本發(fā)明涉及一種真空絕熱材料,特別是涉及一種長纖維編織芯材真空絕熱材料。
背景技術(shù):
真空絕熱板(vacuuminsulationpanel)是一種性能優(yōu)良的保溫絕熱材料,由填充的多孔芯材與真空保護表層復(fù)合而成,它可以有效地避免空氣對流引起的熱對流和固體接觸引起的熱傳導(dǎo)。因此具有超低的導(dǎo)熱系數(shù)(≤0.006w/(m·k)),保溫隔熱性能是傳統(tǒng)保溫材料(聚乙烯、聚氨酯、玻璃棉、巖/礦棉)的數(shù)倍,目前已成功應(yīng)用在家電冰箱、冷鏈和建筑墻體保溫等方面。
中國專利cn101793340a公開了一種真空絕熱板芯材及其制造方法。按重量包括以下原料:48份礦物棉、45份玻璃纖維棉27-31°sr、35份玻璃纖維棉18°sr,所述礦物棉的纖維直徑為4-6μm,長度為1.0-4.0mm,通過打漿、除渣、抄造、干燥、分切工藝來制造該真空絕熱芯材。
中國專利cn102330475a公開了一種高性能低成本真空絕熱板芯材及其制作方法。將100%離心法生產(chǎn)的玻璃纖維棉(直徑為3.5-5μm,長度為5-20mm)通過打漿、稀釋、上網(wǎng)、脫水成型、烘干、裁切工藝來制造該真空絕熱板芯材。
中國專利cn103196007a公開了一種真空絕熱板芯材及其制作方法。將70-100wt%的玻璃纖維短切絲(直徑為6-13μm,長度為4-20mm)和0-30wt%的火焰法玻璃纖維棉(直徑為1.0-4μm,長度為1-5mm)通過多層加液,多層抽真空脫水工藝來制備該真空絕熱板芯材。
中國專利cn104141859a公開了一種真空絕熱板芯材及真空絕熱板。將長度4-20mm的玻璃纖維短切絲或長度1-5mm的火焰法玻璃纖維棉采用濕式造紙法成型成玻璃纖棉片材。
中國專利cn104696669a公開了一種真空絕熱板,包括芯材料、覆蓋材料。其中,芯材料包括20-70nm長度的玻璃短纖維。
目前國內(nèi)真空絕熱板芯材主要為離心棉、火焰棉、礦物棉、短切絲或以上幾種短纖維的混合物,芯材的制備主要通過濕法網(wǎng)成型或干法導(dǎo)向桶成型,通過將棉充分分散,在成型網(wǎng)上成型。離心棉通過熔融、離心、噴吹的方法制備,纖維直徑分布較廣,為1um至十幾um;火焰棉通過火焰噴吹的方法制備,纖維直徑分布由小于1um至幾微米;短切絲是由無限長纖維經(jīng)機械加工為20mm左右的纖維,纖維直徑分布較均勻,在6至20um左右。以上幾種短纖維,纖維長度都不超過20mm。
玻璃棉(包括離心棉、火焰棉)和礦物棉因懸浮度有限,通過傳統(tǒng)的方法無法將棉充分制成懸浮液,在制成芯材后仍有很大部分孔徑大于空氣自由程,空氣對流換熱仍然存在,在一定程度上降低了真空絕熱板的保溫絕熱效果。且因為無法充分分散,真空絕熱板的表面會產(chǎn)生凹凸,真空絕熱板的厚度一致性較差。并且由于纖維直徑細、長度短,容易被人體吸肺,無法滿足世界衛(wèi)生組織對保溫材料人體無害化的要求。而短切絲硬度較大,制成芯片后易刺穿阻隔袋,真空絕熱板容易發(fā)生漏氣現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足,提供了一種長纖維編織芯材真空絕熱材料,該真空絕熱材料可以有效的抑制內(nèi)部空氣對流,在提高材料熱阻的同時可以保證表面具有良好的平整度,又兼具優(yōu)秀的保溫絕熱性能。同時該材料不容易丟失真空,很難發(fā)生漏氣現(xiàn)象,不僅可以解決短纖維易刺穿膜材的問題,還可以有效防止材料內(nèi)部纖維因直徑細、長度短,易被人體吸入呼吸道的危害。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是:提供了一種長纖維編織芯材真空絕熱材料,其特征在于所述真空絕熱材料包括:外真空包覆材料(10)、長纖維編織芯材(20)和水/氣吸收材料(30),所述真空絕熱材料內(nèi)部壓力為0.001pa~50pa。
所述長纖維編織芯材(20)由一種無限長纖維或多種不同化學(xué)成分或不同物理形態(tài)的無限長纖維編織并疊加而成,層與層之間錯縫編織搭接,單層厚度為0.1mm~10mm,層數(shù)為1~100層。
所述長纖維編織芯材(20)中可以添加粉末材料,如?;⒅椤⑻沾深w粒、氣凝膠、蛭石、珍珠巖中的一種或多種。
