CN105570617A - 一种真空绝热板的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种真空绝热板的制作方法：步骤一：在大气的状态下，将芯材烘烤脱水；步骤二：将所述芯材和阻隔膜放入真空室抽气，达到制作真空绝热板的真空度的要求；步骤三：在真空条件下，使所述阻隔膜包覆于所述芯材表面，并将阻隔膜热封口；步骤四：通过放气将真空绝热板从真空室中拿出。本发明采用直接将烘烤后的芯材送进真空室，从而使得芯材和阻隔膜暴露在真空环境中，相对于获得同一真空度的要求下，抽气时间缩短了20倍，将大大提高生产效率。

Description

一种真空绝热板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种真空绝热板的制作方法，生产的真空绝热板主要用于建筑、家用电器、管道和其他设备的隔热保温。

背景技术

真空绝热板(Vacuuminsulationpanel，简称VIP)是一种采用真空绝热原理制成的新型绝热节能材料，是由表面具有高阻隔性的封装材料和隔热性能极强的芯材、吸气剂或干燥剂构成，在真空状态下用封装材料将芯材、吸气剂或干燥剂封装而成的，是通过利用真空绝热的原理，来达到保温、节能的目的。

真空绝热的物理条件是真空度必须满足绝热特性要求，即内部压力足够低，以达到气体分子运动为分子流状态。也就是说VIP封装以后，如何保证满足绝热特性，内部的真空度是决定于其产品质量和使用寿命的关键。

VIP芯材是由多层微孔的绝热材料构成的，抽除其内部的气体需要较长的时间，是大批量工业化生产中遇到的主要困难。暴露在自然环境下的多孔材料会吸附空气中的气体和水分，加上芯材生产过程中残留在芯材中的水分，使之水含量较高。水气分子的传热大于N₂、O₂、CO₂等永久气体传热系数，因此，过多的水会造成绝热性能下降、抽气困难，甚至改变芯材的特性，直至功能失效，是VIP产品最主要的影响因素之一。VIP外包覆阻隔膜，例如：阻隔膜，暴露在自然环境下，其表面吸附的永久气体和可凝性气体，典型的如水，VIP内各种气体分压都会破坏真空绝热的效果，这也是直接影响VIP质量和寿命的主要因素。

现有的真空绝热板生产大都采用袋抽的真空排气方法，其具体方式如下：

步骤一：用制袋机制作规格大小的阻隔袋，封三边，留一边不封口；

步骤二：在大气的状态下，将芯材分切，经过充分的烘烤脱水，芯材的含水量必须小于1％；

步骤三：在烘烤出的芯材中放置吸气剂，并装于步骤一中的阻隔袋中，然后再放入真空室中，经过长时间的抽气，达到真空度的要求后将阻隔袋热封口；

步骤四：通过放气将VIP从真空室中拿出。

此种方法存在以下问题：

1.烘烤脱水需要120min～180min，但并不能将芯材中的水分充分烘干，仍然含有足以影响VIP品质的残余水分；

2.在步骤三中，烘烤后的芯材经过装袋和放置吸气剂后，在装入真空室之前芯材表面温度会下降，具有二次吸附水的风险；

3.在步骤三中，随着压力的变化，袋口抽气流导逐渐变小，抽气时间长达40min以上，使得生产效率难以提高；

4.步骤一中的阻隔袋通常采用高分子聚酯材料的阻隔膜制成，阻隔袋内表面吸附的气体和水气，在真空中很难抽除，在袋口封装后会脱附出来，破坏VIP内部的真空度，使VIP导热系数增大，并缩短了其使用寿命。

综合以上因素可以看出VIP大批量生产中，真空排气方法是保障产品质量的关键，也是提高整个生产线产能的关键，更是实现智能化全自动流水生产线的核心技术。因而，本发明人对此进一步研究，开发出一种全新的真空绝热板的制作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空绝热板的制作方法，不但能提高真空绝热板的产品质量，而且可以提高整个生产线产能，实现智能化全自动流水生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种真空绝热板的制作方法：

