JP2015137688A - 真空断熱材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]ノーバインダー、ノーニードルのガラス繊維からなるグラスウール(繊維径3μm前後)。
[2]ガラス繊維を水で抄いてペーパー化するとともに有機バインダーを添付してなるガラスペーパー。
[3]ガラス繊維のウェブをニードパンチ加工してなるニードルマット。
[4]シリカの超微粒粉末(ヒュムドシリカ)。
具体的には、上記[1]の芯材(グラスウール)を備えた図6に示す従来例1(特許文献1)の真空断熱材70は、次のようにして乾式にて製造する。すなわち、まず、図6(a)に示すように、溶融したガラス(以下「溶融ガラスM」という。)を高速回転体78の内側に落下させ、その高速回転体78の外周部にある微細な孔79,79・・から、溶融ガラスMを遠心力にて吹き出させて繊維化することで、図6(b)に示すように、ガラス繊維F,F・・(短繊維)を製造する。また、それ以外にも、ノズル等から落下させた溶融ガラスMに、高圧エアを直接当てて繊維化する場合もある。次に、そのガラス繊維F,F・・を、芯材72として、図6(c)に示すように、外包材71,71の内部に入れる。その後、該内部を真空排気して外包材71,71を密封することで、図6(d)に示すように、真空断熱材70を完成させる。
また、上記[2]の芯材(ガラスペーパー)を備えた図7に示す従来例2(特許文献2)の真空断熱材80は、次のようにして湿式にて製造する。すなわち、まず、連続フィラメント法等により製造したガラス繊維(長繊維)を比較的短く切断してなるガラス繊維f,f・・を、水で抄いて(湿式抄造方法にて)ペーパー化するとともに有機バインダーを添付することで、図7(a)に示すように、ガラスペーパー85(不織布)を作製する。次に、そのガラスペーパー85を、図7(b)に示すように、複数枚積み重ねる。次に、その複数枚積み重ねたガラスペーパー85,85・・を、芯材82として、図7(c)に示すように、外包材81,81の内部に入れる。その後、該内部を真空排気して外包材81,81を密封することで、図7(d)に示すように、真空断熱材80を完成させる。
また、上記[3]の芯材(ニードルマット)を備えた図8,図9に示す従来例3(特許文献3)の真空断熱材90は、次のようにして乾式にて製造する。すなわち、まず、連続フィラメント法等により製造したガラス繊維(長繊維)を比較的長く切断してなるガラス繊維f,f・・から、図8(a)に示すように、ウェブ95を作製する。次に、その作製したウェブ95を、図8(b)に示すように、複数枚積み重ねる。次に、その複数枚積み重ねたウェブ95,95・・に、図8(c)に示すように、ニードルパンチ加工を行い、厚さを数十分の一に圧縮して保持することで、ニードルマット92を作製する。よって、ニードルマット92内には、ニードルパンチされて縦方向を向いたガラス繊維f(以下、「縦繊維f'」という。)が多数存在する。その縦繊維f',f'・・が、複数枚のウェブ95,95・・をその厚さ方向に貫通してアンカーの様な働きをすることで、複数枚のウェブ95,95・・を固定(マット化及びフェルト化)している。次に、そのニードルマット92を、芯材として、図9(d)に示すように、外包材91,91の内部に入れる。その後、該内部を真空排気して外包材91,91を密封することで、図9(e)に示すように、真空断熱材90を完成させる。
まず、連続フィラメント法により、図2(a)に示すように、平均繊維径が9μm程度のガラス繊維f(長繊維)を製造する。なお、その製造過程では、ガラス繊維fに集束材が付着する。次に、そのガラス繊維fを、図2(b)に示すように、平均繊維長が75mm程度になるように切断してから開繊することで、乾式にて、図2(c)に示すように、ウェブ25を成形する。
3 真空断熱材(実施例3)
4 真空断熱材(実施例4)
10 外包材
20 芯材
21 ニードルマット
25 ウェブ
f ガラス繊維
Claims (6)
- 外包材(10)の内部に芯材(20)を入れ、該内部を真空排気して外包材(10)を密封してなる真空断熱材において、
芯材(20)は、連続フィラメント法により製造されたガラス繊維(f)のウェブ(25)が積み重ねられてニードルパンチ加工されてなる、乾式にて作製されたニードルマット(21)が、6枚以上積層されたものであることを特徴とする真空断熱材。 - 連続フィラメント法により製造されたガラス繊維(f)の切断及び開繊によるウェブ(25)の成形と、該ウェブ(25)の積み重ねと、積み重ねた該ウェブ(25)のニードルパンチ加工とにより、乾式にてニードルマット(21)を作製し、
該ニードルマット(21)を6枚以上積層して芯材(20)にし、
芯材(20)を外包材(10)の内部に入れ、該内部を真空排気して外包材(10)を密封する真空断熱材の製造方法。 - ガラス繊維(f)は、前記切断後の平均繊維長が30〜200mmであり、平均繊維径が3〜20μmである請求項2記載の真空断熱材の製造方法。
- ニードルパンチの平均密度は、1cm2当たり5〜30針である請求項2又は3記載の真空断熱材の製造方法。
- 芯材(20)の真空排気前の嵩密度は、50〜200kg/m3であり、芯材(20)の真空排気後の嵩密度は、200〜400kg/m3である請求項2〜4のいずれか一項に記載真空断熱材の製造方法。
- ガラス繊維(f)の製造過程でガラス繊維(f)に付着した集束材を、ニードルパンチ加工後に、300〜750℃に加熱して分解除去する請求項2〜5のいずれか一項に記載の真空断熱材の製造方法。
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