一種干法真空絕熱板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種真空絕熱板及其制作方法，包含芯材，鋁膜袋，芯材由以質(zhì)量份數(shù)計的如下組分組成：SiO2:50-70份；Al2O3:0-7份；CaO:2-15份；MgO:0-6份；Na2O+K2O：8-20份；B2O3：5.5-15.5份；ZnO:0.1-7.0；其他成分≤1.0份。絕熱板的制作工藝為：切棉→沖壓→烘干→送棉→裝棉→封裝→滾壓。本發(fā)明的干法真空絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)在0.0025w/m.k以下，本發(fā)明方法改善了操作者的制造環(huán)境，減輕了公司粉塵治理的費用，另外干法真空絕熱板產(chǎn)品由于里面的芯材是無機玻璃纖維，長度比較長，直接回收到窯爐作為原料可進行再次回收利用，是一種綠色的、環(huán)保的絕熱保溫吸音隔熱節(jié)能產(chǎn)品。
【專利說明】一種干法真空絕熱板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及絕熱材料的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種干法真空絕熱板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用超細(xì)微玻璃纖維做芯材的干法真空絕熱板是目前已知固體絕熱材料中，性價比最好的A級無機不燃材料，在絕熱阻隔方面有廣闊的應(yīng)用市場，在國外主要應(yīng)用于冰箱、冰柜、冷凍集裝箱、凍庫、醫(yī)療保冷設(shè)備、自動販賣機等設(shè)施設(shè)備上，能夠高效便利的達(dá)到節(jié)能和保冷的效果，在國內(nèi)，應(yīng)用尚未廣泛，現(xiàn)有有機材料不僅燃燒等級達(dá)不到A級，導(dǎo)熱系數(shù)基本都在0.01-0.02ff/m.k范圍，節(jié)能絕熱效果僅有真空絕熱板的10%左右，國內(nèi)目前有濕法做成真空絕熱板的生產(chǎn)過程，需要加水制漿，再鋪板過濾除水，然后脫水，最后高溫烘干，含水量降到0.4%以下，再切割而成，生產(chǎn)過程不僅能源消耗大幅度上升，而且制成的真空絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)始終在0.0025w/m.k以上。面對日益緊缺的能源需求，節(jié)能家電和和節(jié)能保冷設(shè)施設(shè)備是需求的主流，尤其是在低溫絕熱(0-10(TC )和超低溫(-100-273°C )絕熱領(lǐng)域，開發(fā)導(dǎo)熱系數(shù)在0.0025w/m.k以下甚至更高性能的干法真空絕熱板迫在眉睫。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有產(chǎn)品及技術(shù)的缺陷，提供一種高性能的干法真空絕熱板及其制造方法。
[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種干法真空絕熱板，包含芯材，鋁膜袋，所述芯材由以質(zhì)量份數(shù)計的如下組分組成:
[0006]S12:50-70 份；
[0007]Al2O3:0-7 份；
[0008]CaO:2-15 份；
[0009]MgO:0-6 份；
[0010]Na2CHK2O:8-20 份；
[0011 ]B2O3:5.5-15.5 份；
[0012]ZnO:0.1-7.0 ；
[0013]其他成分彡3.0 份；其他成分為:Fe203、Fe0、Ti02、Ba0、Mn0、S03> P2O5 ；
[0014]總質(zhì)量份數(shù)為100份。
[0015]作為本發(fā)明的優(yōu)選方式，所述芯材由以質(zhì)量份數(shù)計的如下組分組成:
[0016]S12:60-70 份，
[0017]Al2O3:2-5.0 份，
