技术领域
[0001] 本
发明属于玻璃
纤维领域，具体地，涉及一种以超细玻璃微纤为芯材的
真空绝热板及其制备工艺。
背景技术
[0002] 随着国家对环境保护的要求日益严格，对
能源资源消耗的愈加重视，市场对
绝热材料的需求日渐旺盛，对绝热材料的导热系数要求，绝热性能的要求越来越高。
[0003] 随着
冰箱、冷柜、冷链物流等对绝热材料导热系数的越来越低，真空绝热板(简称：VIP)以其较低的导热系数、占用更小的空间等优性能，迅速替代原始的聚
氨酯发泡，成为目前市面上最优越的绝热材料，而VIP中以超细玻璃微纤为芯材的VIP性能优势更加明显。但是由于日本的VIP技术领先于我国，其中制作该VIP芯材的超细玻璃微纤的最佳成型条件中的关键元素：B2O3的最佳成型区间5～9份，已经被日本企业
申请为其公司的
专利，本发明就是基于此专利提供一种可以避开该企业专利生产出该企业专利B2O3区间之外的超细玻璃微纤的组分，且不影响以此玻璃纤维为芯材的VIP的导热系数的超细玻璃微纤，来填充我国目前因专利问题而无法制作该类VIP的空缺。
[0004] 对比文件CN107558289A公开了一种高强度低导热系数超细玻璃微纤
棉干法
热压芯材及其制备方法，所述超细玻璃微纤棉干法热压芯材按
质量百分比计，由以下组分组成：SiO2：62.5～65.5wt％，R2O：8.5～12.5wt％，R为Na或K，B2O3：5.5～8.5wt％，CaO：4～
7.5wt％，Al2O3：2.8～5.2wt％，MgO：1.8～4.2wt％，Fe2O3+ZnO+BaO：＜0.38wt％，该芯材具有导热系数低，抗拉和抗弯强度高的优点。其制备方法具体包括成纤、集棉、打卷、铺棉、热压和分切六道工序，在芯材生产过程采用连续式动态热压，具有生产效率高，产量高，生产成本低等优点。
[0005] 但在其专利中，该超细玻璃微纤棉干法热压芯材的制备方法仍存在一定的不足，该制备方法中没有使用含量为1～5份
氧化
硼的超细玻璃微纤的生产组分，提升了真空绝热板的生产效率，增强了其真空绝热的性能；也没有将
破碎后的原料进行选粉，降低了选粉效率，使得制得的VIP芯材平均纤维直径不够细，抗潮湿性能不够好、导热系数高；没有通过裁切设备和
冲压设备对该VIP芯材进行裁切冲压，不能形成平整均一、标准尺寸的干法芯材卷毡。
发明内容
[0006] 本发明的目的为了解决现有的超细玻璃微纤的制备方法中没有使用含量为1～5份氧化硼的超细玻璃微纤的生产组分，提升了真空绝热板的生产效率，增强了其真空绝热的性能；也没有将破碎后的原料进行选粉，降低了选粉效率，使得制得的VIP芯材平均纤维直径不够细，抗潮湿性能不够好、导热系数高；没有通过裁切设备和冲压设备对该VIP芯材进行裁切冲压，不能形成平整均一、标准尺寸的干法芯材卷毡的技术问题，而提供的一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板及其制备工艺，通过使用含量为1～5份氧化硼的超细玻璃微纤的生产组分，避开氧化硼最佳成型区间5-9份的超细玻璃微纤的组分，且不影响以此玻璃纤维为芯材生产的真空绝热板的导热系数，使得本发明生产的超细玻璃微纤成功的绕开已有的发明专利，使得以该超细玻璃微纤为芯材的制备工艺，其生产的干法真空绝热板不会受现有产品专利的制约，提升了真空绝热板的生产效率，增强了其真空绝热的性能；将破碎后的原料通过选粉分级机进行选粉，选出粒度合格的粉料，再通过螺旋
泵送至
指定的配合料均化仓进行贮存，提高了选粉效率，使得经过本制备方法制得的VIP芯材平均纤维直径细，抗潮湿性能好、导热系数低；通过裁切设备的侧面裁刀将该VIP芯材多余的侧边裁切掉，再通过冲压设备将该VIP芯材喷冲压平，从而形成平整均一、标准尺寸的干法芯材卷毡，实现了真空绝热板工业化生产。
[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008] 一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板，由如下重量份的原料制成：
二氧化硅：65～70份；氧化
铝：4.5～5.0份；
