CN105257951B - 一种隔热箱及其所用的真空绝热板 - Google Patents

一种隔热箱及其所用的真空绝热板 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隔热箱及其使用的真空绝热板，包括盖子或门和具有一个开口的箱体，所述箱体包括内箱和外箱，内箱和外箱之间形成保温空间，所述真空绝热板放置在保温空间中，内箱体为容置空间，所述真空绝热板由芯材、阻隔袋及吸气剂组成，所述芯材放置在阻隔袋内，吸气剂放置于芯材内部，阻隔袋内抽真空；其中，所述芯材由多层毡叠置而成，该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡，生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙，胶粘剂分散在单丝间并与它们粘结紧密，不单独存在。本发明提供一种具有优异隔热性能和生产性能的隔热箱及其使用的真空绝热板。

Description

一种隔热箱及其所用的真空绝热板
技术领域
本发明涉及可用于冰箱、保温车、热水器等的隔热箱及其所用的真空绝热材料。
背景技术
真空绝热板(英文全称Vacuum Insulation Panel，以下简称VIP)主要由芯部材料(以下简称芯材)、阻隔袋和吸气剂组成。阻隔袋主要为高分子薄膜与特殊镀层薄膜或铝箔复合组成的包装袋，是VIP的关键部件，起着阻隔空气、水气等气体进入袋内，以达到真空绝热的目的；阻隔袋的边缘有封边。
真空绝热板主要用于保温绝热，如家用冰箱、游艇冰箱、迷你冰箱、车载冰箱、深冷冰柜、电热水器、自动贩卖机、冷冻箱、冷藏集装箱、建筑墙体保温和LNG储运等。同其它材料相比，VIP以其极低的导热系数，在保温技术要求相同时有保温层厚度薄、体积小、重量轻的优点，适用于节能要求较高的产品，有较大技术经济意义。二十世纪中国制造业的崛起与国家节能政策的颁布实施，VIP这种超强新型的保温材料正被商家所关注，市场前景广阔。
芯材是VIP的核心，它由多层毡叠置而成，起着骨架支撑、减少传热及有利于脱气等作用；吸气剂主要为氧化钙型吸气剂或合金型吸气剂或氧化钙与合金型吸气剂，是VIP的重要部件，起着吸收袋内残留气体(包括水气、空气等)、包装袋渗漏入袋内的气体(包括水气、空气等)，以维持或进一步提高袋内真空度，减少气体传热对VIP整体性能的影响。其中，导热系数是用来衡量VIP整体绝热性能的关键指标，导热系数高则绝热差，反之，则绝热好。
传统的玻璃棉、矿(岩)棉均属于非连续玻璃纤维。非连续玻璃纤维是指熔融的玻璃液从熔池或熔炉流出后被外力(如气吹、辊甩等)作用并最终冷却成更细的线段式玻璃态纤维。然而，从传统的玻璃棉、矿(岩)棉的制造、二次加工、湿法成型过程、芯材切割、包装等工序都产生了大量的纤维粉尘，这些纤维粉尘将在一定时间内悬浮在操作区及附近的空气当中。由于这些纤维粉尘的线径大多在3μm以下，极有可能被生物体(包括人体)吸入。这些纤维粉尘也大多在生物体内不溶解或较难溶解，很容易引起生物体炎症及病变等，隶属于世界卫生组织(WHO)的国际癌症研究机构(IARC)将MMMF分类为致癌危险程度分组的2B组(可能致癌物)。
因而，本发明人对此进一步研究，研发出一种真空绝热板，能在其制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的纤维粉尘均能有效避免或有效减少对人体健康造成危害，从而提供具有优异隔热性能和生产性能的隔热箱。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有优异隔热性能和生产性能的隔热箱。
本发明另一目的是提供一种真空绝热板，能有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的纤维粉尘对人体健康造成的危害。
本发明的一种隔热箱，包括盖子或门和具有一个开口的箱体，所述箱体包括内箱和外箱，内箱和外箱之间形成保温空间，所述真空绝热板放置在保温空间中，内箱体为容置空间，其特征在于：所述真空绝热板由芯材、阻隔袋及吸气剂组成，所述芯材放置在阻隔袋内，吸气剂放置于芯材内部，阻隔袋内抽真空，所述芯材由多层毡叠置而成，该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡，生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙，胶粘剂分散在单丝间并与它们粘结。
