CN104878662A - 一种真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 - Google Patents
一种真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104878662A CN104878662A CN201410072534.5A CN201410072534A CN104878662A CN 104878662 A CN104878662 A CN 104878662A CN 201410072534 A CN201410072534 A CN 201410072534A CN 104878662 A CN104878662 A CN 104878662A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- felt
- glass fiber
- short glass
- biosoluble
- inorganic cotton
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
本发明一种用于真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板,该毡是含有玻璃纤维的纤维毡;其中短切玻璃纤维80~99wt%、生物可溶无机棉1~20wt%、固化的胶粘剂0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数的延伸方向靠近该毡厚度方向、该毡的延伸平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向,且该毡X方向的平均抗拉断力大于Y方向的;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在上述两种单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;短切玻璃纤维平均直径为6.1~30μm、平均长度为2.5~25mm;生物可溶无机棉纤维直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均纤维长度为短切玻璃纤维的2~20倍。能有效避免或减少所产生的MMVFs纤维粉尘对人体的危害。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝热材料及其制备方法和使用该绝热材料的绝热产品。
背景技术
真空绝热板(英文全称Vacuum Insulation Panel,以下简称VIP)主要由芯部材料(以下简称芯材)、阻隔袋和吸气剂组成,其结构如图1和图1-1所示。阻隔袋11主要为高分子薄膜与特殊镀层薄膜或铝箔复合组成的包装袋,是VIP的关键部件,起着阻隔空气、水气等气体进入袋内,以达到真空绝热的目的;阻隔袋11的边缘有封边10。芯材12是VIP的核心,它由多层毡121叠置而成,起着骨架支撑、减少传热及有利于脱气等作用;吸气剂13主要为氧化钙型吸气剂或合金型吸气剂或氧化钙与合金型吸气剂,是VIP的重要部件,起着吸收袋内残留气体(包括水气、空气等)、包装袋渗漏入袋内的气体(包括水气、空气等),以维持或进一步提高袋内真空度,减少气体传热对VIP整体性能的影响。其中,导热系数是用来衡量VIP整体绝热性能的关键指标,导热系数高则绝热差,反之,则绝热好。
目前VIP的芯材中,毡由无机纤维(主要以人造无机纤维为主,如玻璃棉、矿(岩)棉等)通过湿法或干法制造而成,由于耐温较高、质硬、防火、成本较低、导热系数较好等而得到业界高度重视及应用。尤其以人造玻璃质纤维(英文全称Man-Made Vitreous Fibres,简称MMVFs)中传统的玻璃棉及或传统的矿(岩)棉为主要骨架构建材料通过湿法成型工艺进行生产制造这种毡。图2示出这种毡的显微结构,粗细不同的玻璃棉(矿棉和或岩棉)无规则地搅在一起,纤维分布紊乱,无胶粘剂仅靠纤维间交织接触紧密而成型。
传统的玻璃棉、矿(岩)棉均属于非连续玻璃纤维。非连续玻璃纤维是指熔融的玻璃液从熔池或熔炉流出后被外力(如气吹、辊甩等)作用并最终冷却成更细的线段式玻璃态纤维。然而,从传统的玻璃棉、矿(岩)棉的制造、二次加工、湿法成型过程、芯材切割、包装等工序都不程度的产生了纤维粉尘,这些纤维粉尘将在一定时间内悬浮在操作区及附近的空气当中。由于这些纤维粉尘的线径大多在1~6μm范围内,并且有一部分在3μm以下,极有可能被人体吸入。隶属于世界卫生组织(WHO)的国际癌症研究机构(IARC)曾将MMVFs分类为致癌危险程度分组的2B组(可能致癌物)。
为了判断纤维类物质是否可能致癌,国际上通行以其生物可溶性效果作为判断标准。生物可溶性效果可通过纤维在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis来表征,溶解速率常数计算公式如下:
式中:d0为纤维初始直径;
ρ为纤维初始密度;
M0为纤维初始质量;
M为纤维溶解后剩余的质量;
t为测定时间。
溶解速率常数Kdis(单位:ng/(cm2.hr))可以通过以上公式(1)用实验手段获得,根据计算出的Kdis就可以估算纤维在肺液中的停留时间。通过线性回归法,可得到半消失期t0.5与Kdis的数学关系式如下:
t0.5=e3.79×Kdis -0.708--------(2)
通过公式(2)计算出半消失期t0.5,与欧盟标准中的半消失期比较,评估纤维的生物可溶性。
模拟人体肺液通常采用Gamble溶液,其组成详见表1。配制溶液时控制溶液的PH值为7.35~7.45(人体肺液的PH值),根据PH值的要求,可以对这种溶液进行适当的改性。
表1标准Gamble溶液的化学组成(1000ml)
化学组成 | 质量(g) | 纯度(%) |
MgCl2·6H2O | 0.212 | ≥98.0 |
NaCl | 6.415 | ≥99.5 |
Na2HPO4 | 0.148 | ≥99.0 |
Na2SO4·2H2O | 0.179 | ≥99.0 |
CaCl2·4H2O | 0.318 | ≥96.0 |
NaHCO3 | 2.703 | ≥99.8 |
酒石酸钠 | 0.180 | ≥98.0 |
柠檬酸钠 | 0.186 | ≥99.0 |
乳酸钠 | 0.175 | 50.0~60.0 |
丙酮酸钠 | 0.172 | ≥99.0 |
甘氨酸 | 0.118 | ≥99.0 |
所选用化学试剂均为化学纯
纤维在模拟人体肺液(Gamble溶液)的溶解性实验装置如图3所示。盛有水11的水槽1中放置盛有模拟人体肺液21(Gamble溶液)的容器2。第一管道3的一端伸入容器2的底部,另一端连通电子蠕动泵4的进口,电子蠕动泵4的出口连通装被测纤维粉51的试管瓶5的进口。试管瓶5的出口处设过滤棉52并经第二管道6连通到容器2。
被测纤维在模拟人体肺液21(Gamble溶液)的测试过程为:将被测纤维研磨成粉末状(临界粒度为100μm)后,取1g放入试管瓶5中,使纤维粉51浸在Gamble溶液中,控制溶液温度为36.5~37.5℃,流速控制在15ml/h进行纤维的溶解性实验。实验时间分别为72h。溶解过程中每隔24h收集Gamble溶液10ml,用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测定溶液中的离子浓度。实验结束后,将试管瓶5中的纤维经过滤煅烧后,精确测定溶解后的质量。
规定无机棉纤维在Gamble溶液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)(即半消失期t0.5≤12.5天);这样的无机棉纤维容易溶解于生物体液中,不至于对生物体构成危害,是生物可溶无机棉。
生物可溶无机棉在Gamble溶液中浸泡后表现出明显的溶解性能,图4和图5显示了溶解前、后的真实效果。
欧盟(包括德国)对MMVFs(纤维)进行归类中提到一个生物实验----肺部注入残留实验,并且规定满足纤维在实验鼠肺中的半消失期小于40天,可归入不分类为致癌物。肺部注入残留实验通常做法是:通过气管内滴注法将2mg WHO纤维(L>5μm,D<3μm,L/D>3/1)注入每只老鼠体内,收集滴注后3个月内的残留纤维相关数据进行分析,即可得到纤维在实验鼠肺中的半消失期。(注:WHO为世界卫生组织的英文缩写,L为纤维长度,D为纤维直径)
虽然国际癌症研究机构于2001年将MMVFs由致癌危险程度分组的2B组(可能致癌物)升级为的3组(不分类为致癌物),但在欧盟(包括德国)仍执行比IARC更严格的分类,即仍将MMVFs归类为3类(可能致癌物)。由此可见,这些被人体吸入的纤维粉尘极有可能对人体健康构成潜在风险,及导致肺癌等病变的可能性增加。因而,寻找一种健康环保VIP用芯材,其制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的MMVFs(纤维)均能有效避免或有效减少对人体健康造成危害,将是该行业以人为本、大规模生产面临的较为凸出的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种用于真空绝热板的毡,能有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的MMVFs(纤维)粉尘对人体健康造成的危害,又能达到降低成本、提高性能的效果。
本发明另一目的是提供上述用于真空绝热板的毡的制备方法。
本发明再一目的是提供一种使用上述毡的真空绝热板。
