的非织聚苯硫醚(PPS)。在其它实施例中，层52可以由如芳族聚酰胺、玻璃纤维、三聚氰胺或类似的材料或者此类材料的合成物之类的其他耐热材料制成。层52提供了耐热和隔热的支骨，由其它隔热材料制成的两个层54、56施加到该支骨，以使得层52夹持在层54、56之间。在图4e的实施例中，层54、56都由膨胀型聚四氟乙烯(ePTFE)隔膜制成。对于层54、56，也可以构思例如基于聚烯烃和/或聚氨酯的隔膜等其它隔膜。层54和层56都具有30μm至90μm的厚度。层52具有范围为100μm至1600μm的厚度，特别地具有范围为200μm至800μm的厚度。
使用粘合剂58将热保护罩50粘结到包封件20的外侧。将粘合剂58仅施加在包封件20和热保护罩的中心区域中，使得热保护罩50的侧向端部区域或周缘区域60并不粘结到包封件20。在图4e中所示的包封件20的活化状态中，热保护罩50的此类侧向端部区域60从包封件20伸出，由此留出热保护罩50和包封件20之间的周向气隙62。气隙62提供附加的隔热，由此明显减小包封件在处于其活化状态时的温度荷载。
图4e所示的包封件20都包括图4b所示的定量辅助件19。然而，替代地，可以使用图4c或图4e所示的定量辅助件19，或者可以不通过使用图4a所示的定量辅助件19来施加气体发生剂。
图5以简化示意性平面图的方式示出了包封件20的实施例，该包封件20包括根据第一实施例(分别参见图4a至图4e的中间所示的实施例)经由流体通道34连接的两个子腔16a、16b。图5所示的实施例具有折叠构造，参见图6a和图6b。图5示出了在沿折线30折叠包封件以沿厚度d的方向叠置两个子腔16a、16b之前的情况。
图6a示出了在沿折线30进行折叠后图5所示的包封件20的简化示意性剖视图，所述包封件20在气体发生剂18处于未活化构造的状态中。以类似于图4b所示的实施例的方式，藉由定量辅助件19a、19b施加气体发生剂18。在此类构造中，包封件20具有基本上薄的且平坦的形状。图6b示出了图6a所示的包封件20的简化示意性剖视图，所述包封件20在气体发生剂18处于活化构造的状态中。处于图6b所示状态的包封件20具有充胀形状。特别地，包封件20的厚度尺寸从图6a中的d＝d0显著地增大到图6b所示的d＝d1。而且，形成在折线30和第一、第二子腔16a、16b的焊接侧向端部之间的角度γ分别从图6a中的γ＝γ0地显著地增大到图6b所示的γ＝γ1。
图6c示出了包括处于折叠构造的三个子腔16a、16b、16c的另一包封件的简化示意性剖视图，该包封件在气体发生剂处于未活化构造的状态中。图6d示出了图6c所示的包封件的简化示意性剖视图，所述包封件在气体发生剂18处于活化构造的状态中。与图6a和图6b中的情况相似，但是更加明显的，包封件20的厚度尺寸从图6c中的d＝d0显著地增大到图6d所示的d＝d1，并且，在包括折线30a和第一、第二子腔16a、16b的焊接侧向端部的平面与包括两条折线30a、30b的平面之间、以及在包括两条折线30a、30b的平面与包括折线30a和第三子腔16c的焊接侧向端部的平面之间形成的折线角度γ分别从图6c中的γ＝γ0地显著地增大到图6d所示的γ＝γ1。
图6a/图6b中的折线30以及在图6c/图6d中的折线30a、30b中的每个限定第一枢转部P1。两个相邻的子腔(图6a/图6b中的第一子腔16a和第二子腔16b；图6c/图6d中的第一子腔16a和第二子腔16b以及第二子腔16b和第三子腔16c)能够响应于各子腔16a、16b、16c内部气压的增加而绕第一枢转部P1相对于彼此转动。
在图6a/图6b和图6c/图6d的实施例中，流体通路34、34a、34b位于包封件20的一个侧向端部或者同时位于包封件20的两个相对的侧向端部。流体通路34、34a、34b分别与折线30、30a、30b交叉，并且使相应的相邻子腔16a、16b(图6a/图6b)以及16a、16b/16b、16c(图6c/图6d)连接。因此，形成在包封件20中的子腔16a、16b/16a、16b、16c的相邻子腔仅分别在围绕流体通路34、34a、34b的区域中连接。
由于包封件20具有图6a/图6b、图6c/图6d所示的折叠构造，作为整体的包封件20的厚度d不由各腔16a+16b/16a+16b+16c的厚度之和确定，这些厚度中的每个由沿正交于这些单独各腔的各侧向平面的方向测得。而是，包封件20的厚度d由单独各腔的有效厚度来确定。这些有效厚度越大，角度γ就越大。当在气体发生剂18活化后包封件20从未活化状态(包封件20是基本为平坦的)变为活化状态(包封件20是充胀的)时，角度γ会增加。
通过在从未活化状态变为活化状态时增加角度γ，图6a/图6b、图6c/图6d的包封件20提供与铰链类似的功能。此是在气体发生剂活化后增加包封件20的厚度的有效方式。
该铰链型特性的结果是包封件20允许织物或层压结构中的第一层和第二层之间的距离大幅增加，其中该织物或层压结构具有夹在它们之中的图6a/图6b、图6c/图6d的包封件结构。替代地，为了实现第一层和第二层之间的所需距离增加，可以使用具有较小侧向延伸的包封件，该包封件覆盖的织物的面积远小于使用其它类型包封件所需要覆盖的面积。
如刚刚所述，通过使用具有两个或更多个以折叠构造布置在布置之上的子腔的包封件，可以总地实现包封件厚度的非常大的增加，由此使得第一层和第二层之间的距离能够有非常显著的增加。其结果是由于温度变化，隔热能力得到非常有效的增强。
图6e以平面图示出了具有折叠构造的包封件20的另一实施例。图6e示出了处于沿折线30折叠后使得第一子腔16a堆叠在第二子腔16b顶上的构造中的包封件20。折线30限定第一枢转部P1，该第一枢转部P1允许第一子腔16a如上所述地相对于第二子腔16b绕该第一枢转部P1进行转动。原则上，包封件20可以具有图4a至图4e、图5、图6a/图6b、图6c/图6d所示的任意构造。图6e的包封件20包括连接构件36，该连接构件36在远离于第一枢转部P1的位置处使第一子腔16a和第二子腔16b连接。连接构件36可以是粘结条(例如胶带)，其紧固到包封片12的外侧，以使第一子腔16a和第二子腔16b相对于彼此固定，或者至少允许第一子腔16a有限地远离第二子腔16b运动。在远离折线30(由此远离第一枢转部P1)的位置处，将连接构件36固定到包封件。连接构件36提供了以下功能：首先，连接构件36将第一子腔16a相对于第二子腔16b绕第一枢转部P1的转动限制到小于预定阈值角度的转角。其次，连接构件36本身形成用于使第一子腔16a相对于第二子腔16b转动的第二枢转部。然而，第二子腔16b相对于第一子腔16a绕第二枢转部的转动由第一枢转部限制。因此，第二枢转部P2与第一枢转部P1的协作允许第一子腔16a相对于第二子腔16b绕连接第一枢转部和第二枢转部的转动轴线进行相对有限地转动。此类转动限制为小于最大阈值转角的转角，因为第一枢转部P1和第二枢转部P2位于包封件20的不同的、特别是相邻的各侧边上。
在图6a至图6e中，如图4b所示，藉由定量辅助件19a、19b施加气体发生剂18。上面的描述也适用于图4a、图4c和图4d的中间所示的使用定量辅助件19或不使用定量辅助件来施加气体发生剂18的实施例。
图7a示出了由两个子包封件20a、20b形成的另一包封件20的简化示意性剖视图，将所述两个子包封件以一个位于另一个顶上的风昂是粘结在一起，该包封件在气体发生剂18处于未活化构造的状态中。图7b示出了图7a所示的包封件20的简化示意性剖视图，所述包封件在气体发生剂18处于活化构造的状态中。在图7a/7b中，将两个相同的子包封件20a、20b中的一个堆叠在另一个之上。如果需要，可以构思到的是将不同尺寸或不同形状的包封件彼此堆叠。
在图7a/7b中，两个子包封件20a、20b藉由粘合剂23粘结在一起，以形成包封件20。每个子包封件20a、20b封围相应的子腔16a、16b。第一子腔16a包括设有气体发生剂18的定量辅助件19。而且，第二子腔16b包括设有气体发生剂18的定量辅助件19。可以使用图4c、图4d所示的其他定量辅助件19来提供气体发生剂18。作为对使用定量辅助件19的替代，可以在不使用定量辅助件的情况下提供气体发生剂18，例如，以液体的形式提供气体发生剂18。每个子包封件20a、20b基本都是不透流体的。
在图7a/图7b的实施例中，两个子包封件20a、20b都具有基本相等的尺寸，但是也可以构思使用不同尺寸的子包封件20a、20b.另外，多于两个的子包封件20a、20b可以布置成彼此叠置。
在图7a/图7b的实施例中，子包封件20a、20b由位于子包封件20a、20b的中心区域中的粘合剂23粘结在一起，其中，每个子包封件20a、20b响应于气体发生剂18的活化而在厚度上具有最大的增加(参见图7b)。所以，包封件20的厚度总体由各子包封件20a、20b的两个厚度之和确定。在气体发生剂18活化后包封件20的厚度增量基本等于各子包封件20a、20b的厚度增量。
通过合适的粘合剂、粘合层、焊接或胶粘可以实现子包封件20a、20b的粘结(在胶粘的情况下，应进行合适的测量以保持不透流体性)。
重要的是，流体通道22设置在子包封件20a、20b粘结在一起的区域中。流体通道22由形成于第一子腔20中的开口28a和形成于第二子腔20b中的对应开口28b构成。由于两个子包封件20a、20b仅粘结在绕流体通道22的区域中，所以两个子包封件20a、20b都可以响应于气体发生剂的活化而有效地增加它们各自的厚度。
图5、图6a/图6b、图6c/图6d中所示的各包封件都可以设置成与分配给该包封件的热保护罩50组合，该热保护罩50类似于图4e所示的热保护罩。
图8a至图8d示出了根据本发明的层状结构100的示例性实施例。
图8a的实施例包括多个包封件20。在图8a至图8e以及在图9a至图9f中，分别示出了根据图4b所示的实施例的三种不同类型的包封件。此图示用以说明根据这些实施例的每个的包封件能够替代地使用。应当理解的是，通常，具有相同构造的包封件20用于层状结构。也应当理解的是，本文描述的其他包封件的任一个可以替代地用于图8a至图8e以及图9a至图9g中示例性示出的三个实施例。在该层压结构100中，包封件20位于第一层122和第二层124之间。第一层122和第二层124都可以是织物层。在可能的构造中，织物层122、124可以经由形式为绗缝复合物的缝线127连接。以此方式，囊袋125由第一层122和第二层124形成。在此实施例中，这些囊袋125的每个都容纳相应的一个包封件20。可以构思其它实施例，其中，每个囊袋125容纳多于一个的包封件120，或者囊袋125的一部分不容纳任何包封件20。由此，各包封件20关于由层122和层124限定的长度/宽度平面中的运动而由它们相应的囊袋125固定。
在可能的构造中，第一层122可以是具有防火属性的纺织物。在一个实例中，第一层122由55g/m2的聚芳基酰胺的水刺法非织物(可从福登堡(Freudenberg)公司购得的VileneFireblocker)制成。在图8a所示的实施例中，第二层124由与第一层122相同的材料制成。在其它实施例中，第二层可以由耐火织物内衬制成，该耐火织物内衬由125g/m2的芳纶粘胶纤维(aramidviscoseFR)50/50混纺织物(可从舒勒(Schueler)公司购得)制成，如图8b所示。根据应用，第一层122和第二层124都可以是无纺织物或纺织织。
气体发生剂18的活化提供囊袋125中的包封件20的体积增大(“充胀”)。包封件20的此类充胀导致第一层122和第二层124远离彼此移动，并且增加第一层122和第二层124之间的距离D，使该距离从第一距离D0变到第二距离D1。在第一层122和/或第二层124具有带凸出和凹陷结构的情形下，可以便于分别测量相对于第一层122和第二层124的参照平面的距离D。在所示实例中，通过使用分别接触第一层122和第二层124的最远点的参照平面来测量该距离。
图8a还示出了包封件20以使得在每两个相邻的包封件20之间留有间隙的方式容纳在囊袋125中。这些间隙的距离由X表示。可以看到，当包封件20中的气体发生剂18从未活化构造改变为活化构造时，该距离X保持基本恒定或者甚至仅略微增加。另外，有利地减少了层状结构100的热触发式收缩。
图8b示出了根据一实施例的层状结构100的简化示意性剖视图。该层状结构100类似于图8a的层状结构，其中多个包封件20位于第一层122和第二层124之间，并处于未活化状态。在图8b的实施例中，包封件20藉由粘合点129固定到层122。此类粘合点129可以提供包封件20的固定，以仅暂时地用于安装目的。在此类情形下，通常会提供用于将包封件20固定就位的附加措施，例如提供缝线127，以形成图8a所示的绗缝复合结构型的囊袋。
替代地，粘合点129由粘合剂形成，该粘合剂提供包封件相对于第一层122(参见图8b)或第二层124或同时相对于第一层122和第二层124(参见图8c)的持久固定。在此类情形中，附加缝线127不是绝对必要的。在所示的所有实施例中，包封件20可以经由缝线而不是粘合点129来与第一层122和/或第二层124连接。
在图8c中，第一层122和第二层124没有固定到彼此。包封件20仅固定到第一层122，并且可选地，包封件20可以固定到第二层124。关于图8c的左部所示的单个包封件20，应当理解的是，此类包封件可以固定到第一层122和/或第二层124(如所示，由粘合点123a固定)。在图8c中的单个包封件实施例20中，包封件20和粘合点123a之间所示的间隙不是真实存在的，而是由于图8c是示意图的缘故。在图8c所示的此类实施例中，层状结构100提供了相对松散的联接结构。此类布置便于组装层状结构100并提供灵活性。在需要第一层122和第二层124之间更紧密的连接的情况下，可以附加地提供使第一层122和第二层124彼此连结的缝线。一般地，此类附加缝线会设有到各层的较大距离，以形成相当大的囊袋。在另一实施例中，可以连接多个包封件20，以使得形成一串包封件20，并经由彼此平行延伸的多个平行缝线来连接第一层122和第二层124。第一层122和第二层124由此会形成位于每两个相邻缝线之间的多个通路。可以将各串包封件20引入此类通路中。
图8d示出了根据另一实施例的处于未活化状态的层状结构100。图8e的层状结构100类似于图8b所示的实施例，并且具有附连到至少第一层122或第二层124的附加功能层140。在图8d的实施例中，功能层140附连到第二层124。附加功能层140可以包括上述的可透水蒸气但防水的隔膜，并且由此提供层状结构100的防水性，并且也提供对其它液体或气体的屏障，同时仍旧维持层状结构100可透水蒸气。对于功能层的更详细描述，参见以上描述。
通过使用粘合点144在低温粘结过程中将附加功能层140施加到第二层124，以避免当施加附加功能层140时会活化层状结构100。
可以将功能层140附连到第一层122和/或第二层124。此类第一层122和/或第二层124可以由图8d所示的纺织材料制成，或者可以由例如图8a所示的无纺材料制成。
图8e示出了根据另一实施例的层状结构100的简化示意性剖视图。该层状结构100类似于图8a的层状结构，其中多个包封件20位于第一层122和第二层124之间。同样地，第一层122和/或第二层124可以由纺织材料或无纺材料制成。图8e示出了处于活化构造的层状结构100，其中包含在包封件20中的气体发生剂18处于其活化构造。图8e中的实施例的包封件20分配给相应热保护罩50。这些热保护罩50以使得热保护罩50仅在中心区域内粘结到相应包封件20的方式设置在包封件20的热量暴露侧上。在图8e所示的活化状态中，隔热气隙62形成在相应的热保护罩50的周缘区域和分配给该热保护罩50的包封件20之间。