进一步地，所述隔热箱是圆形保温箱，所述真空绝热板具有可挠性。
进一步地，所述隔热箱是冰箱的冷冻室，在冷冻室的侧壁分别安装所述真空绝热板，在所述内箱与所述外箱之间装有真空绝热板以外的空间填充发泡聚氨酯树脂。
进一步地，在所述箱体的转角连接处填充发泡聚氨酯树脂。
进一步地，于在真空绝热板与外箱之间，设置有制冷剂传送管，该传送管
连接到隔热箱外部的压缩机上。
进一步地，所述隔热箱是热水器的保温壳，所述内箱设置在内胆上，在所述内箱与所述外箱之间除真空绝热板以外的空间填充发泡聚氨酯树脂。
进一步，生物可溶解纤维85～100wt％、固化的胶粘剂0～15wt％；生物可溶解纤维平均纤维直径为≤30μm、平均纤维长度为≤250mm。
一种真空绝热板，由所述芯材、阻隔袋及吸气剂组成，所述芯材放置在阻隔袋内，吸气剂放置于芯材内部，阻隔袋内抽真空，所述芯材由多层毡叠置而成，该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡，生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙，胶粘剂分散在单丝间并与它们粘结，不单独存在。
进一步，生物可溶解纤维85～100wt％、固化的胶粘剂0～15wt％；生物可溶解纤维平均纤维直径为≤30μm、平均纤维长度为≤250mm。
进一步，所述生物可溶解纤维为生物可溶解有机纤维或生物可溶解无机纤维或生物可溶解复合纤维中的一种或一种以上的组合，所述胶粘剂为液态型胶粘剂或粉末型胶粘剂中的一种或一种以上的组合。
附图说明
图1为本发明真空绝热板的结构示意图；
图2为本发明第一实施例方形保温箱的结构示意图；
图3为本发明第一实施例中真空绝热板使用状态剖面图；
图4为本发明第二实施例冰箱的冷冻室的结构示意图；
图5为本发明第三实施例热水器的保温壳的结构示意图；
图6为采用干式离心法制备的生物可溶解纤维毡的显微结构图；
图7为采用湿式酸法制备的生物可溶解纤维毡的显微结构图；
图8为采用湿式胶法制备的生物可溶解纤维毡的显微结构图；
图9为采用生物可溶解短切纤维制备的生物可溶解纤维毡的放大1500倍的显微结构图；
图10为采用生物可溶解短切纤维制备的生物可溶解纤维毡的放大250倍的显微结构图。
标号说明
芯材 1 真空绝热板 2 盖子 3
箱体 4 内箱 41 外箱 42 容置空间 43
阻隔袋 5 吸气剂 6 发泡聚氨酯树脂 7 内胆 8
生物可溶解纤维 81、82 生物可溶解纤维 91、92
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
一种隔热箱，包括芯材1、真空绝热板2、盖子3和具有一个开口的箱体4。如图1所示，所述真空绝热板2由所述芯材1、阻隔袋5及吸气剂6组成，所述芯材1放置在阻隔袋5内，吸气剂6放置于芯材1内部，阻隔袋5内抽真空。
箱体4由内箱41和外箱42组成，内箱41和外箱42之间形成保温空间43，所述真空绝热板2放置在保温空间43中。
其中，所述芯材1由多层毡叠置而成，该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡，生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙，胶粘剂分散在单丝间并与它们粘结紧密，不单独存在；本发明采用生物可溶解纤维的纤维毡是因为目前VIP的芯材中，毡由生物不溶解或较难溶解的纤维(主要以人造无机纤维为主，如玻璃棉、矿(岩)棉等)通过湿式法或干式法制造而成，由于耐温较高、质硬、防火、成本较低、导热系数较好等而得到业界高度重视及应用。尤其以人造矿物质纤维(英文全称Man MadeMineral Fibres，简称MMMF)中传统的玻璃棉及或传统的矿(岩)棉为主要骨架构建材料通过湿法成型工艺进行生产制造这种毡。这些被人体吸入的纤维粉尘极有可能对人体健康构成潜在风险，及导致呼吸道、肺部及其它脏器或组织发生病变的可能性增加。而本发明使用生物可溶解纤维是指能够在循环的生理肺液或体液中较快地发生溶解、降解等形为以及这种形为的产物被生物体吸收利用或通过生物体自身循环体系排除体外而不对生物体产生危害的一类纤维。能有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的纤维粉尘对人体健康造成的危害，又能达到降低成本、提高性能的效果。
