五级阻热传导真空保温板生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种生产工艺，尤其涉及五级阻热传导真空保温板生产工艺。本发明采取如下技术方案：包含如下步骤：原料配比混合：将硅灰或/和粉煤灰混合；微粒包裹：将硬脂酸和/或石蜡加热，将其包裹在原料外部形成微粒包裹；稻壳灰渗加或喷涂；外加复合膜：将上述板件包入铝箔复合层；抽真空：抽出微粒间隙间的气体。具有如下有益效果：硅灰和粉煤灰形成第一种保温措施；微粒包裹形成第二种保温措施；外部喷涂稻壳灰，为第三种保温措施；外附铝箔复合膜是第四种保温措施；抽真空是第五种保温措施，导热系数低达0.004W／m.k-0.008W／m.k，达到A1类阻燃标准；造价低，性价比很高，成本小于40元/平方米。
【专利说明】五级阻热传导真空保温板生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生产工艺，尤其涉及五级阻热传导真空保温板生产工艺。
【背景技术】
[0002]STP原是冰箱上应用的VIP保温板的延伸产品。2000年后VIP保温板技术进入建筑保温市场，该材料具有无毒，无污染，绿色环保的特点。
[0003]传统的保温板结构均比较简单，往往仅仅是抽真空保温，保温的技术手段比较单一，效果也不好，即便是内部包裹的颗粒，因为其中间不可避免地存在缝隙，因此保温效果大打折扣。
[0004]STP超薄真空绝热保温板技术出发点良好，应用前景广扩，但我们调研分析，现有国际国内应用存在如下问题需克服:
[0005]A、应用电器类的VIP芯材使用超细玻璃棉3?5um (直径)，其每吨成本1.3万元，生产成本200元/m2，导热系数0.0024ff/m.k,性能好但应用成本过高，不适宜在建筑领域推广，若用矿棉代替，其导热值急升至0.026W / m.k以上。
[0006]B、青岛克瑞克公司良好的解决了应用的成本问题，但使用超细二氧化硅粉为主原料，不能解决固体热桥传导，而导致导热值偏大，> 0.018W / m.k，并在生产中有1.0%空气吸水，将更加破坏保温，导热系数会增值0.03ff/m.k以上。
【发明内容】
[0007]发明的目的:为了提供一种保温效果好、多种保温手段，首次利用可溶性材料进行微粒包裹，减少颗粒之间传热的五级阻热传导真空保温板生产工艺。
[0008]为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案，包含如下步骤:原料配比混合:将硅灰或/和粉煤灰混合；
[0009]微粒包裹:将硬脂酸或者石蜡加热，将其包裹在原料外部形成微粒包裹；
[0010]稻壳灰渗加或喷涂:加工微粒塑形成板状外部喷涂稻壳灰或者直接渗加稻壳灰制作成板状；
[0011]外加复合膜:将上述板件包入铝箔复合层；
[0012]抽真空:抽出微粒间隙间的气体。
[0013]本发明的进一步技术方案在于，所述原料配比混合步骤中还包含如下辅料:珍珠岩和/或娃藻土。
[0014]本发明的进一步技术方案在于，所述硅灰或/和粉煤灰粒径为可过300-700目筛。
[0015]本发明的进一步技术方案在于，所述珍珠岩或/和硅藻土粒径为可过80-200目筛。
[0016]本发明的进一步技术方案在于，所述微粒包裹步骤中是指将硬脂酸和/或石蜡加热成气态，然后接触原料进行微粒包装。
[0017]本发明的进一步技术方案在于，所述铝箔复合层为二层铝箔、二层尼龙、二层PE、一层玻纤布，其依次为玻纤布-铝箔-尼龙-铝箔-PE-尼龙-PE。
[0018]本发明的进一步技术方案在于，所述抽真空的真空度抽为0.5-lPa。
[0019]本发明的进一步技术方案在于，所述硅灰或/和粉煤灰主要成分为SiO2粉。
[0020]采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果:硅灰和粉煤灰本身隔热效果就好，形成了第一种保温措施；微粒包裹原料后，可以减少主料颗粒间的直接热传导(即阻断热桥)，并且一旦温度升高，整体混合物趋向于热胶形态，形成相变蓄热，增强保温性能，形成第二种保温措施；外部渗加或喷涂稻壳灰，为第三种保温措施；外附铝箔复合膜阻止热辐射热传导是第四种保温措施；抽真空是第五种保温措施，多种保温措施使得隔热效果更好，具有明显的优势和突出的效果；导热系数低达0.004W / m.k-0.008W / m.k，达到Al类阻燃标准；造价低，性价比很高，成本小于40元/平方米。
