气凝胶制品的真空浸渍成型装置的制作方法

气凝胶制品的真空浸渍成型装置
1.技术领域:
2.本实用新型属于气凝胶制备设备技术领域，具体为一种气凝胶制品的真空浸渍成型装置。
3.

背景技术：

4.因sio2气凝胶具有优异的绝热保温性能，目前其纯气凝胶颗粒/粉体和气凝胶毡已实现了产业化，其中气凝胶毡产品目前采用的是喷涂和浸泡结合的方式，使sio2气凝胶负载到各种类型的毡品上，从而实现纤维毡和凝胶液的复合。这种生产方式需要大量的胶液来回喷涂，依靠胶液的自然浸渍，易出现凝胶浸渍纤维毡不均匀的现象，不仅浪费了凝胶溶液资源，且生产耗时相对较长。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型的目的是在于提出了一种气凝胶制品的真空浸渍成型装置，采用真空浸渍技术使溶胶液完全浸渍纤维毡，从而减小气凝胶制备用溶剂的浪费和气凝胶废料的产生。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.气凝胶制品的真空浸渍成型装置，由真空浸渍釜、温控系统和超声系统三部分组成；
8.所述真空浸渍釜包括釜体和釜盖，釜体和釜盖可拆卸连接, 釜体下部设有卸料口，釜体内置一活动沥胶篮，釜盖上设有液位计、在线ph监测探头、真空压力表、抽气口和凝胶液进料口；
9.所述温控系统包括真空浸渍釜外部包裹的硅橡胶加热带，硅橡胶加热带电连接于温控器；
10.所述超声系统包括超声波阵子和超声波发生器，超声波阵子与超声波发生器正负极连接，真空浸渍釜内底部设有隔板，隔板下安装所述超声波阵子。
11.作为优选，釜体的顶部边缘均匀设有四个连接锁扣，釜体和釜盖通过连接锁扣进行连接，连接间隙处设有硅胶密封条，釜体的高度与待处理的纤维物料宽度相匹配，纤维物料以松散收卷状态置于釜体内部。
12.作为优选，釜盖上的在线ph监测探头与ph控制器连接，ph控制器实时显示釜体内液体的ph值和温度，ph监测探头为耐化学腐蚀、带温补功能的电极，测量范围为2~12，精度为
±
0.02ph。
13.作为优选，真空浸渍釜的釜盖上抽气口与真空泵连接，真空压力表为精度0.5%的智能数显压力表，真空压力表实时显示真空浸渍过程中的釜体内压力变化。
14.作为优选，硅橡胶加热带厚度为1.5~1.8mm，温度精度为
±
1℃。
15.作为优选，真空浸渍釜内活动沥胶篮采用304不锈钢材质制作，沥胶篮金属网丝径1.5~2.5mm，网孔直径为10~20目。
16.作为优选，真空浸渍釜的卸料口通过管道与凝胶液收集桶连接，进料口通过管道
与凝胶液搅拌反应桶或者凝胶液收集桶连接。
17.作为优选，超声波阵子安装在釜体底部隔板内，隔板采用316不锈钢，设置数量为3~5个，超声波阵子并联后连接到超声波发生器的正负极，超声波阵子频率为28khz、功率60w。
18.作为优选，进料口输送的凝胶液为正硅酸乙酯、甲基三乙基硅烷、硅溶胶、水玻璃中的一种或多种的水解液和氨水稀碱溶液的混合液，溶液ph值为9~11。
19.与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：本实用新型中的气凝胶制品真空浸渍成型装置采用了真空浸渍技术和超声波技术，使凝胶液渗透到纤维毡内部从而浸渍完全，且密闭的真空环境可减少凝胶液中有机溶剂的挥发。通过改变真空浸渍釜加入液的种类、用量和反应环境温度，可使其适用于气凝胶制品的浸渍、老化和改性不同工序，且本实用新型装置结构简单，便于操作。缩短了凝胶液在纤维毡中的浸渍时间，提高浸渍效率，精准合理的利用凝胶页的使用量，有效缩短sio2气凝胶制品的生产周期，大幅减少sio2气凝胶废料的产生量。
附图说明
20.图1 为本实用新型的气凝胶制品真空浸渍成型装置结构示意图。
21.附图标记：
22.1、真空浸渍釜，2、釜体，3、釜盖，4、活动沥胶篮，5、在线ph监测探头，6、真空压力表，7、抽气口，8、凝胶液进料口，9、卸料口，10、硅橡胶加热带，11、温控器，12、隔板，13、超声波阵子，14、超声波发生器。
具体实施方式