如图2和图3所示，所述隔热箱是圆形保温箱，所述真空绝热板2具有可挠性，可将真空绝热板2弯曲折叠，放置在由内箱41和外箱42之间形成容置空间43中，这种可拆卸式的保温箱，更换不同导热系数的真空绝热板2十分便捷快速，以满足不同场合的需求。
如图4所示，所述隔热箱是冰箱的冷冻室，所述真空绝热板2用双面胶分别粘贴在冷冻室的侧壁上，在所述内箱41与所述外箱42之间的真空绝热板2以外的空间填充发泡聚氨酯树脂7(简称“PU”)，形成一体成型，进而提高冰箱的节能性能。
如图5所示，所述隔热箱是热水器的保温壳，所述内箱41设置在内胆8上，真空绝热板2安装在所述内箱41上，并通过发泡聚氨酯树脂7的发泡，充满所述内箱41与所述外箱42之间形成的容置空间43，从而提高热水器的保温效果。
本发明还提供了一种真空绝热板2，由所述芯材1、阻隔袋5及吸气剂6组成，所述芯材1放置在阻隔袋5内，吸气剂6放置于芯材1内部，阻隔袋5内抽真空，所述芯材1由多层毡叠置而成，该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡，生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙，胶粘剂分散在单丝间并与它们粘结紧密，不单独存在。
进一步，生物可溶解纤维85～100wt％、固化的胶粘剂0～15wt％；生物可溶解纤维平均纤维直径为≤30μm、平均纤维长度为≤250mm。如果纤维的平均纤维直径大于30μm，相同厚度纤维毡制品中纤维层数减少，传热路径变短，骨架传热增加，同时纤维间的空隙明显增大，气体分子间相互碰撞机率增加，总的隔热性能变差。如果纤维长度大于250mm，制毡过程分散成单丝有困难，纤维利用率下降。
生物可溶解纤维中渣球含量最好在10wt％以下。渣球是指纤维(棉)中粒径大于0.25mm的未被制成纤维的粒状、块状及棒状物等。渣球含量应尽量低，如果渣球含量在10％以上，生产过程使用除渣器难以完全去除，仍然会有一部分残留在纤维毡制品中，并在以后制造VIP的工序中极有可能刺穿或刺伤芯材外面的阻隔包装袋，影响VIP的隔热性能。
生物可溶解纤维指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)；生物可溶解纤维中无机纤维(包括矿棉、岩棉、玻璃棉、玻璃纤维、耐火纤维、陶瓷纤维等)各成分的重量百分数(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO)＞18wt％和/或[(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO+B2O3)-2*(Al2O3)]＞40wt％。
生物可溶解纤维可以由离心法或火焰法或拉丝法或纺丝法制得。离心法一般是将熔融或浓溶料液从出料口流出后经离心机甩细流，再被高速气流垂直喷吹最终冷却成更细纤维。火焰法一般是将熔融或浓溶料液从出料口流出后先冷却成粗纤维，再被高速火焰垂直喷吹最终冷却成更细纤维。离心法和火焰法制得的纤维为非连续纤维，纤维形状一般不规则，制品大多呈棉絮状，故有离心棉、火焰棉之称。拉丝法一般是熔融或浓溶的料液从出料口流出后被一定速度的向下拉引力牵伸作用并最终冷却成更细的连续式纤维，即连续纤维。纺丝法一般是指熔融或浓溶的料液从出料口流出后在被拉伸过程中或经空气或经水或经凝固浴或热空气或热惰性气体冷却固化成较细的连续纤维。连续纤维在制造过程中可以由多根单丝并在一起形成纤维束(或称纤维股、原丝)，这样利于稳定生产及提高产量。单丝，顾名思义，是指单独一根纤维的意思。短切纤维是由连续纤维经切断机器按一定长度切断而成，也有人称之为“短切丝”。
生物可溶解纤维由上述方法制造过程中还有可能加入少量浸润剂，以利于纤维(原丝)制造及应用(包括制成纤维毡)。浸润剂会与纤维表面发生作用或结合，保护纤维不易形成断丝或毛丝或散丝。浸润剂大多较贵，且含有胶粘剂成分对纤维分散不利，故而浸润剂占纤维的含量一般不超过2.5wt％。
所述生物可溶解纤维为生物可溶解有机纤维或生物可溶解无机纤维或生物可溶解复合纤维中的一种或一种以上的组合。生物可溶解有机纤维如生物可溶解再生纤维素纤维、生物可溶解聚乙交酯(PGA)纤维、生物可溶解甲壳素及其衍生物纤维等。生物可溶解无机纤维如生物可溶解岩棉、生物可溶解玻璃棉、生物可溶解玻璃纤维、生物可溶解耐火纤维、生物可溶解陶瓷纤维等。生物可溶解复合纤维如生物可溶解无机-聚合物混合纤维、生物可溶解无机外覆聚合物纤维等。
生物可溶解纤维的生物可溶解性是指纤维能够在循环的生理肺液或体液中较快地发生溶解、降解等行为以及这种行为的产物被生物体吸收利用或通过生物体自身循环体系排除体外而不对生物体产生危害的性能。生物可溶解纤维均具备较好的生物可溶解性。
该生物可溶解纤维除了具备较好的生物可溶解性能，能在进入生物体内后被快速的溶解、分解最后被清除出体外，最好还应具有析晶少、易成纤、脆性低及在纤维毡制造过程中不易水解、溶断等特点。
所述胶粘剂为液态型胶粘剂或粉末型胶粘剂中的一种或一种以上的组合。本发明的毡中虽然可能存在一定胶粘剂，也不会对人体健康构成危害。因为：胶粘剂一般都与生物可溶解纤维粘结，不单独存在；且，粘结有胶粘剂的生物可溶解纤维被人体吸入后，其绝大多数是由于生物可溶解纤维表面上粘结剂的含量极少以致纤维间粘结强度差、易被外力撞落，而这种生物可溶解纤维会因为纤维表面很大部分未覆盖胶粘剂的裸露区域不断被溶解、断裂成更细短的纤维或碎片最终被人体清除出体内。
胶粘剂可以是无机胶粘剂或有机胶粘剂。液态型胶粘剂最好是能与水或溶剂再进行互配，具有较好的流动性及浓度可调节性，能兼具均匀性、浸透性、操作性和循环性等方面需求；在常温下一般都有较长的贮存期，较稳定，生产实用性好。粉末型胶粘剂最好是粉末颗粒较细，颗粒大小在1mm以下最好，这样粉末就很容易均匀地分散在纤维毡中。
所述胶粘剂的总挥发性有机化合物(TVOC)含量最好为120g/L以下,苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和为300mg/Kg以下，游离甲醛为100mg/Kg以下。这样，总挥发性有机化合物可以在胶粘剂固化过程及VIP制造过程较快地除去，以避免或尽量减少在VIP内再释放，从而保证VIP的性能最佳与稳定。
本发明的毡中的生物可溶解纤维在模拟人体肺液Gamble溶液中的溶解速率常数优选Kdis≥100ng/(cm2..hr)，较容易溶解于生物体液中，不至于对生物体构成危害。生物可溶解纤维中无机纤维(包括矿棉、岩棉、玻璃棉、玻璃纤维、耐火纤维、陶瓷纤维等)各成分的重量百分数也符合(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO)＞18wt％和[(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO+B2O3)-2*(Al2O3)]＞40wt％。所以，本发明的毡能有效避免或有效减少在制造过程、应用过程及回收拆解过程中所产生的纤维粉尘对人体健康造成的危害。
生物可溶解纤维对毡的制造起着骨架的关键作用，胶粘剂的存在会使毡更利于制造和应用但不是必要的。当生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成足够强度的纤维毡，并能满足制造和应用所需，可不需要添加胶粘剂。当生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成纤维毡的强度不能满足制造和应用所需，则需要添加胶粘剂以提高纤维毡的最终强度。胶粘剂在毡中所占的比例应在满足生产强度的情况下尽量低，以减少胶粘剂在毡内部纤维间粘接处形成的热传导及避免或减少胶粘剂中可能存在的不稳定成分在真空下释放出来所导致气体传热。我们经大量的辛苦实验发现，胶粘剂占毡的比例大于15wt％时，胶粘剂在毡内部纤维间粘接处的覆盖面积和胶粘剂的体积都增加，以及胶粘剂中可能存在的不稳定成分在真空下更多释放，使得毡在真空下隔热性能明显下降。
所述阻隔袋5为由至少2层以上薄膜复合而成的双面复合材料制成的包装袋；所述阻隔袋5的薄膜可以是(高分子薄膜、镀膜高分子薄膜、铝箔)中的一种或一种以上。阻隔袋5内的真空值最好在25Pa以下，这样真空绝热板的绝热性能受气体传热影响可以降到最小。
本发明所述芯材1可以由以下方法获得：将上述干式离心法或干式梳理法或湿式酸法或湿式胶法制备的连续的干毡(该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡)送入裁切机按所需规格裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数叠摞整齐，整理成所需的用于真空绝热板的芯材。
实施例一
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡仅由生物可溶解纤维组成，其中：生物可溶解纤维为生物可溶解无机纤维，具体为生物可溶解玻璃棉[自制，玻璃成分为：58wt％SiO2，20wt％CaO，18wt％MgO，2.5wt％Na2O，0.5wt％K2O，0.8wt％ZrO2，0.2wt％Al2O3等杂质]，平均纤维直径6μm，平均纤维长度30mm，渣球含量0.5wt％，模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为225ng/(cm2.hr)，符合欧洲议会和欧洲理事会第1272/2008号法规(物质和混合物的分类、标签和包装法规)注解Q的要求，符合德国RAL认证要求，纤维中(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO)含量为38wt％，德国KI为41。采用干式离心法制备该毡，这种健康环保的生物可溶解纤维毡，主体材料生物可溶解玻璃棉仍属于MMMF类，但并非传统的生物难溶解或生物不溶解的玻璃棉或矿(岩)棉，其微观结构如图6。图6是在电子显微镜下放大200倍，得到的微观的真实效果图，能看得到玻璃棉纤维以单丝化形式分布存在，并相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙。
采用本实施例纤维毡制备两种VIP，进行对比：
第一种，不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(6层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(6层300mm×300mm×2mm干毡)，在105℃条件下烘烤30min。烘烤完毕，取出、叠齐后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、铝箔、尼龙、聚乙烯(PE)等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
第二种，有放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(6层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(6层300mm×300mm×2mm干毡)于边侧开一个可放一个吸气剂大小(Ф30mm、厚8mm)的圆形盲孔，在105℃条件下烘烤该芯材30min。烘烤完毕，取出、叠齐后，将一个由氧化钙粉末和钡锂合金结合的吸气剂放置于该芯材相应的盲孔中。将该带有吸气剂的芯材装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上两种VIP的绝热性能。测试方法为：采用国产JW-Ⅲ型热流计式(稳态)导热仪进行测试，设置其冷板温度5℃,热板温度35℃,测试时间1h，即得VIP导热系数。测试结果，第一种VIP的导热系数1.55mw/(m·k)；第二种VIP的导热系数1.50mw/(m·k)。
采用传统玻璃棉制成的VIP芯材，按照上述规格和参数制成上述两种对照VIP，用上述方法测试这两种对照VIP的绝热性能，第一种对照VIP的导热系数3.26mw/(m·k)；第二种对照VIP的导热系数3.14mw/(m·k)。可见，第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.71mw/(m·k)；第二种VIP的导热系数比第二种对照VIP可降低1.64mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
实施例二
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡由85wt％生物可溶解纤维和15wt％固化的胶粘剂组成，其中：生物可溶解纤维为生物可溶解无机纤维，具体为生物可溶解玻璃棉[自制，玻璃成分为：79wt％SiO2，12wt％CaO，4wt％MgO，2.5wt％Na2O，0.5wt％K2O，0.8wt％ZrO2，0.2wt％Al2O3，1wt％其它杂质]，平均纤维直径3μm，平均纤维长度250mm，渣球含量0.75wt％，模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为155ng/(cm2.hr)，符合欧洲议会和欧洲理事会第1272/2008号法规(物质和混合物的分类、标签和包装法规)注解Q的要求，纤维中(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO)含量为19wt％；胶粘剂为纯丙乳液，牌号S-05，固含量50wt％。由南通生达化工公司制造。
