CN114347614A - 一种隔热抗菌多功能一体化真空绝热板及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔热抗菌多功能一体化真空绝热板及其应用，所述真空绝热板由芯材、吸气剂和复合抗菌膜组成，所述芯材和吸气剂包裹在上下两层复合抗菌膜中，所述复合抗菌膜包括依次粘结的热封层、阻气防护层、高强防护层和抗菌/病毒层，所述上下两层复合抗菌膜中的热封层均与芯材相邻，本发明大大提高了真空绝热板的耐磨性以及具有抗病毒性。所述真空绝热板应用于保冷箱，能够快速组装，一体成型，方便快捷，也使得冷链运输变得更加安全可靠。

Description

一种隔热抗菌多功能一体化真空绝热板及其应用

技术领域

本发明涉及保冷技术领域，尤其涉及一种隔热抗菌多功能一体化真空绝热板及其应用。

背景技术

现今的物流作业中，运送冷藏物品常搭配使用冷链保冷箱，以确保冷藏物品的温度(0℃～8℃)。冷链保冷箱是一种可提供特定保温功能的物流运输箱，主要用途在于商用及物流行业，例如对于需要热、冷隔离的食物、冷冻食品；新鲜农产品、水果、蔬菜等的运输宅配；冷冻的医用药品的运输。伴随着新冠肺炎在全球的大流行，货物特别是境外货物常常附着新冠病毒，新冠病毒新型冠状病毒在适宜的外界环境下，可以存活3～5天，比如外界的温度在20度左右，空气的湿度在40％左右，在冷链运输过程中，低温也使得新冠病毒存活时间延长。现有的冷链箱为发泡材料，保冷效果差，且不具备抗菌效果。且现有的真空绝热板不具备一体化成型，拼装耗时耗力耗材，比如中国实用新型专利CN204150450U，通过拼装后用聚氨酯发泡进行成型。

发明内容

发明目的：为了解决在冷链运输中有效的抗菌保冷，以及将真空绝热板快速成型，批量生产等，本发明提供了一种隔热抗菌多功能一体化真空绝热板及其应用。

技术方案：为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种真空绝热板，所述真空绝热板由芯材、吸气剂和复合抗菌膜组成，所述芯材和吸气剂包裹在上下两层复合抗菌膜中，所述复合抗菌膜包括依次粘结的热封层、阻气防护层、高强防护层和抗菌/病毒层，所述上下两层复合抗菌膜中的热封层均与芯材相邻。

优选的，所述芯材为玻璃纤维、气相二氧化硅或气凝胶中的一种或多种材料复合而成；

优选的，所述吸气剂选自锶锂、钡锂、钡镁合金粉、铜或者钴的高价氧化物或纳米活性氧化钙其中的一种或者多种。

优选的，所述复合抗菌膜中：

所述热封层为PP或EAA(乙烯－丙烯酸共聚物)膜，厚度为20μm～80μm；

所述阻气防护层为多层铝塑膜、纯铝膜或不锈钢膜，阻气防护层厚度为20μm～30μm；所述阻气防护层设置2-4层，每层材料相同或者不同；

所述高强防护层为SiC薄膜或类金刚石(DLC)薄膜，厚度为5μm～20μm；

所述抗菌/病毒层为纳米Ag复合聚六亚甲基双胍(PHMB)，厚度为10μm～20μm；

每层之间采用粘结层进行粘结，粘结层为PU，厚度为10μm～20μm。

该复合抗菌膜能耐受100-120摄氏度高温消毒和紫外线照射。

优选的，所述真空绝热板的厚度为5～50mm。

一种保冷箱，由上述真空绝热板制成。

优选的，所述保冷箱的箱体由一整块所述真空绝热板一体化成型，将所述真空绝热板制成连接在一起的六个箱体面，通过折叠形成所述保冷箱。

进一步优选的，所述保冷箱的六个箱体面，其连接处加工有V形槽，每个箱体面与其他箱体面的接触面均为相互匹配的斜面，所述斜面和V形槽的斜面上均设有能够啮合的凹槽和凸台。更优选的，所述相互匹配的斜面，其中斜面的倾角为25°-70°。

