一、真空绝热板的概述
1、发展概况
真空保温板是将具有良好隔热性能的芯材放入气体绝热结构中,然后密封而成的板。VIP的研发始于20世纪50年代,至今已有60多年的历史。最初使用硅粉作为芯材,70年代开始使用开孔泡沫.20世纪90年代以来,欧美许多大公司开展了VIP的研究,取得了丰富的科研成果。目前,VIP板已广泛应用于冰箱、冷藏车、冷藏集装箱、医疗保温盒、墙体保温等领域。例如,日本国内70%以上的冰箱保温层都使用了VIP板。在欧美等国,VIP板已广泛应用于冷藏车辆和船舶的运输保温箱中。
真空绝热板及芯材展示图
二、真空绝热板应用研究
1、保温效果
为了准确评价真空保温板隔热,我们专门做一套模具成型盒、真空保温板和绝热材料常用的硬质聚氨酯泡沫保温性能。
两个箱体尺寸完全相同,形状40 cm,保温层厚度4cm,盖子厚度7cm,一个是纯PU发泡,另一个是内壁嵌入1cm厚度的VIP板,然后用PU发泡。在实验过程中,这两个箱子安装了完全相同的冷源。将该箱放入恒温湿度测试仪,将试验机的温度设置为40℃,现在湿度为50。然后得到箱体内温度的连续变化曲线如下:
(1)在48小时的观察期内,VIP板箱体的冷却速度快于纯PU箱,箱内最低平衡温度远低于纯PU箱,说明VIP板大大提高了冷却速度,缩短了运行的等待时间,达到了同样的保温效果。使用的冷源远少于没有VIP的冷源。
(2)VIP板箱的冷却速度比纯PU板箱的冷却速度要慢,说明VIP板箱的冷却时间可以延长。因此,采用VIP板来加快冷却速度,缩短等待时间;降低回程温度速度,延长冷却时间;保证相同保温效果的前提下,可以大大降低能耗。
2、应用工艺
虽然VIP板具有优异的绝热性能,但由于其自身的结构特点和生产工艺等因素,VIP板的实际应用具有以下特点。
(1)VIP板结构比较特殊,在这个过程中不能切成各种规格和形状,只能根据应用情况已经确定好产品规格和大小
(2)VIP板的气体绝缘结构通常采用多层聚酯基膜,容易划伤和断裂,因此VIP板的应用通常需要额外的保护装置;
(3)薄膜强烈拉伸后,VIP板易产生气孔或破坏密封边缘。因此,VIP板不能在曲率半径太小的曲面上弯曲或使用;
(4)VIP板的边缘通常不光滑,因此板和板之间有很大的间隙。因此,VIP板经常被用作面板和传统的绝热材料,如硬质聚氨酯泡沫填充间隙,以防止热泄漏。
(5)由于生产设备的限制,目前国内VIP板的面积一般较小。当冷库、冷藏容器、墙体等墙体较大时,往往需要连接到一个大平面上。针对VIP存在的上述缺陷,在实际应用中必须采取相应的保护措施,以解决以下问题:
(1)将VIP板粘接剂粘在冷藏箱保温室内内外,然后将聚氨酯原液倒入保温空间,制成整个泡沫,填入保温腔中,并紧密包装VIP板。
(2)VIP板放置在矩形盒模具,注射液态聚氨酯泡沫成型,在这种情况下,聚氨酯泡沫是紧紧地勾在VIP板,模具后形成的聚氨酯与VIP板块复合板;