CN211542649U

CN211542649U - 一种可替代羽绒的气凝胶填充结构

Info

Publication number: CN211542649U
Application number: CN201922248390.5U
Authority: CN
Inventors: 白朋
Original assignee: Shenzhen Daimaoniu New Material Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Da Mao Niu New Material Co.,Ltd.
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2020-09-22
Anticipated expiration: 2029-12-13

Abstract

本实用新型涉及保温隔热产品技术领域，具体涉及到一种可替代羽绒的气凝胶填充结构。包括上结构加强层和下结构加强层，所述上结构加强层和下结构加强层中间设置有连接层，并由连接层固定连接；所述上结构加强层的底部和下结构加强层的顶部均匀设置有凸起结构；所述连接层与所述凸起结构连接形成容置空腔。本实用新型中采用上下加强层与连接层之间形成的容置腔体中设置气凝胶材料，利用气凝胶的低密度、多孔结构等特点，封锁大量的低导热性气体，避免热量的散失。其次，在上结构加强层和下结构加强层表面设置相应的凸起结构，在形成的容置空腔中能封锁空气，同时在下结构加强层上的迷宫形透气孔，能够进一步改善气凝胶填充结构的保温绝热性能。

Description

一种可替代羽绒的气凝胶填充结构

技术领域

本实用新型涉及保温隔热产品技术领域，具体涉及到一种可替代羽绒的气凝胶填充结构。

背景技术

在温度较低的季节，人们通常会选择穿一件具有羽绒或化纤棉等作填充物及夹层的外套，或者，动物皮毛或仿皮毛材料制的外衣作为保暖服装，这类服装基本可以满足人们日常的保暖。以羽绒做填充物的服饰相对较为轻便，且保暖性尚可，但在潮湿环境保暖性大大下降，同时还有穿着臃肿、易跑绒、难清洗、易霉变等问题，影响穿着体验以及使用寿命。而采用动物皮毛或仿皮毛的保暖服装，保暖性尚可，但存在厚重、活动不便、难护理等问题。

气凝胶(Aerogel)具有极低密度、极低导热性、极高孔隙率、耐高温、不燃、拒水性良好等优越性能，在航空航天、建筑、石油化工、军工、热能工程、交通运输和家用电器等领域有非常广阔的应用前景。尤其是作为囊内填充物，具有极其优秀的保温隔热性能且重量极轻。目前全球已有大量公司将气凝胶制成服装或保温材料。但是现有的材料中仍然还存在掉粉严重、不能经受多次清洗而保持好的保温效果、隔热保温效果不可调等问题亟需解决。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，包括上结构加强层和下结构加强层，所述上结构加强层和下结构加强层中间设置有连接层，并由连接层固定连接；所述上结构加强层的底部和下结构加强层的顶部均匀设置有凸起结构；所述连接层与所述凸起结构连接形成容置空腔。

