CN109853137A - 一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法及生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法及生产设备，首先对玻璃纤维进行初步铺网成型，然后初步铺网成型的无针刺玻璃纤维直接或上下夹玻璃纤维织物通过滚轴带动的方式将初步铺网成型的无针刺玻璃纤维送入400‑800℃的机器中，在传送过程中，初步铺网的无针刺玻璃纤维受到外界温度、压力的作用下形成最终的真空绝热板用芯材。本发明将无针刺玻璃纤维加热至一定温度、施加适当的压力，在传送过程中玻璃纤维表面形成半熔态的胶状化合物，该半熔态的胶状化合物使得玻璃纤维丝相互交联搭接，最终冷却获得具有高强度、低导热率的新型真空绝热板芯材。

Description

一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法及生产设备

技术领域

本发明涉及一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法及生产设备。

背景技术

真空绝热板（简称VIP)是一种新型的保温绝热材料，具有导热系数低、绝热保温效果好、所占的空间比例小，具有节能、低碳、环保、安全等多项优点，广泛应用于家电保温、墙体保温、生物冷藏运输、物流冷链运输、汽车保温等领域。随着节能环保要求的提高，对真空绝热板芯材的绝热能力提出了更高的要求。

传统的玻璃纤维纸采用湿法成型，例如申请号为201310213164.8的专利申请文件公开了一种采用湿法成型制备玻璃纤维真空绝热板芯材的方法，玻璃纤维短切丝经过制浆分散、脱水干燥得到所需芯材。然而湿法成型的芯材厚度通常介于0.5-1mm，导热系数为2.1-2.3mw/m.k，不能满足现在的使用要求。另外，湿法芯材还存在能源浪费大，综合生产成本高，环境影响大的缺点。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服上述技术缺陷，提供一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法及生产设备。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：

一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，包括以下步骤：

步骤1：原料投放到开包机内，原料为玻璃纤维丝与回料，所述玻璃纤维丝包括长丝与短丝，长丝的长度范围为7-25cm，短丝的长度范围为3-7cm；

步骤2：步骤1中配比好的原料放入粗开松机内，经过粗开松机初步打散；

步骤3：经过步骤2粗开松机打散的原料经过风机吸入混棉箱内进行初步混合；

步骤4：初步混合后的原料再经过斜帘送入精开松机，进行再次的打散；

步骤5：再次打散的原料经过风机吸入储棉箱内储存；

步骤6：通过电子秤从储棉箱称取一定量的原料放入梳理机中梳理出单层网状玻璃纤维产品；

步骤7：经过梳理机梳理出的单层网状玻璃纤维产品经过传送带送至铺网机进行铺网得到多层网状玻璃纤维产品，优选地，多层网状玻璃纤维产品幅宽500-5000mm，铺网层数2-150层，通过100kpa压强的测厚仪测得多层网状玻璃纤维产品厚度为0.3-25mm；

步骤8：多层网状玻璃纤维产品在400-800℃条件下热压3-20min即得到真空绝热板芯材。

本申请多层网状玻璃纤维产品上下两面貼附玻璃纤维织物后在400-800℃条件下热压3-20min，得到真空绝热板芯材，多层网状玻璃纤维产品上下两面貼附玻璃纤维织物的方法可以采用现有技术，例如通过夹持传送机构夹持多层网状玻璃纤维产品向前（指产品加工方向）输送，同时上下两个放卷机向多层网状玻璃纤维产品上下两面貼附玻璃纤维织物后一起通过热压机热压成型。

其中，将长丝、短丝、玻璃纤维回料按照下述比例配比，其中长丝比例为2-38%、短丝比例为60-95%、回料的比例为2-38%，所述玻璃纤维丝径1μm以上。

其中，所述多层网状玻璃纤维产品的克重为100-8000g/㎡。

其中，真空绝热板芯材的蓬松度为10%以上。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：

一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的生产设备，包括开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机、铺网机、热压机，开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机、铺网机依次排列，所述开包机包括开包机一、开包机二、开包机三，开包机一、开包机二、开包机三均连接至粗开松机，分别用来开包玻璃纤维长丝、玻璃纤维断丝、玻璃纤维回料并将这三种玻璃纤维原料混合在一起送至粗开松机，由铺网机将梳理机输出的单层玻璃纤维产品铺网构成多层网状玻璃纤维产品，其特征是还设置有放卷机、夹持机构、横切机，铺网机、夹持机构、放卷机、热压机、横切机依次排列，铺网机输出的多层网状玻璃纤维产品经夹持机构传送至热压机入口，两个放卷机分别将玻璃纤维织物貼附在多层网状玻璃纤维产品上下两面，热压机将上下两面貼附有玻璃纤维织物的多层网状玻璃纤维产品热压成型制成玻璃纤维真空隔热板芯材，横切机将热压成型的玻璃纤维真空隔热板芯材切割成设定长度的板材。

