[發明專利]具有增強的輻射透射能力的多層結構部件

無效

• 申請號: 200780045138.1
• 申請日: 2007-10-25
• 公開（公告）號: CN101595267A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 欽尼亞·蒂亞加拉詹;弗蘭斯·阿德里安森;喬蒂巴·B·瑟亞萬希;甘尼什·C·甘加達蘭
• 申請（專利權）人: 沙伯基礎創新塑料知識產權有限公司
• 主分類號: E04C2/54
• 分類號: E04C2/54
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴

發明背景

本發明總體上涉及能夠增強入射輻射透射性的多層結構部件和形成該 多層結構部件的方法。

由塑料材料如聚碳酸酯或丙烯酸類樹脂制成的各種塑料板材結構件是 已知的并可商購?？色@得透明或半透明形式的這種板材以用于各種應用。 透明或半透明塑料板材以不同的方式組合而形成多層板結構件(multi-wall sheet?structure)，所述結構件用于諸如屋頂、窗口、立面玻璃窗(vertical?wall glazing)等需要透光的應用。通常，當輻射照射到表面上時，發生反射、透 射和吸收的某種組合。當可見光照射到塑料表面上時，可忽略塑料對光的 吸收，因此僅考慮反射和透射的模式。因而，如果“R”表示反射光中的電 矢量振幅百分率，則透射光中的電矢量振幅百分率大體上為(100-R)。入射 在透明表面上的可見光的反射率可由式1給定：

R/E＝(ncosφ’-cosφ)/(ncosφ’+cosφ)????(式1)

其中“R”表示反射光中的電矢量振幅，“n”為透明介質的折射率，“φ” 為入射角，φ’為折射角?！癊”表示入射光中的電矢量振幅。在垂直入射時， φ和φ’為0，因而透射率由式2給定：

R²/(E)²＝((n-1)/(n+1))²????????(式2)

其中“R”、“E”和“n”如前所述。對于垂直入射光，根據式2得出： 對于折射率為1.5的玻璃表面，空氣/玻璃界面處的反射值為0.08，或者該 入射光的8％被反射。通常，當太陽輻射以垂直入射的方式作用于塑料板材 時，由于空氣/塑料材料折射率的失配，可反射最多約88％的光。由此決定 了透過塑料板材的最大權利。在多層塑料板結構件中，由于存在多個空氣/ 塑料材料界面，因而透光效率進一步降低。

玻璃板屋頂系統(glass?sheet?roofing?system)通常提供良好的透光性和多 功能性。然而，這些系統的成本和維護限制了它們的應用并且不利于它們 獲得市場認可。玻璃板屋頂系統產生的初始費用是玻璃板本身的成本以及 用于支撐玻璃極大重量的結構件的成本。除了初始費用以外，這些系統弱 的保溫能力及其易受損性導致高額的操作和維護費用。對于園藝行業而言 尤為如此，其中溫室利潤率(greenhouse?profit?margin)可能由于這些支出而顯 著降低。

因此，生產出具有多層設計的聚合物板材，從而賦予玻璃板系統改善 的抗沖擊性和改善的保溫性能。這些益處可帶來降低的操作和維護費用。 然而，聚合物多層板的透光率低于玻璃，由此可降低溫室的作物總產量。 例如，盡管不受限于理論，但已證實總透光率的約1％的提高可引起作物產 量的約5％的增加。因而，對于商用溫室，非常期望改善屋頂材料的透光率。

因而，需要不僅具有優異的結構剛度，還可透過增加量的入射輻射(例 如電磁輻射或可見輻射)的多層板結構件。

發明內容

在一種實施方案中，披露中空多層結構部件，該中空多層結構部件包 括透射入射輻射的多個間隔板材。所述板材與補強構件(reinforcing?member) 連接，其中至少一個板材的一個表面的至少一部分包括多個輻射透射性增 強要素(radiation?transmission?enhancing?element)。

在另一實施方案中，披露包括中空多層結構部件的玻璃窗結構件 (glazing?structure)。該玻璃窗結構件包括多個間隔塑料板材，所述塑料板材 透射可見光并與補強構件接合。至少一個板材的至少一個表面包括多個輻 射透射性增強納米結構要素。

在再一實施方案中，披露提高中空多層結構部件的輻射透射性的方法。 該方法包括在中空多層板結構件的多個間隔板材中的至少一個板材的一個 表面的至少一部分上形成輻射透射性增強結構，其中所述板材與補強構件 連接。

在一種實施方案中，披露多層結構部件。該多層結構部件可包括：頂 板、底板以及設置在頂板和底板之間并與頂板和底板連接的補強構件。輻 射透射性增強要素可設置在多層結構部件的表面上，其中所述輻射透射性 增強要素具有在其底部處測量時約30微米至約3毫米的寬度。該多層結構 部件可具有依據ASTM?D-1003-00測量時大于或等于約70％的平均透光率， 其中以從約-80°至約80°的入射角并以約10°的增量對透光率進行測量。