一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统，包括有熔炉、离心机、集棉机、加热炉及定型装置。定型装置采用上下链板配合形成压合间隙，经加热炉高温加热的玻璃棉层于压合间隙中受压，可于传动的过程中进行连续热压成型。本发明专利技术还提供了基于上述生产系统的生产方法。与现有技术相比，本发明专利技术实现了在线式连续生产，生产效率高，设备成本低，制得的玻璃棉芯材结构稳定，绝热效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃棉的制造技术，具体涉及玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统及方法。
技术介绍
真空绝热板是将真空绝热原理和传统保温材料结合起来的一种高效新型绝热保温材料，由膜材料、芯材及吸气剂材料组成，通过内部真空处理将气体清除掉，进而消除气体导致的传热途径而隔绝热传导，从而达到保温、隔热及节能的目的。真空绝热板在冰箱，保温箱，建筑墙体，冷藏集装箱等领域有广泛应用。芯材是真空绝热板的核心，多采用高空隙率，气孔连通，导热系数低的材料，例如玻璃棉毡。其制造方法是采用湿法生产工艺，即把玻璃纤维或玻璃棉，火焰棉等经制浆、上浆、脱水、施胶、烘干、固化等制作芯材。湿法生产工艺是较为成熟的工艺，目前国内厂家基本使用此技术，但生产过程中需要大量的化学助剂和水，能耗高，对环境污染严重，且工艺过程复杂繁琐，成本高。有鉴于此，玻璃棉真空绝热板芯材的干法制造技术逐渐得到重视。干法制造技术不使用粘合剂，是用离心法生产玻璃棉纤维，集棉形成一定厚度的玻璃棉，切割成一定大小，送入定型设备进行高温热压定型，制成不含粘合剂的玻璃棉毡。相对于湿法工艺，干法工艺无需化学助剂，工艺过程较为简单。然而，由于当前热压定型设备多是由上、下模具加热压合成型，受到模具尺寸的限制，玻璃棉需要切割后离线进行热压，无法实现在线连续作业；此外，在厚度方向上受热不均匀，影响了其绝热性能。这导致了干法工艺作业不连续，人工多，可控性差，效率低，成本高，难以实际生产应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统及生产方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法
生产系统，包括:熔炉，用于熔制原材料以形成玻璃液；离心机，用于使玻璃液形成玻璃纤维；集棉机，用于收集玻璃纤维形成玻璃棉层；加热炉，用于加热玻璃棉层，所述加热炉的最高加热温度不低于600℃，其炉腔内设置有传送机构及与之配合的厚度调节压辊，经集棉机形成的玻璃棉层进入炉腔于传送机构上传输并加热，并由厚度调节压辊初步压实；及定型装置，用于热压玻璃棉以形成玻璃棉毡，所述定型装置包括腔室及传送压合系统，所述腔室的温度维持在200-300℃，两端设置有进料口和出料口，传送压合系统包括至少一组上、下链板及链板传动机构，上、下链板平行设置并形成一压合间隙，经加热炉加热的玻璃棉层由进料口进入上、下链板的压合间隙中受压，并在链板传动机构的带动下传送至出料口。本专利技术还提供了一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产方法，包括以下步骤：(1)按成分配比称取原料，混合后于1350-1460℃下熔制，形成玻璃液，其中所述成分配比是：SiO2:60-65％、Al2O3:1.5-2.5％、B2O3:4.5-6.5％、Na2O+K2O:16-17％、CaO:6-8％、MgO:2.5-3.5％；(2)对玻璃液进行离心操作，制得直径为3-7um、长径比1000-3000的玻璃棉纤维，玻璃棉纤维均匀落入集棉机形成层状玻璃棉；(3)层状玻璃棉依次经过350-650℃的若干个温区进行多段加热及初步压实；(4)加热后的玻璃棉直接于200-300℃下连续受压进行热压定型，热压定型时间是1-10分钟；(5)冷却、裁切形成玻璃棉芯材。本专利技术的有益效果是：1.热压定型装置采用上下链板配合形成压合间隙，玻璃棉于压合间隙中受压，可于传动的过程中进行连续热压，与上下压板瞬时热压相比，本专利技术可实现在线式连续生产，集棉机形成的层状玻璃棉经高温加热可直接进行热压，中间过程无需裁切或停顿，生产效率高，成本低，适于实际生产应用；2.高温加热炉与低温热压定型装置结合，玻璃棉首先经过高温加热炉加热至能够产生高温蠕变的温度，后直接进入较低温度的热压定型装置，在保持高温的状态下进行热压定型，热压定型炉只需维持一个较低的温度(200-300℃)而无需实现高温加热(450-600℃)，对腔体
内各部件材料的要求降低，减少了投资成本和技术难度；3.加热炉内设置有多个温区，最高温度至600℃，玻璃棉在低温区干燥、预热后，在高温下进行应力释放并实现了微结构的平衡，以一个内部受热均匀、结构均一的状态进入成型装置的上下链板压合并发生高温蠕变，成型后内部微结构更为平衡稳定，性能更为均一，不易发生回弹或产生局部差异，绝热性能更好；4.采用一台集棉机或双集棉机对应多台离心机于一生产线同时生产，玻璃棉纤维分布均匀，层数多，层薄，纤维成水平方向相互交织，尽可能的减少了垂直方向的纤维，进而减少垂直棉板反向的热传递及热桥效应，制作的芯材导热系数低，3.5-4.7微米纤维制得的干法玻璃棉芯材，导热系数0.0015-0.002w/(m.k)。以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明；但本专利技术的一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统和方法不局限于实施例。