所述長纖維編織芯材(20)的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為:50.0%~95.0%的sio2,1.0%~20.0%的al2o3,0.1%~10.0%的b2o3,0.1%~3.0%的zno,0.1%~3.0%的zro2,堿金屬氧化物k2o和na2o之和為0.1%~20.0%,堿土金屬氧化物mgo、cao和bao之和為3.0%~20.0%。
所述長纖維編織芯材(20)纖維直徑范圍為0.1μm~10.0μm。
所述外真空包覆材料(10)為鋁箔、銅箔、不銹鋼膜等純金屬材料或鍍鋁有機膜、鍍銅有機膜等金屬化有機材料,真空包覆材料(10)厚度為0.01mm~0.2mm。
應(yīng)用效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點:
(1)該長纖維編織芯材真空絕熱材料可以有效的抑制內(nèi)部空氣對流,在提高芯材熱阻的同時可以保證表面具有良好的平整度,具有高熱阻,低導(dǎo)熱系數(shù)的特點。
(2)該長纖維編織芯材真空絕熱材料內(nèi)部芯材采用無限長纖維,具有人體無害特點,不會被人體吸入肺中,也不會使人體皮膚產(chǎn)生瘙癢。
(3)該長纖維編織芯材真空絕熱材料內(nèi)部芯材纖維長且柔韌,不會造成短纖維刺穿阻隔袋的問題,成品率和使用壽命得到很大程度的提高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種長纖維編織芯材真空絕熱材料示意圖,圖中10為外真空包覆材料,20為長纖維編織芯材,30為水/氣吸收材料。
圖2為本發(fā)明的一種長纖維編織芯材真空絕熱材料芯材平面單層織物示意圖,圖中21和22分別為不同直徑編織的長纖維。
圖3為本發(fā)明的一種長纖維編織芯材真空絕熱材料芯材平面單層織物示意圖,圖中23、24、25分別為三種不同直徑編織的長纖維。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進一步闡明本發(fā)明,應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。
實施例1
一種長纖維編織芯材真空絕熱材料,由外真空包覆材料、長纖維編織芯材和水/氣吸收材料組成,內(nèi)部壓力為0.1pa。其中,長纖維編織芯材由兩種相同化學(xué)成分、不同纖維直徑的無限長纖維編織并疊加而成,芯材層數(shù)為10層,單層厚度為5mm。芯材中纖維的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為:68.0%的sio2,5.0%的al2o3,6.5%的b2o3,1.0%的zno,1.0%的zro2,堿金屬氧化物k2o和na2o之和為10.0%,堿土金屬氧化物mgo、cao和bao之和為8.5%。并且兩種纖維直徑分別為3.0μm和4.5μm;外真空包覆材料是厚度為0.1mm的不銹鋼膜。
實施例2
一種長纖維編織芯材真空絕熱材料,由外真空包覆材料、長纖維編織芯材和水/氣吸收材料組成,內(nèi)部壓力為0.5pa。其中,長纖維編織芯材由三種相同化學(xué)成分、不同纖維直徑的無限長纖維編織并疊加而成,芯材層數(shù)為20層,單層厚度為1.0mm。芯材中纖維的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為:68.0%的sio2,5.0%的al2o3,6.5%的b2o3,1.0%的zno,1.0%的zro2,堿金屬氧化物k2o和na2o之和為10.0%,堿土金屬氧化物mgo、cao和bao之和為8.5%。并且三種纖維直徑分別為3.0μm、4.5μm和6.0μm;外真空包覆材料是厚度為0.2mm的pe/鍍鋁pet/鍍鋁pet/pa型鍍鋁有機膜。
上述僅為本發(fā)明的兩個具體實施方式,但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此,凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動,均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型,仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。