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一种绝热制品及其制备方法

阅读：31发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种绝热制品及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种绝热制品，包括：纤维布袋，所述纤维布袋一个侧面的材质为高硅氧玻璃纤维布，另一个侧面的材质为无碱玻璃纤维布；缝制在所述纤维布袋中的绝热物料。本发明提供的绝热制品在使用过程中，将绝热制品高硅氧玻璃纤维布的一面贴近蓄热体，经过绝热物料的隔热，绝热制品冷面即无碱玻璃纤维布的一面温度可以保证低于600℃，确保无碱玻璃纤维布不会脆化损坏。本发明提供的绝热制品可长期使用在蓄能式电采暖装备上，长期在750℃的环境下绝热制品的包覆材料无烟无味且不会损坏，同时本发明提供的绝热制品的生产成本较低。本发明还提供了一种绝热制备的制备方法。，下面是一种绝热制品及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种绝热制品，包括：
纤维布袋，所述纤维布袋一个侧面的材质为高硅氧玻璃纤维布，另一个侧面的材质为无碱玻璃纤维布；
缝制在所述纤维布袋中的绝热物料。
2.根据权利要求1所述的绝热制品，其特征在于，所述高硅氧玻璃纤维布的厚度为0.15～0.25mm。
3.根据权利要求1所述的绝热制品，其特征在于，所述无碱玻璃纤维布的厚度为0.15～
0.25mm。
4.根据权利要求1所述的绝热制品，其特征在于，所述绝热物料包括：
气相SiO2、短切纤维和遮光剂。
5.根据权利要求4所述的绝热制品，其特征在于，所述气相SiO2的堆积密度为0.04～
3
0.06g/cm；所述气相SiO2的平均粒径为20～30nm。
6.根据权利要求4所述的绝热制品，其特征在于，所述短切纤维的平均直径为2～4μm，所述短切纤维的平均长度为2～5mm。
7.根据权利要求4所述的绝热制品，其特征在于，所述遮光剂为红外遮光剂；
所述红外遮光剂的平均粒径为2～3微米。
8.根据权利要求7所述的绝热制品，其特征在于，所述红外遮光剂选自碳化硅、锆英粉、钛白粉和炭黑中的一种或几种。
9.一种权利要求1所述的绝热制品的制备方法，包括：
将绝热物料缝制在纤维布袋内，得到袋装产品；
将所述袋装产品压制成型，得到绝热制品。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述压制成型的压力为5～10MPa；
所述压制成型过程中的保压时间为1～3min。

说明书全文

一种绝热制品及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及绝热技术领域，尤其涉及一种绝热制品及其制备方法。

背景技术

[0002] 按照国家大气污染防治工作部署，为改善大气环境污染，减少雾霾的天气，“煤改电”被列为大气污染防治的重点措施之一。2017年，京津冀、东三省、长三角、珠三角、西北等地区推进城乡“煤改电”工作相继在全国的试点全面铺开。科学选择“煤改电”的路径有：空气源热泵、蓄能式电暖设备、蓄能式发电电缆、大型热库、地源热泵、其他高效能节能环保电采暖设备，此项工程由政府主导、国家补贴的国家战略。针对“煤改电”国家战略的实施，在国内运用清洁型能源“电”转换成热能的环保采暖项目应运而生，现京津冀地区实施的最早，是蓄能式电采暖设备应用最广的地区之一。

[0003] 蓄能式电采暖设备最高运行温度为750℃，内部需要用到绝热耐火材料。传统绝热耐火材料导热系数高，导致蓄能式电采暖设备外壁温度过高，易引发人员烫伤等问题。因此，如何有效解决蓄能式电采暖设备外壁温度过高的问题成为本领域技术人员研究的热点。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种绝热制品及其制备方法，本发明提供的绝热制品具有高效绝热性能。

[0005] 本发明提供了一种绝热制品，包括：

[0006] 纤维布袋；

[0007] 缝制在所述纤维布袋中的绝热物料。

[0008] 在本发明中，所述纤维布袋一个侧面的材质为高硅氧玻璃纤维布，所述纤维布袋的另一个侧面的材质为无碱玻璃纤维布。在本发明中，所述纤维布袋优选采用高硅氧玻璃纤维线缝制得到，即采用高硅氧玻璃纤维线将一片高硅氧纤维布和一片无碱玻璃纤维布缝制成布袋。在本发明中，所述高硅氧玻璃纤维线的耐温性能优选＞1000℃；所述高硅氧玻璃纤维缝线的线径优选为0.5～1.5mm，更优选为0.8～1.2mm，最优选为1mm。在本发明中，所述高硅氧玻璃纤维线优选不含有机成分。

