真空絕熱板在冷鏈系統中的應用

時間：2023-01-01 14:19:58來源：food欄目：冷鏈新聞閱讀：

摘要：易腐食品在生產、貯藏、運輸、銷售，到消費前的每個環節始終處于規定的低溫環境下，即冷鏈運作的每個環節始終和能耗密切相關，因此，控制能耗降低冷鏈運營成本對于促進冷鏈的發展至關重要。在冷鏈系統建設過程中，除了采用高效的制冷機組外，改善箱體壁面的保溫能力也能取得良好的節能效果。而真空絕熱板（Vacuum Insulationg Pannel，以下簡稱VIP板）是一種新型超級保溫材料，其導熱系數小于0.004W/m·K，約為常用保溫材料的1/6~1/10，如將VIP板應用到冷鏈系統中定能大幅度地降低能耗取得良好的經濟效益。本文首先簡述了VIP板的概況，接著介紹VIP板應用研究情況，最后介紹VIP板在冷鏈系統中的應用工藝。

一、真空絕熱板的概述

1、發展概況

真空絕熱板是將隔熱性能良好的芯材裝入隔氣結構中，抽真空后再密封起來形成的板材。VIP板的研發始于上個世紀五十年代，至今已有近六十余年的歷史，起初用粉狀二氧化硅做芯材，七十年代開始使用開孔泡沫塑料。九十年代以后歐美許多大公司先后開展了VIP板的研究，取得了豐富的科研成果。現在VIP板在國內外已經廣泛應用于冰箱，冰柜，冷庫，冷藏車，冷藏集裝箱，醫用保溫箱，墻體保溫等領域，如在日本70%以上的家用冰箱保溫層使用了VIP板，在歐美VIP板已廣泛應用在冷凍車船的運輸保溫箱中。

2、 VIP板結構

真空絕熱板通常由三部分組成：隔氣結構、芯材和吸氣劑，其結構如下圖所示。

1.隔氣結構 2.芯層隔熱材料 3.氣體吸附材料

隔氣結構：通常為袋狀結構，以下稱為“阻隔袋”，作用是將芯材抽真空后封裝起來形成真空狀態，因此要求這種結構具有良好的阻隔氣體能力，同時還要有一定的強度以保護真空腔室不會受到破壞。常用的隔氣材料有薄鋼板、多層聚酯基薄膜和含金屬層的多層聚酯基薄膜等。

芯層隔熱材料：以下簡稱“芯材”，常用多孔隙材料，其首要是起支撐作用，避免在真空條件下隔氣結構塌癟，其次是阻止熱輻射，另外其本身為多孔隙材料，接觸面少，熱傳導系數低。常用的芯材有粉末狀二氧化硅、氣溶膠、開孔聚氨酯泡沫、開孔聚苯乙烯泡沫和超細玻璃纖維等。

氣體吸附材料：以下簡稱“吸氣劑”，主要作用是吸收VIP板內的殘余空氣以維持一定的真空度。阻隔袋抽真空密封后，仍會有極少量氣體會滲透到袋內，或者芯材在使用過程中也會緩慢釋放一些氣體，所有這些氣體均會破壞袋內真空度影響VIP板的導熱系數。因此，必須使用特制的吸氣劑，吸收VIP板內的氮氣、氧氣、二氧化碳和水蒸氣等氣體以保持袋內高真空度。VIP板常用的吸氣劑都是意大利賽伊斯吸氣劑公司生產的鋇鋰復合吸氣劑。

目前我司生產的VIP板，其阻隔袋材料為含金屬層的多層聚酯基薄膜，芯材用超細玻璃纖維，吸氣劑為意大利賽伊斯的鋇鋰復合吸氣劑，該產品在絕熱能力、機械強度、使用壽命和使用范圍等綜合性能表現出色。

3、絕熱原理

VIP板是采用真空絕熱原理制成的，即在較低的空氣壓力下，材料的導熱系數會變得很小。VIP板導熱可以看作一維平板導熱，其導熱過程如下圖。

通過VIP板的一維導熱

根據VIP板的結構特點以及熱阻公式，VIP板的總熱阻可表達芯材與兩側壁熱阻之和，即

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