CN115094623A - 一种模块占体型凝胶槽以及凝胶方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于气凝胶生产技术领域，公开一种模块占体型凝胶槽以及凝胶方法。包括支撑架、浸胶槽和占体结构；支撑架包括两个第一支撑架和两个第二支撑架；浸胶槽包括两个沿轴向对半剖分的半槽体，两个半槽体的外槽壁分别连接有用于驱动两个半槽体开/合的液压缸；占体结构包括两个模块，两个模块自两个半槽体的底部向上分别贴合两个半槽体的内壁设在浸胶槽内部，两个模块随两个半槽体的开/合而开/合；浸胶槽内部和端面设置有第一防渗膜层、第二防渗膜层。本发明浸胶完成后，操作液压缸使两个半槽体合围，两个模块也随着两个半槽体的合围而合围，形成的占体结构能够占用纤维卷毡外部多余的溶胶的体积，多余的溶胶经溢胶口溢出。
Description
技术领域
本发明属于气凝胶生产技术领域，具体涉及一种模块占体型凝胶槽以及凝胶方法。
背景技术
用纤维毡复合气凝胶制备气凝胶毡的方法是一种被广泛使用的工艺。气凝胶毡是以气凝胶为主体材料，同碳纤维、陶瓷纤维棉、玻璃纤维棉、预氧化纤维毡等纤维毡复合而成的柔性毡体。气凝胶毡具有导热系数低、较高的抗拉及抗压强度等优点，能够应用于管道保温、新能源电池隔热等多种行业领域。目前气凝胶毡多采用间歇式生产方式，通常以纤维卷毡的形式在容器中浸渍气凝胶溶胶，比如专利CN202010665648.6中提及的浸胶反应釜，将硅酸铝纤维毡缠绕成卷安装于可转动的浸胶反应釜的中心轴上，在浸胶反应釜中注入胶液实现纤维毡的浸胶。但是这种将纤维毡在容器中浸渍气凝胶溶胶的方式，由于容器要预留便于供纤维毡取放的空间，所以容器内容积需要比纤维毡体积大，这就造成两大缺陷：一是，导致气凝胶溶胶将纤维毡浸没后，容器内多余的气凝胶溶胶过多，造成生产的浪费；二是，大量多余的气凝胶溶胶进行凝胶之后容易粘附在容器壁上，需要花费大量的时间去清理。
发明内容
为了改进现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种模块占体型凝胶槽以及凝胶方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种模块占体型凝胶槽，包括支撑架、浸胶槽和占体结构；
所述支撑架包括两个第一支撑架和两个第二支撑架，两个第一支撑架为长方体形，两个第二支撑架为U形，第一支撑架的宽度≥第二支撑架的宽度，两个第一支撑架上分别开设有与第二支撑架相适配的缺口；两个第一支撑架竖立正对间隔设置，两个第二支撑架分别通过对应的缺口可拆卸式连接在其中一个第一支撑架上；正对第二支撑架U形口的两个第一支撑架位置分别开设有溢胶口，两个第一支撑架的下方位置之间连接一个横杆；两个第二支撑架之间贴合底边位置设有供安装纤维卷毡的卷轴；
所述浸胶槽包括两个沿轴向对半剖分的半槽体，两个半槽体的底部沿轴向共连若干个轴套，两个半槽体的外槽壁分别连接有用于驱动两个半槽体开/合的液压缸；浸胶槽通过所有轴套套设在两个第一支撑架之间的横杆上从而固定在两个第一支撑架之间；
所述占体结构包括两个模块，两个模块自两个半槽体的底部向上分别贴合两个半槽体的内壁设在浸胶槽内部，两个模块的相对面上分别开设有凹槽，两个模块随两个半槽体的开/合而开/合（即当两个半槽体合围时，两个模块也合围；当两个半槽体分开时，两个模块也分开）；两个模块合围时，两个模块的顶面位于同一水平面，该水平面低于溢胶口的底部或与溢胶口的底部平齐，两个凹槽也在此时拼合形成一个可容纳纤维卷毡的圆柱形通道，该圆柱形通道的中心轴线与卷轴的中心轴线在同一条直线上并且圆柱形通道的半径大于纤维卷毡的半径；
浸胶槽内部沿着半槽体表面、模块表面设置有第一防渗膜层；第一防渗层的两端设置有第二防渗膜层，第二防渗膜层通过支撑架并且压接在第一支撑架和第二支撑架之间，第二防渗膜层与第一防渗膜层相连为一体构成能够供溶胶盛放的浸胶槽内槽；第一防渗膜层、第二防渗膜层为弹性膜层（当两个半槽体及两个模块合围时，弹性膜层呈无规则折叠状，不影响半槽体及模块的合围），第二防渗膜层对应溢胶口的位置开设有溢流口。
