[发明专利]一种纤维毡、制备方法和用于真空绝热板的芯材

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型纤维毡，以及该毡的制备方法和应用领域。

背景技术

玻璃纤维短切原丝毡(简称短切毡)是一种主要的玻璃纤维无纺增强材料，它是将连续玻璃纤维短切成50mm左右，无定向均匀分布，以粉末或乳液为粘接剂，经沉降铺毡而成。其特点是价廉，但在大面积施工时易造成断裂，因而成为玻璃纤维增强聚合物手糊工艺中用量最大的增强材料，也被大量使用于缠绕、模压等机械成型工艺之中。

真空绝热板是保温材料的升级换代产品，其芯材多种多样，一般选择具有优异热阻性能的纤维或多孔介质材料。根据芯材材质的不同，分别有玻璃纤维(玻纤VIP)、开孔聚氨酯泡沫(开孔PU-VIP)、开孔聚苯乙烯泡沫(开孔PS-VIP)、开孔酚醛泡沫(开孔PF-VIP)、气相二氧化硅粉末(硅粉VIP)、气凝胶(气凝胶VIP)。目前，已有多个专利提出了不同的方案，如：专利号为ZL 200410058742.6、ZL 00106049.X、ZL 200710031196.0等。

在真空绝热板中，其芯材的选择非常重要，它除了作为支撑材料外，还可以限制残余在真空绝热板中的一些气体分子的运动空间，因而可以阻止对流以及气体传导这两种传热。同时，芯材的材质和内部结构的排布都将对固体传热起着不同程度的影响。此外芯材还可以起到对红外等辐射进行吸收、散射的作用。近年开发成功并大规模商业化的是以玻璃微纤维(亦称玻璃纤维棉，简称玻璃棉)为芯材的真空绝热板，真空绝热板导热系数一般在3.5～4mW/m·K。玻璃微纤维属于玻璃纤维中的一个类别，是一种将熔融状玻璃液用火焰喷吹法制成的人造无机纤维。玻璃微纤维纤维平均直径不大于4微米(制品不大于6微米)，由于存在纤维尺寸分布宽、形态扭曲、不规则等，使得芯材内部纤维结构杂乱无序，导热系数很难得到更低。

因此，寻找或开发一种新型芯材，既能获得更低保温效果，又不增加生产成本，既提升了产品的性价比，提高了企业的市场竞争力，又符合当前国际社会节能减排要求，已经成为一种必然的趋势。

发明内容：

本发明旨在针对上述问题，开发出了一种纤维毡，提供了一种纤维毡制备方法，并开辟了纤维毡的新的应用领域，即用于真空绝热板的芯材，进一步提供了一种真空绝热板。

一种纤维毡，包括50～100(占烘干后纤维毡的重量比，下同)玻璃纤维短切原丝，及除玻璃纤维短切原丝外的其它无机纤维、天然纤维、合成纤维、人造纤维和防辐射材料的一种或数种，其比例为除玻璃纤维外的其它无机纤维0.1～30、天然纤维0.1～30、合成纤维0.1～30、人造纤维0.1～30，通过针刺法、水刺法、热轧法、湿式抄造酸法、湿式抄造增稠剂法、湿式抄造胶法等制备得到。

本发明所述的玻璃纤维短切原丝(优选长度在3～100mm，纤维直径在3～25μm)；

除玻璃纤维短切原丝外的其它无机纤维，包括玻璃微纤维(平均直径不大于6微米)、石英玻璃纤维、陶瓷纤维、矿渣棉、岩棉、高硅氧纤维、氧化铝纤维等)；

天然纤维包括矿物纤维---石棉等；

合成纤维包括聚酯纤维---涤纶、聚酰胺纤维---锦纶或尼龙、聚乙烯醇纤维---维纶、聚丙烯腈纤维---腈纶、聚丙烯纤维---丙纶、聚氯乙烯纤维---氯纶等；

人造纤维包括黏胶纤维、再生纤维素纤维、再生淀粉纤维等.

防辐射材料包括炭黑、碳化硅、气相法二氧化硅、水合沉淀法二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆等等。

本发明提供的纤维毡的制备方法，包括以下几种：

一、针刺法：

(1)将以上各种原料按比例配料后，投入粗开松机进行粗开松，经混棉箱进入精开松机进行精开松，再经振动棉箱等充分混合后，送入梳理机进行纤维丝等完全开松、均匀梳理、分布；

(2)后转至铺网机进行铺网；

(3)将铺出纤维网喂入预针刺机、主针刺机进行针刺定型，即得所需纤维毡。

二、水刺法：

(1)将以上各种原料按比例配料后，投入粗开松机进行粗开松，经混棉箱进入精开松机进行精开松，再经振动棉箱等充分混合后，送入梳理机进行纤维丝等完全开松、均匀梳理、分布；

(2)后转至铺网机进行铺网；

(3)将铺出纤维网喂入水刺机组进行高压喷头水刺定型；

(4)将湿的纤维毡输送至烘箱中烘干，取出即得所需纤维毡。

三、热轧法：

(1)将以上各种原料按比例配料后，投入粗开松机进行粗开松，经混棉箱进入精开松机进行精开松，再经振动棉箱等充分混合后，送入梳理机进行纤维丝等完全开松、均匀梳理、分布；