而且，在图8e的实施例中，层状结构100具有绗缝毯的构造，其中第一层122和第二层124经由缝线127彼此附连以使得形成囊袋125。将包封件20与它们相应的热保护罩50一起插入这些囊袋125中。在其它实施例中，包括热保护罩50的包封件20以类似于图8b至图8d所示的方式藉由粘合点123、129固定到第一层122和/或第二层124。
在图8e的实施例中，热保护罩50粘结到相应的包封件20。在其它实施例中，可以例如通过将相应的包封件20和独立地分配到包封件20的热保护罩50插入具有合适形状的囊袋125中而提供相应的包封件20和热保护罩50。
具有分配到包封件20的热保护罩50的包封件20可以用于如图8a至图8d所示的任何其它层状结构。另外，如图2a、图2b、图4a至图4e、图5、图6a、图6b、图7a、图7b所示的任意形式的包封件可以与热保护罩50组合在一起进行设置。
图9a示出了包括如图8a所示的层状结构100的织物复合物150。从由此类织物复合物150制成的服装的外侧A看，织物复合物150包括布置到彼此的多个层：
(1)具有外侧135和内侧137的外部热保护壳层136；
(2)层状结构100，提供图8a所示的适应性隔热，该层状结构100布置在外部热保护壳层136的内侧137上，以及
(3)包括功能层140的屏障层叠物138，该屏障层叠物138布置在内侧层状结构100上。
对于图9a至图9g的所有实施例，外侧A意为朝向环境的那侧。
该屏障层叠物138包括功能层140，该功能层140通常包括如上所述的防水可透气隔膜。功能层140经由粘结层144附连到至少一个层142(两层层叠物)。层142可以使纺织层或无纺层。粘结层144构造成诸如不会明显损害屏障层叠物138的透气性。在其它实施例中，屏障层叠物138包括两个或多个纺织层，其中功能层布置在至少两个纺织层之间(三层层叠物)。
在图9b至图9g中示出了层状结构100可以施加到的织物150的其它构造。
在图9b中织物复合物150包括具有外侧135和内侧137的外层136。提供适应性隔热的层状结构100位于外层136的内侧137上。层状结构100包括屏障层叠物138、内层124和包封件20，，该屏障层叠物138具有功能层140，该功能层140例如由粘合点144粘性附连到织物层142，包封件20布置在屏障层叠物138和内层124之间。层状结构100的包封件20经由合适的不连续粘合剂129(例如硅树脂、聚氨酯)粘结到功能层140的内侧。内层124可以包括一个或多个织物层。在此实施例中，屏障层叠物138具有提供适应性隔热的层状结构的第一层的功能。在内层124的内侧上，设有纺织材料制的内层148。
在图9c中，织物复合物150包括层状结构100，该层状结构100提供适应性隔热，并形成外部织物层。层状结构100包括具有外侧135和内侧137的外层136以及屏障层叠物138，该屏障层叠物138的功能层140例如由粘合点144粘性附连到织物层142。层状结构100还包括布置在外层136的内侧137和屏障层叠物138之间的包封件20。具体地，包封件120由粘合点129粘性地粘结到织物层142的外侧。在该实施例中，屏障层叠物138具有提供适应性隔热的层状结构100的第二层的功能，并且外层136具有提供适应性隔热的层状结构100的第一层的功能。复合物150还包括内层148，该内层148可以包括一个或多个织物层。
在图9d中，织物复合物150包括提供适应性隔热的层状结构100。层状结构100包括具有外侧135和内侧137的外层136以及屏障层叠物138，该屏障层叠物138的功能层140例如由粘合点144粘性附连到织物层142。该层状结构还包括包封件20，包封件20例如由形式为粘合点129的不连续粘合剂粘结到外层136的内侧137。在该实施例中，屏障层叠物138具有提供适应性隔热的层状结构100的第二层的功能，并且外层136具有提供适应性隔热的层状结构100的第一层的功能。复合物150还包括内层148，该内层148可以包括一个或多个织物层。
各个层的隔热能力可以按具体应用的要求例如由各层的面积权重、厚度、数量等进行调整。
在图9e中，织物复合物150包括层状结构100，层状结构100包括第一层122和第二层124，其中多个包封件20位于如图8a所示位于第一层122和第二层124之间，其中，第二层124具有纺织层的构造。另外，织物复合物150包括屏障层叠物138，该屏障层叠物138形成复合物150的外壳，并位于层状结构100的外侧。屏障层叠物138包括外层136和功能层140，功能层140例如由聚氨酯粘合点144粘性附连到外层136的内侧。
在图9f中的织物复合物150类似于图9e的织物复合物。在该实施例中，屏障层叠物138具有附加的内部织物层142，该内部织物层142附连到功能层140，使得功能层140嵌在外部织物层136和内部织物层142之间。织物层142可以用于由125g/m2的芳纶粘胶纤维(AramideViscoseFR)50/50混纺织物制成的耐火内衬。
在图9a至图9e所示的所有实施例中，层状结构100具有绗缝毯构造，其中，第一层和第二层由缝线127连接以形成囊袋125。
图9g所示的织物复合物150类似于图9a－图9f的织物复合物。在该实施例中，层状结构100具有绗缝毯构造，并且设置有多个包封件20，每个包封件20都与热保护罩50组合，如上所述以及图8e所示。层状结构100位于上述外部热保护壳136的内侧137附近。由此，在将织物暴露于图9g中700所示的热源的情形下，预期层状结构100暴露于相对较高的温度。在层状结构100的内侧上，设置有与上述屏障层叠物类似的。在屏障层叠物138的内侧具有隔热衬里148。
具有分配到包封件20的热保护罩50的包封件20可以用于如图8a至图8e所示的任何其它层压结构或如图9a至图9e所示的织物，或任何其它构造的层状结构或织物。
图10示出了包括图9a至图9f所示的织物复合物150的消防员的夹克152。可以包括根据本发明的织物复合物150的其它服装包括夹克、外套、裤子、吊带工装裤、鞋、手套、袜子、绑腿、头盔、毯子之类以及它们的一部分。该织物复合物也可以用于其它物品，如用于帐篷等类似物。
以下描述了用于确定包封件20的厚度的方法，该方法尤其适于图5、图6a/图6b以及图6c/图6d所述的包封件。
如上所述，参照图3至图3e制造该包封件(“用于制造包封件的第二方法”)。焊接滚轮110设置有密封轮廓116，该密封轮廓116的形状形成图5所示的包封件20，该包封件20具有Ax＝22.5mm以及Ay＝21mm。沿折线30在中部处折叠已密封的包封件，以制造具有两个子腔16a、16b的包封件20，两个子腔16a、16b的一个堆叠在另一个上。然后，将胶带36固定到包封件30，以使得固定第一子腔和第二子腔。由此胶带36提供第二枢转部P2，该枢转部P2基本上定向成与形成第一枢转部P1折线30成直角。图6e示出了此类包封件20。
用以测量包封件厚度变化量的方法：
一种用以测量此类包封件厚度变化量的方法如下：
将加热板连接到加热设备(艾瑞森(Erichsen)公司的加热板300mm×500mm，509/MC/1刮片涂布机以及朱诺昆恩(JumoMatec)公司的热控，该热控具有连接到220V/16A电源的型号为Jumodtron16的控制器)。
将包封件20在关闭模式下、在23℃室温下放置于加热板的中心上。通过将耐高温标尺放置成与加热板的加热表面成直角并且通过平行于加热板表面看标尺刻度来观测根据时间的厚度d而测量未活化包封件20的高度d＝d0。相对于加热板表面测量厚度d。
