一种真空隔热板用玻璃纤维芯材制造技术

本发明专利技术公开了一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，所述芯材为以短切玻璃纤维为原料成型的网毡，其中，所述短切玻璃纤维中K2O和Na2O的重量百分含量之和小于等于0.9%。本发明专利技术一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，通过原料的选择，在提升芯材产品性能的同时，最大程度低降低了生产成本，具有巨大的市场竞争力，在真空隔热板用芯材领域具有革新性的意义。

Glass fiber core material for vacuum insulation plate

The invention discloses a glass fiber core material for a vacuum heat insulation board. The core material is a netting formed with a chopped glass fiber as raw material, wherein the weight percent content of K2O and Na2O in the chopped glass fiber is less than or equal to 0.9%. The invention relates to a glass fiber core material for vacuum heat insulation board. Through the selection of raw materials, the performance of the core material is improved, the production cost is lowered to the greatest extent, and the market competition is enormous.

【技术实现步骤摘要】
一种真空隔热板用玻璃纤维芯材
本专利技术涉及隔热材料领域，特别是涉及一种真空隔热板用玻璃纤维芯材。
技术介绍
真空隔热板（VIP板）是英文VacuumInsulationPanel的简称，是真空保温材料中的一种，由填充芯材与真空保护表层复合而成，其导热系数较低，小于0.0025w/(㎡·k)，是目前世界上最先进的高效保温材料。真空隔热板行业起始于德国，并在2005年左右在中国落地生根。从原来由德国和日本企业控制整个市场，到目前中国企业控制全球市场，我国企业做出了非常多的技术革新和创造。热传递的方式为：热传导、热对流和热辐射。对于真空隔热板而言，由于真空隔热板中没有空气，处于真空状态，所以其热对流的现象可以忽略，又因为真空隔热板的外层为铝膜结构，故其热辐射的问题也可以忽略不计。由此可见，芯材是直接决定真空隔热板保温性能的关键因素在于其芯材的隔热性能，真空隔热板的核心技术在于芯材的制造。目前，真空隔热板的芯材采用超细玻纤。中国的VIP行业从2010年开始使用直径为1~3μm的100%火焰棉和直径为3~4μm的100%离心棉为原料生产芯材。这种超细玻纤在真空隔热板芯材市场的应用中存在如下问题：1、对人体具有一定危害，无法在欧洲市场销售；2、原料成本均较高，无法为我国VIP企业带来长足发展需要的利润；3、在成型过程中，其纤维容易断裂或粉化，形成微小的纵向纤维，这些微小的纵向纤维增大了芯材中纵向的玻璃纤维连接通路，从而增大热传导性能，限制了真空隔热板保温性能的进一步提升。因此，市场急需一款不依赖超细玻璃纤维的，性能同样优秀或者更好的，价格更低的，同时符合欧盟玻璃纤维无害化条约的芯材产品。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，能够解决现有方法制备的芯材存在的上述不足之处。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，所述芯材为利用短切玻璃纤维为原料成型的网毡，其中，所述短切玻璃纤维中K2O和Na2O的重量百分含量之和小于等于0.9%。在本专利技术一个较佳实施例中，所述短切玻璃纤维的直径为5～13μm。在本专利技术一个较佳实施例中，所述短切玻璃纤维在所述芯材中以顺向平铺分布，形成层状结构；每层所述层状结构中，所述短切玻璃纤维水平连续分布，并形成纵横交错的分布结构。在本专利技术一个较佳实施例中，所述芯板的导热系数小于等于1.8mW/（m·k）。在本专利技术一个较佳实施例中，所述芯板的导热系数小于等于1.3mW/（m·k）。