本发明的技术方案是:一种用于真空绝热板的毡,是含有玻璃纤维的纤维毡;其中短切玻璃纤维占80~99wt%、生物可溶无机棉占1~20wt%、固化的胶粘剂占0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;短切玻璃纤维的直径为6.1~30μm、长度为2.5~25mm;生物可溶无机棉的平均直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均长度为短切玻璃纤维长度的2~20倍;生物可溶无机棉指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)和/或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天的玻璃棉或耐高温棉中的任一种或一种以上的混合物。
熔融的玻璃液从熔池或熔炉流出后被一定速度的向下拉引力牵伸作用并最终冷却成更细的连续式玻璃态纤维,即连续玻璃纤维。连续玻璃纤维在制造过程中通常都是由成百上千根单丝组成。短切玻璃纤维是由连续玻璃纤维经切断机器按一定长度切断而成,也有人称之为“短切丝”。短切玻璃纤维的平均纤维直径大于6μm,符合欧盟在其危险品指南(Directive97/69/EC)中对的平均纤维直径>6μm的MMVFs(纤维)归入0类(不分类为致癌物)的规定,即不会对人体健康构成危险。如果玻璃纤维的平均纤维直径大于30μm,相同厚度纤维毡制品中纤维层数减少,传热路径变短,骨架传热增加,同时纤维间的空隙明显增大,气体分子间相互碰撞机率增加,总的隔热性能变差。短切玻璃纤维长度小于2.5mm,纤维毡的强度会变差,且短切玻璃纤维在毡中立着的机率会增加,不利于连续生产和制品隔热。如果短切玻璃纤维长度大于25mm,分散成单丝有困难,纤维利用率下降。
无机棉是由很多非连续无机纤维组成,外观呈棉状,故此得名。非连续无机纤维也称之为无机棉纤维。生物可溶无机棉的生物可溶性是指无机棉纤维能够在循环的生理肺液或体液中较快地发生溶解、降解等行为以及这种行为的产物被生物体吸收利用或通过生物体自身循环体系排除体外而不对生物体产生危害的性能。
单丝,顾名思义,是指单独一根纤维的意思。
本发明的毡中的这种短切玻璃纤维的平均纤维直径大于公认无机纤维的有害的平均纤维直径范围,不会对人体健康构成危害。生物可溶无机棉的平均纤维直径虽然可能落入有害的平均纤维直径的范围,也不会对人体健康构成危害。因为:粘结有胶粘剂的细小无机棉纤维被人体吸入后,其绝大多数是由于无机棉纤维表面上粘结剂的含量极少以致纤维间粘结强度差、易被外力撞落,而这种无机棉纤维会因为纤维表面很大部分未覆盖胶粘剂的裸露区域不断被溶解、断裂成更短的纤维最终被人体巨噬细胞清除出体内。
本发明的毡中的生物可溶无机棉在模拟人体肺液Gamble溶液中的溶解速率常数优选Kdis≥100ng/(cm2.hr)和/或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天;都符合国际特别是欧盟相关的规定,更容易溶解于生物体液中,不至于对生物体构成危害。所以,本发明的毡能有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的MMVFs(纤维)粉尘对人体健康造成的危害。
短切玻璃纤维对毡的制造起着骨架的作用,生物可溶无机棉对毡的制造起着加强筋、线的重要作用。我们通过大量的实验发现:短切玻璃纤维占毡的比例对毡的性能起着关键的影响,如短切玻璃纤维比例小于80wt%,意味着生物可溶无机棉的比例要增加,生物可溶无机棉由于本身细而弯曲,会增加短切玻璃纤维间的点接触和骨架搭接,使得传热沿着毡厚度方向的传热增多,导致毡整体隔热性能变差、且由于生物可溶无机棉价格相对较贵而使毡成本增加。如果生物可溶无机棉比例小于1wt%,则短切玻璃纤维间搭接生物可溶无机棉的数量明显减少,筋、线缠绕、增强、固定的效果削弱,纤维毡的强度将更多的依靠提高胶粘剂的含量来实现,从而影响制品的性能及成本的增加。
毡中生物可溶无机棉的平均纤维直径会比短切玻璃纤维的平均纤维直径小2倍以上,且生物可溶无机棉的平均纤维长度超过短切玻璃纤维的平均纤维长度的1倍以上;这样的生物可溶无机棉就能有如细绳、细线一样穿绕、搭接在较粗的短切玻璃纤维之间,并在所有纤维之间的接触处和或间隙较陕窄处通过胶粘剂进行粘结、固定,这样由于生物可溶无机棉的存在,使得短切玻璃纤维间强度获得了显著的提升,有利于毡进行连续、稳定、大批量生产,同时控制生物可溶无机棉占毡的合适比例亦能使毡具有较好的绝热性能。
生物可溶玻璃棉、生物可溶耐高温棉的纤维脆性相对不大,且纤维相对较细长,更容易起到筋、线的效果。
胶粘剂与纤维粘结紧密,不单独存在,不会对人体健康构成危害。人体能吸入的粘结有胶粘剂的细小纤维为生物可溶无机棉纤维,其绝大多数是由于纤维表面上粘结剂的含量极少以致纤维间粘结强度差、易被外力撞落,而这种纤维会因为纤维表面很大部分未覆盖胶粘剂的裸露区域不断被溶解、断裂成更短的纤维最终被人体巨噬细胞清除出体内。
另外胶粘剂主要起着增强毡强度的作用,以便毡能够连续、稳定生产并在后续工序中有足够强度进行VIP制作,其在毡中所占的比例应在满足生产强度的情况下尽量低,以减少胶粘剂在毡内部纤维间粘接处形成的热传导及避免或减少胶粘剂中可能存在的不稳定成分在真空下释放出来所导致气体传热。我们经大量的辛苦实验发现,胶粘剂占毡的比例大于11.1wt%时,胶粘剂在毡内部纤维间粘接处的覆盖面积和胶粘剂的体积都增加,以及胶粘剂中可能存在的不稳定成分在真空下更多释放,使得毡在真空下隔热性能明显下降。相反,胶粘剂占毡的比例小于0.1wt%时,胶粘剂对毡强度的贡献相当有限,毡制造及后续工序都面临毡松散、易断、难连续、操作性差等问题,VIP产能受严重影响。
所述短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维。
无碱玻璃纤维的碱金属氧化物R2O含量一般小于1wt%。,中碱玻璃纤维的碱金属氧化物R2O含量大多为11~13wt%。无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维各方面性能均较稳定,耐水、耐潮湿均较好,有利于湿法生产和制品存放。高碱玻璃纤维不耐水侵蚀,也不耐大气中水分侵蚀,制品脆化很快,强度几乎丧失而不能实际应用。
所述短切玻璃纤维的含水率为5~15wt%。
如果短切玻璃纤维含水率小于5wt%,短切玻璃纤维偏干硬,分散性差;相反,如果短切玻璃纤维含水率大于15wt%,其分散效果已无多大变化,反尔造成浪费;同时极易出现短切玻璃纤维上面的水在包装袋内自上而下流动而积沉底部,形成包装袋内上部偏干、下部偏湿的明显差距,给生产中有效纤维量投放控制造成不利影响。
所述短切玻璃纤维表面有含量为0.01~2.5wt%的浸润剂。
浸润剂是在玻璃纤维拉丝制造中添加的。短切玻璃纤维表面浸润剂含量是指浸润剂中各成分占短切玻璃纤维总重的重量比。如果浸润剂含量在0.01wt%以下,浸润剂在玻璃纤维表面覆盖程度减弱,玻璃纤维的拉丝制造稳定性变差,纤维易造成断丝、散丝致成品率下降。如果浸润剂含量在2.5wt%以上,则浸润剂的用量加大,玻璃纤维成本增加,且会在后续毡制备中因进入循环的白水中的浸润剂数量多而影响白水活性。所以本规定有利于在保证短切玻璃纤维性能情况下,降低成本。
所述胶粘剂为乳液型有机胶粘剂或水溶液型的有机胶粘剂中的一种或一种以上的组合。
水溶型有机胶粘剂和乳液型胶粘剂大多为水溶性的,无溶剂或溶剂用量极少,且能与水按一定比例互配,具有较好的流动性及浓度可调节性,能兼具均匀性、浸透性、操作性和循环性等方面需求;它们在常温下一般都有较长的贮存期,较稳定,生产实用性好。
所述胶粘剂中总挥发性有机化合物(TVOC)含量为120g/L以下,苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和为300mg/Kg以下,游离甲醛为100mg/Kg以下。
这样,总挥发性有机化合物可以在胶粘剂固化过程及VIP制造过程较快地除去,以避免或尽量减少在VIP内再释放,从而保证VIP的性能最佳与稳定。
所述生物可溶无机棉各组成成分重量百分比含量为:SiO2为50~80wt%;CaO为10~40wt%;MgO为1~30wt%;ZrO2为0~2wt%;Al2O3为0~2wt%;Na2O为1~5wt%,K2O为0~1wt%;杂质Fe2O3+TiO2+B2O3+P2O5+BaO等为0~1wt%;其中,CaO+MgO为11~45wt%。
SiO2为50~80wt%。SiO2是无机棉所含有的主要氧化物,是纤维玻璃形成骨架的主体,由它组成的结构骨架有利纤维的弹性和化学稳定性。但是,如果SiO2含量大于80wt%,原料熔化困难,纤维较难成纤。如果SiO2含量小于50wt%,MgO、CaO含量将增加,会导致纤维结晶相增多,纤维性能下降;
CaO为10~40wt%。CaO的主要作用是稳定剂,即增加纤维玻璃的化学稳定性和机械强度。不过,如果CaO含量大于40wt%,纤维晶相将增多,不利于形成坚固的骨架,纤维易发脆强度、韧性变差。如果CaO含量小于10wt%,则不利于纤维在体液中溶解,同时熔体粘度变大成纤变得困难;
MgO为1~30wt%。MgO常用于取代部分CaO,以降低纤维玻璃析晶能力和调整玻璃的料性。如果MgO含量大于30wt%,反而增大了玻璃析晶倾向,不利于熔体形成纤维并容易产生渣球。如果MgO含量小于1wt%,则生物可溶性降低,抑制成纤过程微晶生成效果将变差;
CaO+MgO为11~45wt%。如果MgO+CaO含量大于45wt%,成纤过程潜在的晶相明显增多,纤维变得不稳定,耐用性变差。如果MgO+CaO含量小于11wt%,则纤维在体液中变得难溶,生物可降解性严重下降,也不利于熔体纤维化;
ZrO2为0~2wt%。虽然ZrO2能显著增大玻璃的粘度,并适当降低热膨胀系数,但当ZrO2含量超过2wt%时,将很不利于纤维在人体内溶解,生物可溶性明显降低;
Al2O3为0~2wt%。Al2O3在纤维玻璃中能提高其熔化温度和粘度,也能提高玻璃的强度、化学稳定性及加快玻璃成型等,所以,Al2O3含量应尽量低,当Al2O3含量超过2wt%时,增加稳定性的纤维骨架在人体内溶解性变差,生物可溶性降低,同时也增加了熔体成纤的困难度;
Na2O+K2O为0~6wt%。Na2O、K2O是纤维玻璃良好的助熔剂,可以降低熔化温度、熔体粘度、加宽成型温度范围,但同时又降低了纤维的化学耐久性、耐热性及机械强度等。相比其助熔效果来讲,纤维的使用性更加重要,因此Na2O+K2O含量还是应尽量低,当超过6wt%,纤维的化学稳定性和使用温度均会降低,会使纤维变得易水解及耐温性变差;