步骤一：在大气的状态下，将芯材烘烤脱水；

步骤二：将所述芯材和阻隔膜放入真空室抽气和进一步脱去残余水分，达到制作真空绝热板的真空度的要求；

步骤三：在真空条件下，使所述阻隔膜包覆于所述芯材表面，并将阻隔膜热封口；

步骤四：通过放气将真空绝热板从真空室中拿出。

进一步：在步骤一中，所述烘烤脱水的时间为120min，所述烘烤脱水的温度为240℃。

进一步：在步骤二中，所述阻隔膜在真空室中留滞时间大于或者等于2min，所述芯材在真空室中留滞时间小于或者等于10min。

进一步：在所述真空室中设置预备区和热封区，所述芯材在所述预备区中抽气，所述阻隔膜在所述预备区中抽气并加热去气，达到制作真空绝热板的真空度的要求后，在热封区将所述阻隔膜封口。

进一步：所述阻隔膜为使用高阻隔性材料制作的阻隔袋，封三边，留一边不封口。

进一步：所述阻隔膜为使用高阻隔性材料制作的上阻隔膜和下阻隔膜，所述芯材置于所述上阻隔膜和下阻隔膜之间。

进一步：所述阻隔膜为使用高阻隔性材料制作的背封袋，所述芯材置于所述背封袋中。

进一步：所述真空区中设有加热管，所述加热管对所述上阻隔膜和下阻膈膜进行加热。

进一步：所述上阻隔膜、下阻隔膜和芯材分别独立进入所述真空室中抽气。

进一步：所述上阻隔膜、下阻隔膜和芯材彼此互不接触进入所述真空室中抽气。

进一步：所述所述芯材放置于所述下阻隔膜表面，与所述下阻隔膜一起进入所述真空室中抽气。

本发明采用直接将烘烤后的芯材送进真空室，从而使得芯材和阻隔膜暴露在真空环境中，与现有技术相比，具有以下优点：

1.相对于获得同一真空度的要求下，抽气时间缩短了20倍，将大大提高生产效率；

2.利用真空脱水原理，在真空室中，降低了水的蒸发温度，只要配置合理的真空机组，就可以在最短的时间里对真空芯材进行干燥处理；

3.在真空中抽除阻隔膜表面吸附的气体和水气，避免了其暴露在自然环境下内表面吸附的永久气体和可凝性气体的影响。

附图说明

图1是本发明优选实施例一中真空室的示意图；

图2是本发明优选实施例一中高阻隔性膈膜的示意图；

图3是本发明优选实施例二中高阻隔性膈膜的示意图；

图4是本发明优选实施例三中高阻隔性膈膜的示意图；

图5是本发明优选实施例四中真空室的示意图；

图6是本发明测试实验的曲线图。

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。

实施例一：

如图1和图2所示，一种真空绝热板的制作方法，

步骤一：在大气的状态下，将芯材1分切，经过烘烤脱水分，以便去除遗留在芯材1中的水分。因为采用了本发明的新制作工艺，并不需要像现有技术中严格控制烘烤后的芯材1的含水量必须小于1％。本实施例中，烘烤的时间为120min，烘烤温度为240℃，烘烤的时间过长，温度过高将消耗大量的能源，增加成本，烘烤的时间过短，温度过低，烘烤脱水效果较差，影响后续步骤。

步骤二：将芯材1、阻隔膜2放入真空室3抽气，进一步将吸附于芯材1和阻隔膜2表面的水分和气体脱附和解析出来，直至达到制作真空绝热板的真空度的要求；本实施例中，所述高阻隔性膈膜2分为上阻隔膜21和下阻隔膜22，所述上阻隔膜21、下阻隔膜22和芯材1彼此互不接触地放入所述真空室3中。在真空室3中设置预备区31和热封区32，芯材1在预备区31抽真空的时候，可以对芯材1的各个方向进行抽真空，相对于现有技术中一边开口的装袋抽真空，流导大大提高了，节省了抽真空的时间，降低了生产成本。同理，上阻隔膜21和下阻隔膜22在预备区中抽气，在真空中抽除上阻隔膜21和下阻隔膜22表面吸附的气体和水气，避免了其暴露在自然环境下内表面吸附的永久气体和可凝性气体。在本实施例中，在预备区31中设置加热管33，通过加热管33对上阻隔膜21和下阻隔膜22加热，以便更加快速的去除上阻隔膜21和下阻隔膜22表面吸附的水气和气体。

