[发明专利]同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备及方法

说明书

本发明涉及气凝胶产品制备领域，尤其涉及一种同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备及方法。同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备包括机架和安装在机架上的第一传送带、第二传送带、喷淋机构和刮除机构；第二传送带设在第一传送带的上方，用于接替传送湿纤维毡体，第一传送带、第二传送带的与湿纤维毡体接触的带面之间的区域形成除液区，湿纤维毡体表面多余的溶胶在第一传送带的与湿纤维毡体接触的带面区域和在除液区滴落在第一传送带带面上的区域凝胶形成凝胶层；喷淋机构和刮除机构均设在第一传送带的下方，分别向凝胶层喷淋改性溶液和将经过改性的凝胶层刮除并收集。本发明能制得改性均匀的改性凝胶体，同时保证凝胶毡体的质量。

技术领域

本发明涉及气凝胶产品制备领域，尤其涉及一种同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备及方法。

背景技术

气凝胶是一种分散介质为气体的凝胶材料，内部为高度交联的连续三维网络纳米中空结构，具有大的比表面积（500-1300m²/g）、低密度（30-150Kg/m³）、高孔隙率（85%-99%）、平均孔径小（2-50nm）、及比室温空气更低的热导率（0.01-0.02W/m·K）等特点，是目前公认热导率最低的固体材料。其中二氧化硅气凝胶及其毡体具有独特的物理化学特性，在航空航天、化工、节能建筑、隔热保温、催化剂载体、光学、声学等方面实现广泛研究和应用。

目前，对于气凝胶粉体疏水改性，需要先经过溶胶-凝胶制备凝胶块，然后将凝胶块进行疏水、干燥处理，最后再对气凝胶块进行研磨制备疏水性气凝胶粉体，疏水过程中需解决疏水均匀的问题，而且制备的气凝胶块体也相对较大，研磨不方便；若直接对亲水气凝胶粉体进行疏水改性、干燥处理，气凝胶粉体易飘散、溢出，对操作人员健康不利。上述两种疏水性二氧化硅气凝胶粉体的制备方法存在耗时长、改性过程繁琐、疏水化不均匀的问题。

另外，在气凝胶材料连续化生产过程中，经催化的溶胶于传送带上凝胶过程中会有凝胶滞留在传送带上，形成凝胶固体块（或风化成粉末），而黏附的凝胶固体块会导致有凝胶块区域的上下几层毡体出现褶皱、凹坑的情况，影响后续生产的气凝胶毡产品质量，同时也造成了大量气凝胶的浪费。为了保证产品质量，则需要定时清理传送带，将传送带上清理掉的凝胶碎块进行收集，收集后的凝胶碎块可以用于制备气凝胶粉体，但是收集后的凝胶碎块在疏水改性过程中仍需再次分散均匀才能保证改性的均匀性。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备及方法，以避免凝胶毡体表面出现褶皱和凹坑，在制备凝胶毡体的同时制备改性均匀的改性凝胶体，提高制备凝胶产品的效率。

为实现上述目的，本发明的同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备所采用的技术方案是：

同时生产凝胶毡体和改性凝胶体的设备，包括机架，机架上安装有：

第一传送带，用于传送浸渍溶胶后的湿纤维毡体；

第二传送带，设置在第一传送带的上方，用于接替传送所述湿纤维毡体，第一传送带的与湿纤维毡体接触的带面和第二传送带的与湿纤维毡体接触的带面之间的区域形成除液区，湿纤维毡体表面多余的溶胶在第一传送带的与湿纤维毡体接触的带面区域以及在除液区留存于在第一传送带带面上的区域凝胶形成凝胶层；

喷淋机构，设置在第一传送带的下方，用于向所述凝胶层喷淋改性溶液；

刮除机构，设置在第一传送带的下方且位于喷淋机构的下游，用于将经过改性的凝胶层刮除并收集。