[發明專利]一種氣凝膠復合材料卷式生產裝置及方法

有效

• 申請號: 202111133052.2
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113829545B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 紀冠丞;張磊;李季
• 申請（專利權）人: 江西宏柏新材料股份有限公司
• 主分類號: B29B15/12
• 分類號: B29B15/12
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 解瑩明

一種氣凝膠復合材料卷式生產裝置及方法，它涉及一種復合材料卷式生產裝置，它是要解決現有的氣凝膠復合材料的復合方法的操作繁雜、環保性差的技術問題。本發明的裝置包括開卷罐、收卷罐、密封手套箱、第一旋轉電機、第一聯軸器、第二旋轉電機、第二聯軸器；開卷罐內的開卷罐體內設置第一中心轉軸，在側壁上設置第一快開艙門；收卷罐的收卷罐體內設置第二中心轉軸，在側壁上設置第二快開艙門；密封手套箱將第一快開艙門和第二快開艙門包在橡膠箱體內。生產方法：在纖維基材在開卷罐內真空浸漬，然后輸送至收卷罐中老化、干燥，得到氣凝膠復合材料。該裝置夠有效地控制溶劑揮發，避免反復吊裝，操作簡單且環保，可用于氣凝膠復合材料生產領域。

技術領域

本發明涉及一種復合材料卷式生產裝置，屬于氣凝膠材料生產技術領域。

背景技術

氣凝膠是一種具有三維納米孔道結構的新型材料，其孔隙率在90％以上，具有超高的比表面積可達1000m²/g以上，是目前已知固體材料中密度最低、熱阻抗最大的材料，被廣泛的應用于航空航天、國防軍工、石油化工、軌道交通、建筑保溫和工業保溫等領域。

現有制備氣凝膠復合材料的復合工藝方式主要包括：噴淋復合方式和卷式復合方式。例如公開號為US6989123的中國專利中采用噴淋復合方式制備氣凝膠復合材料，此種方式是將纖維基材放于設備上，然后噴淋一定量的溶膠膠水，使其與纖維基材滲透復合，再收卷，此種方式存在噴淋過程中溶膠膠水的飛濺和溶劑的揮發問題，會使溶膠膠水中的有效組成發生改變，導致制備出的氣凝膠復合材料品質不均一，而且纖維復合濕凝膠成卷后，還需吊裝到其它反應設備中進行老化、溶劑置換和疏水化處理，在吊裝過程中也會存在溶劑揮發，對操作人員和環境均有危害，存在一定的安全問題。公開號為CN108381949B的中國專利中采用移動式噴淋浸膠，此方式覆膜和收膜操作復雜，需要多個開卷機和收卷機協同配合，并且溶膠膠水與纖維基材復合只靠單一噴淋，溶膠膠水由纖維基材表面向內自由擴散，會使纖維基材浸膠不完全，最終纖維復合濕凝膠成卷后，仍需要吊裝到其它反應設備中進行老化等后續工藝處理，在吊裝過程中也會存在溶劑揮發，對操作人員和環境均有危害，存在一定的安全問題。公開號為US7399439的美國專利中采用卷式復合浸膠，此種方式是將纖維基材與不透液的薄片夾層卷成卷放在反應設備中，之后將溶膠膠水倒入到反應設備中，讓溶膠膠水與纖維基材復合，形成纖維復合濕凝膠卷，但此種方式有許多弊端，首先，纖維基材中卷入不透液薄片夾層，會在溶膠膠水與纖維基材復合過程中起到阻礙作用，使纖維基材局部浸膠不均勻，其次，形成纖維復合濕凝膠卷后需要進行開卷，將其中的不透液薄片夾層取出，否則在后續的老化、溶劑置換和疏水化處理時會阻礙溶液流通，影響氣凝膠復合材料的品質，然后再將纖維基材收卷吊裝到其它反應設備中進行老化、溶劑置換和疏水化處理，整個工藝過程操作復雜，且在開卷和收卷過程中會有大量溶劑揮發，對操作人員身體造成傷害，也會對環境造成破壞，同時也存在很大的安全隱患，不適合氣凝膠復合材料的產業化發展。

發明內容

本發明是要解決現有的氣凝膠復合材料的復合方法的操作繁雜、環保性差的技術問題，而提供一種氣凝膠復合材料卷式生產裝置及方法。

本發明的氣凝膠復合材料卷式生產裝置包括開卷罐1、收卷罐2、密封手套箱3、第一旋轉電機4、第一聯軸器5、第二旋轉電機6、第二聯軸器7；

開卷罐1由開卷罐體1-1、第一定位槽1-2、第一中心轉軸1-3、兩塊第一多孔擋板1-4、第一四氟牽引帶1-5組成；其中開卷罐體1-1的側壁上設置第一進料口1-1-1、第一排液口1-1-2、第一測溫口1-1-3、第一測壓口1-1-4、第一抽真空口1-1-5、第一惰性氣體入口1-1-6、第一尾氣出口1-1-7；在開卷罐體1-1的側壁上設置平行于軸線的第一快開艙門1-1-8；第一中心轉軸1-3設置在開卷罐體1-1的軸線位置，第一中心轉軸1-3的一端通過第一定位槽1-2固定；另一端通過第一聯軸器5與第一旋轉電機4連接；

兩塊第一多孔擋板1-4分別設置在第一中心轉軸1-3的兩端，用于防止纖維基材偏斜；