CN109866483A - 一种气凝胶复合纤维针刺毡及其制作方法 - Google Patents
一种气凝胶复合纤维针刺毡及其制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种气凝胶复合纤维针刺毡及其制作方法。主要解决了现有SiO2气凝胶毡使用中容易出现气凝胶微小颗粒、粉尘脱落且对环境造成污染的问题。其特征在于:所述针刺毡主体从下至上依次为三层绝热布层A、一层气凝胶颗粒A、三层绝热布层B、一层气凝胶颗粒B、三层绝热布层C;其制备过程包括以下步骤:(1)将玻璃纤维长丝短切成短丝,将薄薄的毡网铺叠三层,之后在上面铺一层气凝胶颗粒层;(2)再将步骤(1)气凝胶颗粒层上铺玻璃纤维毡网三层,再铺一层气凝胶颗粒层,最后铺叠毡网三层,制得气凝胶复合纤维针刺毡。该气凝胶复合纤维针刺毡同时具备玻璃纤维毡和气凝胶的优点,没有粉尘脱落的现象,使用寿命长,不污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,特别涉及一种气凝胶复合纤维针刺毡及其制作方法。
背景技术
气凝胶是一种新型的纳米多孔、低密度的保温隔热材料,它是目前质量最轻、隔热性能最好的固态材料,其常温的热导率可低至0.0131W·m-1·K-1,密度可低到0.003g/cm3,孔隙率可高达99.8%,比表面积高达1000m2/g。但其强度低、脆性大、现有工艺难以制备出大块状气凝胶,且其在高温下隔热效果差,限制了其在建筑领域上的应用。
目前,大多数厂家通过将玻璃纤维毡浸没到制备的硅溶胶体系中经陈化、干燥处理得到一体的SiO2气凝胶毡,该SiO2气凝胶毡在运输、施工和使用过程中容易出现气凝胶微小颗粒、粉尘脱落的现象,影响了SiO2气凝胶毡的性能和使用寿命,且对环境造成污染。
发明内容
本发明在于克服背景技术中存在的现有SiO2气凝胶毡在运输、施工和使用过程中容易出现气凝胶微小颗粒、粉尘脱落的现象,影响了SiO2气凝胶毡的性能和使用寿命且对环境造成污染的问题,而提供一种气凝胶复合纤维针刺毡,该气凝胶复合纤维针刺毡,同时具备玻璃纤维毡和气凝胶的优点,没有粉尘脱落的现象,使用寿命长,不污染环境。本发明还提供了一种气凝胶复合纤维针刺毡的制备方法。
本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到:该气凝胶复合纤维针刺毡,包括针刺毡主体,所述针刺毡主体从下至上依次为三层绝热布层A、一层气凝胶颗粒A、三层绝热布层B、一层气凝胶颗粒B、三层绝热布层C。
所述绝热布层A、绝热布层B及绝热布层C选自玻璃纤维布、石棉布、高硅氧纤维布或陶瓷布。
本发明还提供一种气凝胶复合纤维针刺毡的制备方法,包括以下步骤:
(1)将玻璃纤维长丝短切成玻璃纤维短丝,经过开松、梳理、铺网,将薄薄的毡网铺叠三层,之后在上面铺一层气凝胶颗粒层;
(2)再将步骤(1)气凝胶颗粒层上铺玻璃纤维毡网三层,再铺一层气凝胶颗粒层,最后铺叠毡网三层,最终呈层状结构,然后由针刺机对毡网进行正反针刺,控制每层的重量,以达到预先设定的标准重量,制得气凝胶复合纤维针刺毡。
本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果:该气凝胶复合纤维针刺毡,将玻璃纤维毡与气凝胶结合起来,避免出现掉粉等情况,同时使制作方式比传统超临界方式更简单,成本更低,速度更快,并且使该产品同时具备玻璃(及其他)纤维毡和气凝胶的优点;比起传统超临界法制备方式,在解决了SiO2气凝胶毡在运输、施工和使用过程中容易出现气凝胶微小颗粒、粉尘脱落的问题的同时,具备针刺毡工序简单、制作速度快的优点,有利于大规模生产。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
图中:1、绝热布层A,2、气凝胶颗粒A,3、绝热布层B,4、气凝胶颗粒B,5、绝热布层C。
具体实施方式:
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
如图1所示,一种气凝胶复合纤维针刺毡,包括针刺毡主体,所述针刺毡主体从下至上依次为三层绝热布层A1、一层气凝胶颗粒A2、三层绝热布层B3、一层气凝胶颗粒B4、三层绝热布层C5;所述绝热布层A1、绝热布层B3及绝热布层C5为玻璃纤维布;所述三层绝热布层A1、一层气凝胶颗粒A2、三层绝热布层B3、一层气凝胶颗粒B4、三层绝热布层C5厚度比为3:1:3:1:3;所述针刺毡主体压实厚度为1cm;所述针刺毡主体间隔穿插有针刺形成的垂向短丝纤维,所述垂向短丝纤维与毡网各层纤维相互联结。
气凝胶复合纤维针刺毡制备,包括以下步骤:
