CN106926520A - 真空绝热板使用的内部芯材及其生产方法以及真空绝热板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空绝热板使用的内部芯材，包括复数个层叠设置的离心棉层；相邻的离心棉层之间设置有填充层；所述离心棉层和填充层经过热压后形成所述内部芯材；所述填充层为微硅粉、白炭黑、珍珠岩粉末中的一种或几种组成。本发明还提供了一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，包括以下步骤：步骤一：在单层的离心棉层上均匀撒入填充层，填充层为微硅粉、白炭黑或珍珠岩粉末中的一种或几种组成；步骤二：在所述填充层上叠加一层离心棉层，重复步骤一、二；步骤三：当叠加的离心棉层达到所需层数后，将层叠的离心棉层和填充层放入热压设备中热压成型，热压温度200-550℃，压力5-15mpa，时间5-20min。
Description
技术领域
本发明涉及真空绝热材料，尤其涉及一种真空绝热板及其使用的内部芯材。
背景技术
真空绝热板(VIP板)是英文Vacuum Insulation Panel的简称，是真空保温材料中的一种，是由填充芯材与真空保护表层复合而成，它有效地避免空气对流引起的热传递，因此导热系数可大幅度降低，小于0.003w/m.k，并且不含有任何ODS材料，具有环保和高效节能的特性，是目前世界上最先进的高效保温材料。VIP这种超强新型的保温材料正被商家所关注，市场前景广阔。
真空绝热板的结构包括芯材、阻隔膜和吸气剂，常规外墙用的真空绝热板的芯材由硅粉和玻璃纤维在干式条件下搅拌混合后压制成型，但该做法会导致芯材失去层状性，使导热系数过高，高达0.011w/m.k甚至到0.020w/m.k以上。另外，此种生产方式制造出来的真空绝热板，在使用过程中漏气后，粉末会伴随着雨水或者大风的作用下，出现硅粉堆积移位的问题，造成外墙的不平整，常常一团凸起，不美观，严重者还容易导致外墙瓷砖的脱落。
因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种芯材及其生产方法和使用该芯材的真空绝热板，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种真空绝热板使用的内部芯材，不但解决了芯材在真空绝热板中有机物放气的问题，而且还具有良好的强度。
本发明的目的之二在于提供一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，生产工艺简单易操作，生产效率高。
本发明的目的之三在于提供一种使用该内部芯材的真空绝热板，不但使用寿命长，而且真空绝热板的整体强度大大提高了。
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：包括复数个层叠设置的离心棉层；相邻的离心棉层之间设置有填充层；所述离心棉层和填充层经过热压后形成所述内部芯材；
所述填充层为微硅粉、白炭黑、珍珠岩粉末中的一种或几种组成。
在一较佳实施例中：所述填充层所占内部芯材的重量百分比为10-50％。
在一较佳实施例中：所述离心棉层和填充层的在自然状态下的总厚度与热压成形后内部芯材的厚度之比为3-5:1。
在一较佳实施例中：所述相邻的离心棉层之间还包括无机胶黏剂，在两离心棉层之间依次均匀撒入无机胶黏剂和填充层。
在一较佳实施例中：无机胶黏剂为硅酸钠溶液。
在一较佳实施例中：所述硅酸钠溶液所占芯材的重量百分比为5-20％，其浓度为25％-100％。
本发明还提供了一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：在单层的离心棉层上均匀撒入填充层，填充层为微硅粉、白炭黑或珍珠岩粉末中的一种或几种组成；
步骤二：在所述填充层上叠加一层离心棉层，重复步骤一、二；
步骤三：当叠加的离心棉层达到所需层数后，将层叠的离心棉层和填充层放入热压设备中热压成型，热压温度200-550℃，压力5-15mpa，时间5-20min。
在一较佳实施例中：在步骤一中，所述离心棉层上还撒入无机胶黏剂。
在一较佳实施例中：所述无机胶黏剂为硅酸钠溶液，其所占芯材的重量百分比为5-20％，其浓度为25％-100％。
本发明还提供了一种真空绝热板，包括如上所述的内部芯材和阻隔膜，阻隔膜包裹在内部芯材的外部，并使所述内部芯材处于真空环境中。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
1.本发明提供的一种真空绝热板使用的内部芯材，通过热压将层叠设置的离心棉中含有的有机物裂解碳化成无机物，解决芯材在真空绝热板中有机物放气的问题，从而大大延长真空绝热板的寿命。
2.本发明提供的一种真空绝热板使用的内部芯材，通过在每层离心棉上添加无机的填充层粉末颗粒来增加离心棉层间的摩擦阻力，从而增强真空绝热板的整体强度。
3.本发明提供的一种真空绝热板使用的内部芯材，一是通过热压将芯材内的无机胶黏剂热熔成液态，产生胶粘效果把离心棉和微硅粉、白炭黑或珍珠岩粉末粘结在一起，并将水分蒸发掉。因此当真空绝热板失效后，阻隔膜漏气导致内部芯材漏气吸水的反弹量较小，不会导致墙体的明显鼓起。
附图说明
