CN111645372B - 一种隔热保温材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种隔热保温材料的制造方法，使用本发明方法制造的保温材料隔热保温效果好，使用的原材料广泛且环保。本发明的隔热保温材料的制造方法包括：将纤维制成第一纤维层；将纤维制成具有网状结构的骨架；将第一纤维层与骨架进行叠加铺设，形成隔热保温材料。本发明方法采用纤维作为原材料来制造隔热保温材料，制备得到的隔热保温材料生物降解性好，环保性能高。同时原材料纤维种类广泛，本实施例方法不受原材料来源的限制，制备成本低。本发明方法将第一纤维层和骨架进行叠加铺设，第一纤维层包裹在具有网状结构的骨架上，形成复合结构，第一纤维层将空气包裹在骨架内，进一步提高整个隔热保温材料的轻量化和保温隔热效果。

Description

一种隔热保温材料的制造方法
技术领域
本发明涉及保温材料技术领域，具体来说，涉及一种隔热保温材料的制造方法。
背景技术
传统保温材料均采用耐腐蚀，耐酸碱的原材料制成，主要有岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩等，原材料局限性大，选择范围小。而且这些材料密度大、保温隔热性能差、铺设较厚材料损耗量大、吸湿性高、环保性能较差。另外，石棉和玻璃棉等保温材料本身带有大量的有害物质，无法满足人类的健康要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种隔热保温材料的制造方法，使用本发明制造的保温材料隔热保温效果好，使用的原材料广泛且环保。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种隔热保温材料的制造方法，所述制造方法包括：
步骤10)使用纤维制成第一纤维层；
步骤20)使用纤维制成具有网状结构的骨架；
步骤30)将所述第一纤维层与所述骨架进行叠加铺设，形成隔热保温材料。
作为本发明的进一步改进，所述步骤10)具体包括：
步骤110)将纤维置于真空环境中，接受等离子体处理或者电磁轰击，形成表面粗糙的纤维；
步骤120)将表面粗糙的纤维置于真空环境中，对表面粗糙的纤维喷涂含有纳米金属的涂层材料，形成包覆纤维；
步骤130)将包覆纤维置于静电发生装置中，形成第一纤维层。
作为本发明的进一步改进，所述步骤20)具体包括：
步骤210)将纤维依次经过等离子处理、电磁轰击和静电分离后，形成第二纤维层；
步骤220)将第二纤维层置于加捻装置中进行加捻，形成纱线；
步骤230)将纱线置于真空环境中，喷涂含有粘性物质和水溶性物质的涂层材料，形成包覆纱线；
步骤240)将包覆纱线制成具有网状结构的骨架。
作为本发明的进一步改进，所述步骤30)具体包括：
对第一纤维层喷涂含有粘性物质和水溶性物质的涂层材料，将喷涂后的第一纤维层和骨架进行叠加铺设，形成隔热保温材料。
作为本发明的进一步改进，所述步骤10)和所述步骤20)同时执行。
作为本发明的进一步改进，所述步骤220)中，在将第二纤维层置于加捻装置中进行加捻前，先对第二纤维层进行梳理。
作为本发明的进一步改进，所述步骤240)中，在将包覆纱线制成具有网状结构的骨架前，先将包覆纱线置于加捻装置中进一步加捻。
作为本发明的进一步改进，所述涂层材料还包括热敏物质或光敏物质。
作为本发明的进一步改进，所述步骤30)中，将喷涂后的第一纤维层逐层进行叠加铺设，在相邻第一纤维层之间铺设骨架，利用加热装置进行加热。
作为本发明的进一步改进，所述骨架呈三维立体网状结构。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：本发明实施例提供一种隔热保温材料的制造方法，使用本发明方法制造的保温材料隔热保温效果好，使用的原材料广泛且环保。本实施例方法采用纤维作为原材料来制造隔热保温材料，可通过在材料表面喷涂耐酸碱和耐腐蚀的金属材料来满足隔热保温材料能在特殊环境下使用的要求，制备得到的隔热保温材料生物降解性好，环保性能高。同时原材料纤维种类广泛，本实施例方法不受原材料来源的限制，制备成本低。本实施例方法制成的骨架具有网状结构，增加骨架内的空隙，提高孔隙率，从而提高骨架的轻量化和保温隔热效果。将纤维制成的第一纤维层和骨架进行叠加铺设，第一纤维层包裹在具有网状结构的骨架上，形成复合结构，第一纤维层将空气包裹在骨架内，进一步提高整个隔热保温材料的轻量化和保温隔热效果。
附图说明
图1是本发明实施例的隔热保温材料的制造方法的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供一种隔热保温材料的制造方法，如图1所示，制造方法包括：
S10使用纤维制成第一纤维层；
S20使用纤维制成具有网状结构的骨架；
S30将第一纤维层与骨架进行叠加铺设，形成隔热保温材料。
