[发明专利]一种低温绝热纸的制备方法

说明书

本发明涉及一种低温绝热纸的制备方法，属于环保材料技术领域。本发明通过湿法造纸工艺和水刺工艺相结合，将无碱玻璃纤维、陶瓷纤维和碳纤维制备一种低温绝热纸材料，碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，提高绝热性能；陶瓷纤维是一种纤维状轻质耐火材料，具有重量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动等优点，将无碱玻璃纤维、陶瓷纤维和碳纤维复合构成三维网络空间并进行水刺工艺，制备的低温隔热纸材料绝热性能和阻燃性好，接触热阻大，真空下放弃率小仿形性好，无尘、无毒，使用寿命长，稳定性好。

技术领域

本发明涉及一种低温绝热纸的制备方法，属于环保材料技术领域。

背景技术

玻璃纤维纸是在深冷低温绝热中应用较为广泛的绝热材料，一般是作为真空多层绝热中的间隔材料使用，玻璃纤维隔热纸对多层绝热结构的隔热效果起到至关重要的作用。随着低温绝热技术应用的不断推广，对绝热容器的性能也提出了更多的要求；尤其像液氮、液氢这类汽化潜热小，沸点低的低温液体，对储运容器的绝热性能要求很高。为了尽量减少低温液体在存储与传输过程中的损失，提高储存效率，就需要提高隔热材料的隔热性能。国内生产的多层绝热低温储运容器绝大多数采用玻璃纤维隔热纸这种材料为间隔物，而且需求量大，占整个产品生产的比重很大，生产成本高。

目前深冷液体储运容器及其配套管路大体采用普通包装绝热和真空绝热两大类。真空绝热又分为：高真空绝热、真空纤维(粉末绝热)、高真空多层绝热、高真空多屏绝热、多层绝热等，其中真空纤维(粉末绝热)为常用，真空纤维绝热又分为有机纤维与无机纤维。有机纤维采用涤纶纤维，耐高温差，易收缩，绕烧面积大，无机纤维用玻璃纤维布，也存在布面厚度>0.1mm，纤维粗而产生真空下蒸发力大等弊端，粉末绝热材料存在易流动和材料的燃烧热固有缺陷，其应用领域受到限制，使用寿命短。

据文献和相关资料报道，国内较先进的常见绝热纸，只能勉强生产厚度>0.06mm的超细玻璃纤维绝热纸，而对于要求更薄，基重更低的绝热纸，则难以控制，难以收卷，纸面起皱严重，均匀度不能确保，拉力强度更是无法满足用户要求。由于低温压力容器内外层空隙有限，而且缠绕绝缘纸不能少于50层的安装要求，从而制约了低温压力容器的延伸发展。目前常用的保温材料有聚氨酯泡沫保温材料、聚氯乙烯保温材料和普通玻璃、保温棉等，但是上述保温材料的比表面积比较小，因此导热系数大，保温效果有限，不能作为深冷绝热材料使用。

研究开发新型隔热材料，可以为帮助企业减少成本，获得更大的利润；同时能够起到节约能源，减少环境污染的作用。经济高效的绝热材料的研制和推广对减少低温液体蒸发，节约能源有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对有机纤维采用涤纶纤维，耐高温差，易收缩，绕烧面积大；无机纤维用玻璃纤维布，也存在布面厚度>0.1mm，纤维粗而产生真空下蒸发力大，保温材料的保温效果有限的问题，提供了一种低温绝热纸的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）将平均直径为0.2～0.5µm的无碱玻璃纤维、陶瓷纤维和碳纤维在质量分数为20%的硫酸溶液中进行打浆分散，得混合浆料；

（2）将混合浆料稀释至质量浓度为0.2～0.3%，除去滤渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，对湿纸采用4道水刺加工，得水刺湿纸；采用双辊轧机对水刺湿纸进行轧压脱水，得脱水纸，将湿纸于烘箱中干燥至恒重，得低温绝热纸材料。

步骤（1）所述的无碱玻璃纤维、陶瓷纤维和碳纤维和质量分数为20%的硫酸溶液按质量比1∶0.5∶0.2∶10混合。

步骤（1）所述的打浆分散条件为控制浆料的质量浓度为1～3%，打浆度为50～70°SR，酸度pH为2～4。