TWM632259U - 氣凝膠玻璃纖維結構 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種氣凝膠玻璃纖維結構，其利用一氣凝膠玻璃纖維製造方法製造此氣凝膠玻璃纖維結構，該方法係提供長纖維玻璃纖維紗為原料，經開棉與梳棉後，於積棉機進行積棉成型為一棉氈時，噴撒複數黏著膠顆粒與複數氣凝膠顆粒於該等長纖維玻璃纖維紗間，再加熱軟化該等黏著膠顆粒使其具黏性後，於冷卻時並加壓該棉氈而成型為所需厚度，再將該棉氈裁剪為所需大小的氣凝膠玻璃纖維棉，並將此成品包裝，其中，該氣凝膠玻璃纖維結構其黏著膠顆粒經加熱、加壓後會與該等氣凝膠顆粒形成一氣凝膠黏著層於該棉氈之該等長纖維玻璃纖維之間，藉此達到具有低熱傳導係數之目的。

Description

氣凝膠玻璃纖維結構

本創作有關於一種玻璃纖維棉之結構，特別是指在玻璃纖維製成玻璃纖維棉的製程過程中，將氣凝膠顆粒添加於玻璃纖維中，使其成為熱傳導係數低之氣凝膠玻璃纖維結構。

按，玻璃纖維具有高耐熱性、隔音、絕緣且能耐酸鹼的特性，且玻璃纖維其外觀柔軟輕盈，因此，玻璃纖維目前係廣泛的作為具保溫、隔熱、隔音、吸音及保冷等效果之產品的製造材料。

然，習用技術通常是將玻璃纖維製成為短纖維玻璃棉後，生產商再依需求將該短纖維玻璃棉製成所需要的產品，而這些短纖維玻璃棉係以矽砂、白雲石及石灰石等多種玻璃原料混合均勻後，經由進料機的電融後以高速離心方式將融熔狀的玻璃吹製成棉狀的短玻璃纖維棉，而此類短纖維玻璃棉使用時，不僅容易讓人體的皮膚產生刺癢感，而且熱傳導係數的數值高，使得由短玻璃纖維棉所製成的產品其保溫、隔熱效果不好。

再者，參閱近年來關於氣凝膠的相關研究可知，氣凝膠係具較佳的隔熱特性，因此，如何將氣凝膠結合玻璃纖維棉，進而使其可生產出具熱傳導係數的數值低之產品，藉以達到更佳的保溫隔熱效果，是以，先前技術實有改善之必要。

本創作之目的在於提出一種將氣凝膠加入玻璃纖維中，並將其製成具有熱傳導係數的數值低之氣凝膠玻璃纖維結構。

為達上述目的，本創作提供一種由氣凝膠玻璃纖維製造方法所製造之氣凝膠玻璃纖維結構，該氣凝膠玻璃纖維製造方法主要包含有：提供原料、開棉、梳棉、積棉成型、加熱、冷卻與加壓成型、裁剪及成品包裝，其中，該提供原料係提供複數長纖維玻璃纖維紗；該開棉係藉由開棉機開織該等長纖維玻璃纖維紗，使該等長纖維玻璃纖維紗呈鬆散狀態；該梳棉係將開棉後之該等長纖維玻璃纖維紗經由梳棉機梳理而成更細與均勻之該等長纖維玻璃纖維紗；該積棉成型係將梳棉後之該等長纖維玻璃纖維紗，由積棉機依所需厚度與寬度集棉成型為一棉氈，其中，積棉機每形成一層長纖維玻璃纖維紗後，則噴撒複數黏著膠顆粒與複數氣凝膠顆粒於該層長纖維玻璃纖維紗；再將該棉氈送入一烘烤裝置進行加熱，藉以讓該等黏著膠顆粒於加熱過程中軟化並具有黏性；該冷卻與加壓成型係對加熱之該棉氈以加壓方式成型，並使軟化的該等黏著膠顆粒形成為一黏著膠，該黏著膠與該等氣凝膠顆粒形成一氣凝膠黏著層，再使加壓成型的該棉氈進行冷卻，而該氣凝膠黏著層位於該棉氈之該等長纖維玻璃纖維紗間；該裁剪係將冷卻後的該棉氈依需求裁剪為所需之尺寸規格之複數氣凝膠玻璃纖維棉；該成品包裝係將經裁剪後的該氣凝膠玻璃纖維棉依其尺寸規格予以包裝，以利於運輸與販售；而該氣凝膠玻璃纖維製造方法所製成之氣凝膠玻璃纖維結構係包含有：複數玻璃纖維紗、一棉氈及一氣凝膠黏著層，而該棉氈係由該等玻璃纖維紗逐層積棉成型而成；該氣凝膠黏著層係位於該棉氈之該等玻璃纖維紗間，且該氣凝膠黏著層係包含有一黏著膠與複數氣凝膠顆粒所組成，其中，該黏著膠係包覆該等氣凝膠顆粒，並使每一該氣凝膠顆粒限位於相鄰之該等玻璃纖維紗之間。

