[发明专利]利用玻璃纤维聚集体边角料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板

说明书

技术领域

本发明属于玻纤材料边角料重复利用领域，具体涉及一种利用玻璃纤维聚集体边角料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板。

背景技术

真空绝热板(VIP)是基于真空绝热板原理，通过抑制气体热传导，降低固体和辐射热传导而制作的一种新型高效绝热材料，中心导热系数一般低于4mW/m.k。VIP是把多孔芯材填充于气体阻隔薄膜袋中抽真空密封制得，可以给芯材添加吸气剂来吸附板内的残余气体，维持板内良好的真空状态，延长VIP的使用寿命。

目前，VIP芯材多采用玻璃纤维，其制作工艺主要有湿法工艺和干法工艺。湿法工艺类似于造纸工艺，把玻璃纤维经打浆、抄纸、烘干、裁切、堆叠等步骤制成芯材，该工艺能耗高、废水废气排放量大、工艺复杂且成本高。干法工艺采用非织造布技术，通过把玻璃纤维开松、梳理、气流成网、层叠、热压、剪切等步骤制成芯材，干法工艺与湿法工艺相比，能耗、成本略有降低，但由于纤维的分散均匀性比湿法芯材差，使得所作VIP的使用寿命大幅下降。另外，更为重要的，玻璃纤维的生产本身就是一种高能耗，高污染产业，把它作为原材料制作芯材与VIP本身作为一种高效节能环保材料的理念相悖。

玻璃纤维生产企业在生产过程中会产生大量的玻璃纤维边角料，一般这些废料是经过处理后再次回炉生产成新的玻璃纤维产品，这对生产企业既增加了能源消耗和回收成本，又再次会对环境造成污染。如果能合理利用玻璃纤维边角料，变废为宝，既为企业创造了经济效益，又减少能源消耗和环境污染。

玻璃纤维芯材VIP中心导热系数可低至2.0mK/m.K以下，但由于玻璃纤维芯材孔隙大，气体热传导会随着板内压力的上升明显增加，使得VIP导热系数增加，绝热性能下降，使用寿命缩短。所以，一般玻璃纤维芯材VIP采用双面含有铝箔的阻隔膜进行真空封装，这种方式虽可有效降低气体渗漏，但会产生大的边界热效应，即热桥效应，使VIP整体的有效热导系数上升至7～10mW/m.K，绝热效果大幅下降。

中国专利ZL201410715032.X公开了一种使用一面含有铝箔，一面不含有铝箔的阴阳膜阻隔袋来降低热桥效应，这可使整体的有效导热系数降低。这种方式对VIP的折边方式、使用方法都有特殊要求，不利于产品生产及使用。因此需要解决既能降低热桥效应，又能维持板内良好的真空度的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用玻璃纤维边角料制备真空绝热板芯材的方法及真空绝热板。此方案不但实现了废物回收利用，所制得的真空绝热板也具有非常低的导热系数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

1.利用玻璃纤维聚集体边角料制备绝热板芯材的方法，其步骤包括：将玻璃纤维聚集体边角料经过切断分散、布料、加热、压制成型得绝热板芯材；

所述加热温度为500-630℃，压制压力为0.2-1.0MPa，所述绝热板芯材密度为260-320kg/m³。本发明在玻璃纤维软化点温度以上进行热压，少量的纤维把大部分纤维缠绕到一起，起到固定强化作用，使芯材在厚度方向上具有束缚性和一体性，冷却后纤维内部及纤维之间的应力消失，芯材发生塑性变形而失去回弹性，成为机械强度好，膨胀率小的VIP芯材。过高的温度会使纤维之间发生粘接，增加固体传热点，降低VIP的绝热性能。过大的压力也会使得芯材的密度增大，增加固体热传导，而使VIP的导热系数增加，绝热性能下降。过小的压力会使芯材强度下降，表面不平整，也会使芯材的孔隙变大，气体热传导会随着板内压力的上升明显增加，使得VIP导热系数增加，绝热性能下降，使用寿命缩短。

优选的，所述玻璃纤维直径为2～4μm，长度为3～6mm，这种限定可以最大程度的降低芯材固体导热系数。纤维直径小于2μm的玻璃纤维由于纤维刚性小，容易弯曲，与其它纤维相互交织、搭接，增大纤维的接触面积，使芯材的固体导热增加。另外，太细的纤维易吸入人体内，由于玻璃纤维不易被人体吸收而危害人体健康。纤维直径大于4μm会使芯材的孔隙变大，气体热传导会随着板内压力的上升明显增加，使得VIP导热系数增加，绝热性能下降，使用寿命缩短。另外，也会增加芯材厚度方向上的固体热传导。长度小于3mm的纤维容易分布到芯材厚度方向上，增加芯材固体热传导。而长度大于6mm的纤维由于刚性下降而容易弯曲，易产生纤维之间的交织、搭接，增大纤维的接触面积，使芯材的固体导热增加。

2、采用所述方法制备的绝热板芯材。

3、一种真空绝热板，所述真空绝热板包括阻隔袋以及权利要求3所述的绝热板芯材，所述绝热板芯材真空封装在阻隔袋内部。