[0009] 本发明对所述纤维布袋的形状没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的矩形布袋即可。在本发明中，所述纤维布袋为袋状，其在使用过程中呈现出两个较大的平面，如前后两面或上下两面，本发明中纤维布袋的一个侧面指的是纤维布袋使用过程中呈现出的一个较大的平面，另一个侧面指的纤维布袋使用过程中呈现出的另一个较大的平面。

[0010] 在本发明中，所述高硅氧玻璃纤维布的耐温性能＞1000℃。在本发明中，所述高硅氧玻璃纤维布的厚度优选为0.15～0.25mm，更优选为0.18～0.22mm，最优选为0.2mm；所述无碱玻璃纤维布的厚度优选为0.15～0.25mm，更优选为0.18～0.22mm，最优选为0.2mm。在本发明中，所述高硅氧玻璃纤维布和无碱玻璃纤维布优选均不含有机成分。

[0011] 在本发明中，所述绝热物料优选包括：

[0012] 气相SiO2、短切纤维和遮光剂。

[0013] 在本发明中，所述气相SiO2的堆积密度优选为0.04～0.06g/cm3，更优选为0.05g/cm3；所述气相SiO2的平均粒径优选为20～30nm，更优选为22～28nm，最优选为24～26nm。

[0014] 在本发明中，所述短切纤维优选为无机短切纤维。在本发明中，所述无机短切纤维优选为经过短切处理的无机纤维，更优选为经过短切处理的无碱玻璃纤维、玄武岩纤维、硅酸铝纤维、多晶莫来石纤维和高硅氧纤维中的一种或几种。在本发明中，所述短切纤维的平均直径优选为2～4μm，更优选为2.5～3.5μm，最优选为3μm；所述短切纤维的平均长度优选为2～5mm，更优选为3～4mm，最优选为3.5mm。

[0015] 在本发明中，所述遮光剂优选为红外遮光剂。在本发明中，所述红外遮光剂的平均粒径优选为2～3μm，更优选为2.2～2.8μm，最优选为2.4～2.6μm。在本发明中，所述红外遮光剂优选选自碳化硅、锆英粉、钛白粉和炭黑中的一种或几种。

[0016] 在本发明中，所述绝热物料中气相SiO2的重量份数优选为60～80份，更优选为65～75份，最优选为70份；所述短切纤维的重量份数优选为5～10份，更优选为6～9份，最优选为7～8份；所述遮光剂的重量份数优选为15～30份，更优选为20～25份。

[0017] 本发明提供的绝热制品在使用时，使其高硅氧玻璃纤维布的一面贴近蓄热体，经过一定厚度的纳米微孔绝制品(绝热物料)的隔热，绝热制品的冷面即无碱玻璃纤维布的一面温度可以保证低于600℃，确保冷面的无碱玻璃纤维布不会脆化损坏。

[0018] 本发明提供了一种上述技术方案所述的绝热制品的制备方法，包括：

[0019] 将绝热物料缝制在纤维布袋内，得到袋装产品；

[0020] 将所述袋装产品压制成型，得到绝热制品。

[0021] 在本发明中，所述绝热物料和纤维布袋与上述技术方案所述的绝热物料和纤维布袋一致，在此不再赘述。

[0022] 在本发明中，所述绝热物料的制备方法优选为：

[0023] 将气相SiO2、短切纤维和遮光剂混合均匀，得到绝热物料。

[0024] 在本发明中，所述混合优选在高速搅拌机中进行，所述搅拌的速度优选为500～1000rpm，更优选为600～900rpm，最优选为700～800rpm；所述搅拌的时间优选为10～
20min，更优选为12～18min，最优选为14～16min。

[0025] 本发明对所述绝热物料的用量以及纤维布袋的尺寸没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际需要按预先设定好的产品规格、容重称取相应重量的绝热物料放入预制好的纤维布袋内。

[0026] 在本发明中，所述缝制采用的线料优选为高硅氧玻璃纤维线，所述高硅氧玻璃纤维线与上述技术方案所述高硅氧玻璃纤维线一致，在此不再赘述。在本发明中，优选将绝热物料放入纤维布袋内，利用高硅氧玻璃纤维线采用工业缝纫机对纤维布袋封口，将绝热物料缝制在纤维布袋内。