[0018]CaO: 5.0-8.0 份，
[0019]MgO: 2.0-4.0 份，
[0020]Na2CHK2O: 10.0-17.0 份，
[0021]B2O3:6.0-13.0 份；
[0022]其他成分彡1.0 份；其他成分為:Fe203、FeO、T12, BaO, MnO, SO3> P2O5 ；
[0023]總質(zhì)量份數(shù)為100份。
[0024]所述真空絕熱板的質(zhì)量指標(biāo)為:
[0025](I)導(dǎo)熱系數(shù)< 0.0025w/m.k ；
[0026](2)導(dǎo)熱系數(shù)的耐久性
[0027]A、在100°C X90% RHX48H后的條件下，導(dǎo)熱系數(shù)彡0.006w/mk以下；
[0028]B、在40°C X90% RHX 168H后的條件下，導(dǎo)熱系數(shù)彡0.004w/mk以下；
[0029]所述的面密度偏差的檢測方法是將一塊棉平鋪，在棉的中間截取25塊180*180mm芯材，稱重G，取25塊棉的重量的平均值Gtl,芯材的面密度的偏差計算如下:(G-Gtl)WOOAV
[0030]所述芯材的質(zhì)量指標(biāo)為:叩解度為15至28。SR，直徑為1.5至4.0微米，芯材的玻渣含量彡5 %，芯材的直徑彡4.0um,芯材的含水率彡0.8%,烘干后芯材含水率彡0.1%,芯材的面密度偏差< 55%。
[0031]干法真空絕熱板的制作方法，包括如下步驟:
[0032](I)切棉:將合格的芯材切成工藝要求的長度，然后將切好的棉平鋪展開，根據(jù)棉的面密度以及真空絕熱板的厚度做工藝調(diào)整；再繼續(xù)切相同長度的棉平鋪在切好的棉上，要求兩塊棉要重疊在一起，保證整塊芯材的均勻性，重復(fù)上述動作疊棉5-30層；
[0033](2)沖壓:將步驟(I)制得的棉移動至沖壓機上進行芯材成型，棉塊中心位置一定要在沖壓刀模中心位置對齊，并且棉長度方向需和刀模的長度方向平行；
[0034](3)稱重:將沖壓好的芯材稱重，芯材重量按照真空絕熱板芯材密度和規(guī)格進行計算得到；
[0035](4)烘干:將稱好重量的芯材放入烘箱進行烘干，烘干溫度為180-250°C，烘干時間為 1.5-5h ；
[0036](5)送棉:將烘到絕干的芯材用推車送入封裝間，按照工藝規(guī)定將吸氣劑裝入規(guī)定好的芯材位置；
[0037](6)裝棉:將烘好的芯材裝入鋁膜袋并進行真空封裝，要求真空度低于0.2pa以下；
[0038](7)封裝:將封裝好的真空絕熱板進行包邊；
[0039](8)滾壓:包邊好的真空絕熱板送入滾壓機滾壓。
[0040]其中，所述鋁膜袋為鋁膜，根據(jù)高性能的干法真空絕熱板，上述制作過程要求的鋁膜技術(shù)規(guī)格要求如下:
[0041](3) A面平均厚度120mm±10，B面平均厚度:120mm± 10，AB面是指鋁膜的正反面；
[0042](4)雙面整鍍或者單面整鍍；
[0043]⑶封合強度彡15Ν/15_ ;
[0044](4)抗穿刺強度彡1N ；
[0045](5)氧氣滲透率< 0.5ml/m2.d.MPa ；
[0046](6)水蒸氣滲透率< 1.5g/m2.d ；
[0047](7)殘留溶劑量《等于5mg/m2。
[0048]步驟(5)所述的吸氣劑為一個品種的吸氣劑或不同種類吸氣劑的組合，，其作為吸氣劑的技術(shù)規(guī)格要求如下:
[0049](I)CaO 含量彡 90% ;
[0050](2)耐久性:在溫度35°C、濕度90%的環(huán)境中，放置48H的條件下，吸氣劑吸濕率彡 22%,
[0051]⑶篩余物彡10%。
[0052]吸氣劑除過保證以上質(zhì)量項目外，判斷一種吸氣劑的質(zhì)量和技術(shù)水平，也就是測試一種吸氣劑的吸氣效果，就是用不放置吸氣劑的真空絕熱板和放置吸氣劑的真空絕熱板做各種殘余氣體壓力測試，最普通的吸氣劑必須將真空絕熱板的水蒸氣吸走，這是吸氣劑必備的技術(shù)水平，另外吸附N2、02、CO、CO2, CH4, CnHn等氣體的種類和吸附的效果代表著吸氣劑的技術(shù)水平，本發(fā)明采用的吸氣劑能做到將真空絕熱板的殘余氣體總量達(dá)到< 2.0Pa水平
