专利名称：：冰箱专用vip纳米芯材的制备方法
技术领域：
：本发明涉及冰箱保温用的真空绝热板，具体地讲，是一种冰箱专用真空绝热板的芯材。
背景技术：
：真空绝热板(VacuumInsulationPanel，简称VIP)是一种新型超级保温材料，其导热系数小于0.010w/m，k，具有出色的绝热保温性能，同时还拥有节省空间的特点。目前，VIP板已经开始应用于冰箱、冷柜、电热水器等家电产品以及医用、冷链、建筑等保温绝热领域，节能效果明显。VIP板通常由三部分组成隔气结构、芯材和吸气剂。其中，隔气结构为袋状结构，作用是将芯材抽真空后封装起来形成真空状态。气体吸附材料的主要作用是吸收VIP板内的残余空气以维持一定的真空度。芯材常用多孔隙材料，其首要作用是支撑，避免隔气结构在真空条件下塌瘪；其次是阻止热辐射。常用的芯材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，它们的性能见表1。表1现有芯材的主要性能<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>由于上述芯材的比表面积较小，因此导热系数大，保温效果有限。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于提供一种比表面积大、导热系数低、保温效果好的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法。为了解决上述问题，本发明的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，包括下列步骤步骤(1)、将2025%重量的平均直径为0.10.5iim的无碱玻璃纤维、3035%重量的平均直径为0.30.8iim的高碱玻璃纤维、2025%重量的平均直径为0.81.5iim的高碱玻璃纤维和1530%重量的平均直径为12iim的高碱玻璃纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为4.55.5%，打浆度为4446°SR，酸度为pH3.54.0;步骤(2)、将步骤(1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.40.6%，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.10.5MPa的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率<20%;步骤(3)、将步骤(2)得到的湿纸在20030(TC下进行干燥处理，得产品。本发明将不同粗细的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维搭配在一起，既增大了比表面积，又控制了成本，最后经过造纸成型制得冰箱专用VIP纳米芯材。通过本发明制备的冰箱专用VIP纳米芯材具有表面平整，结构匀称，比表面积大，导热系数低，保温效果好的优点。作为上述技术方案的优选实施例，所述高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维的制备方法为将高碱玻璃球或无碱玻璃球熔化后，经过直径大小为0.5lmm的排列漏孔下丝，拉丝直径控制在1020iim，拉丝速度为2.53m/min，再在1600180(TC高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成5ym以下的玻璃纤维，燃烧室的喷嘴宽度为610mm，喷吹气流速度为8001000m/s。作为优选，所述高碱玻璃球的熔化温度为1200140(TC，所述无碱玻璃球的熔化温度为16001800°C。作为优选，所用的漏板材质为GH4755合金，喷嘴为22号锆刚玉砖。作为上述技术方案的另一优选实施例，步骤(2)中的抽吸脱水处理时，分三段真空抽吸，第一段的真空度为0.10.2Mpa，第二段的真空度为0.20.25Mpa，第三段的真空度为0.40.5Mpa。作为上述技术方案的另一优选实施例，步骤(2)中的干燥处理时，分三段干燥，第一段的温度为28(TC，第二段的温度为25(TC，第三段的温度为250°C，干燥至最终产品含水量低于O.03%。与现有技术相比，本发明的有益效果是(1)本发明所用纤维的平均直径小于2ym，其中最细的纤维平均直径低于0.1iim，这是其它相关保温材料无法达到的纤维平均直径，因此由本发明制得的芯材的比表面积大，导热系数低，保温效果好；(2)该芯材均为天然矿物原料，不含任何有害物质，是冰箱专用的环保、保温的理想材料；(3)采用造纸成型，具有表面平整，密度紧凑，质量稳定，导热系数均匀等优点。具体实施例方式下面结合实施例进一步对本发明加以说明。实施例1第一步超细玻璃纤维的制备方法按现有技术制得超细无碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维。第二步、将20%重量的平均直径为0.2iim的无碱玻璃纤维、30%重量的平均直径为0.5iim的高碱玻璃纤维、20%重量的平均直径为0.8iim的高碱玻璃纤维和30%重量的平均直径为1.5iim的高碱玻璃长纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为5%，打浆度为45°SR，用硫酸控制浆料的酸度为pH2.5，打浆时间为45min。第三步、将得到的浆料加入浆池中稀释至质量浓度为0.5%，用离心除渣机进行除渣，然后用造纸机进行抄造成型。本发明采用湿法成型工艺，该工艺与抄纸后端原理相似。4为了保证所制得的VIP纳米芯材的均一性和稳定性，本发明的浆料浓度较低，然而高的含水率必须配备相适应的抽吸和干燥工艺，因此湿纸在进入烘房前，要求湿度低于20%，这要求真空能力必须达到要求。本发明分三段真空抽吸，每段根据工艺要求选择不同真空大小的真空泵，第一段主要目的是轻微脱水，真空度为0.1Mpa，第二段主要目的保证水线不易过长，吸水量达到40%，因此真空度为0.2Mpa，第三段主要目的保证进烘房的湿度为20%，则需强大的抽吸力，真空度为0.5Mpa。如果需要制备较厚的VIP纳米芯材，则需要增大真空度，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。第四步、将得到的湿纸烘干，同时充分考虑节能的原则，在设计此烘房时，为充分利用热源的循环使用，设计烘房长为3236米，共分三段进行干燥，第一段的温度为28(TC，第二段的温度为25(TC，第三段的温度为250°C。