五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種生產工藝，尤其涉及五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝。本發明采取如下技術方案：包含如下步驟：原料配比混合：將硅灰或/和粉煤灰混合；微粒包裹：將硬脂酸和/或石蠟加熱，將其包裹在原料外部形成微粒包裹；稻殼灰滲加或噴涂；外加復合膜：將上述板件包入鋁箔復合層；抽真空：抽出微粒間隙間的氣體。具有如下有益效果：硅灰和粉煤灰形成第一種保溫措施；微粒包裹形成第二種保溫措施；外部噴涂稻殼灰，為第三種保溫措施；外附鋁箔復合膜是第四種保溫措施；抽真空是第五種保溫措施，導熱系數低達0.004W／m.k-0.008W／m.k，達到A1類阻燃標準；造價低，性價比很高，成本小于40元/平方米。
【專利說明】五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生產工藝，尤其涉及五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝。
【背景技術】
[0002]STP原是冰箱上應用的VIP保溫板的延伸產品。2000年后VIP保溫板技術進入建筑保溫市場，該材料具有無毒，無污染，綠色環保的特點。
[0003]傳統的保溫板結構均比較簡單，往往僅僅是抽真空保溫，保溫的技術手段比較單一，效果也不好，即便是內部包裹的顆粒，因為其中間不可避免地存在縫隙，因此保溫效果大打折扣。
[0004]STP超薄真空絕熱保溫板技術出發點良好，應用前景廣擴，但我們調研分析，現有國際國內應用存在如下問題需克服:
[0005]A、應用電器類的VIP芯材使用超細玻璃棉3?5um (直徑)，其每噸成本1.3萬元，生產成本200元/m2，導熱系數0.0024ff/m.k,性能好但應用成本過高，不適宜在建筑領域推廣，若用礦棉代替，其導熱值急升至0.026W / m.k以上。
[0006]B、青島克瑞克公司良好的解決了應用的成本問題，但使用超細二氧化硅粉為主原料，不能解決固體熱橋傳導，而導致導熱值偏大，> 0.018W / m.k，并在生產中有1.0%空氣吸水，將更加破壞保溫，導熱系數會增值0.03ff/m.k以上。

【發明內容】

[0007]發明的目的:為了提供一種保溫效果好、多種保溫手段，首次利用可溶性材料進行微粒包裹，減少顆粒之間傳熱的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝。
[0008]為了達到如上目的，本發明采取如下技術方案，包含如下步驟:原料配比混合:將硅灰或/和粉煤灰混合；
[0009]微粒包裹:將硬脂酸或者石蠟加熱，將其包裹在原料外部形成微粒包裹；
[0010]稻殼灰滲加或噴涂:加工微粒塑形成板狀外部噴涂稻殼灰或者直接滲加稻殼灰制作成板狀；
[0011]外加復合膜:將上述板件包入鋁箔復合層；
[0012]抽真空:抽出微粒間隙間的氣體。
[0013]本發明的進一步技術方案在于，所述原料配比混合步驟中還包含如下輔料:珍珠巖和/或娃藻土。
[0014]本發明的進一步技術方案在于，所述硅灰或/和粉煤灰粒徑為可過300-700目篩。
[0015]本發明的進一步技術方案在于，所述珍珠巖或/和硅藻土粒徑為可過80-200目篩。
[0016]本發明的進一步技術方案在于，所述微粒包裹步驟中是指將硬脂酸和/或石蠟加熱成氣態，然后接觸原料進行微粒包裝。
[0017]本發明的進一步技術方案在于，所述鋁箔復合層為二層鋁箔、二層尼龍、二層PE、一層玻纖布，其依次為玻纖布-鋁箔-尼龍-鋁箔-PE-尼龍-PE。
[0018]本發明的進一步技術方案在于，所述抽真空的真空度抽為0.5-lPa。
[0019]本發明的進一步技術方案在于，所述硅灰或/和粉煤灰主要成分為SiO2粉。
[0020]采用如上技術方案的本發明，具有如下有益效果:硅灰和粉煤灰本身隔熱效果就好，形成了第一種保溫措施；微粒包裹原料后，可以減少主料顆粒間的直接熱傳導(即阻斷熱橋)，并且一旦溫度升高，整體混合物趨向于熱膠形態，形成相變蓄熱，增強保溫性能，形成第二種保溫措施；外部滲加或噴涂稻殼灰，為第三種保溫措施；外附鋁箔復合膜阻止熱輻射熱傳導是第四種保溫措施；抽真空是第五種保溫措施，多種保溫措施使得隔熱效果更好，具有明顯的優勢和突出的效果；導熱系數低達0.004W / m.k-0.008W / m.k，達到Al類阻燃標準；造價低，性價比很高，成本小于40元/平方米。