然后，在5K的步骤中，开始在比活化温度低5K情形下，将温度升高。在每次升温后，测量厚度d。重复该过程直到不再能观测到厚度d增加。该厚度d记录为包封件20在气体发生剂18处于其活化构造的状态下的最终厚度d＝d1。
用于包封件的实例：
实例1(单个包封件)：
如图4a所示的单个包封件20已制造出并用以执行试验测量。当从上方看时，此类包封件20略呈椭圆形，其中椭圆的长轴b1＝23mm，椭圆的短轴b2＝20mm。
每个包封件都填充有0.03g的“3M1230防火流体(3M1230FireProtectionFluid)”(化学式为CF3CF2C(O)CF(CF3)2)，根据上述方法，参照图3a至图3e，该流体作为气体发生剂。使用配料辅助层19施加气体发生剂18，如图4c所示，该配料辅助层19由50g/m2的无纺聚丙烯制成。
由处于未活化状态(其中气体发生剂18处于其未活化构造)的包封件20覆盖的面积是394mm2。
实例2(具有折叠构造的包封件)：
如图5、图6a和图6b所示的单个包封件20已制造出并用以执行试验测量。此类包封件20在未折叠状态时具有如图5所示的形状，其中具有Ax＝22.5mm和Ay＝21mm。包封件在折线30处的宽度是Ay(折线)＝15mm。在折叠后，实例2的包封件20在侧向平面具有与实例1的包封件相似的形状。实例2的折叠包封件20覆盖的面积是380mm2。每个包封件都填充有0.06g的“3M1230防火流体(FireProtectionFluid)”(化学式为CF3CF2C(O)CF(CF3)2)。参照图3a至图3d，遵循上述方法制造这些包封件20。使用配料辅助层19施加气体发生剂18，如图4c所示，该配料辅助层19由50g/m2的无纺聚丙烯制成。
胶带条36(在网址www.tesa.de上，Tesafilm(商标名)，订单号57335)附连到包封件20的外侧，该外侧在包封件的侧边处与折线30基本成直角。胶条36的宽度是19mm并且长度是8mm，并且与其长边附连，该长边位于包封件的外侧。由此，胶条26使第一子腔16a和第二子腔16b彼此固定，以防止彼此运动离开。如果以此方式，那么胶条36将第一子腔16a相对于第二子腔16b的转动限制到避免包封件20完全展开(进入一种状态，在此状态中，包封件20不能够响应于子腔16a、16b内部的气压减小而恢复其初始折叠形状)的转角。
实例3(堆叠于彼此之上的多个子包封件的包封件)：
已根据上述用于制造包封件的第一方法制成2个子包封件20a、20b，这两个子包封件20a、20b都具有如图4a所示的单个包封件20的构造，具有边长为40mmx40mm的正方形尺寸。省略了填充步骤。在子包封件20a、20b的每个中，在一个侧壁14a、12b中形成直径为1.5mm的圆形开口28a、28b。在子包封件20a、20b的一个侧边14a、12b的中心区域中形成开口28a、28b，使得当将第一子包封件20a和第二子包封件20b的一个堆叠在另一个上时，形成在每个子包封件20a、20b中的开口28a、28b匹配在一起。将粘合剂(例如购自3M公司的物品号为9077的胶膜)绕开口28a、28b以内径为3mm且外径为12mm的圆形型式施加到至少一个子包封件20a、20b。藉由注射针将Novec1230防火流体经由开口28a、28b注入到第一子包封件20a和第二子包封件20b中，然后，通过将开口28a、28b的一个放置在另一个上而非常快速地以不透流体方式使两个子包封件20a、20b彼此附连到一起。测得0.024g的3MTMNovecTM1230流体作为气体发生剂18的填充量。该值是通过空包封件部与最终填充包封件的重量差而测得的。
子包封件20a和20b由具有以下构造的包封部件12a、14a、12b、14b制成：PET12μm、Al12μm、PE40μm。
已将所有三个实例中的气体发生剂都放置在参照图4c所述的定量辅助件上。
按上述程序，厚度测量的结果如下：
可逆性测量
用以测量包封件20的厚度d的变化量的上述方法也可以用于检查包封件20从未活化状态变到活化状态(“活化循环”以及相反地从活化状态变到未活化状态(“去活化循环”)的可逆性。作为基线，当关闭加热板并且该加热板的表面处于室温时，测量未活化包封件20的厚度d＝d0。然后，对于继续该程序，将加热板的温度设定到最低温度，在该最低温度下，在前述试验中获得包封件20厚度的最大增量。在加热板达到热板温度所需的等待时间后，开始该程序。
将在气体发生剂18处于其未活化构造的状态下的包封件20放置在加热板的热表面，并且观测包封件20的厚度d的改变，直到达到最大厚度d＝d1。然后，用钳子将活化的包封件20放置在处于室温下的表面上，例如，放置在金属板上以用于快速传热。此时，将观测包封件20的去活化过程。用相同的标尺以与包封件位于热板上的程序相同的程序测量包封件的最终厚度d＝d0，并记录该厚度。
为了不仅获得包封件20的最小厚度d＝d0而且获得包封件20的最大厚度d＝d1，将安装有标尺的加热板和未加热金属板放置成彼此邻近，并且将包封件20重复地放置在加热板和未加热金属板上。然后，藉用显像记录装置记录包封件20的此类来回的放置，该显像记录装置沿与观察者在上述手动程序中相同的方向观测标尺。通过几乎连续的厚度数据，可以绘出类似于图13的曲线图。(其中，该坐标示出了包封件20的厚度d，而不是层状结构的厚度D)。
用于使用本文所述的包封件的层状结构的实例
图12示出了形式为试件70的层状结构的示意图，该试件70待与图11的上部一起使用，以测量当层状结构100从未活化状态变为活化状态时第一层122和第二层124之间的距离D的增加。图12以平面图的方式示出了试件70。该试件70的剖视图对应于图8a所示的剖视图。图12示出了处于未活化状态的层状结构100。
通过使用包括图4a所示的包封件20的层状结构70来执行本文所述的试验程序。相同的试验程序适用于形式为任意其它层状结构100的其它试件70，所述层状结构100包括图4a至图4e、图5、图6a至图6e、图7a、图7b的任一个所示的包封件20。
用于如下所述的试验的试件70具有以下构造：
试件70形成绗缝结构，该绗缝结构具有：
(a)第一层(122)，由55g/m2的聚芳基酰胺的水刺无纺物(可从德国福登堡(Freudenberg)公司购得的VileneFireblocker)制成。
(b)第二层(124)(在图11中不可见)，布置在第一层(122)下方，由55g/m2的聚芳基酰胺的水刺无纺物(可从德国福登堡(Freudenberg)公司购得的VileneFireblocker)制成。
第一层122和第二层124具有140mm(长度L)×140mm(宽度W)的尺寸。第一层122和第二层124由多个被缝合的缝线72a－72d、74a－74d连接，由此形成绗缝复合物。被缝合的缝线由单个针锁式缝线形成。以此方式，9个囊袋125由绗缝复合物70形成。囊袋125都具有边长a＝40mm的正方形形状。每个囊袋125容纳按如上制造的包封件20的相应一个。已使用如图7a、图7b所示的单个包封件20来执行试验测量。当从上方看时，此类包封件20略呈椭圆形，其中椭圆的长轴b1＝23mm，椭圆的短轴b2＝20mm。9个包封件20布置在第一层122和第二层124之间，使得单个包封件20与至少一个相邻的包封件20间隔开所述压缉缝72a－72d、74a－74d之一。每个囊袋125容纳一个包封件20。将包封件20插入囊袋125中，而不固定到第一层122或第二层124。
每个包封件都填充有0.03g的“3M1230防火流体(3M1230FireProtectionFluid)”(化学式为CF3CF2C(O)CF(CF3)2)，根据上述方法2，参照图3a至图3d，该流体作为气体发生剂。
一种用以测量此类试件70的厚度变化量的方法如下：
测量设备的设定：
图11示出了用以测量试件70响应温度变化的厚度变化量的布置。该布置包括设备300，该设备300具有基底302、加热板304、顶板306和激光测距装置314。
