一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺的制作方法

1.本发明属于气凝胶毡技术领域，具体涉及一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺。


背景技术：

2.气凝胶的研究近些年已成为研究者关注的热点，但实现规模化生产的企业不多。其主要原因在于气凝胶的干燥问题。现有的二氧化硅气凝胶生产方法多采用有机硅（正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、多聚硅氧烷）为原料，以超临界干燥或常压干燥方法制备。超临界方法利用超临界流体无表面张力、高扩散性、溶解度高等特性，有效避免凝胶骨架在干燥过程 中发生坍缩，同时实现溶剂和凝胶骨架的分离，可制备出性能优良气凝胶产品，常压干燥方法通过对凝胶的老化增加凝胶的机械性能以及表面疏水化过程，消除了干燥过程中毛细管力对凝胶骨架的破坏，常压加热干燥分离溶剂和凝胶骨架即可制备出性能优良的气凝胶。
3.超临界方法又可分为乙醇超临界干燥和二氧化碳超临界萃取干燥,两者原料均为有机硅酯,这些方法存在原料非常昂贵，且具有毒性，工艺复杂,安全性低等问题严重制约了二氧化硅气凝胶的规模化生产和应用。现有的制备气凝胶毡的装置及工艺不能避免了中间产物的频繁移动，维持了中间产物的完整性，使其成品外表美观，操作不够方便，造价较高，智能化程度低，不能节省人力物力。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的制备气凝胶毡的装置及工艺不能避免了中间产物的频繁移动，维持了中间产物的完整性，使其成品外表美观，操作不够方便，造价较高，智能化程度低，不能节省人力物力的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分段式制备气凝胶毡的装置，包括放卷机、浸泡池、微波干燥机和改性池，所述微波干燥机的输入端设置有传送带且传送带的一端设置有浸泡池，所述浸泡池的一端通过螺栓安装有放卷机且放卷机的一端通过固定架设置有定滑轮，所述微波干燥机的输出端一侧设置有改性池且改性池内通过轴承设置有辊轴，所述改性池的一端通过支架设置有双层导向辊，所述改性池的一端设置有隧道干燥箱且隧道干燥箱的一端设置有收卷机，所述改性池的底端一侧通过安装座安装有抽液泵。
6.进一步的，所述浸泡池内通过螺钉安装有浸入横板，所述放卷机和定滑轮之间通过支架设置有限位槽。
7.进一步的，所述限位槽的顶部通过定位螺栓安装有橡胶压块。
8.进一步的，所述浸泡池的一端设置有排放管且排放管上设置有控制阀，所述抽液泵的输入端位于改性池内。
9.进一步地，所述改性池的外壁设有加热保温层。
10.一种分段式制备气凝胶毡的装置的工艺，具体工艺步骤如下：
s1：纤维增强材料经放卷机进入浸泡池过胶且从浸入横板的底部穿过，经传送带进入微波干燥机进行固化；s2：固化好的纤维增强材料经传送带进入长10-15米，宽1.8-2米的改性池进行老化，温度60℃，老化12小时，抽走水后，加入无氯表面改性剂对所述复合凝胶进行表面甲基硅烷化改性，60℃，改性5~6小时；s3：经s2处理的气凝胶毡材料进入隧道干燥箱内干燥，利用收卷机进行收卷。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、纤维增强材料经放卷机进入浸泡池过胶且从浸入横板的底部穿过，避免出现浸泡不彻底，过胶后经传送带进入微波干燥机进行固化，加热速度快，固化效果显著，固化后经传送带进入改性池，加入无氯表面改性剂对所述复合凝胶进行表面甲基硅烷化改性，60℃，改性6小时，快速生产出气凝胶毡，耗能少，彰显了节能环保的设计理念。
12.2、该制备气凝胶毡的装置及工艺能避免了中间产物的频繁移动，维持了中间产物的完整性，使其成品外表美观，操作方便，造价较低，智能化程度高，能节省人力物力，并且选用分段式生产气凝胶毡设备，生产简单，调高了生产效率，适合广泛推广使用。
附图说明
13.图1为发明一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺的整体结构示意图。
14.图2为发明一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺的橡胶压块结构示意图。
15.图3为发明一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺的排放管和控制阀结构示意图。
16.图4为发明一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺的系统图。
17.图中：1、放卷机；2、底座；3、限位槽；4、定滑轮；5、浸入横板；6、浸泡池；7、传送带；8、微波干燥机；9、辊轴；10、改性池；11、双层导向辊；12、控制阀；13、排放管；14、隧道干燥箱；15、收卷机；16、抽液泵；17、橡胶压块；18、定位螺栓。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.实施例一如图1-4所示，一种分段式制备气凝胶毡的装置，包括放卷机1、浸泡池6、微波干燥机8和改性池10，所述微波干燥机8的输入端设置有传送带7且传送带7的一端设置有浸泡池6，所述浸泡池6的一端通过螺栓安装有放卷机1且放卷机1的一端通过固定架设置有定滑轮4，所述微波干燥机8的输出端一侧设置有改性池10且改性池10内通过轴承设置有辊轴9，所述改性池10的一端通过支架设置有双层导向辊11，所述改性池10的一端设置有隧道干燥箱14且隧道干燥箱14的一端设置有收卷机15，所述改性池10的底端一侧通过安装座安装有抽液泵16。
20.所述浸泡池6内通过螺钉安装有浸入横板5，所述放卷机1和定滑轮4之间通过支架
设置有限位槽3。所述限位槽3的顶部通过定位螺栓18安装有橡胶压块17。所述浸泡池6的一端设置有排放管13且排放管13上设置有控制阀12，所述抽液泵16的输入端位于改性池10内。改性池10的外侧壁设有保温层。
21.一种分段式制备气凝胶毡的装置的工艺，具体工艺步骤如下：首先生产技术负责人组织技术人员对生产设备进行检测和试运行，将纤维增强材料集中运输到加工设备一侧，便于加工取用；s1：纤维增强材料经放卷机1进入浸泡池6过胶且从浸入横板5的底部穿过，经传送带7进入微波干燥机8进行固化；s2：固化好的纤维增强材料经传送带7进入长20米，宽2米的改性池10进行老化，温度60℃，老化12小时，抽走水后，加入无氯表面改性剂对所述复合凝胶进行表面甲基硅烷化改性，60℃，改性6小时；s3：经s2处理的气凝胶毡材料进入隧道干燥箱14内干燥，利用收卷机15进行收卷。
22.实施例二如图1-4所示，一种分段式制备气凝胶毡的装置，包括放卷机1、浸泡池6、微波干燥机8和改性池10，所述微波干燥机8的输入端设置有传送带7且传送带7的一端设置有浸泡池6，所述浸泡池6的一端通过螺栓安装有放卷机1且放卷机1的一端通过固定架设置有定滑轮4，所述微波干燥机8的输出端一侧设置有改性池10且改性池10内通过轴承设置有辊轴9，所述改性池10的一端通过支架设置有双层导向辊11，所述改性池10的一端设置有隧道干燥箱14且隧道干燥箱14的一端设置有收卷机15，所述改性池10的底端一侧通过安装座安装有抽液泵16。
23.所述浸泡池6内通过螺钉安装有浸入横板5，所述放卷机1和定滑轮4之间通过支架设置有限位槽3。所述限位槽3的顶部通过定位螺栓18安装有橡胶压块17。所述浸泡池6的一端设置有排放管13且排放管13上设置有控制阀12，所述抽液泵16的输入端位于改性池10内。
24.本实施例中，浸泡池长宽1.8~2米，长0.5-1米。
25.一种分段式制备气凝胶毡的装置的工艺，具体工艺步骤如下：生产技术负责人组织技术人员对生产设备进行检测和试运行，将纤维增强材料集中运输到加工设备一侧，便于加工取用；s1：纤维增强材料经放卷机1进入浸泡池6过胶且从浸入横板5的底部穿过，经传送带7进入微波干燥机8进行固化；s2：固化好的纤维增强材料经传送带7进入长15米，宽1.8米的改性池10进行老化，温度80℃，老化12小时，抽走水后，加入无氯表面改性剂对所述复合凝胶进行表面甲基硅烷化改性，80℃，改性5小时；s3：经s2处理的气凝胶毡材料进入隧道干燥箱14内干燥，利用收卷机15进行收卷。
26.本发明工作时：纤维增强材料经放卷机1进入浸泡池6过胶且从浸入横板5的底部穿过，避免出现浸泡不彻底，过胶后经传送带7进入微波干燥机8进行固化，加热速度快，固化效果显著，固化后经传送带7进入改性池10，加入无氯表面改性剂对所述复合凝胶进行表面甲基硅烷化改性，60℃，改性6小时，快速生产出气凝胶毡，耗能少，彰显了节能环保的设计理念。该制备气凝胶毡的装置及工艺能避免了中间产物的频繁移动，维持了中间产物的
完整性，使其成品外表美观，操作方便，造价较低，智能化程度高，能节省人力物力，并且选用分段式生产气凝胶毡设备，生产简单，调高了生产效率，适合广泛推广使用。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种分段式制备气凝胶毡的装置，包括放卷机（1）、浸泡池（6）、微波干燥机（8）和改性池（10），其特征在于，所述微波干燥机（8）的输入端设置有传送带（7）且传送带（7）的一端设置有浸泡池（6），所述浸泡池（6）的一端通过螺栓安装有放卷机（1）且放卷机（1）的一端通过固定架设置有定滑轮（4），所述微波干燥机（8）的输出端一侧设置有改性池（10）且改性池（10）内通过轴承设置有辊轴（9），所述改性池（10）的一端通过支架设置有双层导向辊（11），所述改性池（10）的一端设置有隧道干燥箱（14）且隧道干燥箱（14）的一端设置有收卷机（15），所述改性池（10）的底端一侧通过安装座安装有抽液泵（16）。2.根据权利要求1所述的一种分段式制备气凝胶毡的装置，其特征在于：所述浸泡池（6）内通过螺钉安装有浸入横板（5），所述放卷机（1）和定滑轮（4）之间通过支架设置有限位槽（3）。3.根据权利要求2所述的一种分段式制备气凝胶毡的装置，其特征在于：所述限位槽（3）的顶部通过定位螺栓（18）安装有橡胶压块（17）。4.根据权利要求1所述的一种分段式制备气凝胶毡的装置，其特征在于：所述浸泡池（6）的一端设置有排放管（13）且排放管（13）上设置有控制阀（12），所述抽液泵（16）的输入端位于改性池（10）内。5.根据权利要求1所述的一种分段式制备气凝胶毡的装置，其特征在于：所述改性池（10）的外壁设有加热保温层。6.基于权利要求1-4任意一项所述一种分段式制备气凝胶毡的装置的工艺，其特征在于，具体工艺步骤如下：s1：纤维增强材料经放卷机（1）进入浸泡池（6）过胶且从浸入横板（5）的底部穿过，经传送带（7）进入微波干燥机（8）进行固化；s2：固化好的纤维增强材料经传送带（7）进入长10-15米，宽1.8-2米的改性池（10）进行老化，温度60℃，老化12小时，抽走水后，加入无氯表面改性剂对所述复合凝胶进行表面甲基硅烷化改性，60℃，改性5~6小时；s3：经s2处理的气凝胶毡材料进入隧道干燥箱（14）内干燥，利用收卷机（15）进行收卷。

技术总结
本发明公开了一种分段式制备气凝胶毡的装置及工艺，包括放卷机、浸泡池、微波干燥机和改性池，所述微波干燥机的输入端设置有传送带且传送带的一端设置有浸泡池，所述浸泡池的一端通过螺栓安装有放卷机且放卷机的一端通过固定架设置有定滑轮，所述微波干燥机的输出端一侧设置有改性池且改性池内通过轴承设置有辊轴，所述改性池的一端通过支架设置有双层导向辊，所述改性池的一端设置有隧道干燥箱且隧道干燥箱的一端设置有收卷机，所述改性池的底端一侧通过安装座安装有抽液泵；该制备气凝胶毡的装置及工艺能避免了中间产物的频繁移动，维持了中间产物的完整性，使其成品外表美观，操作方便，造价较低，智能化程度高。智能化程度高。智能化程度高。


技术研发人员：王天赋 单文波 张飞勇 王中元 胡紫结
受保护的技术使用者：中凝科技（湖北）有限公司
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/3/7