CN102102796A - 一种真空绝热板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空绝热板及其制备方法，包括高阻隔包装袋和隔热芯材，该隔热芯材放置在该高阻隔包装材料所制成的真空密封袋内，该隔热芯材内设有吸气剂，在该真空绝热板的板面上开孔，在该孔内安装有开孔结构件，该开孔结构件为具有高阻隔性能管状型材，该开孔结构件与所述高阻隔包装袋熔接或粘接在一起，共同构成所述的真空密封腔。与现有技术相比，本发明的真空绝热板开孔后外观平整，消除了褶皱的发生，降低了高阻隔包装袋的褶皱处透气量，延长了真空绝热板的寿命；开孔后在开孔处机械强度较高，可以在开孔处利用铆固件将真空绝热板与其他材料连接安装，使得真空绝热板的利用更为便利，扩大其使用范围。

Description

一种真空绝热板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种真空绝热板及其制备方法。
背景技术
真空绝热板是由表面高阻隔包装袋和芯材、吸气剂或吸附剂构成。通过提高内部真空度将存留在绝热空间的气体清除掉，从而使得气体导致的各种传热途径被消除来隔绝热传导，达到保温隔热、节能的目的。
真空绝热板是一种新型的、集高效与节能于一体的保温材料，是保温材料的升级换代产品。相对于传统的聚氨酯泡沫等绝热材料，真空绝热板在其生产和应用过程中，不使用ODS物质，而且导热系数较低，具有环保和节能的双重优点，被广泛应用于冰箱冰柜、冷藏车、集装箱、冷库等低温深冷领域及家电行业的保温领域。将真空绝热板用于冰箱保温层时，真空绝热板的厚度可减少为普通冰箱用保温材料的一半甚至更少，这不仅增大了冰箱的有效利用空间，又能节约电能30％左右，因而目前VIP的设计制作已经趋于成熟，国内外大多数的冰箱冷柜厂家都在积极的开发和应用VIP板。
近几年在德国和瑞士出现了建筑用真空绝热板，在德国和瑞士逐步建立了应用真空绝热板的建筑市场，迄今已经有数十项应用于建筑保温隔热的工程实例。据估算，在欧盟国家中，仅在旧建筑物节能改造和新建筑物的节能实施上使用真空绝热板一项，建筑物CO2的排放量就可降低8％。此外，真空绝热板的耗材也比一般保温材料要省，因而在建筑上发展应用真空绝热板，既能高效节能，又能节省大量的资源，这对推动建筑行业的集约化、环保化有着重要的意义。
无论是在何种领域应用真空绝热板，都有一定的限制性因素存在。在建筑墙体保温领域，需要保温材料和墙体固定，为了使真空绝热板在应用时不受机械创伤；在家电行业如热水器、冰箱、太阳能热水器保温等领域，需要对真空绝热板的某些位置开孔，用来在隔热板两侧安装引入引出流体管道、电源线、信号线等。传统真空绝热板存在加工孔洞困难、开孔后开孔处高阻隔包装材料易皱褶、强度差、易破损漏气等问题。因而如何制备板面带有一定规格孔的真空绝热板是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的真空绝热板开孔难的缺点，提出一种板面带孔的真空绝热板，彻底解决真空绝热板开孔后强度差、褶皱和易破损等问题。
本发明的另一目的在于提供一种上述真空绝热板的制备方法。
本发明采用如下的技术方案：
一种真空绝热板，包括高阻隔包装袋和隔热芯材，该隔热芯材放置在该高阻隔包装材料所制成的真空密封袋内，该隔热芯材内设有吸气剂，在该真空绝热板的板面上开孔，在该孔内安装有开孔结构件，该开孔结构件为具有高阻隔性能管状型材，该开孔结构件与所述高阻隔包装袋熔接或粘接在一起，共同构成所述的真空密封腔。高阻隔包装袋为由多层软质塑料薄膜和铝箔复合而成的铝塑复合材料；吸气剂为不可逆转的吸气剂。开孔结构件的孔根据实际需要可以为圆形、方形、三角形或其它任何形状和尺寸的孔，以满足实际的安装和应用需求。
