包括由均一连接结构连接的两个面的板材

技术领域

本发明涉及一种包括由承载结构连接的两个编织物的板材，以及这种板材作为建筑材料的用途。

背景技术

大量的板材用于建筑行业中。在这些板材中，可以提及诸如混凝土板或石膏板的结构板材，或者可以提及诸如聚氨酯板、岩棉板或木质纤维板的隔热板材。

这些板材可以由单一类型的材料制成，例如石膏，因此通常被称为“实体”板材。它们也可以由多种不同的材料组合而制成，以提高一种或多种特定的品质，因此通常被称为“复合”板材。

因此，文献US2017/0044766描述了一种由所谓的三维编织物制成的复合地面覆盖物，所述三维编织物包括由间隔元件连接的两个平面织物，所述间隔元件使两个面平行并相隔一定距离，这种三维编织物是网状的，水泥可以通过这种网状编织物浇筑，从而形成增强地板。这种结构需要铺设在水平支撑件上，因为板材无法容纳填充材料。

文献WO2019/197319描述了一种复合材料，该复合材料由三维编织物和聚氨酯泡沫组成，所述三维编织物包括两个面，这两个面之间的分离由间隔件调节，该材料旨在形成鞋底，间隔件通过在编织物的两个面之间保持一定的空间来实现机械完整性功能，从而为鞋底所经历的连续压缩提供抵抗力。

文献US2010/0233417和WO2015/053842描述了一种能够“凝固”(以水泥“凝固”的方式)的柔性织物复合材料，即通过施加液体或辐射，这种复合材料能够变得坚硬或半坚硬，这种复合材料由具有两个平面和间隔件并含有粉末的三维编织物制成。粉末是通过编织物的一个面引入的，这个面能够变形，以形成引入所述粉末所需的空间，并收缩以容纳粉末，编织物的一个面或多个面还可以渗透使粉末凝固所需的液体或辐射，从而使复合材料变坚硬。面通过间隔件来保持分隔一定的距离，所述间隔件可以单独由一组纤维或单丝组成。虽然，根据US2010/0233417，理论上对复合材料的厚度没有限制，但所列出的制约因素，尤其是液体在外部部分硬化之前渗透到粉末状材料核心的能力、面支撑粉末重量的能力，以及为使间隔件能够正确发挥其保持复合材料两个内表面之间空间的功能而对间隔件刚性的制约因素，因此将这些复合材料的厚度限制为相对较小，通常为约几毫米，如WO2015/053842的实施例中所示的“通常......”示例所表示的。

文献WO2015/187826描述了一种织物复合材料，其包括无纺织物，所述无纺织物的一个面可渗透液体，另一个面不可渗透，织物填充有在与液体接触时能够变得坚硬的材料。织物的两个面由一组自支撑纤维分离，即这些纤维总体上保持了两个面之间的间距，并能抵抗压缩机械力。在填充材料硬化之前，当这种复合材料弯曲时，其表面就会形成褶皱。

然而，诸如水泥基泡沫的膨胀材料的开发不能应用于此类复合材料中，因为它们要么含有干燥和分散形式的水泥材料，要么无法保持流体。

文献DE2855194描述了一种能够包括分散材料(例如水泥)或此类材料的泡沫的板材。然而，该文献中所描述的材料的间隔件需要有足够的刚性，以保持编织物两个面之间的分离。

发明内容

为了满足这些需求，申请人公司开发了一种板材，该板材具有第一编织物和第二编织物并填充有水泥基泡沫填充材料，所述第二编织物通过连接结构连接至所述第一编织物。

定义

本说明书中提到的含碳化合物可以是化石来源或生物基来源。在生物基来源的情况下，所述含碳化合物可以部分或完全地源自生物质，或者通过源自生物质的可再生原材料获得。特别地，涉及聚合物、增塑剂、填料等。

“大致平行”或“大体沿……延伸”是指所讨论两个方向所形成的角度小于10°，优选小于5°，优选小于2°，并且更优选小于或等于通过适当方法测量角度的误差。

如果两个长度在测量这种长度的通常测量公差范围内或在使用这些长度基本上相同的元件的制造方法的公差范围内相等，则这两个长度基本上相等。

如果编织物的丝状元件的断裂伸长率小于50％，优选小于30％，优选小于20％，则该编织物被称为是不可变形的编织物。然而，编织物可能会因丝状元件相互间的机械滑动而变形。

