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    一種真空隔熱材料，包括：芯材1，係由將複數層片狀纖維集合體3a積層的積層體所構成；及外包材料2，係外包芯材1，且內部被降壓；在芯材3，藉由非加工部9b與縫隙狀之加工部9a每隔一個所連續的縫製孔形成於片狀纖維集合體3a的各層，提高真空隔熱材料應用製品之回收時的破碎性，真空隔熱材料1的芯材3不會纏住是值錢的鐵屑等，而可提高回收性，而且在生產時，芯材3不會散開，亦可提高生產力。
    公开号:TW201319235A
    申请号:TW101119059
    申请日:2012-05-29
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Syuichi Iwata；Kyoko Nomura；Hideaki Nakano；Toshio Shinoki；Tsukasa Takagi；Syohei Abiko；Akihiro Nanba
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；
    IPC主号:F16L59-00
    专利说明:
    真空隔熱材料以及使用該材料之隔熱箱
    本發明係有關於真空隔熱材料及使用該材料之例如冰箱的隔熱箱。
    以往，例如作為冰箱等之隔熱箱所使用的隔熱材料，使用聚氨脂泡沫。可是，近年來，由於對節能或省空間大容量化的市場要求，將隔熱性能比聚氨脂泡沫更佳的真空隔熱材料埋設於聚氨脂泡沫內併用的形態成為主流。該真空隔熱材料係除了冰箱以外，亦用於保溫箱、汽車冷氣機、飲水機等之冷熱機器的隔熱箱。
    真空隔熱材料係在由在氣體阻隔層使用鋁箔等之塑膠疊層薄膜所構成的外包材料中，作為芯材，插入粉末、發泡體、纖維體等所構成，內部的氣壓保持於數Pa(pascal)以下的真空。
    進而，為了抑制成為真空隔熱材料之隔熱性能降低的要因之真空度的惡化，將吸附氣體或水分的吸附劑配置於外包材料中。
    作為這種真空隔熱材料的芯材，使用矽等的粉末、聚氨脂等的發泡體、纖維體等，但是現在隔熱性能優異的玻璃纖維、陶瓷纖維等的無機纖維成為主流(例如參照專利文獻1及專利文獻8)。
    可是，玻璃纖維係在製造真空隔熱材料時粉塵飛散，若附著於作業員的皮膚、黏膜等，具有受到刺激的可能性，其處理性、作業性成為問題。
    又，在考慮回收場面的情況，例如若是冰箱，在回收工廠整個製品粉碎，玻璃纖維係與聚氨脂屑等混合後供給熱回收，但是具有降低燃燒效率、或成為殘渣等回收性不佳的問題。
    因此，作為玻璃纖維以外之芯材的材料，有使用聚丙烯纖維、聚乳酸纖維、芳綸纖維、LCP(液晶聚合物)纖維、聚對苯二甲酸、聚酯纖維、聚乙烯纖維、纖維素纖維、聚苯乙烯纖維等之有機纖維者(例如參照專利文獻2及專利文獻7)。
    而且，利用這些纖維者係為了提高隔熱性能，而有將纖維體的形狀作成綿狀者、將片積層者(例如參照專利文獻3及專利文獻4)、或以纖維定向交互的方式將片積層者(例如參照專利文獻5及專利文獻6)等。
    藉此，以纖維為芯材之真空隔熱材料的導熱率實現約0.002[W/mK]的隔熱性能。
    可是，在依此方式例如以聚酯等之有機纖維為芯材的真空隔熱材料，在藉回收中心的設備將裝入該真空隔熱材料之冰箱等的製品解體時，有機纖維纒住係值錢的鐵屑等。這是由於現在之回收中心之冰箱隔熱箱的破碎裝置係以以往之僅聚氨脂隔熱材料的隔熱箱為前提所設計、製造，所以具有靭性、柔軟性之聚酯等之樹脂的長纖維不織布有破碎不充分的情況。因此，回收品的品質降低。
    這種有機纖維纒住係值錢的鐵屑等所造成之回收品之品質降低的問題係可使用從表層部分往內部裝入縫隙狀之加工部而變成易破碎的芯材而解決(例如參照專利文獻9、10)。 [先行技術文獻]
    [專利文獻1]日本特開平8-028776號公報(第2~3頁)
    [專利文獻2]日本特開2002-188791號公報(第4~6頁，第1圖)
    [專利文獻3]日本特開2005-344832號公報(第3~4頁，第1圖)
    [專利文獻4]日本特開2006-307921號公報(第5~6頁，第2圖)
    [專利文獻5]日本特開2006-017151號公報(第3頁，第1圖)