附图说明图1为本专利技术的生产系统结构示意图；图2为本专利技术的加热炉结构示意图；图3为图2中A区域的局部放大示意图；图4为本专利技术的定型装置结构示意图；图5为图4中B区域的局部放大示意图，其中箭头指示热风流动路径。具体实施方式参考图1，本实施例的一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统，包括有熔炉1、离心机2、集棉机3、加热炉4、传送装置5和定型装置6。熔炉1用于熔制原材料以形成玻璃液；离心机2用于将玻璃液纺成玻璃纤维；集棉机3设置于离心机下方，用于收集玻璃纤维形成玻璃棉层；加热炉4用于加热玻璃棉层至脆延转变温度以上，定型装置6用于热压加热过的玻璃棉层以形成玻璃棉毡；传送装置5连接于加热炉4和定型装置6之间，可以是例如传送带、传送链等习知的传输设备，其上可设置有活动保温罩，以维持加热后的玻璃棉的温度，减少热量的扩散。参考图2，加热炉4具体可以是隧道窑结构，长度是10-30米，采用电加热系统进行加热并设置有2-4个温区，最高加热温度不低于600℃。其炉腔内由进料口至出料口设置有传送机构41，传送机构41上方的两端分别设置有之配合的厚度调节压辊42，集棉机形成的较为松散的玻璃棉层进入炉腔于传送机构41上传输加热至600℃以上，并由厚度调节压辊初步压实。参考图3，定型装置6包括有腔室61、传送压合系统62及供热系统(图未示)。腔室61靠近加热炉4的一端设置有进料口611，另一端设置有出料口612，侧面上设置有热风进风口613和热风出风口614。传送压合系统62包括有上链板621，下链板622及链板传动机构623。链板传动机构623包括有设置于腔室61两端的两组滚轮，上链板621和下链板622分别套接在两端的滚轮上，并在滚轮的带动下转动，从而实现传动。参考图4至图5，上链板621和下链板622平行设置，并形成一压合间隙，高温状态的玻璃棉层由进料口611进入压合间隙中受压，并在链板传动机构623的带动下传送至出料口612，在此期间处于持续受压的状态。上链板621和下链板622上分别设置有开口621a及622a，以便于热气穿透玻璃棉层，使其内部受热均匀。定型装置6还设置有用于调节上、下链板高度的上下调节系统63，及用于调节上、下链板水平张紧度的链板张紧系统64，上下调节系统63和链板张紧系统64例如可通过调整滚轮的位置，来调整压合间隙的高度，从而调整制得的玻璃棉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统，包括:熔炉，用于熔制原材料以形成玻璃液；离心机，用于使玻璃液形成玻璃纤维；集棉机，用于收集玻璃纤维形成玻璃棉层；其特征在于还包括加热炉，用于加热玻璃棉层，所述加热炉的最高加热温度不低于600℃，其炉腔内设置有传送机构及与之配合的厚度调节压辊，经集棉机形成的玻璃棉层进入炉腔于传送机构上传输并加热，并由厚度调节压辊初步压实；及定型装置，用于热压玻璃棉以形成玻璃棉毡，所述定型装置包括腔室及传送压合系统，所述腔室的温度维持在200‑300℃，两端设置有进料口和出料口，传送压合系统包括至少一组上、下链板及链板传动机构，上、下链板平行设置并形成一压合间隙，经加热炉加热的玻璃棉层由进料口进入上、下链板的压合间隙中受压，并在链板传动机构的带动下传送至出料口。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃棉真空绝热板芯材的在线干法生产系统，包括:熔炉，用于熔制原材料以形成玻璃液；离心机，用于使玻璃液形成玻璃纤维；集棉机，用于收集玻璃纤维形成玻璃棉层；其特征在于还包括加热炉，用于加热玻璃棉层，所述加热炉的最高加热温度不低于600℃，其炉腔内设置有传送机构及与之配合的厚度调节压辊，经集棉机形成的玻璃棉层进入炉腔于传送机构上传输并加热，并由厚度调节压辊初步压实；及定型装置，用于热压玻璃棉以形成玻璃棉毡，所述定型装置包括腔室及传送压合系统，所述腔室的温度维持在200-300℃，两端设置有进料口和出料口，传送压合系统包括至少一组上、下链板及链板传动机构，上、下链板平行设置并形成一压合间隙，经加热炉加热的玻璃棉层由进料口进入上、下链板的压合间隙中受压，并在链板传动机构的带动下传送至出料口。2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述加热炉与定型装置之间设有传送装置，传送装置上设置有保温罩。3.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述加热炉是隧道窑结构，长度是10-30米，设置有2-4个温区。4.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述定型装置还包括用以维持温度的供热系统，供热系统包括燃烧炉和循环风机，所述腔室上设置有进风口和出风口，燃烧炉产生的热量在循环风机的带动下，经由进风口和出风口形成腔室内热风的循环。5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：所述定型装置的腔室进料口至出料口的长度是10-15米。6.根据权利要求1所述的生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪坤明，王振安，吴志煌，罗宇彦，
申请(专利权)人：福建赛特新材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35