(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710650111.0
(22)申请日 2017.08.02
地址 230000 安徽省合肥市经济技术开发
区繁华大道北，芙蓉路东铂爵公馆1幢
1503室
(72)发明人 周青松
(74)专利代理机构 合肥道正企智知识产权代理
有限公司 34130
代理人 武金花
(51)Int.Cl.
D21H 27/00(2006.01)
D21H 13/40(2006.01)
D21F 11/00(2006.01)
C03B 37/02(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种用于低温储罐的绝热纸
的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：（1）玻
璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别
熔化后，用火焰将玻璃丝制成1µm以下的高碱玻
璃纤维和无碱玻璃纤维；（2）纤维混合打浆：将无
碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维在加有硫酸的水溶
液中进行打浆分散；（3）成型脱水：将混合浆料稀
释至，除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿
纸，抽吸脱水；（4）干燥：将湿纸于烘箱中干燥12
～16小时，得到该绝热纸。本发明的绝热纸具有
导热系数低、接触热阻大、均匀性好、真空放气率
低、平均质量轻、允许工作温度范围宽、遇明火不
会燃烧等优点，
是低温储罐首选的绝热材料。权利要求书1页 说明书4页CN 107354818 A 2017.11.17
C N 107354818
A
1.一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）玻璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别熔化后，经过直径大小为 0.5～1mm的排列漏孔
下丝，再在1600～1800℃高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成1µm以下的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维；
（2）纤维混合打浆：将平均直径为0.2～0.3µm的无碱玻璃纤维和平均直径为0.3～0.5µm的高碱玻璃纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为2.5～
3.5%，打浆度为50～52°SR，酸度为pH 3.0～3.5；
（3）成型脱水：将混合浆料稀释至质量浓度为0.2～0.3%，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa 的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜10%；
（4）干燥：将湿纸于烘箱中干燥12～16小时，得到该绝热纸。
2.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述步骤
（1）拉丝直径控制在15～30µm，拉丝速度为2.5～3.5m/min。
3.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述步骤
（1）燃烧室的喷嘴宽度为6～12mm，喷吹气流速度为800～1000m/s。
4.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述步骤
（2）无碱玻璃纤维的质量百分比为60～80%，高碱玻璃纤维的质量百分比为20～40%。
5.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述步骤
（2）硫酸水溶液的质量浓度为5～10%。
6.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述高碱玻璃球的熔化温度为1200～1400℃，所述无碱玻璃球的熔化温度为1500～1600℃。
7.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述步骤
（3）抽吸脱水处理时，分三阶段真空抽吸，第一阶段的真空度为0.1～0.2MPa，第二阶段的真空度为0.2～0.25MPa，第三阶段的真空度为0.4～0.5MPa。
8.根据权利要求1所述的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，其特征在于，所述步骤
（4）干燥具体分三阶段干燥，第一阶段的温度为160～180℃，保温1～2小时；第二阶段的温度为 140～160℃，保温2～3小时；第三阶段的温度为 120～150℃，干燥至最终产品含水量小于0.06%。
权 利 要 求 书1/1页CN 107354818 A
一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺
技术领域
[0001]本发明涉及绝热纸技术领域，具体涉及一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺。
背景技术
