[發明專利]一種真空絕熱板用無機復合材料芯材及其制作方法

無效

• 申請號: 201210246060.2
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103542229A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 陳照峰;李承東;陳清;周介明
• 申請（專利權）人: 蘇州維艾普新材料有限公司
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02;F16L59/065;F16S1/00;C04B30/00
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技術領域

本發明涉及一種無機復合材料芯材及其制作方法，特別是涉及一種超細玻璃纖維與沸石顆粒混雜的無機復合材料芯材及其制作方法。

背景技術

近年來，隨著全球能源危機的降臨，全社會對隔熱保溫材料提出了更加苛刻的要求。特別是，建筑墻體保溫、冰柜、艦艇(船舶)等應用領域要求隔熱保溫材料不僅具有低的導熱系數還必須具備A1級不燃的特性。真空絕熱板具有優異的保溫絕熱性能，導熱系數可低至0.003W/(m·K)，并且不含有任何ODS材料，具有環保和高效節能的特性，也是目前世界上最先進的高效保溫材料。將真空絕熱板應用在建筑、白色家電等領域中，可以達到10％～40％的節能率，并且增加有效容積20％～30％。

真空絕熱板芯材作為真空絕熱板的支撐體，也是真空絕熱板的核心結構。它在很大程度上還影響著真空絕熱板的絕熱性能。因此，真空絕熱板芯材不僅要具備良好的強度，還需要有良好的保溫隔熱性能。目前，真空絕熱板芯材主要是以超細玻璃棉為主。但是，完全由玻璃棉構成的真空絕熱板芯材表面不平整、強度不高、導熱系數不穩定、回彈率也高，不能應用在某些特殊領域中，限制了它的發展。為解決這一難題，市面上出現了一些超細玻璃棉與硅酸鈣顆粒和/或二氧化硅顆粒和/或珍珠巖和/或熟石膏粉和/或碳酸鈣顆粒和/或珠光砂和/或玻化微珠等顆粒混雜的無機復合材料芯材。但是，這些芯材性能改善程度不高。另外，這些無機復合材料芯材在烘干過程中，芯材內部的氣氛，尤其是水蒸氣不容易蒸發出來，導致封裝后的真空絕熱板芯材內部殘留的水分過多，嚴重影響了真空絕熱板的隔熱性能和使用壽命。目前，只有通過提高烘干溫度、延長烘干時間或添加更多的干燥劑到真空絕熱板中的辦法來實現充分干燥真空絕熱板芯材的目的。但是這種辦法加大了能量消耗，不能實現節能減排的初衷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有的無機材料氈及其制作方法的缺點，提供一種超細玻璃棉纖維與沸石顆粒混雜的無機復合材料芯材及其制作方法，該無機復合材料芯材可用作建筑、機械、熱能等領域的隔熱元件或隔熱填料，也可以用作真空絕熱板的芯材。

為解決上述問題，本發明提供一種超細玻璃棉纖維與沸石顆粒混雜的無機復合材料芯材，其特征在于由超細玻璃棉纖維和沸石顆粒組成，且包括65～85％的孔隙率，其中超細玻璃棉纖維所占重量比為45～85％，沸石顆粒材料所占重量比為15～55％。超細玻璃棉纖維和沸石顆粒均勻分布，超細玻璃棉纖維作為骨架支撐整塊芯材，沸石顆粒作為增密材料填充在超細玻璃棉纖維孔隙內部，抑制芯材的壓縮性或回彈性。由于沸石顆粒有很強的氣體吸附能力，在密閉的空間(阻隔袋封裝好的真空絕熱板)內芯材內部殘余的未蒸發掉的水分或其他氣體便被芯材中的沸石顆粒吸附了。這些氣體分子便充滿在沸石顆粒內部細微的孔穴和通道中，減少了氣體分子尤其是水蒸氣在真空絕熱板芯材孔隙內部的殘留量，因此降低了這些氣氛對真空絕熱板導熱系數不良影響。

本發明所述的超細玻璃棉纖維與沸石顆粒混雜的無機復合材料芯材的特征在于是由超細玻璃棉纖維與沸石顆粒組成的復合結構。超細玻璃棉纖維、沸石顆粒和它們之間的氣孔構成一個組成單元，這些組成單元的玻璃纖維含量不同、沸石顆粒含量不同、孔隙大小也不同。這些組成單元連續地分布在芯材內部和表面，多個組成單元形成本發明所述的超細玻璃棉纖維與沸石顆粒混雜的無機復合材料芯材。

為了解決上述問題，本發明還提供一種上述超細玻璃棉纖維與沸石顆粒混雜的無機復合材料氈的制作方法，其特征在于包括下述順序的步驟：

(1)將一定量的超細玻璃棉加入打漿機中進行分散，以水為分散劑和溶劑，把超細玻璃棉纖維原料離解成棉漿；

(2)將棉漿輸送至配漿池中，將沸石顆粒按照不同的配比加入到配漿池中混合，攪拌均勻并將其稀釋，稀釋后料漿中固液比控制在1～3％之間；

(3)將攪拌均勻的混合料漿輸送至雙網擠漿機的過濾網上進行抄造，厚度控制在5～30nm之間，將抄造所得物進行真空抽吸除水并壓榨后制得氈坯；

(4)將氈坯裁切加工，或打孔、或切角、或平整；

(5)進入烘箱烘干，烘箱長度10～30米，烘箱中心溫度在200～400℃之間，烘箱入口和烘箱出口半封閉，整個烘箱內，溫度按照長度方向呈現中間高兩邊低的特征，烘干時間控制在10～20min之間；

(6)將干燥后的芯材進行分切，即獲得不同規格和型號的無機復合材料成品芯材。