采用干式离心法制备该毡，采用本实施例纤维毡制备不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(5层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(5层300mm×300mm×2.5mm干毡)，在105℃条件下烘干后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果，导热系数2.21mw/(m·k),比第一种对照VIP可降低1.05mw/(m·k)；绝热性能的提高相当明显。
实施例三
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡仅由生物可溶解纤维组成，其中：生物可溶解纤维为生物可溶解无机纤维，具体为生物可溶解岩棉[Rockwool(洛科威)公司，型号RIF41001]，平均纤维直径2μm，平均纤维长度50mm，渣球含量1.5wt％，模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为305ng/(cm2.hr)，符合欧洲议会和欧洲理事会第1272/2008号法规(物质和混合物的分类、标签和包装法规)注解Q的要求,符合德国RAL认证要求。
采用干式梳理法制备该毡，采用本实施例纤维毡制备不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(3层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(3层300mm×300mm×4mm干毡)，在105℃条件下烘干后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果，导热系数1.91mw/(m·k),比第一种对照VIP可降低1.35mw/(m·k)；绝热性能的提高相当明显。
实施例四
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡由90wt％生物可溶解纤维和10wt％固化的胶粘剂组成，其中：生物可溶解纤维为生物可溶解无机纤维，具体为生物可溶解岩棉[Rockwool(洛科威)公司，型号RIF41001]，平均纤维直径30μm，平均纤维长度75mm，渣球含量10wt％；胶粘剂为苯丙乳液，牌号7513B，固含量40wt％，由常熟新华化工公司制造。
采用本实施例纤维毡制备不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(8层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(8层300mm×300mm×1.5mm干毡)，在105℃条件下烘干后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果，导热系数1.81mw/(m·k),比第一种对照VIP可降低1.45mw/(m·k)；绝热性能的提高相当明显。
实施例五
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡仅由生物可溶解纤维组成，其中：生物可溶解纤维为生物可溶解无机纤维，具体为50wt％生物可溶解玻璃纤维[大华云通玻纤公司，规格11tex]和50wt％生物可溶解玻璃棉[自制，玻璃成分为：58wt％SiO2，20wt％CaO，18wt％MgO，2.5wt％Na2O，0.5wt％K2O，0.8wt％ZrO2，0.2wt％Al2O3等杂质；或Saint-GobainIsover(圣戈班-伊索维尔)公司，型号P]；生物可溶解玻璃纤维，为短切纤维，其平均纤维直径5μm，平均纤维长度12mm；生物可溶解玻璃棉的平均纤维直径2μm，平均纤维长度10mm，渣球含量1.5wt％，模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为250～350ng/(cm2.hr)，纤维中(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO)含量为26～37wt％。
