利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板技术

本发明专利技术公开了一种利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板，该方法步骤包括：将火焰法玻璃棉的废料或边角料，先后经打浆分散、稀释配浆、除渣、抄纸成型、负压脱水、烘干、裁切，制得真空绝热板芯材。本发明专利技术主要利用火焰法生产的超细玻璃棉分选出的废料与生产玻璃纤维电池隔板产生的边角料等为原料，成本大幅降低；芯材的单层厚度可达5‑40mm，使生产效率大幅提高，芯材强度提高，抽真空前后垂直于板面方向的膨胀率小于10％。所制备的真空绝热板导热系数低于5mW(m·K)，绝热性能优异、成本低、强度高、安全可靠、使用寿命长，可达30年以上，特别适用于建筑墙体保温。

The Method of Preparing Core Material of Vacuum Insulation Plate from Ultra-fine Glass Cotton Waste and Vacuum Insulation Plate

【技术实现步骤摘要】
利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板
本专利技术属于绝热材料领域，具体涉及一种利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板。
技术介绍
真空绝热板(VIP)是近年来发展起来的一种超级绝热材料，它是基于真空绝热原理，通过抑制气体的对流和热传导，尽可能降低固体和辐射热传导，制得的一种新型高效绝热材料，导热系数一般在5mW(m·K)以下，比传统绝热材料导热系数低一个量级，优异的绝热性能使其已在低温冷藏及建筑保温等领域得到了广泛的应用。常用的VIP芯材有以玻璃纤维为代表的纤维类芯材和以气相二氧化硅为代表的粉末类芯材，玻璃纤维相比气相二氧化硅，优点是原料成本低，芯材成型工艺简单，初始导热系数低，缺点是导热系数随板内压力上升增长快，使用寿命短。而气相二氧化硅的优点是使用寿命长，缺点是原料贵，成型工艺复杂。而玻璃纤维芯材按照玻璃纤维的制备工艺分类有三种：短切丝，离心法玻璃棉(离心棉)和火焰法玻璃棉(火焰棉)。短切丝和离心棉生产成本低，纤维粗，制备的VIP芯材成本相对火焰棉便宜，但是芯材孔隙大，导热系数随板内压力上升增长快，使用寿命短；而火焰棉的生产属于高能耗、高污染产业，而且生产效率低，用正品的原材料制作芯材与VIP本身作为一种高效节能环保材料的理念相悖。火焰棉生产企业在生产过程中需要按照一定技术指标对原棉进行分选，会产生大量的不合格品废料，一般这些废料可经过二次回炉重新生产新的玻璃棉，这对企业来说既增加了能耗和回收的成本，又会对环境造成二次污染。在火焰棉制作玻璃纤维电池隔板的过程中，也会产生大量的不合格品或者边角料，这些废料可以少量添加到原料中二次打浆制作新的隔板，添加太多会影响产品技术性能，所以废料回收利用困难。如果能够收集这些火焰棉废料或废品并合理利用，变废为宝，既为企业创造了经济效益，又能减少能源消耗和环境污染。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板，解决火焰棉废物难以处理的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法，其步骤包括：将火焰法玻璃棉废料或边角料，先后经打浆分散、稀释配浆、除渣、抄纸成型、负压脱水、烘干、裁切，制得真空绝热板芯材。优选的，所述的火焰法玻璃棉废料或边角料的玻璃棉纤维直径为0.1-3μm，长度为0.5-5mm。所选用的废料或边角料都是火焰棉生产过程中分选的废料或者制品的不合格品或边角料等，不含离心棉和短切丝纤维，以及其它材料，其纤维本身的直径和长度取决于废料或边角料，一般地，火焰法玻璃棉纤维长度在上述要求范围内，且次啊要上述直径和长度的玻璃棉纤维制作的芯材的性能更好，导热系数随时间变化很慢，使用寿命长。优选的，所述的真空绝热板芯材的单层厚度为5-40mm。由于废料二次打浆后纤维会碎断，变得更短，不易制成薄毡状，这里制成厚度为5-40mm的单层芯材，不但可大幅提高生产效率，而且提高芯材的强度。优选的，所述的真空绝热板芯材的密度为180-250kg/m3。在抄纸成型步骤中，通过控制例如浆料浓度、送浆量、网带速度及压辊压力等参数，实现芯材的密度调节，太小的密度一般会导致芯材强度下降，真空绝热板容易断裂，而且内部孔隙变大之后热辐射传热项会增加，整体绝热性能会下降；而密度太大，增加材料用量的同时，也会增加固体热传导性，导致整体绝热性能下降，本方案中，通过限定密度为180-250kg/m3，，可以很好地兼顾芯材的强度和热传导性能。一种真空绝热板，所述的真空绝热板包括阻隔袋以本专利技术任一实施方式所制得的真空绝热板芯材组成，所述的真空绝热板芯材真空密封于阻隔袋内。优选的，所述的阻隔袋由阻隔膜热封边制得，所述的阻隔膜由外层的保护层、中间的阻隔层以及内侧的热熔合层复合而成。