23.以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实用新型气凝胶制品的真空浸渍成型装置，结构如图1所示，由真空浸渍釜1、温控系统和超声系统三部分组成；真空浸渍釜1包括釜体2和釜盖3，釜体2和釜盖3可拆卸连接, 釜体2下部设有卸料口9，釜体2内置一活动沥胶篮4，釜盖3上设有液位计、在线ph监测探头5、真空压力表6、抽气口7和凝胶液进料口8。釜体2的顶部边缘均匀设有四个连接锁扣，釜体2和釜盖3通过连接锁扣进行连接，连接间隙处设有硅胶密封条，釜体2的高度与待处理的纤维物料宽度相匹配，纤维物料以松散收卷状态置于釜体2内部。
25.釜盖3上的在线ph监测探头5与ph控制器连接，ph控制器实时显示釜体2内液体的ph值和温度，ph监测探头为耐化学腐蚀、带温补功能的电极，测量范围为2~12，精度为
±
0.02ph。
26.真空浸渍釜1的釜盖3上抽气口7与真空泵连接，真空压力表6为精度0.5%的智能数显压力表，真空压力表6实时显示真空浸渍过程中的釜体2内压力变化。
27.真空浸渍釜1内活动沥胶篮4采用304不锈钢材质制作，沥胶篮金属网丝径1.5~2.5mm，网孔直径为10~20目。
28.温控系统包括真空浸渍釜1外部包裹的硅橡胶加热带10，硅橡胶加热带10电连接于温控器11，硅橡胶加热带10厚度为1.5~1.8mm，温度精度为
±
1℃。
29.超声系统包括超声波阵子13和超声波发生器14，超声波阵子13与超声波发生器14正负极连接，真空浸渍釜1内底部设有隔板12，隔板12下安装所述超声波阵子13。超声波阵子13安装在釜体2底部隔板12内，隔板12采用316不锈钢，设置数量为3~5个，超声波阵子13并联后连接到超声波发生器14的正负极，超声波阵子13频率为28khz、功率60w。
30.真空浸渍釜1的卸料口9通过管道与凝胶液收集桶连接，进料口通过管道与凝胶液搅拌反应桶或者凝胶液收集桶连接。凝胶液进料口输送的凝胶液为正硅酸乙酯、甲基三乙基硅烷、硅溶胶、水玻璃中的一种或多种的水解液和氨水稀碱溶液的混合液，溶液ph值为9~11。
31.以附图作为实施例进行说明，
32.本实用新型如图1，包括真空浸渍釜、温控系统和超声系统；真空浸渍釜包括釜体和釜盖，两者由四个连接锁扣连接起来。温控系统包括釜体外部硅橡胶加热带和plc温控器，硅橡胶加热带粘附于真空浸渍釜体外部，硅橡胶加热带通过引线与plc温控器连接；加热带厚度为1.5~1.8mm，温度精度为
±
1℃。超声系统包括超声波阵子和超声波发生器，3个超声波阵子安装在真空浸渍釜底部，釜体隔板采用316不锈钢，超声波阵子并联连接到超声波发生器的正负极，选用频率为28khz、功率为60w的超声波阵子。
33.真空浸渍釜体下部设有卸料口，釜体内置一活动沥胶篮，釜体底部隔层设有超声波阵子；釜盖设有液位计、在线ph监测探头、真空压力表、抽气口和凝胶液进料口。在线ph监测探头与ph控制器连接，实时显示釜体内液体的ph值和温度，ph监测探头选用耐化学腐蚀、带温补功能的电极，测量范围为2~12，精度为
±
0.02ph；真空浸渍釜盖抽气口与真空泵连接，采用精度为0.5%的智能数显压力表；真空浸渍釜设有一活动不锈钢沥胶篮，采用304不锈钢材质，沥胶篮金属网丝径1.5~2.5mm，网孔直径为10~20目。真空浸渍釜卸料口通过管道与凝胶液收集桶连接，进料口通过管道与凝胶液搅拌反应桶或者凝胶液收集桶连接，真空浸渍后的凝胶液通过卸料口、收集桶、进料口再次进入真空浸渍釜中与纤维毡复合成型；利用液位计可监控釜体内凝胶液位的变化，从而合理调整通入的凝胶液添加量；进料口输送的凝胶液为正硅酸乙酯、甲基三乙基硅烷、硅溶胶、水玻璃中的一种或多种的水解液和氨水稀碱溶液的混合液，溶液ph值为9~11。
34.本实用新型中，使用者打开真空浸渍釜盖，于釜体沥胶篮内部放入纤维毡制品，再通过进料口将凝胶液输送入真空浸渍釜内部，后关闭进料口、卸料口9和4个连接锁扣，打开抽气口，启动真空泵使釜内达到反应真空度；开启超声波发生器，运行超声波阵子。超声
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真空浸渍反应10~30min，关闭真空泵和超声波发生器；打开釜盖，提起沥胶篮，开启卸料口，气凝胶纤维毡制品自然老化后，置于釜体内加入老化液，调节plc温控器加热老化液，进行老化反应工序操作。
35.以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。