[發明專利]一種層狀真空絕熱板芯材及其制備方法

無效

• 申請號: 201210097982.1
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102628538A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 周介明;陳照峰;吳王平
• 申請（專利權）人: 周介明;陳照峰
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02;B32B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種層狀真空絕熱板芯材及其制備方法，具體說是一種以連續玻璃纖維為原料所制備的真空絕熱板芯材。

背景技術

真空絕熱板是一種超絕熱保溫材料，在其生產和應用過程中，不使用ODS物質，對環境無公害，其厚度可以降低到傳統保溫材料的三分之一，而絕熱性能卻是傳統保溫材料的5～10倍。目前，真空絕熱板已成功運用在冰箱、冰柜、冷藏集裝箱、建筑墻體保溫等方面，具有廣闊的發展前景。

通過調研和實際操作可知，真空絕熱板內部芯材的選用和制備方法對其各項性能影響都非常大，芯材一般選用多孔介質材料，如氣凝膠、微孔聚氨酯、二氧化硅粉末、石棉纖維、玻璃纖維等。其中玻璃纖維已被商業化生產和銷售超過60年，它的兩種基本形態及其工藝方法為：棉型纖維，被稱為最常用的玻璃纖維或玻璃纖維絕緣材料，通過噴吹法工藝生產；另外一種是連續玻璃纖維，通過干鍋拉絲法生產。

然而，人造的玻璃纖維對人身健康會造成影響，主要是通過肺部呼吸系統吸收微小的玻璃纖維。世界衛生組織定義：可吸附纖維的長度大于5μm，其直徑小于3μm，長徑比不小于3。對于棉型纖維，其直徑大小較難控制，含有小部分直徑低于3μm，在長期使用過程中容易被吸入，引發工人肺功能指標下降；而對于連續玻璃纖維而言，其直徑均大于6μm，不會被吸入至人體肺部深處。

同時，文獻資料表明纖維直徑是否均勻也會對真空絕熱板的導熱性能造成影響。大量實驗證明，連續玻璃纖維比棉型纖維具有更均勻的直徑尺寸，范圍相差較小，因而采用連續玻璃纖維為芯材制備的真空絕熱板隔熱性能也更好。

隨著市場對絕熱板材的要求越來越高，在絕熱板材厚度、導熱系數、使用溫度范圍和壽命等方面的標準也逐漸升高。同時，生產廠家在對真空絕熱板產品的衛生安全性問題上還需重視、改善。因此，如何使用該種連續玻璃纖維制備一種安全無害、且具有高效隔熱性能的新型真空絕熱板芯材有著十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供了一種安全無害、且具有高效隔熱性能的層狀真空絕熱板芯材。

為實現本發明的目的采用的技術方案是：提供了一種層狀真空絕熱板芯材及其制備方法，其特征在于該芯材厚度為5～50mm，導熱系數在0.018～0.03W/mK之間，由多層玻璃纖維氈疊加而成，可制備高效的真空絕熱板。

所述芯材，其特征在于所用玻璃纖維直徑為6～13μm，長度為5～20mm。

所述芯材，其特征在于所用玻璃纖維氈厚度為0.5～2mm。

所述芯材，其特征在于所用玻璃纖維氈層數為5～50層。

本發明還公開了一種制備上述層狀真空絕熱板芯材的方法，其特征包括下述順序的工藝步驟：

(1)取直徑均勻分布的連續玻璃纖維，纖維直徑為6～13μm，纖維長度為5～20mm；

(2)將連續玻璃纖維加水、增稠劑和分散劑攪拌均勻后送入配漿池稀釋，稀釋濃度至0.1～0.5％；其中增稠劑和分散劑的稀釋濃度至0.5％～2％；；

(3)將稀釋好的連續玻璃纖維漿液送入蓄漿池；

(4)將蓄漿池中的漿料送入網前箱，采用成型網對連續玻璃纖維脫水成型，形成連續玻璃纖維氈毛坯；

(5)采用壓輥對連續玻璃纖維氈毛坯進行縱向、橫向表面平整，同時對連續玻璃纖維氈毛坯的厚度進行調整，使連續玻璃纖維氈毛坯厚度一致；

(6)將完成整形的連續玻璃纖維氈毛坯放入真空負壓的環境中，去除毛坯中70％～90％的水分；

(7)然后將去除水分的連續玻璃纖維氈毛坯送入烘烤箱內烘干固化，烘烤箱內溫度控制在250～300℃，烘烤時間為2～10分鐘，烘烤完成后形成連續玻璃纖維芯材氈；

(8)將連續玻璃纖維氈冷卻至常溫；

(9)按照客戶要求將連續玻璃纖維芯材整板進行裁剪，疊層即得連續玻璃纖維芯材。

所述真空絕熱板芯材的制備方法，其特征在于步驟(4)成型網對連續玻璃纖維脫水時，成型網的速度為500～1500m/h。采用這個速度能夠有效的保證通過成型網制作出的連續玻璃纖維氈毛坯中連續玻璃纖維密度均勻，整體厚度相對均勻，不出現一邊高一邊低的情況，提高了生產出的真空絕熱板芯材成品質量。

所述真空絕熱板芯材的制備方法，其特征在于步驟(5)中連續玻璃纖維氈毛坯厚度為0.5～5mm。

應用效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：

(1)本發明所述的層狀真空絕熱板芯材導熱系數在0.018～0.03W/mK，具有高效隔熱性能。