编织物板材

本发明涉及一种板材，所述板材包括：

·第一编织物，所述第一编织物包括被称为经向元件的丝状元件(C1)和被称为纬向元件的丝状元件(T1)，所述经向元件大致相互平行并沿被称为经向方向的方向延伸，所述经向方向构成第一编织物的第一主方向，所述纬向元件大致相互平行并沿被称为纬向方向的方向延伸，所述纬向方向构成第一编织物的第二主方向，所述第二主方向与第一编织物的第一主方向不同；

·第二编织物，所述第二编织物包括被称为经向元件的丝状元件(C2)和被称为纬向元件的第二丝状元件(T2)，所述经向元件大致相互平行并沿被称为经向方向的方向延伸，所述经向方向构成第二编织物的第一主方向，所述纬向元件大致相互平行并沿被称为纬向方向的方向延伸，所述纬向方向构成第二编织物的第二主方向，所述第二主方向与第二编织物的第一主方向不同；

·连接结构，所述连接结构包括将第一编织物连接至第二编织物的n个丝状元件，每个丝状元件包括至少一个被称为支撑件的丝状部分，所述支撑件在第一编织物和第二编织物之间延伸并将第一编织物连接至第二编织物，每个支撑件i具有静止长度h

其特征在于，连接结构的每个支撑件的静止长度基本上等于支撑件的静止长度的平均值

支撑件的静止长度的平均值

填充材料

根据本发明的板材在第一编织物的内表面和第二编织物的内表面之间包括填充材料，该材料是水泥基泡沫。

水泥基隔热泡沫或矿物泡沫是本领域技术人员公知的并由水泥基材料和气体的混合物制成。气体(例如空气)以气泡的形式被截留在水泥基材料中，从而形成膨胀材料，该膨胀材料具有优异的隔热和/或隔音性能以及耐火性能，其可能的密度范围较宽，例如范围为约40kg/m

用于根据本发明的板材的编织物

根据本发明的板材的第一编织物包括被称为经向元件的丝状元件(C1)和被称为纬向元件的丝状元件(T1)，所述经向元件大致相互平行并沿被称为经向方向的方向延伸，所述经向方向构成第一编织物的第一主方向，所述纬向元件大致相互平行并沿被称为纬向方向的方向延伸，所述纬向方向构成第一编织物的第二主方向，所述第二主方向与第一编织物的第一主方向不同。

作为优选，第一编织物和第二编织物彼此独立地包括选自以下的材料：聚酯、聚酰胺、聚酮、聚氨酯、天然纤维、无机纤维及这些材料的组合，优选选自聚酯、聚酰胺、聚酮、聚氨酯、天然纤维及这些材料的组合，更优选选自聚酯、天然纤维及这些材料的组合。

在优选的布置中，至少一个编织物包括具有阻燃性的材料，这种材料是天然阻燃材料或者是经过阻燃处理的材料。

连接结构

根据本发明的板材包括连接结构，所述连接结构包括将第一编织物连接至第二编织物的丝状元件，每个丝状元件包括至少一个被称为支撑件的丝状部分，所述支撑件在第一编织物和第二编织物之间延伸并将第一编织物连接至第二编织物，每个支撑件i具有静止长度h

支撑件的静止长度是指在没有任何外部应力负荷(大气压力除外)施加至支撑件的情况下，支撑件沿纵向方向的长度。在纵向方向上静止的支撑件在该方向上既不受拉也不受压，因此在该方向上的伸长率为零。同样，通常地，丝状元件的静止长度是指在没有任何外部应力负荷(大气压力除外)施加至丝状元件的情况下，丝状元件沿纵向方向的长度。

丝状元件意指长度相对于其横截面较大的任何长直元件，无论该横截面的形状如何，例如圆形、椭圆形、矩形或正方形或甚至扁平，该丝状元件例如可以为捻合或波状的。当其横截面为圆形形状时，该横截面的直径优选小于5mm，更优选介于100μm至1.2mm的范围内。

连接结构的每个丝状元件(特别是将第一编织物的内表面和第二编织物的内表面相互连接的每个支撑件)的几何特征可以在于其静止长度LP和其平均横截面SP，所述平均横截面SP是在与第一编织物和第二编织物平行并介于第一编织物和第二编织物之间的所有表面上对支撑件进行剖切而得到的横截面的平均值。在丝状元件和支撑件具有恒定横截面的最常见情况下，平均横截面SP等于该恒定横截面。

