本發(fā)明涉及一種外部包裹材料和真空隔熱材料的連續(xù)制造方法,該外部包裹材料具有屏蔽特性,該真空隔熱材料中具有預(yù)定的真空壓力。更具體地,本發(fā)明涉及一種真空隔熱材料的連續(xù)制造方法,其使用連續(xù)生產(chǎn)簡化制造過程,并提高生產(chǎn)力,因此既經(jīng)濟又具有優(yōu)質(zhì)的性能。
背景技術(shù):
通常,真空隔熱材料是一種隔熱材料,其具有特別低的熱傳導(dǎo)性,并且所有側(cè)之上均由外部包裹材料圍住,該外部包裹材料具有高的氣體和蒸汽保護作用,在該真空隔熱材料上布置有無機或者有機開放的多孔芯。
內(nèi)芯主要由作為無機纖維的玻璃纖維或者作為多孔無機粉體的合成二氧化硅構(gòu)成。
在是玻璃纖維真空隔熱材料的情況下,即使其被卷成或者壓成多層墊的形狀,也不會破壞該芯。此外,在其中進行真空操作或者通過真空壓力將其變?yōu)楸⌒螤钇陂g,對玻璃纖維墊進行壓制,而在對其進行真空之前,玻璃纖維墊具有很大的厚度(最終目標(biāo)厚度的2到5倍)。因此,為了制造真空隔熱材料,通常將玻璃纖維墊放入具有三個封閉側(cè)和一個開放側(cè)的外部保護包裹中。
在合成二氧化硅真空隔熱材料的情況下,將粉體形式的合成二氧化硅壓制成板狀。之后,將合成二氧化硅板按預(yù)定尺寸切割,放入外部保護包裹中,由此形成真空板。與玻璃纖維芯不同,合成二氧化硅芯使用粉狀顆粒組成,因此,它會被外部壓力弄碎或毀壞。所以,合成二氧化硅芯在生產(chǎn)線上使用卷筒式保護包裹材料自動或者手工直接包裝,而不是放入具有三個封閉側(cè)和一個開放側(cè)的包裹中。此外,在真空操作中,還存在真空機器被合成二氧化硅粉體破壞的可能。因此,主要使用雙結(jié)構(gòu),在該結(jié)構(gòu)中,芯首先被具有滲透性的內(nèi)部包裹材料封閉,然后再被外部包裹材料密封。
與玻璃纖維隔熱材料相比,由于合成二氧化硅真空隔熱材料的上述結(jié)構(gòu)和實用性能,其不僅具有更高的材料成本,還由于復(fù)雜的生產(chǎn)過程而具有更高的生產(chǎn)成本。
在克服這些問題的努力中,為了達到幾倍至數(shù)十倍于預(yù)定希望的厚度,提出一種將粉體放入具有滲透性的內(nèi)部包裹中的技術(shù),并隨后進行壓制,然后再按預(yù)定厚度切割,由此形成隔熱材料或者真空隔熱材料。但是,存在一個問題,那就是,產(chǎn)品的面積越大,按預(yù)定厚度切割包裹的難度越大。
另外,在韓國專利申請公開號No.1995-13664、名稱為“真空隔熱面板及其制造方法”中,提出了一種從外面向真空室內(nèi)安裝的脫水模具上設(shè)置一個下片的系統(tǒng),一種用于向該模具上提供粉體的系統(tǒng),以及一種將放在該下片中的粉體進行壓制以形成預(yù)定形狀并將上下片進行熱焊的制造方法。但是,由于所有的過程均在真空室內(nèi)進行,設(shè)備復(fù)雜,且由于其不是被壓制的平面狀態(tài),因此,供應(yīng)的粉體不均勻。此外,下片可能會被破壞。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
(專利文獻1)US專利號No.5,327,703(1994年7月12日);
(專利文獻2)US專利號No.8,333,279(2012年12月18日);
(專利文獻3)韓國專利注冊號No.10-1102262(2011年12月28日);
(專利文獻4)韓國專利申請公開號No.10-2012-0097328(2012年9月03日);
(專利文獻5)WO 2013/001522(2013年1月03日)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
因此,關(guān)于傳統(tǒng)的使用合成二氧化硅的真空隔熱材料制造方法,本發(fā)明的目的在于,提供一種真空隔熱材料的連續(xù)制造方法,其中改進該成形方法,所以在成形之后免除切割過程,通過執(zhí)行單獨的成形而避免制造過程中的破壞,并能夠以連續(xù)制造的方式生產(chǎn),因此減少材料和生產(chǎn)成本。
技術(shù)方案