将加热板304连接到加热设备(Erichsen公司的加热板300mm×500mm，509/MC/1刮片涂布机以及朱诺昆恩(JumoMatec)公司的热控，该热控具有连接到220V/16A电源的型号为Jumodtron16的控制器)。
就将试件70平放在加热板304上。
顶板306具有直径为89mm的平坦圆盘形式，并且由“Monolux500”(可从英格兰，阿克斯布里奇市凯普有限公司(CapeBoards&Panels,Ltd.)购得)或等同材料制成。顶板306具有大约115g的重量。将顶板306平放在试件70的顶部上。
激光测距装置310包括框架312和距离激光装置314(激光传感器：LeuzeODSL-8N4-400-S12型，其连接到模数转换器2590-9V5，该模数转换器读取速率为每秒3次，该模数转换器将激光传感器的0－10V输出到0-400mm遥读器，精度：在平板上0.2mm)。将框架312安装到基底302。距离激光装置314安装到框架的顶臂，使得距离激光装置314将激光束316朝向顶板306的顶面发射，并接收反射的光束318。距离激光装置314能够测出距离激光装置314和顶板306的顶面之间的距离h。优选地，将激光束316沿正交于顶板306的顶面的方向发射。
板304的温度梯度在测量范围中、在整个板上小于2K。
测量程序：
试验在室温下进行，即受控环境为23℃以及65％相对湿度。
(a)将顶板306直接放置在加热板304(没有试件70)上以获得零读数h_0。
(b)然后，将试件70放置在加热板304和顶板306之间。将加热板304加热到高于室温并且比气体发生剂的预期活化温度(例如，在3M1230防火流体(FireProtectionFluid)作为气体发生剂的情况下达到44℃)低5K，以获得初始高度读数h_1。试件70的厚度(在未活化状态中，对应于第一层22和第二层24之间的距离)是D0＝h_0-h_1。
(c)在5个步骤中增加加热板的温度，在调整每个新的步骤后，在1分钟后读取距离h，以计算厚度变化h_1–h。重复该程序直到达到试件70的最大扩张。如果厚度变化h_1–h在至少两个相继的5K步骤中在0.4mm(两倍于测距工具的精度)内都是相等的，那么认为达到最大扩张。获得读数h_最大。
试件70的厚度(在活化状态中，对应于第一层22和第二层24之间的距离)是D0＝h_0-h_最大。
试件70的厚度增量(对应于在活化状态中的第一层22和第二层24之间的距离相对于未活化状态的增量)是D1-D0＝h_1-h_最大。
在能够经历多个活化/去活化循环的试件的实例中，以下试验程序是可行的：
厚度可逆性方法：
使用如上述的测距设备的设定。
(a)将顶板306直接放置在加热板304(没有试件70)上以获得零读数h_0。
(b)然后，将试件70放置在加热板304和顶板306之间。将加热板304加热到高于室温并且比气体发生剂的预期活化温度(例如，在3M1230防火流体(FireProtectionFluid)作为气体发生剂的情况下达到44℃)低5K，以获得初始高度读数h_1。试件70的厚度(在未活化状态中，对应于第一层122和第二层24之间的距离)是D0＝h_0-h_1。
(c)加热循环：
将加热板304的目标温度设定到比包封件20中的气体发生剂的沸点高30℃的温度，并且以1K/分钟的加热速率加热该加热板304。每隔10秒用距离激光装置134测量厚度增加(对应于第一层122和第二层124之间的距离D的增加)。当加热板304达到目标温度时，维持该温度大约10分钟，并继续读取厚度的增量。在10分钟后，测量厚度的最终增量(在气体发生剂的活化状态下对应于第一层122和第二层124之间的距离)。
(d)冷却循环
将加热板304的目标温度设定到室温，并且在1小时内由环境冷却该加热板304。每隔10秒用距离激光装置134测量厚度的增量(对应于第一层122和第二层24之间的距离D的增量)。当加热板304达到目标温度时，维持该温度大约10分钟，并继续读取厚度的减小量。在10分钟后，测量厚度的最终减小量(在气体发生剂的未活化构造下对应于第一层122和第二层124之间的距离)。
重复加热循环(c)和冷却循环(d)三次。每次测量最高温度时的厚度增量以及最低温度时的厚度减小量。
图13示出了形式为距离D－温度T曲线的、用于一个加热循环和一个冷却循环的厚度可逆性试验的结果。可以看到产生了滞后回线。从该滞后回线的最稳定高线可以推论出处于活化构造中的第一层122和第二层124之间的距离D1以及，而从该滞后回线的最稳定低线可以推论出处于未活化构造中的第一层122和第二层124之间的距离D0。
对于具有气体发生剂的可逆包封件，可对单个包封件20进行以下功能性试验：
(a)准备2个桶。每个桶填充2升液体。第一桶用作冷槽，而第二桶用作热槽。应当参考气体发生剂的活化温度和气体发生剂的冷凝/凝固的起始温度选择用于冷槽和热槽的温度。
如果在一个实例中，气体发生剂是液体并且沸腾/冷凝温度范围是从47℃至52℃，那么优选的是25℃的冷槽和80℃热槽，并使用水作为热槽和冷槽中的液体。
(b)用钳子保持填充有气体发生剂18的包封件20并将该包封件20放置到热槽中，直到包封件20充胀。
(c)在完成充胀后，立即从热槽中移除已充胀的包封件20，并且使用具有预定厚度的开口的框架来估计该已充胀包封件的厚度。此类框架应当由具有低导热性的材料制成。例如，在充胀包封件的预定厚度是5.5mm的情形下，使用具有高度为5mm且宽度为30mm的开口的框架可以显示出该包封件已达到至少5mm的厚度。
(d)然后，将该包封件放置在冷槽中，直到冷槽使包封件再次塌缩。重复循环(b)至(d)，直到充胀不再达到框架的间隙，表示包封件的功能损坏。在每10次重复后，如果必要，则将所述2个桶中的液体的温度控制并调整到目标温度。
织物复合物的实例：
织物实例1：
作为织物实例1，制造根据图9a的织物复合物试样150，该试样150包括：
-外壳，其形式为热保护层136，由可从德国弗利彻(Fritsche)公司购得的200g/m2的NomexDeltaT型机织织物制成；
-层状结构100，其形式为根据图12的织物复合物试样70。
-屏障层叠物138，其形式为可从德国W.L.戈尔及同仁股份有限公司(W.L.Gore&AssociatesGmbH)购得的FireblockerN型层叠物(145g/m2)。
-内衬，其由125g/m2的芳纶粘胶机织织物(可从瑞士舒勒(Schueler)公司购得的NomexViscoseFR型50/50混纺织物)制成。
使用与织物实例1相同的设置来制造参考织物试样，其中没有包封件20。
织物实例2的包封件20具有根据图5、图6a和图6b的折叠构造，而不是织物实例1的单个包封件20。在其它方面，织物实例2与织物实例1相同。每个包封件都填充有0.06g的“3M1230防火流体(3M1230FireProtectionFluid)”(化学式为CF3CF2C(O)CF(CF3)2)，根据上述方法，参照图3a至图3d，该流体作为气体发生剂。
通过织物实例1和2以及参考织物实例来获得以下试验结果
令人惊奇的是，如果通过将火焰从较大距离放置到织物复合物试样150上，热通量从EN367的最大构造中所使用的80kW/m2降低到低得多的、但在消防时相关的5kW/m2的热通量，则获得以下结果：
“EN367-HTI24–平均(mean)”指“在80kW/m2时的传热系数”，如DINEN367标准(1992)中所限定的。此数值描述了当第一侧遇到带火焰的80kW/m2热源时在如图11所示的试样织物的第二侧(内侧)处的温度获得24K的升高所用的时间。
热量暴露试验示出了保护罩的效果