连接结构的每个丝状元件，特别是每个支撑件，其平均横截面SP的最小特征尺寸E通常优选至多等于支撑件平均静止长度

其平均横截面SP的长宽比R至多等于3意指其平均横截面SP的最大特征尺寸V至多等于其平均横截面SP的最小特征尺寸E的3倍。例如，直径等于d的圆形平均横截面SP的长宽比R＝1；长度为V并且宽度为V’的矩形平均横截面SP的长宽比R＝V/V’；长轴为B并且短轴为B’的椭圆形平均横截面SP的长宽比R＝B/B’。

支撑件的平均静止长度

支撑件具有丝状类型的机械性能，亦即其只能沿其平均线受到拉伸或压缩力的作用。连接结构的每个支撑件都是柔韧的。这意指其能够弯曲而不断裂，也不会发生塑性变形。连接结构本身无法支撑根据本发明的板材的两个面之间的间距。在既没有填充物也没有内部压力的情况下，两个面可以在不施加负荷的情况下相互靠近移动。

在一个优选的实施方案中，连接结构的每个丝状元件都为织物元件。织物意指连接结构的每个丝状元件都是非金属的，例如由选自以下的材料制成：聚酯、聚酰胺、聚酮、聚乙烯醇、纤维素、矿物纤维、天然纤维、弹性体材料或这些材料的混合物。在聚酯中，可以例如提及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PBN(聚萘二甲酸丁二醇酯)、PPT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)或PPN(聚萘二甲酸丙二醇酯)。在聚酰胺中，可以提及脂族聚酰胺例如聚酰胺4-6、6、6-6(尼龙)、11或12，以及芳族聚酰胺例如芳纶。

例如，连接结构的每个丝状元件都为包括一根或多根捻合在一起或未捻合在一起的单丝或复丝织物纤维的织物组件。因此，在一个实施方案中，可以使用纤维彼此大致平行的组件。在另一个实施方案中，也可以使用纤维螺旋缠绕(例如捻合或过捻)的组件。还在另一个实施方案中，每个丝状元件都由单丝组成。每根单丝或复丝纤维的直径的范围可以为百分之几毫米至几毫米，通常介于0.001mm至5mm之间，优选介于5μm至50μm之间，优选介于10μm至40μm之间。

在优选的布置中，连接结构的每个丝状元件都为复丝织物纤维，构成织物纤维的每个纤维的直径介于0.001mm至0.5mm之间，优选介于5μm至50μm之间，优选介于10μm至40μm之间。这种丝状元件的优点是比单丝丝状元件更柔韧。因此，通过将第一编织物的内表面和第二编织物的内表面靠拢，可以以非常紧凑的方式储存根据本发明的包括这种丝状元件的编织物。优选地，在这种布置的情况下，当板材受到压缩负荷(即垂直于板材表面并沿其方向施加至板材的力)时，丝状元件布置的方式使得支撑件本身无法保持两个编织物内表面之间的间距。通过调整支撑件的密度(以每平方米的支撑件的数量来表示)，和/或通过丝线支数或丝状元件的化学性质来调整支撑件的柔韧性来获得这种布置。然而，当在根据本发明的板材的两个内表面之间引入填充材料时，支撑件确实需要有足够的强度来保持编织物两个内表面之间的间距，以承受引入填充材料所产生的压力，亦即具有足够的拉伸强度。这种强度可以通过支撑件的密度和/或其韧性和/或其化学性质来调整。

在另一个实施方案中，连接结构的每个丝状元件都由金属制成，例如金属单丝或金属单丝集合体，每个金属单丝的直径范围可以为百分之几毫米至几毫米，通常介于0.01mm至5mm之间。在一个实施方案中，连接结构的每个丝状元件都由数根金属单丝的集合体组成。在另一个实施方案中，每个丝状元件都由金属单丝组成。

在一个实施方案中，当沿着丝状元件的长度前进时，连接结构的每个丝状元件从第一编织物朝向第二编织物并且从第二编织物朝向第一编织物交替地延伸。

在一个实施方案中，连接结构的每个丝状元件都包括第一丝状部分，用于将连接结构的每个丝状元件锚固在第一编织物中，将支撑件延长至第一编织物中。

优选地，每个第一锚固丝状部分与第一编织物交错。这种组件的优点是能够在单个阶段内制得。然而，也可以设想分两个阶段来制造根据本发明的板材，第一阶段制造第一编织物，第二阶段将连接结构的一个或多个丝状元件与第一编织物交错。在这两种情况下，连接结构的每个丝状元件与第一编织物交错，可以确保连接结构的每个丝状元件机械锚固在第一编织物中，从而赋予连接结构所需的机械性能。