[0002]随着低温绝热技术的推广应用，对绝热容器的性能也提出更多更高的要求，尤其对于气化潜热小的低温液体，为了提高低温液体的储存效率，尽量减少低温液体在存储和运输过程中的热量损失，需要提高绝热材料的隔热性能。玻璃纤维纸是低温绝热中应用较为广泛的绝热材料，一般是作为真空多层绝热中的间隔材料使用，玻璃纤维隔热纸对多层绝热结构的隔热效果起到了至关重要的作用。
[0003]目前常用的保温材料有聚氨酯泡沫保温材料、聚氯乙烯保温材料和普通玻璃、保温棉等，但是上述保温材料的比表面积比较小，因此导热系数大，保温效果有限，不能作为深冷绝热材料使用。
发明内容
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，该绝热纸具有导热系数低、接触热阻大、均匀性好、真空放气率低、平均质量轻、允许工作温度范围宽、遇明火不会燃烧等优点，可以用于液氧、液氮、液氢、液化天然气、液氩等深冷液体储运容器，是低温储罐首选的绝热材料。
[0005]本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，包括以下步骤：
（1）玻璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别熔化后，经过直径大小为 0.5～1mm的排列漏孔下丝，再在1600～1800℃高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成1µm以下的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维；
（2）纤维混合打浆：将平均直径为0.2～0.3µm的无碱玻璃纤维和平均直径为0.3～0.5µm的高碱玻璃纤维在加有硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为2.5～3.5%，打浆度为50～52°SR，酸度为pH 3.0～3.5；
（3）成型脱水：将混合浆料稀释至质量浓度为0.2～0.3%，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa 的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜10%；
（4）干燥：将湿纸于烘箱中干燥12～16小时，得到该绝热纸。
[0006]优选地，所述步骤（1）拉丝直径控制在15～30µm，拉丝速度为2.5～3.5m/min。[0007]优选地，所述步骤（1）燃烧室的喷嘴宽度为6～12mm，喷吹气流速度为800～1000m/ s。
[0008]优选地，所述步骤（2）无碱玻璃纤维的质量百分比为60～80%，高碱玻璃纤维的质量百分比为20～40%。
[0009]优选地，所述步骤（2）硫酸水溶液的质量浓度为5～10%。
[0010]优选地，所述高碱玻璃球的熔化温度为1200～1400℃，所述无碱玻璃球的熔化温度为1500～1600℃。
[0011]优选地，所述步骤（3）抽吸脱水处理时，分三阶段真空抽吸，第一阶段的真空度为0.1～0.2MPa，第二阶段的真空度为0.2～0.25MPa，第三阶段的真空度为0.4～0.5MPa。[0012]优选地，所述步骤（4）干燥具体分三阶段干燥，第一阶段的温度为160～180℃，保温1～2小时；第二阶段的温度为 140～160℃，保温2～3小时；第三阶段的温度为 120～150℃，干燥至最终产品含水量小于0.06%。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，包括玻璃纤维的制备、纤维混合打浆、成型脱水、干燥等几个步骤，该绝热纸具有导热系数低、接触热阻大、均匀性好、真空放气率低、平均质量轻、允许工作温度范围宽、遇明火不会燃烧等优点，可以用于液氧、液氮、液氢、液化天然气、液氩等深冷液体储运容器，是低温储罐首选的绝热材料。
[0014]（2）本发明的用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，以平均直径为0.1～0.5µm的超细玻璃纤维为原料，经过造纸成型制得低温瓶绝热纸；由于本发明所用纤维的平均直径小于0.5µm，其中最细的纤维平均直径低于0.1µm，这是其它相关保温材料无法达到的纤维平均直径，因此由制得的低温瓶绝热纸的比表面积大、导热系数低、保温效果好，并且由于采用造纸成型工艺，使其具有表面平整、密度紧凑、质量稳定、导热系数均匀等优点。
具体实施方式
[0015]以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
[0016]实施例1
一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，包括以下步骤：
（1）玻璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别熔化后，经过直径大小为 0.5mm 的排列漏孔下
丝，拉丝直径控制在15～30µm，拉丝速度为2.5～3.5m/min；再在1680℃高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成1µm以下的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维；燃烧室的喷嘴宽度为6～12mm，喷吹气流速度为800～1000m/s。其中，高碱玻璃球的熔化温度为1200～1400℃，无碱玻璃球的熔化温度为1500～1600℃。
