專利名稱:一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及絕熱材料及其制造方法,特別涉及一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材。
背景技術(shù)：
真空絕熱板是基于真空絕熱原理，通過最大限度的提高板內(nèi)真空度并填充多孔低熱導(dǎo)率材料而實現(xiàn)高效絕熱，被廣泛應(yīng)用在冰箱、冰柜、冷藏集裝箱、建筑墻體保溫等方面，成為目前導(dǎo)熱系數(shù)最低的材料。芯材是真空絕熱板中的支撐體，具有孔隙率高、導(dǎo)熱系數(shù)低等特點(diǎn)，是真空絕熱板的核心結(jié)構(gòu)。因此芯材質(zhì)量的好壞已成為真空絕熱板保溫性能的決定性因素之一。
公開號為CN101691899A的發(fā)明專利上公開了一種復(fù)合芯材真空絕熱板及其制備方法。該發(fā)明所述的復(fù)合芯材采用硬質(zhì)酚醛泡沫塑料粉末或聚氨酯泡沫塑料粉末與無機(jī)纖維混合，所制備的真空絕熱板比用純無機(jī)纖維制備的真空絕熱板質(zhì)量輕、價格低。
公開號為CN102080755A的發(fā)明專利上公開了一種芯材、其制備方法及采用該芯材的真空絕熱板。該發(fā)明所述芯材為超細(xì)玻璃棉與離心棉、礦物棉中的一種或兩種，所制備的芯材及真空絕熱板的生產(chǎn)成本較低。
公開號為CN102330871A的發(fā)明專利上公開了一種真空絕熱板芯材及其制作方法。該專利采用30%離心法生產(chǎn)的玻璃纖維棉和70%火焰法生產(chǎn)的玻璃纖維棉作為真空絕熱板芯材原料，生產(chǎn)出導(dǎo)熱系數(shù)在O. 0025-0. 004W/ (m · K)的真空絕熱板芯材。
公開號為CN102062277A的發(fā)明專利上公開了一種濕法超細(xì)玻璃棉真空絕熱板及其生產(chǎn)方法。該專利所述超細(xì)玻璃棉直徑為Iym 5μπι，制得的真空絕熱板使用年限為15年以上，導(dǎo)熱系數(shù)為O. 0018 O. 0028W/ (m · K)。
然而上訴這些真空絕熱板芯材在成型過程中，原料的分布并沒有特定規(guī)律而且很難人為控制，這使得纖維之間的搭接缺乏穩(wěn)定性，所形成的芯材結(jié)構(gòu)也較隨機(jī)，影響了真空絕熱板整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和絕熱性能。因此制備具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、玻璃棉均勻分布、同時絕熱性能優(yōu)異、回彈率低、穩(wěn)定性能好、節(jié)能環(huán)保性好等優(yōu)點(diǎn)的真空絕熱板新型芯材成為當(dāng)前的主流。
鳥類以樹枝纖維、草莖或細(xì)枝在高高的樹梢細(xì)枝杈間編織成一個球形巢，并且還會用唾液或泥土進(jìn)行粘合，搭建了具有網(wǎng)絡(luò)狀構(gòu)架的鳥巢。這種特殊的結(jié)構(gòu)，使得鳥巢在受力時外力被均勻的分散到各處，任憑狂風(fēng)暴雨，歷經(jīng)幾個春夏秋冬而不潰，可見其結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定且保暖性能良好。
本實用新型從仿生學(xué)原理出發(fā)，以塑料微珠為巢核，以玻璃棉絲仿樹枝，以無機(jī)膠仿鳥唾液，對棉絲搭接點(diǎn)進(jìn)行固定，使無機(jī)纖維棉在塑料微珠表面低密度均勻纏繞，并以微珠分解后所形成孔洞仿存在于鳥巢枝間的巢窩，制備了一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、纖網(wǎng)均勻性好、回彈率低的微結(jié)構(gòu)類似鳥巢的復(fù)合芯材。
實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種以塑料微珠為巢核，以玻璃棉絲仿樹枝，以無機(jī)膠仿鳥唾液，以微珠分解后所形成孔洞仿存在于鳥巢枝間的巢窩，制備了一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、纖網(wǎng)均勻性好、回彈率低的微結(jié)構(gòu)類似鳥巢的復(fù)合真空絕熱板芯材。
為實現(xiàn)本實用新型的目的采用的技術(shù)方案是提供了一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材，其特征在于該芯材由無機(jī)纖維棉和無機(jī)纖維棉圍繞的小孔組成，是一種隔熱材料，可作為真空絕熱板芯材。
所述芯材，其特征在于芯材中的無機(jī)纖維棉是玻璃棉或玻璃纖維或巖棉或玄武巖纖維，或者兩種以上纖維組合。
所述芯材，其特征在于芯材中小孔近似為球形，直徑為50μπι 500μπι，孔的密度為每立方厘米芯材中含孔1000 1000000個。
所述芯材，其特征在于無機(jī)纖維之間搭接處有無機(jī)膠，無機(jī)膠成分為氧化硅或硅酸鈉。
本實用新型還公開了一種制備上述真空絕熱板芯材的方法，其特征在于包括下述順序的步驟
(I)取無機(jī)纖維棉，加水?dāng)嚢杈鶆蚝笏腿肱錆{池稀釋，稀釋濃度至O. 1% O. 5% ；
(2)將稀釋好的棉漿液送入配有特定濃度的黏結(jié)劑配漿池中，黏結(jié)劑為硅溶膠、或水玻璃，其中黏結(jié)劑重量占水重量O. 5% 2% ；
(3)往上述混合漿液中加入適量塑料微珠，塑料微珠直徑為50 μ m 500 μ m
(4)攪拌均勻后形成棉體積為5% 20%，塑料微珠體積為5% 10%的芯材漿料；
(5)將漿料送入網(wǎng)前箱，采用成型網(wǎng)對棉漿脫水成型，形成棉氈毛坯；
(6)采用壓輥對棉氈毛坯進(jìn)行縱向、橫向表面平整，同時對棉氈毛坯的厚度進(jìn)行調(diào)整，使棉氈毛坯厚度均勻一致；