本申请所述夹持机构采用夹持帘机构，夹持帘机构包括上夹持帘机构、下夹持帘机构，夹持帘机构托压位于上夹持帘机构、下夹持帘机构之间的多层网状玻璃纤维产品并向前传送，不会在传送方向上形成大的拉扯力，保证网状玻璃纤维产品平稳传送。

本申请所述热压机包括上热压结构、下热压结构和驱动机构，驱动机构安装在下热压结构上并与上热压结构连接，驱动上热压结构根据需要压紧、保持或释放貼附有玻璃纤维织物的网状玻璃纤维产品，上热压结构具有上保温层，上保温层下部设置一套发热管，下热压结构具有下保温层，下保温层上部设置一套发热管，两套发热管之间设置被加工产品传送通道，提高热压效率，节约能源。

本申请所述热压机的有效宽幅（加工宽度）为2600毫米，热压长度不小于6000毫米，上保温层、下保温层的厚度均为30毫米。

本申请所述玻璃纤维织物通常采用玻璃纤维毡或玻璃纤维布。

本申请首先对玻璃纤维进行初步铺网成型，然后初步铺网成型的无针刺玻璃纤维直接或上下夹玻璃纤维织物通过滚轴带动的方式将初步铺网成型的无针刺玻璃纤维送入400-800℃的机器中，在传送过程中，初步铺网的无针刺玻璃纤维受到外界温度、压力的作用下形成最终的真空绝热板用芯材。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用干法无针刺成型制备玻璃纤维真空绝热板芯材，将玻璃纤维加热至一定温度、施加适当的压力并维持一段时间后玻璃纤维表面形成半熔态的凝胶（胶状）化合物，该半熔态的凝胶化合物使得玻璃纤维丝相互交联搭接，最终冷却获得具有高强度、低导热率的新型玻璃纤维真空绝热板芯材。本申请结构简单方便，节约能源，方便利用现有的玻璃纤维织物进行叠加式生产，提高效率和质量。

附图说明

图1为本申请实施例方法的流程配置框图。

图2是本申请实施例生产设备的改进部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2，一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，包括以下步骤：

步骤1：原料投放到开包机内，原料为玻璃纤维丝与玻璃纤维回料，本发明中，优选地，玻璃纤维丝径1μm以上，玻璃纤维丝主要有两种包括长丝与短丝，开包机可以将长丝与短丝以及玻璃纤维回料按照一定比例配比，优选地，长丝比例为2-38%、短丝比例为60-95%、玻璃纤维回料的比例为2-38%，优选地，长丝的长度范围为7-25cm，短丝的长度范围为3-7cm，开包机包括开包机一、开包机二、开包机三，分别用来开包长丝、短丝、玻璃纤维回料；

步骤2：步骤1中配比好的原料放入粗开松机内，经过粗开松机初步打散；

步骤3：经过步骤2粗开松机打散的原料放入混棉箱内进行初步混合，原料是经过风机吸入混棉箱的；

步骤4：初步混合后的原料再经过斜帘送入精开松机，进行再次的打散；

步骤5：再次打散的原料放入到储棉箱内储存，再次打散的原料是经过风机吸入储棉箱内的；

步骤6：通过电子秤从储棉箱称取一定量的原料放入梳理机中梳理出单层网状玻璃纤维产品；

步骤7：经过梳理机梳理出的单层网状玻璃纤维产品经过传送带送至铺网机进行铺网得到多层网状玻璃纤维产品，优选地，多层网状玻璃纤维产品幅宽500-5000mm，铺网层数2-150层，多层网状玻璃纤维产品的克重为100-8000g/㎡，通过100kpa压强的测厚仪测得网的厚度为0.3-25mm；

步骤8：多层网状玻璃纤维产品在400-800℃条件下热压3-20min即得到真空绝热板芯材，蓬松度10%以上。

本申请步骤8也可以采用多层网状玻璃纤维产品上下两面貼附玻璃纤维织物后在400-800℃条件下热压3-20min，得到真空绝热板芯材。该方法可以利用现有的玻璃纤维织物，降低前段铺网压力和时间，从而快速成型。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：

一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的生产设备，包括开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机、铺网机7、热压机8，开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机、铺网机依次排列，由铺网机7将梳理机输出的单层玻璃纤维产品铺网构成多层网状玻璃纤维产品，还设置有放卷机10、夹持机构9、横切机11，铺网机7、夹持机构9、放卷机10、热压机8、横切机11依次排列，铺网机7输出的多层网状玻璃纤维产品12经夹持机构9传送至热压机8入口，两个放卷机10分别将玻璃纤维织物貼附在多层网状玻璃纤维产品12上下两面，热压机8将上下两面貼附有玻璃纤维织物的多层网状玻璃纤维产品12热压成型制成玻璃纤维真空隔热板芯材，横切机11将热压成型的玻璃纤维真空隔热板芯材切割成设定长度的板材。