杂质(Fe2O3+TiO2+B2O3+P2O5+BaO等)为0~1wt%。当杂质(Fe2O3+TiO2+B2O3+P2O5+BaO等)含量超过1wt%时,会干扰熔体内各组分的相互作用、反应,影响纤维性能等。
该生物可溶无机棉具备较好的生物可溶解性能,能在进入生物体内后被快速的溶解、分解最后被清除出体外。同时,该生物可溶无机棉还具有析晶少、易成纤、脆性低及在毡成型时不易水解、溶断等特点。
一种用于真空绝热板的毡的制备方法,包含以下步骤:
步骤一,配制白水;由0.1~1wt%增稠剂、0~0.2wt%消泡剂、0~1wt%分散剂、0~0.2wt%防腐剂与清水均匀混合,制成白水;
步骤二,纤维分散;将占80~99wt%的直径为6.1~30μm、长度为2.5~25mm的短切玻璃纤维和占1~20wt%的平均直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均长度为短切玻璃纤维长度2~20倍的生物可溶无机棉磅重后,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为1~5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中搅拌均匀;短切玻璃纤维与生物可溶无机棉在白水中分散得浓浆;将上述浓浆泵入配浆池按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.1~0.9wt%的比例添加白水进行混合稀释并搅拌均匀,使纤维进一步分散,得稀释浆料;生物可溶无机棉指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)和/或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天的玻璃棉或耐高温棉中的任一种或一种以上的混合物;
步骤三,除渣;将稀释浆料泵入除渣器除去渣球后得除渣浆料,除渣浆料泵入贮浆池;
步骤四,二次稀释;按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.01~0.6wt%的比例将除渣浆料在离心浆料输送泵内与白水再次进行混合稀释和搅拌均匀,使其中短切玻璃纤维和生物可溶无机棉完全、彻底单丝化,得二次稀释浆料;离心浆料输送泵的叶轮转速为300~1500r/min;
步骤五,成型;将二次稀释浆料送入成型机上上网成形并经过负压脱水后制成厚度均匀的连续的半湿毡;半湿毡的含水量为45~73%;
步骤六,施胶;将半湿毡送入施胶区以淋浸方式或喷雾对半湿毡施乳液型有机胶粘剂或水溶液型的有机胶粘剂,并通过调整施胶区网下负压抽空力度控制胶在半湿毡中的含量,同时也使胶能穿透毡层、浸润每一根纤维、较均匀的分布在半湿毡中得施胶半湿毡;施胶半湿毡的含胶液量为45~75wt%;胶粘剂可通过加水稀释进行固含量调整;
步骤七,固化;将施胶半湿毡引入温度范围为125~300℃的多段控温烘道内加热烘干、使胶粘剂固化,即得连续的干毡;干毡的水分含量为1%以下;干毡中短切玻璃纤维占80~99wt%、生物可溶无机棉占1~20wt%、固化的胶粘剂占0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以沿该毡厚度方向延伸的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;
步骤八,整理;将连续的干毡送入裁切机按所需规格裁切成干毡片,再将干毡片按规定的层数叠摞整齐,整理成所需的用于真空绝热板的芯材。
所述步骤二中使用的生物可溶无机棉中渣球含量≤10wt%。
生物可溶无机棉中的渣球含量应尽量低,如果渣球含量在10%以上,生产过程使用除渣器难以完全去除,仍然会有一部分残留在纤维毡制品中,并在以后制造VIP的工序中极有可能刺穿或刺伤芯材外面的阻隔包装袋,影响VIP的隔热性能。
一种真空绝热板,由芯材、阻隔袋及吸气剂组成;芯材放置在阻隔袋内,吸气剂放置于芯材内部,阻隔袋内抽真空;吸气剂为氧化钙或钡锂合金中的一种或一种以上的组合;芯材由多层毡叠置而成;该毡为含有玻璃纤维的纤维毡,其中短切玻璃纤维占80~99wt%、生物可溶无机棉占1~20wt%、固化的胶粘剂占0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以沿该毡厚度方向延伸的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;短切玻璃纤维的直径为6.1~30μm、长度为2.5~25mm;生物可溶无机棉的平均直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均长度为短切玻璃纤维长度的2~20倍;生物可溶无机棉指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)和或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天的玻璃棉或耐高温棉中的任一种或一种以上的混合物;阻隔袋为由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙和聚乙烯五层结构复合而成的双面复合材料制成的包装袋;阻隔袋内的真空值小于或等于25Pa。
本发明用于真空绝热板的毡,由短切玻璃纤维作骨架、生物可溶无机棉作加强筋线、胶粘剂作固定制备而成的毡,不仅具有对环境、生物体不构成危害等良好的绿色环保性能,又兼具高效的绝热保温性能,且强度好、适合连续大批量进行工业生产,是综合性能优秀的绝热材料。
本发明用于真空绝热板的毡的制造方法,先将短切玻璃纤维和生物可溶无机棉放在盛有相对少量白水的打浆罐中搅拌均匀,制成浓浆;可以快速地使短切玻璃纤维和生物可溶无机棉分散于白水形成浓浆,再将该浓浆转移到更大的配浆池中添加更多量白水搅拌均匀,使短切玻璃纤维和生物可溶无机棉进一步分散在白水中。可以使生物可溶无机棉中的渣球与正常的纤维分离开,为下一步的除渣器去渣打好基础。这种打浆罐和配浆池分别不同浓度两次稀释搅拌的方式,可以比直接稀释浆料的浓度进行搅拌节省大量的搅拌时间,提高生产效率。去除渣球后的浆料在造纸行业使用的离心浆料输送泵内与白水混合稀释搅拌,在短切玻璃纤维和生物可溶无机棉彻底单丝化的过程中,完成生物可溶无机棉单丝对短切玻璃纤维的穿绕或搭接或交织,使生物可溶无机棉起到筋、线加强的作用。然后借鉴造纸工艺,用斜网成型机或圆筒成型机制造半湿毡,再将半湿毡施胶和烘干,使胶粘剂固化,即得连续的干毡。所以本方法能获得可有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的MMVFs(纤维)粉尘对人体健康危害的VIP所需的合格毡。本方法生产的毡中,短切玻璃纤维、生物可溶无机棉和胶粘剂占毡比例均满足优选要求,所有纤维绝大多数以单丝化形式存在,胶粘剂未单独存在而是粘附在纤维间及纤维上,毡厚度均匀、表面平整,毡强度完全满足自身连续生产及VIP制造所需,毡耐温性同样达到VIP制造及应用所需,最关键的是毡在具备高效绝热、保温性能的同时也具备了对生物体不构成危害的绿色环保特性。
本发明真空绝热板采用上述的毡,能有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的MMVFs(纤维)粉尘对人体健康造成的危害。相比于采用现有技术毡的真空绝热板,导热系数可以降低1mw/(m·k)以上。
附图说明
图1为真空绝热板的结构示意图。
图1-1为图1中A-A向的剖面结构示意图。
图2为传统玻璃棉、矿(岩)棉制得的用于真空绝热板的毡的显微结构图。
图3为生物可溶无机棉溶解性实验装置示意图。
图4为生物可溶无机棉溶解前的显微结构图。
图5为生物可溶无机棉在Gamble溶液中溶解后的显微结构图。
图6为本发明用于真空绝热板的毡的制备方法的工艺流程示意图。
图7为毡制备工序中成型、施胶、固化工序示意图。
图8为本发明用于真空绝热板的毡一个实施例的放大1500倍的显微结构图。
图9为本发明用于真空绝热板的毡一个实施例的放大250倍的显微结构图。
图10为本发明用于真空绝热板的毡中短切玻璃纤维分布示意图。
图10-1为图10中俯视该毡的延伸平面得到的平面示意图。
图10-1-1为图10-1中A’处的局部放大示意图。
图10-2为图10中毡厚度方向的结构示意图。
图10-2-1为图10-2中B处的局部放大示意图。
具体实施方式
一、实施例一
本发明用于真空绝热板的毡一个实施例,该毡由短切玻璃纤维、生物可溶无机棉和胶粘剂组成,其中:短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维,R2O含量0.85wt%,平均纤维直径6.1μm,平均纤维长度15mm,浸润剂含量0.05wt%,含水率9.6wt%。生物可溶无机棉为生物可溶耐高温棉,软化点950℃,平均纤维直径1μm,平均纤维长度30mm,渣球含量1wt%,模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为225ng/(cm2.hr),该生物可溶耐高温棉的组分为68wt%SiO2、10wt%CaO、21wt%MgO、0.8wt%ZrO2、0.2wt%杂质。胶粘剂为20wt%聚乙烯醇树脂水溶液,牌号0388,由上海东虎实业公司制造。
制备该毡的过程,请参看图6:
配制白水;白水是通过将增稠剂甲基纤维素与清水均匀混合配成增稠剂浓度0.5wt%的溶液,后加入0.1wt%消泡剂(AGTAN281,德国明凌化工集团制造)、0.5wt%分散剂(EDAPLAN480,德国明凌化工集团制造)和0.1wt%防腐剂(百菌清,山东汉高生物工程公司制造),继续搅拌均匀后制备而得。
