一种低密度真空储能绝热板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低密度真空储能绝热板及其制备方法。
【背景技术】
[0002]真空储能绝热板是由表层的高阻隔真空膜制成真空袋和内部的微孔芯材构成，通过提高内部的真空度来隔绝气体的传热途径，取到隔热、保温和节能的效果。
[0003]在电器、冷藏物流设备、建筑物、太阳能集热、储能装置等需要和外界切断热量传递的部位，为了达到节能减排的目的，用储能绝热板将其包裹起来，从而减少内部热能或者冷能的损耗。随着对节能的要求提高，传统的保温不能满足高效、低碳、节能的要求，真空储能绝热板以它高效、低碳等优势进入了高端保温领域。
[0004]目前真空储能绝热板常用的芯材有二大类型，一种是玻璃棉、硅酸铝纤维、陶瓷纤维等纤维板材料，另一种是二氧化硅粉状材料，由于纤维板的制造先把纤维打成浆料，然后用造纸的方法抄取成板，再烘干后裁切，存在生产工艺复杂、能耗大、造价高、对真空要求高和使用寿命短等不足，目前国外开始对二氧化硅粉状材料作为芯材的真空储能绝热板更加的青睐。
[0005]目前使用二氧化硅粉料制作的真空储能绝热板，采用干法成型的技术，用粉料和纤维压制成强度很低的芯板，用无纺布对其包裹，烘干后装入真空袋抽真空封口，由于芯板的强度的很低生产过程中极易产生碎裂，所以只能提高芯板的密度来降低生产的碎裂，提高了密度增加了产品的重量也增加了成本，存在单位质量重、成型困难、生产工艺复杂、造价成本尚等不足。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种低密度真空储能绝热板及其制备方法。
[0007]本发明所采取的技术方案是:
一种低密度真空储能绝热板，其是由低密度芯板，包裹芯板的高阻隔真空袋组成。
[0008]高阻隔真空袋内部为真空。
[0009]所述低密度芯板由有机短纤维、无机短纤维和无机粉料压制成。
[0010]所述的有机短纤维为热塑性聚合物短纤维，其直径为:6-15 μ m，长度为:9_15_。
[0011]所述的无机短纤维为玻璃短纤维、硅酸铝短纤维、陶瓷短纤维中的至少一种；无机短纤维的直径为:6-15 μ m，长度为:9_15mm。
[0012]所述无机粉料为气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅微粉中的至少一种；粉料的堆积密度为:0.04-0.2g/cm3 O
[0013]所述低密度芯板厚度为5-40mm，密度为0.2-0.3g/cm3。
[0014]所述高阻隔真空袋由内而外由热封层、阻隔层、金属层、保护层组成；或者，所述高阻隔真空袋由单层或多层耐热材料制成。
[0015]储能绝热板的导热系数为0.004-0.007ff/m.K。
[0016]一种低密度真空储能绝热板的制备方法，包括步骤:
O备料:按重量配比称取原材料，按百分比含量计，所用各原料分别为:聚合物短纤维10-20%、无机短纤维10-20%、无机粉料60-80% ；
2)混匀；将上步的原料进行充分混合；
3)压制:将混匀的原料置于模具内压制成型，得低密度芯板；
4)装袋:将芯板装入高阻隔真空袋内，并抽真空；
5)封口:真空袋内真空度达到设定值后，封口。
[0017]本发明的有益效果是:
本发明的储能绝热板轻质、搬运便捷，运输成本低；本发明的制造工艺简单、成本低廉；且该储能绝热板对真空袋的真空度要求低。
[0018]具体来说:
①本发明的储能绝热板轻质、搬运便捷，运输成本降低、储能绝热板密度<300kg/m3 ； 现有技术500kg/m3以上，原因是为了减少芯板的破碎增加芯板的密度，增加了产品的重量。
[0019]本发明采用了有机纤维，加热压制后使纤维间交联、粘合在一起，大大增加了芯板的强度，同时降低了产品的密度，产品的密度能够控制在300kg/m3以内；
②简化了生产工艺
现有技术中储能绝热板的芯板采用无纺布包裹以及装入真空袋前进行烘干处理。
[0020]本发明使用了有机纤维作为连接、定型、封闭粉料的功能，大量的纤维交联在一起把粉末封闭在内部，起到了真空时气体能够排出固体粉料不会逸出的功能，因此减少了无纺布包裹的环节，而且成型采用热压工艺，在压制时其实也是在干燥过程，既降低了材料成本又减少了人工成本，简化了生产工艺；
③米用利废材料:
硅微粉是钢铁企业在炼钢时排放出产生出大量挥发性很强的S1jP Si气体通过氧化冷凝收集而来，成本低廉，材料易购，是利废材料。
[0021]④真空要求低:
现有技术要达到导热系数w/(m?K)在0.01以内真空度需要维持在0.0lmbar以内；本发明采用粗细粉料的搭配，有机无机纤维的组合，在真空的的抽取和内部支撑的维持起到了有利的效果，创造了有利于真空的条件，本发明的储能绝热板的导热系数为0.004-0.007w/(m*K)，真空度只要维持在Imbar以内。
【具体实施方式】
[0022]一种低密度真空储能绝热板，其是由低密度芯板，包裹芯板的高阻隔真空袋组成。
[0023]优选的，高阻隔真空袋内部为真空。
[0024]优选的，所述低密度芯板由有机短纤维、无机短纤维和无机粉料压制成。
[0025]优选的，所述的有机短纤维为热塑性聚合物短纤维，其直径为:6-15 μ m，长度为:9-15mm ;进一步优选的，所述的热塑性聚合物短纤维包括下列纤维中的至少一种:PP纤维、PE纤维；更进一步优选的，所述的热塑性聚合物短纤维的表面进行了表面处理，表面处理的方法包括下列方法中的至少一种:低温等离子体表面处理、表面氧化处理、偶联剂的表面处理、表面接枝处理、表面活性剂改性处理、表面粗糙化的处理(如有机溶剂的处理、酸碱的刻蚀处理)；再更进一步优选的，本发明的聚合物短纤维经过了如下的表面处理:
a、将PP纤维和/或PE纤维置于溶剂中超声处理l_3min，干燥；
b、将经过溶剂处理的纤维与偶联剂按照质量比为100:(1-2)充分混合即可。
[0026]步骤a中:所述的溶剂为二甲苯、氯仿、三氯苯中的至少一种；溶剂的温度为40-60 0C ；
步骤b中:所述的偶联剂为硅烷偶联剂；优选的，为KH550、560、570中的至少一种。
[0027]优选的，所述的无机短纤维为玻璃短纤维、硅酸铝短纤维、陶瓷短纤维中的至少一种，其直径为:6-15 μ m，长度为:9-15mm0
[0028]优选的，所述无机粉料为气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅微粉中的至少一种；粉料的堆积密度为:0.04-0.2g/cm3。
[0029]优选的，所述低密度芯板厚度为5_40mm，密度为0.2-0.3g/cm3。
[0030]优选的，所述高阻隔真空袋由内而外由热封层、阻隔层、金属层、保护层组成； 或者，所述高阻隔真空袋由单层或多层耐热材料制成；所述的耐热材料为不锈钢、铜、
镍、银、钨中的一种；或者耐热材料为耐热高分子材料，如聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜、聚醚醚酮、聚芳酯等。
[0031]优选的，所述高阻隔真空袋为三边封留口、四边封留口或背封留口。
[0032]该种低密度真空储能绝热板的制备方法，包括步骤:
O备料:按重量配比称取原材料，按百分比含量计，所用各原料分别为:聚合物短纤维(PP