[發(fā)明專(zhuān)利]氣凝膠保溫板的制備裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911381306.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111042360A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王漢坤;黃漢霄;黎靜;張雪霞;張曉鳳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)際竹藤中心
• 主分類(lèi)號(hào): E04B1/80
• 分類(lèi)號(hào): E04B1/80
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李文麗

本發(fā)明涉及建筑保溫材料領(lǐng)域，特別是涉及一種氣凝膠保溫板的制備裝置及方法。制備裝置包括底板、側(cè)板以及頂板；側(cè)板圍設(shè)在底板的周向，頂板蓋設(shè)在側(cè)板的頂部以與底板以及側(cè)板圍設(shè)形成密閉空間；底板由導(dǎo)熱材料制成，側(cè)板和/或頂板由保溫材料制成。該制備裝置通過(guò)設(shè)置底板、側(cè)板以及頂板，并通過(guò)調(diào)整側(cè)板、頂板相對(duì)于底板的位置，能夠保證制備的氣凝膠保溫板形狀規(guī)整，可進(jìn)行不同尺寸、不同形式的拼接，以適應(yīng)不同應(yīng)用需求。此外，由于使用了底板作為冷源的輸入端，使得該制備裝置可在冷源分布均勻的制冷設(shè)備中進(jìn)行各項(xiàng)異性氣凝膠保溫板的制備，進(jìn)而能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中定向制備氣凝膠保溫板時(shí)，對(duì)外界冷凍條件要求苛刻的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑保溫材料領(lǐng)域，特別是涉及一種氣凝膠保溫板的制備裝置及方法。

背景技術(shù)

氣凝膠是一種具有納米級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)的固體材料，其具有質(zhì)輕、密度低、孔隙率高以及保溫效果好等優(yōu)良特性，在冷鏈運(yùn)輸、建筑保溫、電器高效節(jié)能等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

然而，氣凝膠材料的無(wú)序孔隙結(jié)構(gòu)雖具備良好的保溫性能，但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其無(wú)法適應(yīng)不同領(lǐng)域的應(yīng)用需求從而限制了其發(fā)展。例如，在建筑保溫領(lǐng)域，保溫材料一方面需要具有良好的隔熱能力，另一方面還需要一定力學(xué)強(qiáng)度和一定的壓縮回彈能力；在電器節(jié)能領(lǐng)域，保溫材料需要良好的柔韌性以對(duì)形態(tài)各異器件的包覆。這就需要對(duì)氣凝膠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控來(lái)達(dá)到目的。

定向冷凍干燥技術(shù)是一種獲得多孔有序氣凝膠結(jié)構(gòu)的常用方法，通過(guò)調(diào)控溫度梯度使冰晶單向生長(zhǎng)，將分散在溶劑中的固體顆粒擠壓到溶劑晶體間，從而使干燥后的氣凝膠得到有序的、有取向的多孔結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有技術(shù)中常用的方式是通過(guò)將聚酰亞胺水凝膠單面接觸液氮使冰晶單向生長(zhǎng)以達(dá)到單向冷凍的目的；或通過(guò)楔形模塊調(diào)控使冰晶在徑向和軸向生長(zhǎng)以達(dá)到雙向冷凍的目的，實(shí)現(xiàn)了氣凝膠結(jié)構(gòu)調(diào)控的目的。

但是，上述方法只適用于液氮等小范圍冷源和較大溫度差的情況，在內(nèi)部溫度分布均勻的大范圍冷源和較小溫差的情況下并不適用，冷凍條件苛刻，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種氣凝膠保溫板的制備裝置，可在冷源分布均勻的制冷設(shè)備中進(jìn)行各項(xiàng)異性氣凝膠保溫板的制備。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種氣凝膠保溫板的制備裝置，包括底板、側(cè)板以及頂板；所述側(cè)板圍設(shè)在所述底板的周向，所述頂板蓋設(shè)在所述側(cè)板的頂部以與所述底板以及所述側(cè)板圍設(shè)形成密閉空間；所述底板由導(dǎo)熱材料制成，所述側(cè)板和/或所述頂板由保溫材料制成。

進(jìn)一步地，所述頂板上設(shè)置有至少一個(gè)溢流孔。

進(jìn)一步地，還包括隔板，所述隔板設(shè)置在所述密閉空間內(nèi)以將所述密閉空間分隔成至少兩個(gè)密閉空間。

進(jìn)一步地，所述底板與冷源接觸。

進(jìn)一步地，所述隔板與所述側(cè)板和/或相鄰兩個(gè)所述側(cè)板之間通過(guò)緊固件可拆卸地連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種氣凝膠保溫板的制備方法，所述制備方法通過(guò)如前所述的氣凝膠保溫板的制備裝置實(shí)現(xiàn)，包括如下步驟：將所述側(cè)板圍設(shè)在所述底板的周向形成圍設(shè)空間，將纖維素溶膠注入所述圍設(shè)空間中；將所述頂板蓋設(shè)在所述側(cè)板的頂部形成所述制備裝置；將所述制備裝置置于冷凍裝置中；經(jīng)過(guò)第一預(yù)制時(shí)間后將所述制備裝置轉(zhuǎn)置于真空冷凍干燥裝置中第二預(yù)制時(shí)間。

進(jìn)一步地，注入的所述纖維素溶膠的體積大于或等于所述圍設(shè)空間的體積的80％。

進(jìn)一步地，所述冷凍裝置中的溫度小于或等于負(fù)20度；所述真空冷凍干燥裝置中的溫度小于或等于負(fù)40度，壓強(qiáng)大于0.6帕斯卡且小于1帕斯卡。

進(jìn)一步地，所述第一預(yù)制時(shí)間的取值范圍為20分鐘至6小時(shí)；所述第二預(yù)制時(shí)間的取值范圍為大于或等于36小時(shí)。