氧化钙：1～2份；氧化镁：1～2份；氧化
钾：0.5～1.5份；氧化钠：9～10份；氧化硼：1～5份；
[0009] 所述真空绝热板的制备过程如下：
[0010] 步骤一、原料选备过程：选取满足上述原料配比的
石英砂、纯
碱、
长石粉、白
云石、石灰石、硼砂、
芒硝，经过
破碎机处理至粒度＜40mm，将破碎后的原料通过选粉分级机进行选粉，转速为220±20r/min，过20目筛，选出粒度合格的粉料通过螺旋泵送至指定的配合料均化仓进行贮存，得到配合料；
[0011] 步骤二、原料熔制过程：将配合料均化仓中的配合料通过给料机投入熔窑中，在1200℃～1500℃的范围内加热2～3h，直至玻璃液中气泡溢出，控制熔池各区域的
温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自然
对流，得到均匀玻璃液；
[0012] 待
玻璃棉窖炉
前炉中的玻璃液静止一段时间，直至温度降至1100℃～1150℃，得到均匀、纯净、透明的预处理玻璃液；
[0013] 步骤三、玻璃液纤维化过程：将该熔融态的玻璃液经漏板引入至1500转/分钟转速的离心机，再流入离心机底部的离心盘，经离心盘内的高速高温的燃气流作用下，使得该玻璃液从离心盘的
侧壁小孔甩出，形成玻璃细流，从而将玻璃液纤维化，得到该超细玻璃微纤；
[0014] 步骤四、通过摇摆桶设备将喷甩的玻璃纤维收集至集棉的链板上，通过链板滚动，将收集好的超细玻璃微纤形成初步的干法芯材；
[0015] 步骤五、通过裁切设备和冲压设备，将初步的干法芯材制作成标准尺寸的干法芯材，再使用侧面裁刀将多余的侧边裁切掉，形成平整、均一的干法芯材卷毡，利用装袋设备和抽真空设备将制备好的芯材制作成VIP。
[0016] 所述侧壁小孔的孔径约为0.6mm，所述离心盘内高速高温的燃气流温度为1950℃～2100℃，流速为550m/s～650m/s。
[0017] 所述超细玻璃微纤的制备工艺，包括如下步骤：
[0018] 步骤一、原料选备过程：选取满足上述原料配比的石英砂、纯碱、长石粉、白云石、石灰石、硼砂、芒硝，经过破碎机处理至粒度＜40mm，将破碎后的原料通过选粉分级机进行选粉，转速为220±20r/min，过20目筛，选出粒度合格的粉料通过螺旋泵送至指定的配合料均化仓进行贮存，得到配合料；
[0019] 步骤二、原料熔制过程：
[0020] 将配合料均化仓中的配合料通过给料机投入熔窑中，在1200℃～1500℃的范围内加热2～3h，直至玻璃液中气泡溢出，控制熔池各区域的温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液
自然对流，得到均匀玻璃液；
[0021] 待玻璃棉窖炉前炉中的玻璃液静止一段时间，直至温度降至1100℃～1150℃，得到均匀、纯净、透明的预处理玻璃液；
[0022] 步骤三、玻璃液纤维化过程：将该熔融态的玻璃液经漏板引入至1500转/分钟转速的离心机，再流入离心机底部的离心盘，经离心盘内的高速高温的燃气流作用下，使得该玻璃液从离心盘的侧壁小孔甩出，形成玻璃细流，从而将玻璃液纤维化，得到该超细玻璃微纤；
[0023] 本发明的有益效果：
[0024] 1、本发明通过使用含量为1～5份氧化硼的超细玻璃微纤的生产组分，避开氧化硼最佳成型区间5-9份的超细玻璃微纤的组分，且不影响以此玻璃纤维为芯材生产的真空绝热板的导热系数，使得本发明生产的超细玻璃微纤成功的绕开已有的发明专利，使得以该超细玻璃微纤为芯材的制备工艺，其生产的干法真空绝热板不会受现有产品专利的制约，提升了真空绝热板的生产效率，增强了其真空绝热的性能。
[0025] 2、本发明通过将破碎后的原料通过选粉分级机进行选粉，选出粒度合格的粉料，再通过螺旋泵送至指定的配合料均化仓进行贮存，提高了选粉效率，使得经过本制备方法制得的VIP芯材平均纤维直径细，抗潮湿性能好、导热系数低；
[0026] 3、通过裁切设备的侧面裁刀将该VIP芯材多余的侧边裁切掉，再通过冲压设备将该VIP芯材喷冲压平，从而形成平整均一、标准尺寸的干法芯材卷毡，实现了真空绝热板工业化生产。
具体实施方式