图14示出了原理上在如图9g中所示的织物上进行的热量暴露试验的结果。通过使用下述方法和材料来制备图9g所示的分层结构。该织物包括与如图4e所示的热保护罩50组合的一个包封件。
按以下制备该包封件：
将两个包封层12、14中的一个放置在另一个之上，使得它们相应的密封层彼此面对，两个包封层12、14由根据图1a或图1b的材料制成，其中，该材料是具有覆盖层8a、不透流体层8b以及密封层8c的层叠物，覆盖层8a由厚度为12μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，不透流体层8b由厚度为9μm的Al制成，密封层8c由厚度为23μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成。为了形成四边形包封件20，使热杆(密封宽度：2mm)与包封层12、14接触，以使各密封层接触并将各密封层焊接在一起。此程序用于四边形包封件20的四条边中的三条。由此，形成一条边敞开的包封件。
将包封件20放置在精确天平上，并且将气体发生剂18例如使用注射针填充到该包封件中。待填充的气体发生剂的量由该天平控制。
在包封件20具有以下规范的情形下，将数量为0.07g的气体发生剂18填充到包封件20中：包封件20由两个包封层12、14形成，包封层12、14如上述由PET/Al/PET制成，包封件20的外部尺寸为30mm长和30mm宽(对应于腔的内部尺寸为26mm长和26mm宽)，并且气体发生剂18选定为1230。
在填充步骤完成后，用2mm的第四密封线闭合该包封件20的敞开边。然后，沿密封线精确地切割出该包封件20。
热保护罩的构造如图4e所示。热保护罩50是基本由三层52、54、56组成的层叠物。层52是由无纺聚苯硫醚(PPS)制成的织物层，其织物重量为65g/m2。层52夹在层54、56之间，层54、56由ePTFE隔膜制成。层叠物的厚度为0.5mm。从具有30mm长和30mm宽的尺寸的片材中切出该层叠物。
使用硅胶将热保护罩附连到包封件的一个表面，硅胶施加在该表面区域的中心内。
该层状结构的构造是：
(a)第一层(122)，由55g/m2的聚芳基酰胺的水刺无纺织物(可从德国福登堡(Freudenberg)公司购得的VileneFireblocker)制成。
(b)第二层(124)，布置在第一层(122)下方，由55g/m2的聚芳基酰胺的水刺无纺织物(可从德国福登堡(Freudenberg)公司购得的VileneFireblocker)制成。
将一个包封件放置于两个织物层之间。
制造根据图9g的织物复合物，该织物复合物包括：
-外壳，其形式为热保护层136，由可从德国弗利彻(Fritsche)公司购得的200g/m2的NomexDeltaT机织织物制成；
-如上述的层状结构；
-屏障层压物138，其形式为可从德国W.L.戈尔及同仁股份有限公司(W.L.Gore&AssociatesGmbH)公司购得的FireblockerN型层叠物(145g/m2)，以及
-内衬层，其由125g/m2的芳纶粘胶纺织物(可从瑞士舒勒(Schueler)公司购得的NomexViscoseFR50/50混纺织物)制成。
另外，根据对比实例制造一织物，该织物与上述织物相同，除了包封件20未设有任何热保护罩之外。
根据该实例的织物和根据对比实例的织物以使得到达该织物外表面的热通量为20kW/m2的方式经受热源。
热源构造如下：
使用如DINEN367标准(1992)限定的设备，参见图14，该图14用以示意性地示出测量设备400。将如DINEN367标准(1992)所述的热耦416、热量计418和样品420放置成与燃烧器410隔开一距离，使得产生20kW/m2的热通量密度，而不是80kW/m2的标准热通量。20kW/m2对应于严重消防活动的热通量，其中，包封件20应当维持某些活化/去活化循环。
附图标记412和414涉及如图11所示的激光测距装置的框架312和距离激光装置314。这些部件仅用于监测在火焰试验期间和活化、去活化循环期间的厚度变化，但是对于执行根据DINEN367标准(1992)的试验不是绝对必要的。
对于测量对比实例，将NiCr-Ni热电耦丝(ALHBORN的ThermoZA9020-FS)连接到模数转换器(Alme-lo2590-9V5，具有每秒3次测量的读取速率)并放置在层状结构100的第一层122和包封件20的热量暴露表面之间，参见图9a中的附图标记T。
为了测量对带有与热保护罩50组合的包封件20的织物复合物，将热耦放置在热保护罩50和包封件20的热量暴露表面之间，参见图9g所示的附图标记T。
图15示出了具有热量暴露试验的结果的曲线图。该横坐标表示暴露到试件的热源的时间。纵坐标表示在用于上述实例(在图9g中由T表示，在包封件20的外表面和热保护罩50之间测量温度)和用于对比实例的包封件的热量暴露外表面处测量的温度。
在图14中的曲线80表示用于对比实例(没有热保护罩50)的、在包封件20的热量暴露侧上的外表面处的温度的随时间变化曲线。温度升高得相对较快，即在大约30s内升高到大约300℃。该温度对于包封件20太高而不能在没有损坏的情况下承受。由此，随着气体发生剂活化由包封件20提供的增加的隔热性会在一分钟内丧失。
与此相反，对于根据该实施例的织物(在热量暴露侧上设置有热保护罩50)，温度的增加非常慢，如图14中由曲线82表示的那样。温度的较慢升高仍旧足以允许气体发生剂快速地活化并允许包封件的隔热能力适应性地增强。结果是，通过根据该实例的织物，相对于没有如本文所述的包括包封件的适应性隔热结构的常规产品，逸出时间可以增加至少40s。对于设置有热保护罩50的实例，逸出时间相对于包封件20未设有热保护罩50的实施例还可以再延长大约10s。
褶皱形成试验
图16以示意图的形式示出了用以测量片材8中的褶皱的形成的设备，该片材8用以形成包封件20。该试验设备和所执行的试验程序是用于测试片材抗皱性的标准程序，该程序称为“Gelboflex试验”尺寸为200mm×280mm的试样8形成为管形，然后附连到试验机心轴。
在标准大气条件(23℃和50％相对湿度)下将该试样挠曲。该挠曲动作包括组合有竖直运动的扭曲运动，由此，重复扭曲并压碎该薄膜。其频率是每分钟45个循环的速率。在此情形下，对于每个试样，执行50个循环。
对于褶皱形成(试验实例)，试验如图1c所示的片材的三个试片8。而且，测试由铝层和PET密封层制成的片材的三个试片8(对比实例)。
试片的构造如下：
试验实例：
加强层；厚度为200μm的ePTFE层；
不透流体层：厚度为9μm的Al层。
不透流体层被夹在厚度为70μm的聚丙烯(PP)层和厚度为12μm的PET密封层之间。
对比实例：
根据图1a或图1b，其中由9μm厚度的Al制成的不透流体层被夹在厚度为70μm的聚丙烯(PP)层和厚度为12μm的PET密封层之间。
根据试验实例的试片以及根据对比实例的三个试片经受50个弯曲循环。然后，视觉上检查试片。结果示于图17中。图17示出了在经受上述Gelboflex试验后所有六个试片的图。上排示出了根据试验样本的三个试片，下排示出了根据对比实例的三个试片。清晰可见的是，根据试验实例，在试片中几乎没有褶皱。相反，根据对比实例的试片示出了有大量褶皱形成，这些褶皱中的一些是相对严重且较深的。
使用ASTMD1434-82标准所述的测压方法的氧气传输试验通过藉用经受Gelboflex试验之前和之后的试片8来执行。该试样应当安装在两个密封室之间，所述两个密封室的压力是不同的。在压力差(气体浓度差)的影响下气体分子从高压侧(1巴的压力)穿过薄膜到达低压侧(真空)。低压侧所检测到的压力变化会提供传输速率。
气体传输速率是稳定条件下在压力差作用下并在恒定温度下在单位时间内横跨试样单位面积的气体体积。以标准温度和压力来表达该体积。
