一种生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板，包括设置在高阻隔袋内的芯材和吸附剂，其特点是芯材由55~70wt%SiO2；0.5~3wt%Al2O3；13~18wt%Na2O+K2O；7~15wt%MgO+CaO；5~12wt%B2O3组份的离心、喷吹或火焰法制成直径在3um以下生物可溶性结构的超细玻璃纤维经湿法或热压法制作而成，芯材与吸附剂封装高阻隔袋内真空热封后经100~150℃温度进行热处理，制成生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板。本发明与现有技术相比具有可溶性结构组份玻璃纤维的真空绝热板，为社会提供一种性能优良、保温效果好、使用寿命长、绿色环保的真空绝热板，作业时即使人体吸入超细玻璃纤维，也容易在人体内溶解和去除，实现真正绿色环保的产品和环境。
【专利说明】[0001] 一种生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板
【技术领域】
[0002] 本发明涉及建筑保温材料【技术领域】，具体地说是一种生物可溶性玻璃纤维的真空 绝热板。
【背景技术】
[0003] 随着国际能源标准的不断强化，为了提高家电及建筑的隔热效果，正在使用比一 般隔热材料性能优秀的真空绝热板。真空绝热板比传统隔热材料（聚氨酯、EPS、玻璃棉） 优秀8~10倍，并且材料的厚度也变薄，确保了较大内部空间。真空绝热板由隔热及保持形 态的芯材，保持真空状态的高气密性阻隔膜，吸收可能渗透到内部的气体、水分及内部可能 释放出的气体（outgassing)的吸附剂组成。芯材一般使用玻璃纤维（Vitreous Fiber)和 二氧化硅（Fumed silica)，阻隔膜是含铝箔层或者蒸着铝的多层复合膜，吸附剂一般采用 吸收水分的生石灰（CaO)和沸石（Zeolite)。芯材用玻璃纤维主要使用建筑上普遍采用的 离心棉（Glass wool,纤维直径3~6um)和火焰棉（Micro fiber,纤维直径3um以下）。离 心棉和火焰棉都含有细微粉尘，有致癌的危险，国际上对此争论不断，特别是欧洲把玻璃纤 维规定为致癌物并限制使用。
[0004] 作为真空绝热板的芯材主要是玻璃纤维（Vitreous Fiber)为主，玻璃纤维是完 全被高阻隔袋包住和切断，但是使用此类真空绝热板的家电产品或建筑物报废解体时发生 的细微粉尘可能会被作业者吸入。玻璃纤维是把原料通过1700度以上的高温熔化并制成 的直径l〇um以下的人造矿物纤维。玻璃纤维一般是碱、石灰、矾土、硼硅玻璃纤维，通过离 心盘（Spinner)或火焰（Flame)来纤维化。这样制成的玻璃纤维通过高温热压法或利用 水的湿法工艺来制作成芯材，放进Nylon、PET、镀铝PET、铝箔、EV0H、PE等多层结构的复合 膜袋子里，为了保证更长久的真空度再放吸附剂，吸附剂主要用吸收水分的生石灰或沸石 (Zeolite)，提高长期耐久性也会使用含金属粉末的吸附剂。真空绝热板芯材主要用离心棉 (离心法玻璃纤维）和火焰棉（火焰法玻璃纤维），真空绝热板的寿命角度去考虑的话选择 孔径（pore size)小的火焰棉好，但是火焰棉被规定为致癌物限制使用，因此离心棉为芯材 的真空绝热板为了提高产品耐久性使用价格昂贵的气体和水分吸附剂。
[0005] 欧盟标准Directive97/69/EC中可以看到，规定无机纤维的平均直径6um以下， 不满足动物实验或特定成分的条件时有致癌危险。玻璃纤维的生物可溶性测定方法是利用 KIIndex或者溶解度常数值，KIIndex:KI=(Na20+K20 +CaO+MgO+B203+BaO) -2XA1203，一般KI指数是40以上为人体无害，但是满足此结构并达到真空绝热板芯材的 物性是非常难的。
[0006] 目前，用于真空绝热板的玻璃纤维结构组份为Si02 50?70 wt%，；A1203 1?5wt%，； Na20+K20 5?10wt%，；Ca0 5?15wt%，；Mg0 1 ?5wt%，；B205 2?10wt%，通过 KI 指数来换算得到 40以下，6um直径情况下是人体有害的结构组份。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种人体可溶性玻璃纤维的真空绝 热板，采用生物可溶性结构组份的玻璃纤维，制作纤维直径在3um以下的超细玻璃纤维芯 材用于真空绝热板，生物可溶性结构组份的玻璃纤维被人体吸入后可以溶解，提供性能优 良、使用寿命长、绿色环保的真空绝热板。
[0008] 实现本发明目的的具体技术方案是：一种生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板，包 括设置在高阻隔袋内的保温芯材和吸附剂，其特点是保温芯材由55~70wt % Si02 ;0. 5~3wt% Al203 ;13?18 wt %Na20+K20;7?15 wt % Mg0+Ca0;5?12 wt% B203组份的离心、喷吹或火焰法 制作且直径在3um以下的生物可溶性结构的超细玻璃纤维经湿法或热压法制作而成，将保 温芯材与吸附剂封装在以铝箔纸为加强阻隔层且蒸镀PET或PE复合膜的高阻隔袋内，真空 热封后经10(Tl5(rC温度进行热处理，制成高阻隔袋内层的热封层与铝箔纸完全热熔粘连 的板材为生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板。
[0009]所述吸附剂为生石灰（CaO)、沸石（Zeolite)或其与Zr合金的组合。