本發(fā)明的一個實施方式,提供一種真空隔熱材料的連續(xù)制造方法,包括:第一步驟,將多孔隔熱材料放入具有滲透性的內(nèi)部包裹中,該內(nèi)部包裹具有三個封閉側(cè)和一個開放側(cè),然后將該內(nèi)部包裹密封;第二步驟,用第一步驟中的多孔隔熱材料將該內(nèi)部包裹的寬表面整平;第三步驟,將在第二步驟中整平的包裹壓制為預(yù)定厚度;第四步驟,除了其中的一個側(cè)外,使用具有屏蔽特性的外部包裹材料,將在第三步驟中壓制的內(nèi)部包裹的所有側(cè)密封,并將密封的包裹打包;和第五步驟,將在第四步驟中密封的包裹放入真空室并執(zhí)行真空操作,直到達到預(yù)定壓力,從而將在第三步驟中未密封的側(cè)密封。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的一種真空隔熱材料的連續(xù)制造方法,能夠簡化多孔隔熱材料的成形過程,使單獨制造產(chǎn)品成為希望的尺寸或者形狀成為可能,并能夠簡化這個過程。此外,由于該制造過程不包括切割步驟,因此能夠降低損耗率。另外,連續(xù)制造成為可能,因此也降低生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的真空隔熱材料的連續(xù)制造過程的示意圖;和
圖2是將具有滲透性的內(nèi)部包裹裝滿多孔隔熱材料的實施方法的示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
10:密封的內(nèi)部包裹 11:多孔顆粒
12:具有滲透性的內(nèi)部包裹材料
13:具有空氣和水防護性能的外部包裹材料
30:整平過程 41:模壓機
50:真空室 51:密封條。
具體實施方式
在下文中,將參照附圖對本發(fā)明進行詳細介紹。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的真空隔熱材料的連續(xù)制造過程示意圖。圖2是將具有滲透性的內(nèi)部包裹裝滿多孔隔熱材料的實施方法的示意圖。
為了達到上述目的,根據(jù)本發(fā)明的真空隔熱材料的連續(xù)制造方法包括將多孔隔熱材料放入具有滲透性的內(nèi)部包裹的第一步驟,例如,放入具有三個封閉側(cè)和一個開放側(cè)的內(nèi)部包裹,并將該內(nèi)部包裹密封。
雖然圖1所示的是該真空隔熱材料的連續(xù)制造方法,但是,圖1中并沒有示出將多孔隔熱材料放入具有滲透性的內(nèi)部包裹并密封該包裹的第一步驟。在根據(jù)本發(fā)明的該方法中,第一步驟包括測量多孔隔熱材料的量,將該多孔隔熱材料放入內(nèi)部包裹,以及簡單密封該內(nèi)部包裹。密封的內(nèi)部包裹可具有如圖2附圖標(biāo)記10所示的結(jié)構(gòu)。
在圖1和2中,附圖標(biāo)記10表示密封在內(nèi)部包裹中的隔熱材料,附圖標(biāo)記11表示該隔熱材料,附圖標(biāo)記12表示內(nèi)部包裹。關(guān)于將多孔隔熱材料11放入內(nèi)部包裹12,其對于待放入到內(nèi)部包裹12的多孔隔熱材料11來說可能是有益的,如圖2的左邊示圖(O)所示,因為寬側(cè)的表面具有統(tǒng)一的寬度,而不是向圖2的右邊示圖(X)所示的那樣,多孔隔熱材料11的形狀在低側(cè)壁架寬。這個的原因是隨后能夠進行的整平過程,因此多孔合成二氧化硅的性能能夠得到統(tǒng)一。
在根據(jù)本發(fā)明實施方式的真空隔熱材料的連續(xù)制造方法中,可在合成二氧化硅、膨脹珍珠巖和膨脹蛭石中至少選擇一種作為多孔隔熱材料。該多孔隔熱材料還可分別混合乳濁劑以提高其隔熱性能、以及纖維以提高其強度。
可在碳化硅、石墨、氧化鋯、鋯石、氧化鋁和氧化鈦中至少選擇一種用作乳濁劑??稍谥T如玻璃纖維、石棉或者鋯的無機纖維和諸如聚乙烯、聚丙烯、聚酯或者尼龍的有機纖維中選擇至少一種用作纖維。
在本發(fā)明中,可在由有機纖維構(gòu)成的布、由有機纖維構(gòu)成的非織造布、由無機纖維構(gòu)成的布以及由無機纖維構(gòu)成的非織造布中至少選擇一種用作具有滲透性的內(nèi)部包裹。
取決于該內(nèi)部包裹的材料,密封方法可進行變化。在由有機纖維構(gòu)成布或者非紡織物的情況下,內(nèi)部包裹通過熱粘合進行密封。關(guān)于這點,施加的溫度可能根據(jù)材料的不同而不同。通常,可通過加熱到大約50℃到250℃之間進行熱粘合。在由無機纖維構(gòu)成布或者非紡織物的情況下,有三種方法可用于密封。這包括用縫紉機進行縫紉,用粘合劑進行粘合,以及預(yù)先使用有機材料涂敷密封部分然后將其進行熱粘合。在熱粘合的情況下,加熱溫度最優(yōu)也是大約50℃到250℃之間。