[0027] 在本发明中，所述压制成型优选采用液压装置压制成型，优选将所述袋装产品放入液压机的模具内。在本发明中，所述压制成型的压力优选为5～10MPa，更优选为6～9MPa，最优选为7～8MPa；所述压制成型过程中的保压时间优选为1～3min，更优选为1.5～2.5min，最优选为2min。

[0028] 本发明提供的绝热制品为一种纳米微孔绝热制品，其导热系数是传统绝热耐火材料的1/4～1/3，具有极佳的绝热效果。现有技术的绝热制品通常采用塑料薄膜、自粘铝箔和无碱玻璃纤维布等方式包覆，蓄能式电采暖设备为家用电器设备，750℃的高温下，塑料薄膜和自粘铝箔会冒烟并散发出刺鼻气味，严重影响用户体验，同时会污染环境，危害人体健康；无碱玻璃纤维布虽然在高温下无烟无味，但当使用温度超过600℃时会逐渐熔融，当温度下降后会脆化粉碎，同样会影响用户体验。本发明提供的绝热制品适用于家电行业使用。本发明提供的绝热制品采用预先缝制好的纤维布袋盛放纳米微孔绝热制品预混料，纤维布袋的一面使用耐温高达1000℃的高硅氧玻璃纤维布，另一面使用无碱玻璃纤维布，使用高硅氧玻璃纤维线缝制，通过压制成型制备出可适用于家电行业的高效绝热的纳米微孔绝热制品。本发明提供的绝热制品可长期使用在蓄能式电采暖装备上，本发明提供的绝热制品长期在750℃的环境下其包覆材料无烟无味且不会损坏，同时本发明提供的绝热制品的生产成本较低。

具体实施方式

[0029] 下面将对本发明实施例中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经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 本发明以下实施例所制备的绝热制品的尺寸均为300×300×20mm，所用的原料均为市售商品。

[0031] 实施例1

[0032] 称取60重量份的气相SiO2、30重量份的碳化硅和10重量份的短切无碱玻璃纤维，将搅拌速度设定为500rpm，搅拌20min，得到混合料；其中气相SiO2堆积密度为0.04g/cm3，平均粒径为20nm；碳化硅平均粒径为3μm；短切无碱玻璃纤维平均直径为2μm，平均长度为5mm。

[0033] 将所述混合物料按预先设定好的产品规格、容重称取放入预制好的纤维布袋内；所述纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线缝制，所述纤维布袋到的一面使用高硅氧玻璃纤维布，另一面使用无碱玻璃纤维布；使用工业缝纫机对纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线进行缝制封口，得到袋装产品；其中高硅氧玻璃纤维线线径为0.5mm；高硅氧玻璃纤维布和无碱玻璃纤维布的厚度均为0.15mm。

[0034] 将所述袋装产品放入液压机的模具内，启动液压机，进行压制成型，制备出适用于家电行业的纳米微孔绝热制品，所述压制成型过程中的压力为5MPa，保压时间为3min。

[0035] 实施例2

[0036] 称取70重量份的气相SiO2、23重量份的锆英粉和7重量份的短切高硅氧玻璃纤维，3
将搅拌速度设定为800rpm，搅拌15min，得到混合料；其中气相SiO2堆积密度为0.05g/cm ，平均粒径为25nm；锆英粉的平均粒径为2.5μm；短切高硅氧玻璃纤维的平均直径为3μm，平均长度为3mm。

[0037] 将所述混合物料按预先设定好的产品规格、容重称取放入预制好的纤维布袋内；所述纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线缝制，所述纤维布袋的一面使用高硅氧玻璃纤维布，另一面使用无碱玻璃纤维布；使用工业缝纫机对纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线进行缝制封口，得到袋装产品；其中高硅氧玻璃纤维线的线径为1mm；高硅氧玻璃纤维布和无碱玻璃纤维布的厚度均为0.2mm。

[0038] 将所述袋装产品放入液压机的模具内，启动液压机，进行压制成型，制备出适用于家电行业的纳米微孔绝热制品，压制过程中的压力为8MPa，保压时间为2min。

[0039] 实施例3

[0040] 称取80重量份的气相SiO2、15重量份的钛白粉和5重量份的短切多晶莫来石纤维，将搅拌速度设定为1000rpm，搅拌10min，得到混合料；其中气相SiO2堆积密度为0.06g/cm3，平均粒径为30nm；钛白粉的平均粒径为2μm；短切多晶莫来石纤维的平均直径为4μm，平均长度为2mm。