较好地，两个半槽体的两端分别带有与其适配的端板，两端的端板随两个半槽体的开/合而开/合；两端的端板随两个半槽体合围时构成浸胶槽的槽端但两者之间预留有与支撑架相适配的槽口。
较好地，浸胶槽为弧形槽。
较好地，两个第一支撑架上分别自其顶部开始竖直向下开设有与第二支撑架相适配的缺口；两个第二支撑架和两个第一支撑架的顶部平齐。
较好地，溢胶口通过管道连接有接胶罐。
较好地，横杆的中心轴线在圆柱形通道、卷轴两者中心轴线的正下方位置。
一种利用所述模块占体型凝胶槽的凝胶方法：
S1、在两个半槽体合围之前，先将纤维卷毡安装在卷轴上，然后将卷轴连同纤维卷毡一起放置于浸胶槽内；
S2、向浸胶槽的内槽注入溶胶，使纤维卷毡充分浸渍溶胶；
S3、操作液压缸使两个半槽体合围，两个模块也随着两个半槽体的合围而合围，此过程中两个模块合围形成的占体结构能够占用纤维卷毡外部多余的溶胶的体积，多余的溶胶经溢胶口溢出；
S4、待纤维卷毡和溶胶形成湿凝胶毡后，操作液压缸使两个半槽体分开，两个模块也随着两个半槽体的分开而分开，至此凝胶完成，取出湿凝胶毡送到下一步工序。
较好地，第一防渗膜层和第二防渗膜层为不透水膜层。
较好地，不透水膜层的材质为PI、PET、PVC、PTFE、TPU、PC、PE、PS、PP中的一种。
较好地，步骤S3中，经溢胶口溢出的多余溶胶，返回步骤S2中循环使用；步骤S4中，取出湿凝胶毡后，对第一防渗膜层和第二防渗膜层进行更换。
有益效果：本发明浸胶完成后，操作液压缸使两个半槽体合围，两个模块也随着两个半槽体的合围而合围，此过程中两个模块合围形成的占体结构能够占用纤维卷毡外部多余的溶胶的体积，多余的溶胶经溢胶口溢出，多余溶胶的减少，便于凝胶后，容器内壁的清理，同时溢胶口溢出的多余溶胶可以在下次纤维毡浸渍溶胶时注入凝胶槽中重复利用，能够显著降低浸渍-凝胶工艺的生产成本；相连为一体的防渗膜层构成的浸胶槽内槽，相比做整体防渗的可活动设备，其防渗性好且价格低廉；防渗膜层可以通过可拆卸连接的第一支撑架和第二支撑架整体取出或固定，可进行定期更换；本发明在浸胶完成后，以湿纤维毡为中心进行合围，在实现多余胶液排出的同时，对湿凝胶毡中的胶液进行保胶，避免湿凝胶毡在悬空状态下因重力等因素造成的湿凝胶毡中的胶液的流失。
附图说明
图1：模块未合围时本发明模块占体型凝胶槽实施方式一（不带端板）的俯视结构示意图；
图2：图1的A-A向剖视图；
图3：模块合围时，图1的A-A向剖视图；
图4：两个模块和两个半槽体的配合示意图（不带端板）；
图5：一个模块和一个半槽体的配合示意图（不带端板）；
图6：支撑架和第二防渗膜层的配合示意图；
图7：图6的B-B向剖视图；
图8：第一防渗膜层和第二防渗膜层的配合示意图；
图9：模块未合围时本发明模块占体型凝胶槽实施方式二（带端板）的俯视结构示意图；
图10：两个模块和两个半槽体的配合示意图（带端板）；
图11：一个模块和一个半槽体的配合示意图（带端板）；
其中，附图标记为：1-第一支撑架；2-第二支撑架；3-溢胶口；4-横杆；5-卷轴；6-纤维卷毡；7-半槽体；8-轴套；9-液压缸；10-模块；11-凹槽；12-第一防渗膜层；13-第二防渗膜层；14-溢流口；15-端板。
具体实施方式
为使本发明更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-8所示，一种模块占体型凝胶槽，包括支撑架、浸胶槽和占体结构；
所述支撑架包括两个第一支撑架1和两个第二支撑架2，两个第一支撑架1为长方体形，两个第二支撑架2为U形，第一支撑架1的宽度=第二支撑架2的宽度，两个第一支撑架1上分别自其顶部开始竖直向下开设有与第二支撑架2相适配的缺口；两个第一支撑架1竖立正对间隔设置，两个第二支撑架2分别通过对应的缺口连接在其中一个第一支撑架1上，第二支撑架2和第一支撑架1分别预留螺纹孔，两者通过螺栓以螺纹连接的方式实现可拆卸连接，两个第二支撑架2和两个第一支撑架1的顶部平齐；正对第二支撑架2 U形口的两个第一支撑架1位置分别开设有溢胶口3，溢胶口3通过管道连接有接胶罐（未视出），两个第一支撑架1的下方位置之间连接一个横杆4；两个第二支撑架2之间贴合底边位置设有供安装纤维卷毡6的卷轴5；