作为一种优选的技术方案，所述容置空腔中设置有气凝胶。

作为一种优选的技术方案，所述气凝胶的平均孔径为20～50nm。

作为一种优选的技术方案，所述气凝胶的尺寸至多为所述容置腔体尺寸的1/3。

作为一种优选的技术方案，所述下结构加强层上设置有迷宫形透气孔。

作为一种优选的技术方案，所述下结构加强层底部设置有透湿层。

作为一种优选的技术方案，所述透湿层上设置有鸟眼状孔。

作为一种优选的技术方案，所述上结构加强层上的凸起结构上设置有热反射点。

作为一种优选的技术方案，所述连接层上表面和下表面分别设置有上热膨胀层和下热膨胀层。

作为一种优选的技术方案，所述上热膨胀层和下热膨胀层的厚度不小于连接层厚度的1/4。

本实用新型中采用上下加强层与连接层之间形成的容置腔体中设置气凝胶材料，利用气凝胶的低密度、多孔结构等特点，在多孔结构中封锁大量的低导热性气体，从而避免热量的对流散失。其次，在气凝胶填充结构的上下表面设置上结构加强层和下结构加强层，并且在其表面设置相应的凸起结构，与连接层之间形成的容置空腔中也能封锁部分空气，同时在下结构加强层上设置有迷宫形透气孔，在避免气凝胶流失的同时，能够进一步改善气凝胶填充结构的保温绝热性能。此外，在上述凸起结构上设置有热反射点，主要为具有反射功能的银色反射料，将从气凝胶结构底部传递过来的热量往内部反射，进一步改善气凝胶填充结构的保温效果。此外，在连接层上下表面涂刷等方式设置有上下热膨胀层，在热量过高的情况能够膨胀，将形成的容置腔体挤压变形，使气凝胶填充结构变得更加致密，从而提高热量的散失，达到调节温度的效果。此外，在下结构加强层底部设置有具有鸟眼状孔的透湿层，使得气凝胶填充结构具备吸湿透湿的作用，能够更好的替代羽绒应用到服装面料等领域中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中可替代羽绒的气凝胶填充结构的结构示意图。

图2为本实用新型中连接层放大结构体示意图。

图3为本实用新型中可替代羽绒的气凝胶填充结构的结构示意图。

图4为本实用新型中连接层结构体示意图。

图5本实用新型中连接层放大结构体示意图。

其中：1-上结构加强层、2-凸起结构、21-容置空腔、22-热反射点、3-连接层、31-上热膨胀层、34-下热膨胀层、5-下结构加强层、51-透湿层。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述“上、下”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的所示视图上边即为上，阅读者的下边即为下，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型提供了一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，包括上结构加强层和下结构加强层，所述上结构加强层和下结构加强层中间设置有连接层，并由连接层固定连接；所述上结构加强层的底部和下结构加强层的顶部均匀设置有凸起结构；所述连接层与所述凸起结构连接形成容置空腔。

本实用新型中的所述上结构加强层和下结构加强层对称的设置在气凝胶填充结构的上下表面，用以加固整个气凝胶填充结构，其材质可以为柔性发泡材料，对该柔性发泡材料的种类不做特殊限定，可以选用现有聚酰亚胺、聚氨酯、丁腈橡胶、天然橡胶或其他发泡材料及其混合发泡材料等。

本实用新型中对上、下结构加强层的厚度不做特殊限定，在不影响气凝胶填充结构的重量，不使气凝胶填充结构变得厚重不利于使用的前提下，可以根据需要自行调节其厚度。

本实用新型中所述上、下结构加强层的下和上面表面分别对称的设置有凸起结构，该凸起结构可以通过模压等方式形成。上下两个对称的结构加强层通过中间的连接层连接，连接层上下表面是平整结构，由于上、下结构加强层上的凸起结构，会在连接层与上、下结构加强层之间形成容置空腔，该容置空腔内封锁大量气体，使气凝胶填充结构变得轻盈的同时，还能因气体的第导热性，而使气凝胶填充结构具有好的保温效果。本实用新型中对所述连接层的材质不做特殊限定，可以选用常规布料(如涤纶、氨纶等)、轻质发泡材料等，对其厚度也不做特殊限定，可以根据需要自行调节。

优选的，所述容置空腔中设置有气凝胶。

本申请中所述气凝胶又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状。气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。密度为3千克每立方米。因为密度极低，目前最轻的气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，所以也被叫做“冻结的烟”或“蓝烟”。由于里面的颗粒非常小(纳米量级)，所以可见光经过它时散射较小(瑞利散射)，就像阳光经过空气一样。因此，它也和天空一样看着发蓝(如果里面没有掺杂其它东西)，如果对着光看有点发红。(天空是蓝色的，而傍晚的天空是红色的)。由于气凝胶中一般80％以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。