所述保冷箱的制备方法，包括以下步骤：

(一)先将芯材加工成十字形大平板，再对预设连接处进行切割，放置吸气剂；

(二)将复合抗菌膜按按步骤(一)所切割的芯材形状裁切，额外留出边缘距离；

(三)将切割完成的芯材放置于上下两层复合抗菌膜中间，热封层均与芯材相邻，热熔焊接，预留对称边缘开口；

(四)对预留的对称边缘开口进行抽真空、保压、热封；

(五)真空绝热板加工完成后，将板沿着切割后的预设连接处进行对折，扣紧后，形成保冷箱。

该保冷箱真空绝热板每个面都有倾斜的角度，对比同等厚度的真空绝热板，采用斜面拼接能够延长导热路径，有效降低了热桥损失。

该保冷箱真空绝热板的芯材通过切割形成六个面，每个面总体形状为梯形凸台，每个面斜面倾角为25°-70°不等，每个斜面上分别有多个凹槽和凸台，且凹槽和凸台能够啮合，凹槽比该斜面的凸台要深1.2-1.5倍，以便在凹槽内置放胶水等粘结剂。该箱体的箱盖顶面和侧面的凹槽深度为凸台的1-1.1倍，且其凹槽中不放置粘合剂。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：

(1)本发明复合抗菌膜提高了真空绝热板的抗菌(病毒)，也大大提高了真空绝热板的耐磨性。

(2)本发明通过切割芯材，将真空绝热板一体化成型整个保冷箱，省时省力。

(3)本发明相对传统保温材料提高了保冷箱的保温效果。

附图说明

图1为复合抗菌膜结构示意图，其中：10为热封层，20为阻气防护层1，30为阻气防护层2，40为阻气防护层3，50为高强防护层，60为抗菌(病毒)层，70为粘结层。

图2为一体化成型的真空绝热板的芯材。

图3为芯材连接处结构示意图，其中：4为切口，5为芯材连接处。

图4为对接边缘示意图，其中：6为凹槽，7为凸台。

图5为一体化成型的真空绝热板封装图，其中：1为上膜，2为芯材，3为下膜。

图6为真空绝热板成箱示意图。

图7为成型后的保冷箱。

图8为V型刀头，其中：8为凸刀头，9为凹刀头。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1保冷箱的制备工艺

(一)将芯材放置于工作台上，如图2所示，首先利用普通切割刀，将芯材加工成十字形大平板80，每个面总体形状为梯形凸台，每个面斜面倾角为25°-70°，每个斜面上分别有多个凹槽和凸台，且凹槽和凸台能够啮合，凹槽比该斜面的凸台要深1.2-1.5倍，以便在凹槽内置放胶水等粘结剂。作为箱体顶面和侧面的凹槽深度为凸台的1-1.1倍，且其凹槽中不放置粘合剂。再利用V字形刀头8、9(如图8所示)对预设连接处进行切割，切割速度为20-50m/min，如图3所示，芯材连接处5留0-5mm高度，形成V形切口4。优选的每0.5-0.7平方米放置一个吸气剂。如图4所示，再在V形切口4的斜面上加工能够啮合的凹槽6和凸台7。

(二)将复合抗菌膜按按步骤(一)所述的芯材形状裁切，额外留出5-50mm的边缘距离；复合抗菌膜的结构如图1所示。

(三)如图5所示，将切割完成的芯材2放置于下膜3上，下模3抗菌层朝下，热封层朝上，再将上膜1包覆，上膜1抗菌层朝上，热封层朝下，将上下膜热熔焊接，预留对称边缘开口；上膜1和下膜3可以为相同的平板形状，或者上膜1盖子形状，下膜3为平板形状，两者能完成对芯材2的包裹目的即可。

(四)对预留对称的开口进行抽真空、保压、热封，真空度0.01-10Pa，保压时间1-30min，封装温度为130-150℃；

(五)真空绝热板加工完成后，如图6所示，将板沿着V字切口4对折，凹槽6和凸台7对应，扣紧后，形成保冷箱，如图7所示。

实施例2

首先制备复合抗菌膜，热封层为PP膜，厚度为20μm；粘结层为PU，厚度为10μm；阻气防护层为三层镀铝PET膜，阻气防护层厚度为20μm；高强防护层为SiC薄膜，厚度为10μm；抗菌(病毒)层为纳米Ag复合聚六亚甲基双胍(PHMB)厚度为10μm。原始芯材每个面等距离为500mm*500mm*10mm，将玻璃纤维芯材放置于模具中，按照实施例1方法进行切割(斜面为45°，斜面上的凹槽深2.2mm，凸台高2mm)，切割完成过后，放入吸气剂，用制备好的复合抗菌膜按照实施例1方法裁切和包裹，进行抽真空、保压、热封。将制作好的真空绝热板，沿边缘翻折进行拼接组装，形成保冷箱，最后将此保冷箱放置于配套的外箱体中，便于携带。此保冷箱为无源保冷箱，在运输过程中，需提前加入冰袋或相变材料。

