本發(fā)明涉及一種真空絕熱芯材及其制備方法，特別是涉及一種長纖維編織真空絕熱芯材及其制備方法。

背景技術(shù)：

真空絕熱板(vacuuminsulationpanel)是一種性能優(yōu)良的保溫絕熱材料，由填充的多孔芯材與真空保護表層復(fù)合而成，它可以有效地避免空氣對流引起的熱對流和固體接觸引起的熱傳導(dǎo)。因此具有超低的導(dǎo)熱系數(shù)(≤0.006w/(m·k))，保溫隔熱性能是傳統(tǒng)保溫材料(聚乙烯、聚氨酯、玻璃棉、巖棉)的數(shù)倍，目前已成功應(yīng)用在家電冰箱、冷鏈和建筑墻體保溫等方面。

中國專利cn101793340a公開了一種真空絕熱板芯材及其制造方法。按重量包括以下原料：48份礦物棉、45份玻璃纖維棉27-31^osr、35份玻璃纖維棉18^osr，所述礦物棉的纖維直徑為4-6μm，長度為1.0-4.0mm，通過打漿、除渣、抄造、干燥、分切工藝來制造該真空絕熱芯材。

中國專利cn102330475a公開了一種高性能低成本真空絕熱板芯材及其制作方法。將100％離心法生產(chǎn)的玻璃纖維棉(直徑為3.5-5μm，長度為5-20mm)通過打漿、稀釋、上網(wǎng)、脫水成型、烘干、裁切工藝來制造該真空絕熱板芯材。

中國專利cn103196007a公開了一種真空絕熱板芯材及其制作方法。將70-100wt％的玻璃纖維短切絲(直徑為6-13μm，長度為4-20mm)和0-30wt％的火焰法玻璃纖維棉(直徑為1.0-4μm，長度為1-5mm)通過多層加液，多層抽真空脫水工藝來制備該真空絕熱板芯材。

中國專利cn104141859a公開了一種真空絕熱板芯材及真空絕熱板。將長度4-20mm的玻璃纖維短切絲或長度1-5mm的火焰法玻璃纖維棉采用濕式造紙法成型成玻璃纖棉片材。

中國專利cn104696669a公開了一種真空絕熱板，包括芯材料、覆蓋材料。其中，芯材料包括20-70nm長度的玻璃短纖維。

目前國內(nèi)真空絕熱板芯材主要為離心棉、火焰棉、礦物棉、短切絲或以上幾種短纖維的混合物，芯材的制備主要通過濕法網(wǎng)成型或干法導(dǎo)向桶成型，通過將棉充分分散，在成型網(wǎng)上成型。離心棉通過熔融、離心、噴吹的方法制備，纖維直徑分布較廣，為1um至十幾um；火焰棉通過火焰噴吹的方法制備，纖維直徑分布由小于1um至幾微米；短切絲是由無限長纖維經(jīng)機械加工為20mm左右的纖維，纖維直徑分布較均勻，在6至20um左右。以上幾種短纖維，纖維長度都不超過20mm。

玻璃棉因懸浮度有限，通過傳統(tǒng)的方法無法將棉充分制成懸浮液，在制成芯材后仍有很大部分孔徑大于空氣自由程，空氣對流換熱仍然存在，在一定程度上降低了真空絕熱板的保溫絕熱效果。且因為無法充分分散，真空絕熱板的表面會產(chǎn)生凹凸，真空絕熱板的厚度一致性較差。并且由于纖維直徑細、長度短，容易被人體吸肺，無法滿足世界衛(wèi)生組織對保溫材料人體無害化的要求。同時短切絲硬度較大，制成芯片后易刺穿阻隔袋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有產(chǎn)品的不足，提供了一種長纖維編織真空絕熱芯材及其制備方法，該芯材可以有效的抑制空氣對流，在提高芯材熱阻的同時可以保證表面具有良好的平整度，具有高熱阻，低導(dǎo)熱系數(shù)。不僅可以解決短纖維易刺穿阻隔袋的問題，還可以有效防止芯材因直徑細、長度短，易被人體吸入呼吸道的危害。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是：提供了一種長纖維編織真空絕熱芯材，其特征在于所述芯材化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為：50.0％～95.0％的sio2，1.0％～20.0％的al2o3，0.1％～10.0％的b2o3，0.1％～3.0％的zno，0.1％～3.0％的zro2，堿金屬氧化物k2o和na2o之和為0.1％～20.0％，堿土金屬氧化物mgo、cao和bao之和為3.0％～20.0％。

