CN110815834A - 一种气凝胶保温毡的贴膜工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，该工艺包括以下步骤：气凝胶保温毡的切割成型→气凝胶保温毡与膜的粘接贴合→贴膜后修边及封边处理。本发明制备的气凝胶保温毡有效解决了传统气凝胶保温毡脆性大、表面胶体粒子易掉落，从而影响使用效果等问题，对实现其工业化具有重大的现实意义。制备方法操作简易，生产可连续化。

Description

一种气凝胶保温毡的贴膜工艺

技术领域

本发明属于化工材料技术领域，尤其涉及一种纤维复合型二氧化硅气凝胶保温毡的贴膜、防掉粉处理工艺。

背景技术

气凝胶保温毡是指将二氧化硅气凝胶与基体增强材料复合而成的一类保温隔热材料。

二氧化硅气凝胶是一种结构可控的轻质纳米多孔性非晶固态材料，其孔隙率高达80％～99.8％，孔洞尺寸为1～100nm，比表面积高达200-1000m²/g，密度变化范围为3～500kg/m³，常温常压下热导率小于0.013W/m·K，是目前已知热导率最低的固体材料。

基体增强材料是将二氧化硅气凝胶均匀分布在其空隙内，并作为二氧化硅气凝胶的支撑骨架，以增强其机械强度的基体材料。此类基体增强材料一般为纤维类材料，本身就有着一定的保温隔热功能和较好机械强度，如玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡、碳纤维毡等。

由于二氧化硅气凝胶本身脆性大的缺点，在制备及转运过程中，二氧化硅气凝胶部分结构被破坏，以较小的固体颗粒形式掉落出来，既影响了气凝胶保温毡的使用效果，固体颗粒又对施工及使用人员身体造成了伤害。贴膜处理可以有效解决这一问题，对实现其工业化具有重大的现实意义。

目前，国外从事气凝胶的研究与商业化的公司和研究机构主要集中在欧美地区和日本。在国内，气凝胶保温行业正在蓬勃发展，尤其是近年来，气凝胶材料在汽车和电子等行业正逐步得到应用，而这些行业对气凝胶机械强度提出了更高要求。因此，如果能找到一种有效的方法，克服二氧化硅气凝胶本身脆性大、机械强度低的缺点，将保温性能优良、使用范围广阔的气凝胶保温材料应用于建筑、交通、工业设备等行业替代传统的绝热材料，是十分有意义的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，以解决气凝胶保温毡强度低、脆性大、表面结构易被破坏从而影响产品性能和使用范围的技术问题。

本发明的方法是将切割成型的气凝胶保温毡与保护膜之间夹上热熔胶，将上述材料两面用高温压辊压合紧密，利用热熔胶在高温下熔化、常温下再次凝固的特点，将保护膜紧密贴合于气凝胶保温毡表面，最后对四周边缘进行封边。制备出外观整洁，保温、防火和防水性能优良，机械强度高的气凝胶保温毡。制备方法操作简易，生产可连续化。

本发明的技术方案如下：

一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，该方法是采用物理隔离法，将保护膜贴于易掉粉的气凝胶保温毡表面，从而有效隔离气凝胶保温毡表面粉尘。包括以下步骤：

1)气凝胶保温毡的切割成型；

2)气凝胶保温毡与膜的粘接贴合；

3)贴膜后修边及封边处理；

前述方法中，所述气凝胶保温毡包括玻璃纤维气凝胶保温毡、陶瓷纤维气凝胶保温毡、硅酸铝纤维气凝胶保温毡、莫来石纤维气凝胶保温毡、预氧丝气凝胶保温毡、碳纤维气凝胶保温毡，以及以上所述任意两种或两种以上混纺纤维气凝胶保温毡。

前述方法中，所述气凝胶保温毡的切割成型是将检测合格的气凝胶保温毡平铺于特制的下料平台上，选取对应规格的下料模具放置在材料上，根据最大限度利用材料的原则，调整下料模具位置，沿下料模具边沿切断材料，边角料一并切掉，取下下料模具，完成切割成型。或将检测合格的气凝胶保温毡利用数控切割机自动一次切割成型。

前述方法中，所述下料模具为：根据所下料产品几何尺寸针对性设计的对应几何尺寸的工装，工装材质无特殊要求，轻便、易于人工下刀切割，所用刀具主要为各类手持式美工刀、裁纸刀等；所述切割机包括：激光切割机、等离子切割机、火焰切割机、水射流切割机。

前述方法中，所述气凝胶保温毡与膜的粘接贴合是先将气凝胶保温毡的两面均匀覆盖上与气凝胶保温毡相同长度和宽度的热熔胶，再在热熔胶表面均匀覆盖上与气凝胶保温毡相同长度和宽度的膜，用别针等工具将热熔胶、膜与气凝胶保温毡固定，将固定后的材料送入两个高温压辊之间，通过压辊的转动带动材料前行，最终利用热熔胶热融冷凝的原理将气凝胶保温毡与膜贴合紧密。

前述方法中，所述高温压辊间距应略小于待热压材料厚度，压力控制在3-5kg/m²，以便有效将热熔胶熔化，将保护膜贴上气凝胶保温毡；高温压辊长度应不小于所压材料宽度，保证材料在压制过程中上下表面100％经过高温压辊；高温压辊表面实际温度应比热熔胶熔化温度高10-20℃。

前述方法中，所述贴膜后修边及封边处理是将两面已作贴膜处理的气凝胶保温毡四周的多余热熔胶及膜修剪掉，再利用胶水和膜将四周作封边处理，也可利用自带不干胶的膜进行封边处理。