步骤S1,纤维分散;将85质量份的上述短切玻璃纤维和10质量份的上述生物可溶无机棉磅重后,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中搅拌均匀。短切玻璃纤维与生物可溶无机棉在白水中分散得浓浆。
步骤S2,稀释;将上述浓浆泵入配浆池,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.9wt%的比例添加白水进行混合稀释并搅拌均匀,使纤维进一步分散,得稀释浆料。
步骤S3,除渣;将稀释浆料泵入除渣器除去渣球后得除渣浆料,除渣浆料泵入贮浆池。
步骤S4,二次稀释;按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.6wt%的比例将除渣浆料在离心浆料输送泵内与白水再次进行混合稀释和搅拌均匀,使其中短切玻璃纤维和生物可溶无机棉完全、彻底单丝化,得二次稀释浆料;离心浆料输送泵的叶轮转速为900r/min。此工序一般混合稀释时间很短,主要是在离心浆料输送泵的泵区内通过叶轮较高速旋转混合完成。离心浆料输送泵在造纸行业被称为无堵塞纸浆泵。
步骤S5,成型;将二次稀释浆料送入斜网成型机上网成形并经过负压脱水后制成厚度均匀的连续的厚度约0.2mm的半湿毡。半湿毡的含水量为45%。斜网成型机的结构请参看图7中成型段。斜网成型机是移置造纸的设备,主要由网前箱、聚酯材料成型网和真空箱组成,其斜长网的倾斜角度一般为15~35°。网前箱起着对二次稀释浆料整流、稳流的作用。真空箱连接着抽真空机组,起着真空抽吸的作用。当浆料送到斜网上,经真空抽吸,大部分水通过网带的间隙被真空箱抽走,纤维沉积于网带上形成毡坯。毡坯含水量较高,故需再经过二次真空脱水,得到含水量适中的湿纤维毡后,进入下一工序。
步骤S6,施胶;将上述胶粘剂与清水再稀释为固含量10wt%胶粘剂溶液。将半湿毡送入施胶区以淋浸方式将配制好的胶粘剂溶液施加于半湿毡上,并通过调整施胶区网下负压抽空力度控制胶粘剂在半湿毡中的含量,并控制半湿毡含胶粘剂溶液的量在55wt%,同时也使胶粘剂溶液能穿透毡层、浸润每一根纤维、较均匀的分布在半湿毡中得施胶半湿毡。施胶区的结构请参看图7中的浸胶段。半湿毡含胶液量太高则后续烘干较困难且增加燃料消耗,含胶液量太低则毡湿强度差、易断且需加大抽真空机组投入。
步骤S7,固化;将施胶半湿毡引入温度范围为125~250℃的多段控温烘道内加热烘干、使胶粘剂固化,即得连续的厚度0.25mm的干毡。干毡的厚度采用100KPa测厚仪测试。烘道内温度以不使毡烘干后胶明显变色为准。温度过高则胶的性能会下降,对纤维毡制品不利。温度过低则毡未完全烘干,强度差,连续生产困难,且会影响VIP制造及质量。干毡的水分含量为0.9wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占85wt%、生物可溶无机棉占10wt%、固化的胶粘剂占5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。胶粘剂起着粘结纤维、固定毡体骨架,最终提高干毡强度、韧性及硬挺度的作用。烘道的结构请参看图7中的固化段。
步骤S8,整理;将连续的干毡送入裁切机按所需规格(本实施例中为300mm×300mm)裁切成干毡片(毡),再将干毡片按规定的层数(本实施例中为40层)叠摞整齐,整理成所需的用于VIP的芯材。
这种健康环保的VIP用毡,主体材料短切玻璃纤维仍属于MMVFs(纤维)类,但并非传统的玻璃棉和传统的矿(岩)棉,其微观结构如图8、图9所示。图8是在电子显微镜下放大1500倍,得到的微观的真实效果图,能看得到短切玻璃纤维81以单丝化形式分布存在,无机棉82以单丝化形式穿绕、搭接、交织相邻的短切玻璃纤维81,胶粘剂83以固化形式分散在短切玻璃纤维81的单丝与无机棉82单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。图9是在电子显微镜下放大250倍,得到的稍宏观的真实效果图,能看得到短切玻璃纤维91单丝有一定倾斜,短切玻璃纤维91单丝间在三维空间内相互交叉。无机棉92纤维单丝有如筋、线般分布存在于短切玻璃纤维91单丝间。
如图10、图10-1和图10-1-1,俯视该毡的延伸平面得到的平面1211取区域A’作放大观察,平面1211内短切玻璃纤维与X方向呈小于45°夹角的分布相对多些,与Y方向呈小于45°夹角的分布相对少些(如图10-1-1中靠近Y方向的纤维1011、1012、1013、1014、1015明显少于靠近X方向的未加标号的纤维)。这使得芯材在X方向的强度(平均抗拉断力)相对好些,在Y方向的强度(平均抗拉断力)相对差些。同时,如图10、图10-2和图10-2-1所示,在毡的侧面1212取区域B作放大观察,短切玻璃纤维与该毡使用时的平面(XY平面)呈小于45°夹角的分布相对多些,与该毡厚度方向呈小于45°夹角的分布相对少些(如图10-2-1中靠近厚度方向的纤维1021、1022明显少于靠近XY平面的未加标号的纤维)。在毡的另侧面1213,短切玻璃纤维的分布与在此侧面1212的分布大致相同。
采用本实施例芯材制备两种VIP,进行对比:
第一种,不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材(40层300mm×300mm×0.25mm干毡),在105℃条件下烘烤30min。烘烤完毕,取出、叠齐后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、铝箔、尼龙、聚乙烯(PE)等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
第二种,有放吸气剂的VIP。取本实施例芯材(40层300mm×300mm×0.25mm干毡),于边侧开一个可放一个吸气剂大小(Ф30mm、厚8mm)的圆形盲孔(如图1所示,该盲孔13的中心与该芯材12边缘的距离L为35mm),在105℃条件下烘烤该芯材30min。烘烤完毕,取出、叠齐后,将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法为:采用国产JW-Ⅲ型热流计式(稳态)导热仪进行测试,设置其冷板温度5℃,热板温度35℃,测试时间1h,即得VIP导热系数。测试结果,第一种VIP的导热系数1.85mw/(m·k);第二种VIP的导热系数1.80mw/(m·k)。
采用传统玻璃棉制成的VIP芯材,按照上述规格和参数制成上述两种对照VIP,用上述方法测试这两种对照VIP的绝热性能,第一种对照VIP的导热系数3.26mw/(m·k);第二种对照VIP的导热系数3.14mw/(m·k).可见,第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.41mw/(m·k);第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.34mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
二、实施例二
本发明用于真空绝热板的毡第二个实施例中:短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维,R2O含量0.85wt%,平均纤维直径15μm,平均纤维长度3mm,浸润剂含量0.5wt%,含水率6wt%。生物可溶无机棉为生物可溶玻璃棉,软化点500℃,平均纤维直径在3μm,平均纤维长度50mm,渣球含量4.5wt%,实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天。胶粘剂为20wt%聚乙烯醇树脂水溶液,牌号0388,由上海东虎实业公司制造。
制备该毡的过程如第一个实施例,其中:
配制白水时,白水是通过将增稠剂甲基纤维素与清水均匀混合配成增稠剂浓度0.05wt%的溶液,后加入0.2wt%消泡剂(AGTAN281)、1wt%分散剂(EDAPLAN480),继续搅拌均匀后制备而得。
纤维分散时,将85质量份的上述短切玻璃纤维和10质量份的上述生物可溶无机棉,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为2.5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中。
稀释时,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.45wt%的比例添加白水。
二次稀释时,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.1wt%的比例将除渣浆料在离心浆料输送泵内与白水再次进行混合稀释。离心浆料输送泵的叶轮转速为1500r/min。
成型时,将二次稀释浆料送入圆筒成型机上网成形并经过负压脱水后制成厚度均匀的连续的厚度约0.1mm的半湿毡。半湿毡的含水量为45%。
施胶时,将上述胶粘剂与清水再稀释为固含量15wt%胶粘剂溶液。控制半湿毡含胶粘剂溶液的量在55wt%。
固化时,多段控温烘道内温度范围为125~225℃,得连续的厚度0.15mm的干毡;干毡的水分含量为0.9wt%以下。干毡中短切玻璃纤维占85wt%、生物可溶无机棉占10wt%、固化的胶粘剂占5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
整理时,干毡片规格为300mm×300mm,67层干毡片叠摞成所需的用于VIP的芯材。
采用本实施例芯材制备不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,
装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,导热系数1.91mw/(m·k),比第一种对照VIP可降低1.35mw/(m·k);绝热性能的提高相当明显。
三、实施例三