第一段因湿度过大，不进行整体循环，循环只限于第一段的内部循环，同时不断补充新热源，排除4060%的湿气；第二段和第三段进行全循环，同时补充热源。加热方式都采用直接加热的方法，经过烘房内部的散热装置对材料正反表面进行干燥。整个抽吸和干燥过程从湿度99.96%到0.03%只需要35分钟时间。干燥后按所需尺寸剪裁，得产品。实施例2第一步超细玻璃纤维的制备将购自的高碱玻璃球在130(TC高温下熔化，经过直径大小为lmm的排列漏孔(漏板材质为GH4755合金，喷嘴为22号锆刚玉砖)下丝，拉丝直径控制在20ym，拉丝速度为2.5m/min，再在1600°C高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成2ym以下的玻璃纤维，燃烧室的喷嘴宽度为10mm，喷吹气流速度为800m/s，集棉，得高碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维的制备方法与高碱玻璃纤维相同，不同的是无碱玻璃纤维的熔化温度为1700。C，漏孔的直径为0.5mm，拉丝直径为10iim，拉丝速度为3m/min，再在1800°C高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成0.5iim以下的玻璃纤维，燃烧室的喷嘴宽度为6mm，喷吹气流速度为1000m/s。第二步、将25%重量的平均直径为0.1iim的无碱玻璃纤维、35%重量的平均直径为0.3iim的高碱玻璃纤维、20%重量的平均直径为1iim的高碱玻璃纤维和20%重量的平均直径为2iim的高碱玻璃长纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为4.5%，打浆度为45°SR，用硫酸控制浆料的酸度为pH2.5，打浆时间为45min。第三步、与实施例1相同。实施例3制备方法同实施例2，混合纤维的组成为22%重量的平均直径为0.5iim的无碱玻璃纤维、33%重量的平均直径为0.8iim的高碱玻璃纤维、25%重量的平均直径为1.5ym的高碱玻璃纤维和20%重量的平均直径为2iim的高碱玻璃纤维将得到的VIP纳米芯材按标准GB/T13350-2000进行检测，结果见表1。表1:本发明制得的VIP纳米芯材的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求一种冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，其特征在于包括下列步骤步骤(1)、将20～25％重量的平均直径为0.1～0.5μm的无碱玻璃纤维、30～35％重量的平均直径为0.3～0.8μm的高碱玻璃纤维、20～25％重量的平均直径为0.8～1.5μm的高碱玻璃纤维和15～30％重量的平均直径为1～2μm的高碱玻璃纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为4.5～5.5％，打浆度为44～46°SR，酸度为pH3.5～4.0；步骤(2)、将步骤(1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.4～0.6％，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜20％；步骤(3)、将步骤(2)得到的湿纸在200～300℃下进行干燥处理，得产品。2.根据权利要求1所述的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，其特征在于所述高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维的制备方法为将高碱玻璃球或无碱玻璃球熔化后，经过直径大小为0.5lmm的排列漏孔下丝，拉丝直径控制在1020iim，拉丝速度为2.53m/min，再在16001800°C高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成3iim以下的玻璃纤维，燃烧室的喷嘴宽度为610mm，喷吹气流速度为8001000m/s。3.根据权利要求2所述的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，其特征在于所述高碱玻璃球的熔化温度为1200140(TC，所述无碱玻璃球的熔化温度为16001800°C。4.根据权利要求2所述的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，其特征在于所用的漏板材质为GH4755合金，喷嘴为22号锆刚玉砖。5.根据权利要求1所述的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，其特征在于步骤(2)中的抽吸脱水处理时，分三段真空抽吸，第一段的真空度为0.10.2Mpa，第二段的真空度为0.20.25Mpa，第三段的真空度为0.40.5Mpa。6.根据权利要求1或2或4所述的冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，其特征在于步骤(2)中的干燥处理时，分三段干燥，第一段的温度为28(TC，第二段的温度为25(rC，第三段的温度为25(TC，干燥至最终产品含水量低于0.03%。全文摘要本发明公开了一种冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法，包括下列步骤(1)将20～25％重量的平均直径为0.1～0.5μm的无碱玻璃纤维、30～35％重量的平均直径为0.3～0.8μm的高碱玻璃纤维、20～25％重量的平均直径为0.8～1.5μm的高碱玻璃纤维和15～30％重量的平均直径为1～2μm的高碱玻璃纤维打浆分散；(2)将浆料稀释，除渣，然后湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜20％；(3)将湿纸在200～300℃下进行干燥处理，得产品。本发明具有导热系数低、保温效果好的优点，且不含任何有害物质，是冰箱专用的环保、保温的理想材料。文档编号D21F5/14GK101694080SQ2009101910公开日2010年4月14日申请日期2009年9月30日优先权日2009年9月30日发明者郭茂申请人:重庆再升科技发展有限公司;