[发明专利]冰箱专用VIP纳米芯材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及冰箱保温用的真空绝热板，具体地讲，是一种冰箱专用真空绝热板的芯材。 

背景技术

真空绝热板(Vacuum Insulation Panel，简称VIP)是一种新型超级保温材料，其导热系数小于0.010w/m·k，具有出色的绝热保温性能，同时还拥有节省空间的特点。目前，VIP板已经开始应用于冰箱、冷柜、电热水器等家电产品以及医用、冷链、建筑等保温绝热领域，节能效果明显。 

VIP板通常由三部分组成：隔气结构、芯材和吸气剂。其中，隔气结构为袋状结构，作用是将芯材抽真空后封装起来形成真空状态。气体吸附材料的主要作用是吸收VIP板内的残余空气以维持一定的真空度。芯材常用多孔隙材料，其首要作用是支撑，避免隔气结构在真空条件下塌瘪；其次是阻止热辐射。常用的芯材有聚氨酯泡沫保温材料、聚氯乙烯保温材料和普通玻璃保温棉等，它们的性能见表1。 

表1现有芯材的主要性能 

由于上述芯材的比表面积较小，因此导热系数大，保温效果有限。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种比表面积大、导热系数低、保温效果好的冰箱专用真空绝热板纳米芯材的制备方法。 

为了解决上述问题，本发明的冰箱专用真空绝热板纳米芯材的制备方法，包括下列步骤： 

步骤(1)、将20～25％重量的平均直径为0.1～0.5μm的无碱玻璃纤维、30～35％重量的平均直径为0.3～0.8μm的高碱玻璃纤维、20～25％重量的平均直径为大于0.8μm至1.5μm的高碱玻璃纤维和15～30％重量的平均直径为2μm的高碱玻璃纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为4.5～5.5％，打浆度为44～46°SR，酸度为pH 3.5～4.0； 

步骤(2)、将步骤(1)得到的浆料稀释至质量浓度为0.4～0.6％，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜20％； 

步骤(3)、将步骤(2)得到的湿纸在200～300℃下进行干燥处理，得产品。 

本发明将不同粗细的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维搭配在一起，既增大了比表面积，又控制了成本，最后经过造纸成型制得冰箱专用VIP纳米芯材。通过本发明制备的冰箱专用VIP纳米芯材具有表面平整，结构匀称，比表面积大，导热系数低，保温效果好的优点。 

作为上述技术方案的优选实施例，所述高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维的制备方法为：将高碱玻璃球或无碱玻璃球熔化后，经过直径大小为0.5～1mm的排列漏孔下丝，拉丝直径控制在10～20μm，拉丝速度为2.5～3m/min，再在1600～ 1800℃高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成5μm以下的玻璃纤维，燃烧室的喷嘴宽度为6～10mm，喷吹气流速度为800～1000m/s。作为优选，所述高碱玻璃球的熔化温度为1200～1400℃，所述无碱玻璃球的熔化温度为1600～1800℃。 

作为上述技术方案的另一优选实施例，步骤(2)中的抽吸脱水处理时，分三段真空抽吸，第一段的真空度为0.1～0.2MPa，第二段的真空度为0.2～0.25MPa，第三段的真空度为0.4～0.5MPa。 

作为上述技术方案的另一优选实施例，步骤(2)中的干燥处理时，分三段干燥，第一段的温度为280℃，第二段的温度为250℃，第三段的温度为250℃，干燥至最终产品含水量低于0.03％。 

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 

(1)本发明所用纤维的平均直径小于2μm，其中最细的纤维平均直径低于0.1μm，这是其它相关保温材料无法达到的纤维平均直径，因此由本发明制得的芯材的比表面积大，导热系数低，保温效果好； 

(2)该芯材均为天然矿物原料，不含任何有害物质，是冰箱专用的环保、保温的理想材料； 

(3)采用造纸成型，具有表面平整，密度紧凑，质量稳定，导热系数均匀等优点。 

具体实施方式

下面结合实施例进一步对本发明加以说明。 

实施例1 

第一步：超细玻璃纤维的制备方法 

按现有技术制得超细无碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维。