本发明用于真空绝热板的毡第三个实施例中:短切玻璃纤维为中碱玻璃纤维,R2O含量12wt%,平均纤维直径30μm,平均纤维长度25mm,浸润剂含量1.5wt%,含水率14wt%。。生物可溶无机棉为生物可溶玻璃棉,软化点550℃,纤维平均直径在8μm,纤维平均长度200mm,渣球含量8wt%,Kdis为195ng/(cm2.hr),实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天。胶粘剂为20wt%聚乙烯醇树脂水溶液,牌号0388,由上海东虎实业公司制造。
制备该毡的过程如第一个实施例,其中:
配制白水时,白水是通过将增稠剂甲基纤维素与清水均匀混合配成增稠剂浓度1wt%的溶液,后加入0.2wt%防腐剂(百菌清),继续搅拌均匀后制备而得。
纤维分散时,将85质量份的上述短切玻璃纤维和10质量份的上述生物可溶无机棉,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为1wt%的比例与白水一起投入打浆罐中。
稀释时,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.1wt%的比例添加白水。
二次稀释时,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.01wt%的比例将除渣浆料在离心浆料输送泵内与白水再次进行混合稀释。离心浆料输送泵的叶轮转速为1500r/min。
成型时,制成厚度均匀的连续的厚度约0.1mm的半湿毡。半湿毡的含水量为45%。
施胶时,将上述胶粘剂与清水再稀释为固含量10wt%胶粘剂溶液。控制半湿毡含胶粘剂溶液的量在55wt%。
固化时,多段控温烘道内温度范围为125~225℃,得连续的厚度0.15mm的干毡;干毡的水分含量为0.9wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占85wt%、生物可溶无机棉占10wt%、固化的胶粘剂占5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
整理时,干毡片规格为300mm×300mm,67层干毡片叠摞成所需的用于VIP的芯材。
采用本实施例芯材制备不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、铝箔、尼龙、聚乙烯(PE)等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,导热系数1.98mw/(m·k),比第一种对照VIP可提高1.28mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
四、实施例四
本发明用于真空绝热板的毡第四个实施例中:短切玻璃纤维为中碱玻璃纤维,R2O含量12wt%,平均纤维直径24μm,平均纤维长度22mm,浸润剂含量1.5wt%,含水率14wt%。生物可溶无机棉为生物可溶耐高温棉,软化点1000℃,纤维平均直径在6μm,纤维平均长度150mm,渣球含量6wt%,Kdis为175ng/(cm2.hr)。该生物可溶耐高温棉的玻璃组分为56wt%SiO2、30wt%CaO、10wt%MgO、0.5wt%Al2O3、3wt%(Na2O+K2O)、0.5wt%杂质。胶粘剂为纯丙乳液(乳液型有机胶粘剂),牌号S-05,固含量50wt%。由南通生达化工公司制造。
制备该毡的过程如第一个实施例,其中:
成型时,制成厚度均匀的连续的厚度约0.4mm的半湿毡。半湿毡的含水量为55%。
施胶时,将上述胶粘剂与清水再稀释为固含量10wt%胶粘剂溶液。控制半湿毡含胶粘剂溶液的量在65wt%。
固化时,多段控温烘道内温度范围为150~250℃,得连续的厚度0.45mm的干毡;干毡的水分含量为0.5wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占85wt%、生物可溶无机棉占10wt%、固化的胶粘剂占5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
整理时;干毡片规格为600mm×600mm,22层干毡片叠摞成所需的用于VIP的芯材。
采用本实施例芯材制备两种VIP,进行对比:
第一种,不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
第二种,有放吸气剂的VIP。取本实施例芯材于边侧开一个可放一个吸气剂的圆形盲孔,在105℃条件下烘干后,将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,第一种VIP的导热系数1.97mw/(m·k);第二种VIP的导热系数1.94mw/(m·k)。第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.29mw/(m·k);第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.20mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
五、实施例五
本发明用于真空绝热板的毡第五个实施例中:短切玻璃纤维为中碱玻璃纤维,R2O含量12wt%,平均纤维直径24μm,平均纤维长度22mm,浸润剂含量1.5wt%,含水率14wt%。。生物可溶无机棉为生物可溶玻璃棉,软化点550℃,纤维平均直径在8μm,纤维平均长度200mm,渣球含量8wt%,Kdis为195ng/(cm2.hr)。胶粘剂为:互配溶液(20wt%聚乙烯醇树脂水溶液:苯丙乳液=1:1),其中,聚乙烯醇树脂,牌号0388,由上海东虎实业公司制造;苯丙乳液,牌号7513B,固含量40wt%。由常熟新华化工公司制造。
制备该毡的过程如第一个实施例,其中:
成型时,制成厚度均匀的连续的厚度约0.8mm的半湿毡。半湿毡的含水量为70%。
施胶时,将上述胶粘剂与清水再稀释为固含量5wt%胶粘剂溶液。控制半湿毡含胶粘剂溶液的量在72wt%。
固化时,多段控温烘道内温度范围为175~300℃,得连续的厚度0.85mm的干毡;干毡的水分含量为1wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占85wt%、生物可溶无机棉占10wt%、固化的胶粘剂占5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。胶粘剂起着粘结纤维、固定毡体骨架,最终提高干毡强度、韧性及硬挺度的作用。
整理时,干毡片规格为800mm×1800mm,12层干毡片叠摞成所需的用于VIP的芯材。
采用本实施例芯材制备不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、铝箔、尼龙、聚乙烯(PE)等五层薄膜复合而成的阻隔袋中,后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.005Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为5Pa。
测试以上VIP绝热性能的测试方法同第一个实施例。测试结果,导热系数1.99mw/(m·k),比第一种对照VIP可降低1.27mw/(m·k);绝热性能的提高相当明显。
六、实施例六
本发明用于真空绝热板的毡第六个实施例中:短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维,R2O含量0.85wt%,平均纤维直径7μm,平均纤维长度14mm,浸润剂含量0.05wt%,含水率9.6wt%。生物可溶无机棉为生物可溶耐高温棉,软化点950℃,平均纤维直径1μm,平均纤维长度30mm,渣球含量1wt%,模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为225ng/(cm2.hr),该生物可溶耐高温棉的组分为68wt%SiO2、10wt%CaO、21wt%MgO、0.8wt%ZrO2、0.2wt%杂质。胶粘剂为纯丙乳液(,牌号S-05,固含量50wt%。由南通生达化工公司制造。
制备该毡的过程如第一个实施例,其中:
纤维分散时,将98.5质量份的上述短切玻璃纤维和1质量份的上述生物可溶无机棉,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中。
二次稀释时,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为0.6wt%的比例将除渣浆料在离心浆料输送泵内与白水再次进行混合稀释。离心浆料输送泵的叶轮转速为300r/min。
成型时;制成厚度均匀的连续的厚度约1.2mm的半湿毡。半湿毡的含水量为73%。
施胶时,将上述胶粘剂与清水再稀释为固含量1wt%胶粘剂溶液。控制半湿毡含胶粘剂溶液的量在75wt%。
固化时,多段控温烘道内范围温度为175~300℃,得连续的厚度1.25mm的干毡;干毡的水分含量为0.5wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占98.5wt%、生物可溶无机棉占1wt%、固化的胶粘剂占0.5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
整理时,干毡片规格为300mm×1800mm,8层干毡片叠摞成所需的用于VIP的芯材。
采用本实施例芯材制备两种VIP,进行对比:
第一种,不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.001Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为25Pa。
