一種用于保溫絕熱的玻璃棉的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于保溫材料領(lǐng)域，涉及一種玻璃棉，更具體而言，本實(shí)用新型涉及一種用于保溫絕熱的玻璃棉。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃棉屬于玻璃纖維中的一個(gè)類別，是一種人造無機(jī)纖維。玻璃棉是將熔融玻璃纖維化，形成棉狀的材料，化學(xué)成分屬玻璃類，是一種無機(jī)質(zhì)纖維。具有成型性好、體積密度小、熱導(dǎo)率祗、保溫絕熱、吸音性能好、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定。
[0003]目前市場(chǎng)上的玻璃棉分白色的無甲醛玻璃棉和黃色的酚醛樹脂玻璃棉兩種。白色的無甲醛玻璃棉主要采用廢玻璃為原料，通過融化、離心，噴吹成棉，然后用無甲醛的丙烯酸樹脂為粘結(jié)劑，做成玻璃棉板。市場(chǎng)上其他的玻璃棉采用的粘結(jié)劑為酚醛樹脂顏色為黃色，為含甲醛不環(huán)保的玻璃棉制品。
[0004]據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)布的國(guó)家建筑節(jié)能專項(xiàng)計(jì)劃:“i 五”期間，我國(guó)執(zhí)行的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)主要為50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，“十一五”期末逐步提高到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的水平。“十二五”期間提出了新的規(guī)劃要求:到2015年，城鎮(zhèn)新建建筑執(zhí)行不低于65%的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，城鎮(zhèn)新建建筑95%達(dá)到建筑節(jié)能強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求。鼓勵(lì)北京、天津、上海、重慶四個(gè)直轄市和有條件的地區(qū)率先實(shí)施節(jié)能75%的標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的提高導(dǎo)致市場(chǎng)上現(xiàn)有的厚度為2cm的玻璃棉已無法滿足要求；而多數(shù)玻璃棉企業(yè)采用了增加玻璃棉厚度犧牲建筑有效體積的辦法，這勢(shì)必會(huì)對(duì)生產(chǎn)和安裝系統(tǒng)進(jìn)行大幅度調(diào)整，消耗大量的人力，物力，財(cái)力同時(shí)也與國(guó)家建筑節(jié)能的長(zhǎng)期規(guī)劃發(fā)展相悖，不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。另外對(duì)于空間狹小、管道復(fù)雜的部位的保溫目前還沒有合適的材料。因此，對(duì)于導(dǎo)熱系數(shù)低的玻璃棉仍存在需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種新的用于保溫絕熱的玻璃棉，其具有低導(dǎo)熱系數(shù)。
[0007]本實(shí)用新型提供的用于保溫絕熱的玻璃棉，其包含多根玻璃纖維，其中，相鄰兩根玻璃纖維之間具有納米粒子層；所述納米粒子的平均粒徑為大于0且小于等于lOOnm ;所述納米粒子中包含納米Si02;所述納米粒子層的厚度為所述玻璃纖維直徑的約1/30?約1/5。
[0008]優(yōu)選地，所述納米粒子的平均粒徑為大于0且小于等于約60nm。
[0009]優(yōu)選地，所述納米粒子的平均粒徑為約10nm?約20nm ;所述納米粒子層的厚度為所述玻璃纖維直徑的約1/20?約1/10。
[0010]優(yōu)選地，所述納米粒子中包含納米六1203;所述納米A1 203的平均粒徑為約30nm?約50nm ;所述納米A1203的重量為所述納米Si02重量的5%?10%。
[0011]優(yōu)選地，所述玻璃纖維的直徑為5 μ m?8 μ m。
[0012]優(yōu)選地，所述玻璃棉包含粘結(jié)劑；所述粘結(jié)劑的用量為所述玻璃纖維和納米粒子總重量的5%?15% ;所述粘結(jié)劑為丙烯酸樹脂粘結(jié)劑或酚醛樹脂粘結(jié)劑。
[0013]優(yōu)選地，所述納米粒子中摻和有紅外遮光劑粒子；所述紅外遮光劑粒子為SiC粒子、BN粒子、ZrSi04粒子或KT 6粒子；所述紅外遮光劑粒子的平均粒徑為約1.5 μπι?約5 μπι;所述紅外遮光劑與所述納米粒子中Si02的重量比為0.8?1.2:1。
[0014]優(yōu)選地，相鄰兩根玻璃纖維之間具有納米粒子層；所述玻璃纖維的直徑為5 μ m?8 μπι ;所述納米粒子的平均粒徑為約10nm?約20nm ;所述納米粒子層的厚度為所述玻璃纖維直徑的約1/20?約1/10 ;所述納米粒子中包含納米Si02、納米A1203和粘結(jié)劑，并摻和有紅外遮光劑粒子；所述納米A1203的平均粒徑為約30nm?約50nm，重量為納米S1 2重量的5%?10%;所述粘結(jié)劑的用量為所述玻璃纖維和納米粒子總重量的7%?12%，為丙烯酸樹脂粘結(jié)劑或酚醛樹脂粘結(jié)劑；所述紅外遮光劑粒子為SiC粒子，平均粒徑為約3 μ m，與Si02的重量比為1:1。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)的玻璃棉相比，在厚度相同的前提下，本實(shí)用新型的用于保溫絕熱的玻璃棉制成的保溫板可以顯著提高保溫板的保溫和絕熱效果。
【附圖說明】
[0016]圖1為背溫實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型的用于保溫絕熱的玻璃棉的相鄰兩根玻璃纖維之間具有納米粒子層的截面示意圖。
[0018]圖3為背溫實(shí)驗(yàn)結(jié)果的溫度曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例僅用于具體舉例和說明，不能構(gòu)成對(duì)于本實(shí)用新型的限制。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型提供的用于保溫絕熱的玻璃棉，其包含多根玻璃纖維，其中，相鄰兩根玻璃纖維之間具有納米粒子層。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“多根”指的是多于或等于2根。
[0022]所述納米粒子的平均粒徑為納米級(jí)，具有高的比表面積，容易附著在所述玻璃纖維的表面上。本實(shí)用新型的玻璃棉，通過相鄰兩根玻璃纖維之間具有納米粒子層，將現(xiàn)有技術(shù)的玻璃棉為玻璃纖維之間的面接觸改變?yōu)楸緦?shí)用新型的納米粒子之間的點(diǎn)接觸，從而可以顯著降低玻璃棉的熱傳導(dǎo)，從而使得玻璃棉具有低導(dǎo)熱系數(shù)。
[0023]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以達(dá)到上述效果的具有任何粒徑的納米粒子均適用于本實(shí)用新型。
[0024]優(yōu)選地，所述納米粒子的平均粒徑可以為大于0且小于等于約lOOnm。例如，可以為約 lnm、約 3nm、約 5nm、約 10nm、約 20nm、約 30nm、約 40nm、約 50nm、約 60nm、約 70nm、約80nm、約90nm或約lOOnm。當(dāng)所述納米粒子的平均粒徑為上述數(shù)值時(shí)，本實(shí)用新型玻璃棉的玻璃纖維與納米粒子之間以及納米粒子和納米粒子之間形成的空腔的體積小，其中的空氣分子基本上失去了自由流動(dòng)的能力而附著在空腔壁上，使得本實(shí)用新型的玻璃棉處于近似于真空狀態(tài)，從而可以降低玻璃棉的熱對(duì)流，從而使得玻璃棉具有低導(dǎo)熱系數(shù)。
[0025]更優(yōu)選地，所述納米粒子的平均粒徑可以為大于0且小于等于約60nm。例如，可以為約lnm、約3nm、約5nm、約10nm、約20nm、約30nm、約40nm、約50nm或約60nm。當(dāng)所述納米粒子的平均粒徑為上述數(shù)值時(shí)，本實(shí)用新型玻璃棉的玻璃纖維與納米粒子之間以及納米粒子和納米粒子之間形成的空腔的體積進(jìn)一步減小，其中的空氣分子進(jìn)一步失去了自由流動(dòng)的能力而附著在空腔壁上，使得本實(shí)用新型的玻璃棉進(jìn)一步處于近似于真空狀態(tài)，從而可以進(jìn)一步降低玻璃棉的熱對(duì)流。
[0026]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述納米粒子的平均粒徑可以為約10nm?約20nm。例如，可以為約 llnm、約 12nm、約 13nm、約 14nm、約 15nm、約 16nm、約 17nm、約 18nm、約 19nm 或約 20nm。當(dāng)所述納米粒子的平均粒徑為上述數(shù)值時(shí)，所述納米粒子在市場(chǎng)上可以容易地獲得且成本相對(duì)較低；從而使得所述玻璃棉在降低熱對(duì)流的同時(shí)也具有相對(duì)較低的成本。
[0027]優(yōu)選地，所述納米粒子層的厚度為所述玻璃纖維直徑的約1/30?約1/5。例如，可以為約1/30、1/25、1/20、1/10或1/5。所述納米粒子層太厚會(huì)使得成本增加，并且玻璃纖維之間的接觸面積增大會(huì)增加固體導(dǎo)熱，從而不利益導(dǎo)熱系數(shù)的降低。
[0028]更優(yōu)選地，所述納米粒子層的厚度為所述玻璃纖維直徑的約1/20?約1/10。例如，可以為約1/20、1/18、1/15、1/12或1/10。此時(shí)，所述納米粒子層不但可以避免過多的納米粒子團(tuán)聚從而使得導(dǎo)熱增加，還可以避免過少的納米粒子會(huì)使得玻璃纖維之間會(huì)接觸從而使得熱傳遞增加。
[0029]優(yōu)選地，所述納米粒子中包含納米Si02。所述納米Si02與玻璃棉的成分相同，性質(zhì)相似，兼容性好，并且價(jià)格便宜，適合工業(yè)化。
[0030]優(yōu)選地，所述納米粒子中進(jìn)一步包含納米A1203(納米三氧化二招)。所述納米Si02的比表面積大、自由能高，溫度高時(shí)容易團(tuán)聚。納米三氧化鋁具有較高的穩(wěn)定性，可以將納米Si02隔開從而有效阻止其團(tuán)聚。
[0031]優(yōu)選地，所述納米A1203的平均粒徑可以為約30nm?約50nm。如果粒徑太大，納米A1203自身會(huì)聚集；如果粒徑太小，成本太高。
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