本实施例方法采用纤维作为原材料来制造隔热保温材料，可通过在材料表面喷涂耐酸碱和耐腐蚀的金属材料来满足隔热保温材料能在特殊环境下使用的要求，制备得到的隔热保温材料生物降解性好，环保性能高。同时原材料纤维种类广泛，本实施例方法不受原材料来源的限制，制备成本低。本实施例方法制成的骨架具有网状结构，增加骨架内的空隙，提高孔隙率，从而提高骨架的轻量化和保温隔热效果。将纤维制成的第一纤维层和骨架进行叠加铺设，第一纤维层包裹在具有网状结构的骨架上，形成复合结构，第一纤维层将空气包裹在骨架内，进一步提高整个隔热保温材料的轻量化和保温隔热效果。
优选的，所述S10具体包括：
S110将纤维置于真空环境中，接受等离子体处理或者电磁轰击，形成表面粗糙的纤维。
S120将表面粗糙的纤维置于真空环境中，对表面粗糙的纤维喷涂含有纳米金属的涂层材料，形成包覆纤维。
在真空环境中，表面粗糙的纤维会自由飘浮，方便对纤维进行喷涂，且使得涂层材料完全包覆。优选的，真空环境为半真空状态，真空度低，纤维仍然是飘浮状态，但会减少涂层材料的飘浮，提高涂层材料的使用率。
S130将包覆纤维置于静电发生装置中，形成第一纤维层。
通过等离子体处理或电磁轰击，增加纤维的表面粗糙度，即增加了比表面积。喷涂含有纳米金属的涂层材料后形成包覆纤维，比表面积的增加，从而包覆纤维的涂层面积得以增加，提高保温效果。包覆纤维的涂层面积的增加，在静电发生装置中产生更多的电荷，通过控制电场方向来控制纤维层的纤维排列方向，有利于静电状态下的生产加工。
进入静电发生装置，由于涂层材料里含有金属物质，产生一定的静电，并在电场力的控制下，纤维按照一定的顺序进行排列或者是随机的顺序排列(电场的阳极和阴极可以互换，或者是电场单独或封闭的形式改变电场的阳极和阴极，从而使纤维的排列方向也发生变化)。电场有规律或无规律的停止，从而使纤维自由落体运动，形成形态各异的第一纤维层。电场有规律时，第一纤维层的纤维排列就会有规律，电场无规律时，第一纤维层中的纤维排列就会无规律。通过规律和无规律纤维的随机排列，纤维间空隙的产生就会随机，通过有规律和无规律第一纤维层的结合形成隔热保温材料，隔热保温材料内空气的流动就会产生很大的随机性，从而提高隔热保温材料的保温效果。
优选的，所述S20具体包括：
S210将纤维依次经过等离子体处理、电磁轰击和静电分离后，形成第二纤维层。
等离子体处理纤维之后，纤维比表面积增加。电磁轰击后，纤维表面具有一定的正负电荷，然后通过静电发生装置，利用纤维两端正负电荷的差异性，使得纤维随机分离，纤维按照电场的正负电荷方向排序，形成第二纤维层。施加的静电压越大，纤维的排序规律性越强。
S220将第二纤维层置于加捻装置中进行加捻，形成纱线；
S230将纱线置于真空或半真空环境中，喷涂含有粘性物质和水溶性物质的涂层材料，形成包覆纱线；
S240将包覆纱线制成具有网状结构的骨架。
本实施例将第二纤维层放入螺旋通道中，通过在螺旋通道内运动，产生翻滚或旋转，类似于一只手固定一个头端，另一只手固定另外一段，上下垂直，以一定的方向旋转，进而施加捻度，形成纱线。第二纤维层的形态相比于单个纤维更易受控制，在螺旋通道内运动，减少纤维跳出螺旋通道的概率。
在真空环境下进行喷涂，在喷涂前，纱线表面附着的粘性物质或未被纱线纤维固定的物质，在真空环境下会脱离纱线，可保证纱线的清洁度。纱线上喷涂涂层材料，涂层材料包含粘性物质，提高纱线之间的抱合性能，后续用纱线制成骨架后，不易松散。涂层材料包含水溶性物质，制成的隔热保温材料放入水中浸渍，水溶性物质溶解，减轻了隔热保温材料的重量。同时，水溶性物质溶解，涂层材料产生海绵状的结构，增加孔隙率，提高隔热保温材料的保温效果。
优选的，所述S30具体包括：
对第一纤维层喷涂含有粘性物质和水溶性物质的涂层材料，将喷涂后的第一纤维层逐层进行叠加铺设，在相邻第一纤维层之间铺设骨架，形成隔热保温材料。
第一纤维层上喷涂涂层材料，涂层材料包含粘性物质，使得铺设时第一纤维层与骨架之间产生粘合作用，得到的隔热保温材料不易松散。涂层材料包含水溶性物质，制成的隔热保温材料放入水中浸渍，水溶性物质溶解，减轻了隔热保温材料的重量。同时水溶性物质溶解，隔热保温材料产生海绵状的结构，增加孔隙率，提高隔热保温材料的保温效果。
S10和S20之间不限定先后执行顺序，优选的，所述S10和S20同时执行。
优选的，所述S220中，在将第二纤维层置于加捻装置中进行加捻前，先对第二纤维层进行梳理。
在加捻前对第二纤维层进行梳理，进一步提高第二纤维层中纤维的平行度和伸直度，同时也可把短纤维或者是没有伸直的纤维梳理掉，提高制成的隔热保温材料的性能。
优选的，所述S240中，在将包覆纱线制成具有网状结构的骨架前，先将包覆纱线置于加捻装置中进一步加捻。再次加捻进一步提高纱线内纤维之间的粘合，进而提高纱线的物理机械性能。