第二种,有放吸气剂的VIP。取本实施例芯材于边侧开一个可放一个吸气剂的圆形盲孔,在105℃条件下烘干后,将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中,后送入真空封口设备内,抽空设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.001Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为25Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,第一种VIP的导热系数1.75mw/(m·k);第二种VIP的导热系数mw/(m·k)。第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.51mw/(m·k);第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.41mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
七、实施例七
本发明用于真空绝热板的毡第七个实施例中:短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维,R2O含量0.85wt%,平均纤维直径7μm,平均纤维长度14mm,浸润剂含量0.05wt%,含水率9.6wt%。生物可溶无机棉为生物可溶耐高温棉,软化点950℃,平均纤维直径1μm,平均纤维长度30mm,渣球含量1wt%,模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为225ng/(cm2.hr),该生物可溶耐高温棉的组分为68wt%SiO2、10wt%CaO、21wt%MgO、0.8wt%ZrO2、0.2wt%杂质。胶粘剂为苯丙乳液,牌号7513B,固含量40wt%。由常熟新华化工公司制造。
制备该毡及用于VIP的芯材的过程如第一个实施例,其中:
纤维分散时;将80质量份的上述短切玻璃纤维和18质量份的上述生物可溶无机棉,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中。
固化时;多段控温烘道内范围温度为125~250℃,得连续的厚度0.25mm的干毡;干毡的水分含量为0.1wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占80wt%、生物可溶无机棉占18wt%、固化的胶粘剂占2wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
采用本实施例芯材制备两种VIP,进行对比:
第一种,不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.001Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为0.1Pa。
第二种,有放吸气剂的VIP。取本实施例芯材于边侧开一个可放一个吸气剂的圆形盲孔,在105℃条件下烘干后,将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.001Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为0.1Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,第一种VIP的导热系数2.03mw/(m·k);第二种VIP的导热系数2.01mw/(m·k)。第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.23mw/(m·k);第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.13mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
八、实施例八
本发明用于真空绝热板的毡第二个实施例中:短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维,R2O含量0.85wt%,平均纤维直径7μm,平均纤维长度14mm,浸润剂含量0.05wt%,含水率9.6wt%。生物可溶无机棉为生物可溶耐高温棉,软化点950℃,平均纤维直径1μm,平均纤维长度30mm,渣球含量1wt%,模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为225ng/(cm2.hr),该生物可溶耐高温棉的组分为68wt%SiO2、10wt%CaO、21wt%MgO、0.8wt%ZrO2、0.2wt%杂质。胶粘剂为苯丙乳液,牌号7513B,固含量40wt%。由常熟新华化工公司制造。
制备该毡及用于VIP的芯材的过程如第一个实施例,其中:
纤维分散时;将80.1质量份的上述短切玻璃纤维和9.4质量份的上述生物可溶无机棉,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中。
固化时;多段控温烘道内范围温度为150~225℃,得连续的厚度0.25mm的干毡;干毡的水分含量为0.1wt%以下;干毡中短切玻璃纤维占80.1wt%、生物可溶无机棉占9.4wt%、固化的胶粘剂占10.5wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
采用本实施例芯材制备两种VIP,进行对比:
第一种,不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.1Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为15Pa。
第二种,有放吸气剂的VIP。取本实施例芯材于边侧开一个可放一个吸气剂的圆形盲孔,在105℃条件下烘干后,将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.1Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为15Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,第一种VIP的导热系数1.96mw/(m·k);第二种VIP的导热系数1.92mw/(m·k)。第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.30mw/(m·k);第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.22mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
九、实施例九
本发明用于真空绝热板的毡第九个实施例中:使用两种短切玻璃纤维和两种生物可溶无机棉。第一种短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维,R2O含量0.85wt%,平均纤维直径15μm,平均纤维长度5mm,浸润剂含量0.5wt%,含水率6wt%。第二种短切玻璃纤维为中碱玻璃纤维,R2O含量12wt%,平均纤维直径24μm,平均纤维长度22mm,浸润剂含量1.5wt%,含水率14wt%。第一种生物可溶无机棉为生物可溶耐高温棉,软化点950℃,平均纤维直径1μm,平均纤维长度30mm,渣球含量1wt%,模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为225ng/(cm2.hr),该生物可溶耐高温棉的组分为68wt%SiO2、10wt%CaO、21wt%MgO、0.8wt%ZrO2、0.2wt%杂质。第二种生物可溶无机棉为生物可溶玻璃棉,软化点500℃,平均纤维直径在3μm,平均纤维长度50mm,渣球含量4.5wt%,Kdis为150ng/(cm2.hr)。胶粘剂为20wt%聚乙烯醇树脂水溶液,牌号0388,由上海东虎实业公司制造。
制备该毡及用于VIP的芯材的过程如第一个实施例,其中:
纤维分散时,将42.5质量份的上述第一种短切玻璃纤维、42.5质量份的上述第二种短切玻璃纤维、5质量份的上述第一种生物可溶无机棉和5质量份的上述第二种生物可溶无机棉,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的总浓度为5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中。
固化时,多段控温烘道内温度范围为125~250℃,得连续的厚度0.25mm的干毡;干毡的水分含量为0.9wt%以下。干毡中第一种短切玻璃纤维占42.5wt%、第二种短切玻璃纤维占42.5wt%、第一种生物可溶无机棉占5wt%、第二种生物可溶无机棉占5wt%、固化的胶粘剂占5wt%;两种短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该干毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;两种生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在。
采用本实施例芯材制备两种VIP,进行对比:
第一种,不放吸气剂的VIP。取本实施例芯材,在105℃条件下烘干后,装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到1Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为25Pa。