(7)將上述棉氈負(fù)壓除水，去除毛坯中70% 90%的水分；
(8)然后將去除水分的棉氈毛坯送入烘烤箱內(nèi)烘干固化，烘烤箱內(nèi)溫度為200 500°C，烘烤時間為20 60分鐘，去除塑料微珠；
(9)將芯材冷卻至常溫，并按照客戶要求將芯材進(jìn)行裁剪，即得微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材。
應(yīng)用效果本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
(I)采用無機(jī)纖維棉作為濕法芯材的主要成分，避免了傳統(tǒng)方法必須加入火焰棉才能達(dá)到低導(dǎo)熱的途徑，避免了火焰棉制造成本高、耗能大的缺點(diǎn)，避免了因火焰棉中粉末化纖維含量過高造成的微孔堵塞導(dǎo)致的保溫隔熱性能降低、吸音性能降低的缺點(diǎn)，有效地降低了產(chǎn)品成本。
(2)采用塑料微珠為巢核，使無機(jī)纖 維棉在其表面均勻纏繞，以微珠分解后所形成孔洞仿鳥巢樹枝間的巢窩，獲得仿鳥巢的空間網(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)濕法芯材內(nèi)部纖維分布不均勻的缺點(diǎn)，提高了芯材結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(3)采用無機(jī)膠作為粘結(jié)劑，將無機(jī)纖維棉與塑料微珠粘合在一起，達(dá)到仿鳥唾液粘接的效果，使芯材內(nèi)部分層，增加了芯材的撕裂強(qiáng)度，實現(xiàn)了多層微鳥巢結(jié)構(gòu)的疊加。同時相對于芯材表面噴灑其他化學(xué)粘合劑的方法，可避免因芯材表面粘結(jié)劑過多，堵塞閉孔導(dǎo)致的芯材導(dǎo)熱系數(shù)過大的不良后果。


圖1是一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型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
參照圖1，本實施例所述的一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材包括塑料微珠·去除后留下的巢窩10、類似樹枝搭接的玻璃棉20。所選無機(jī)膠為硅酸鈉。
該真空絕熱板芯材在制備時，具體工藝步驟如下
(I)取玻璃棉，加水?dāng)嚢杈鶆蚝笏腿肱錆{池稀釋，稀釋濃度至O. 2% ；
(2)將稀釋好的棉漿液送入配有特定濃度的黏結(jié)劑配漿池中，黏結(jié)劑為水玻璃，其中黏結(jié)劑重量占水重量O. 5% ；
(3)往上述混合漿液中加入適量塑料微珠，塑料微珠直徑為50 μ m ;
(4)攪拌均勻后形成棉體積為8%，塑料微珠體積為5%的芯材漿料；
(5)將漿料送入網(wǎng)前箱，采用成型網(wǎng)對棉漿脫水成型，形成棉氈毛坯；
(6)采用壓輥對棉氈毛坯進(jìn)行縱向、橫向表面平整，同時對棉氈毛坯的厚度進(jìn)行調(diào)整，使棉氈毛坯厚度調(diào)整為2mm ；
(7)將上述棉氈負(fù)壓除水，去除毛坯中70%的水分；
(8)然后將去除水分的棉氈毛坯送入烘烤箱內(nèi)烘干固化，烘烤箱內(nèi)溫度為350°C，烘烤時間為30分鐘，去除塑料微珠；
(9)將芯材冷卻至常溫，并按照客戶要求將芯材進(jìn)行裁剪，即得微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材。
上述僅為本實用新型的單個具體實施方式
，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(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，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材，其特征在于該芯材由無機(jī)纖維棉和無機(jī)纖維棉圍繞的小孔組成，是一種隔熱材料，可作為真空絕熱板芯材。
2.根據(jù)權(quán)利要求
書I所述的芯材，其特征在于芯材中的無機(jī)纖維棉是玻璃棉或玻璃纖維或巖棉或玄武巖纖維，或者兩種以上纖維組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求
書I所述的芯材，其特征在于芯材中小孔近似為球形，直徑為50μ m 500 μ m,孔的密度為每立方厘米芯材中含孔1000 1000000個。
4.根據(jù)權(quán)利要求
書I所述的芯材，其特征在于無機(jī)纖維之間搭接處有無機(jī)膠，無機(jī)膠成分為氧化硅或硅酸鈉。
專利摘要
本實用新型公開了一種微結(jié)構(gòu)仿鳥巢的真空絕熱板芯材，該芯材由無機(jī)纖維棉和無機(jī)纖維棉圍繞的小孔組成，是一種隔熱材料，可作為真空絕熱板芯材。本實用新型從仿生學(xué)原理出發(fā)，以塑料微珠為巢核，以玻璃棉絲仿樹枝，以無機(jī)膠仿鳥唾液，對棉絲搭接點(diǎn)進(jìn)行固定，使無機(jī)纖維棉在塑料微珠表面低密度均勻纏繞，并以微珠分解后所形成孔洞仿存在于鳥巢枝間的巢窩，制備了一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、纖網(wǎng)均勻性好、回彈率低的微結(jié)構(gòu)類似鳥巢的復(fù)合真空絕熱板芯材。
文檔編號F16L59/065GKCN202852336SQ201220194060
公開日2013年4月3日 申請日期2012年5月3日
發(fā)明者陳照峰, 周介明, 陳清, 李承東 申請人:蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan