微纤维玻璃棉绝热纸的结构与性能研究
微纤维玻璃棉绝热纸以微纤维玻璃棉为原料，利用湿法造纸工艺抄造而成.微纤维玻璃棉绝热纸的孔隙结构是其微观结构的关键部分，直接影响绝热纸的容重、导热性能、强度性能等宏观性能。但是由于微纤维玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状材料，其纤维直径粗细悬殊，平均直径小.在微纤维玻璃棉的成纸结构中，粗细纤维随机分布，排列无序，纤维之间形成了大量的孔隙结构，且孔隙的大小不同和形状随机，难以用传统的欧式几何理论来描述，从而难以表征和研究其多孔结构特征以及与宏观性能之间的联系。
分形指的是具有自相似性的一类形状，即这类形状的组成部分以某种方式与整体相似，孔隙结构的复杂程度可以通过孔隙结构的分形维数定量地描述。
目前，分形理论己经渗透到很多领域，其应用受到了国内外学者的极大重视，成为研究热点，但是关于微纤维玻璃棉纸的分形研究少有报道。
1 MIP检测纸页的孔隙结构参数
采用压汞仪测量，能对微纤维玻璃棉纸页的孔隙结构进行较好的表征。Auto Pore Ⅳ 9500型压汞仪测试玻璃棉纸的孔隙结构。将样品在恒温电热鼓风干燥箱(105℃)下干燥24h，分别称取0.06g左右的纸样装入固体膨胀计内，密封，称量膨胀计组件，然后将其放入低压站内分析。
2 微纤维玻璃棉纸松厚度和透气度的检测
本文利用压汞仪研究微纤维玻璃棉纸的多孔结构，得出微纤维玻璃棉纸的分形维数，并探讨了分形维数与孔隙率、纤维原料打浆度以及纸页宏观性能之间的关系。松厚度(Bu)指的是单位质量的纸的体积，单位为cm3/g，按式(1)计算:
按照国家标准检测方法及行业标准测定玻璃棉手抄片的厚度，按照式(1)计算纸页的松厚度。
按照国家标准检测方法及行业标准测定玻璃棉手抄片的透气度。
3 微纤维玻璃棉纸导热系数的测定
样品经过充分干燥之后，使用TC-3000热线法通用导热系数仪测定微纤维玻璃棉纸的导热系数。采用快速采集模式，采集时间为0.5s,测试温度为20℃,测试电压为0.5V。
4 分形维数的计算
利用压汞仪测试微纤维玻璃棉纸孔隙结构参数的原始数据，根据汞压入量V和压力P之间的关系，得出㏑(dV/dP)和㏑P的关系曲线，求其斜率，即可得到分形维数D。
5 分形维数与微纤维玻璃棉打浆度的影响
图2表示微纤维玻璃棉纸页孔隙结构的分形维数与微纤维玻璃棉打浆度之间的关系。由图2可以看出，随着纤维原料打浆度的增大，纸页结构的分形维数呈现出逐渐增大的趋势，且当打浆度较低时，分形维数增幅不大，而当打浆度逐渐增大时，分形维数的增幅增大，但打浆度从49°SR增大为54°SR时，增速变缓。
6 分形维数与微纤维玻璃棉纸页孔隙率的关系
孔隙率是表征纸页孔隙结构的重要参数，是孔隙的尺寸和数量的综合反映。图3表示微纤维玻璃棉纸的分形维数与纸页孔隙率的关系。由图3可以看出，分形维数越大，纸页的孔隙率越高，并且分形维数与孔隙率之间存在着高度的正相关，其相关系数R=0.9892。
7 分形维数与微纤维玻璃棉纸页透气度的关系
透气度是应用于真空绝热结构中的微纤维玻璃棉纸一项重要性能指标.图4表示分形维数与微纤维玻璃棉纸透气度的关系.由图4可以看出，分形维数越大，纸页的透气度越小，并且分形维数与透气度存在着高度的负相关，相关系数为0.96。
8 分形维数与微纤维玻璃棉纸页透气度的关系
导热系数是衡量微纤维玻璃棉纸绝热性能的一项重要指标，图5表示分形维数与微纤维玻璃棉纸导热系数之间的关系.由图5可以看出，分形维数越大，纸页的导热系数越小，并且导热系数与分形维数之间的相关性很强，其相关系数R=0.96。
9 结论
采用压汞法分析微纤维玻璃棉纸页的孔隙结构，得到纸页分形维数在2.0-3.0之间变化，表明微纤维玻璃棉纸的结构呈现出分形特性，且其特征明显。说明分形维数可以表征微纤维玻璃棉纸孔隙结构、透气度、导热性等特性。