一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈及其制作方法，其特征在于由玻璃棉纖維和低熔點(diǎn)可熔融的纖維組成，且包括70～90％的孔隙率，其中超細(xì)玻璃棉纖維所占重量比為70～90％，低熔點(diǎn)可熔融纖維所占重量比為10～30％。其中，超細(xì)玻璃棉纖維直徑為2～7μm，低熔點(diǎn)可熔融纖維直徑在1～10μm之間。本發(fā)明所述的芯材不僅有更低的密度，還有更高的撕裂強(qiáng)度，更高的孔隙率，克服了純玻璃纖維材料氈或芯材壓縮后回彈性大的缺點(diǎn)。該多組分纖維混雜的復(fù)合材料芯材可以用作真空絕熱板的芯材，也可用作建筑、機(jī)械、熱能等領(lǐng)域的隔熱元件或隔熱填料。
【專利說明】一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料氈及其制作方法，特別是涉及一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，石油、煤炭等化石能源價(jià)格高漲，二氧化碳排放量居高不下，這些對(duì)人類高質(zhì)量的生存環(huán)境構(gòu)成了很大威脅，社會(huì)對(duì)隔熱、保溫、節(jié)能、降耗材料提出了越來越高的要求。真空絕熱板(VIP板)導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.008W/(m*K)以下，是常規(guī)絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的1/4左右，也是世界上熱阻最大的絕熱材料。真空絕熱板具有A級(jí)不燃、優(yōu)異的保溫性能、質(zhì)輕、綠色環(huán)保等眾多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，將真空絕熱板應(yīng)用于建筑保溫領(lǐng)域，將對(duì)節(jié)約能耗、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。
[0003]芯材是真空絕熱板中的支撐體，是一種多孔氈，具有高的孔隙率，且不能被無限壓縮，是決定真空絕熱板漏氣后能否保持原狀長(zhǎng)期服役的關(guān)鍵。多孔材料氈應(yīng)用在真空絕熱板中，被阻氣阻熱薄膜包裝后，一般被稱為芯材。盡管氈的結(jié)構(gòu)、形狀有多種多樣，但其材質(zhì)均為低導(dǎo)熱系數(shù)材料。
[0004]目前氈或芯材技術(shù)主要是以玻璃棉為主體。但是，單純由玻璃纖維構(gòu)成的材料氈或芯材中，玻璃纖維之間的抓取力完全由長(zhǎng)的玻璃纖維之間的纏繞作用實(shí)現(xiàn)。因此，玻璃纖維芯材的撕裂強(qiáng)度有限。另外，單純由玻璃纖維構(gòu)成的材料氈或芯材的回彈率過大，一旦高效阻隔膜刺破，真空絕熱板內(nèi)的隔熱纖維材料會(huì)產(chǎn)生空鼓現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了真空絕熱板的使用性能。另外，玻璃纖維材料的價(jià)格普遍偏高，限制了它的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的材料氈及其制作方法的缺點(diǎn)，提供一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈及其制作方法，該復(fù)合材料氈可用作建筑、機(jī)械、熱能等領(lǐng)域的隔熱元件或隔熱填料，也可以用作真空絕熱板的芯材。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈，其特征在于包括玻璃纖維材料和低熔點(diǎn)可熔融纖維材料，兩種材料以一定比例混雜，其中玻璃纖維材料所占重量比為70?90%,低熔點(diǎn)可熔融纖維材料所占重量比為10?30%。
[0007]低熔點(diǎn)可熔融纖維材料特征在于選自聚乙烯纖維、聚酯纖維、滌綸纖維或它們的組合。低熔點(diǎn)可熔融纖維材料的熔點(diǎn)在250°C以下，并有很好的粘性。玻璃纖維與低熔點(diǎn)可熔融纖維均勻分布，兩者共同作為骨架支撐整塊氈。玻璃纖維與部分熔化的低熔點(diǎn)可熔融的纖維材料點(diǎn)接觸粘合，不僅使得芯材或氈的撕裂等強(qiáng)度提升了，而且抑制了玻璃纖維回彈的現(xiàn)象。