在一个实施方案中，为了确保丝状锚固部分的机械锚固，每个第一丝状锚固部分至少部分围绕第一编织物的至少一个第一丝状元件缠绕。

优选地，第一编织物包括：

·被称为经向元件的丝状元件，所述经向元件大致相互平行并沿被称为经向方向的第一方向延伸，所述经向方向与第一编织物的第一主方向大致平行，以及

·被称为纬向元件的丝状元件，所述纬向元件大致相互平行并沿被称为纬向方向的第二方向延伸，所述纬向元件与丝状经向元件交织。

每个第一丝状锚固部分至少部分围绕第一编织物的至少一个丝状纬向元件缠绕，优选围绕在第一编织物的第一主方向上相邻的至少两个丝状纬向元件缠绕。

在一个实施方案中，每个第一丝状锚固部分的延伸方向与第一编织物的第一主方向大致平行。

优选地，每个第一丝状锚固部分在相邻的两个丝状纬向元件之间从第一编织物的一个面至第一编织物的另一个面交替经过，并且第一丝状锚固部分围绕这两个第一丝状纬向元件缠绕。

作为优选，第一编织物和第二编织物中至少一者的布置方式使得不能渗透填充材料。由此，填充材料就无法流动通过不能渗透所述材料的编织物。作为优选，根据本发明的板材的两种编织物都不能渗透填充材料。

板材的制造

在形成根据本发明的板材的三维编织物部分的步骤中，第一丝状元件64、66以形成第一编织物26的方式组装，第二丝状元件68、70以形成第二编织物28的方式组装。可以涂覆有粘合剂组合物(优选交联组合物)的承载元件32也与第一编织物26和第二编织物28组装。在举例说明的实施方案中，第一丝状元件64、66和第二丝状元件68、70与承载元件32在单个步骤中同时组装，以形成板材24的三维编织物部分。在另一个实施方案中，首先分别形成第一编织物26和第二编织物28，然后使用承载元件32将第一编织物26和第二编织物28连接，所述承载元件32可以涂覆有粘合剂组合物，优选交联组合物。形成根据本发明的板材24的编织物的步骤以纬编织物领域的技术人员所公知的方式进行。

然后通过由此形成的板材的至少一个端部注入水泥基泡沫。

因此，本发明还涉及一种用于制造本文所描述的板材的方法，所述方法包括至少以下步骤：

·在表面上铺设三维编织物，所述三维编织物包括：

○

○

○

·通过所述板材的至少一个端部，在第一编织物的内表面和第二编织物的内表面之间注入填充材料，所述填充材料为水泥基泡沫。

可以通过多种方式注入填充材料。例如，可以使用一个或多个喷嘴通过三维编织物的至少一个端部注入水泥基泡沫，泡沫在重力作用下或在泡沫流的“驱动”下逐渐流入三维编织物。

还可以将插管引入三维编织物，随着泡沫逐渐注入三维编织物，这些插管也会逐渐抽出。

组件

本发明还涉及一种包括至少一个根据本发明的板材的组件。组件是可以组合包括至少一个根据本发明的板材的任何元件的组装实体。这种组件例如可以是建筑结构(但不限于此)，如仓库、建筑物、房屋、飞机、船舶或陆地车辆。该组件同样可以是线槽、管道或容器。

附图说明

[图1]根据本发明的板材的俯视图。

[图2]根据本发明的板材在图1所示的横截面平面P-P'上的横截面图。

具体实施方式

图1描绘了根据本发明的板材(10)的俯视图，图2描绘了板材(10)的横截面示意图。在这两幅图中，相同元件的编号方式相同。

第一编织物26包括两个纵向边缘26A和26B。第一编织物26沿第一编织物的大致平行于每个纵向边缘26A、26B的第一主方向G1延伸。第一编织物26包括被称为丝状经向元件的丝状元件64，和被称为丝状纬向元件的丝状元件66。第一编织物26的丝状经向元件64大致相互平行并且沿大致平行于第一主方向G1的被称为经向方向C1的方向延伸。第一编织物26的丝状纬向元件66大致相互平行并且沿被称为纬向方向T1的方向延伸，与丝状经向元件64交织。丝状经向元件64沿第一编织物26的整个长度连续地延伸。

