CN102828563B - 纳米级绝热板及其制作方法 - Google Patents

纳米级绝热板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种纳米级绝热板及其制作方法，其板体是由保温材料是包裹在无纺布里，再装入包装袋内真空密封制成。所述保温材料的原料以重量计算的配合比如下：纳米级气相二氧化硅70%～80%；增强纤维1%～3%；远红外添加剂1%～3%；碳化硅12%～18%；干燥剂0.8%～1.2%；粘合剂5%～10%；导热系数≤0.008W/（m·K）。经检测，本发明的产品导热系数低于0.008W/（m.K），保温、隔热性能好，产品质量轻，可以克服传统墙体保温建筑材料防火性能、保温绝热性能和康裂性能欠佳的缺点，广泛应用于建筑物保温绝热屋面、外墙外保温和外墙内保温施工。

Description

纳米级绝热板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种墙体保温建筑材料及其制作方法。
背景技术
常用的墙体保温建筑材料包括聚苯泡沫保温板、聚氨酯保温板、聚苯胶粉颗粒等等，这些保温材料防火性能和保温绝热性能欠佳，并容易老化或开裂，仍需要发掘新的墙体保温建筑材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米级绝热板及其制作方法，要解决现有保温材料防火性能和保温绝热性能欠佳的技术问题；并解决保温材料容易开裂的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种纳米级绝热板，其特征在于，其板体由保温材料装入包装袋内真空密封制成，所述保温材料的原料以重量计算的配合比如下：
纳米级气相二氧化硅：70%～80%；
增强纤维：                1%～3%；
远红外添加剂：          1%～3%；
碳化硅：                  12%～18%；
干燥剂：                 0.8%～1.2%；
粘合剂：                    5%～10%；
导热系数≤0.008 W/（m·K）。
所述保温材料（2）是包裹在无纺布（7）里，再装入包装袋（1）内真空密封制成。
所述包装袋（1）是铝箔包装袋或玻纤铝箔包装袋。
所述增强纤维是天然纤维或人造纤维，纤维直径为9微米，含水率﹤0.1％。
所述远红外添加剂是是YW-030远红外添加剂、YM-030远红外添加剂、WYI-010远红外添加剂，远红外添加剂的细度为1-30纳米，放射率为82-90％。
所述干燥剂是硅胶、蒙脱石粉、无水氯化钙、无水硫酸镁、碱石灰、活性氧化铝或无水硫酸钠，颗粒为2.5毫米，堆积密度为g∕L784。
所述纳米级气相二氧化硅的平均粒径为12纳米，比表面积为200±30㎡∕g，压实密度50g±10∕l, 比表面积为200±30㎡∕g，pH值为3.8-4.3，二氧化硅含量 99.8％。
所述碳化硅的颗粒尺寸为20微米，硅含量在97.5％以上，sic含量为80-90％，耐火度﹥1790℃。
所述粘合剂是木质素、酚醛树脂、纤维素或糊精。
所述纳米级绝热板的制作方法，其特征在于步骤如下：
步骤一，原料准备，检测原料的水分，密度，比表面积，细度，以及包装袋是否有破损和脱胶；
步骤二，原料干燥，将纳米级气相二氧化硅通过输送机输送到微波干燥机上，出料口物料的水分控制在千分之二以下；
步骤三，原料混合，将各原料在混合机中混合成物料，充分搅拌均匀待用；
步骤四，压板成型，将物料放入中托板模具中，启动压板机将保温材料成型为板状；
步骤五，脱模装袋，将成型后的保温材料脱模，然后装入包装袋，并进入真空包装机封装；
步骤六，真空密封，将包装袋内的空气全部抽出，将包装袋四周热压密封；
步骤七，包装入库；产品包装好后由人工或自动装箱并打包入库。
在上述步骤四中，在托板模具中可以铺好无纺布，将物料放入中托板模具中，启动压板机将保温材料成型为板状，然后将无纺布包裹好并密封烫好；在步骤五之后可以将托板模具上的多余粉料扫除，并收集到储料罐中以备循环使用。
    与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明由无纺布包裹保温材料装入包装袋内真空密封制成，保温材料采用无机耐火粉末、无机增强纤维、红外添加剂制成纳米级微孔隔热材料，板内形成了微小的超级气孔，其中的增强纤维符合世界卫生组织的标准，不会被吸入人体内部造成危害，是一种对人体无毒害的新型隔热材料，其产品的导热系数是0.0026 W/（m·K），比静止空气还要小。具有优良的隔热性能，产品形式为板状，特点为：
1. 本发明的产品是纳米级微孔隔热材料，采用纳米级无机耐火粉料，具有巨大的比表面积，纳米颗粒之间的接触点极小，接触点的热阻非常大，使得材料的传导传热效应变得非常小，导致纳米级微孔隔热材料的传导传热系数非常小。