图1为本发明优选实施例中内部芯材的层状结构剖面图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
参考图1，一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：手工裁切12片450*650的离心棉称重，再称取一定重量的白炭黑。其中白炭黑的重量为芯材总重量的10-50％。在单层的离心棉层1上均匀撒入白炭黑作为填充层2。需要指出的是，填充层2并不限于白炭黑还可以使用微硅粉或珍珠岩粉末中的一种或几种组成。
步骤二：在所述填充层2上叠加一层离心棉层1，重复步骤一、二；直到12片离心棉全部层叠设置完成；最后再称重确认加入的白炭黑的重量是否占总重量的10-50％。
步骤三：将层叠的离心棉层1和填充层2放入热压设备中热压成型。先将压模加热至500℃，压力5-15mpa，用进料装置把层叠的离心棉层1和填充层2送入压模内，上模下压至间隙15mm，热压15min，保压3min。用取板机构将热压成型后的芯材取出。需要指出的是，压模的温度可以取在200-550℃，热压的时间在5-20min中均可。热压温度过高会导致离心棉层玻璃化，呈熔融状态，热压温度过低，会导致芯材不结实，较软，无强度，无法达到VIP板的挺度要求。热压时间低于5分钟，也是无强度，芯材纤维未足够软化，挺度不足，热压时间高于20分钟，芯材接近玻化，影响导热系数。
经过热压后，所述芯材的厚度与热压之前的离心棉层和填充层的总厚度的比值为1:3.5。
上述的一种真空绝热板使用的内部芯材，通过热压将层叠设置的有机物离心棉裂解碳化成无机物，解决芯材在真空绝热板中有机物放气的问题，从而大大延长真空绝热板的寿命。另一方面，通过在每层离心棉上添加无机粉末颗粒来增加离心棉层间的摩擦阻力，从而增强真空绝热板的整体强度。
下文的表格中为离心棉层和填充层使用不同的重量比例、不同热压温度、不同热压时间所制成的真空绝热板，其导热系数的测量值。
从该表可以看出：1、白炭黑和珍珠岩的重量比例应在25-30％之间，这样生产出的真空绝热板的导热系数可在3.6以下；
2、热压温度应在500℃左右，这样生产的内部芯材的挺度和纤维完好程度会比较好。
在本实施例中，在步骤一中，所述离心棉层1上还撒入无机胶黏剂3。所述无机胶黏剂为硅酸钠溶液，其所占芯材的重量百分比为5-20％，其浓度为25％-100％。
添加硅酸钠溶液额度目的在于，通过热压将离心棉层之间的硅酸钠热熔成液态，产生胶粘效果把离心棉层和填充层粘结在一起，并将水分蒸发掉，解决真空绝热板破损漏气后会膨胀的问题，达到国标的要求。
另外，通过架设胶粘剂，可以保证离心棉层地层叠结构在热压后依然存在，这样生产的内部芯材隔热效果较好，制成的真空绝热板的导热系数的能在0.006w/m.k以下。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：包括复数个层叠设置的离心棉层；相邻的离心棉层之间设置有填充层；所述离心棉层和填充层经过热压后形成所述内部芯材；
所述填充层为微硅粉、白炭黑、珍珠岩粉末中的一种或几种组成。
2.根据权利要求1所述的一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：所述填充层所占内部芯材的重量百分比为10-50％。
3.根据权利要求1所述的一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：所述离心棉层和填充层的在自然状态下的总厚度与热压成形后内部芯材的厚度之比为3-5:1。
4.根据权利要求1所述的一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：所述相邻的离心棉层之间还包括无机胶黏剂，在两离心棉层之间依次均匀撒入无机胶黏剂和填充层。
5.根据权利要求4所述的一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：无机胶黏剂为硅酸钠溶液。
6.根据权利要求5所述的一种真空绝热板使用的内部芯材，其特征在于：所述硅酸钠溶液所占芯材的重量百分比为5-20％，其浓度为25％-100％。
7.一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：在单层的离心棉层上均匀撒入填充层，填充层为微硅粉、白炭黑或珍珠岩粉末中的一种或几种组成；
步骤二：在所述填充层上叠加一层离心棉层，重复步骤一、二；
步骤三：当叠加的离心棉层达到所需层数后，将层叠的离心棉层和填充层放入热压设备中热压成型，热压温度200-550℃，压力5-15mpa，时间5-20min。
8.根据权利要求7所述的一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，其特征在于：在步骤一中，所述离心棉层上还撒入无机胶黏剂。
9.根据权利要求8所述的一种真空绝热板使用的内部芯材的生产方法，其特征在于：所述无机胶黏剂为硅酸钠溶液，其所占芯材的重量百分比为5-20％，其浓度为25％-100％。
10.一种真空绝热板，包括如权利要求1-6中任一项所述的内部芯材和阻隔膜，阻隔膜包裹在内部芯材的外部，并使所述内部芯材处于真空环境中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170707 |