CN109825946A - 一种干法制备真空隔热板芯材的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种玻璃纤维叠加生产装置及真空隔热板芯材生产设备，玻璃纤维叠加生产装置包括铺网机、热压机，其特征是还设置有放卷机、夹持机构、横切机，铺网机、夹持机构、放卷机、热压机、横切机依次排列，铺网机输出的网状玻璃纤维产品经夹持机构传送至热压机入口，两个放卷机分别将玻璃纤维织物貼附在网状玻璃纤维产品上下两面，热压机将上下两面貼附有玻璃纤维织物的网状玻璃纤维产品热压成型制成玻璃纤维真空隔热板芯材，横切机将热压成型的玻璃纤维真空隔热板芯材切割成设定长度的板材。所述真空隔热板芯材生产设备由开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机后面接玻璃纤维叠加生产装置的铺网机构成。本申请结构简单方便，产品质量好，节约能源，方便利用现有的玻璃纤维毡或玻璃纤维布进行叠加式生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型干法制备真空隔热板芯材的方法。
背景技术
真空隔热板（简称VIP)是一种新型的保温绝热材料，具有导热系数低、绝热保温效果好、所占的空间比例小，具有节能、低碳、环保、安全等多项优点，广泛应用于家电保温、墙体保温、生物冷藏运输、物流冷链运输、汽车保温等领域。随着节能环保要求的提高，对真空隔热板芯材的绝热能力提出了更高的要求。
传统的玻璃纤维纸采用湿法成型，例如申请号为201310213164.8的专利申请文件公开了一种采用湿法成型制备玻璃纤维真空隔热板芯材的方法，玻璃纤维短切丝经过制浆分散、脱水干燥得到所需芯材。然而湿法成型的芯材厚度通常介于0.5-1mm，导热系数为2.1-2.3mw/m.k，不能满足现在的使用要求。另外，湿法芯材还存在能源浪费大，综合生产成本高，环境影响大的缺点。
发明内容
本申请解决的技术问题是克服上述技术缺陷，提供一种干法制备真空隔热板芯材的方法。
本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种干法制备真空隔热板芯材的方法，包括以下步骤：
步骤1：原料投放到开包机内，原料为玻璃纤维丝与回料，所述玻璃纤维丝主要有两种，包括长丝与短丝，长丝的长度范围为7-25cm，短丝的长度范围为3-7cm，开包机可以将长丝与短丝以及回料按照一定比例配比；
步骤2：步骤1中配比好的原料放入粗开松机内，经过粗开松机初步打散；
步骤3：经过步骤2粗开松机打散的原料放入混棉箱内进行初步混合，原料是经过风机吸入混棉箱的；
步骤4：初步混合后的原料再经过斜帘送入精开松机，进行再次的打散；
步骤5：再次打散的原料放入到储棉箱内储存，再次打散的原料是经过风机吸入储棉箱内的；
步骤6：通过电子秤从储棉箱称取一定量的原料放入梳理机中梳理出单层网状产品；
步骤7：经过梳理机梳理后的单层网状产品经过传送带送至铺网机进行铺网得到多层网状产品，优选地，多层网状产品幅宽500-5000mm，铺网层数2-150层，通过100kpa压强的测厚仪测得网的厚度为5-35mm；
步骤8：铺网后的多层网状产品经过上下两道针刺，优选地，上下针刺深度1-3mm，针刺形式为表面针刺，中间无针刺。
步骤9：针刺后的多层网状产品在550-780℃条件下热压3-20min即得到真空隔热板芯材。
其中，将长丝、短丝、玻璃纤维回料按照下述比例配比，其中长丝比例为2-50%、短丝比例为48-95%、回料的比例为2-50%，所述玻璃纤维丝径1μm以上。
其中，多层网状产品的克重为100-8000g/㎡；
其中，表面针刺时针孔密度为10-100万针/㎡。
其中，真空隔热板芯材的蓬松度为10%以上。
本申请首先对玻璃纤维进行初步铺网成型，然后将初步铺网成型的玻璃纤维针刺毡通过滚轴带动的方式送入550-780℃的机器中，在传送过程中，初步铺网的针刺玻璃纤维受到外界温度、压力的作用下形成最终的真空隔热板用芯材。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用干法中间无针刺成型制备玻璃纤维真空隔热板芯材，将玻璃纤维加热至一定温度、施加适当的压力并维持一段时间后玻璃纤维表面形成半熔态的胶状化合物，该半熔态的胶状化合物使得玻璃纤维丝相互交联搭接，最终冷却获得具有高强度、低导热率的新型玻璃纤维真空隔热板芯材。
附图说明
图1为本发明工作原理流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
见图1，一种干法制备真空隔热板芯材的方法，包括以下步骤：