所述浸胶槽包括两个沿轴向对半剖分的半槽体7，两个半槽体7的底部沿轴向共连两个轴套8，两个半槽体7的外槽壁分别连接有用于驱动两个半槽体7开/合的液压缸9；浸胶槽通过两个轴套8套设在两个第一支撑架1之间的横杆4上从而固定在两个第一支撑架1之间；
所述占体结构包括两个模块10，两个模块10自两个半槽体7的底部向上分别贴合两个半槽体7的内壁设在浸胶槽内部，两个模块10的相对面上分别开设有凹槽11，两个模块10随两个半槽体7的开/合而开/合；两个模块10合围时，两个模块10的顶面位于同一水平面，该水平面低于溢胶口3的底部或与溢胶口3的底部平齐，两个凹槽11也在此时拼合形成一个可容纳纤维卷毡6的圆柱形通道，圆柱形通道与卷轴5两者的中心轴线在同一条直线上并且位于横杆4中心轴线的正上方位置，圆柱形通道的半径大于纤维卷毡6的半径；
浸胶槽内部沿着半槽体7表面、模块10表面设置有第一防渗膜层12；第一防渗层12的两端设置有第二防渗膜层13，第二防渗膜层13通过支撑架并且压接在第一支撑架1和第二支撑架2之间，第二防渗膜层13与第一防渗膜层12相连为一体构成能够供溶胶盛放的浸胶槽内槽；第一防渗膜层12、第二防渗膜层13为弹性膜层PET膜，第二防渗膜层13对应溢胶口3的位置开设有溢流口14。
一种利用所述模块占体型凝胶槽的凝胶方法：
S1、在两个半槽体7合围之前，先将纤维卷毡6安装在卷轴5上，然后将卷轴5连同纤维卷毡6一起放置于浸胶槽内；
S2、向浸胶槽的内槽注入溶胶，使纤维卷毡6充分浸渍溶胶；所述溶胶为可制备为气凝胶的二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶或硅铝复合溶胶；
S3、操作液压缸9使两个半槽体7合围，两个模块10也随着两个半槽体7的合围而合围，此过程中两个模块10合围形成的占体结构能够占用纤维卷毡6外部多余的溶胶的体积，多余的溶胶经溢胶口3溢出，溢出的多余溶胶，返回步骤S2中循环使用；
S4、待纤维卷毡6和溶胶形成湿凝胶毡后，操作液压缸9使两个半槽体7分开，两个模块10也随着两个半槽体7的分开而分开，至此凝胶完成，取出湿凝胶毡送到下一步工序，另外对第一防渗膜层12和第二防渗膜层13进行更换以便下次凝胶。
实施例2
一种模块占体型凝胶槽，在实施例1凝胶槽的结构基础上，两个半槽体7的两端分别与其一体连接有与其适配的端板15，两端的端板15随两个半槽体7的开/合而开/合；两端的端板15随两个半槽体7合围时构成浸胶槽的槽端但两者之间预留有与支撑架相适配的槽口，如图9-11所示。
凝胶方法同实施例1。
Claims (10)
1.一种模块占体型凝胶槽，其特征在于：包括支撑架、浸胶槽和占体结构；
所述支撑架包括两个第一支撑架和两个第二支撑架，两个第一支撑架为长方体形，两个第二支撑架为U形，第一支撑架的宽度≥第二支撑架的宽度，两个第一支撑架上分别开设有与第二支撑架相适配的缺口；两个第一支撑架竖立正对间隔设置，两个第二支撑架分别通过对应的缺口可拆卸式连接在其中一个第一支撑架上；正对第二支撑架U形口的两个第一支撑架位置分别开设有溢胶口，两个第一支撑架的下方位置之间连接一个横杆；两个第二支撑架之间贴合底边位置设有供安装纤维卷毡的卷轴；
所述浸胶槽包括两个沿轴向对半剖分的半槽体，两个半槽体的底部沿轴向共连若干个轴套，两个半槽体的外槽壁分别连接有用于驱动两个半槽体开/合的液压缸；浸胶槽通过所有轴套套设在两个第一支撑架之间的横杆上从而固定在两个第一支撑架之间；
