一種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置，屬于氣凝膠復合材料制備設備領域。
【背景技術】
[0002]氣凝膠是最近幾十年新起的一種“改變世界的神奇材料”。氣凝膠，英文名字aerogel，當凝膠脫去大部分溶劑，使凝膠中液體含量比固體含量少得多，或凝膠的空間網狀結構中充滿的介質是氣體，外表呈固體狀，即為氣凝膠。氣凝膠內孔隙率可達99%，是一種具有納米結構的多孔材料，在力學、聲學、熱學、光學等諸方面均顯示其獨特性質。
[0003]柔性氣凝膠復合材料是以某種氣凝膠為主體材料，并復合于增強型纖維氈中，通過溶膠-凝膠法得到柔性氣凝膠復合材料。制備時，在氣凝膠裝置內，將纖維氈鋪裝，然后對纖維氈進行溶膠一凝膠處理，即可得到柔性氣凝膠復合材料。
[0004]現在國內外工業化的氣凝膠裝置較少，為了防止纖維氈內有大的氣泡及擠壓方便，溶膠凝膠過程一般在槽子內進行，纖維氈鋪裝及凝膠后取出比較麻煩，自動化程度很低，生產費時、費力、效率低。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是解決溶膠凝膠后濕凝膠不易取出問題，保證浸漬過程中纖維氈內氣體完全排除，浸漬完全，不遺留大的氣泡，提供了一種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置。
[0006]本實用新型采用的技術方案是:
[0007]—種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置，
[0008]包括第一工裝和與水循環真空栗相連接的可拆卸溶膠-凝膠罐，所述溶膠-凝膠罐內設有可拆卸的第一工裝，溶膠-凝膠罐上設有溶膠進料口 ；
[0009]其中，第一工裝為兩端帶有圓盤的軸。
[0010]所述第一工裝的軸內部中空，可使溶膠通過軸內部循環流動，使纖維氈浸漬完全。
[0011]當裝置工作時，第一工裝進入溶膠-凝膠罐中，第一工裝對纖維氈起支撐作用，纖維氈直接纏繞在第一工裝的軸上。
[0012]進一步的，所述便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置，還包括第二工裝，所述第二工裝為與第一工裝相配套的折彎片，折彎片可以折彎。第二工裝包覆纖維氈卷，防止纖維卷松懈，起到固定作用，有利于維持一定的形狀及厚度，使產品質量更穩定。
[0013]進一步，所述溶膠-凝膠罐上還設有氮氣進氣口。通氮氣的作用是:吹掃，清理管路，避免醇凝膠堵塞管道。
[0014]優選的，所述溶膠-凝膠罐的下部設有溶膠進料口。在下部設置溶膠進料口與水循環真空栗抽真空相配合，保證浸漬過程中纖維氈內氣體完全排除，浸漬完全，不遺留大的氣泡。
[0015]優選的，所述溶膠-凝膠罐包括罐壁和設置在罐壁兩端的封頭，所述罐壁分為至少兩個部分，其中一部分罐壁能拆卸，拆卸之后用來進入第一工裝。
[0016]更優選的，所述罐壁分為兩個部分，其中一部分罐壁能拆卸，采用螺栓與另一罐壁部分及兩端封頭相連。罐壁的兩部分連接處設有聚四氟乙烯墊片，閉合時可密閉連接。
[0017]進一步，所述軸的壁上和圓盤上設有若干個孔，目的是便于浸漬，使溶膠流過。
[0018]優選的，所述第二工裝為一帶有若干孔的柔性不銹鋼片，與第一工裝配套使用。尺寸與第一工裝契合，彎成圓柱形后地面圓半徑與第一工裝的圓盤一致，彎過去后采用卡扣連接固定。設計若干孔的目的是，不銹鋼片外壁可容水和乙醇通過。
[0019]進一步，第一工裝和第二工裝均設有吊耳，便于吊裝。
[0020]進一步，所述溶膠-凝膠罐壁的一側設有平臺，可將溶膠-凝膠罐臥式放置。
[0021]工作原理:利用第一工裝起一個軸的作用，使纖維氈均勻緊密的纏繞在上面，形成纖維卷。采用行車把第一工裝吊起，送入打開的溶膠-凝膠罐，溶膠-凝膠罐上部采用快開結構，裝料以后閉合，采用緊固螺栓擰緊，溶膠凝膠罐內部形成密閉體系，采用水環式真空栗抽真空使罐內形成一定負壓0.05~0.5MPa，關閉水環式真空栗。開啟溶膠栗使溶膠自溶膠凝膠罐底部進入，待完全浸漬纖維氈后關閉溶膠栗。等待溶膠發生一系列聚合反應生成凝膠并老化一定時間后，打開緊固螺栓，用行車吊開溶膠-凝膠罐上部罐體，取出濕凝膠。
[0022]本實用新型的有益效果是:
[0023]①采用溶膠凝膠罐代替溶膠槽提高了容器密閉性，可防止溶膠在過程中揮發開裂，得到的產品微觀結構更好。
[0024]②采用第一工裝直接在打卷機上打卷，避免了人工鋪氈，減少了勞動強度和人力消耗，使操作更加簡便。
[0025]③第二工裝包覆纖維卷，防止纖維卷松懈，有利于維持一定的形狀及厚度，使產品質量更穩定。
[0026]④密閉凝膠罐體，采用抽真空方式除掉纖維氈中的空氣，相比現有機械擠壓的方式更為可靠，容易控制。
【附圖說明】
[0027]圖1是本實用新型溶膠-凝膠罐的結構示意圖；
[0028]圖2是本實用新型第一工裝的圓盤結構示意圖；
[0029]圖3是本實用新型第一工裝的結構示意圖。