進一步地，該黏著膠係為壓克力膠。

進一步地，該等氣凝膠顆粒之粒徑係在10微米至55微米之間。

進一步地，該棉氈係以重力加壓、滾輪加壓或透過熱壓方式其中之一者加壓成型。

進一步地，該等氣凝膠顆粒係均勻分布於該棉氈的該等長纖維玻璃纖維紗之間。

進一步地，，該氣凝膠玻璃纖維棉所具有之熱傳導係數係在0.032W/Mk~0.038W/Mk之間。

進一步地，該玻璃纖維紗與該氣凝膠黏著層間並具有複數間隙。

是以，本創作之氣凝膠玻璃纖維結構較先前技術有以下有益功效：

1、本創作之氣凝膠玻璃纖維製造方法，係於該等長纖維玻璃纖維紗進行積棉成型時，積棉機每形成一層長纖維玻璃纖維紗後，就會在此層噴撒該等黏著膠顆粒及該等氣凝膠顆粒，接著在將該棉氈送入烘烤機進行加熱，如此，該等黏著膠顆粒加熱後會軟化而具有黏性，因此，該等黏著膠顆粒不僅彼此會黏在一起，並且會黏附該等長纖維玻璃纖維紗，而且會包覆該等氣凝膠顆粒，因此，該氣凝膠玻璃纖維製造方法主要係在噴撒該等黏著膠顆粒時，一併噴撒該等氣凝膠顆粒，並使該氣凝膠黏著層含有該等氣凝膠顆粒，而其製造方法係具簡便。

2、本創作之氣凝膠玻璃纖維結構，其主要係將該等玻璃纖維紗積棉成型為該棉氈時，於該等纖維玻璃纖維紗間形成該氣凝膠黏著層，使該氣凝膠黏著層不僅藉由該黏著膠包覆該等氣凝膠顆粒，且藉由黏著膠來黏著該等玻璃纖維紗，進而達到降低該棉氈的熱傳導係數的數值之目的。

茲就本申請案的技術特徵暨操作方式舉數個較佳實施態樣，並配合圖示說明謹述於后，俾提供審查參閱。再者，本創作中之圖式，為便於說明其比例未必按實際比例繪製，圖式中之比例並不用以限制本創作所欲請求保護之範圍。

