[發明專利]一種環保型真空隔熱板

有效

• 申請號: 201710505291.3
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107387944B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 高彥峰;盧健;危韋;趙起
• 申請（專利權）人: 高彥峰
• 主分類號: F16L59/02
• 分類號: F16L59/02;B32B17/02;B32B9/04;B32B27/12;B32B27/32;B32B3/24;B32B33/00
• 代理公司: 31261 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

本發明涉及一種環保型真空隔熱板，包括位于內側的隔熱芯材、位于外側的反射型阻氣隔膜，以及位于隔熱芯材和反射型阻氣隔膜之間的保護層；所述隔熱芯材包括40～95wt%的玻璃纖維、2～40wt%硅藻土、2～40wt%凹凸棒石、以及1～5wt%的粘結劑。本發明采用硅藻土、凹凸棒石與玻璃纖維復合芯板可避免封裝袋被破壞導致真空度下降的問題，還能簡化工藝流程，降低芯材的生產成本。

技術領域

本發明涉及一種環保型真空隔熱板及其制作方法，屬于隔熱材料領域。

背景技術

真空隔熱板(Vacuum thermal insulation，簡稱VIP)是真空保溫材料中的一種，是由填充芯材與真空保護表層復合而成，因其保溫性能遠遠超越傳統的聚氨酯材料，已廣泛應用于航空航天，家電及建筑等行業。由于一方面真空隔熱板可以有效地避免空氣的對流引起的熱傳遞，另一方面其采用的熱導率極低的芯材很大程度上阻止了熱傳導的進行，因此VIP板的導熱系數可大幅度降低，小于0.035w/(m·k)。

目前市面上出售的真空絕熱板芯材大多采用多孔介質材料，如玻璃纖維、氣凝膠、粉末狀二氧化硅等材料，任何一種芯材各有其優缺點。其次，在隔熱芯板制作過程中，必須加入一定量的干燥劑或吸氣劑，以除去阻隔膜以及芯板中尚未除盡的氣體和水分，保持相對較高的真空度，從而提高真空絕熱板的使用壽命。

對于真空隔熱板芯材而言，必須具備以下四種特性：芯材處于高真空負壓狀態下，要具有支撐結構以防止真空絕熱板收縮、內陷。其次，其結構設計必須盡可能地減少熱傳導。然后，芯板必須具備足夠數量的開孔結構，使氣體在負壓狀態下以最快的速度被排出。最后，材料必須足夠穩定性，真空或超低真空度條件下，不釋放氣體或盡可能少釋放氣體。

對于提高隔熱板保溫性能而言，熱傳遞的三種方式都必須進行考慮，其中當環境溫度與保溫箱內部溫差超過30℃，輻射傳熱的影響就無法忽略。尤其是對于這種使用了保溫芯材的保溫箱而言，其所占據的比例甚至超過總體傳熱的35％以上。然而，現有的專利，在保溫板的設計而言這一點很少受到重視。CN105058541A公開了一種軟木粉基多孔復合材料及其制備方法和應用，屬于隔熱材料領域，采用軟木粉和氣相二氧化硅為主要原料，包括如下步驟選取一定顆粒大小不一的軟木粉，通過微波預處理方法對軟木粉進行結構重整與氣相二氧化硅進行混合得到復合粉體，施加壓力一噸一定時間一分鐘便可得到軟木粉基多孔復合材料，但是其缺點為所用芯材為二氧化硅氣凝膠，由于該材料99％都是由氣體構成，隨著使用時間延長會出現塌陷，體積明顯減少，保溫性能變差。CN105757400A公開了一種玻璃纖維基的真空隔熱板，其芯材主要是選用一種在短切絲芯材(采用濕法成型的短切絲片材的疊層)、或在干法玻纖氈芯材一種玻璃纖維氈、或在同時含有濕法成型的短切絲片材與干法玻纖氈的芯材的上下兩側設置超細玻纖棉片，但是其缺點為超細玻纖棉片仍然會有一些玻璃纖維把真空袋刺破導致真空度降低的可能。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種環保型真空隔熱板，包括位于內側的隔熱芯材、位于外側的反射型阻氣隔膜，以及位于隔熱芯材和反射型阻氣隔膜之間的保護層；

所述隔熱芯材包括40～95wt％的玻璃纖維、2～40wt％硅藻土、2～40wt％凹凸棒石、以及1～5wt％的粘結劑。

本發明選用40～95wt％的玻璃纖維、2～40wt％硅藻土、2～40wt％凹凸棒石作為隔熱芯材的材料，一方面選用熱導率低的玻璃纖維作為隔熱芯材的主要材料，可極大提高保溫效果，另一方面加入工業廢棄物硅藻土、凹凸棒可增加芯材的可塑性，方便芯材的壓制成型，并能有效防止了玻璃纖維刺破封裝袋導致真空度下降的問題，同時實現了廢棄物再利用，降低了生產成本。另外，硅藻土和凹凸棒石等粉體混合玻璃纖維棉時，玻璃纖維棉表面的孔洞，孔隙大小的數量級與空氣分子的平均自由程相當，因此可以大大減少材料中的熱傳導。