所述的保护层外侧含有一层耐穿刺的玻璃纤维布，此特征可以提高VIP的耐穿刺性能，符合建筑用真空绝热板标准JGT438-2014的技术要求，所述的阻隔层是含铝的一层或多层结构，所述的热熔合层为PE。优选的，所述的真空绝热板芯材真空封装前后垂直于板面方向的膨胀率小于10％。此特征使VIP在漏气或破损后失去真空后不会沿垂直于板面方向膨胀起鼓，防止VIP从安装物体上脱落，提高了VIP使用的安全可靠性，且能满足建筑用真空绝热板标准JGT438-2014的技术要求。优选的，所述的阻隔袋中还包括化学吸附剂，所述的化学吸附剂放置于芯材内部或芯材表面。所述化学吸附剂包含氧化钙。氧化钙价格低廉，但能够充分吸附对真空绝热板性能影响最大的有害气体—水气，维持板内良好的真空环境，提高绝热性能，延长使用寿命。本专利技术的有益效果在于：提供了一种利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法，所采用的原材料是火焰棉生产企业在生产过程中分选出来的不合品废料，或是火焰棉制作电池隔板产生的不合格品或边角料以及其它火焰棉制品生产中产生的废料，通过湿法造纸工艺制得单层厚度在5-40mm芯材，其机械强度高，抽真空前后膨胀率小。本专利技术是把火焰棉废料回收利用，既低碳环保，又降低材料成本。本专利技术还提供了一种真空绝热板，所采用的阻隔膜外表面覆有一层玻璃纤维布，以提高VIP的耐穿刺性能，在真空封装前后垂直于板面方向的膨胀率小于10％，符合建筑用真空绝热板标准JGT438-2014的技术要求，安全可靠性提高。利用该芯材所制得的真空绝热板导热系数低于5mW(m·K)，机械强度高，膨胀率小，使用寿命长，可达30年以上，而且生产成本低，特别适用于建筑墙体保温市场。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明。图1为本专利技术实施例中利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材如图1所示，本实施例中提供的利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法，包括如下步骤：(1)废料收集：把火焰法生产玻璃棉过程中分选出来的超细废料或边角料，以及不合格品产生的废料进行收集。此处的超细废料一般是指纤维直径在0.1-3μm，长度为在0.5-5mm的玻璃棉纤维。(2)打浆分散：把收集的废料投入打浆池打浆分散，并加硫酸，调节浆液PH值在3-3.5之间。添加硫酸的目的对纤维进行表面处理，通过调节浆液PH值在3-3.5之间，可以使得纤维在打浆过程中尽可能不容易碎断，减少纤维内部的应力，利于分散等。(3)稀释配浆：把打浆均匀的浆料泵送至配浆池进行稀释，稀释到浓度为原浆料的1/5。一般地，打浆的时候浓度都比较大，以利于提高生产效率，因此打浆之后需要再进行稀释配浆，稀释后还有一个搅拌过程，使浆料里面的纤维分散很均匀。作为较优的生产工艺中，打浆与稀释过程中的浓度关于为稀释到浓度为原浆料的1/5，但是这不是绝对要求，例如，会根据前道工序分散的好坏，后道抄纸性能要求进行调节。(4)除渣：利用除渣器对浆料进行除渣处理；此处的渣指的是废料中可能存在的玻璃渣球，或者步骤(2)中无法打散的废料团聚物。(5)抄纸成型：把除渣后的浆料送入成型网进行脱水抄纸成型，制得芯材坯料，同时利用压辊对坯料进行辊压，使纤维平躺在坯料表面，表面平整，通过控制送浆量，网带速度及压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于，步骤包括：将火焰法玻璃棉的废料或边角料，先后经打浆分散、稀释配浆、除渣、抄纸成型、负压脱水、烘干、裁切，制得真空绝热板芯材。

【技术特征摘要】
1.利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于，步骤包括：将火焰法玻璃棉的废料或边角料，先后经打浆分散、稀释配浆、除渣、抄纸成型、负压脱水、烘干、裁切，制得真空绝热板芯材。2.根据权利要求1所述的利用超细玻璃棉废料制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于，所述的火焰法玻璃棉废料或边角料的玻璃棉纤维直径为0.1-3μm，长度为0.5-5mm。3.由权利要求1或2所述的方法制备的真空绝热板芯材。4.根据权利3所述的真空绝热板芯材，其特征在于，真空绝热板芯材的单层厚度为5-40mm。5.根据权利3所述的真空绝热板芯材，其特征在于，真空绝热板芯材的密度为180-250kg/m3。6.一种真空绝热板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴维慧，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：山东信泰节能科技股份有限公司，西华大学，
类型：发明
国别省市：山东,37