此处，每个丝状元件64、66例如为织物丝状元件。

丝状元件64基本上全部相同。每个丝状经向元件64包括第一丝状构件65和第二丝状构件67。第二丝状构件67大致为直线并且第一丝状构件65大致以螺旋状围绕第二丝状构件67缠绕。此处，第一丝状构件65是由PET制成的支数等于110tex的复丝线股，第二丝状构件67是由人造丝制成的支数等于23tex的复丝线股。

此处，丝状元件66包括两个丝状构件，第二丝状构件大致为直线并且第一丝状构件大致以螺旋状围绕第二丝状构件缠绕。此处，第一丝状构件是由PET制成的支数等于110tex的复丝线股，第二丝状构件是由人造丝制成的支数等于23tex的复丝线股。

图2描绘的第二编织物28沿第二编织物的第一主方向G2延伸。第二编织物28包括被称为丝状经向元件的丝状元件68，和被称为丝状纬向元件的丝状元件70。第二编织物28的丝状经向元件68大致相互平行并且沿与第二编织物的第一主方向G2大致平行的被称为经向方向C2的方向延伸。第二编织物28的丝状纬向元件70大致相互平行并且沿与丝状经向元件68交织的被称为纬向方向T2的方向延伸。丝状经向元件68沿第二编织物28的整个长度连续地延伸。

此处，每个丝状元件68、70例如为织物丝状元件。

丝状元件68基本上全部相同，并且此处为由PET制成的支数等于110tex的复丝线股。

丝状元件70基本上全部相同，并且此处为由PET制成的支数等于167tex的复丝线股。

板材(10)包括连接结构，所述连接结构包括将第一编织物(26)连接至第二编织物(28)的丝状元件，每个丝状元件包括至少一个被称为支撑件的丝状部分(74)，所述丝状部分(74)在第一编织物和第二编织物之间延伸并将第一编织物连接至第二编织物。当沿着丝状承载元件32前进时，每个丝状元件32从第一编织物26朝向第二编织物28并且从第二编织物28朝向第一编织物26交替地延伸。此处，每个承载丝状元件32为织物承载丝状元件，由PET制成并且支数为55tex。

每个丝状元件32包括承载丝状部分74，所述承载丝状部分74在第一编织物26和第二编织物28之间特别是在内表面42和46之间延伸。每个承载丝状元件32包括第一丝状锚固部分76和第二丝状锚固部分78，所述第一丝状锚固部分76和第二丝状锚固部分78将承载丝状元件32分别锚固在第一编织物26和第二编织物28中。每个第一丝状锚固部分76和第二丝状锚固部分78分别将承载部分74延长到第一编织物26和第二编织物28的每一者中。每个第一丝状锚固部分76和第二丝状锚固部分78分别与第一编织物26和第二编织物28的每一者交织。每个第一丝状锚固部分76和第二丝状锚固部分78至少部分地分别围绕第一编织物26的至少一个第一丝状元件64、66和第二编织物28的至少一个第二丝状元件68、70缠绕。通过这种方式，每个丝状锚固部分76、78将两个承载丝状部分74连接在一起，并且每个承载丝状部分74将两个丝状锚固部分76、78连接在一起。

在这种情况下，每个第一丝状锚固部分76至少部分地围绕第一编织物26的至少一个丝状纬向元件66缠绕，并且在这种情况下，优选围绕沿第一编织物的第一主方向G1相邻的至少两个丝状纬向元件66缠绕。类似地，每个第二丝状锚固部分78至少部分地围绕第二编织物28的至少一个丝状纬向元件68缠绕，优选围绕沿第二编织物的第一主方向G2相邻的至少两个丝状纬向元件66缠绕。

每个第一丝状锚固部分76和第二丝状锚固部分78沿分别大致平行于第一编织物的第一主方向G1和第二编织物的第一主方向G2的方向延伸。

每个第一丝状锚固部分76在相邻的两个丝状纬向元件66之间从面41至面42交替经过，并且第一丝状锚固部分76围绕这两个丝状纬向元件66缠绕。同样地，每个第二丝状锚固部分78在相邻的两个丝状纬向元件68之间从表面46至表面49交替经过，并且第二丝状锚固部分78围绕这两个丝状纬向元件68缠绕。