[0041] 将所述混合物料按预先设定好的产品规格、容重称取放入预制好的纤维布袋内；所述纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线缝制，所述纤维布袋的一面使用高硅氧玻璃纤维布，另一面使用无碱玻璃纤维布；使用工业缝纫机对纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线进行缝制封口，得到袋装产品；其中，高硅氧玻璃纤维线线径为1.5mm；高硅氧玻璃纤维布和无碱玻璃纤维布的厚度均为0.25mm。

[0042] 将所述袋装产品放入液压机的模具内，启动液压机，进行压制成型，制备出适用于家电行业的纳米微孔绝热制品，所述压制成型过程中的压力为10MPa，保压时间为1min。

[0043] 比较例1

[0044] 称取70重量份的气相SiO2、23重量份的锆英粉和7重量份的短切高硅氧玻璃纤维，将搅拌速度设定为800rpm，搅拌15min，得到混合料；其中气相SiO2堆积密度为0.05g/cm3，平均粒径为25nm；锆英粉的平均粒径为2.5μm；短切高硅氧玻璃纤维的平均直径为3μm，平均长度为3mm。

[0045] 将所述混合物料按预先设定好的产品规格、容重称取放入预制好的无碱玻璃纤维布袋内；使用工业缝纫机对纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线进行缝制封口，得到袋装产品；其中高硅氧玻璃纤维线的线径为1mm；无碱玻璃纤维布的厚度为0.2mm。

[0046] 将所述袋装产品放入液压机的模具内，启动液压机，进行压制成型，制备出纳米微孔绝热制品，所述压制成型过程中的压力为8MPa，保压时间为2min。

[0047] 比较例2

[0048] 称取70重量份的气相SiO2、23重量份的锆英粉和7重量份的短切高硅氧玻璃纤维，将搅拌速度设定为800rpm，搅拌15min，得到混合料；其中气相SiO2堆积密度为0.05g/cm3，平均粒径为25nm；锆英粉平均粒径为2.5μm；短切高硅氧玻璃纤维平均直径为3μm，平均长度为3mm。

[0049] 将所述混合物料按预先设定好的产品规格、容重称取放入预制好的高硅氧玻璃纤维布袋内；使用工业缝纫机对纤维布袋使用高硅氧玻璃纤维线进行缝制封口，得到袋装产品；其中高硅氧玻璃纤维线的线径为1mm；高硅氧玻璃纤维布的厚度为0.2mm。

[0050] 将所述袋装产品放入液压机的模具内，启动液压机，进行压制成型，制备出纳米微孔绝热制品，所述压制成型过程中的压力为8MPa，保压时间为2min。

[0051] 实施例4

[0052] 对本发明实施例和比较例制备得到的绝热制品进行体积密度(排水法检测)、在蓄能式电采暖设备内试用96h后纤维布状况(电采暖设备工作时温度达到750℃，本发明实施例制备的绝热制品使用时将高硅氧玻璃纤维布的一面接触电暖设备的发热体)和生产成本进行检测，检测结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备得到的绝热制品的性能检测结果。

[0053] 表1为本发明实施例和比较例制备得到的绝热制品的性能检测结果

[0054]

[0055] 从表1可以看出，本发明实施例制备得到的绝热制品的生产成本适中，应用于家用电器设备中，其包覆材料不会脆化破损，可以保持较好的完整性。比较例1制备的绝热制品虽然生产成本相对较低，但使用过程中易脆化破损，严重影响使用效果和体验；比较例2制备的绝热产品虽然使用过程中包覆材料不会脆化破损，但生产成本高，客户难以接受，不利于推广使用。

[0056] 由以上实施例可知，本发明提供了一种绝热制品，包括：纤维布袋，所述纤维布袋一个侧面的材质为高硅氧玻璃纤维布，另一个侧面的材质为无碱玻璃纤维布；缝制在所述纤维布袋中的绝热物料。本发明提供的绝热制品在使用过程中，将绝热制品高硅氧玻璃纤维布的一面贴近蓄热体，经过绝热物料的隔热，绝热制品冷面即无碱玻璃纤维布的一面温度可以保证低于600℃，确保无碱玻璃纤维布不会脆化损坏。本发明提供的绝热制品可长期使用在蓄能式电采暖装备上，长期在750℃的环境下绝热制品的包覆材料无烟无味且不会损坏，同时本发明提供的绝热制品的生产成本较低。本发明还提供了一种绝热制备的制备方法。

[0057] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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