關於本創作之技術，請參照第1圖至第4圖所示，其係為本創作所提供之一種氣凝膠玻璃纖維製造方法，主要包含有：

A、提供原料：提供複數長纖維玻璃纖維紗10；

B、開棉：藉由開棉機開織該等長纖維玻璃纖維紗10，使該等長纖維玻璃纖維紗10呈鬆散狀態；

C、梳棉：將開棉後之該等長纖維玻璃纖維紗10經由梳棉機梳理而成更細與均勻之該等長纖維玻璃纖維紗10；

D、積棉成型：將梳棉後之該等長纖維玻璃纖維紗10，由積棉機依所需厚度與寬度集棉成型為一棉氈11，其中，積棉機每形成一層長纖維玻璃纖維紗10後或再形成複數層長纖維玻璃紗10時，則噴撒複數黏著膠顆粒20與複數氣凝膠顆粒30於該層長纖維玻璃纖維紗10或該等長纖維玻璃紗10間，而該等氣凝膠顆粒30之粒徑係在10微米（μm）至55微米（μm）之間，而該等黏著膠顆粒20係可為熱塑性樹脂所組成或熱固性樹脂所組成，該熱塑性樹脂大致為聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯樹脂（PE）、聚丙烯樹脂（PP）、聚氯乙烯樹脂（PVC）、聚苯乙烯樹脂（PS）、聚醯胺樹脂（PA）、聚甲醛樹脂（POM）、聚碳酸酯樹脂（PC）、聚苯醚樹脂（PPO）、聚碸樹脂（PSF）、橡膠（Rubber）等其中之一或其組合所形成，該熱固性樹脂大致為聚氨酯樹脂（PU）、酚醛樹脂(Phenol Formaledlyde)、環氧樹脂（Phenolic Epoxy Resin）、矽醚樹脂（polysiloxane）以及不飽和聚酯樹脂（UP）等其中之一或其組合所形成，本實施例之該等黏著膠顆粒20為聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）也就是俗稱之壓克力膠的顆粒狀態；

E、加熱：將該棉氈11送入一烘烤裝置進行加熱，其中，該等黏著膠顆粒20加熱過程中會軟化而具有黏性；

F、冷卻與加壓成型：對加熱之該棉氈11以加壓方式成型，並使軟化的該等黏著膠顆粒20形成為一黏著膠21，而本實施例之該黏著膠21係為壓克力膠，該等黏著膠顆粒20於加壓成型時會使該黏著膠21與該等氣凝膠顆粒30形成一氣凝膠黏著層40，此時，該黏著膠21不僅會讓相鄰的該等長纖維玻璃纖維紗10彼此黏著，而且會使界於該等長纖維玻璃纖維紗10間的該等氣凝膠顆粒30也會被黏著固定住，如此，該等氣凝膠顆粒30就會在該氣凝膠黏著層40中，而不會自該氣凝膠黏著層40中脫落，再使加壓成型的該棉氈11進行冷卻，該氣凝膠黏著層40冷卻後會固化，其中，該氣凝膠黏著層40位於該棉氈11之該等長纖維玻璃纖維紗10間，且冷卻固化後該等氣凝膠顆粒30大致上會均勻分布於該棉氈11的該等長纖維玻璃纖維紗10之間，另，該棉氈11係以重力加壓、滾輪加壓或透過熱壓方式其中之一者加壓成型；

G、裁剪：將冷卻後的該棉氈11依需求裁剪為所需之尺寸規格之複數氣凝膠玻璃纖維棉；

H、成品包裝：經裁剪後的該氣凝膠玻璃纖維棉依其尺寸規格予以包裝，利於運輸與販售。

另，請參閱第2圖至第3圖所示，由上述之該氣凝膠玻璃纖維製造方法所實施製造之該氣凝膠玻璃纖維結構是包含有：複數玻璃纖維紗，本實施例之該等玻璃纖維紗係以該等長纖維玻璃纖維紗10為主；該棉氈11，由該等長纖維玻璃纖維紗10逐層積棉成型而成；該氣凝膠黏著層40，係位於該棉氈11之該等長纖維玻璃纖維紗10間，且該氣凝膠黏著層40係包含有該黏著膠21與該等氣凝膠顆粒30所組成；其中，請再參閱第3圖所示，該黏著膠21係包覆該等氣凝膠顆粒30，並使每一該氣凝膠顆粒30限位於相鄰之該等長纖維玻璃纖維紗10之間，且該等長纖維玻璃纖維紗10與該氣凝膠黏著層40間並具有複數間隙41，請再參閱第4圖所示，藉此，該棉氈11或裁剪後之該等氣凝膠玻璃纖維棉之熱傳導係數係在0.032W/Mk~0.038W/Mk之間。