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，通过原料成分的限定，在提升芯材产品性能的同时，最大程度低降低了生产成本，具有巨大的市场竞争力，在真空隔热板用芯材领域具有革新性的意义。具体实施方式下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术实施例包括：实施例1已知热传递的3要素为：①热传导、②热辐射和③热对流。对于真空隔热板而言，由于没有空气，处于真空状态，所以热对流的现象可以忽略。又因为真空隔热板的外层为铝膜结构，故热辐射的问题也可以忽略不计。而芯材中玻璃纤维之间物理的接触导致的热传导可以传热。换言之，想要实现更好的隔热效果，就要减少芯材中玻璃纤维相互的接触，减少热传导的面积，提升真空隔热板的保温效果。本专利技术揭示了一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，其为利用短切玻璃纤维为原料成型的网毡，所述短切玻璃纤维在所述芯材中以顺向平铺分布，形成层状结构；每层所述层状结构中，所述短切玻璃纤维水平连续分布，并形成纵横交错的分布结构。所使用的短切玻璃纤维的规格为：K2O和Na2O的重量百分含量之和小于等于0.9%，纤维直径在5～13μm的范围内。首先，这种特定成分的玻璃纤维具有较好的硬度和韧性，不易粉化和碎裂，在成型过程中，在强压力的作用下，可以从竖着的状态平躺下来，实现水平连续分布，而极少产生碎裂、折断和粉化的情况，从而减少芯材的各层状结构之间的纵向纤维含量，使得层间的纵向纤维通路极少，有利于减少纵向热传导通路，提升芯材的隔热性能。其次，该种短切玻璃纤维不是超细玻璃纤维的范畴，不仅可以有效规避玻璃纤维对人体的危害，符合欧盟关于玻璃纤维及其相关产品的进口要求，而且原料相对于超细玻纤成本大大降低，另外，该种短切玻璃纤维的原料来源广泛，可用上游生产企业的裁切料，比如以玻璃纤维行业的次级料或废料作为原料，在保证芯材产品隔热性能的同时，使原料成本进一步降低，有利于提高VIP行业的市场利润，提高市场竞争力。对生产用的玻璃纤维的直径进行穷举式测试，得到数据如表1所示：表1短切玻璃纤维直径/μm对生产得到的芯材的导热系数进行测试，结果如表2所示：表2芯材的导热系数//[mW/（m·k）]由表1和表2可知，采用K2O和Na2O的重量百分含量之和小于等于0.9%，直径在5～13μm范围内的短切玻璃纤维为原料，所得的芯材的导热系数相较市面上现有的芯材有明显降低，导热系数达到了1.20mW/（m·k）左右，且原料成本大大降低，具有较好的市场竞争力。本专利技术所得芯材，一方面，与现有技术具有相当的导热性能时，其原料成本大大降低，另一方面所得的芯材的导热系数相较市面上现有的芯材有明显降低，同时原料成本大大降低，具有较好的市场竞争力。本专利技术的芯材，经拉力测试和表面平整度测试，均优于市场现有芯材产品。且经穷举式测试，其纤维的折断率和粉化率相较于行业现有产品大大降低，成品芯材产品物理性能和隔热性能均显著提高。另外，上述真空隔热板用玻璃纤维芯材为采用干法热压形成的板状玻璃纤维网毡，不含有任何水或胶水等介质，无有机挥发性物质污染，也不产生工业废水，安全、环保。本专利技术的真空隔热板用玻璃纤维芯材，通过原料的选择，在提升芯材产品性能的同时，最大程度低降低了生产成本，比市场现有隔热板用芯材原料成本降低50%以上，具有巨大的市场竞争力，在真空隔热板用芯材领域具有革新性的意义；具体如下优点：1、原料成本、生产成本、设备成本均降低，提高价格方面的市场竞争力；2、通过纤维成分和直径的控制，结合玻璃纤维的物理分布改性，改善了芯材产品的微结构，从而使其自身的隔热性能进一步提高；3、所用原料不是超细玻璃纤维，满足欧盟对人体无公害标准的要求，大大降低了原料成本，有利于进一步扩大市场；4、安全、环保，不产生环境污染。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，其特征在于，所述芯材为利用短切玻璃纤维为原料成型的网毡，其中，所述短切玻璃纤维中K2O和Na2O的重量百分含量之和小于等于0.9%。

【技术特征摘要】
1.一种真空隔热板用玻璃纤维芯材，其特征在于，所述芯材为利用短切玻璃纤维为原料成型的网毡，其中，所述短切玻璃纤维中K2O和Na2O的重量百分含量之和小于等于0.9%。2.根据权利要求1所述的真空隔热板用玻璃纤维芯材，其特征在于，所述短切玻璃纤维的直径为5～13μm。3.根据权利要求1或2所述的真空隔热板用玻璃纤维芯材，其特征在于，所述短切玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡中南，
申请(专利权)人：上海邦季新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31