[發明專利]一種微結構仿鳥巢的真空絕熱板芯材及其制備方法

無效

• 申請號: 201210102083.6
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102620114A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 陳照峰;周介明;陳清
• 申請（專利權）人: 陳照峰;周介明
• 主分類號: F16L59/065
• 分類號: F16L59/065;F16L59/02;D21J1/00;D21J1/10
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技術領域

本發明涉及絕熱材料及其制造方法，特別涉及一種微結構仿鳥巢的真空絕熱板芯材及其制備方法。

背景技術

真空絕熱板是基于真空絕熱原理，通過最大限度的提高板內真空度并填充多孔低熱導率材料而實現高效絕熱，被廣泛應用在冰箱、冰柜、冷藏集裝箱、建筑墻體保溫等方面，成為目前導熱系數最低的材料。芯材是真空絕熱板中的支撐體，具有孔隙率高、導熱系數低等特點，是真空絕熱板的核心結構。因此芯材質量的好壞已成為真空絕熱板保溫性能的決定性因素之一。

公開號為CN101691899A的發明專利上公開了一種復合芯材真空絕熱板及其制備方法。該發明所述的復合芯材采用硬質酚醛泡沫塑料粉末或聚氨酯泡沫塑料粉末與無機纖維混合，所制備的真空絕熱板比用純無機纖維制備的真空絕熱板質量輕、價格低。

公開號為CN102080755A的發明專利上公開了一種芯材、其制備方法及采用該芯材的真空絕熱板。該發明所述芯材為超細玻璃棉與離心棉、礦物棉中的一種或兩種，所制備的芯材及真空絕熱板的生產成本較低。

公開號為CN102330871A的發明專利上公開了一種真空絕熱板芯材及其制作方法。該專利采用30％離心法生產的玻璃纖維棉和70％火焰法生產的玻璃纖維棉作為真空絕熱板芯材原料，生產出導熱系數在0.0025-0.004W/(m·K)的真空絕熱板芯材。

公開號為CN102062277A的發明專利上公開了一種濕法超細玻璃棉真空絕熱板及其生產方法。該專利所述超細玻璃棉直徑為1μm～5μm，制得的真空絕熱板使用年限為15年以上，導熱系數為0.0018～0.0028W/(m·K)。

然而上訴這些真空絕熱板芯材在成型過程中，原料的分布并沒有特定規律而且很難人為控制，這使得纖維之間的搭接缺乏穩定性，所形成的芯材結構也較隨機，影響了真空絕熱板整體的結構穩定性和絕熱性能。因此制備具有結構穩定、玻璃棉均勻分布、同時絕熱性能優異、回彈率低、穩定性能好、節能環保性好等優點的真空絕熱板新型芯材成為當前的主流。

鳥類以樹枝纖維、草莖或細枝在高高的樹梢細枝杈間編織成一個球形巢，并且還會用唾液或泥土進行粘合，搭建了具有網絡狀構架的鳥巢。這種特殊的結構，使得鳥巢在受力時外力被均勻的分散到各處，任憑狂風暴雨，歷經幾個春夏秋冬而不潰，可見其結構非常穩定且保暖性能良好。

本發明從仿生學原理出發，以塑料微珠為核，以無機膠仿鳥唾液，對棉絲搭接點進行固定，使無機纖維棉在塑料微珠表面低密度均勻纏繞，并以微珠分解后所形成空洞仿存在于鳥巢枝間的空隙，制備了一種結構穩定、纖網均勻性好、回彈率低的微結構類似鳥巢的復合芯材。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供了一種以塑料微珠為核，以無機膠仿鳥唾液，以微珠分解后所形成空洞仿存在于鳥巢枝間的空隙，制備了一種結構穩定、纖網均勻性好、回彈率低的微結構類似鳥巢的復合真空絕熱板芯材。

為實現本發明的目的采用的技術方案是：提供了一種微結構仿鳥巢的真空絕熱板芯材及其制備方法，其特征在于該芯材由無機纖維棉和無機纖維棉圍繞的小孔組成，是一種隔熱材料，可作為真空絕熱板芯材。

所述芯材，其特征在于芯材中的無機纖維棉是玻璃棉或玻璃纖維或巖棉或玄武巖纖維，或者兩種以上纖維組合。

所述芯材，其特征在于芯材中小孔近似為球形，直徑為50μm～500μm，孔的密度為每立方厘米芯材中含孔1000～1000000個。

所述芯材，其特征在于無機纖維之間搭接處有無機膠，無機膠成分為氧化硅或硅酸鈉。

本發明還公開了一種制備上述真空絕熱板芯材的方法，其特征在于包括下述順序的步驟：

(1)取無機纖維棉，加水攪拌均勻后送入配漿池稀釋，稀釋濃度至0.1％～0.5％；

(2)將稀釋好的棉漿液送入配有特定濃度的黏結劑配漿池中，黏結劑為硅溶膠、或水玻璃，其中黏結劑重量占水重量0.5％～2％；

(3)往上述混合漿液中加入適量塑料微珠，塑料微珠直徑為50μm～500μm；

(4)攪拌均勻后形成棉體積為5％～20％，塑料微珠體積為5％～10％的芯材漿料；

(5)將漿料送入網前箱，采用成型網對棉漿脫水成型，形成棉氈毛坯；

(6)采用壓輥對棉氈毛坯進行縱向、橫向表面平整，同時對棉氈毛坯的厚度進行調整，使棉氈毛坯厚度均勻一致；

(7)將上述棉氈負壓除水，去除毛坯中70％～90％的水分；