[0017]（2）纤维混合打浆：将质量百分比为80%，平均直径为0.2～0.3µm的无碱玻璃纤维和质量百分比为20%，平均直径为0.3～0.5µm的高碱玻璃纤维在加有质量浓度为7%硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为2.8%，打浆度为50～52°SR，酸度为pH 3.0～3.5；
（3）成型脱水：将混合浆料稀释至质量浓度为0.2～0.3%，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜10%；其中，抽吸脱水处理分三个阶段真空抽吸，第一阶段的真空度为0.15MPa，第二阶段的真空度为0.22MPa，第三阶段的真空度为0.46MPa。
[0018]（4）干燥：将湿纸于烘箱中干燥12～16小时，得到该绝热纸。其中，干燥具体分三阶段干燥，第一阶段的温度为160℃，保温2小时；第二阶段的温度为160℃，保温2.2小时；第三阶段的温度为 146℃，干燥至最终产品含水量小于0.06%。
[0019]实施例2
一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，包括以下步骤：
（1）玻璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别熔化后，经过直径大小为 0.7mm 的排列漏孔下丝，拉丝直径控制在15～30µm，拉丝速度为2.5～3.5m/min；再在1720℃高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成1µm以下的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维；燃烧室的喷嘴宽度为6～12mm，喷吹气流速度为800～1000m/s。其中，高碱玻璃球的熔化温度为1200～1400℃，无碱玻璃球的熔化温度为1500～1600℃。
[0020]（2）纤维混合打浆：将质量百分比为75%，平均直径为0.2～0.3µm的无碱玻璃纤维和质量百分比为24%，平均直径为0.3～0.5µm的高碱玻璃纤维在加有质量浓度为10%硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为3.5%，打浆度为50～52°SR，酸度为pH 3.0～3.5；
（3）成型脱水：将混合浆料稀释至质量浓度为0.2～0.3%，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa 的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜10%；其中，抽吸脱水处理分三个阶段真空抽吸，第一阶段的真空度为0.18MPa，第二阶段的真空度为0.21MPa，第三阶段的真空度为0.45MPa。
[0021]（4）干燥：将湿纸于烘箱中干燥12～16小时，得到该绝热纸。其中，干燥具体分三阶段干燥，第一阶段的温度为180℃，保温1小时；第二阶段的温度为160℃，保温2小时；第三阶段的温度为 140℃，
干燥至最终产品含水量小于0.06%。
[0022]实施例3
一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，包括以下步骤：
（1）玻璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别熔化后，经过直径大小为 0.8mm 的排列漏孔下丝，拉丝直径控制在15～30µm，拉丝速度为2.5～3.5m/min；再在1650℃高温下，用燃烧室喷出的火焰将玻璃丝制成1µm以下的高碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维；燃烧室的喷嘴宽度为6～12mm，喷吹气流速度为800～1000m/s。其中，高碱玻璃球的熔化温度为1200～1400℃，无碱玻璃球的熔化温度为1500～1600℃。
[0023]（2）纤维混合打浆：将质量百分比为70%，平均直径为0.2～0.3µm的无碱玻璃纤维和质量百分比为30%，平均直径为0.3～0.5µm的高碱玻璃纤维在加有质量浓度为8%硫酸的水溶液中进行打浆分散，并控制浆料的质量浓度为3.3%，打浆度为50～52°SR，酸度为pH 3.0～3.5；
（3）成型脱水：将混合浆料稀释至质量浓度为0.2～0.3%，再除渣，然后用造纸机进行湿法成型，得到湿纸，再在真空度为0.1～0.5MPa 的条件下对湿纸进行抽吸脱水，使湿纸的含水率＜10%；其中，抽吸脱水处理分三个阶段真空抽吸，第一阶段的真空度为0.16MPa，第二阶段的真空度为0.20MPa，第三阶段的真空度为0.44MPa。
[0024]（4）干燥：将湿纸于烘箱中干燥12～16小时，得到该绝热纸。其中，干燥具体分三阶段干燥，第一阶段的温度为175℃，保温1.6小时；第二阶段的温度为 155℃，保温2.2小时；第三阶段的温度为 138℃，干燥至最终产品含水量小于0.06%。
[0025]实施例4
一种用于低温储罐的绝热纸的制备工艺，包括以下步骤：
（1）玻璃纤维的制备：将高碱玻璃球和无碱玻璃球分别熔化后，经过直径大小为 0.7mm 的排列漏孔下丝，拉丝直径控制在15～30µm，拉丝速度为2.5～3.5m/min；再在1730℃高温
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