[0030]圖4是本實用新型第二工裝的結構示意圖。
[0031]其中，1、臥式溶膠-凝膠罐，11、罐壁，12、封頭，13、下半罐壁，14、上半罐壁，2、第一工裝，21、圓盤，22、軸，23、孔，3、第二工裝，4、平臺，5、閥門，6、進料口，7、進氣口。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0033]實施例1
[0034]—種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置，包括:
[0035]如圖1所示，臥式溶膠-凝膠罐1、第一工裝2、第二工裝3和水循環真空栗，溶膠-凝膠罐I上部設有氮氣進氣口 7，下部設有溶膠進料口 6，溶膠-凝膠罐I與水循環真空栗連接。
[0036]臥式溶膠-凝膠罐1，包括一圓柱型罐壁11和設置在罐壁兩端的封頭12，所述罐壁12分為上下兩半，兩端封頭12與下半罐壁13部分一起固定在平臺4，上半罐壁14部分可拆卸，采用螺栓與下半罐壁13部分及兩端封頭12相連，上半罐壁14部分與下半罐壁13部分的連接處有聚四氟乙烯墊片，閉合時可密閉連接。
[0037]溶膠-凝膠罐I的上半個罐壁14部分頂部設有一閥門5，連接水循環真空栗。
[0038]如圖2和3所示，第一工裝2為兩端帶有圓盤21的軸22，軸22內部中空，軸22壁和圓盤21上設有若干個孔23。第一工裝2對纖維氈起支撐作用，纖維氈直接纏繞在軸22上。
[0039]如圖4所示，第二工裝3為一帶有若干個孔的柔性不銹鋼片，與第一工裝2配套使用，尺寸與第一工裝2契合，完成圓柱型后底面圓半徑與第一工裝2的圓盤21 —致，彎過去后采用卡扣連接固定。第二工裝3對纖維氈起固定作用，使纖維氈維持一定的形狀。設計為有孔的原因是不銹鋼片可容水和乙醇通過。
[0040]所述第一工裝2和第二工裝3均設有吊耳，便于吊裝。
[0041]工作原理:利用第一工裝2起一個軸的作用，使纖維氈均勻緊密的纏繞在上面，形成纖維卷；利用第二工裝3把在打卷機上卷繞好纖維卷包覆固定住，把第二工裝3扣在第一工裝2的外側，并用密封件將第二工裝3固定好，使纖維卷維持一定的厚度。采用行車把第一和第二工裝吊起，送入打開的溶膠-凝膠罐1，溶膠-凝膠罐I上部采用快開結構，裝料以后閉合，采用緊固螺栓擰緊，溶膠凝膠罐I內部形成密閉體系，采用水環式真空栗抽真空使罐內形成一定負壓0.05-0.5MPa，關閉水環式真空栗。開啟溶膠栗使溶膠自溶膠-凝膠罐I底部進料口 6進入，待完全浸漬纖維氈后關閉溶膠栗。等待溶膠發生一系列聚合反應生成凝膠并老化一定時間后，打開緊固螺栓，用行車吊開溶膠-凝膠罐I上半個罐壁14，取出濕凝膠。
[0042]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置，其特征是: 包括第一工裝和與水循環真空栗相連接的可拆卸溶膠-凝膠罐，所述溶膠-凝膠罐內設有可拆卸的第一工裝，溶膠-凝膠罐上設有溶膠進料口 ；其中，第一工裝為兩端帶有圓盤的軸。2.如權利要求1所述的裝置，其特征是:還包括第二工裝，所述第二工裝為與第一工裝相配套的折彎片。3.如權利要求1所述的裝置，其特征是:所述溶膠-凝膠罐上還設有氮氣進氣口。4.如權利要求1所述的裝置，其特征是:所述溶膠-凝膠罐的下部設有溶膠進料口。5.如權利要求1所述的裝置，其特征是:所述溶膠-凝膠罐包括罐壁和罐壁兩端的封頭，所述罐壁分為至少兩個部分，其中一部分罐壁能拆卸。6.如權利要求5所述的裝置，其特征是:所述罐壁分為兩個部分，其中一部分罐壁能拆卸，采用螺栓與另一罐壁部分及兩端封頭相連。7.如權利要求6所述的裝置，其特征是:罐壁的兩部分連接處設有聚四氟乙烯墊片。8.如權利要求1所述的裝置，其特征是:所述第一工裝的軸內部中空，軸壁上和圓盤上設有若干個孔。9.如權利要求2所述的裝置，其特征是:所述第二工裝為一帶有若干孔的柔性不銹鋼片，與第一工裝配套使用。10.如權利要求2所述的裝置，其特征是:第一工裝和第二工裝均設有吊耳。
【專利摘要】本實用新型公開了一種便于溶膠-凝膠法生產柔性氣凝膠復合材料的裝置，包括第一工裝和與水循環真空泵相連接的可拆卸溶膠-凝膠罐，所述溶膠-凝膠罐內設有可拆卸的第一工裝，溶膠-凝膠罐上設有溶膠進料口；其中，第一工裝為兩端帶有圓盤的軸。有益效果是：①采用溶膠凝膠罐代替溶膠槽提高了容器密閉性，可防止溶膠在過程中揮發開裂，得到的產品微觀結構更好。②采用第一工裝直接在打卷機上打卷，避免了人工鋪氈，減少了勞動強度和人力消耗，使操作更加簡便。③密閉凝膠罐體，采用抽真空方式除掉纖維氈中的空氣，相比現有機械擠壓的方式更為可靠，容易控制。
【IPC分類】B01J13/00
【公開號】CN204891832
【申請號】CN201520677019
【發明人】劉勇, 秦輝, 石敬東, 劉子杰
【申請人】山東山大膠體材料有限責任公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月2日