通常以在每平方米标准大气压下(24小时)、在1个标准大气压下的压力差的情形下的立方厘米来表达该速率(立方厘米/立方米.天.大气压)(cm3/m2.d.atm)。
结果是，根据试验实例的三个试片示出了在经受Gelboflex试验之前和之后的实际不变的氧气渗透率。相反地，对于根据对比实例的试片，在经受Gelboflex试验之后，氧气渗透率剧烈增加。此清楚地指示不透流体铝层通过形成褶皱而失去了其不透流体特性。
Claims (41)
1.一种包封件(20)，所述包封件用于提供适应性隔热的层状结构(100)，所述包封件(20)封围至少一个腔(16)，所述腔在其内包含有气体发生剂(18)，所述气体发生剂具有未活化构造和活化构造，
所述气体发生剂(18)适于响应于所述腔(16)内的温度升高而从所述未活化构造变为所述活化构造，以使得增加所述腔(16)内的气压，
所述包封件(20)在所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时的状态中具有平坦形状，其中，所述包封件(20)的厚度小于所述包封件(20)的侧向延伸量；
所述包封件(20)构造成使得所述包封件(20)的厚度响应于所述腔(16)内的气压增加而增大，
所述腔包括至少第一子腔(16a)和第二子腔(16b)，所述第一子腔和所述第二子腔在所述包封件(20)的厚度方向上至少部分地一个堆叠在另一个上，所述第一子腔(16a)和所述第二子腔(16b)彼此连通，以允许所述气体发生剂(18)至少在其活化构造时在所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)之间转移。
2.如权利要求1所述的包封件(20)，其特征在于，在所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时所述包封件(20)所在的状态中，所述包封件(20)限定两个侧向尺寸和一个厚度尺寸，所述两个侧向尺寸是沿间设出所述包封件(20)的侧向平面(E)的两个侧向方向测量的，所述厚度尺寸是沿基本垂直于所述侧向平面(E)进行测量的，在当所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时所述包封件(20)所在的状态中，所述厚度尺寸小于所述两个侧向尺寸中的任一个。
3.权利要求1或2所述的包封件(20)，其特征在于，所述包封件(20)构造成使得当所述包封件(20)施加于所述层状结构(100)时，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)沿朝向热源的方向至少部分地堆叠于彼此之上。
4.权利要求1所述的包封件，其特征在于，包括使得所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)彼此连接的至少一个流体通道(22；34)，所述流体通道(22；34)适于允许所述气体发生剂(18)至少在其处于活化构造时进行转移。
5.权利要求4所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子腔(16a)和所述第二子腔(16b)各由相应的子腔壁封围，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)的所述子腔壁连接，以使得允许所述第一子腔(16a)响应于所述气体发生剂(18)的构造的变化而相对于所述第二子腔(16b)运动。
6.权利要求4或5所述的包封件，其特征在于，所述至少一个流体通道(22；34)适于在第一构造和第二构造之间可逆地改变，所述第一构造在当所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时所述包封件(20)所在的状态中，所述第二构造在当所述气体发生剂(18)处于其活化构造时所述包封件(20)所在的状态中。
7.权利要求1或2所述的包封件(20)，
其特征在于，在当所述气体发生剂(18)处于其活化构造时所述包封件(20)所在的状态中所述包封件(20)的厚度尺寸比在当所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时所述包封件(20)所在的状态中所述包封件(20)的厚度尺寸大6毫米或更多。
8.如权利要求1或2所述的包封件(20)，其特征在于，所述包封件构造成可逆地改变，以使得所述包封件(20)的厚度响应于所述腔(16)内的气压升高而增加，并且/或者所述包封件(20)的厚度响应于所述腔内(16)的气压降低而减小。
9.权利要求1或2所述的包封件(20)，
其特征在于，所述包封件是不透流体的。
10.如权利要求1或2所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)连接成允许所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)基本沿厚度方向相对于彼此运动。
11.权利要求1或2所述的包封件(20)，其特征在于，所述至少一个流体通道(22)位于所述包封件(20)在所述气体发生剂(18)处于其活化构造的状态中具有最大厚度增量的部分处。
12.如权利要求11所述的包封件，其特征在于，所述至少一个流体通道(22)位于所述包封件(20)的侧向延伸部的基本中心，其中，所述包封件在所述气体发生剂(18)处于未活化构造的状态中。
13.如权利要求1所述的包封件(20)，其特征在于，所述包封件(20)由至少第一子包封件和第二子包封件(20a、20b)制成，所述第一子包封件(20a)封围所述第一子腔(16a)，而所述第二子包封件(20b)封围所述第二子腔(16b)。
14.如权利要求13所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子包封件和所述第二子包封件(20a、20b)粘结在一起，以使得至少相对于处于活化构造的所述气体发生剂(18)形成所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)之间的流体连通。
15.如权利要求13或14所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子包封件和所述第二子包封件(20a、20b)各由不透流体材料的至少一个包封部件(12a、14a；12b、14b)制成，所述包封部件(12a、14a；12b、14b)以不透流体方式分别粘结在一起，以形成所述第一子包封件和所述第二子包封件(20a、20b)。
16.如权利要求15所述的包封件(20)，其特征在于，位于所述第一子包封件(20a)的面向第二子包封件(20b)的相邻的所述第二子包封部件(12a)的一侧上的、第一子包封件(20a)的包封部件(14a)与所述第二子包封件(20b)的相邻的包封部件(12b)构造成提供所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)之间的流体连通。
17.如权利要求16所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子包封件(20a)的所述包封部件(14a)设置有至少一个第一流体通道(28a)，并且所述第二子包封件(20b)的相邻的包封部件(12b)设置有至少一个相应的第二流体通道(28b)，所述第一流体通道和所述第二流体通道(28a、28b)形成流体连通。
