一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制作方法

1.本发明属于气凝胶保温棉技术领域，具体为一种气凝胶熔喷双组份保温棉。


背景技术：

2.气凝胶是一种固体多微孔物质，加入气凝胶做成的熔喷双组份保温棉具有质轻、保温、隔热、隔音、阻燃、防水、过滤等特点。民用方面：鞋材、服饰、家纺等；军工方面：保暖衣、被褥、睡袋、帐篷等；工业方面：汽车隔音、空气过滤、装饰材料等。


技术实现要素：

3.该项技术制作的气凝胶熔喷双组份保温棉是以气凝胶中空螺旋聚酯纤维丝为“骨架”，和3～5μm的气凝胶超细熔喷纤维丝进行黏连，形成立体三维空间的单“羽片”，将这些无数的单“羽片”通过棉网成型装置叠加黏连覆盖，进行冷却固化，形成气凝胶熔喷双组份保温棉网。将该初始棉网通过两种工艺路径：热熔压花工艺，和无纺布+棉网超声波复合工艺，形成气凝胶熔喷双组份保温棉。这种工艺做出的气凝胶熔喷双组份保温棉的气凝胶颗粒熔融于纤维丝内部，不会脱落，保温率高,经检测15mm厚度的气凝胶熔喷双组份保温棉导热系数仅为0.026w/m.k（羽绒导热系数0.055w/m.k，空气导热系数0.024w/m.k）。
4.本发明的目的在于克服其他现有技术的不足，从而提供一种气凝胶熔喷双组份保温棉。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，步骤如下：第一步：将气凝胶粉体融入聚丙烯熔体内部，形成气凝胶聚丙烯超细纤维。（图1）第二步：将气凝胶粉体融入聚酯熔体内部，形成气凝胶中空螺旋聚酯纤维。（图2）第三步：将气凝胶聚丙烯超细纤维和气凝胶中空螺旋聚酯纤维通过熔融黏连交织，形成单“羽片”。（图3）第四步：将这些无数的单“羽片”通过棉网成型装置叠加黏连覆盖，形成气凝胶熔喷双组份保温棉网。（图4）第五步：将气凝胶熔喷双组份保温棉网进行负压冷却固化，经过热熔压花工艺和无纺布+棉网超声波复合工艺，形成气凝胶熔喷双组份保温棉。（图6，图8）本发明达到的技术效果：克服了气凝胶保温棉在使用的过程中，气凝胶颗粒脱落造成保温效果衰减的情况，以及气凝胶颗粒脱落飘散在空气中，造成环境污染，并对人体造成伤害的情况。
5.气凝胶熔喷双组份保温棉的保温原理：气凝胶熔喷双组份保温棉纤维内部含有直径约20nm气凝胶多微孔和双组份纤维形成的“羽片”之间的微小空气室，这种“两居室”的立体空间可以锁住更多的空气，形成多孔轻质的气凝胶棉网。这些无数的气凝胶多微孔和超细纤维丝中的空气室，可以有效阻断热传导，热对流和热辐射。
附图说明
6.图1是气凝胶聚丙烯超细纤维剖面的示意图；图2是气凝胶中空螺旋聚酯纤维的示意图；图3是气凝胶聚丙烯超细纤维+气凝胶中空螺旋聚酯纤维黏连交织“羽片”示意图；图4是气凝胶熔喷双组份“羽片”叠加黏覆盖连成为气凝胶熔喷双组份保温棉网过程示意图；图5是气凝胶熔喷双组份保温棉截面示意图；图6是气凝胶熔喷双组份保温棉超声波复合示意图；图7是气凝胶熔喷双组份保温棉压花形成过程示意图；图8是气凝胶熔喷双组份保温棉压花示意图。


技术特征：
1.一种气凝胶熔喷双组份保温棉（1）的制备方法，其特征在于：将气凝胶聚丙烯超细纤维（2）和气凝胶中空螺旋聚酯纤维(3)通过熔融熔喷混合黏连交织成“羽片”状的结构（4），将无数的单“羽片”通过棉网成型装置进行叠加黏连（5），冷却固化后，形成气凝胶熔喷双组份保温棉网（6），所述气凝胶熔喷双组份保温棉（1）由气凝胶熔喷双组份保温棉网（6）通过热熔压花（7）工艺，和无纺布+棉网超声波复合（8）工艺而成。2.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征在于：所述气凝胶熔喷双组份保温棉（1）是由气凝胶熔喷双组份保温棉网（6）通过热熔压花（7）工艺，或者上下两层无纺布+棉网超声波复合（8）直接成型。3.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征在于：所述气凝胶聚丙烯超细纤维（2），将直径1-7μm的气凝胶颗粒混融在直径3-5μm的聚丙烯超细纤维内部。4.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征在于：所述气凝胶中空螺旋聚酯纤维（3），为中空螺旋状，将直径1-7μm的气凝胶颗粒混融在直径28μm的中空螺旋聚酯纤维内部。5.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征结构在于：“羽片”状的结构（4）是由垂直方向喷出无数根气凝胶聚丙烯超细纤维（2）和水平方向喷出气凝胶中空螺旋聚酯纤维（3）交织黏连，在纤维黏连点的网格间构成无数的微小空气室。6.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征在于：棉网成型装置（5）将无数带有微小空气室的“羽片”进行叠加、黏连、覆盖、冷却固化，形成初始气凝胶熔喷双组份保温棉网。7.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征在于：热熔压花工艺（7）是将气凝胶熔喷双组份保温棉网送入设计花纹的热轧辊，经过工艺温度压制成型，压花成型后切除两侧保温效果不均匀部分，通过自动绕卷，形成1.55m幅宽的气凝胶熔喷双组份保温棉。8.根据权利要求1所述的一种气凝胶熔喷双组份保温棉的制备方法，其特征在于：无纺布+棉网超声波复合（8）是将气凝胶熔喷双组份保温棉网和无纺布同时进行超声波花纹工艺复合，复合完成后切除两侧保温效果不均匀的部分，形成1.55m幅宽的气凝胶熔喷双组份保温棉。

技术总结
本发明公开了一种气凝胶熔喷双组份保温棉，属于气凝胶保温棉领域。步骤如下：将气凝胶聚丙烯超细纤维和气凝胶中空螺旋聚酯纤维通过熔融热气流拉伸，空中悬浮黏连交织形成立体三维结构的单“羽片”，将这些无数的单“羽片”收集叠加黏连冷却固化，形成气凝胶熔喷双组份保温棉网。本发明达到的技术效果：将气凝胶纳米颗粒熔融在纤维的内部，降低了纤维的导热系数，阻隔了热量的传导；气凝胶超细纤维形成致密棉网，阻隔了热量的辐射和对流，提高了气凝胶保温棉的保温效果。其他将气凝胶颗粒黏附在纤维表面的工艺:保温效果差，气凝胶颗粒易脱落，对环境和人体造成危害。本发明适用范围：该产品可用于服饰、家纺、军工、帐篷、汽车隔音、装饰材料等。饰材料等。


技术研发人员：张学朋
受保护的技术使用者：张学朋
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/10/11