Production and characterization of heat insulating panels

Abstract

Hollow nano calcite particles were used as a core material in vacuum insulation panels (VIPs) and compared it with the fumed silica generally used in VIPs as the core material. Zinc-Tin-oxide (ZTO), ZnSnOx, was coated on the polyamide/polyethylene (PA/PE) polymeric films and used as the barrier material in VIPs to prohibit moisture and air transport. A fluidized bed filtration system was developed to separate the produced hollow nano particles from its slurry. ZnSnOx coating on the PA/PE polymeric films were optimized with respect to film rotation rate and oxygen content during film coating. Water permeation rate was measured as 8.32 gday-1m-2 for the commercial Aluminum-PET (Al-PET). The water permeation rate was measured as 1.15 gday-1m-2 for the 90 μm of PA/PE films coated with ZTO in 500 rpm of film rotation rate and 30 sccm Ar + 7.5 sccm O2 feed rate. It was shown that the produced ZTO coated PA/PE films had better barrier properties compared to the commercial Al-PET. The thermal conductivity was measured as 8.63 mWm-1K-1 for 3 wt% hollow nano calcite in 87 wt% of fumed silica compared to that of 9.9 mWm-1K-1 for fumed silica only. It was shown that when 3 wt% of hollow nano calcite were mixed with fumed silica as the core material, better thermal conductivity values were obtained.

Vakum izolasyon panelleri (VIP)’nde çekirdek malzeme olarak delikli nano kalsit tanecikleri kullanıldı ve genellikle VIP’lerde kullanılan füme silika ile karşılaştırıldı. Çinko-kalay-oksit (ZTO), ZnSnOx, polyamid/polyetilen (PA/PE) polimerik filmlere kaplandı ve vakum izolasyon panellerinde nem ve hava geçirgenliği için bariyer malzeme olarak kullanıldı. Üretilen delikli nano tanecikleri süspansiyon sıvısından ayırmak üzere bir akışkan yatak filtrasyon sistemi geliştirildi. PA/PE polimerik filmlere ZnSnOx kaplama filmler sarma hızı ve oksijen miktarı açısından optimize edildi. Su buharı geçiş hızı ticari aluminyum-PET (Al-PET) için 8.32 ggün-1m-2 olarak ölçüldü. Su buharı geçiş hızı 500 rpm film sarma hızı ve 30 sccm Ar + 7,5 sccm O2 besleme kullanılarak çinko-kalay-oksit kaplanmış 90 μm PA/PE filmler için 1.15 ggün-1m-2 olarak ölçüldü. Ticari Al-PET ile karşılaştırıldığında üretilen ZTO kaplı PA/PE filmlerin çok daha iyi bariyer özelliğine sahip oldukları gösterildi. Yalnızca füme silika için 9.9 mWm-1K-1 olarak ölçülen ısı iletkenlik katsayısı, ağırlıkça %87 füme silika içerisinde %3 delikli nano kalsit için 8.63 mWm-1K-1 olarak ölçüldü. Ağırlıkça %3 delikli nano kalsit çekirdek malzeme olarak füme silika ile birleştirildiğinde daha iyi ısı iletkenlik katsayısı değerleri elde edilebileceği gösterildi.