18.如权利要求17所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子包封件(20a)的包封部件(14a)粘结到所述第二子包封件(20b)的相邻的包封部件(12b)，以提供所述第一流体通道(28a)和相应的所述第二流体通道(28b)之间的不透流体的连接，所述第一流体通道(28a)形成在所述第一子包封件(20a)的包封部件(14a)中，所述第二流体通道(28b)形成在所述第二子包封件(20b)的相邻的包封部件(12b)中。
19.如权利要求1或2所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)以铰链状构造连接，以允许所述第一子腔(16a)相对于所述第二子腔(16b)转动。
20.如权利要求19中所述的包封件(20)，其特征在于，所述铰链状构造包括第一枢转部(P1)，以允许所述第一子腔(16a)相对于所述第二子腔(16b)绕所述第一枢转部(P1)进行转动。
21.如权利要求20中所述的包封件(20)，其特征在于，所述至少一个流体通道(34)分配给所述第一枢转部(P1)。
22.如权利要求18所述的包封件，其特征在于，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)限定侧向子腔平面，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)的侧向子腔平面限定二者之间的角度，所述角度从在所述气体发生剂(18)处于其未活化构造的状态时的第一角度增加到在所述气体发生剂(18)处于其活化构造的状态时的第二角度。
23.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一枢转部(P1)位于所述包封件(20)的第一侧边上。
24.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，在当所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时所述包封件(20)所在的状态中，所述包封件(20)具有折叠构造，其中，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)由第一折叠结构(30)彼此间隔开，所述铰链装构造包括所述折叠结构(30)。
25.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，所述铰链装构造包括第二枢转部(P2),所述第一枢转部和所述第二枢转部(P1、P2)一起允许所述第二子腔(16b)相对于所述第一子腔(16a)进行转动。
26.如权利要求25中所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一枢转部(P1)和所述第二枢转部(P2)限定所述第一子腔(16a)相对于所述第二子腔(16b)的转动轴线。
27.如权利要求26中所述的包封件(20)，其特征在于，所述第二枢转部(P2)位于所述包封件(20)的与所述第一侧边不同的第二侧边处。
28.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，还包括在不同于所述第一枢转部(P1)的位置处将所述第一子腔和第二子腔(16a,16b)彼此连接的连接构件(36)。
29.如权利要求28所述的包封件(20)，其特征在于，所述第二枢转部(P2)包括所述连接构件(36)。
30.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，所述包封件(20)由不透流体材料制的至少一个包封部件(12、14)制成，所述包封部件以不透流体的方式连结在一起，以封围所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)。
31.如权利要求15所述的包封件(20)，其特征在于，所述至少一个包封部件(12、14)粘结在一起，以形成连接所述第一子腔和所述第二子腔的至少一个流体通道(34)，所述流体通道横跨所述折叠结构(30)。
32.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，包括至少第一子腔、第二子腔和第三子腔(16a、16b、16c)，各子腔在所述包封件(20)的厚度方向上至少部分地堆叠于彼此之上，所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)沿第一折叠结构(30a)彼此间隔开，而第二子腔和第三子腔沿第二折叠结构(30b)彼此间隔开，所述第二折叠结构位于所述第二子腔的相对于所述第一折叠结构(30a)的相对侧上。
33.权利要求1或2所述的包封件(20)，其特征在于，在当所述气体发生剂(18)处于其活化构造时所述包封件(20)所在的状态中所述包封件(20)的厚度尺寸比在当所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时所述包封件(20)所在的状态中所述包封件(20)的厚度尺寸大8毫米或更多。
34.如权利要求13或14所述的包封件(20)，其特征在于，所述第一子包封件和所述第二子包封件(20a、20b)各由不透流体材料的至少两个包封部件(12a、14a；12b、14b)制成，所述包封部件(12a、14a；12b、14b)以不透流体方式分别粘结在一起，以形成所述第一子包封件和所述第二子包封件(20a、20b)。
35.如权利要求18所述的包封件(20)，其特征在于，所述包封件(20)由不透流体材料的一个包封部件或两个包封部件(12、14)制成，所述包封部件以不透流体的方式连结在一起，以封围所述第一子腔和所述第二子腔(16a、16b)。
36.一种提供适应性隔热的层状结构(100)，所述层状结构包括：
第一层(122)，
第二层(124)，
如前述权利要求中任一项所述的至少一个包封件(20)，所述包封件(20)设置在所述第一层(122)和所述第二层(124)之间，
所述第一层(122)、所述第二层(124)以及所述腔(16)布置成使得所述第一层(122)和所述第二层(124)之间的距离响应于所述腔(16)中的气压增加而增大。
37.如权利要求36所述的层状结构(100)，其特征在于，包括多个所述包封件(20)，并具有绗缝毯的构造，其中，所述第一层(122)和所述第二层(124)通过缝线彼此联接，以形成多个囊袋(125)，并且，其中，所述包封件(20)各被插入相应的囊袋(125)中。
38.如权利要求36或37所述的层状结构(100)，其特征在于，
包括多个包封件(20)，各包封件布置成彼此具有距离。
39.权利要求36或37所述的层状结构(100)，其特征在于，所述层状结构(10)构造成响应于温度的升高而可逆地改变所述第一层(122)和所述第二层(124)之间的距离，所述改变是从在所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时的状态中的第一距离变化到在所述气体发生剂(18)处于其活化构造时的状态中的第二距离，和/或构造成响应于温度的降低而可逆地改变，所述改变是从在所述气体发生剂(18)处于其活化构造时的状态中的第二距离变化到在所述气体发生剂(18)处于其未活化构造时的状态中的第一距离。
40.一种具有复合结构的织物(150)，所述复合结构包括根据权利要求36至39中任一项所述的提供适应性隔热的层状结构(100)。
41.如权利要求40所述的织物，
包括布置到彼此的多个织物层，所述多个织物层包括热保护外壳结构(136)，所述热保护外壳结构具有外侧和内侧，提供适应性隔热的所述层状结构(100)布置在所述热保护外壳结构(136)的所述内侧上。
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