前述方法中，所述胶水为各类液态或膏状的粘接剂，如白乳胶、硅橡胶。

前述方法中，所述封边处理是预先裁剪宽度为气凝胶保温毡3-5倍厚度、长度为大于气凝胶保温毡四周总长度的保护膜，根据气凝胶保温毡最终使用工况，选择合适的液态或膏状粘接剂，以180-250g/m²的涂布量，均匀涂抹在保护膜一侧，将保护膜均匀粘接在气凝胶保温毡四周；或直接采购自带不干胶的保护膜，该保护膜亦可预先切割成所需宽度的长条，直接将保护膜均匀粘接在气凝胶保温毡四周，完成封边处理。

本发明具有如下突出的实质性特点和显著的进步：本发明的技术方案可根据气凝胶保温毡实际应用环境灵活选择各类粘接剂和保护膜，可调节性强；贴膜后的产品外观较气凝胶保温毡更加整洁、机械强度更高，气凝胶保温毡本身的保温、防火和防水性能不受影响，制备方法操作简易，生产可连续化。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

气凝胶保温毡的贴膜工艺包括以下步骤：气凝胶保温毡的切割成型→气凝胶保温毡与膜的粘接贴合→贴膜后修边及封边处理。

按照以下操作步骤对气凝胶保温毡进行切割成型：准备切割工具，包括美工刀、卷尺、300×300mm切割模具等；拖动10mm厚气凝胶毡平铺到切割平台上，将300×300mm切割模具放置在气凝胶毡上，根据最大限度利用材料的原则，调整切割模具位置，用美工刀沿切割模具边沿切下，边角料一并切掉；取下切割模具，将切割好的材料放置在转运装置上，气凝胶保温毡的切割成型完成。

按照以下操作步骤对气凝胶保温毡与膜进行粘接贴合：准备贴膜用原材料及工具，包括已切割成型的300×300mm气凝胶毡、热熔胶、防火布(保护膜)、贴膜机、美工刀、卷尺、别针；调节压辊间距为9.5mm，设定导热油温度为200℃；将320×630mm的防火布及热熔胶上下对齐平铺于操作平台，将300×300mm气凝胶毡与防火布及热熔胶一端对齐，将防火布及热熔胶另一端对折将材料全部包裹并整理平整(热熔胶不能露在防火布外)，将防火布及热熔胶对折线处用别针夹紧；待贴膜机导热油温度升至200℃时，开启皮带传送及高温压辊电机，将包裹有防火布及热熔胶的300×300mm气凝胶毡送至传送皮带上(对折线一头向前)，缓慢送入高温压辊之间；尽快整理好下一片需要热压的材料至传送皮带，将材料的对折线处搭在上一块材料尾部多余的防火布上，照前一块材料热压要求完成热压；材料从高温压辊输送至皮带另一端后，将材料平移到操作平台，气凝胶保温毡与膜的粘接贴合完成。

按照以下操作步骤对气凝胶保温毡贴膜后修边及封边处理：准备修边及封边用原材料及工具，包括剪刀、卷尺、塑料刮刀等；用剪刀将两面已作贴膜处理的气凝胶保温毡四周的多余热熔胶及防火布修剪掉，不能划伤材料；将预先切割好的自带不干胶的防火布撕开，将材料的一面沿边缘粘接，对折粘接另一面(不出现褶皱且正反面尺寸一样宽)，用塑料刮刀将两面的自带不干胶的防火布与材料贴紧，用剪刀将多余的封边防火布修剪掉，贴膜后修边及封边处理完成。

关闭贴膜机的导热油加热开关、皮带传送及高温压辊电机，待温度低于100℃后，再关闭导热油循环泵、空压机、贴膜机总电源。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，其特征在于：该方法是采用物理隔离法，将保护膜贴于易掉粉的气凝胶保温毡表面，从而有效隔离气凝胶保温毡表面粉尘；具体包括以下步骤：

1)气凝胶保温毡的切割成型；

2)气凝胶保温毡与膜的粘接贴合；

3)贴膜后修边及封边处理。

2.根据权利要求1所述的一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，其特征在于：所述气凝胶保温毡的切割成型按如下步骤进行：将气凝胶保温毡平铺于下料平台上，选取下料模具放置在材料上，调整下料模具位置，沿下料模具边沿切断材料，边角料一并切掉，取下下料模具，完成切割成型；或将气凝胶保温毡利用数控切割机自动一次切割成型。

3.根据权利要求2所述的一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，其特征在于：所述气凝胶保温毡包括玻璃纤维、陶瓷纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、预氧丝、碳纤维中的一种或多种混合物与气凝胶的复合材料。

4.根据权利要求1所述的一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，其特征在于：所述气凝胶保温毡与膜的粘接贴合是先将气凝胶保温毡的两面均匀覆盖上与气凝胶保温毡相同长度和宽度的热熔胶，再在热熔胶表面均匀覆盖上与气凝胶保温毡相同长度和宽度的膜，用包括别针在内的工具将热熔胶、膜与气凝胶保温毡固定，将固定后的材料送入两个压辊之间，通过压辊的转动带动材料前行，最终利用热熔胶热融冷凝的原理将气凝胶保温毡与膜贴合紧密。

5.根据权利要求1所述的一种气凝胶保温毡的贴膜工艺，其特征在于：所述贴膜后修边及封边处理是将两面已作贴膜处理的气凝胶保温毡四周的多余热熔胶及膜修剪掉，再利用胶水和膜将四周作封边处理，或利用自带不干胶的膜进行封边处理。