    [專利文獻6]日本特公平7-103955號公報(第2頁，第3~4圖)
    [專利文獻7]日本特開2006-283817號公報(第4~5頁)
    [專利文獻8]日本特開2005-344870號公報(第7頁，第2圖)
    [專利文獻9]日本特開2000-283643號公報(摘要，第1圖)
    [專利文獻10]日本實開昭62-156793號公報(第1圖)
    可是，在使用從表層部分往內部裝入縫隙狀之加工部而變成易破碎之芯材的真空隔熱材料，雖然破碎性增加，但是強度極為降低，而芯材易散開，真空隔熱材料的生產力亦變差。
    本發明係為了解決上述的課題而開發的，其第1目的在於提高真空隔熱材料應用製品之回收時的破碎性。又，在此，其目的在於提供一種真空隔熱材料及使用該材料之隔熱箱，該真空隔熱材料係真空隔熱材料的芯材難纒住係值錢的鐵屑等，而可提高回收性，而且在生產時，芯材難散開，而生產力亦可提高。
    本發明係將由片狀纖維集合體所積層的芯材封入氣體阻隔性的外包材料內，並將內部降至的真空隔熱材料，係對該片狀纖維集合體實施縫製孔加工者。
    又，本發明的隔熱箱係將上述的真空隔熱材料配設於外箱與內箱之間。
    若依據本發明，可得到一種真空隔熱材料及使用該材料之隔熱箱，該真空隔熱材料係對構成芯材的纖維集合體實施縫製孔加工，可在不會損害隔熱性能下，提高製造時的處理性及在家電回收中心的破碎性。[第1實施形態]
    在用以說明本發明之第1實施形態之真空隔熱材料的第1圖、第2圖，真空隔熱材料1係由具有空氣遮斷性之袋狀的氣體阻隔性容器2(以下稱為外包材料)、與被封入外包材料2內的芯材3及吸附劑4所構成。吸附劑4係水分吸附劑或氣體吸附劑，吸附成為隔熱性能降低的原因之外包材料2內的水分。
    外包材料2之4邊中開口部2a以外的3邊係預先藉熱密封封閉，如箭號a所示，芯材3從開口部2a插入外包材料2內，在芯材3被封入外包材料2內之狀態將外包材料2之內部降壓至既定真空度後，藉熱密封封閉開口部2a，藉此，製作真空隔熱材料1。
    第3圖係表示芯材3之細部的立體圖。芯材3係由積層體5所構成，是片狀纖維集合體的長纖維不織布6如箭號b所示，從側向外側連續地捲繞而積層約數百片，在捲繞方向拉所得之大致圓筒狀的積層體5後折疊，並在上下壓扁的構造。
    因此，該積層體5係形成為由將在折疊時作為平板狀之上面側平板部5a、與下面側平板部5b、及折彎部5c、5d所構成的一片平板狀，該折彎部5c、5d係將連接上面側平板部5a與下面側平板部5b的部分折彎的折彎部，即，成為積層體5之捲繞方向的端部。
    藉由將該積層體5作為芯材3，而製作厚度大致均勻之一片平板狀的真空隔熱材料1。此外，在第3圖，箭號a表示對外包材料2插入芯材3的方向。
    第4圖係構成第3圖之積層體5之一片片狀長纖維不織布6的放大平面圖及其A-A剖面圖。
    長纖維不織布6係藉多條纖維7所構成，但是因為這些多條纖維7係至目前為止纖維彼此未連接，所以只是拿起來就散開，而無法構成片。
    為了防止之，將多條纖維7形成片狀後(將其稱為網(web))，再藉熱壓花加工，使纖維7彼此熔接，而構成纖維不會散開的長纖維不織布6。8係藉熱壓花加工使纖維7彼此熔接之熱壓花加工部，熱壓花加工部8以外的區域是纖維7之狀態。作成藉由調整熱壓花加工部8相對片整體的比例，而可在不損失纖維7所具有之隔熱性能下當作片處理。
    藉此，在製造真空隔熱材料1時的處理性大幅度提高，但是相反地，如上述所示，因為在回收中心的破碎性變差，所以藉由設置實施縫製孔9的縫製孔加工部，而抑制長纖維不織布6在破碎時的伸長，使處理性與破碎性兩立。此外，在本發明，為了抑制長纖維不織布6在回收中心之破碎時的伸長，以提高處理性、破碎性，如後述所示(第5圖~第13圖及其說明)，在長纖維不織布6，設置藉交互重複縫隙狀之加工部(以下亦有只稱為「加工部」的情況)9a與非加工部9b之縫製孔9的加工部、或藉在厚度方向未完全切斷之半切部9d設置光柵狀的加工部，但是在以下的說明，將這些總稱為如上述所示之縫製孔加工部或縫製孔加工。即，縫隙狀的加工部係包含完全切斷的加工部或半切的半切部。 <纖維的材質>
    在構成真空隔熱材料1之芯材3的纖維使用樹脂纖維，可使用聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚苯乙烯(以下稱為PS)纖維、聚乳酸纖維、芳綸纖維、液晶聚合物(以下稱為LCP)纖維、硫化聚苯(以下稱為PPS)纖維等。