[0008]本發(fā)明所述的多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈的特征在于是由兩種或兩種以上材質(zhì)的纖維材料組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。玻璃纖維和低熔點(diǎn)可熔融纖維之間組成細(xì)小的孔隙，整塊氈或芯材保持70?90%的孔隙率。[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明還提供一種上述多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈的制作方法，其特征在于包括下述順序的步驟:
[0010](I)將一定量的玻璃棉和低熔點(diǎn)可熔融纖維加入打漿機(jī)中進(jìn)行分散，以水為分散劑和溶劑，把玻璃棉纖維或礦物棉纖維原料離解成棉漿，攪拌均勻并將其稀釋，稀釋后料漿中固液比控制在I?3%之間；
[0011](2)將攪拌均勻的混合料漿輸送至雙網(wǎng)擠漿機(jī)的過濾網(wǎng)上進(jìn)行抄造，厚度控制在5?32mm之間，將抄造所得物進(jìn)行真空抽吸除水并壓榨后制得氈坯；
[0012](3)將氈坯裁切加工，或打孔、或切角、或平整；
[0013](4)進(jìn)入烘箱烘干，烘箱長(zhǎng)度10?30米，烘箱中心溫度在250?400°C之間，烘箱入口和烘箱出口半封閉，整個(gè)烘箱內(nèi)，溫度按照長(zhǎng)度方向呈現(xiàn)中間高兩邊低的特征，烘干時(shí)間控制在10?20min之間；
[0014](5)將干燥后的氈進(jìn)行分切，即獲得不同規(guī)格和型號(hào)的復(fù)合材料成品氈。
[0015]本發(fā)明中所述的玻璃棉纖維直徑為2 μ m?7 μ m，低熔點(diǎn)可熔融纖維的直徑在I?10 μ m之間。制備出來的多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈的厚度為3mm?30mm，常溫下氈的導(dǎo)熱系數(shù)為 0.02W/ (m.K)?0.07W/ (m.K)。
[0016]與現(xiàn)有材料芯材或氈及其制作方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)本發(fā)明所述的多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈的密度比同類產(chǎn)品低，撕裂強(qiáng)度又比同類產(chǎn)品高；(2)孔隙率比同類產(chǎn)品高，保證了芯材的低導(dǎo)熱系數(shù)、高熱阻的性質(zhì)；(3)克服了純玻璃纖維材料氈或芯材壓縮后回彈性大的缺點(diǎn)。
[0017]具體實(shí)施方法
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)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(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定。
[0019]實(shí)施例1
[0020]將70份玻璃棉和30份聚酯纖維加入打漿機(jī)，同時(shí)加入水和白水進(jìn)行分散制漿，用機(jī)械和化學(xué)的方法把玻璃棉纖維原料離解成本色料漿，該處所述白水即抄造工段廢水，白水主要含有細(xì)小纖維、填料、涂料和溶解了的木材成分，以及添加劑等；
[0021]將混合漿液輸送至配漿池中進(jìn)行攪拌均勻成漿，加入白水對(duì)其進(jìn)行稀釋，稀釋至濃度I?2% ;
[0022]將攪拌均勻的混合漿液輸送至雙網(wǎng)擠漿機(jī)的過濾網(wǎng)上進(jìn)行抄造，厚度控制在12mm,將抄造所得物進(jìn)行真空抽吸除水并壓榨后制得氈坯；
[0023]將氈坯裁切加工，或打孔、或切角、或平整；
[0024]將氈坯置于烘箱內(nèi)烘干成型，烘箱中心溫度控制在350°C，烘箱入口和烘箱出口半封閉，整個(gè)烘箱內(nèi)溫度是一個(gè)連續(xù)升高和連續(xù)降低的過程，烘干時(shí)間控制在15min ；
[0025]將干燥后的氈半成品進(jìn)行分切制成不同規(guī)格和型號(hào)的氈成品。
[0026]本實(shí)施例中，對(duì)廢水進(jìn)行回收利用，具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)。制備出來的多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈的氣孔率為82%，孔隙小并均勻的分布在氈內(nèi)部。