进一步地，所述开孔结构件为金属、玻璃、尼龙、聚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯醇或其它高阻隔型材。
进一步地，所述开孔结构件在一定温度和/或一定压力下直接与所述高阻隔包装袋熔接或粘接，或在一定温度和/或一定压力下由一熔接材料层或粘接材料层与该高阻隔包装袋熔接或粘接。
进一步地，所述隔热芯材为单一芯材或复合芯材。单一芯材比如可以是酚醛发泡材料、聚氨酯发泡材料、二氧化硅粉末、玻璃棉、硅酸铝或岩棉等；复合芯材比如可以是硬质酚醛或聚氨酯泡沫塑料粉末或二氧化硅粉末与超细玻璃棉或超细岩棉等无机纤维构成的隔热支撑复合材料。
优选地，所述复合芯材由如下重量配比的组分组成：超细玻璃棉∶离心棉＝100∶1～50；或超细玻璃棉∶矿物棉＝100∶1～60；或超细玻璃棉∶离心棉∶矿物棉＝100∶1～30∶1～50。藉由在超细玻璃棉中掺入离心棉和/或矿物棉来制造芯材，由于离心棉和矿物棉的价格相对超细玻璃棉价格较低，与现有技术中采用单一超细玻璃棉制造的芯材及真空绝热板对比，生产成本显著降低，同时依然保留强度高、导热系数低的优点。
优选地，所述开孔结构件的壁厚为5-15mm。
上述真空绝热板在在制造时，可采用熔接法或粘接法。
熔接法，包括如下步骤：
步骤一，根据所需开孔真空绝热板的厚度和孔尺寸，制作好开孔结构件，并在开孔结构件的孔中充满填充物；
步骤二，将所使用的芯材按所需尺寸裁切，根据开孔结构件的尺寸在芯材相应位置上开孔，并在中间层芯材靠近封口边处开好放置吸气剂的槽孔；
步骤三，将开好孔的芯材置于热处理炉中并加温，最高温度为120-160℃；当温度升至设定的数值120-160℃后保温5-10min，然后打开热处理炉将芯材取出，得到热处理后芯材备用；
步骤四，将开孔结构件放入热处理后芯材上的开孔中，将芯材按照厚度要求将层叠的片状芯材装入高阻隔包装袋，并将吸气剂装入吸气剂槽孔。
步骤五，将放有开孔结构件、吸气剂和芯材的高阻隔包装袋放入到预先设置好的真空封口机中进行抽真空及封口，最后打开真空封口机，取出真空绝热板；
步骤六，将步骤五中所得真空绝热板的开孔结构件上、下表面与高阻隔包装袋进行热熔接，将高阻隔包装袋在开孔结构件内的部分切除，取出开孔结构件内填充的填充物，得到板面带孔的真空绝热板。
粘接法，包括如下步骤：
步骤一，根据所需开孔真空绝热板的厚度和孔尺寸，将开孔结构件制作好；
步骤二，将所使用的芯材按所需尺寸裁切，根据开孔结构件的尺寸在芯材相应位置上开孔，并在中间层芯材靠近封口边处开好放置吸气剂的槽孔；
步骤三，将开好孔的芯材置于热处理炉中并加温，最高温度为120-160℃；当温度升至设定的数值120-160℃后保温5-10min，然后打开热处理炉将芯材取出，得到热处理后芯材备用；
步骤四，将开孔结构件放入热处理后芯材上的开孔中，将芯材按照厚度要求将层叠的片状芯材装入高阻隔包装袋，将开孔结构件上、下表面涂上胶粘剂，在高阻隔包装袋与开孔结构件贴合的上、下表面施加一定的压力，使其充分贴合粘接，并将高阻隔包装袋在开孔结构件内的部分切除，再将吸气剂装入吸气剂槽孔；
步骤五，将放有开孔结构件、吸气剂和芯材的高阻隔包装袋放入到预先设置好的真空封口机中进行抽真空及封口，最后打开真空封口机，取出真空绝热板，得到板面带孔的真空绝热板。
由上述对发明的描述可知，本发明的一种真空绝热板及其制造方法具有如下有益效果：
一，本发明制造的真空绝热板开孔后外观平整，消除了褶皱的发生，降低了高阻隔包装袋的褶皱处透气量，延长了真空绝热板的寿命；
二，本发明制造的真空绝热板开孔后在开孔处机械强度较高，可以在开孔处利用铆固件将真空绝热板与其他材料连接安装，使得真空绝热板的利用更为便利，扩大其使用范围；
三，本发明真空绝热板的制造方法工艺简便、灵活，可以在真空绝热板的任何位置开任何形状、任何大小的孔洞，且开孔处高阻隔包装袋密封可靠，易于操作。
附图说明
图1为本发明具体实施方式一的剖视结构示意图；