在根據(jù)本發(fā)明實施方式的真空隔熱材料的連續(xù)制造方法中,第二步驟在這種狀態(tài)下執(zhí)行,即,鋪設(shè)其中密封了多孔隔熱材料的內(nèi)部包裹10,如圖1所示,由此,內(nèi)部包裹10的寬側(cè)面對低側(cè)和頂側(cè)。這就是整平內(nèi)部包裹10的步驟。
由圖1的附圖標(biāo)記30表示的整平過程石整平密封的內(nèi)部包裹10的步驟,其中,多孔隔熱材料被密封,并然后使用多個整平輥將該密封的內(nèi)部包裹10的寬側(cè)統(tǒng)一。
用于整平過程30的多個整平輥31這樣安裝,整平輥31的高度從開始插入的密封的內(nèi)部包裹10的厚度逐漸減小到預(yù)定厚度。關(guān)于這點,該預(yù)定厚度的范圍為最終目標(biāo)厚度到目標(biāo)厚度的2到5倍。2到3倍的目標(biāo)厚度是優(yōu)選的工作范圍。這在隨后第三步驟的壓制過程中將進行詳細說明。
在本發(fā)明中,整平輥31可以設(shè)計為便于工作的形狀。整平輥31可以是多個細的輥形成一個圓圈的捆綁式結(jié)構(gòu)、或者冠型、或者輥結(jié)構(gòu),其中,輥的中心和側(cè)具有不同的厚度(例如,在整平過程中,密封的內(nèi)部包裹10可以從內(nèi)部到外部進行整平,或者從外部到內(nèi)部進行整平),或者,在輥的表面上形成有突起,或者具有類似風(fēng)車的截面形狀。此外,整平輥31可以是傳送帶的結(jié)構(gòu),其中各輥通過帶子彼此連接。
在根據(jù)本發(fā)明的真空隔熱材料的連續(xù)制造方法中,在密封的內(nèi)部包裹10已經(jīng)整平之后,執(zhí)行第三步驟,使用模壓機41在至少10 mN/cm2的壓力下,將內(nèi)部包裹10壓制到預(yù)定厚度(最終目標(biāo)厚度)。在前面的整平過程中,優(yōu)選將內(nèi)部包裹10的厚度形成為具有2到3倍的目標(biāo)厚度的原因是因為這樣的事實,整平過程是以連續(xù)壓制的方式進行的,如果粉體狀的顆粒被連續(xù)壓制,在壓制表面上可能會形成覺察不到的裂縫,或者由于滑動現(xiàn)象粉體顆粒會造成在一側(cè)更多。因此,可使用輥壓機、帶壓機或者類似的工具作為本發(fā)明的模壓機41,但是對于其他的,可能垂直工作的壓機是優(yōu)選的。
上述的預(yù)定厚度指最終目標(biāo)厚度,其可能由于制造商或者產(chǎn)品的不同而不同。例如,預(yù)定厚度可以是5 mm、6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、15 mm、20 mm、40 mm、60 mm等,或者是介于它們之間的值或者大于這個值。
因此,作為根據(jù)本發(fā)明的第四步驟,執(zhí)行這樣的步驟,即,除了一個側(cè)外,將通過整平和壓制密封的內(nèi)部包裹10而形成的芯的所有側(cè)與具有氣體和水防護性能的外部包裹13密封在一起,并將該芯進行打包。該外部包裹以卷筒的狀態(tài)提供,并封閉住通過整平和壓制該密封的內(nèi)部包裹10而形成的芯,如此,芯僅有一個側(cè)是開放的,所有其他側(cè)都密封。
這里,在將芯與外部包裹一起打包之前,可增加以50℃到250℃之間的溫度進行干燥的干燥過程。其原因是為了防止多孔顆粒吸收在存儲或者制造過程中的水汽,從而避免其性能的惡化。
隨后,在根據(jù)本發(fā)明的第五步驟,將由外部包裹封閉的芯放入真空室50,將目標(biāo)真空壓力施加到該真空室50上,由此,該真空室50具有充分的真空壓力。在這個狀態(tài)中,外部包裹開放的一側(cè)也是密封的,因此形成真空隔熱材料。由于真空隔熱材料的熱性能隨著該真空壓力的而變化,因此,真空壓力不是受限的,其能夠根據(jù)情況進行調(diào)整。但是,其在至少1托或者更高的時候是有效的。
關(guān)于這點,在第四和第五步驟中,具有防護性能的外部包裹材料通過熱粘合的方法進行密封。這里,施加的溫度可根據(jù)材料而不同。例如,可以通過將溫度加熱到大約50℃和大約250℃來進行熱粘合。熱粘合過程可以這樣進行,在外部包裹材料的一側(cè)放置密封條,然后加熱該密封條。
在本發(fā)明中,真空隔熱材料可通過反復(fù)連續(xù)執(zhí)行上述步驟而連續(xù)制造。多孔顆粒不需要傳統(tǒng)的壓制和切割過程,因此能夠提高生產(chǎn)率,并且能夠經(jīng)濟地生產(chǎn)真空隔熱材料。
雖然已經(jīng)描述了該實施方式,具體地,該連續(xù)制造方法,但是,這并不限制本發(fā)明,具有本領(lǐng)域普通知識的人會理解,各種變形并不脫離本發(fā)明的范圍。