准备1)玻璃纤维层的处理:首先将玻璃纤维丝切成60mm,将短玻璃纤维丝输入梳理机;梳理机将短玻璃纤维丝梳理成一根一根的单丝,形成薄薄的毡网层后输送给铺网机;铺网机将薄毡网层层叠达到1mm厚度;然后利用针刺机对毡网进行针刺,使纤维相互联接,成为具有一定强度的针刺玻璃纤维毡;
2)气凝胶颗粒:使用的气凝胶粉粒径为1-2mm;
3)气凝胶复合纤维针刺毡的制备:首先,在涂布机上铺三层玻璃纤维布布层;之后将上述步骤2)制备的气凝胶颗粒均匀喷洒在玻璃纤维层形成一气凝胶粉层,气凝胶粉层的厚度为1mm;然后继续铺上三玻璃纤维层,将气凝胶细粉均匀喷洒在玻璃纤维层形成气凝胶粉层,继续循环上述操作,直至10个复合层铺设完毕,将上述铺设好的材料输送至辊压机,经碾压得厚度为1cm的气凝胶针刺毡。
本发明气凝胶复合纤维针刺毡将玻璃纤维毡与气凝胶结合起来,避免出现掉粉等情况,同时使制作方式比传统超临界方式更简单,成本更低,速度更快,并且使该产品同时具备玻璃(及其他)纤维毡和气凝胶的优点;比起传统超临界法制备方式,在解决了SiO2气凝胶毡在运输、施工和使用过程中容易出现气凝胶微小颗粒、粉尘脱落的问题的同时,具备针刺毡工序简单、制作速度快的优点。
Claims (6)
1.一种气凝胶复合纤维针刺毡,包括针刺毡主体,其特征在于:所述针刺毡主体从下至上依次为三层绝热布层A(1)、一层气凝胶颗粒A(2)、三层绝热布层B(3)、一层气凝胶颗粒B(4)、三层绝热布层C(5)。
2.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合纤维针刺毡,其特征在于:所述绝热布层A(1)、绝热布层B(3)及绝热布层C(5)选自玻璃纤维布、石棉布、高硅氧纤维布或陶瓷布。
3.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合纤维针刺毡,其特征在于:所述三层绝热布层A(1)、一层气凝胶颗粒A(2)、三层绝热布层B(3)、一层气凝胶颗粒B(4)、三层绝热布层C(5)厚度比为3:1:3:1:3。
4.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合纤维针刺毡,其特征在于:所述针刺毡主体压实厚度为1cm。
5.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合纤维针刺毡,其特征在于:所述针刺毡主体间隔穿插有针刺形成的垂向短丝纤维,所述垂向短丝纤维与毡网各层纤维相互联结。
6.一种根据权利要求1所述的一种气凝胶复合纤维针刺毡的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将玻璃纤维长丝短切成玻璃纤维短丝,经过开松、梳理、铺网,将薄薄的毡网铺叠三层,之后在上面铺一层气凝胶颗粒层;
(2)再将步骤(1)气凝胶颗粒层上铺玻璃纤维毡网三层,再铺一层气凝胶颗粒层,最后铺叠毡网三层,最终呈层状结构,然后由针刺机对毡网进行正反针刺,控制每层的重量,以达到预先设定的标准重量,制得气凝胶复合纤维针刺毡。
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CN201711264733.6A CN109866483A (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种气凝胶复合纤维针刺毡及其制作方法 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110524962A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-12-03 | 深圳中凝科技有限公司 | 一种汽车用气凝胶热塑性材料及其制备方法和应用 |
CN110682622A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-01-14 | 湖南省和祥润新材料有限公司 | 一种由纤维增强体增强的气凝胶材料及其制备方法 |
CN115447225A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-09 | 湖北硅金凝节能减排科技有限公司 | 一种气凝胶绝热毡的制备方法 |
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2017
- 2017-12-05 CN CN201711264733.6A patent/CN109866483A/zh active Pending
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