綜上所述，本創作之氣凝膠玻璃纖維製造方法，係於該等長纖維玻璃纖維紗10進行積棉成型時，積棉機每形成一層長纖維玻璃纖維紗10後，就會在此層噴撒該等黏著膠顆粒20及該等氣凝膠顆粒30，接著在將該棉氈11送入烘烤機進行加熱，如此，該等黏著膠顆粒20加熱後會軟化而具有黏性，因此，該等黏著膠顆粒20不僅彼此會黏在一起，並且會黏附該等長纖維玻璃纖維紗10，而且會包覆該等氣凝膠顆粒30，因此，該氣凝膠玻璃纖維製造方法主要係在噴撒該等黏著膠顆粒20時，一併噴撒該等氣凝膠顆粒30，並使該氣凝膠黏著層40含該等氣凝膠顆粒30，而其製造方法係具簡便；又，由本創作之該氣凝膠玻璃纖維製造方法所製造之該氣凝膠玻璃纖維結構，其主要係將該等長纖維玻璃纖維紗10積棉成型為該棉氈11時，於該等長纖維玻璃纖維紗10間形成該氣凝膠黏著層40，使該氣凝膠黏著層40不僅藉由該黏著膠21包覆該等氣凝膠顆粒30，且藉由該黏著膠21來黏著該等長纖維玻璃纖維紗10，進而達到降低該棉氈11的熱傳導係數其數值之目的。

以上已詳細說明本創作之內容，惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍內。

10:長纖維玻璃纖維紗 11:棉氈 20:黏著膠顆粒 21:黏著膠 30:氣凝膠顆粒 40:氣凝膠黏著層 41:間隙 A:提供原料 B:開棉 C:梳棉 D:積棉成型 E:加熱 F:冷卻與加壓成型 G:裁剪 H:成品包裝

第1圖：為本創作之氣凝膠玻璃纖維製造方法之方法流程圖。 第2圖：為本創作之氣凝膠玻璃纖維製造方法於未加熱前之該氣凝膠玻璃纖維結構的局部放大示意圖。 第3圖：為本創作之氣凝膠玻璃纖維製造方法於冷卻與加壓成型後之該氣凝膠玻璃纖維結構的局部放大示意圖。 第4圖：為本創作之氣凝膠玻璃纖維製造方法所製造出之該氣凝膠玻璃纖維結構的熱傳導係數值圖表。

10:長纖維玻璃纖維紗

11:棉氈

21:黏著膠

30:氣凝膠顆粒

40:氣凝膠黏著層

41:間隙

Claims (4)

1. 一種氣凝膠玻璃纖維結構，其係包含有： 複數玻璃纖維紗； 一棉氈，由該等玻璃纖維紗逐層積棉成型而成；以及 一氣凝膠黏著層，係位於該棉氈之該等玻璃纖維紗間，且該氣凝膠黏著層係包含有一黏著膠與複數氣凝膠顆粒所組成； 其中，該黏著膠係包覆該等氣凝膠顆粒，並使每一該氣凝膠顆粒限位於相鄰之該等玻璃纖維紗之間。
2. 如請求項1所述之氣凝膠玻璃纖維結構，其中，該等玻璃纖維紗係為長纖維玻璃纖維紗。
3. 如請求項1所述之氣凝膠玻璃纖維結構，其中，該黏著膠係為壓克力膠。
4. 如請求項1所述之氣凝膠玻璃纖維結構，進一步地，該等玻璃纖維紗與該氣凝膠黏著層間並具有複數間隙。

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