上阻隔膜21和下阻隔膜22在真空室3中留滞时间大于或等于2min，如果留滞时间小于2min，则无法将上阻隔膜21和下阻隔膜22表面吸附的气体和水气充分抽除。芯材1在真空室3中留滞时间小于或者等于10min。当然，留滞时间的长短将根据芯材的材质来具体确定。

步骤三：芯材1置于上阻隔膜21和下阻隔膜22之间，并在真空室3的热封区32将上阻隔膜21和下阻隔膜热22封口。

步骤四：通过放气将真空绝热板从真空室3中拿出。

测试实验：

参考图6，本实验主要是测试芯材在铝袋外和芯材装在铝袋里面随着抽气时间的变化情况。铝袋的长宽分别为450mm、360mm，芯材长宽高分别为300mm、300mm及20mm。抽气管道的直径为200mm，实验结果如图5所示，在气体压力从10⁵降到10²，由于真空室压力使得气体分子运动状态处于紊流或粘滞流状态下，抽气流导的受限并不明显，抽气速率较快，由于压力较高，芯材表面释放的气体对真空室的真空度影响较小，因此，裸抽和装袋抽的时间相差不大。抽气一段时间后，真空室中气体分子运动状态逐渐由粘滞流过渡到分子流状态，芯材表面释放的气体成为影响真空室压强的主要因素。分子流状态下袋口抽气流导迅速下降，袋中压力与真空室中压力产生了较大的压差，装袋抽的抽气流导受限明显，而裸抽的抽气流导受限不大。

实施例二

如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于阻隔膜2为使用高阻隔性材料制作的阻隔袋，封三边，留一边不封口。其余部分与实施例一相同，不再赘述。

实施例三

如图4所示，本实施例与实施例一的区别在于阻隔膜2为高阻隔性材料制作成的背封袋，所述芯材1置于背封袋中。本实施例的其余部分与实施例一相同，故不再赘述。

实施例四

如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于芯材1直接放置于下阻隔膜22上一起进入真空室3中，其余部分与实施例一相同。故不再赘述。

综上所述，因本发明采用直接将烘烤后的芯材送进真空室，使多层的芯材全部暴露在真空中，避免了阻隔膜的阻碍，增大抽气流导，便于短时间排气，以及抽除残余水气，使工业化大批量生产成为可能。

上述仅为本发明的具体实施方式，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 (10)

1.一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：

步骤一：在大气的状态下，将芯材烘烤脱水；

步骤二：将所述芯材和阻隔膜放入真空室抽气和进一步脱去残余水分，达到制作真空绝热板的真空度的要求；

步骤三：在真空条件下，使所述阻隔膜包覆于所述芯材表面，并将阻隔膜热封口；

步骤四：通过放气将真空绝热板从真空室中拿出。

2.如权利要求1所述一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：在步骤一中，所述烘烤脱水的时间为120min，所述烘烤脱水的温度为240℃。

3.如权利要求1所述一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：在步骤二中，所述阻隔膜在真空室中留滞时间大于或者等于2min，所述芯材在真空室中留滞时间小于或者等于10min。

4.如权利要求1所述一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：在所述真空室中设置预备区和热封区，所述芯材在所述预备区中抽气，所述阻隔膜在所述预备区中抽气并加热去气，达到制作真空绝热板的真空度的要求后，在热封区将所述阻隔膜封口。

5.如权利要求1或2或3或4所述一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：所述阻隔膜为使用高阻隔性材料制作的阻隔袋，封三边，留一边不封口。

6.如权利要求1或2或3或4所述一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：所述阻隔膜为使用高阻隔性材料制作的上阻隔膜和下阻隔膜，所述芯材置于所述上阻隔膜和下阻隔膜之间。

7.如权利要求1或2或3或4所述一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：所述阻隔膜为使用高阻隔性材料制作的背封袋，所述芯材置于所述背封袋中。

8.如权利要求6所述的一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：所述真空区中设有加热管，所述加热管对所述上阻隔膜和下阻膈膜进行加热。

9.根据权利要求6所述的一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：所述上阻隔膜、下阻隔膜和芯材彼此互不接触进入所述真空室中抽气。

10.根据权利要求6所述的一种真空绝热板的制作方法，其特征在于：所述所述芯材放置于所述下阻隔膜表面，与所述下阻隔膜一起进入所述真空室中抽气。