保冷效果验证：采用上述的保冷箱，以硫酸钠水合盐体系相变材料为蓄冷剂，以6杯某品牌100g酸奶为被保冷物，进行实验，外界温度为18℃±3，实验测试箱内温度高于8℃停止实验，此时酸奶的粘度和ph值在可接受的范围内，通过实验验证得到保冷箱的保温效果可以达到90小时左右。

实施例3

首先制备复合抗菌膜，热封层为PP膜，厚度为40μm；粘结层为PU，厚度为15μm；阻气防护层为三层镀铝PET膜，阻气防护层厚度为30μm；高强防护层为SiC薄膜，厚度为20μm；抗菌(病毒)层为纳米Ag复合聚六亚甲基双胍(PHMB)厚度为20μm。原始芯材上下底面为500mm*300mm*10mm，左右面为500mm*400mm*10mm，前后面为300mm*400mm*10mm将玻璃纤维芯材放置于模具中，按照实施例1方法进行切割(斜面为30°和60°，斜面上的凹槽深3mm，凸台高2.8mm)，切割完成过后，放入吸气剂，用制备好的复合抗菌膜按照实施例1方法裁切和包裹，进行抽真空、保压、热封。将制作好的真空绝热板，沿边缘翻折进行拼接组装，形成保冷箱，最后将此保冷箱放置于配套的外箱体中，便于携带。此保冷箱为无源保冷箱，在运输过程中，需提前加入冰袋或相变材料。

保冷效果验证：采用上述的保冷箱，以硫酸钠水合盐体系相变材料为蓄冷剂，为某品牌碎碎冰为被保冷物，进行实验，外界温度为25℃±3，实验测试箱内温度高于8℃停止实验，通过实验验证得到保冷箱的保温效果可以达到70小时左右。

上述仅为本发明的几个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。

Claims (10)

1.一种真空绝热板，其特征在于，所述真空绝热板由芯材、吸气剂和复合抗菌膜组成，所述芯材和吸气剂包裹在上下两层复合抗菌膜中，所述复合抗菌膜包括依次粘结的热封层、阻气防护层、高强防护层和抗菌/病毒层，所述上下两层复合抗菌膜中的热封层均与芯材相邻。

2.根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于，所述芯材为玻璃纤维、气相二氧化硅或气凝胶中的一种或多种材料复合而成。

3.根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于，所述吸气剂选自锶锂、钡锂、钡镁合金粉、铜或者钴的高价氧化物或纳米活性氧化钙其中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于，所述复合抗菌膜中：

所述热封层为PP或EAA(乙烯－丙烯酸共聚物)膜，厚度为20μm～80μm；

所述阻气防护层为多层铝塑膜、纯铝膜或不锈钢膜，阻气防护层厚度为20μm～30μm；所述阻气防护层设置2-4层，每层材料相同或者不同；

所述高强防护层为SiC薄膜或类金刚石(DLC)薄膜，厚度为5μm～20μm；

所述抗菌/病毒层为纳米Ag复合聚六亚甲基双胍(PHMB)，厚度为10μm～20μm；

每层之间采用粘结层进行粘结，粘结层为PU，厚度为10μm～20μm。

5.根据权利要求1所述的真空绝热板，其特征在于，所述真空绝热板的厚度为5～50mm。

6.一种保冷箱，由权利要求1任一项所述的真空绝热板制成。

7.根据权利要求9所述的保冷箱，其特征在于，所述保冷箱的箱体由一整块所述真空绝热板一体化成型，将所述真空绝热板制成连接在一起的六个箱体面，通过折叠形成所述保冷箱。

8.根据权利要求10所述的保冷箱，其特征在于，所述保冷箱的六个箱体面，其连接处加工有V形槽，每个箱体面与其他箱体面的接触面均为相互匹配的斜面，所述斜面和V形槽的斜面上均设有能够啮合的凹槽和凸台。

9.根据权利要求11所述的保冷箱，其特征在于，所述相互匹配的斜面，其中斜面的倾角为25°-70°。

10.权利要求9或10所述保冷箱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)先将芯材加工成十字形大平板，再对预设连接处进行切割，放置吸气剂；

(二)将复合抗菌膜按按步骤(一)所切割的芯材形状裁切，额外留出边缘距离；

(三)将切割完成的芯材放置于上下两层复合抗菌膜中间，热封层均与芯材相邻，热熔焊接，预留对称边缘开口；

(四)对预留的对称边缘开口进行抽真空、保压、热封；

(五)真空绝热板加工完成后，将板沿着切割后的预设连接处进行对折，扣紧后，形成保冷箱。

Images