[0010] 本发明与现有技术相比具有可溶性结构组份玻璃纤维的真空绝热板，可制作纤维 直径在3um以下的超细玻璃纤维芯材，为社会提供一种性能优良、保温效果好、使用寿命 长、绿色环保的真空绝热板，作业时即使人体吸入超细玻璃纤维，也容易在人体内溶解和去 除，实现真正绿色环保的产品和环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 参阅附图1，本发明由高阻隔袋1、保温芯材2及吸附剂3组成，所述保温芯材2由 55?70wt % Si02 ;0? 5?3wt% A1203 ;13?18 wt %Na20+K20 ;7?15 wt % MgO+CaO ;5?12 wt% B203组份的离心、喷吹或火焰法制作且直径在3um以下生物可溶性结构组份的超细玻璃纤维经 湿法或热压法制作而成；所述高阻隔袋1由铝箔纸加强阻隔层且蒸镀PET或PE多层复合膜 组成；所述保温芯材2与吸附剂3封装在高阻隔袋1内抽真空后热封，然后经10(Tl5(rC温 度进行热处理，制成高阻隔袋1内层的热封层与铝箔纸完全热熔粘连的板材为生物可溶性 玻璃纤维的真空绝热板。
[0013] 以下将通过具体的实施例对本发明做进一步的阐述： 实施例1 将63. 5wt % Si02 ;1. 5wt% A1203 ;15 wt %Na20+K20 ;12 wt % MgO+CaO ;8 wt% B203组份 的火焰法制成的直径在3um以下生物可溶性结构的超细玻璃纤维，然后通过湿法工艺制成 1.0mm以下的薄板，并把此薄板叠层后制成300mm (长)X300mm (宽)X12mm(厚）生物可溶性 玻璃纤维的保温芯材2 ;高阻隔袋1采用三层蒸着PET线性低密度聚乙烯结构的阻隔膜；吸 附剂3为CaO ;将保温芯材2与吸附剂3封装在高阻隔袋1内真空热封后经120°C温度进行 热处理，制成高阻隔袋1内层的热封层与铝箔纸完全热熔粘连的板材为生物可溶性玻璃纤 维的真空绝热板。
[0014] 实施例2 将 61wt % Si02;2.0wt% Al203 ;16 wt %Na20+K20;10wt % Mg0+Ca0;ll wt% B203 组份 的离心法制成的直径在3um以下生物可溶性结构的超细玻璃纤维，然后通过湿法工艺制成 300mm (长）X300mm (宽）X12mm (厚）生物可溶性玻璃纤维的保温芯材2 ;高阻隔袋1采用三 层蒸着PET线性低密度聚乙烯结构的阻隔膜；吸附剂3为Zeolite ;将保温芯材2与吸附剂 3封装在高阻隔袋1内真空热封后经135°C温度进行热处理，制成高阻隔袋1内层的热封层 与铝箔纸完全热熔粘连的板材为生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板。
[0015] 对比例1 将63. 5wt % Si02 ;1. 5wt% A1203 ;15 wt %Na20+K20 ;12 wt % MgO+CaO ;8 wt% B203组份 的火焰法制成的直径在6um的生物可溶性结构玻璃纤维，然后通过湿法工艺制成1. 0mm以 下的薄板，并把此薄板叠层后制作300_ (长）X300mm (宽）X12mm (厚）生物可溶性玻璃纤 维的保温芯材2 ;高阻隔袋1采用三层蒸着PET线性低密度聚乙烯结构的阻隔膜；吸附剂3 为CaO ;将保温芯材2与吸附剂3封装在高阻隔袋1内真空热封后经120°C温度进行热处 理，制成高阻隔袋1内层的热封层与铝箔纸完全热熔粘连的板材为生物可溶性玻璃纤维的 真空绝热板。
[0016] 对比例2 将61wt % Si02 ;2. Owt% A1203 ;16 wt %Na20+K20 ;10wt % MgO+CaO ;11 wt% B203组份的 离心法制成的直径在9um的生物可溶性结构玻璃纤维，然后通过湿法工艺制成300mm (长） X300mm (宽）X12mm (厚）生物可溶性玻璃纤维的保温芯材2 ;高阻隔袋1采用三层蒸着PET 线性低密度聚乙烯结构的阻隔膜；吸附剂3为Zeolite ;将保温芯材2与吸附剂3封装在高 阻隔袋1内真空热封后经135°C温度进行热处理，制成高阻隔袋1内层的热封层与铝箔纸完 全热熔粘连的板材为生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板。
[0017] 将上述各实施例和对比例制作的真空绝热板，经热传导率检测仪检测其性能如下 表1:(热传导率检测仪使用EK0-074-300或Netzsch 436 Lambda。
[0018] 为了评价耐久性，做了加速老化实验，加速条件是在70°C温度进行） 表1性能测试对比表
【权利要求】
1. 一种生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板，包括设置在高阻隔袋内的保温芯材和吸附 齐U，其特征在于保温芯材由 55?70wt % Si02 ;0· 5?3wt% A1203 ;13?18 wt %Na20+K20 ;7?15 wt % MgO+CaO;5~12 wt% B203组份的离心、喷吹或火焰法制作且直径在3um以下的生物可溶性 结构的超细玻璃纤维经湿法或热压法制作而成；所述保温芯材与吸附剂封装在以铝箔纸为 加强阻隔层且蒸镀PET或PE复合膜的高阻隔袋内，真空热封后经10(Tl5(rC温度进行热处 理，制成高阻隔袋内层的热封层与铝箔纸完全热熔粘连的板材为生物可溶性玻璃纤维的真 空绝热板。
2. 根据权利要求1所述生物可溶性玻璃纤维的真空绝热板，其特征在于所述吸附剂为 生石灰、沸石或其与Zr合金的组合。
【文档编号】F16L59/02GK104266040SQ201410411602
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】李载润, 梁京秀 申请人:李载润, 梁京秀