[0027]實(shí)施例2
[0028]將84份玻璃棉纖維、10份聚酯纖維、6份滌綸纖維加入打漿機(jī)，同時(shí)加入水和白水進(jìn)行分散制漿；
[0029]將棉漿輸送至配漿池中進(jìn)行攪拌均勻成漿，加入白水對(duì)其進(jìn)行稀釋，稀釋至濃度1.5 ?2.5% ;
[0030]將攪拌均勻的混合漿液輸送至雙網(wǎng)擠漿機(jī)的過濾網(wǎng)上進(jìn)行抄造，厚度控制在17mm,將抄造所得物進(jìn)行真空抽吸除水并壓榨后制得氈坯；
[0031]將氈坯裁切加工，或打孔、或切角、或平整；
[0032]將氈坯置于烘箱內(nèi)烘干成型，烘箱中心溫度控制在300°C，烘箱入口和烘箱出口半封閉，整個(gè)烘箱內(nèi)溫度是一個(gè)連續(xù)升高和連續(xù)降低的過程，烘干時(shí)間控制在IOmin ；
[0033]將干燥后的氈半成品進(jìn)行分切制成不同規(guī)格和型號(hào)的氈成品。
[0034]實(shí)施例3
[0035]將90份玻璃棉纖維、4份聚乙烯纖維、4份聚酯纖維和2份滌綸纖維加入打漿機(jī)，同時(shí)加入水和白水進(jìn)行分散制漿；
[0036]將棉漿輸送至配漿池中進(jìn)行攪拌均勻成漿，加入白水稀釋至濃度I?1.5% ;
[0037]將攪拌均勻的混合漿液輸送至雙網(wǎng)擠漿機(jī)的過濾網(wǎng)上進(jìn)行抄造，厚度控制在22mm,將抄造所得物進(jìn)行真空抽吸除水并壓榨后制得氈坯；
[0038]將氈坯裁切加工，或打孔、或切角、或平整；
[0039]將氈坯置于烘箱內(nèi)烘干成型，烘箱中心溫度控制在370°C，烘干時(shí)間為20min ；
[0040]將干燥后的氈半成品進(jìn)行分切制成不同規(guī)格和型號(hào)的氈成品。
[0041]上述僅為本發(fā)明的幾個(gè)【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。
【權(quán)利要求】
1.一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈，其特征在于由玻璃纖維材料和低熔點(diǎn)可熔融的纖維材料組成，且包括70?90%的孔隙率，其中玻璃纖維材料所占重量比為70?90%，低熔點(diǎn)可熔融纖維材料所占重量比為10?30%。
2.依據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于低熔點(diǎn)可熔融纖維材料為聚乙烯纖維、聚酯纖維、滌綸纖維或它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于玻璃棉纖維直徑為2μ m?7 μ m，低熔點(diǎn)可熔融纖維的直徑在I?10 μ m之間。
4.依據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于低熔點(diǎn)可熔融纖維材料的熔點(diǎn)在250°C以下，并有很好的粘性。
5.依據(jù)權(quán)利要求書I所述，其特征在于玻璃纖維與部分熔化的低熔點(diǎn)可熔融的纖維材料點(diǎn)接觸粘合。
6.一種多組分纖維混雜的復(fù)合材料氈的制作方法，其特征在于包括下述順序的步驟: (1)將一定量的玻璃棉和低熔點(diǎn)可熔融纖維加入打漿機(jī)中進(jìn)行分散，以水為分散劑和溶劑，把玻璃棉纖維或礦物棉纖維原料離解成棉漿，攪拌均勻并將其稀釋，稀釋后料漿中固液比控制在I?3%之間； (2)將攪拌均勻的混合料漿輸送至雙網(wǎng)擠漿機(jī)的過濾網(wǎng)上進(jìn)行抄造，厚度控制在5?32mm之間，將抄造所得物進(jìn)行真空抽吸除水并壓榨后制得氈坯； (3)將氈坯裁切加工，或打孔、或切角、或平整； (4)進(jìn)入烘箱烘干，烘箱長(zhǎng)度10?30米，烘箱中心溫度在250?400°C之間，烘箱入口和烘箱出口半封閉，整個(gè)烘箱內(nèi)，溫度按照長(zhǎng)度方向呈現(xiàn)中間高兩邊低的特征，烘干時(shí)間控制在10?20min之間； (5)將干燥后的氈進(jìn)行分切，即獲得不同規(guī)格和型號(hào)的復(fù)合材料成品氈。
【文檔編號(hào)】D21H13/40GK103572644SQ201210256436
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
【發(fā)明者】陳照峰, 李承東 申請(qǐng)人:蘇州維艾普新材料有限公司