[發明專利]真空絕熱板的氈及其制備方法和使用該氈的真空絕熱板

有效

• 申請號: 201410072534.5
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN104878662B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 楊勝利;莊澤龍;陳艷華
• 申請（專利權）人: 福建賽特新材股份有限公司
• 主分類號: D04H1/4218
• 分類號: D04H1/4218
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司35204
• 代理人: 潘國慶

技術領域

本發明涉及一種絕熱材料及其制備方法和使用該絕熱材料的絕熱產品。

背景技術

真空絕熱板(英文全稱Vacuum Insulation Panel，以下簡稱VIP)主要由芯部材料(以下簡稱芯材)、阻隔袋和吸氣劑組成，其結構如圖1和圖1-1所示。阻隔袋11主要為高分子薄膜與特殊鍍層薄膜或鋁箔復合組成的包裝袋，是VIP的關鍵部件，起著阻隔空氣、水氣等氣體進入袋內，以達到真空絕熱的目的；阻隔袋11的邊緣有封邊10。芯材12是VIP的核心，它由多層氈121疊置而成，起著骨架支撐、減少傳熱及有利于脫氣等作用；吸氣劑13主要為氧化鈣型吸氣劑或合金型吸氣劑或氧化鈣與合金型吸氣劑，是VIP的重要部件，起著吸收袋內殘留氣體(包括水氣、空氣等)、包裝袋滲漏入袋內的氣體(包括水氣、空氣等)，以維持或進一步提高袋內真空度，減少氣體傳熱對VIP整體性能的影響。其中，導熱系數是用來衡量VIP整體絕熱性能的關鍵指標，導熱系數高則絕熱差，反之，則絕熱好。

目前VIP的芯材中，氈由無機纖維(主要以人造無機纖維為主，如玻璃棉、礦(巖)棉等)通過濕法或干法制造而成，由于耐溫較高、質硬、防火、成本較低、導熱系數較好等而得到業界高度重視及應用。尤其以人造玻璃質纖維(英文全稱Man-Made Vitreous Fibres，簡稱MMVFs)中傳統的玻璃棉及或傳統的礦(巖)棉為主要骨架構建材料通過濕法成型工藝進行生產制造這種氈。圖2示出這種氈的顯微結構，粗細不同的玻璃棉(礦棉和或巖棉)無規則地攪在一起，纖維分布紊亂，無膠粘劑僅靠纖維間交織接觸緊密而成型。

傳統的玻璃棉、礦(巖)棉均屬于非連續玻璃纖維。非連續玻璃纖維是指熔融的玻璃液從熔池或熔爐流出后被外力(如氣吹、輥甩等)作用并最終冷卻成更細的線段式玻璃態纖維。然而，從傳統的玻璃棉、礦(巖)棉的制造、二次加工、濕法成型過程、芯材切割、包裝等工序都不程度的產生了纖維粉塵，這些纖維粉塵將在一定時間內懸浮在操作區及附近的空氣當中。由于這些纖維粉塵的線徑大多在1～6μm范圍內，并且有一部分在3μm以下，極有可能被人體吸入。隸屬于世界衛生組織(WHO)的國際癌癥研究機構(IARC)曾將MMVFs分類為致癌危險程度分組的2B組(可能致癌物)。

為了判斷纖維類物質是否可能致癌，國際上通行以其生物可溶性效果作為判斷標準。生物可溶性效果可通過纖維在模擬人體肺液中的溶解速率常數K_dis來表征，溶解速率常數計算公式如下：

式中：d₀為纖維初始直徑；

ρ為纖維初始密度；

M₀為纖維初始質量；

M為纖維溶解后剩余的質量；

t為測定時間。

溶解速率常數K_dis(單位：ng/(cm².hr))可以通過以上公式(1)用實驗手段獲得，根據計算出的K_dis就可以估算纖維在肺液中的停留時間。通過線性回歸法，可得到半消失期t_0.5與K_dis的數學關系式如下：

t_0.5＝e³⁷⁹_×K_dis^-0.708--------(2)

通過公式(2)計算出半消失期t_0.5，與歐盟標準中的半消失期比較，評估纖維的生物可溶性。

模擬人體肺液通常采用Gamble溶液，其組成詳見表1。配制溶液時控制溶液的PH值為7.35～7.45(人體肺液的PH值)，根據PH值的要求，可以對這種溶液進行適當的改性。

表1標準Gamble溶液的化學組成(1000ml)