[发明专利]一种微结构仿鸟巢的真空绝热板芯材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及绝热材料及其制造方法，特别涉及一种微结构仿鸟巢的真空绝热板芯材及其制备方法。

背景技术

真空绝热板是基于真空绝热原理，通过最大限度的提高板内真空度并填充多孔低热导率材料而实现高效绝热，被广泛应用在冰箱、冰柜、冷藏集装箱、建筑墙体保温等方面，成为目前导热系数最低的材料。芯材是真空绝热板中的支撑体，具有孔隙率高、导热系数低等特点，是真空绝热板的核心结构。因此芯材质量的好坏已成为真空绝热板保温性能的决定性因素之一。

公开号为CN101691899A的发明专利上公开了一种复合芯材真空绝热板及其制备方法。该发明所述的复合芯材采用硬质酚醛泡沫塑料粉末或聚氨酯泡沫塑料粉末与无机纤维混合，所制备的真空绝热板比用纯无机纤维制备的真空绝热板质量轻、价格低。

公开号为CN102080755A的发明专利上公开了一种芯材、其制备方法及采用该芯材的真空绝热板。该发明所述芯材为超细玻璃棉与离心棉、矿物棉中的一种或两种，所制备的芯材及真空绝热板的生产成本较低。

公开号为CN102330871A的发明专利上公开了一种真空绝热板芯材及其制作方法。该专利采用30％离心法生产的玻璃纤维棉和70％火焰法生产的玻璃纤维棉作为真空绝热板芯材原料，生产出导热系数在0.0025-0.004W/(m·K)的真空绝热板芯材。

公开号为CN102062277A的发明专利上公开了一种湿法超细玻璃棉真空绝热板及其生产方法。该专利所述超细玻璃棉直径为1μm～5μm，制得的真空绝热板使用年限为15年以上，导热系数为0.0018～0.0028W/(m·K)。

然而上诉这些真空绝热板芯材在成型过程中，原料的分布并没有特定规律而且很难人为控制，这使得纤维之间的搭接缺乏稳定性，所形成的芯材结构也较随机，影响了真空绝热板整体的结构稳定性和绝热性能。因此制备具有结构稳定、玻璃棉均匀分布、同时绝热性能优异、回弹率低、稳定性能好、节能环保性好等优点的真空绝热板新型芯材成为当前的主流。

鸟类以树枝纤维、草茎或细枝在高高的树梢细枝杈间编织成一个球形巢，并且还会用唾液或泥土进行粘合，搭建了具有网络状构架的鸟巢。这种特殊的结构，使得鸟巢在受力时外力被均匀的分散到各处，任凭狂风暴雨，历经几个春夏秋冬而不溃，可见其结构非常稳定且保暖性能良好。

本发明从仿生学原理出发，以塑料微珠为核，以无机胶仿鸟唾液，对棉丝搭接点进行固定，使无机纤维棉在塑料微珠表面低密度均匀缠绕，并以微珠分解后所形成空洞仿存在于鸟巢枝间的空隙，制备了一种结构稳定、纤网均匀性好、回弹率低的微结构类似鸟巢的复合芯材。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供了一种以塑料微珠为核，以无机胶仿鸟唾液，以微珠分解后所形成空洞仿存在于鸟巢枝间的空隙，制备了一种结构稳定、纤网均匀性好、回弹率低的微结构类似鸟巢的复合真空绝热板芯材。

为实现本发明的目的采用的技术方案是：提供了一种微结构仿鸟巢的真空绝热板芯材及其制备方法，其特征在于该芯材由无机纤维棉和无机纤维棉围绕的小孔组成，是一种隔热材料，可作为真空绝热板芯材。

所述芯材，其特征在于芯材中的无机纤维棉是玻璃棉或玻璃纤维或岩棉或玄武岩纤维，或者两种以上纤维组合。

所述芯材，其特征在于芯材中小孔近似为球形，直径为50μm～500μm，孔的密度为每立方厘米芯材中含孔1000～1000000个。

所述芯材，其特征在于无机纤维之间搭接处有无机胶，无机胶成分为氧化硅或硅酸钠。

本发明还公开了一种制备上述真空绝热板芯材的方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：

(1)取无机纤维棉，加水搅拌均匀后送入配浆池稀释，稀释浓度至0.1％～0.5％；

(2)将稀释好的棉浆液送入配有特定浓度的黏结剂配浆池中，黏结剂为硅溶胶、或水玻璃，其中黏结剂重量占水重量0.5％～2％；

(3)往上述混合浆液中加入适量塑料微珠，塑料微珠直径为50μm～500μm；

(4)搅拌均匀后形成棉体积为5％～20％，塑料微珠体积为5％～10％的芯材浆料；

(5)将浆料送入网前箱，采用成型网对棉浆脱水成型，形成棉毡毛坯；

(6)采用压辊对棉毡毛坯进行纵向、横向表面平整，同时对棉毡毛坯的厚度进行调整，使棉毡毛坯厚度均匀一致；

(7)将上述棉毡负压除水，去除毛坯中70％～90％的水分；