在一些实施方式中，所述气凝胶选自二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶、二氧化钛气凝胶、碳化硅气凝胶、碳化硼气凝胶中的一种或多种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述气凝胶为二氧化硅气凝胶。

在一种优选的实施方式中，所述二氧化硅气凝胶的孔径为20～50nm。

在一种更优选的实施方式中，所述二氧化硅气凝胶的孔径为40nm。

所述二氧化硅气凝胶，可以从市面上购买得到，例如购买自中山科邦化工材料技术有限公司，型号为CPA-100B，孔径为20～50nm。

优选的，所述气凝胶的尺寸至多为所述容置腔体尺寸的1/3。

本申请中所述气凝胶是设置在所述容置腔体中，由于该容置腔体由于是由连接层与上、下结构加强层形成的封闭的结构，能够将气凝胶封锁在其中，避免气凝胶的流逝，避免出现气凝胶填充结构产品在使用过程中掉粉、失效等问题。与此同时，申请人选用合适的尺寸的气凝胶，调节气凝胶尺寸与容置腔体尺寸的大小，使气凝胶固定在容置腔体的同时，在容置腔体中保留一定量的封锁气体，适应气凝胶在高温和低温等情况下可能发生的膨胀和冷缩等情况，同时避免气凝胶在使用过程中被挤压等原因而失去特定的孔状结构而失去保温效果。

优选的，所述下结构加强层上设置有迷宫形透气孔。

本实用新型中所述的迷宫形透气孔主要通过水刺制孔，然后通过挤压，扭曲等方式形成的无规则结构的透气孔。在下结构加强层上设置这种迷宫形透气孔，减缓热量往外不散失的速度的同时，还能在不损失强度等性能的前提下，使气凝胶填充结构具备更低的密度，变得更加轻盈。

优选的，所述下结构加强层底部设置有透湿层；

进一步优选的，所述透湿层上设置有鸟眼状孔。

本申请中所述透湿层设置在下结构加强层底部，该透湿层的材质包括但不限于鸟眼布，例如针织涤纶鸟眼布，此类鸟眼布的面料表面是由很多的鸟眼状孔构成的，这些孔能够更好的导湿，吸湿排汗，本申请中优选使用克重在100～130g/m²的针织涤纶鸟眼布。

优选的，所述上结构加强层上的凸起结构上设置有热反射点。

本申请中所述的热反射点主要为具有反射功能的银色反射料，可以通过印刷等方式将此类有热反射功能的材料均匀的印在上结构加强层上的凸起结构上，将从气凝胶结构底部传递过来的热量往内部反射，进一步改善气凝胶填充结构的保温效果。

优选的，所述连接层上表面和下表面分别设置有上热膨胀层和下热膨胀层。

进一步优选的，所述上热膨胀层和下热膨胀层的厚度不小于连接层厚度的1/4。

本申请中的所述上热膨胀层和下热膨胀层主要为在一定温度下可以受热膨胀的材料形成的一层，对此类热膨胀材料不做特殊限定，可以选用热敏感的多孔材料、热膨胀微球(可以从Boud Minerals公司等购买得到)等。可以将从市面上买来的热膨胀材料做成流体，涂刷在该连接层上下表面等方式将热膨胀层设置在连接层上，也可以采用受热易膨胀的多孔材料，将其通过热压复合等方式设置在连接层上下表面上。在连接层上下表面的热膨胀层的作用下，当气凝胶填充结构蓄热较多的情况下，热膨胀层能够膨胀，挤压上、下结构加强层上的凸起结构，使气凝胶填充结构变的致密，散失多余的热量，从而在一定程度上达到调节温度的作用。而若下热膨胀层和上热膨胀层的厚度太薄，则其膨胀效果不明显，不能显著的达到调节温度的效果。

下面通过实施例对本实用新型进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本实用新型作进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本实用新型的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例1：参见图1和图2，提供了一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，包括上下对称设置的上结构加强层1和下结构加强层5，所述上结构加强层1和下结构加强层5中间设置有连接层3，并由连接层3固定连接；所述上结构加强层1的底部和下结构加强层5的顶部对称的均匀设置有凸起结构2；