[0053]本發(fā)明的干法真空絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)在0.0025w/m.k以下,主要用于節(jié)能家電和和節(jié)能保冷設(shè)施設(shè)備，尤其是在低溫絕熱(0-10(TC )和超低溫(_100-273°C )絕熱領(lǐng)域，更加節(jié)能環(huán)保；同時本發(fā)明干法真空絕熱板芯材由于纖維強度高，柔滑，在生產(chǎn)芯材和制造干法絕熱板時掉落的玻璃粉塵非常少，大大改善了操作者的制造環(huán)境，減輕了公司粉塵治理的費用。另外干法真空絕熱板產(chǎn)品與有機保溫材料和濕法真空絕熱板相比，在使用期限20年之后，由于里面的芯材是無機玻璃纖維，長度比較長，直接回收到窯爐作為原料可進行再次回收利用，是一種綠色的、環(huán)保的、與環(huán)境友好的絕熱保溫吸音隔熱節(jié)能新產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0054]下面通過具體的實施例進一步說明本發(fā)明是如何實現(xiàn)的。
[0055]實施例1
[0056]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用以下質(zhì)量份數(shù)的芯材；
[0057]S12:68.8 份，
[0058]Al2O3:3.6 份，
[0059]CaO: 4.9 份，
[0060]MgO: 1.5 份，
[0061]Na2O:13.5 份，
[0062]K2O:1.0 份，
[0063]B2O3:6.3 份，
[0064]所述玻璃棉的叩解度為16° SR，直徑為3.0微米，玻璃棉中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.4%,面密度克重極差為55%，玻渣混入率為0.4%，玻璃棉表面平整、均勻、無凹坑、無雜質(zhì)，手壓無脆裂感，有害物質(zhì)達(dá)到歐盟ROUS標(biāo)準(zhǔn)。
[0065]準(zhǔn)備好沖壓用的芯材:將上述芯材根據(jù)客戶的VIP的長度和厚度要求，切成一定長度的芯材，疊加到6-7層芯材，平整地送往沖棉機；
[0066]準(zhǔn)備好芯材沖壓時的模具，安裝在沖壓機上，沖出符合用戶規(guī)格要求的芯材；
[0067]將沖好的芯材稱重，符合重量要求后送往烘干機烘干，烘干溫度180°C，烘干時間
2.5小時；
[0068]烘好的芯材在盡可能短的時間內(nèi)裝入吸氣劑3個X ;裝入事先烘干的單面蒸鍍的鋁膜當(dāng)中，進行封裝；
[0069]封裝的真空度達(dá)到0.28Pa，時，根據(jù)鋁膜的不同材質(zhì)，選擇封裝條的加熱比例75%，封裝時間2S ；
[0070]將封好的真空絕熱板包邊、滾壓，進行外觀檢驗，送入48小時待測區(qū)；
[0071]48小時后，測得真空絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)0.0023w/m.k ；
[0072]實施例2:
[0073]采用以以下質(zhì)量份數(shù)的芯材:
[0074]S12:65.8 份，
[0075]Al2O3:3.1 份，
[0076]CaO: 4.0 份，
[0077]MgO: 1.2 份，
[0078]Na2O:11.8 份，
[0079]K2O:1.0 份，
[0080]B2O3:12.15 份，
[0081]所述玻璃棉的叩解度為19° SR，直徑為2.5微米，玻璃棉中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
0.20%,面密度克重極差為45%，玻渣混入率為0.4%，玻璃棉表面平整、均勻、無凹坑、無雜質(zhì)，手壓無脆裂感，有害物質(zhì)達(dá)到歐盟ROHS標(biāo)準(zhǔn)。