2.纳米颗粒之间形成大量的纳米级气孔，其尺寸在30纳米左右，而静止空气的分子常温下的平均热运动自由程为60纳米，这样就把空气分子锁闭在粉料纳米气孔之内，使得静止空气分子之间的微小对流传热作用消失了，因而纳米级微孔绝热板的常温导热系数比静止的空气还要低；
3.在高温下，传热的主要作用是热辐射，纳米级微孔绝热板添加了特殊的红外添加剂，在高温下阻止和反射红外射线，把辐射传热作用降低到最低点，使得材料高温下的辐射传热系数降低到最低值。
4. 本发明在保温材料中加入干燥剂，颗粒为2.5毫米，堆积密度为g∕L784，能使环境的相对温度降低至40％左右。本发明在保温材料中加入增强纤维，使物料分散性好，坚固抗裂。本发明加入粘合剂使物料成型和装袋更为方便，本发明在保温材料中加入远红外添加剂可以增加隔热性能，阻止热量的辐射。
5．本发明采用铝箔包装袋或玻纤铝箔包装袋作为保温材料的包覆层，它由玻纤网格编织布与铝箔复合或热塑复合而成，具有不透气不透水、不开裂、阻隔性好、防火、防潮、防腐、防老化、屏蔽、遮光性能均佳的特点，经抽真空后可以将散料成型为板状，方便施工。
经国家级建筑节能质量监督建研中心根据GB/T10295-2008的标准检测，本发明的产品导热系数低于0.008W/（m.K），单位面积质量（面密度）4.5±0.4kg/m2，充分说明本产品保温、隔热性能好，产品质量轻，可以克服传统墙体保温建筑材料防火性能、保温绝热性能和康裂性能欠佳的缺点，可广泛应用于建筑物保温绝热屋面、外墙外保温和外墙内保温施工。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明纳米级绝热板实施例1的结构示意图。
图2是本发明纳米级绝热板实施例2的结构示意图。
    附图标记：1－包装袋、2－保温材料、3－纳米级气相二氧化硅颗粒、4－增强纤维、5－碳化硅、6－干燥剂、7－无纺布、8－空气分子。
具体实施方式
实施例一参见图1所示，这种纳米级绝热板，其特征在于，其板体由保温材料装入包装袋内真空密封制成，所述保温材料的原料以重量计算的配合比如下：
瓦克纳米级气相二氧化硅：70%～80%；
增强纤维：               1%～3%；
远红外添加剂：           1%～3%；
碳化硅：                12%～18%；
干燥剂：               0.8%～1.2%；
粘合剂：                 5%～10%；
该板的技术参数：导热系数0.0026 W/（m·K），单位面积质量（面密度）4.5±0.4kg/m2。产品大小和厚度可根据施工现场需要确定，例如可采用300mm×300mm×15mm，厚度可选择10mm～100mm。
所述保温材料（2）可以先包裹在无纺布（7）里，再装入包装袋（1）内真空密封制成。
所述包装袋（1）可以是铝箔包装袋或玻纤铝箔包装袋。
所述增强纤维可以是天然纤维或人造纤维，纤维直径为9微米，含水率﹤0.1％。可采用聚丙烯纤维或聚酯纤维。
所述远红外添加剂可以选择YW-030远红外添加剂、YM-030远红外添加剂、WYI-010远红外添加剂，远红外添加剂的细度为1-30纳米，放射率为82-90％。
所述干燥剂是硅胶、蒙脱石粉、无水氯化钙、无水硫酸镁、碱石灰、活性氧化铝或无水硫酸钠，颗粒为2.5毫米，堆积密度为g∕L784。
所述纳米级气相二氧化硅的平均粒径为12纳米，比表面积为200±30㎡∕g，压实密度50g±10∕l, 比表面积为200±30㎡∕g，pH值为3.8-4.3，二氧化硅含量 99.8％。
所述碳化硅的颗粒尺寸为20微米，硅含量在97.5以上，sic含量为80-90％，耐火度﹥1790℃。
所述粘合剂可以选择木质素、酚醛树脂、纤维素或糊精。
所述纳米级绝热板的制作方法，其特征在于步骤如下：
步骤一，原料准备，检测原料的水分，密度，比表面积，细度，以及包装袋是否有破损和脱胶；
步骤二，原料干燥，将纳米级气相二氧化硅通过输送机输送到微波干燥机上，出料口物料的水分控制在千分之二以下；
步骤三，原料混合，将各原料在混合机中混合成物料，充分搅拌6分钟待用，混合机最好用双轴的。
步骤四，压板成型，将物料放入中托板模具中，启动15吨强力压板机将保温材料成型为板状；
步骤五，脱模装袋，将成型后的保温材料脱模，然后装入包装袋，并进入真空包装机封装，经过真空包装达到坚实度；
步骤六，真空密封，将包装袋内的空气全部抽出，将包装袋四周热压密封；
步骤七，包装入库；产品包装好后由人工或自动装箱并打包入库。一般20或25片一箱，最后码垛并用塑模包装或缠绕包装，并用吨托盘入库。
实施例二参见图2，它由无纺布包裹保温材料装入包装袋内真空密封制成，放入保温材料后将无纺布对应折叠并烫好，无纺布可由厂家加工好，尺寸由托板尺寸决定。产品生产速度快，粉尘少，操作方便。在生产步骤四中，在托板模具中可以铺好无纺布，将物料放入中托板模具中，启动压板机将保温材料成型为板状，然后将无纺布包裹好并密封烫好；在步骤五之后可以将托板模具上的多余粉料扫除，采用除尘收集法，并收集到储料罐中以备循环使用。
实施例三：
Figure 689282DEST_PATH_IMAGE001