图2为本发明具体实施方式一的俯视结构示意图；
图3为本发明具体实施方式二的剖视结构示意图；
图4为本发明具体实施方式二的俯视结构示意图；
图5为本发明具体实施方式一的开孔结构件的立体结构示意图；
图6为本发明具体实施方式二的开孔结构件的立体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一
参照图1、图2和图5，本发明的一种真空绝热板，包括高阻隔包装袋10、隔热芯材20和开孔结构件40，隔热芯材20设置在高阻隔包装袋10和开孔结构件40所形成的真空密封腔内，隔热芯材20内设有吸气剂30。该真空绝热板在制备时，包括如下步骤：
步骤一，根据所需开孔真空绝热板的厚度和孔尺寸，取同样厚度的高阻隔型材，该高阻隔型材的上、下表面复合有可以与高阻隔包装袋10热熔的材料；根据真空绝热板需要开圆孔的孔径，将高阻隔型材切割成圆筒，内径为真空绝热板所需开孔的孔径，外径比内径长10-30mm，开孔结构件40制作完毕；
步骤二，选取适当厚度的层叠芯材，根据所需真空绝热板的长宽进行裁切，再根据开孔结构件40的外径和所需开孔的位置对芯材进行挖孔，用挖出的芯材裁切成开孔结构件40的内径的尺寸，对开孔结构件40的开孔进行填充；在芯材上开好放置吸气剂30的槽孔，槽孔开在中间层的芯材上，位置距封口边11较近的位置，槽孔的尺寸即是吸气剂30的外尺寸；
步骤三，将开好孔的芯材置于热处理炉中并加温，最高温度为120-160℃；当温度升至设定的数值120-160℃后保温5-10min，然后打开热处理炉将芯材取出，得到热处理后芯材备用；
步骤四，将开孔结构件40放入热处理后芯材上的开孔中，将芯材按照厚度要求将层叠的片状芯材装入高阻隔包装袋10，并将吸气剂30装入吸气剂槽孔。
步骤五，将放有开孔结构件40、吸气剂30和芯材20的高阻隔包装袋10放入到预先设置好的真空封口机中进行抽真空及封口，最后打开真空封口机，取出真空绝热板；
步骤六，将步骤五中所得真空绝热板的开孔结构件40上、下表面与高阻隔包装袋10进行热熔接，形成熔接层42，将高阻隔包装袋10在开孔结构件40内的部分切除，取出开孔结构件40内填充的芯材，得到板面带孔的真空绝热板。
上述制备方法中，之所以在步骤二中对开孔结构件40的开孔填充芯材，是为了避免在步骤五抽真空时开孔处凹陷使高阻隔包装袋10表面褶皱等不良状况发生。
具体实施方式二
参照图3、图4和图6，本发明的一种真空绝热板，包括高阻隔包装袋10、隔热芯材20和开孔结构件40，隔热芯材20设置在高阻隔包装袋10和开孔结构件40所形成的真空密封腔内，隔热芯材20内设有吸气剂30。该真空绝热板在制备时，包括如下步骤：
步骤一，根据需要带方孔真空绝热板的厚度，选取同样厚度的高阻隔型材，根据真空绝热板需要开方孔的尺寸，将高阻隔型材切割成框架，内边长为真空绝热板所需开方孔的边长，外边长比内边长长10-30mm，开孔结构件40制作完毕；
步骤二，将所使用的芯材按所需尺寸裁切，根据开孔结构件40的尺寸在芯材相应位置上开孔，并在中间层芯材靠近封口边11处开好放置吸气剂30的槽孔；
步骤三，将开好孔的芯材置于热处理炉中并加温，最高温度为120-160℃；当温度升至设定的数值120-160℃后保温5-10min，然后打开热处理炉将芯材取出，得到热处理后芯材备用；
步骤四，将开孔结构件40放入热处理后芯材上的开孔中，将芯材按照厚度要求将层叠的片状芯材装入高阻隔包装袋10，将开孔结构件40上、下表面涂上胶粘剂42，在高阻隔包装袋10与开孔结构件40贴合的上、下表面施加一定的压力，使其充分贴合粘接，并将高阻隔包装袋10在开孔结构件40内的部分切除，再将吸气剂30装入吸气剂槽孔；
步骤五，将放有开孔结构件40、吸气剂30和芯材20的高阻隔包装袋10放入到预先设置好的真空封口机中进行抽真空及封口，最后打开真空封口机，取出真空绝热板，得到板面带孔的真空绝热板。