第二种,有放吸气剂的VIP。取本实施例芯材于边侧开一个可放一个吸气剂的圆形盲孔,在105℃条件下烘干后,将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内,抽空该设备内包括阻隔袋中的气体,至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到1Pa,对阻隔袋封口后,真空封口设备破真空取出阻隔袋,包边即得VIP。此VIP内真空度约为25Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果,第一种VIP的导热系数1.96mw/(m·k);第二种VIP的导热系数1.92mw/(m·k)。第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.30mw/(m·k);第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.21mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
以上所述,仅为本发明较佳实施例,不以此限定本发明实施的范围,依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应属于本发明涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种用于真空绝热板的毡,是含有玻璃纤维的纤维毡;其特征在于:其中短切玻璃纤维占80~99wt%、生物可溶无机棉占1~20wt%、固化的胶粘剂占0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以延伸方向靠近该毡厚度方向的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;短切玻璃纤维的直径为6.1~30μm、长度为2.5~25mm;生物可溶无机棉的平均直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均长度为短切玻璃纤维长度的2~20倍;生物可溶无机棉指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)和/或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天的玻璃棉或耐高温棉中的任一种或一种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种用于真空绝热板的毡,其特征在于:所述胶粘剂为乳液型有机胶粘剂或水溶液型的有机胶粘剂中的一种或一种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于真空绝热板的毡,其特征在于:所述生物可溶无机棉各组成成分重量百分比含量为:SiO2为50~80wt%;CaO为10~40wt%;MgO为1~30wt%;ZrO2为0~2wt%;Al2O3为0~2wt%;Na2O为1~5wt%,K2O为0~1wt%;杂质Fe2O3+TiO2+B2O3+P2O5+BaO为0~1wt%;其中,CaO+MgO为11~45wt%。
4.一种用于真空绝热板的毡的制备方法,包含以下步骤:
步骤一,配制白水;由0.05~1wt%增稠剂、0~0.2wt%消泡剂、0~1wt%分散剂、0~0.2wt%防腐剂与清水均匀混合,制成白水;
步骤二,纤维分散;将占80~99wt%的直径为6.1~30μm、长度为2.5~25mm的短切玻璃纤维和占1~20wt%的平均直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均长度为短切玻璃纤维长度2~20倍的生物可溶无机棉磅重后,按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的浓度为1~5wt%的比例与白水一起投入打浆罐中搅拌均匀;短切玻璃纤维与生物可溶无机棉在白水中分散得浓浆;将上述浓浆泵入配浆池按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的浓度为0.1~0.9wt%的比例添加白水进行混合稀释并搅拌均匀,使纤维进一步分散,得稀释浆料;生物可溶无机棉指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)和/或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天的玻璃棉或耐高温棉中的任一种或一种以上的混合物;
步骤三,除渣;将稀释浆料泵入除渣器除去渣球后得除渣浆料,除渣浆料泵入贮浆池;
步骤四,二次稀释;按照短切玻璃纤维和生物可溶无机棉在白水中的浓度为0.01~0.6wt%的比例将除渣浆料在离心浆料输送泵内与白水再次进行混合稀释和搅拌均匀,使其中短切玻璃纤维和生物可溶无机棉完全、彻底单丝化,得二次稀释浆料;离心浆料输送泵的叶轮转速为300~1500r/min;
步骤五,成型;将二次稀释浆料送入成型机上上网成形并经过负压脱水后制成厚度均匀的连续的半湿毡;半湿毡的含水量为45~73%;
步骤六,施胶;将半湿毡送入施胶区以淋浸方式或喷雾对半湿毡施乳液型有机胶粘剂或水溶液型的有机胶粘剂,并通过调整施胶区网下负压抽空力度控制胶在半湿毡中的含量,同时也使胶能穿透毡层、浸润每一根纤维、较均匀的分布在半湿毡中得施胶半湿毡;施胶半湿毡的含胶液量为45~75wt%;胶粘剂可通过加水稀释进行固含量调整;
步骤七,固化;将施胶半湿毡引入温度范围为125~300℃的多段控温烘道内加热烘干、使胶粘剂固化,即得连续的干毡;干毡的水分含量为1%以下;干毡中短切玻璃纤维占80~99wt%、生物可溶无机棉占1~20wt%、固化的胶粘剂占0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以沿该毡厚度方向延伸的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;
步骤八,整理;将连续的干毡送入裁切机按所需规格裁切成干毡片,再将干毡片按规定的层数叠摞整齐,整理成所需的用于真空绝热板的毡。
5.根据权利要求4所述的一种用于真空绝热板的毡的制备方法,其特征在于:所述步骤二中使用的生物可溶无机棉中渣球含量≤10wt%;所述步骤二中使用的短切玻璃纤维为无碱玻璃纤维和中碱玻璃纤维的一种或二种的混合;短切玻璃纤维的含水率为5~15wt%;短切玻璃纤维固化后的浸润剂含量为0.01~2.5wt%;短切玻璃纤维中无碱玻璃纤维的碱金属氧化物R2O含量小于1wt%;短切玻璃纤维中中碱玻璃纤维的金属氧化物R2O为11~13wt%。
6.一种真空绝热板,由芯材、阻隔袋及吸气剂组成;芯材放置在阻隔袋内,吸气剂放置于芯材内部,阻隔袋内抽真空;吸气剂为氧化钙或钡锂合金中的一种或一种以上的组合;其特征在于:芯材由多层毡叠置而成;该毡为含有玻璃纤维的纤维毡,其中短切玻璃纤维占80~99wt%、生物可溶无机棉占1~20wt%、固化的胶粘剂占0.1~11.1wt%;短切玻璃纤维以单丝化形式相互交叉分布且少数以沿该毡厚度方向延伸的分布存在、俯视该毡的延伸平面得到的平面内短切玻璃纤维在靠近X方向的分布多于靠近Y方向的分布,并且该毡的延伸平面上X方向的平均抗拉断力大于Y方向的平均抗拉断力;生物可溶无机棉以单丝化形式穿绕或搭接或交织相邻的短切玻璃纤维;胶粘剂分散在短切玻璃纤维单丝及生物可溶无机棉单丝间并与它们粘结紧密,不单独存在;短切玻璃纤维的直径为6.1~30μm、长度为2.5~25mm;生物可溶无机棉的平均直径为短切玻璃纤维直径的1/30~1/3、平均长度为短切玻璃纤维长度的2~20倍;生物可溶无机棉指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)和/或实验鼠肺部注入残留实验的半消失期小于40天的玻璃棉或耐高温棉中的任一种或一种以上的混合物;阻隔袋为由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙和聚乙烯五层结构复合而成的双面复合材料制成的包装袋;阻隔袋内的真空值小于或等于25Pa。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410072534.5A CN104878662B (zh) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410072534.5A CN104878662B (zh) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104878662A true CN104878662A (zh) | 2015-09-02 |
CN104878662B CN104878662B (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=53946325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410072534.5A Active CN104878662B (zh) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | 真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104878662B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105909919A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-31 | 南京惠科盛德节能科技有限公司 | 一种真空绝热板用芯材 |
CN105972390A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-28 | 南京惠科盛德节能科技有限公司 | 一种真空绝热板 |
JP2017002424A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 日本電気硝子株式会社 | チョップドストランドマットとその製造方法及び製造装置、チョップドストランドマット梱包体、並びに自動車用天井材 |