【具體實施方式】
[0021]下面對本發明的實施例進行說明，實施例不構成對本發明的限制:
[0022]應用次納米級工業廢料如:硅灰、粉煤灰為主料固定氣體震動流通，形成第一次阻止熱傳導的技術手段。
[0023]本發明主料選用原則是運用真空多孔絕熱概念。通過我們實驗，選用高細度502粉能較好的滿足項目要求，工業級SO2粉廉價，細度在300?800目之間，用SO2粉作真空空間內充填多孔絕熱材料，這樣相對縮短了空間間壁的距離，無需很高的真空度(一般紡IPa)，就可以使空氣的熱傳導幾乎為零，又因氣體被分隔或封閉在無數微小空間之內，因此對流傳熱量比例很小。
[0024]所以，本發明將SO2粉選定為芯材主料，在生產應用中:①干法制芯板用量60%?80% ;②濕法制芯板用量40%?60%。
[0025]應用工業級珍珠巖或硅藻土，容重在180-240千克每立方米之間，作為輔料，降低整體的芯板的重量。
[0026]芯材輔料是解決芯材容重的主要手段，實驗表明:當芯材的容重增大時，即粉末增多，則因固相導熱增加使芯層材料導熱系數增大；當粉末的容重較小時，即芯層材料顆粒很大，氣體導熱增強，致使導熱系數也增大。一般選擇粉末材料的容重在180?240km / m3范圍內，導熱系數值較小。
[0027]因此，我們先用珍珠石(160kg?200kg)及含碳稻殼灰(80kg?120kg)對原料SO2粉容重滲合調節，使芯材容重下降，盡量接近180kg?240kg / m3的理想值。
[0028]研究應用結論:
[0029]①干法制芯材:
[0030]輕質珍珠巖:15%?30%
[0031]含碳稻殼灰:5%?10%
[0032]②濕法制芯材:
[0033]輕質珍珠巖:20%?40%
[0034]含碳稻殼灰:0?0
[0035]應用硬脂酸或者石蠟熏蒸方法對主料進行微粒包裹，二次阻止空氣流動傳熱；
[0036]現有國內外同類產品，也應用SO2粉，經研究及測試證明在真空度0.5?IPa時，其真空導熱系數不可能低于0.016W / m.k，這已成為STP超薄真空絕熱板的主要難題。若使用次納米級氣凝膠，用量15%?30%,才由可能達到< 0.008W / m.k。每噸納米氣凝膠高達3萬元，建筑應用性價比成為不可能。
[0037]我們經過近I年的實踐研究突破性的使用硬酯酸和/或石蠟混合，在薰蒸工藝配合下，對芯材主料進行微粒包裹，在保持產品低應用成本下，驚喜的達到了理想的熱傳導性能，其導熱系數< 0.008W / m.k。
[0038]但其科學原理沒能清楚，我們理論推測為:
[0039]①硬酯酸與石蠟混合物對超細SiO2粉進行了包裹，形成了大量微粒膠囊，使真空下芯材殘余氣體被分隔或封閉，進一步降低了對流熱傳導。
[0040]②有機物的包裹阻斷了主料稞粒間形成的固體熱橋。
[0041]③硬酯酸或石蠟在30?80°C下相變蓄熱加大。
[0042]總之研究結論為:
[0043]干法制芯材、硬酯酸或與石脂混合物用量8%?15%，濕法制芯材8%?15%。
[0044]應用納米級稻殼灰對芯板熱橋傳導進行阻斷；
[0045]納米級材料的熱傳導性能是讓人驚訝的，特別是抽真空后更是能達到0.0024W/m.k的導熱系數。由于我國科技的進步，有特別的網狀碳結構的稻殼成為納米級新材料，它有更好的性價比，我們在項目研制中，首創將稻殼灰應用于建筑保溫，并創新的形成了一套應用生產工藝，良好的阻斷板材的熱傳導。
[0046]經研發，無論是干法或濕法制板，均能達到0.008ff/m.k以下的保溫板材，其工藝為:
[0047]干法:含碳稻殼灰8%、15%
[0048]工藝:摻和
[0049]濕法:干餾稻殼灰60%?80% + 20%?40%白乳膠
[0050]工藝:噴涂
[0051]應用一層以上的，優選七層鋁箔復合膜對熱輻射的熱傳導第四次阻斷；
[0052]鋁箔復合膜作為其室外包體有著非常重要的作用:
[0053]①阻熱傳導特別是阻止熱輻射傳導。
[0054]②真空絕熱保溫板壽命經實驗測試，并結合國內外已有成果，我們使用二層鋁箔、二層尼龍、二層PE、一層玻纖布組成真空包裝袋。
[0055]在使用生產中，我們通過了國家專業測試14項，特別耐候性測試，預計壽命> 50年。
[0056]制板抽真空清楚微粒間隙空氣，做到第五次真空法熱傳導阻斷，以獲得優質實用STP真空保溫板產品。
[0057]采用如上的本發明工藝制備的產品，導熱系數低達0.004W / m.k-0.008W / m.k。
[0058]并且本發明的配方達到Al類阻燃標準；低造價，性價比很高，成本小于40元/平方米。
[0059]可看出殘余氣體壓力從大氣壓降到IOkPa時，導熱系數保持為常數，即該壓力范圍內的導熱系數與絕熱層中氣體壓力無關。導熱系數幾乎隨著壓力線變化，即隨著壓力的下降，導熱系數也會下降，在壓力低于IPa時，由于氣體分子導熱和固體導熱小，導熱系數完全取決于輻射傳熱和固體導熱，這時導熱系數趨于常數。
[0060]因此我們研究結論為:生產工藝中真空度在0.5—IPa最為合理。
[0061]總的來說，本發明有如下特色:
[0062]1、應用次納米級工業廢棄料如:硅灰、粉煤灰(300?700目)為主料，增大比表面積，固定氣體振動流通，形成第一次阻止熱傳導。
[0063]2、應用工業級珍珠巖或硅澡土(80?200目)，容重160kg_200kg / m3或稻殼灰(80k?120kg / m3)為輔料，降低成本調節芯材容重。使芯材容重調為最佳的180kg?240kg/m3。
[0064]3、應用硬酯酸或石蠟混合物薰蒸法對主料進行微粒包裹，二次阻止芯材空氣流動熱轉導，同時阻斷主料顆粒間形成的固體熱橋。
[0065]4、應用納米級稻殼灰對芯材熱橋熱傳導進行第三次阻斷。
[0066]5、應用7層鋁鉬復合膜對熱輻射傳導進行第四次熱阻斷。
[0067]6、制板抽真空清除微粒間隙氣體，做到第五次真空法熱傳導阻斷，并達到優質實用STP真空保溫板產品。
[0068]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本領域的技術人員應該了解本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的范圍內。
【權利要求】
1.五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，包含如下步驟:原料配比混合:將硅灰或/和粉煤灰混合； 微粒包裹:將硬脂酸或者石蠟加熱，將其包裹在原料外部形成微粒包裹； 稻殼灰滲加或噴涂:加工微粒塑形成板狀外部噴涂稻殼灰或者直接滲加稻殼灰制作成板狀； 外加復合膜:將上述板件包入鋁箔復合層； 抽真空:抽出微粒間隙間的氣體。
2.如權利要求1所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述原料配比混合步驟中還包含如下輔料:珍珠巖和/或硅藻土。
3.如權利要求1所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述硅灰或/和粉煤灰粒徑為可過300-700目篩。
4.如權利要求2所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述珍珠巖或/和硅藻土粒徑為可過80-200目篩。
5.如權利要求1所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述微粒包裹步驟中是指將硬脂酸和/或石蠟加熱成氣態，然后接觸原料進行微粒包裝。
6.如權利要求1所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述鋁箔復合層為二層鋁箔、二層尼龍、二層PE、一層玻纖布，其依次為玻纖布-鋁箔-尼龍-鋁箔-PE-尼龍-PE。
7.如權利要求1所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述抽真空的真空度抽為0.5—IPa0
8.如權利要求1所述的五級阻熱傳導真空保溫板生產工藝，其特征在于，所述硅灰或/和粉煤灰主要成分為SiO2粉。
【文檔編號】E04B1/80GK103628580SQ201210302829
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】李曉森, 單俊鴻, 單豐, 李巖 申請人:陜西億豐綠色建筑材料有限公司