[发明专利]含浸微细粉末的无纺布及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及均匀含浸微细粉末的无纺布及其制造方法，特别是涉及均匀含浸有包含二氧化硅成分的微细粉末的无纺布及其制备方法。

背景技术

一般来说，用于绝热的无纺布由于价格比较低廉且使用范围广而应用于很多工业领域。但是，这样的无纺布具有几个致命的缺点。其中第一缺点是在高温下较脆弱。

除一般的用有机材料或聚合物材料制成的无纺布之外，还有以在高温下使用为目的而制成的由玻璃纤维或陶瓷成分制造的无纺布，也是如此。其原因是，这样的无纺布是由非常微细的线状或短纤维形状的一次性制品制成，这样的微细形态的无机物质在热力学上不耐热，因此即使由无机物质制成，也存在在高温下耐久性弱的问题。

另外，无纺布一般来说大部分情况下不具有疏水性，这样的不具备疏水性的无纺布当用作绝热材料时，非常致命地存在功能以及耐久性随时间显著降低的问题。

此外，目前使用的无纺布存在产生很多粉尘的重大问题。因这样的原因，在使用由玻璃纤维或陶瓷纤维制成的无纺布时，也需要增加与制备工艺和环保性粉尘处理相关的装备或工艺，存在操作繁琐的问题。

另外，除了这样的普通无纺布之外，作为含浸气溶胶的无纺布在世界上最广泛使用的阿斯彭(aspen)公司的气凝胶无纺布，也没有解决这样的问题，因此，在工地使用时，由于气凝胶粉尘及无纺布本身产生的纤维状粉尘，引起很多不满及工程上问题。

并且，观察上述aspen公司的气凝胶无纺布的制造工艺时，将无纺布加入到溶胶凝胶工艺中，将液相的硅胶颗粒含浸在无纺布后，将其超临界干燥，获得气凝胶无纺布，此时由于使用超临界工艺，而会存在不能连续大量生产且价格上升的致命问题。为了改善这些问题，aspen公司进行了将部分干燥工艺改变为常压等的很多改善对策，但是目前仍不能在没有超临界工艺的情况下生产这样的无纺布。

为了回避这样的超临界干燥工艺，且将气凝胶粉末含浸在无纺布，尝试了很多次努力，但都以失败而告终，即使成功，也完全没有实用化的情况。

因此，提供不需要如上述公知技术的超临界工艺，并不产生粉尘、均匀含浸微细粉末的无纺布及其制造方法，被期待能够有效使用于相关领域。

发明内容

为此，本发明的一个目的是提供不产生粉尘且均匀含浸微细粉末的含浸微细粉末的无纺布。

本发明的另一个目的是提供这样的含浸微细粉末的无纺布的制造方法。

根据本发明的一方面，提供含浸微细粉末的无纺布，所述含浸微细粉末的无纺布包括无纺布和分散组合物，所述分散组合物均匀地后含浸在上述无纺布；其中，该分散组合物为了将含有二氧成分的微细粉末均匀含浸在上述无纺布，包括：含有二氧化硅成分的微细粉末、水以及含浸诱导物质。

所述无纺布优选为由含有二氧化硅成分的材料制成的无纺布或由碳纤维制成的无纺布。

所述含有二氧化硅成分的微细粉末优选为选自由气凝胶粉末、二氧化硅矿物粉末、二氧化硅泡沫(silica bubble)以及气相二氧化硅(fumed silica)粉末组成的群。

所述含浸诱导物质优选为：具有pH值9至14的碱性成分，具有5至200000cp的粘度。

所述含浸诱导物质优选为选自由硅酸盐化合物、氢氧化铵(NH₄OH)、尿素(UREA)、金属盐氢氧化物以及硅化合物组成的群中至少一种或其盐。

所述分散组合物优选进一步包括增稠剂。

所述增稠剂优选为选自由聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、明胶、多聚糖、纤维素、纤维素衍生物、高吸收性聚合物(SAP)以及甲壳质组成的群中至少一种或其盐。

所述增稠剂的含量优选增稠剂和微细粉末的重量比为1:10至1:500。

所述分散组合物优选包括：含有二氧化硅成分的微细粉末的含量为相对于每1重量份的水的0.1至0.5重量份，含浸诱导物质的含量为相对于每1重量份的水的0.01至6重量份。

所述分散组合物优选具有5至200000cp的粘度。

所述微细粉末的平均粒径优选为1至50μm。

根据本发明的另一方面，提供含浸微细粉末的无纺布的制造方法，该方法包括：制备分散组合物的步骤，所述分散组合物包括含有二氧化硅成分的微细粉末、水以及含浸诱导物质；以及，将上述分散组合物含浸在无纺布中的步骤。

所述无纺布优选为由含有二氧化硅成分的材料制成的无纺布或由碳纤维制成的无纺布。

所述微细粉末的平均粒径优选为1至50μm。