【具体实施方式】
[0021]下面对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制:
[0022]应用次纳米级工业废料如:硅灰、粉煤灰为主料固定气体震动流通，形成第一次阻止热传导的技术手段。
[0023]本发明主料选用原则是运用真空多孔绝热概念。通过我们实验，选用高细度502粉能较好的满足项目要求，工业级SO2粉廉价，细度在300?800目之间，用SO2粉作真空空间内充填多孔绝热材料，这样相对缩短了空间间壁的距离，无需很高的真空度(一般纺IPa)，就可以使空气的热传导几乎为零，又因气体被分隔或封闭在无数微小空间之内，因此对流传热量比例很小。
[0024]所以，本发明将SO2粉选定为芯材主料，在生产应用中:①干法制芯板用量60%?80% ;②湿法制芯板用量40%?60%。
[0025]应用工业级珍珠岩或硅藻土，容重在180-240千克每立方米之间，作为辅料，降低整体的芯板的重量。
[0026]芯材辅料是解决芯材容重的主要手段，实验表明:当芯材的容重增大时，即粉末增多，则因固相导热增加使芯层材料导热系数增大；当粉末的容重较小时，即芯层材料颗粒很大，气体导热增强，致使导热系数也增大。一般选择粉末材料的容重在180?240km / m3范围内，导热系数值较小。
[0027]因此，我们先用珍珠石(160kg?200kg)及含碳稻壳灰(80kg?120kg)对原料SO2粉容重渗合调节，使芯材容重下降，尽量接近180kg?240kg / m3的理想值。
[0028]研究应用结论:
[0029]①干法制芯材:
[0030]轻质珍珠岩:15%?30%
[0031]含碳稻壳灰:5%?10%
[0032]②湿法制芯材:
[0033]轻质珍珠岩:20%?40%
[0034]含碳稻壳灰:0?0
[0035]应用硬脂酸或者石蜡熏蒸方法对主料进行微粒包裹，二次阻止空气流动传热；
[0036]现有国内外同类产品，也应用SO2粉，经研究及测试证明在真空度0.5?IPa时，其真空导热系数不可能低于0.016W / m.k，这已成为STP超薄真空绝热板的主要难题。若使用次纳米级气凝胶，用量15%?30%,才由可能达到< 0.008W / m.k。每吨纳米气凝胶高达3万元，建筑应用性价比成为不可能。
[0037]我们经过近I年的实践研究突破性的使用硬酯酸和/或石蜡混合，在薰蒸工艺配合下，对芯材主料进行微粒包裹，在保持产品低应用成本下，惊喜的达到了理想的热传导性能，其导热系数< 0.008W / m.k。
[0038]但其科学原理没能清楚，我们理论推测为:
[0039]①硬酯酸与石蜡混合物对超细SiO2粉进行了包裹，形成了大量微粒胶囊，使真空下芯材残余气体被分隔或封闭，进一步降低了对流热传导。
[0040]②有机物的包裹阻断了主料稞粒间形成的固体热桥。
[0041]③硬酯酸或石蜡在30?80°C下相变蓄热加大。
[0042]总之研究结论为:
[0043]干法制芯材、硬酯酸或与石脂混合物用量8%?15%，湿法制芯材8%?15%。
[0044]应用纳米级稻壳灰对芯板热桥传导进行阻断；
[0045]纳米级材料的热传导性能是让人惊讶的，特别是抽真空后更是能达到0.0024W/m.k的导热系数。由于我国科技的进步，有特别的网状碳结构的稻壳成为纳米级新材料，它有更好的性价比，我们在项目研制中，首创将稻壳灰应用于建筑保温，并创新的形成了一套应用生产工艺，良好的阻断板材的热传导。
[0046]经研发，无论是干法或湿法制板，均能达到0.008ff/m.k以下的保温板材，其工艺为:
[0047]干法:含碳稻壳灰8%、15%
[0048]工艺:掺和
[0049]湿法:干馏稻壳灰60%?80% + 20%?40%白乳胶
[0050]工艺:喷涂
[0051]应用一层以上的，优选七层铝箔复合膜对热辐射的热传导第四次阻断；
[0052]铝箔复合膜作为其室外包体有着非常重要的作用:
[0053]①阻热传导特别是阻止热辐射传导。
[0054]②真空绝热保温板寿命经实验测试，并结合国内外已有成果，我们使用二层铝箔、二层尼龙、二层PE、一层玻纤布组成真空包装袋。
