[发明专利]一种硅胶的制备方法以及由此所得的硅胶

说明书

本发明公开了一种硅胶的制备方法以及由此所得的硅胶，涉及无机硅胶的技术领域。本发明依次包括以下工序：制胶、老化、割胶、水洗和烘干；水洗工序采用磁化水洗涤，水洗温度为20‑80℃，水洗终点为胶粒电导率在0.5mS/cm以下。本发明在硅胶的制备过程中采用磁化水水洗，水洗时间缩短至40h以下，节约了硅胶水洗时间，提高了硅胶生产效率；磁化水具有高磁性，快速洗出硅胶中的盐离子，进而降低了磁化水的用量，降低了生产成本；硅胶的比表面积为300‑800m²/g，孔容为0.4‑1.0mL/g，最大限度的保护了硅胶内部微细孔道结构，提高了微孔占比；本发明的硅胶制备方法不仅具有良好的经济效益，而且具有一定的社会效益。

技术领域

本发明属于无机硅胶的技术领域，特别是指一种硅胶的制备方法以及由此所得的硅胶。

背景技术

无机硅胶的生产流程通常为一定浓度的硅酸钠和硫酸，经过制胶、老化和割胶之后，采用自来水进行浸泡水洗，然后，经过烘干，制得硅胶产品。硅胶是一种多孔结构材料，通过硅酸钠与硫酸反应，脱水缩合形成多孔二氧化硅，副产物硫酸钠残留在硅胶微细孔道内，其生产流程中水洗的目的是洗出硅胶中的硫酸钠，形成稳定的骨架结构，提高硅胶的品质。

目前，无机硅胶的水洗大多是采用水洗罐进行单洗或串洗，利用水洗罐中的水对硅胶进行自然浸泡，以洗出硫酸钠；通常情况下，每生产一吨硅胶，水洗所消耗的时间约为45-60h。水洗罐里所采用的水大多是自来水或去离子水，自来水或去离子水与硅胶的里的硫酸钠形成浓度差，硅胶内部的硫酸钠与水洗水中的硫酸钠通过浓度差进行平衡交换，从而洗出硅胶内部的硫酸钠；由于去离子水中硫酸钠的含量比自来水中硫酸钠的含量低，交换速度快，水洗效率高，但是，去离子水生产成本较高，需要配套设备投资大，其应用受到很大的限制。中国专利CN103387239A提出了一种利用海水洗涤硅胶的方法，通过海水的弱碱性提高水洗速率，但是，弱碱性的海水易破坏硅胶内部微细结构，造成硅胶的孔径不合理，影响硅胶后续的吸水效果，而且，海水运输设备和投资成本较高，无法得到规模化应用。

发明内容

本发明提供一种硅胶的制备方法以及由此所得的硅胶，解决了现有技术中硅胶的水洗过程容易破坏硅胶内部微细结构以及生产效率低和成本高的问题。

本发明的一种硅胶的制备方法，其主要是通过以下技术方案加以实现的：依次包括以下工序：制胶、老化、割胶、水洗和烘干；所述水洗工序采用的是磁化水进行洗涤，水洗温度为20-80℃，水洗终点为胶粒电导率在0.5mS/cm以下。

本发明在硅胶的制备过程中采用磁化水进行水洗，水洗时间可以缩短至40h以下，节约了硅胶水洗时间，提高了硅胶生产效率；由于磁化水具有高磁性，可以快速洗出硅胶中的盐离子，进而降低了磁化水的用量，降低了生产成本；最大限度的保护了硅胶内部微细孔道结构，提高了微孔占比，提高了硅胶的产量，提升了硅胶的品质；水洗终点时胶粒电导率是将水洗后的湿胶直接研磨碾碎测的，具体的是50g湿胶研磨碾碎后添加200g水测定的，这里湿胶的相对含水率一般为80％左右；这是一种包含硅胶廉价快速水洗过程的硅胶制备方法，不仅具有良好的经济效益，而且具有一定的社会效益。

作为一种优选的实施方案，所述水洗工序的水洗温度为30-70℃。本发明的水洗温度优选为30-70℃，这个温度下的磁化水可以更快地将硅胶内部的硫酸钠溶出，缩短水洗时间，提高生产效率；同时，这种水洗温度比较温和，能耗低，也不会对硅胶自身以及硅胶内部的孔道结构造成影响。

作为一种优选的实施方案，所述水洗工序的水洗温度为45-60℃。硅胶的孔道结构中，孔径大小小于的孔径称作是微孔，孔径大小在之间的孔径称作是中孔，孔径大小大于的孔径称作是大孔；硅胶中微孔的体积百分含量是指孔径大小小于的孔径占所有孔径的体积百分比，也称为微孔占比；硅胶的微孔占比越大，说明硅胶的微孔越多，结构越精细，微孔在低湿度(例如：RH20％)时，起主要吸附作用，在低湿度下(RH20％)吸附效果越好。硅胶的制备工艺不同，所得硅胶的类型也不同，通常情况下，根据硅胶的孔容大小将硅胶分为A型(细孔)、B型、C型(粗孔)等类型。