CN106838547A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 李光武 | 一种不掉粉尘的含纳米孔隙隔热材料的保温毡(板)及其制备方法 |
CN107339549A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-10 | 福建赛特新材股份有限公司 | 真空绝热板使用的芯材及其生产方法以及真空绝热板 |
CN108660864A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-16 | 南京柯普新材料科技有限公司 | 一种玻璃纤维复配碳纤维制备导电毡的方法 |
CN109945016A (zh) * | 2018-05-11 | 2019-06-28 | 上海邦季新材料有限公司 | 一种真空隔热板用玻璃纤维芯材 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1515723A (zh) * | 2003-08-24 | 2004-07-28 | 樊福定 | 玻璃纤维薄毡的制备方法 |
WO2009084367A1 (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | 真空断熱材用芯材、真空断熱材、および、これらの製造方法 |
CN101695614A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-04-21 | 山东新力过滤材料有限公司 | 复合玻璃纤维针刺毡及其制造方法 |
US20100173552A1 (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Unifrax I Llc | High strength biosoluble inorganic fiber insulation mat |
CN103306048A (zh) * | 2012-03-07 | 2013-09-18 | 福建赛特新材股份有限公司 | 一种纤维毡、制备方法和用于真空绝热板的芯材 |
-
2014
- 2014-02-28 CN CN201410072534.5A patent/CN104878662B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1515723A (zh) * | 2003-08-24 | 2004-07-28 | 樊福定 | 玻璃纤维薄毡的制备方法 |
WO2009084367A1 (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | 真空断熱材用芯材、真空断熱材、および、これらの製造方法 |
US20100173552A1 (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Unifrax I Llc | High strength biosoluble inorganic fiber insulation mat |
CN101695614A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-04-21 | 山东新力过滤材料有限公司 | 复合玻璃纤维针刺毡及其制造方法 |
CN103306048A (zh) * | 2012-03-07 | 2013-09-18 | 福建赛特新材股份有限公司 | 一种纤维毡、制备方法和用于真空绝热板的芯材 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
温永刚等: ""真空绝热板(VIP)技术及其发展"", 《低温工程》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017002424A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 日本電気硝子株式会社 | チョップドストランドマットとその製造方法及び製造装置、チョップドストランドマット梱包体、並びに自動車用天井材 |
CN105909919A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-08-31 | 南京惠科盛德节能科技有限公司 | 一种真空绝热板用芯材 |
CN105972390A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-28 | 南京惠科盛德节能科技有限公司 | 一种真空绝热板 |
CN106838547A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 李光武 | 一种不掉粉尘的含纳米孔隙隔热材料的保温毡(板)及其制备方法 |
CN106838547B (zh) * | 2017-03-03 | 2019-11-05 | 李光武 | 一种不掉粉尘的含纳米孔隙隔热材料的保温毡板及其制备方法 |
CN107339549A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-10 | 福建赛特新材股份有限公司 | 真空绝热板使用的芯材及其生产方法以及真空绝热板 |
CN107339549B (zh) * | 2017-06-30 | 2019-08-23 | 福建赛特新材股份有限公司 | 真空绝热板使用的芯材及其生产方法以及真空绝热板 |
CN109945016A (zh) * | 2018-05-11 | 2019-06-28 | 上海邦季新材料有限公司 | 一种真空隔热板用玻璃纤维芯材 |
CN109945016B (zh) * | 2018-05-11 | 2021-04-30 | 上海邦季新材料有限公司 | 一种真空隔热板用玻璃纤维芯材 |
CN108660864A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-10-16 | 南京柯普新材料科技有限公司 | 一种玻璃纤维复配碳纤维制备导电毡的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104878662B (zh) | 2017-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104878662A (zh) | 一种真空绝热板的毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 | |
CN105274728A (zh) | 一种生物可溶解纤维毡及其制备方法和使用该毡的真空绝热板 | |
KR101758938B1 (ko) | 향상된 모듈러스의 리튬프리 유리 | |
EP2676939B1 (en) | Glass fibre composition free of boron and fluorine | |
JP5519636B2 (ja) | ガラスストランド、及びガラスストランドを含む有機及び/又は無機マトリックスを有する複合材料 | |
US9932263B2 (en) | Glass composition having improved hydraulic resistance for the manufacture of glass reinforcing strands | |
US20080242527A1 (en) | Glass composition to be used for manufacturing inorganic fiber, method of manufacturing the same and molded product of inorganic fiber | |
CN103080026B (zh) | 玻璃板的制造方法 | |
CN107339549B (zh) | 真空绝热板使用的芯材及其生产方法以及真空绝热板 | |
CN103086605A (zh) | 一种玻璃纤维 | |
CZ20023138A3 (cs) | Tepelně stabilní minerální vlna | |
CN102849958A (zh) | 一种玻璃纤维 | |
CN101300199A (zh) | 高性能玻璃组合物、高性能玻璃纤维及其制品 | |
CN101830639A (zh) | 用于玻璃纤维的低硼玻璃、玻璃纤维及玻璃纤维的制造方法 | |
CN104210211A (zh) | 耐高温气凝胶复合保温材料 | |
CN105257951A (zh) | 一种隔热箱及其所用的真空绝热板 | |
CN102167600A (zh) | 环保型可降解耐火陶瓷纤维及制备方法 | |
CN105274903B (zh) | 一种梯度分布双组份玻璃纤维滤纸及其制备方法 | |
CN107299531A (zh) | 一种碳纤维用耐温型乳液上浆剂及其制备方法 | |
Chen et al. | Development and application status of glass wool, rock wool, and ceramic wool | |
CN103058636A (zh) | 800度硅灰石耐火纤维 | |
CN103571431B (zh) | 一种粘结剂及其制备方法 | |
CN108099311A (zh) | 一种防弹玻璃及制作方法 | |
CN103058637A (zh) | 800度镁橄榄石耐火纤维 | |
CN108783691A (zh) | 一种高强度耐腐蚀纤维材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |