[發明專利]一種連續化生產氣凝膠氈的設備及工業化方法

在審

• 申請號: 202010068968.3
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111152383A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 趙耀耀;徐妥夫;楊志國;郭衛疆;康程;陳維平
• 申請（專利權）人: 華陸工程科技有限責任公司
• 主分類號: B29B15/10
• 分類號: B29B15/10;B29C35/08;B29C35/10;B29C71/00;B29C37/00;B65B13/02;B65B11/02
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

本發明公開了一種連續化生產氣凝膠氈的設備及工業化方法，涉及氣凝膠生產設備技術領域，連續化生產氣凝膠氈的設備，包括從前到后依次設置的第一升降平臺、雙工位放卷裝置、纖維氈送料裝置、金屬檢測裝置、浸漬裝置、微波固化裝置、疏水改性裝置、孔結構保護裝置、溶劑清洗裝置、干燥裝置、收卷裝置和包裝裝置。本發明提供的一種連續化生產氣凝膠氈的設備及工業化方法，同時考慮了設備安全方面，溶劑有效利用方面和環保方面的要求，實現了放卷、成型、改性、收卷及包裝的連續化，能實現將原材料經該裝置直接生產成為氣凝膠氈產品，并完成包裝的過程。

技術領域

本發明涉及氣凝膠生產設備技術領域，尤其是涉及一種連續化生產氣凝膠氈的設備及工業化方法。

背景技術

在以往氣凝膠氈生產過程中氣凝膠氈的生產往往以間歇式的方法生產，生產周期長，人工成本高，單條生產線生產效率低，生產車間內面臨著大量有機溶劑泄露的風險，增加了安全生產隱患，且產品質量不穩定。

現階段，國內外普遍的生產氣凝膠的方式為一步酸或堿法或先酸后堿兩步法，采用有機硅源和無機硅源來制備溶膠溶液再與纖維氈進行復固化成型，其中濕凝膠氈的固化方式有浸泡罐直接浸泡固化和采用傳送加熱設備進行連續固化兩種方式。兩種方法各有優缺點，采用浸泡成型方法設備投資小，凝膠時間可控性強，相對來說可以根據需要對孔徑分布進行調整，但是生產凝膠過程消耗時間長，固化后的纖維氈需要復卷加入隔墊以便后期浸泡和干燥的進行。

目前國內氣凝膠連續化成型尚處于起步階段，工藝和設備方面的改進也在不斷的完善，如專利CN 109529735 A介紹了一種波成型連續化生產氣凝膠氈的方法，但其收放卷裝置難以做到連續化，且微波設備本身難以做到防爆設備，大量的有機溶劑在蒸發上升過程中無法與微波設備有效的分開，濕凝膠浸泡改性時間短，因此該設備需要較多的生產工人參與，危險性較高。

濕凝膠的干燥方式通常有常壓干燥、超臨界干燥、冷凍干燥等，而超臨界干燥又分為高溫超臨界干燥和低溫超臨界干燥。其中干燥效果以超臨界干燥效果最好，但超臨界干燥氣凝膠氈無法做到連續化生產，設備投資成本高。高溫超臨界干燥危險性較大，加熱方式采用導熱油或直接電加熱，導熱油換熱效率低下，直接電加熱對干燥釜性能要求高，由于高溫超臨界對干燥釜密封要求非常高，現階段仍然較少應用；冷凍干燥，由于冷凍工程耗能較大，且溶劑相變過程中由于體積的變化會對凝膠空隙結構造成一定的破壞，投資成本大，目前工業上基本沒有應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種連續化生產氣凝膠氈的設備及工業化方法，同時考慮了設備安全方面，溶劑有效利用方面和環保方面的要求，實現了放卷、成型、改性、收卷及包裝的連續化，能實現將原材料經該裝置直接生產成為氣凝膠氈產品，并完成包裝的過程。

本發明的技術方案是：一種連續化生產氣凝膠氈的設備，包括從前到后依次設置的第一升降平臺、雙工位放卷裝置、纖維氈送料裝置、金屬檢測裝置、浸漬裝置、微波固化裝置、疏水改性裝置、孔結構保護裝置、溶劑清洗裝置、干燥裝置、收卷裝置和包裝裝置；

雙工位放卷裝置底部設有糾偏電機；金屬檢測裝置位于纖維氈送料裝置之間；

浸漬裝置包括水解液輸送管道、稀堿液輸送管道、管道混合器、浸漬密封箱體、液位計、膠料循環收集裝置、氧氣和可燃氣體檢測裝置，水解液輸送管道和稀堿液輸送管道分別與管道混合器連通，管道混合器通過管道與浸漬密封箱體的頂部連通，浸漬密封箱體的底部設置膠料循環收集裝置，浸漬密封箱體后安裝氧氣和可燃氣體檢測裝置；

微波固化裝置包括防爆風機、微波消協設備、微波固化箱體、傳送電機、傳送帶、進氣管道、出氣管道、溫度檢測儀和觀察口，微波消協設備位于微波固化箱體兩端，傳送電機為傳送帶提供動力，進氣管道和出氣管道位于微波固化箱體上部，并與微波固化箱體連通，溫度檢測儀和觀察口位于微波固化裝置末端；