所述连接层3与所述凸起结构2连接形成容置空腔21；

所述容置腔体中设置有二氧化硅气凝胶；

所述二氧化硅气凝胶的平均孔径为35nm；

所述二氧化硅气凝胶的尺寸为所述容置腔体尺寸的1/3。

实施例2：参见图2和图3，提供了一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，包括上下对称设置的上结构加强层1和下结构加强层5，所述上结构加强层1和下结构加强层5中间设置有连接层3，并由连接层3固定连接；所述上结构加强层1的底部和下结构加强层5的顶部对称的均匀设置有凸起结构2；

所述连接层3与所述凸起结构2连接形成容置空腔21；

所述容置腔体中设置有二氧化硅气凝胶；

所述二氧化硅气凝胶的平均孔径为45nm；

所述下结构加强层5底部设置有透湿层，

所述透湿层上设置有鸟眼状孔；所述透湿层的材质为针织涤纶鸟眼布。

实施例3：参见图2～4，提供了一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，包括上下对称设置的上结构加强层1和下结构加强层5，所述上结构加强层1和下结构加强层5中间设置有连接层3，并由连接层3固定连接；所述上结构加强层1的底部和下结构加强层5的顶部对称的均匀设置有凸起结构2；

所述连接层3与所述凸起结构2连接形成容置空腔21；

所述容置腔体中设置有二氧化硅气凝胶；所述二氧化硅气凝胶的平均孔径为40nm；

所述下结构加强层5底部设置有透湿层，所述透湿层上设置有鸟眼状孔；所述透湿层的材质为针织涤纶鸟眼布；

所述连接层3上下表面设置有上热膨胀层31和下热膨胀层34；所述上热膨胀层31的厚度为所述连接层3厚度的1/4；所述下热膨胀层34的厚度为所述连接层3厚度的1/4。

实施例4：参见图3～5，提供了一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，包括上下对称设置的上结构加强层1和下结构加强层5，所述上结构加强层1和下结构加强层5中间设置有连接层3，并由连接层3固定连接；所述上结构加强层1的底部和下结构加强层5的顶部对称的均匀设置有凸起结构2；

所述连接层3与所述凸起结构2连接形成容置空腔21；

所述连接层3上下表面设置有上热膨胀层31和下热膨胀层34；所述上热膨胀层31的厚度为所述连接层3厚度的1/4；所述下热膨胀层34的厚度为所述连接层3厚度的1/4；

所述上结构加强层1底部设置的凸起结构2上设置有热反射点，该热反射点为银材料，通过印刷的方式设置。

本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本实用新型所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

Claims

1.一种可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，包括上结构加强层和下结构加强层，所述上结构加强层和下结构加强层中间设置有连接层，并由连接层固定连接；所述上结构加强层的底部和下结构加强层的顶部均匀设置有凸起结构；所述连接层与所述凸起结构连接形成容置空腔。

2.如权利要求1所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述容置空腔中设置有气凝胶。

3.如权利要求2所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述气凝胶的尺寸至多为所述容置腔体尺寸的1/3。

4.如权利要求2所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述气凝胶的平均孔径为20～50nm。

5.如权利要求1所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述下结构加强层上设置有迷宫形透气孔。

6.如权利要求1所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述下结构加强层底部设置有透湿层。

7.如权利要求6所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述透湿层上设置有鸟眼状孔。

8.如权利要求1所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述上结构加强层上的凸起结构上设置有热反射点。

9.如权利要求1所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述连接层上表面和下表面分别设置有上热膨胀层和下热膨胀层。

10.如权利要求9所述的可替代羽绒的气凝胶填充结构，其特征在于，所述上热膨胀层和下热膨胀层的厚度不小于连接层厚度的1/4。