步骤1：原料投放到开包机内，原料为玻璃纤维丝与玻璃纤维回料，本发明中玻璃纤维丝径1μm以上，玻璃纤维丝主要有两种，包括长丝与短丝，开包机可以将长丝与短丝以及回料按照一定比例配比，优选地，长丝比例为2-50%、短丝比例为48-95%、玻璃纤维回料的比例为2-50%，本发明中，优选地，长丝的长度范围为7-25cm，短丝的长度范围为3-7cm，本发明中，开包机包括开包机1、开包机2、开包机3，分别用来开包长丝、短丝、玻璃纤维回料；
步骤2：步骤1中配比好的原料放入粗开松机内，经过粗开松机初步打散；
步骤3：经过步骤2粗开松机打散的原料放入混棉箱内进行初步混合，原料是经过风机吸入混棉箱的；
步骤4：初步混合后的原料再经过斜帘送入精开松机，进行再次的打散；
步骤5：再次打散的原料放入到储棉箱内储存，再次打散的原料是经过风机吸入储棉箱内的；
步骤6：通过电子秤从储棉箱称取获取一定量的原料放入梳理机中梳理出单层网状产品；
步骤7：经过梳理机梳理出的产品经过传送带送至铺网机进行铺网，网的宽幅（多层网状产品幅宽）500-5000mm，铺网层数2-150层，通过100kpa压强的测厚仪测得网的厚度为5-35mm，多层网状产品的克重为100-8000g/㎡；
步骤8：铺网后的玻璃纤维（多层网状产品）经过上下两道针刺，优选地，上下针刺深度1-3mm，针刺形式为表面针刺，中间无针刺，针刺密度10-100万针/㎡。
步骤9：针刺后的多层网状产品在550-780℃条件下热压3-20min即得到真空隔热板芯材，蓬松度10%以上。
本申请步骤9的多层网状产品还可以上下两面貼附玻璃纤维毡或玻璃纤维布后在550-780℃条件下热压3-20min，得到真空隔热板芯材，多层网状产品上下两面貼附玻璃纤维毡或玻璃纤维布的方法可以采用现有技术，例如通过夹持传送机构夹持多层网状产品向前输送，同时上下两个放卷机向多层网状产品上下两面貼附玻璃纤维毡或玻璃纤维布后一起通过热压机热压成型。
本申请热压前所铺玻璃纤维针刺毡（多层网状产品）的针刺方式为表面针刺，中间无针刺，即多层网状产品上下两面被针刺，但中间部分不被针刺，也就是说多层网状产品上下两面被针刺深度之和小于多层网状产品厚度，使得起码有一部分厚度方向的多层网状产品不会被针刺，不被针刺的厚度一般不小于1毫米，例如多层网状产品厚度为5mm时，上下针刺（总）深度一般在1-3mm之间，保证不被针刺的厚度不小于1毫米。该设计的好处是一方面可以降低导热系数，中间不针刺可以有效减少热对流，从而降低导热系数。如制作成真空隔热板后，原来导热系数是2.0mW/m.k,中间不针刺导热系数可以降低为1.8mW/m.k以下；第二方面如果全部不针刺而会造成毡蓬松且无拉伸强度，后道加工时容易断裂，所以通过上下针刺中间不针刺这种方法来提高拉伸强度和方便后道加工，且降低导热系数。
下表是本申请一些最佳实施例的数据，其中原料比例依次为长丝/短丝/回料，第3列至第8列均指多层网状产品参数，参数单位如上：
凡是本申请技术方案或技术特征的简单变形或组合或等效替换，应认为落入本申请保护范围内。
Claims (5)
1.一种干法制备真空隔热板芯材的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：原料投放到开包机内，原料为玻璃纤维丝和玻璃纤维回料，所述玻璃纤维丝包括长丝与短丝，长丝的长度范围为7-25cm，短丝的长度范围为3-7cm；
步骤2：步骤1中配比好的原料放入粗开松机内，经过粗开松机初步打散；
步骤3：经过步骤2粗开松机打散的原料经过风机吸入混棉箱内进行初步混合；
步骤4：初步混合后的原料再经过斜帘送入精开松机，进行再次的打散；
步骤5：再次打散的原料经过风机吸入储棉箱内储存；
步骤6：通过电子秤从储棉箱称取一定量的原料放入梳理机中梳理出单层网状产品；
步骤7：经过梳理机梳理后的单层网状产品经过传送带送至铺网机进行铺网得到多层网状产品，幅宽500-5000mm，铺网层数2-150层，通过100kpa压强的测厚仪测得网的厚度为5-35mm；
步骤8：铺网后的多层网状产品经过上下两道针刺，上下针刺深度1-3mm，针刺形式为表面针刺，中间无针刺；
步骤9：针刺后的多层网状产品在550-780℃条件下热压3-20min即得到真空隔热板芯材。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将长丝、短丝、玻璃纤维回料按照下述比例配比，其中长丝比例为2-50%、短丝比例为48-95%、回料的比例为2-50%，所述玻璃纤维丝径1μm以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：多层网状产品的克重为100-8000g/㎡。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：表面针刺时针孔密度10-100万针/㎡。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：真空隔热板芯材蓬松度为10%以上。
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