[0082]準(zhǔn)備好沖壓用的芯材:將上述芯材根據(jù)客戶的VIP的長度和厚度要求，切成一定長度的芯材，疊加到12-13層芯材，平整地送往沖棉機；
[0083]準(zhǔn)備好芯材沖壓時的模具，安裝在沖壓機上，沖出符合用戶規(guī)格要求的芯材；
[0084]將沖好的芯材稱重，符合重量要求后送往烘干機烘干，烘干溫度200°C，烘干時間
3.0小時；
[0085]烘好的芯材在盡可能短的時間內(nèi)裝入吸氣劑X和吸氣劑XX，裝入事先烘干的雙面整鍍的鋁膜當(dāng)中，進行封裝；
[0086]封裝的真空度達(dá)到0.25Pa，時，根據(jù)鋁膜的不同材質(zhì)，選擇封裝條的加熱比例58%，封裝時間2S ；
[0087]將封好的真空絕熱板包邊、滾壓，J進行外觀檢驗，送入48小時待測區(qū)；
[0088]48小時后，測得真空絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)0.002w/m.k ;，耐久性100°C X90%RHX48H 后彡 0.006w/m.k ；40°C X90% RHX168H 后彡 0.004w/m.k ；
[0089]實施例3 ；
[0090]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，將以質(zhì)量份數(shù)計的芯材:
[0091]S12:65.3 份，
[0092]Al2O3: 3.3 份，
[0093]CaO: 3.7 份，
[0094]MgO: 1.2 份，
[0095]Na2O:11.5 份，
[0096]K2O:1.0 份，
[0097]B2O3:14.15 份，
[0098]所述玻璃棉的叩解度為20° SR，直徑為2.3微米，玻璃棉中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%,面密度克重極差為38%，玻渣混入率為0.4%，玻璃棉表面平整、均勻、無凹坑、無雜質(zhì)，手壓無脆裂感，有害物質(zhì)達(dá)到歐盟ROHS標(biāo)準(zhǔn)。
[0099]準(zhǔn)備好沖壓用的芯材:將上述芯材根據(jù)客戶的VIP的長度和厚度要求，切成一定長度的芯材，疊加到16-18層芯材，平整地送往沖棉機；
[0100]準(zhǔn)備好芯材沖壓時的模具，安裝在沖壓機上，沖出符合用戶規(guī)格要求的芯材；
[0101]將沖好的芯材稱重，符合重量要求后送往烘干機烘干，烘干溫度220°C，烘干時間2.0小時；
[0102]烘好的芯材在盡可能短的時間內(nèi)裝入吸氣劑3個XY，然后裝入到事先烘干雙面蒸鍍的鋁膜當(dāng)中，進行封裝；
[0103]封裝的真空度達(dá)到0.2Pa，時，根據(jù)鋁膜的不同材質(zhì)，選擇封裝條的加熱比例65%，封裝時間2S ；
[0104]將封好的真空絕熱板包邊、滾壓，進行外觀檢驗，送入48小時待測區(qū)；
[0105]48小時后，測得真空絕熱板的導(dǎo)熱系數(shù)0.0016w/m.k,耐久性100 V X90 %RHX48H 后彡 0.006w/m.k ；40°C X90% RHX168H 后彡 0.004w/m.k
[0106]在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0107]盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種干法真空絕熱板，包含芯材，鋁膜袋，其特征在于，所述芯材由以質(zhì)量份數(shù)計的如下組分組成:
S12:50-70 份；
Al2O3:0-7 份；
CaO:2-15 份；
MgO: 0-6 份；
Na2CHK2O:8-20 份；
B2O3:5.0-15.5 份；
ZnO: 0.1-7.0 ； 其他成分< 1.0份； 總質(zhì)量份數(shù)為100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所的一種干法真空絕熱板，其特征在于:所述芯材(權(quán)利要求書中不允許寫入最優(yōu)等不確定用語)由以質(zhì)量份數(shù)計的如下組分組成:
S12:60-70 份，
Al2O3:2-5.0 份，
CaO: 5.0-8.0 份，
MgO: 2.0-4.0 份，
Na2CHK2O:10.0-17.0 份，
B2O3:6.0-13.0 份； 其他成分< 1.0份； 總質(zhì)量份數(shù)為100份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法真空絕熱板，其特征在于:所述真空絕熱板的質(zhì)量指標(biāo)為: (1)導(dǎo)熱系數(shù)彡0.0025w/m.k ； (2)導(dǎo)熱系數(shù)的耐久性 A、在100°CX90% RHX48H后的條件下，導(dǎo)熱系數(shù)彡0.006w/m.k ； B、在40°CX90% RHX168H后的條件下，導(dǎo)熱系數(shù)彡0.004w/m.k。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法真空絕熱板，其特征在于:所述其他成分為:Fe203、FeO、Ti02、BaO、MnO、S03、P205。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的干法真空絕熱板，其特征在于:所述芯材的質(zhì)量指標(biāo)為:叩解度為15至28° SR，直徑為1.5至4.0微米，玻渣含量彡5%，直徑彡4.0um，含水率(0.8%，烘干后芯材含水率< 0.1%，芯材的面密度偏差< 55%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的干法真空絕熱板的制作方法，包括如下步驟: (1)切棉:將合格的芯材切成工藝要求的長度，然后將切好的棉平鋪展開，根據(jù)棉的面密度以及真空絕熱板的厚度做工藝調(diào)整；再繼續(xù)切相同長度的棉平鋪在切好的棉上，要求兩塊棉要重疊在一起，保證整塊芯材的均勻性，重復(fù)上述動作疊棉5-30層； (2)沖壓:將步驟(I)制得的棉移動至沖壓機上進行芯材成型，棉塊中心位置一定要在沖壓刀模中心位置對齊，并且棉長度方向需和刀模的長度方向平行； (3)稱重:將沖壓好的芯材稱重，芯材重量按照真空絕熱板芯材密度和規(guī)格進行計算得到； (4)烘干:將稱好重量的芯材放入烘箱進行烘干，烘干溫度為180-250°C，烘干時間為1.5-5h ； (5)送棉:將烘干的芯材用推車送入封裝間，按照工藝規(guī)定將吸氣劑裝入規(guī)定好的芯材位置；(6)裝棉:將烘好的芯材裝入鋁膜袋并進行真空封裝，要求真空度低于0.3pa以下； (7)封裝:將封裝好的真空絕熱板進行包邊； (8)滾壓:包邊好的真空絕熱板送入滾壓機滾壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述真空絕熱板的制作方法，其特征在于:所述鋁膜袋為鋁膜，鋁膜的技術(shù)規(guī)格為: (1)A面平均厚度120mm±10，B面平均厚度:120mm±10； (2)雙面整鍍或者單面整鍍； (3)封合強度彡15N/15mm； (4)抗穿刺強度彡1N；
(5)氧氣滲透率彡0.5ml/m2.d.MPa ； (6)水蒸氣滲透率彡1.5g/m2.d ； (7)殘留溶劑量彡5mg/m2。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空絕熱板的制作方法，其特征在于:步驟(5)所述的吸氣劑為一個品種的吸氣劑或不同種類吸氣劑的組合，吸氣劑的技術(shù)規(guī)格要求如下:
(1)CaO 含量> 90% ； (2)耐久性:在溫度35°C、濕度90%的環(huán)境中，放置48H的條件下，吸氣劑吸濕率彡 22% ； (3)篩余物<10%。
【文檔編號】F16L59/065GK104406009SQ201410476430
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】顧春生, 王瞻, 張驥, 張慧琴 申請人:安徽吉曜玻璃微纖有限公司