上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种真空绝热板，包括高阻隔包装袋和隔热芯材，该隔热芯材放置在该高阻隔包装材料所制成的真空密封袋内，该隔热芯材内设有吸气剂，其特征在于：在该真空绝热板的板面上开孔，在该孔内安装有开孔结构件，该开孔结构件为具有高阻隔性能管状型材，该开孔结构件与所述高阻隔包装袋熔接或粘接在一起，共同构成所述的真空密封腔。
2.如权利要求1所述的一种真空绝热板，其特征在于：所述开孔结构件为金属、玻璃、尼龙、聚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯醇或其它高阻隔型材。
3.如权利要求1所述的一种真空绝热板，其特征在于：所述开孔结构件直接与所述高阻隔包装袋熔接或粘接，或由一熔接材料层或粘接材料层与该高阻隔包装袋熔接或粘接。
4.如权利要求1或2或3所述的一种真空绝热板，其特征在于：所述隔热芯材为单一芯材或复合芯材。
5.如权利要求4所述的一种真空绝热板，其特征在于：所述复合芯材由如下重量配比的组分组成：
超细玻璃棉∶离心棉＝100∶1～50；或
超细玻璃棉∶矿物棉＝100∶1～60；或
超细玻璃棉∶离心棉∶矿物棉＝100∶1～30∶1～50。
6.如权利要求1所述的一种真空绝热板，其特征在于：所述开孔结构件的壁厚为5-15mm。
7.一种真空绝热板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，根据所需开孔真空绝热板的厚度和孔尺寸，制作好开孔结构件，并在该开孔结构件的孔中充满填充物；
步骤二，将所使用的芯材按所需尺寸裁切，根据开孔结构件的尺寸在芯材相应位置上开孔，并在中间层芯材靠近封口边处开好放置吸气剂的槽孔；
步骤三，将开好孔的芯材置于热处理炉中并加温，最高温度为120-160℃；当温度升至设定的数值120-160℃后保温5-10min，然后打开热处理炉将芯材取出，得到热处理后芯材备用；
步骤四，将开孔结构件放入热处理后芯材上的开孔中，将芯材按照厚度要求将层叠的片状芯材装入高阻隔包装袋，并将吸气剂装入吸气剂槽孔。
步骤五，将放有开孔结构件、吸气剂和芯材的高阻隔包装袋放入到预先设置好的真空封口机中进行抽真空及封口，最后打开真空封口机，取出真空绝热板；
步骤六，将步骤五中所得真空绝热板的开孔结构件上、下表面与高阻隔包装袋进行热熔接，将高阻隔包装袋在开孔结构件内的部分切除，取出开孔结构件内填充的填充物，得到板面带孔的真空绝热板。
8.一种真空绝热板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，根据所需开孔真空绝热板的厚度和孔尺寸，将开孔结构件制作好；
步骤二，将所使用的芯材按所需尺寸裁切，根据开孔结构件的尺寸在芯材相应位置上开孔，并在中间层芯材靠近封口边处开好放置吸气剂的槽孔；
步骤三，将开好孔的芯材置于热处理炉中并加温，最高温度为120-160℃；当温度升至设定的数值120-160℃后保温5-10min，然后打开热处理炉将芯材取出，得到热处理后芯材备用；
步骤四，将开孔结构件放入热处理后芯材上的开孔中，将芯材按照厚度要求将层叠的片状芯材装入高阻隔包装袋，将开孔结构件上、下表面涂上胶粘剂，在高阻隔包装袋与开孔结构件贴合的上、下表面施加一定的压力，使其充分贴合粘接，并将高阻隔包装袋在开孔结构件内的部分切除，再将吸气剂装入吸气剂槽孔；
步骤五，将放有开孔结构件、吸气剂和芯材的高阻隔包装袋放入到预先设置好的真空封口机中进行抽真空及封口，最后打开真空封口机，取出真空绝热板，得到板面带孔的真空绝热板。
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