Claims (10)

1.一种纳米级绝热板，其特征在于，其板体由保温材料装入包装袋内真空密封制成，所述保温材料的原料以重量计算的配合比如下：
纳米级气相二氧化硅：70%～80%；
增强纤维：           1%～3%；
远红外添加剂：       1%～3%；
碳化硅：            12%～18%；
干燥剂：           0.8%～1.2%；
粘合剂：             5%～10%；
导热系数≤0.008 W/（m·K）。
2.根据权利要求1所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述保温材料（2）是包裹在无纺布（7）里，再装入包装袋（1）内真空密封制成。
3.根据权利要求1或2所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述包装袋（1）是铝箔包装袋或玻纤铝箔包装袋。
4.根据权利要求1或2所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述远红外添加剂是YW-030远红外添加剂、YM-030远红外添加剂、WYI-010远红外添加剂，远红外添加剂的细度为1-30纳米，放射率为82-90％。
5.根据权利要求1或2所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述干燥剂是硅胶、蒙脱石粉、无水氯化钙、无水硫酸镁、碱石灰、活性氧化铝或无水硫酸钠，颗粒为2.5毫米，堆积密度为g∕L784。
6.根据权利要求1或2所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述纳米级气相二氧化硅的平均粒径为12纳米，比表面积为200±30㎡∕g，压实密度50g±10∕l, 比表面积为200±30㎡∕g，pH值为3.8-4.3，二氧化硅含量 99.8％。
7.根据权利要求1或2所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述碳化硅的颗粒尺寸为20微米，硅含量在97.5以上，sic含量为80-90％，耐火度﹥1790℃。
8.根据权利要求1或2所述的纳米级绝热板，其特征在于：所述粘合剂是木质素、酚醛树脂、纤维素或糊精。
9.一种权利要求1-8任意一项所述纳米级绝热板的制作方法，其特征在于步骤如下：
步骤一，原料准备，检测原料的水分，密度，比表面积，细度，以及包装袋是否有破损和脱胶；
步骤二，原料干燥，将纳米级气相二氧化硅通过输送机输送到微波干燥机上，出料口物料的水分控制在千分之二以下；
步骤三，原料混合，将各原料在混合机中混合成物料，充分搅拌均匀待用；
步骤四，压板成型，将物料放入中托板模具中，启动压板机将保温材料成型为板状；
步骤五，脱模装袋，将成型后的保温材料脱模，然后装入包装袋，并进入真空包装机封装；
步骤六，真空密封，将包装袋内的空气全部抽出，将包装袋四周热压密封；
步骤七，包装入库；产品包装好后由人工或自动装箱并打包入库。
10.一种权利要求9所述纳米级绝热板的制作方法，其特征在于：在步骤四中，在托板模具中铺好无纺布，将物料放入中托板模具中，启动压板机将保温材料成型为板状，然后将无纺布包裹好并密封烫好；在步骤五之后将托板模具上的多余粉料扫除，并收集到储料罐中以备循环使用。
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