專利名稱：：冰箱專用vip納米芯材的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冰箱保溫用的真空絕熱板，具體地講，是一種冰箱專用真空絕熱板的芯材。
背景技術(shù)：
：真空絕熱板(VacuumInsulationPanel，簡稱VIP)是一種新型超級(jí)保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)小于0.010w/m，k，具有出色的絕熱保溫性能，同時(shí)還擁有節(jié)省空間的特點(diǎn)。目前，VIP板已經(jīng)開始應(yīng)用于冰箱、冷柜、電熱水器等家電產(chǎn)品以及醫(yī)用、冷鏈、建筑等保溫絕熱領(lǐng)域，節(jié)能效果明顯。VIP板通常由三部分組成隔氣結(jié)構(gòu)、芯材和吸氣劑。其中，隔氣結(jié)構(gòu)為袋狀結(jié)構(gòu)，作用是將芯材抽真空后封裝起來形成真空狀態(tài)。氣體吸附材料的主要作用是吸收VIP板內(nèi)的殘余空氣以維持一定的真空度。芯材常用多孔隙材料，其首要作用是支撐，避免隔氣結(jié)構(gòu)在真空條件下塌癟；其次是阻止熱輻射。常用的芯材有聚氨酯泡沫保溫材料、聚氯乙烯保溫材料和普通玻璃保溫棉等，它們的性能見表1。表1現(xiàn)有芯材的主要性能<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>由于上述芯材的比表面積較小，因此導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫效果有限。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種比表面積大、導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫效果好的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法。為了解決上述問題，本發(fā)明的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，包括下列步驟步驟(1)、將2025%重量的平均直徑為0.10.5iim的無堿玻璃纖維、3035%重量的平均直徑為0.30.8iim的高堿玻璃纖維、2025%重量的平均直徑為0.81.5iim的高堿玻璃纖維和1530%重量的平均直徑為12iim的高堿玻璃纖維在加有硫酸的水溶液中進(jìn)行打漿分散，并控制漿料的質(zhì)量濃度為4.55.5%，打漿度為4446°SR，酸度為pH3.54.0;步驟(2)、將步驟(1)得到的漿料稀釋至質(zhì)量濃度為0.40.6%，再除渣，然后用造紙機(jī)進(jìn)行濕法成型，得到濕紙，再在真空度為0.10.5MPa的條件下對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使?jié)窦埖暮?lt;20%;步驟(3)、將步驟(2)得到的濕紙?jiān)?0030(TC下進(jìn)行干燥處理，得產(chǎn)品。本發(fā)明將不同粗細(xì)的高堿玻璃纖維和無堿玻璃纖維搭配在一起，既增大了比表面積，又控制了成本，最后經(jīng)過造紙成型制得冰箱專用VIP納米芯材。通過本發(fā)明制備的冰箱專用VIP納米芯材具有表面平整，結(jié)構(gòu)勻稱，比表面積大，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好的優(yōu)點(diǎn)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述高堿玻璃纖維和無堿玻璃纖維的制備方法為將高堿玻璃球或無堿玻璃球熔化后，經(jīng)過直徑大小為0.5lmm的排列漏孔下絲，拉絲直徑控制在1020iim，拉絲速度為2.53m/min，再在1600180(TC高溫下，用燃燒室噴出的火焰將玻璃絲制成5ym以下的玻璃纖維，燃燒室的噴嘴寬度為610mm，噴吹氣流速度為8001000m/s。作為優(yōu)選，所述高堿玻璃球的熔化溫度為1200140(TC，所述無堿玻璃球的熔化溫度為16001800°C。作為優(yōu)選，所用的漏板材質(zhì)為GH4755合金，噴嘴為22號(hào)鋯剛玉磚。作為上述技術(shù)方案的另一優(yōu)選實(shí)施例，步驟(2)中的抽吸脫水處理時(shí)，分三段真空抽吸，第一段的真空度為0.10.2Mpa，第二段的真空度為0.20.25Mpa，第三段的真空度為0.40.5Mpa。