[0027] 下面将结合
实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板，由如下重量份的原料制成：
二氧化硅：65～70份；氧化铝：4.5～5.0份；氧化钙：1～2份；氧化镁：1～2份；氧化钾：0.5～1.5份；氧化钠：9～10份；氧化硼：1～5份；
[0029] 所述真空绝热板的制备过程如下：
[0030] 步骤一、原料选备过程：选取满足上述原料配比的石英砂、纯碱、长石粉、白云石、石灰石、硼砂、芒硝，经过破碎机处理至粒度＜40mm，将破碎后的原料通过选粉分级机进行选粉，转速为220±20r/min，过20目筛，选出粒度合格的粉料通过螺旋泵送至指定的配合料均化仓进行贮存，得到配合料；
[0031] 步骤二、原料熔制过程：
[0032] S1：将配合料均化仓中的配合料通过给料机投入熔窑中，在900℃～1000℃的范围内加热40～60min，得到硅
盐酸和游离二氧化硅不透明液体；
[0033] S2：继续在1250℃～1400℃的范围内加热40～60min，得到含有大量气泡不均匀的透明玻璃液；
[0034] S3：继续在1480℃～1530℃的范围内加热80～120min，玻璃液中气泡溢出，控制熔池各区域的温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均匀玻璃液；
[0035] S4：待玻璃棉窖炉前炉中的玻璃液冷却至1100℃～1150℃，得到均匀、纯净、透明的预处理玻璃液；
[0036] 步骤三、玻璃液纤维化过程：将该熔融态的玻璃液经漏板引入至1500转/分钟转速的离心机，再流入离心机底部的离心盘，经离心盘内的高速高温的燃气流作用下，使得该玻璃液从离心盘的侧壁小孔甩出，得到该超细玻璃微纤；
[0037] 步骤四、通过摇摆桶设备将喷甩的玻璃纤维收集至集棉的链板上，通过链板滚动，将收集好的超细玻璃微纤形成初步的干法芯材；
[0038] 步骤五、通过裁切设备和冲压设备，将初步的干法芯材制作成标准尺寸的干法芯材，再使用侧面裁刀将多余的侧边裁切掉，形成平整、均一的干法芯材卷毡，利用装袋设备和抽真空设备将制备好的芯材制作成VIP；
[0039] 其中，熔池分为五个区域，各区域的温度为：区域1：1480℃；区域2：1482℃；区域3：1484℃；区域4：1482℃；区域5：1480℃。
[0040] 其中，侧壁小孔的孔径约为0.6mm，离心盘内高速高温的燃气流温度为1950℃～2100℃，流速为550m/s～650m/s。
[0041] 使用含量为1～5份氧化硼的超细玻璃微纤的生产组分，避开氧化硼最佳成型区间5-9份的超细玻璃微纤的组分，且不影响以此玻璃纤维为芯材生产的真空绝热板的导热系数，使得本发明生产的超细玻璃微纤成功的绕开已有的发明专利，使得以该超细玻璃微纤为芯材的制备工艺，其生产的干法真空绝热板不会受现有产品专利的制约，提升了真空绝热板的生产效率，增强了其真空绝热的性能；
[0042] 将破碎后的原料通过选粉分级机进行选粉，选出粒度合格的粉料，再通过螺旋泵送至指定的配合料均化仓进行贮存，提高了选粉效率，使得经过本制备方法制得的VIP芯材平均纤维直径细，抗潮湿性能好、导热系数低；
[0043] 通过裁切设备的侧面裁刀将该VIP芯材多余的侧边裁切掉，再通过冲压设备将该VIP芯材喷冲压平，从而形成平整均一、标准尺寸的干法芯材卷毡，实现了真空绝热板工业化生产。
[0044] 实施例1
[0045] 一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板，由如下重量份的原料制成：二氧化硅：65～70份；氧化铝：4.5～5.0份；氧化钙：1～2份；氧化镁：1～2份；氧化钾：0.5～1.5份；氧化钠：9～10份；氧化硼：1～5份；
[0046] 步骤二、原料熔制过程：
[0047] S1：将配合料均化仓中的配合料通过给料机投入熔窑中，在950℃的范围内加热50min，得到硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；
[0048] S2：继续在1300℃的范围内加热50min，得到含有大量气泡不均匀的透明玻璃液；
[0049] S3：继续在1500℃的范围内加热100min，玻璃液中气泡溢出，控制熔池各区域的温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均匀玻璃液；
[0050] S4：待玻璃棉窖炉前炉中的玻璃液冷却至1130℃，得到均匀、纯净、透明的预处理玻璃液。
[0051] 实施例2
[0052] 一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板，由如下重量份的原料制成：二氧化硅：65～70份；氧化铝：4.5～5.0份；氧化钙：1～2份；氧化镁：1～2份；氧化钾：0.5～1.5份；氧化钠：9～10份；氧化硼：1～5份；
[0053] 步骤二、原料熔制过程：
[0054] S1：将配合料均化仓中的配合料通过给料机投入熔窑中，在980℃的范围内加热45min，得到硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；
[0055] S2：继续在1350℃的范围内加热45min，得到含有大量气泡不均匀的透明玻璃液；
[0056] S3：继续在1510℃的范围内加热90min，玻璃液中气泡溢出，控制熔池各区域的温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均匀玻璃液。
[0057] S4：待玻璃棉窖炉前炉中的玻璃液冷却至1120℃，得到均匀、纯净、透明的预处理玻璃液。
[0058] 实施例3
[0059] 一种以超细玻璃微纤为芯材的真空绝热板，由如下重量份的原料制成：二氧化硅：65～70份；氧化铝：4.5～5.0份；氧化钙：1～2份；氧化镁：1～2份；氧化钾：0.5～1.5份；氧化钠：9～10份；氧化硼：1～5份；
[0060] 步骤二、原料熔制过程：
[0061] S1：将配合料均化仓中的配合料通过给料机投入熔窑中，在930℃的范围内加热55min，得到硅盐酸和游离二氧化硅不透明液体；
[0062] S2：继续在1380℃的范围内加热55min，得到含有大量气泡不均匀的透明玻璃液；
[0063] S3：继续在1490℃的范围内加热110min，玻璃液中气泡溢出，控制熔池各区域的温度，使各区域产生温度差，依靠温差玻璃液自然对流，得到均匀玻璃液。
[0064] S4：待玻璃棉窖炉前炉中的玻璃液冷却至1140℃，得到均匀、纯净、透明的预处理玻璃液。
[0065] 对比例1
[0066] 市售真空绝热板。
[0067] 对实施例1～3和对比例1的市售真空绝热板通
过热流计测试冷端温度和热端温度，测出该真空绝热板的热阻和
传热系数)：
[0068] 纤维平均直径采用GB/T5480～2008测定；含
水率采用GB/T16400～2003测定；导热系数采用GB/T10294测定，测试结果如下表：
[0069] 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
纤维平均直径/μm 5 6 7 1
含水率/％ ≦1 ≦1 ≦1 ≦2.5
导热系数/w/m.k 0.037 0.038 0.041 0.045
[0070] 可知，实施例1～3制备得到的真空绝热板的纤维的平均直径为3～8μm；在温度(50+2)℃,
相对湿度(95+3)％,并具有空气缩环流动的
调温调湿箱内保湿(96+4)h,体积吸湿率≦5％，且该产品呈弱碱性，PH值为7.5～8.0,不会引起
铜，
钢或铝的锈蚀；结合对比例1，说明本发明超细玻璃微纤的纤维平均直径细、抗潮湿性能好、导热系数低，综合性能优异。
[0071] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本
说明书的内容，可作很多的
修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受
权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