    而且，若使用LCP纖維或PPS纖維等具有耐熱性的纖維，可提高芯材3的耐熱性，又，若使用直徑大的纖維，可提高芯材3之壓縮潛變特性。進而，在想得到該雙方之特性的情況，若混合使用具有耐熱性的纖維與直徑大的纖維，則可得到壓縮潛變特性優異且耐熱性高之隔熱性高的真空隔熱材料1。
    可是，PS纖維係因為固體導熱率小，而可期待提高作為隔熱材料之隔熱性能，而且可便宜地製造，所以在以下的說明，說明在真空隔熱材料1的芯材3，使用材質本身的伸長小，並在回收中心的破碎性係有利之PS纖維的例子。 <長纖維不織布的製造>
    其次，說明將PS纖維製成加熱熔化紡紗，而得到PS纖維，進而至作成片狀之長纖維不織布的步驟。
    首先，將PS纖維粒搬運至擠製機。在擠製機被加熱至270~310℃並揑揉、熔化的PS纖維係通過用以除去異物的聚合物過濾器後，藉齒輪泵，從直徑0.2~0.6mm的多個孔或噴嘴連續地被擠出。
    被擠出之PS纖維係一面以冷風冷卻，一面以壓縮空氣以2000m/min~6000m/min的紗速度延伸，作為所要之纖維徑的連續纖維，被捕集於網孔輸送帶上。
    在本實施形態，使用鑽了約4000個直徑0.4mm之孔的噴嘴，並以紗速度3800m/min進行紡紗，作成約13μm的纖維徑。此外，關於平均纖維徑的量測，使用顯微鏡測量數處~數百處(例如10處)，並使用其平均值。
    依以上的方式，從PS樹脂粒製成加熱熔化紡紗，在網孔輸送帶上所捕集之纖維7係作為是纖維之集合體的纖維網所捕集。但是，在纖維網之狀態，纖維7係在那樣之狀態是散開的，在收容於外包材料2的作業難當作芯材3處理。
    因此，為了防止纖維的散開，以加熱至40~120℃的輥壓製後，再以40~120℃的加熱輥施加熱壓花加工，使纖維彼此熱熔接，而加工成如第4圖所示的長纖維不織布6。在第4圖，凹部係進行熱壓花加工的熱壓花加工部8，但是以最低限的面積對纖維7加熱、加壓熔接，以防止纖維7散開。
    在本實施形態，熱壓花加工部8係作成直徑約0.5~1mm的大致圓形，並以約1~3mm的間隔設置，將熱壓花加工部8佔片的比例設為約6%。依此方式，藉由將熱壓花加工部8佔片的比例設為約6%，而和使用相同的材料之以往之樹脂纖維的綿狀芯材相比，隔熱性能不會受損，並確實地進行纖維彼此的熱熔接，而可得到具有在後面之芯材製程(纖維集合體的積層步驟)即使應力作用亦不會破之程度的強度的長纖維不織布6。此外，一般以每平方公尺之重量(每1m2之纖維的重量(g))表示之不織布的厚度係能以輸送帶的速度調整。依此方式實施熱壓花加工的長纖維不織布6係被捲繞成輥狀，而得到原反輥。 <設置於長纖維不織布的縫製孔>
    其次，根據第5圖~第13圖，說明設置於長纖維不織布6(以下只稱為不織布)之縫製孔的規格例。 第1規格例
    第5圖係表示構成用以說明第4圖之縫製孔加工之第1規格例的芯材之片狀纖維集合體的平面圖。本第1規格例的芯材3係如第1圖至第4圖所示，由將片狀纖維集合體3a積層複數層的積層體5所構成。又，在芯材3，在片狀纖維集合體3a的各層，形成非加工部9b與貫穿片之縫隙狀的加工部9a每隔一個連續的一條縫製孔9。即，縫製孔9係以沿著在片狀纖維集合體3a之長度方向延伸之中心線上的方式從長度方向的一端形成至另一端。又，縫製孔9係該非加工部9b之長度被設定於1~5[mm]的範圍，進而，縫隙狀之加工部9a的長度被設定成3[mm]以上。這些值係根據本發明者們之以下的實驗結果所得之片狀纖維集合體3a的特性所決定。
    實驗係藉由以裁刀將縫製孔形成於是芯材3之18[g/m2]之聚酯的片狀纖維集合體所進行，此外，在此以聚酯纖維實施，但是除此以外，例如亦可是聚丙烯纖維、聚苯乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚乳酸纖維、芳綸纖維、LCP(液晶聚合物)纖維、聚乙烯纖維、纖維素纖維等。
    課題是對鐵屑等之纒住，但是這為這是由於伸長率高所產生。因此，著眼於伸長率。
    首先，製作將縫隙狀之加工部9a的長度固定於4[mm]，並改變非加工部9b之長度的試件。試件尺寸係寬度25[mm]、長度100[mm]。使用拉伸試驗機，以夾具夾入試件之長度方向的兩端，在長度方向拉伸，測量伸長率。拉伸速度為50[mm/min]，夾具間距離是15[mm]。在此，伸長率係將試件(不織布)斷裂時之伸長量除以夾具間距離者。在第6圖表示量測結果。
    第6圖係表示構成芯材的片狀纖維集合體之在縫製孔之非加工部的長度與伸長率之關係的圖形，橫軸表示非加工部之長度，縱軸表示伸長率。從第6圖得知，非加工部9b之長度愈短伸長率愈減少。尤其，比較非加工部9b之長度為6~8[mm]的情況之伸長率的值、與3~5[mm]的情況之伸長率的值時，得知非加工部9b之長度為5[mm]以下的情況之伸長率的值大幅度地下降。其中，若非加工部9b之長度未滿1[mm]，在加工縫製孔9時易斷，而處理性變差。根據以上，非加工部9b之長度係1~5[mm]是適當值。
    接著，將非加工部9b之長度固定於2[mm]，並改變縫隙狀之加工部9a的長度，測量伸長率。在第7圖表示量測結果。
    第7圖係表示構成芯材的片狀纖維集合體之在縫製孔的縫隙狀之加工部的長度與伸長率之關係的圖形，橫軸表示縫隙狀之加工部的長度，縱軸表示伸長率。從第7圖得知，縫隙狀之加工部9a的長度愈長伸長率愈減少。尤其，比較縫隙狀之加工部9a的長度為1~2[mm]的情況之伸長率的值、與加工開縫3[mm]以上的情況之伸長率的值時，得知縫隙狀之加工部9a的長度為加工開縫3[mm]以上的情況之伸長率的值大幅度地下降。因此，縫隙狀之加工部9a的長度係3[mm]以上是適當值。
    接著，將實施非加工部9b之長度為5[mm]、縫隙狀之加工部9a的長度為3[mm]為縫製孔9的片狀纖維集合體3a作為芯材3，裝入外包材料2內，在100℃使其乾燥後，裝入吸附劑，並以數Pa進行真空包裝，而製作真空隔熱材料1。測量隔熱性能，是與無縫製孔相同的導熱率0.0023[W/mK]。即，得知可在仍然保持隔熱性能下，提高破碎性。藉此，在生產時可使芯材3難散開，而且在回收時可易破碎。結果，在回收時芯材3難纒住鐵屑等，而可提高鐵屑等的純度。而且，因鐵屑等的純度提高，而可提高再資源化率。 第2規格例
    第8圖係表示構成用以說明第4圖之縫製孔加工之第2規格例的芯材之片狀纖維集合體的平面圖，對與上述之第1規格例相當的部分附加相同的符號。此外，在說明時，參照上述之第1圖至第4圖。本第2規格例的芯材3如第8圖所示，係在片狀纖維集合體3a，以在一方向並設複數行的方式形成縫製孔9，而且將各縫製孔9間的間隔9c設為6[mm]以下。除此以外的構成係與上述之第1實施形態者相同。
    本第2規格例的芯材3係採用在片狀纖維集合體3a，在一方向並設複數行縫製孔9，而且將各縫製孔9間的間隔9c設為6[mm]以下者，但是該值亦係根據本發明者們等之實驗結果所得之片狀纖維集合體3a的特性所決定。
    即，使用與在上述之第1實施形態所使用者相同的試件與拉伸試驗機，在改變縫製孔9間的縫製孔間的間隔9c下測量伸長率。在第9圖表示量測結果。
    第9圖係表示該片狀纖維集合體之縫製孔間的間隔與伸長率之關係的圖形，橫軸表示縫製孔間的間隔，縱軸表示伸長率。從第9圖得知，縫製孔9間的間隔9c愈短伸長率愈減少，但是縫製孔間的間隔9c為6[mm]以下時，在伸長率減少無大的變化。因此，得知縫製孔間的間隔9c係6[mm]以下是適當值。即，得知可在仍然保持隔熱性能下，提高破碎性。 第3規格例
    第10圖係表示構成用以說明第4圖之縫製孔加工之第3規格例的芯材之片狀纖維集合體的平面圖，對與上述之第1規格例相當的部分附加相同的符號。此外，在說明時，參照上述之第1圖至第4圖。本第3規格例的芯材3如第10圖所示，係在片狀纖維集合體3a，以在兩方向並設複數行的方式形成縫製孔9A、9B。除此以外的構成係與上述之第1實施形態者相同。
    在本第3規格例的芯材3，因為在片狀纖維集合體3a，在兩方向(正交方向)並設複數行縫製孔9A、9B，所以可更降低片狀纖維集合體3a的伸長率，並可使其易破碎。即，可在仍然保持隔熱性能下，更提高破碎性。 第4規格例
    第11圖係第4圖之縫製孔加工之第4規格例的說明圖，本第4規格例的芯材3如第11圖所示，係在片狀纖維集合體3a，將縫製孔9完全切斷(從不織布6之厚度方向的上面至下面貫穿地切斷)的加工部9a、與非加工部9b分別以既定長度交互地連續，例如是構成虛線狀而形成光柵狀的縫製孔。 第5規格例
    第12圖係第4圖之縫製孔加工之第5規格例的說明圖。本第5規格例的芯材3如第12圖所示，係在片狀纖維集合體3a，只藉縫製孔9是未貫穿片狀纖維集合體3a之開縫的半切部9d所形成，例如是藉連續之直線狀形成光柵狀，而無非加工部9b。 第6規格例
    第13圖係第4圖之縫製孔加工之第6規格例的說明圖。本第6規格例的芯材3如第13圖所示，係在片狀纖維集合體3a，相對長纖維不織布6的製造方向C在斜向交錯狀地設置完全切斷的加工部9a，而在相鄰的加工部9a之間形成非加工部9b。 <對不織布之縫製孔的加工方法>
    在對不織布加工縫製孔時，採用捲出一度得到之不織布6的原反輥，並在一片不織布之狀態加工縫製孔後，再捲繞於輥的方法。若依據本方法，因為在對一片不織布6加工縫製孔後進行多層積層，所以縫製孔不會完全重疊，而不會對真空隔熱材料1的外觀有不良影響。此外，因為可根據縫製孔的規格或切斷方法(模輥與開縫器的組合等)提高加工速度，所以在此情況，亦可將縫製孔加工步驟加入上述之不織布製程。
    進而，亦可在後述之不織布積層步驟之後，藉沖壓加工對不織布6所積層之芯材3加工縫製孔。在此情況，因為在將不織布6積層成芯材3的形態後加工縫製孔，所以在後面的步驟不必考慮不織布6之每一片的處理強度，而可進行破碎性更佳的縫製孔加工。 <不織布之積層方法、芯材的製造方法>
    其次，說明不織布6之積層方法及芯材3的製造方法。
    第14圖係構成真空隔熱材料1之芯材3的積層裝置之原反輥101與捲框111的作用說明圖，係表示真空隔熱材料1之芯材製程。
    第14圖(a)係不織布6(以下稱為纖維集合體)之開始捲繞步驟，在積層體5的製程，具有被施加熱壓花加工之連續的片狀纖維集合體6被捲繞複數次所形成之既定寬度的原反輥101、與捲取原反輥101所捲繞之長纖維不織布6之既定寬度的捲框111，藉由使原反輥101與捲框111轉動，而開始將原反輥101所捲繞之長纖維不織布6捲取於捲框111。
    此時，以捲框111的夾緊機構夾緊從原反輥101所拉出之長纖維不織布6的端部，並以避免纖維集合體6在捲取途中斷掉、因伸長過度而寬度變窄的既定張力捲取。此外，在第14圖，表示原反輥101與捲框111接觸的情況，但是亦可分離。
    第14圖(b)係纖維集合體6之捲繞結束步驟。在開始捲繞步驟從原反輥101捲繞於捲框111的纖維集合體6被捲繞相當於既定厚度的圈數時，使原反輥101與捲框111停止轉動，而結束纖維集合體6的捲取。捲繞於捲框111之既定圈數，即積層片數係根據纖維集合體6之減壓包裝時的厚度、與相製造之真空隔熱材料1的厚度，任意地設定。
    第14圖(c)係纖維集合體6之切斷步驟。藉捲繞結束步驟將既定圈數的纖維集合體6捲繞於捲框111，並使原反輥101捲框111停止轉動後，對纖維集合體6，在原反輥101與捲框111之間之既定切斷位置，在前後夾緊之狀態切斷，而使原反輥101與捲框111分離。
    第14圖(d)係芯材3之固定步驟。藉切斷步驟切斷纖維集合體6後，將夾緊構件113a、113b插入設置於捲框111的夾緊構件設置部112a、112b，而夾緊捲框111所捲繞之大致圓筒狀的纖維集合體6。
    第14圖(e)係捲框變形步驟。藉芯材3的固定步驟，藉夾緊構件113a、113b夾緊纖維集合體6後，使捲框111之圓周構件固持軸114a、114b可動成朝向中心側在半徑方向收縮，而使與圓周構件固持軸114a、114b連接之圓周構件115a、115b在朝向中心側在半徑方向收縮的方向可動。依此方式，使捲框111變形，而緩和捲繞於捲框111之圓筒狀之纖維集合體6的捲繞張力。
    第14圖(f)係捲框分離步驟。從捲框111在轉軸116的軸心方向捲取張力已緩和之大致圓筒狀的纖維集合體6。
    第14圖(g)係芯材形成步驟。對在藉2個夾緊構件113a、113b夾緊之狀態從捲框111所捲取之大致圓筒狀的纖維集合體6，藉由在捲繞方向之大致直線方向的相反側分別拉2個夾緊構件113a、113b，因為在夾緊構件113a、113b之夾緊位置將大致圓筒狀的纖維集合體6折疊，所以形成在捲繞方向具有折彎部(折疊部)5c、5d、上面側平板部5a及下面側平板部5b之平板狀(片狀)之不織布6的積層體5，即平板狀(片狀)的芯材3。
    由形成平板狀之積層體5所構成的芯材3係在以夾緊構件113a、113b夾緊折彎部5c、5d之狀態被移至輸送帶上後，移除夾緊構件113a、113b，藉此，製造如第14圖(h)所示的芯材3。此外，10係在拔出捲框111時之大致圓筒狀之纖維集合體6的中心部，將形成上面側平板部5a的積層體、與形成下面側平板部5b的積層體分開，但是藉由移除夾緊構件113a、113b而閉合。
    根據以上，不織布6成為從內側朝向外側連續捲繞的構造，而可得到少散開、處理性優異的積層體5。 <真空隔熱材料的製造步驟>
    在製造真空隔熱材料1時，首先，將藉芯材製程所製作之既定大小與厚度的芯材3插入具有開口部2a之袋狀的外包材料2，固定成開口部2a閉合後，藉恒溫槽在60~80℃的溫度下，進行乾燥約0.5~2小時。一般，使用熱風循環式的乾燥爐，但是亦可是使用預先已除濕之乾燥空氣的乾燥爐。
    因為本實施形態的聚苯乙烯(PS)係吸濕性低，所以和聚對苯二甲酸等之具有吸濕性的材料相比，可將乾燥之溫度或時間設為稍低。然後，在乾燥後，為了吸收尚殘存之水分或真空包裝後的殘留氣體、隨時間經過所放出之來自芯材3的放氣、經由外包材料2的密封層所侵入透過氣體等，將氣體吸附劑或水分吸附劑等之吸附劑4插入外包材料2內，並利用例如柏木式真空包裝機抽真空(降壓處理)。抽真空係進行至室內的真空度達到約1~10Pa，並在該狀態下在室內對外包材料2的開口部2a進行熱密封，而製造真空隔熱材料1。
    在本實施形態，在真空隔熱材料1的外包材料2，是厚度5μm以上100μm以下的疊層薄膜，使用例如尼龍(厚度15μm)、鋁蒸鍍PET(聚對苯二甲酸)(厚度12μm)、鋁蒸鍍EVOH(乙烯乙烯醇共聚樹脂)(厚度15μm)、聚乙烯(厚度50μm)所構成之具有氣體阻隔性的塑膠疊層薄膜。
    依此方式所得之真空隔熱材料1的隔熱性係藉例如英夕精機(股份有限公司)製的導熱率計HC-074測量導熱率，並進行評估。又，破碎性係係將藉聚氨脂泡沫將所得之真空隔熱材料1配設於隔熱壁內的隔熱箱投入回收中心的回收步驟，根據對金屬回收路徑的混入程度來評估破碎性。 <實施例與比較例>
    其次，說明在本發明之第1實施形態之真空隔熱材料1的實施例(第1~第5實施例)、與比較例(第1~第4比較例)之縫製孔的規格與其細節。此外，縫製孔加工係在不織布6的寬度、全長方向進行。
    在第1表表示評估結果。

    第1實施例之真空隔熱材料1的芯材3之縫製孔9的加工部9a係根據第11圖所示的第4規格例，加工部9a之長度係3mm，非加工部9b之長度係1mm，加工部9a係開縫孔貫穿的完全切斷。縫製孔9的加工部百分比(加工部9a相對加工部9a與非加工部9b之總長的百分比)係75%。
    第2實施例之芯材3之縫製孔9的加工部9a係與第1實施例之情況相同的規格，加工部9a係完全切斷，其長度係4mm，非加工部9b之長度係2mm，加工部百分比係67%。第1比較例係相同的規格，加工部9a之長度係8mm，非加工部9b之長度係2mm，加工部百分比係83%，第2比較例亦係相同的規格，加工部9a及非加工部9b之長度都是3mm，加工部百分比係50%。
    在第1、第2實施例的芯材3，在積層步驟之積層加工性及在回收中心的破碎性如第1表所示，係良好。
    另一方面，在第1比較例的芯材3，如第1表所示，破碎性係無問題，但是積層加工時在不織布6發生斷裂。認為這是由於加工部百分比高至83%，而不織布6承受不了捲取張力的緣故。
    又，在第2比較例的情況，如第1表所示，關於積層加工性，無特別的問題，但是關於破碎性，若加工部百分比係50%時，因為非加工部9b的百分比過高，而破碎不充分，不織布6對破碎之金屬片的纒住增加，而對聚氨脂回收步驟的回收不充分，對金屬回收步驟的混入量增加。
    從以上的事項，可說在第11圖之規格之縫製孔加工的加工部百分比係60~75%是適當值。
    其次，第3實施例之芯材3之縫製孔9的加工部9a係根據第12圖的規格，將半切部9d作成長度30mm之連續的光柵狀，並取消非加工部9b。半切部9d係可承受不織布6的積層步驟，使纖維壓扁成藉破碎時之撞擊而破碎的程度並固結之狀態。
    在本實施形態，積層加工性、破碎性都如第1表所示，係良好。
    第4實施例及第3比較例之縫製孔加工部係根據第12圖的規格，係改變其光柵的大小。
    第4實施例係將半切部9d作成長度50mm，第3比較例係將半切部9d作成長度100mm。
    在第4實施例的情況，積層加工性、破碎性都如第1表所示，係良好。另一方面，在第3比較例的情況，因為破碎後之不織布6的尺寸過大，所以不織布6對金屬回收步驟的混入量增加。從這事項，得知縫製孔加工之光柵尺寸係未滿100mm2較佳。此外，在以半切部9d形成縫製孔加工部的情況，不織布6之每平方公尺的重量太小時，壓扁部分之纖維量不足，因為在破碎時從半切部9d難斷掉，所以在PS纖維的情況，每平方公尺之重量係26g/m2以上較佳。
    第5實施例係根據第13圖之縫製孔加工的規格，係相對不織布6的製造方向C在斜向交錯狀地設置完全切斷的加工部9a。
    在本實施例，將加工部9a之長度L設為6mm，與和該加工部9a正交之加工部9a的間隙S1(非加工部9b)係2mm，從前者之加工部9a之長度方向的中心部挪移後所設置，又，將加工部9a和與其正交之加工部9a之尖端部間的間隙S2設為2.8mm。
    本實施形態之芯材3的積層加工性如第1表所示，係良好，又，不織布6的纖維係相對製造方向的定向強，因為藉由將加工部9a的切孔錯開地加工而可切斷纖維，可抑制破碎時纖維的伸長量，而破碎性提高。此外，第4比較例係在不織布6未設置縫製孔9的情況，積層加工性係無問題，但是破碎性係如上述所示，顯著變差。 [第2實施形態]
    第15圖係本發明之第2實施形態之隔熱箱的模式說明圖。係以模式表示冰箱。
    冰箱20係包括：由塗裝鋼板所構成之外箱21、與由隔著間隙設置於外箱21的內側之樹脂成形品所構成的內箱22，後述的隔熱壁23設置於形成於外箱21與內箱22之間的間隙內。而且，供給冷氣之冷凍單元(未圖示)設置於外箱21與內箱22內，又，在外箱21與內箱22，分別將開口部形成於共同的面，開閉門設置於這些開口部(都未圖示)。
    在冰箱20之外箱21與內箱22之間的間隙，配設第1實施形態的真空隔熱材料1(誇大地表示)，並填充聚氨脂泡沫25，而形成隔熱壁23。可是，因為真空隔熱材料1的外包材料2係包含鋁箔，所以可能在與外箱21之間產生熱通過該鋁箔所繞入的熱橋。
    因此，為了防止這種熱橋的發生，真空隔熱材料1係使用是非導電性之樹脂成形品的間隔片24，配設成與外箱21分開。此外，間隔片24係適當地設置用以不阻礙流動的孔，以免在後步驟空隙殘留於被注入外箱21與內箱22之間之間隙的聚氨脂泡沫25。
    依此方式，本實施形態的冰箱20係在外箱21與內箱22之間，形成由第1實施形態的真空隔熱材料1、間隔片24及聚氨脂泡沫25所構成的隔熱壁23。此外，設置隔熱壁23之範圍係無限定，亦可是形成於外箱21與內箱22之間之間隙的整個範圍，或者是其一部分。進而，亦可設置於外箱21與真空隔熱材料1之間及內箱22與真空隔熱材料1之間的兩者或其中任一方。又，亦可設置於開口部的開閉門內。
    可是，冰箱係在丟棄不用的情況，根據家電回收法，由各地的回收中心解體後回收。此時，因為本發明的冰箱20具有內建由長纖維不織布6所構成之芯材3的真空隔熱材料1，所以不必拆下真空隔熱材料1，就可進行破碎處理，因為在熱回收時不會降低燃燒效率或成為殘渣，所以回收性佳。
    在上述的說明，表示將本發明的真空隔熱材料1作為隔熱箱的一例，用於冰箱的情況，但是未限定如此，例如，在由保溫箱、汽車冷氣機、飲水機等的冷熱機器或溫熱機器，進而具有既定形狀的箱體替代並具有自由變形之外袋及內袋的隔熱袋(隔熱容器)，亦可使用本發明的真空隔熱材料1。
    1‧‧‧真空隔熱材料
    2‧‧‧外包材料
    3‧‧‧芯材
    3a‧‧‧片狀纖維集合體
    4‧‧‧吸附劑
    5‧‧‧積層體
    6‧‧‧長纖維不織布(纖維集合體)
    7‧‧‧纖維
    8‧‧‧壓花加工部
    9、9A、9B‧‧‧縫製孔
    9a‧‧‧加工部
    9b‧‧‧非加工部
    9c‧‧‧縫製孔間的間隔
    9d‧‧‧半切部
    20‧‧‧冰箱(隔熱箱)
    21‧‧‧外箱
    22‧‧‧外箱
    23‧‧‧隔熱壁
    24‧‧‧間隔片
    25‧‧‧聚氨脂泡沫
    101‧‧‧原反輥
    111‧‧‧捲框
    112a、112b‧‧‧夾緊構件設置部
    113a、113b‧‧‧夾緊構件
    114a、114b‧‧‧圓周構件固持軸
    115a、115b‧‧‧圓周構件
    116‧‧‧轉軸
    第1圖係本發明之第1實施形態之真空隔熱材料的立體圖。
    第2圖係第1圖的分解立體圖。
    第3圖係第2圖之芯材的細部圖。
    第4圖(a)、(b)係構成第3圖之芯材之一片片狀長纖維不織布的放大平面圖及其A-A剖面圖。
    第5圖係表示構成用以說明第4圖之縫製孔加工之第1規格例的芯材之片狀纖維集合體的平面圖。
    第6圖係表示構成芯材的片狀纖維集合體之在縫製孔之非加工部的長度與伸長率之關係的圖形。
    第7圖係表示構成芯材的片狀纖維集合體之在縫製孔的縫隙狀之加工部的長度與伸長率之關係的圖形。
    第8圖係表示構成用以說明第4圖之縫製孔加工之第2規格例的芯材之片狀纖維集合體的平面圖。
    第9圖係表示構成芯材的片狀纖維集合體之縫製孔間的間隔與伸長率之關係的圖形。
    第10圖係表示構成用以說明第4圖之縫製孔加工之第3規格例的芯材之片狀纖維集合體的平面圖。
    第11圖係第4圖之縫製孔加工之第4規格例的說明圖。
    第12圖係第4圖之縫製孔加工之第5規格例的說明圖。
    第13圖係第4圖之縫製孔加工之第6規格例的說明圖。
    第14圖(a)~(h)織布之積層方法及芯材之製造方法的步驟圖。
    第15圖係本發明之第2實施形態之隔熱箱的模式說明圖。
    1‧‧‧真空隔熱材料
    2‧‧‧外包材料
    3‧‧‧芯材
    4‧‧‧吸附劑
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種真空隔熱材料，包括：芯材，係由將複數層片狀纖維集合體積層的積層體所構成；及外包材料，係外包該芯材，且內部被降壓；其特徵在於：在該芯材，由非加工部與縫隙狀之加工部每隔一個所連續的縫製孔形成於該片狀纖維集合體的各層。
    [2] 如申請專利範圍第1項之真空隔熱材料，其中該縫隙狀之加工部係完全切斷的加工部或半切的半切部。
    [3] 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料，其中在一方向或兩方向形成該縫製孔。
    [4] 如申請專利範圍第3項之真空隔熱材料，其中該縫製孔係在一方向或兩方向並設複數行。
    [5] 如申請專利範圍第4項之真空隔熱材料，其中該並設之縫製孔的間隔係6[mm]以下。
    [6] 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料，其中該縫製孔之該非加工部的長度係1~5[mm]，該縫隙狀之加工部的長度係3[mm]以上。
    [7] 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料，其中將該加工部相對該縫製孔之加工部與非加工部之總長的百分比設為60~75%。
    [8] 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料，其中該縫製孔係由加工部與設置於該加工部之間的非加工部所形成，該加工部係相對該纖維集合體之製造方向傾斜並交錯地配置。
    [9] 一種真空隔熱材料，包括：芯材，係由將複數層片狀纖維集合體積層的積層體所構成；及外包材料，係外包該芯材，且內部被降壓；其特徵在於：在該芯材，藉未貫穿的切入所半切的半切部形成於該片狀纖維集合體的各層。
    [10] 如申請專利範圍第9項之真空隔熱材料，其中藉半切部形成光柵狀部。
    [11] 如申請專利範圍第10項之真空隔熱材料，其中將藉該半切部所包圍之該光柵狀部的尺寸設為未滿100m2。
    [12] 一種隔熱箱，包括外箱、與配置於該外箱之內部的內箱，其特徵在於：將如申請專利範圍第1至11項中任一項之真空隔熱材料配置於該外箱與該內箱之間。
    [13] 如申請專利範圍第12項之隔熱箱，其中將隔熱材料填充於該外箱與該真空隔熱材料之間、及該內箱與該真空隔熱材料之間之雙方或任一方。
    [14] 如申請專利範圍第13項之隔熱箱，其中將該真空隔熱材料之定位與確保該隔熱材料充填時之流路所需的間隔片配設於該外箱與該真空隔熱材料之間。
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