作為上述技術(shù)方案的另一優(yōu)選實(shí)施例，步驟(2)中的干燥處理時(shí)，分三段干燥，第一段的溫度為28(TC，第二段的溫度為25(TC，第三段的溫度為250°C，干燥至最終產(chǎn)品含水量低于O.03%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明所用纖維的平均直徑小于2ym，其中最細(xì)的纖維平均直徑低于0.1iim，這是其它相關(guān)保溫材料無法達(dá)到的纖維平均直徑，因此由本發(fā)明制得的芯材的比表面積大，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫效果好；(2)該芯材均為天然礦物原料，不含任何有害物質(zhì)，是冰箱專用的環(huán)保、保溫的理想材料；(3)采用造紙成型，具有表面平整，密度緊湊，質(zhì)量穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)均勻等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明加以說明。實(shí)施例1第一步超細(xì)玻璃纖維的制備方法按現(xiàn)有技術(shù)制得超細(xì)無堿玻璃纖維和高堿玻璃纖維。第二步、將20%重量的平均直徑為0.2iim的無堿玻璃纖維、30%重量的平均直徑為0.5iim的高堿玻璃纖維、20%重量的平均直徑為0.8iim的高堿玻璃纖維和30%重量的平均直徑為1.5iim的高堿玻璃長纖維在加有硫酸的水溶液中進(jìn)行打漿分散，并控制漿料的質(zhì)量濃度為5%，打漿度為45°SR，用硫酸控制漿料的酸度為pH2.5，打漿時(shí)間為45min。第三步、將得到的漿料加入漿池中稀釋至質(zhì)量濃度為0.5%，用離心除渣機(jī)進(jìn)行除渣，然后用造紙機(jī)進(jìn)行抄造成型。本發(fā)明采用濕法成型工藝，該工藝與抄紙后端原理相似。4為了保證所制得的VIP納米芯材的均一性和穩(wěn)定性，本發(fā)明的漿料濃度較低，然而高的含水率必須配備相適應(yīng)的抽吸和干燥工藝，因此濕紙?jiān)谶M(jìn)入烘房前，要求濕度低于20%，這要求真空能力必須達(dá)到要求。本發(fā)明分三段真空抽吸，每段根據(jù)工藝要求選擇不同真空大小的真空泵，第一段主要目的是輕微脫水，真空度為0.1Mpa，第二段主要目的保證水線不易過長，吸水量達(dá)到40%，因此真空度為0.2Mpa，第三段主要目的保證進(jìn)烘房的濕度為20%，則需強(qiáng)大的抽吸力，真空度為0.5Mpa。如果需要制備較厚的VIP納米芯材，則需要增大真空度，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。第四步、將得到的濕紙烘干，同時(shí)充分考慮節(jié)能的原則，在設(shè)計(jì)此烘房時(shí)，為充分利用熱源的循環(huán)使用，設(shè)計(jì)烘房長為3236米，共分三段進(jìn)行干燥，第一段的溫度為28(TC，第二段的溫度為25(TC，第三段的溫度為250°C。第一段因濕度過大，不進(jìn)行整體循環(huán)，循環(huán)只限于第一段的內(nèi)部循環(huán)，同時(shí)不斷補(bǔ)充新熱源，排除4060%的濕氣；第二段和第三段進(jìn)行全循環(huán)，同時(shí)補(bǔ)充熱源。加熱方式都采用直接加熱的方法，經(jīng)過烘房內(nèi)部的散熱裝置對(duì)材料正反表面進(jìn)行干燥。整個(gè)抽吸和干燥過程從濕度99.96%到0.03%只需要35分鐘時(shí)間。干燥后按所需尺寸剪裁，得產(chǎn)品。實(shí)施例2第一步超細(xì)玻璃纖維的制備將購自的高堿玻璃球在130(TC高溫下熔化，經(jīng)過直徑大小為lmm的排列漏孔(漏板材質(zhì)為GH4755合金，噴嘴為22號(hào)鋯剛玉磚)下絲，拉絲直徑控制在20ym，拉絲速度為2.5m/min，再在1600°C高溫下，用燃燒室噴出的火焰將玻璃絲制成2ym以下的玻璃纖維，燃燒室的噴嘴寬度為10mm，噴吹氣流速度為800m/s，集棉，得高堿玻璃纖維。無堿玻璃纖維的制備方法與高堿玻璃纖維相同，不同的是無堿玻璃纖維的熔化溫度為1700。C，漏孔的直徑為0.5mm，拉絲直徑為10iim，拉絲速度為3m/min，再在1800°C高溫下，用燃燒室噴出的火焰將玻璃絲制成0.5iim以下的玻璃纖維，燃燒室的噴嘴寬度為6mm，噴吹氣流速度為1000m/s。第二步、將25%重量的平均直徑為0.1iim的無堿玻璃纖維、35%重量的平均直徑為0.3iim的高堿玻璃纖維、20%重量的平均直徑為1iim的高堿玻璃纖維和20%重量的平均直徑為2iim的高堿玻璃長纖維在加有硫酸的水溶液中進(jìn)行打漿分散，并控制漿料的質(zhì)量濃度為4.5%，打漿度為45°SR，用硫酸控制漿料的酸度為pH2.5，打漿時(shí)間為45min。