所述芯材由無限長纖維編織并疊加而成，層與層之間錯縫編織搭接，單層厚度為0.1mm～10mm，層數(shù)為1～100層，纖維直徑為3.0μm～10.0μm。

所述芯材的單層單胞結(jié)構(gòu)可以為矩形、菱形或不規(guī)則形狀，單胞孔隙尺寸為0.5μm～10μm×0.5μm～10μm。

本發(fā)明還公開了一種長纖維編織真空絕熱芯材的其制備方法，其特征在于包括下述順序的步驟：

(1)將各種礦物和化工原料按比例熔融后拉絲，形成無限長纖維，再經(jīng)過260-300℃連續(xù)烘道干燥5min后，分絲置于排線器上；

(2)將上述長纖維通過機織或針織工藝編織成二維或三維單層織物；

(3)將上述單層織物按需求裁切成一定長、寬尺寸后，相互疊加形成一定厚度的長纖維編織真空絕熱芯材，疊加的同時可以選擇采取針刺或?qū)娱g添加粘結(jié)劑方式加固層間拉力。

應(yīng)用效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

(1)該長纖維編織真空絕熱芯材可以有效的抑制空氣對流，在提高芯材熱阻的同時可以保證表面具有良好的平整度，具有高熱阻，低導(dǎo)熱系數(shù)的特點。

(2)該長纖維編織真空絕熱芯材采用無限長纖維，具有人體無害特點，不會被人體吸入肺中，也不會使人體皮膚產(chǎn)生瘙癢。

(3)該長纖維編織真空絕熱芯材纖維長且柔韌，不會造成短纖維刺穿阻隔袋的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種長纖維編織真空絕熱芯材二維單層織物示意圖，圖中10和20分別為兩個方向平面編織的長纖維。

圖2為本發(fā)明的一種長纖維編織真空絕熱芯材三維單層織物示意圖，圖中30和40分別為兩個方向繞圈編織的長纖維。

圖3為本發(fā)明的一種長纖維編織真空絕熱芯材示意圖，50、60和70為三層單層織物，兩兩層疊后形成空氣腔。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于

本技術(shù)：
所附權(quán)利要求所限定。

實施例

一種長纖維編織真空絕熱芯材，其化學(xué)組成按質(zhì)量百分比為：68.0％的sio2，5.0％的al2o3，6.5％的b2o3，1.0％的zno，1.0％的zro2，堿金屬氧化物k2o和na2o之和為10.0％，堿土金屬氧化物mgo、cao和bao之和為8.5％。該芯材層數(shù)為10層，單層厚度為5mm，纖維直徑為6.0μm，芯材的單層單胞結(jié)構(gòu)為矩形，單胞孔隙尺寸為7.0μm×7.0μm。

上述僅為本發(fā)明的單個具體實施方式，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種長纖維編織真空絕熱芯材及其制備方法。該芯材由無限長纖維編織并疊加而成，層與層之間錯縫編織搭接，可以有效的抑制空氣對流，在提高芯材熱阻的同時可以保證表面具有良好的平整度，具有高熱阻，低導(dǎo)熱系數(shù)。不僅可以解決短纖維易刺穿阻隔袋的問題，還可以有效防止芯材因直徑細、長度短，易被人體吸入呼吸道的危害。

技術(shù)研發(fā)人員：陳舟;陳力
受保護的技術(shù)使用者：蘇州億禾永利新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.09.01
技術(shù)公布日：2017.11.10