[0055]在使用生产中，我们通过了国家专业测试14项，特别耐候性测试，预计寿命> 50年。
[0056]制板抽真空清楚微粒间隙空气，做到第五次真空法热传导阻断，以获得优质实用STP真空保温板产品。
[0057]采用如上的本发明工艺制备的产品，导热系数低达0.004W / m.k-0.008W / m.k。
[0058]并且本发明的配方达到Al类阻燃标准；低造价，性价比很高，成本小于40元/平方米。
[0059]可看出残余气体压力从大气压降到IOkPa时，导热系数保持为常数，即该压力范围内的导热系数与绝热层中气体压力无关。导热系数几乎随着压力线变化，即随着压力的下降，导热系数也会下降，在压力低于IPa时，由于气体分子导热和固体导热小，导热系数完全取决于辐射传热和固体导热，这时导热系数趋于常数。
[0060]因此我们研究结论为:生产工艺中真空度在0.5—IPa最为合理。
[0061]总的来说，本发明有如下特色:
[0062]1、应用次纳米级工业废弃料如:硅灰、粉煤灰(300?700目)为主料，增大比表面积，固定气体振动流通，形成第一次阻止热传导。
[0063]2、应用工业级珍珠岩或硅澡土(80?200目)，容重160kg_200kg / m3或稻壳灰(80k?120kg / m3)为辅料，降低成本调节芯材容重。使芯材容重调为最佳的180kg?240kg/m3。
[0064]3、应用硬酯酸或石蜡混合物薰蒸法对主料进行微粒包裹，二次阻止芯材空气流动热转导，同时阻断主料颗粒间形成的固体热桥。
[0065]4、应用纳米级稻壳灰对芯材热桥热传导进行第三次阻断。
[0066]5、应用7层铝钼复合膜对热辐射传导进行第四次热阻断。
[0067]6、制板抽真空清除微粒间隙气体，做到第五次真空法热传导阻断，并达到优质实用STP真空保温板产品。
[0068]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
【权利要求】
1.五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，包含如下步骤:原料配比混合:将硅灰或/和粉煤灰混合； 微粒包裹:将硬脂酸或者石蜡加热，将其包裹在原料外部形成微粒包裹； 稻壳灰渗加或喷涂:加工微粒塑形成板状外部喷涂稻壳灰或者直接渗加稻壳灰制作成板状； 外加复合膜:将上述板件包入铝箔复合层； 抽真空:抽出微粒间隙间的气体。
2.如权利要求1所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述原料配比混合步骤中还包含如下辅料:珍珠岩和/或硅藻土。
3.如权利要求1所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述硅灰或/和粉煤灰粒径为可过300-700目筛。
4.如权利要求2所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述珍珠岩或/和硅藻土粒径为可过80-200目筛。
5.如权利要求1所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述微粒包裹步骤中是指将硬脂酸和/或石蜡加热成气态，然后接触原料进行微粒包装。
6.如权利要求1所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述铝箔复合层为二层铝箔、二层尼龙、二层PE、一层玻纤布，其依次为玻纤布-铝箔-尼龙-铝箔-PE-尼龙-PE。
7.如权利要求1所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述抽真空的真空度抽为0.5—IPa0
8.如权利要求1所述的五级阻热传导真空保温板生产工艺，其特征在于，所述硅灰或/和粉煤灰主要成分为SiO2粉。
【文档编号】E04B1/80GK103628580SQ201210302829
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2012年8月23日
【发明者】李晓森, 单俊鸿, 单丰, 李岩 申请人:陕西亿丰绿色建筑材料有限公司