第三步、與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3制備方法同實(shí)施例2，混合纖維的組成為22%重量的平均直徑為0.5iim的無堿玻璃纖維、33%重量的平均直徑為0.8iim的高堿玻璃纖維、25%重量的平均直徑為1.5ym的高堿玻璃纖維和20%重量的平均直徑為2iim的高堿玻璃纖維將得到的VIP納米芯材按標(biāo)準(zhǔn)GB/T13350-2000進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見表1。表1:本發(fā)明制得的VIP納米芯材的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，其特征在于包括下列步驟步驟(1)、將20～25％重量的平均直徑為0.1～0.5μm的無堿玻璃纖維、30～35％重量的平均直徑為0.3～0.8μm的高堿玻璃纖維、20～25％重量的平均直徑為0.8～1.5μm的高堿玻璃纖維和15～30％重量的平均直徑為1～2μm的高堿玻璃纖維在加有硫酸的水溶液中進(jìn)行打漿分散，并控制漿料的質(zhì)量濃度為4.5～5.5％，打漿度為44～46°SR，酸度為pH3.5～4.0；步驟(2)、將步驟(1)得到的漿料稀釋至質(zhì)量濃度為0.4～0.6％，再除渣，然后用造紙機(jī)進(jìn)行濕法成型，得到濕紙，再在真空度為0.1～0.5MPa的條件下對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使?jié)窦埖暮剩?0％；步驟(3)、將步驟(2)得到的濕紙?jiān)?00～300℃下進(jìn)行干燥處理，得產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，其特征在于所述高堿玻璃纖維和無堿玻璃纖維的制備方法為將高堿玻璃球或無堿玻璃球熔化后，經(jīng)過直徑大小為0.5lmm的排列漏孔下絲，拉絲直徑控制在1020iim，拉絲速度為2.53m/min，再在16001800°C高溫下，用燃燒室噴出的火焰將玻璃絲制成3iim以下的玻璃纖維，燃燒室的噴嘴寬度為610mm，噴吹氣流速度為8001000m/s。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，其特征在于所述高堿玻璃球的熔化溫度為1200140(TC，所述無堿玻璃球的熔化溫度為16001800°C。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，其特征在于所用的漏板材質(zhì)為GH4755合金，噴嘴為22號(hào)鋯剛玉磚。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，其特征在于步驟(2)中的抽吸脫水處理時(shí)，分三段真空抽吸，第一段的真空度為0.10.2Mpa，第二段的真空度為0.20.25Mpa，第三段的真空度為0.40.5Mpa。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，其特征在于步驟(2)中的干燥處理時(shí)，分三段干燥，第一段的溫度為28(TC，第二段的溫度為25(rC，第三段的溫度為25(TC，干燥至最終產(chǎn)品含水量低于0.03%。全文摘要本發(fā)明公開了一種冰箱專用VIP納米芯材的制備方法，包括下列步驟(1)將20～25％重量的平均直徑為0.1～0.5μm的無堿玻璃纖維、30～35％重量的平均直徑為0.3～0.8μm的高堿玻璃纖維、20～25％重量的平均直徑為0.8～1.5μm的高堿玻璃纖維和15～30％重量的平均直徑為1～2μm的高堿玻璃纖維打漿分散；(2)將漿料稀釋，除渣，然后濕法成型，得到濕紙，再在真空度為0.1～0.5MPa的條件下對(duì)濕紙進(jìn)行抽吸脫水，使?jié)窦埖暮剩?0％；(3)將濕紙?jiān)?00～300℃下進(jìn)行干燥處理，得產(chǎn)品。本發(fā)明具有導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫效果好的優(yōu)點(diǎn)，且不含任何有害物質(zhì)，是冰箱專用的環(huán)保、保溫的理想材料。文檔編號(hào)D21F5/14GK101694080SQ2009101910公開日2010年4月14日申請(qǐng)日期2009年9月30日優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日發(fā)明者郭茂申請(qǐng)人:重慶再升科技發(fā)展有限公司;