采用湿式酸法制备该毡，这种健康环保的生物可溶解纤维毡，主体材料生物可溶解玻璃纤维和生物可溶解玻璃棉仍属于MMMF类，但并非传统的生物难溶解或生物不溶解的玻璃棉或矿(岩)棉，其微观结构如图7所示。图7是在电子显微镜下放大500倍，得到的微观的真实效果图，能看得到纤维以单丝化形式分布存在，并相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙。
采用本实施例纤维毡制备不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(12层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(12层300mm×300mm×1mm干毡)，在105℃条件下烘干后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、铝箔、尼龙、聚乙烯(PE)等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果，导热系数1.98mw/(m·k),比第一种对照VIP可提高1.28mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
实施例六
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡由95wt％生物可溶解纤维和5wt％固化的胶粘剂组成，其中：95wt％生物可溶解纤维为生物可溶解无机纤维，具体为生物可溶解玻璃纤维[大华云通玻纤公司，规格22tex]，平均纤维直径11μm，平均纤维长度15mm，浸润剂含量0.1wt％，模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为275ng/(cm2.hr)，德国KI为43；胶粘剂为：互配溶液(20wt％聚乙烯醇树脂水溶液：苯丙乳液＝1：1)，其中，聚乙烯醇树脂，牌号0388；苯丙乳液，牌号7513B，固含量40wt％。
采用湿式胶法制备该毡，这种健康环保的生物可溶解纤维毡，主体材料生物可溶解岩棉仍属于MMMF类，但并非传统的生物难溶解或生物不溶解的玻璃棉或矿(岩)棉，其微观结构如图8所示。图8是在电子显微镜下放大500倍，得到的微观的真实效果图，能看得到纤维以单丝化形式分布存在，并相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙。
采用本实施例纤维毡制备不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(24层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(24层300mm×300mm×0.5mm干毡)，在105℃条件下烘干后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP的绝热性能。测试方法同第一个实施例。测试结果，导热系数1.67mw/(m·k)；第一种VIP的导热系数比第一种对照VIP可降低1.59mw/(m·k)。绝热性能的提高相当明显。
实施例七
本发明生物可溶解纤维毡的一个实施例，该毡由99wt％生物可溶解纤维和1wt％固化的胶粘剂组成，其中：99wt％生物可溶解纤维为30wt％生物可溶解有机纤维和39wt％生物可溶解无机纤维和30wt％生物可溶解复合纤维；30wt％生物可溶解有机纤维具体为15wt％生物可溶解(棉短绒)再生纤维素纤维[湖北化纤集团公司，规格20tex]和15wt％生物可溶解聚乙交酯(PGA)纤维[美国Cyananid公司，商品名Dexon]，为短切纤维，平均纤维直径15μm，平均纤维长度10mm；39wt％生物可溶解无机纤维具体为20wt％生物可溶解耐火纤维[英国Thermal Ceramics公司，型号Superwool607]和19wt％生物可溶解陶瓷纤维[佛山伊耐节能材料公司，规格1260]，平均纤维直径3μm，平均纤维长度50mm，渣球含量1.5wt％；30wt％生物可溶解复合纤维具体为15wt％生物可溶解无机(二氧化硅)-聚合物(聚丙烯)混合纤维[中科院化学研究所，规格20tex]和15wt％生物可溶解无机(玻璃纤维)外覆聚合物(环氧树脂)纤维[大华云通玻纤公司，规格22tex]，为短切纤维，平均纤维直径15μm，平均纤维长度30mm，模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis为200～400ng/(cm2.hr)；胶粘剂为：两性丙烯酸树脂水溶液，牌号215M，固含量10wt％。