优选的，所述涂层材料还包括热敏物质或光敏物质。制成的隔热保温材料在受热或光刺激条件下，会呈现不同的图案或颜色，以显示温度或光照强度大小。
优选的，S30中，在将喷涂后的第一纤维层逐层进行叠加铺设，在相邻第一纤维层之间铺设骨架时，利用加热装置进行加热。
第一纤维层被喷涂涂层材料后，铺设时，第一纤维层通过一个光滑的通道平铺在骨架上，骨架保持前进，第一纤维层可以连续平铺。因为喷涂的物质在纤维层的一面，该面在通过光滑的通道后，该面和骨架接触，进而使得第一纤维层和骨架产生粘合作用。平铺的层数可以是一层或更多层，根据产品需要决定。在加热装置的作用下，喷涂的涂层材料进一步得到烘干固化。同时，受热下，第一纤维层的纤维之间，骨架的纤维之间，第一纤维层和骨架之间，以及第一纤维层之间的抱合力得到提高，从而提高隔热保温材料的强度。
优选的，所述骨架呈三维立体网状结构。骨架制作成三维立体网状结构，增加骨架内的空隙，同时三维立体网状结构的骨架具有较好的稳定性和强度，与第一纤维层叠加铺设形成隔热保温材料，进一步提高隔热保温材料的保温效果和强度。可在三维骨架结构中加入水凝胶，水凝胶密度小，生物降解性，进一步提高隔热保温材料的保温效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
步骤10)使用纤维制成第一纤维层；
步骤20)使用纤维制成具有网状结构的骨架；
步骤30)将所述第一纤维层与所述骨架进行叠加铺设，形成隔热保温材料；
所述步骤10)具体包括：
步骤110)将纤维置于真空环境中，接受等离子体处理或者电磁轰击，形成表面粗糙的纤维；
步骤120)将表面粗糙的纤维置于真空环境中，对表面粗糙的纤维喷涂含有纳米金属的涂层材料，形成包覆纤维；
步骤130)将包覆纤维置于静电发生装置中，通过控制电场方向来控制包覆纤维的排列方向，使得包覆纤维进行有规律和无规律的随机排列，形成形态各异的第一纤维层。
2.根据权利要求1所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述步骤20)具体包括：
步骤210)将纤维依次经过等离子处理、电磁轰击和静电分离后，形成第二纤维层；
步骤220)将第二纤维层置于加捻装置中进行加捻，形成纱线；
步骤230)将纱线置于真空环境中，喷涂含有粘性物质和水溶性物质的涂层材料，形成包覆纱线；
步骤240)将包覆纱线制成具有网状结构的骨架。
3.根据权利要求1所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述步骤30)具体包括：
对第一纤维层喷涂含有粘性物质和水溶性物质的涂层材料，将喷涂后的第一纤维层和骨架进行叠加铺设，形成隔热保温材料。
4.根据权利要求1所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述步骤10)和所述步骤20)同时执行。
5.根据权利要求2所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述步骤220)中，在将第二纤维层置于加捻装置中进行加捻前，先对第二纤维层进行梳理。
6.根据权利要求2所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述步骤240)中，在将包覆纱线制成具有网状结构的骨架前，先将包覆纱线置于加捻装置中进一步加捻。
7.根据权利要求2或3所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述涂层材料还包括热敏物质或光敏物质。
8.根据权利要求3所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述步骤30)中，将喷涂后的第一纤维层逐层进行叠加铺设，在相邻第一纤维层之间铺设骨架，利用加热装置进行加热。
9.根据权利要求1所述的隔热保温材料的制造方法，其特征在于，所述骨架呈三维立体网状结构。
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Denomination of invention: A manufacturing method for thermal insulation materials

Effective date of registration: 20230728

Granted publication date: 20220607

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Binhai County sub branch

Pledgor: Jiangsu Filter Material Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980050079