[发明专利]一种超低导热系数真空绝热板的制备方法

说明书

一种超低导热系数真空绝热板的制备方法，包括以下步骤：混料‑熔化‑冷却‑纤维化‑集棉‑热压‑剪切，原材料按质量百分比计算包括SiO₂：70‑74％，Al₂O₃：1‑14％，CaO+MgO在10.5‑11％之间，Na₂O+K₂O≤16.4wt％，玻璃液粘度为0.98‑1.02×10³dPa·s，温度为1010℃±50℃，离心盘转速为2700‑3500rpm，所述玻璃液流量为140‑200kg/h，热压工艺为温度控制在500±25℃区间内，压力控制在0.2‑0.5MPa，可制备出纤维直径超细，导热系数低、气压敏感性好的VIP芯材。

技术领域

本发明属于功能复合材料技术领域，涉及一种超低导热系数真空绝热板的制备方法。

技术背景

通过离心法和火焰法制备的玻璃棉是当前纤维芯材的主流原料。其中，离心法制备玻璃纤维能耗低、效率高、原材料易获得，综合性价比优异，是主流纤维芯材原料。火焰法玻璃纤维直径更细，平均直径可低至1.0μm，但是直径分布离散，制备过程中会有玻璃渣混入，并且生产效率较低、能耗大，逐渐被市场淘汰。研究表明，纤维直径越细，真空绝热板导热系数越低。这是由于纤维直径越小，纤维之间接触面积变小，固相传导方向被分散，延长了其传导行程，固相传导被抑制。

发明内容

本发明提供一种用于油品过滤的超细玻璃纤维滤芯及其制备方法，以解决离心法玻璃纤维超细化的技术难题。

本申请的技术方案是：一种超低导热系数真空绝热板的制备方法，包括以下步骤：

S1混料：根据离心棉成分要求，调整原料配比，投入混合机中待熔化，所述真空绝热板离心棉原材料按质量百分比计算包括SiO₂：70-74％，Al₂O₃：1-14％， CaO+MgO在10.5-11％之间，Na₂O+K₂O≤16.4wt％；

S2熔化：熔化过程按照玻璃液形成的先后顺序分为四个阶段：硅酸盐形成阶段800℃-1000℃、玻璃液形成阶段1000℃-1200℃、玻璃液澄清阶段1200℃ -1400℃、玻璃液均化阶段1300℃-1400℃，在对流、扩散、熔解等作用下，形成成分均匀、温度稳定的透明玻璃液，进入料道；

S3冷却：根据纤维化对玻璃液温度和粘度的要求，玻璃液在料道中冷却至最佳温度，通过漏板进入离心盘；

S4纤维化：玻璃液以一定的流速进入离心机，离心机内高速旋转的离心盘侧壁预置上万个小孔，玻璃液在离心力作用下，从小孔中甩出，形成“一次纤维”，“一次纤维”甩出离心盘的同时，离心机内置环形燃烧室喷火口产生高温高速气流以及垂直于离心机轴向的棉切气流对纤维进行二次拉伸和切割，冷却后形成离心棉，所述喷火口为环形火口，所述玻璃液粘度为 0.98-1.02×10³dPa·s，温度为1010℃±50℃，离心盘转速为2700-3500rpm，所述玻璃液流量为140-200kg/h，纤维长度分布在10-40mm之间，面密度≥ 1800g/m²；

S5集棉：离心棉靠自身重力和外力协同作用均匀落在匀速前行的集棉网带上，多次重复铺叠形成多层结构，经过负压吸附后形成玻璃棉毡；

S6热压：通过高温使芯材表面玻璃纤维软化，再通过滚压的方式使其变形平展，从而将玻璃棉毡热定型，得到上下表面平整的芯材，所述热压工艺为温度控制在500±25℃区间内，压力控制在0.2-0.5MPa；

S7裁切：根据要求将纤维毡裁切成块，由于在真空状态下芯材会被封装带施加的大气压压缩，裁切后同样尺寸芯材块叠层装袋，获得预定厚度的真空绝热板，简称VIP，所述压缩率约10-20％。