采用湿式胶法制备该毡，这种健康环保的生物可溶解纤维毡，并非传统的生物难溶解或生物不溶解的玻璃棉或矿(岩)棉，其微观结构如图9、图10所示。图9是在电子显微镜下放大1500倍，得到的微观的真实效果图，能看得到生物可溶解纤维81、82大多以单丝化形式分布存在，并相互穿绕、搭接、交织，胶粘剂83以固化形式分散在生物可溶解81、82单丝间并与它们粘结紧密，不单独存在。图10是在电子显微镜下放大250倍，得到的稍宏观的真实效果图，能看得到生物可溶解纤维91、92单丝间在三维空间内相互交叉分布而构成纤维毡，显示了较好的实用性。
采用本实施例纤维毡制备不放吸气剂的VIP。将连续的干毡送入裁切机按所需规格(300mm×300mm)裁切成干毡片，再将干毡片按规定的层数(12层)叠摞整齐，整理得所需的用于VIP的芯材。取该芯材(12层300mm×300mm×1mm干毡)，在105℃条件下烘干后，装入双面由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝箔、尼龙、聚乙烯等五层薄膜复合而成的阻隔袋中后送入真空封口设备内，抽空该设备内包括阻隔袋中的气体，至阻隔袋外(即真空封口设备内)的真空度达到0.045Pa，对阻隔袋封口后，真空封口设备破真空取出阻隔袋，包边即得VIP。此VIP内真空度约为1Pa。
测试以上VIP绝热性能的测试方法同第一个实施例。测试结果，导热系数1.79mw/(m·k)，比第一种对照VIP可降低1.47mw/(m·k)；绝热性能的提高相当明显。
通过以上实施例可以看出本发明的真空绝热板不仅具有对环境、生物体不构成危害等良好的绿色环保性能，又兼具高效的绝热保温性能，且强度好、适合连续大批量进行工业生产，是综合性能优秀的绝热材料。相比于采用现有技术毡的真空绝热板，绿色环保效果得到本质的提升且导热系数未受到影响甚至更低。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种隔热箱，包括盖子或门和具有一个开口的箱体，所述箱体包括内箱和外箱，内箱和外箱之间形成保温空间，真空绝热板放置在保温空间中，内箱体为容置空间，其特征在于：所述真空绝热板由芯材、阻隔袋及吸气剂组成，所述芯材放置在阻隔袋内，吸气剂放置于芯材内部，阻隔袋内抽真空，所述芯材由多层毡叠置而成，该毡是含有生物可溶解纤维的纤维毡，生物可溶解纤维以单丝化形式相互穿绕或搭接或交织分布并形成相互连通的空隙，胶粘剂分散在单丝间并与它们粘结；
所述生物可溶解纤维是指在模拟人体肺液中的溶解速率常数Kdis≥100ng/(cm2.hr)；生物可溶解纤维中无机纤维各成分的重量百分数(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO)＞18wt％和/或[(Na2O+K2O+CaO+MgO+BaO+B2O3)-2*(Al2O3)]＞40wt％；
所述生物可溶解纤维85～100wt％、固化的胶粘剂0～15wt％；生物可溶解纤维平均纤维直径为≤30μm、平均纤维长度为≤250mm；
所述生物可溶解纤维为生物可溶解有机纤维或生物可溶解无机纤维或生物可溶解复合纤维中的一种以上的组合。
2.如权利要求1所述一种隔热箱，其特征在于：所述的生物可溶解有机纤维为生物可溶解再生纤维素纤维、生物可溶解聚乙交酯(PGA)纤维、生物可溶解甲壳素及其衍生物纤维。
3.如权利要求1或2所述一种隔热箱，其特征在于：所述的生物可溶解纤维为30wt％生物可溶解有机纤维和39wt％生物可溶解无机纤维和30wt％生物可溶解复合纤维。
4.如权利要求2所述一种隔热箱，其特征在于：所述隔热箱是圆形保温箱，所述真空绝热板具有可挠性。
5.如权利要求1所述一种隔热箱，其特征在于：所述隔热箱是冰箱的冷冻室，在冷冻室的侧壁分别安装所述真空绝热板，在所述内箱与所述外箱之间装有真空绝热板以外的空间填充发泡聚氨酯树脂。
6.如权利要求5所述一种隔热箱，其特征在于：在所述箱体的转角连接处填充发泡聚氨酯树脂。
7.如权利要求5所述一种隔热箱，其特征在于在真空绝热板与外箱之间，设置有制冷剂传送管，该传送管连接到隔热箱外部的压缩机上。
8.如权利要求1所述一种隔热箱，其特征在于：所述隔热箱是热水器的保温壳，所述内箱设置在内胆上，在所述内箱与所述外箱之间除真空绝热板以外的空间填充发泡聚氨酯树脂。
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