本申请所述夹持机构9采用夹持帘机构，夹持帘机构包括上夹持帘机构91、下夹持帘机构92，夹持帘机构托压位于上夹持帘机构91、下夹持帘机构92之间的多层网状玻璃纤维产品12并向前（指加工方向，图2的左边）传送，不会在传送方向上形成大的拉扯力，保证多层网状玻璃纤维产品12平稳传送。

本申请所述热压机8包括上热压结构81、下热压结构82和驱动机构，驱动机构安装在下热压结构82上并与上热压结构81连接，驱动上热压结构81根据需要压紧、保持或释放貼附有玻璃纤维织物的网状玻璃纤维产品12，上热压结构81具有上保温层811，上保温层811下部设置一套发热管，下热压结构82具有下保温层821，下保温层821上部设置一套发热管，两套发热管之间设置被加工成品（上下两面貼附有玻璃纤维织物的网状玻璃纤维产品12）传送通道，提高热压效率，节约能源。本申请方法可以采用该生产设备进行。

以下为本申请最佳实施例的数据，其中原料比例依次为长丝/短丝/回料，第3列至第6列均指多层网状玻璃纤维产品参数，参数单位如上：

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同概念限定。

Claims (10)

1.一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：原料投放到开包机内，原料为玻璃纤维丝与玻璃纤维回料，所述玻璃纤维丝包括长丝与短丝，长丝的长度范围为7-25cm，短丝的长度范围为3-7cm；

步骤2：步骤1中配比好的原料放入粗开松机内，经过粗开松机初步打散；

步骤3：经过步骤2粗开松机打散的原料经过风机吸入混棉箱内进行初步混合；

步骤4：初步混合后的原料再经过斜帘送入精开松机，进行再次的打散；

步骤5：再次打散的原料经过风机吸入储棉箱内储存；

步骤6：通过电子秤从储棉箱称取一定量的原料放入梳理机中梳理出单层网状玻璃纤维产品；

步骤7：经过梳理机梳理出的单层网状玻璃纤维产品经过传送带送至铺网机进行铺网得到多层网状玻璃纤维产品，多层网状玻璃纤维产品幅宽500-5000mm，铺网层数2-150层，通过100kpa压强的测厚仪测得多层网状玻璃纤维产品厚度为0.3-25mm；

步骤8：多层网状玻璃纤维产品在400-800℃条件下热压3-20min，得到真空绝热板芯材。

2.根据权利要求1所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于：步骤8中的多层网状玻璃纤维产品上下两面貼附玻璃纤维织物后在400-800℃条件下热压3-20min，得到真空绝热板芯材。

3.根据权利要求1所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于：将长丝、短丝、玻璃纤维回料按照下述比例配比，其中长丝比例为2-38%、短丝比例为60-95%、回料的比例为2-38%，所述玻璃纤维丝径1μm以上。

4.根据权利要求1所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于：所述多层网状玻璃纤维产品的克重为100-8000g/㎡。

5.根据权利要求1所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于：所述真空绝热板芯材蓬松度为10%以上。

6.根据权利要求2所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的方法，其特征在于：所述玻璃纤维织物采用玻璃纤维毡或玻璃纤维布。

7.一种干法无针刺制备真空绝热板芯材的生产设备，包括开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机、铺网机、热压机，开包机、粗开松机、混棉箱、精开松机、储棉箱、梳理机、铺网机依次排列，开包机包括开包机一、开包机二、开包机三，开包机一、开包机二、开包机三均连接至粗开松机，其特征在于：还设置有放卷机、夹持机构、横切机，铺网机、夹持机构、放卷机、热压机、横切机依次排列，铺网机输出的多层网状玻璃纤维产品经夹持机构传送至热压机入口，两个放卷机分别将玻璃纤维织物貼附在多层网状玻璃纤维产品上下两面，热压机将上下两面貼附有玻璃纤维织物的多层网状玻璃纤维产品热压成型制成玻璃纤维真空隔热板芯材，横切机将热压成型的玻璃纤维真空隔热板芯材切割成设定长度的板材。

8.根据权利要求7所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的生产设备，其特征在于：所述夹持机构采用夹持帘机构，夹持帘机构包括上夹持帘机构、下夹持帘机构，夹持帘机构托压位于上夹持帘机构、下夹持帘机构之间的多层网状玻璃纤维产品并向前传送。

9.根据权利要求7所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的生产设备，其特征在于：所述热压机包括上热压结构、下热压结构和驱动机构，驱动机构安装在下热压结构上并与上热压结构连接，上热压结构具有上保温层，上保温层下部设置一套发热管，下热压结构具有下保温层，下保温层上部设置一套发热管，两套发热管之间设置被加工产品传送通道。

10.根据权利要求7所述的干法无针刺制备真空绝热板芯材的生产设备，其特征在于：所述热压机的有效宽幅为2600毫米，热压长度不小于6000毫米，上保温层、下保温层的厚度均为30毫米。