所述占体结构包括两个模块，两个模块自两个半槽体的底部向上分别贴合两个半槽体的内壁设在浸胶槽内部，两个模块的相对面上分别开设有凹槽，两个模块随两个半槽体的开/合而开/合；两个模块合围时，两个模块的顶面位于同一水平面，该水平面低于溢胶口的底部或与溢胶口的底部平齐，两个凹槽也在此时拼合形成一个可容纳纤维卷毡的圆柱形通道，该圆柱形通道的中心轴线与卷轴的中心轴线在同一条直线上并且圆柱形通道的半径大于纤维卷毡的半径；
浸胶槽内部沿着半槽体表面、模块表面设置有第一防渗膜层；第一防渗层的两端设置有第二防渗膜层，第二防渗膜层通过支撑架并且压接在第一支撑架和第二支撑架之间，第二防渗膜层与第一防渗膜层相连为一体构成能够供溶胶盛放的浸胶槽内槽；第一防渗膜层、第二防渗膜层为弹性膜层，第二防渗膜层对应溢胶口的位置开设有溢流口。
2.如权利要求1所述的模块占体型凝胶槽，其特征在于：两个半槽体的两端分别带有与其适配的端板，两端的端板随两个半槽体的开/合而开/合；两端的端板随两个半槽体合围时构成浸胶槽的槽端但两者之间预留有与支撑架相适配的槽口。
3.如权利要求1所述的模块占体型凝胶槽，其特征在于：浸胶槽为弧形槽。
4.如权利要求1所述的模块占体型凝胶槽，其特征在于：两个第一支撑架上分别自其顶部开始竖直向下开设有与第二支撑架相适配的缺口；两个第二支撑架和两个第一支撑架的顶部平齐。
5.如权利要求1所述的模块占体型凝胶槽，其特征在于：溢胶口通过管道连接有接胶罐。
6.如权利要求1所述的模块占体型凝胶槽，其特征在于：横杆的中心轴线在圆柱形通道、卷轴两者中心轴线的正下方位置。
7.一种利用如权利要求1-6之任一项所述模块占体型凝胶槽的凝胶方法，其特征在于：
S1、在两个半槽体合围之前，先将纤维卷毡安装在卷轴上，然后将卷轴连同纤维卷毡一起放置于浸胶槽内；
S2、向浸胶槽的内槽注入溶胶，使纤维卷毡充分浸渍溶胶；
S3、操作液压缸使两个半槽体合围，两个模块也随着两个半槽体的合围而合围，此过程中两个模块合围形成的占体结构能够占用纤维卷毡外部多余的溶胶的体积，多余的溶胶经溢胶口溢出；
S4、待纤维卷毡和溶胶形成湿凝胶毡后，操作液压缸使两个半槽体分开，两个模块也随着两个半槽体的分开而分开，至此凝胶完成，取出湿凝胶毡送到下一步工序。
8.如权利要求7所述的凝胶方法，其特征在于：第一防渗膜层和第二防渗膜层为不透水膜层。
9.如权利要求8所述的凝胶方法，其特征在于：不透水膜层的材质为PI、PET、PVC、PTFE、TPU、PC、PE、PS、PP中的一种。
10.如权利要求7所述的凝胶方法，其特征在于：步骤S3中，经溢胶口溢出的多余溶胶，返回步骤S2中循环使用；步骤S4中，取出湿凝胶毡后，对第一防渗膜层和第二防渗膜层进行更换。
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| CN202210878990.3A Active CN115094623B (zh) | 2022-07-25 | 2022-07-25 | 一种模块占体型凝胶槽以及凝胶方法 |
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Citations (6)
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2022
- 2022-07-25 CN CN202210878990.3A patent/CN115094623B/zh active Active
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄敬等: "预氧化纤维毡增强SiO_2气凝胶复合材料的制备及其性能研究", 广东化工, no. 14, pages 113 - 114 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| CN115094623B (zh) | 2023-06-30 |
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