CN117584596A - 一种高厚度气凝胶板的制备工艺及制备设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高厚度气凝胶板的制备工艺及制备设备，涉及气凝胶板的技术领域，包括以下步骤：①通过裁切设备将卷材状的气凝胶毡裁切成相同尺寸的片材；②将多片裁切好的气凝胶毡整齐地堆叠在一起，并通过缝纫设备缝合起来，获得初步的气凝胶复合板；③通过裁剪设备将卷材状的玻璃纤维布或铝箔玻纤布裁剪成相同尺寸的片材，再在其四个拐角处都裁剪出方形的缺口；④通过涂胶设备在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的内表面均匀地涂覆一层胶水；⑤通过包覆设备在气凝胶复合板的上、下表面分别包覆上一片涂好胶的玻璃纤维布或铝箔玻纤布；⑥通过辊压设备将包覆了玻璃纤维布或铝箔玻纤布的气凝胶复合板，进一步辊压成一定厚度的气凝胶板。
Description
技术领域
本发明涉及气凝胶板的技术领域，具体涉及一种高厚度气凝胶板的制备工艺及制备设备。
背景技术
气凝胶毡是以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过特殊工艺同玻璃纤维毡或陶瓷纤维棉或预氧化纤维毡复合而成的柔性保温毡。其特点是导热系数低，有一定的抗拉及抗压强度，属于新型的保温材料。
目前，市场上的防火保温用气凝胶复合材料大多以纤维增强气凝胶毡为主要产品，尤其是10mm厚的这种薄毡为主，厚度超过20mm都很少，但是考虑到节能要求，建筑上使用的更多的是30~80mm厚的气凝胶保温材料，对于这种有一定硬度要求的气凝胶板材的产品较少，对于大尺寸、高厚度的气凝胶板则是更加稀少。
现有的国际性能的气凝胶板制作工艺较复杂、成型性较差、加工效率低、价格高昂，导致其应用范围非常局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高厚度气凝胶板的制备工艺及制备设备，以解决现有技术中导致的上述缺陷。
一种高厚度气凝胶板的制备工艺，包括以下步骤：
S1：裁切：通过裁切设备将卷材状的气凝胶毡裁切成相同尺寸的片材；
S2：缝合：将多片裁切好的气凝胶毡整齐地堆叠在一起，并通过缝纫设备缝合起来，获得初步的气凝胶复合板；
S3：裁剪：通过裁剪设备将卷材状的玻璃纤维布或铝箔玻纤布裁剪成相同尺寸的片材，再在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的四个拐角处都裁剪出方形的缺口；
S4：涂胶：通过涂胶设备在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的内表面均匀地涂覆一层胶水；
S5：包覆：通过包覆设备在气凝胶复合板的上、下表面分别包覆上一片涂好胶的玻璃纤维布或铝箔玻纤布；
S6：压制：通过辊压设备将包覆了玻璃纤维布或铝箔玻纤布的气凝胶复合板，进一步辊压成一定厚度的气凝胶板。
所述包覆设备包括旋转机构、翻转机构及粘贴机构，其中：
所述旋转机构包括电机一、旋转条、电机二及承托板，通过电机一带动旋转条与气凝胶复合板进行旋转，通过电机二带动一对承托板伸缩于气凝胶复合板的上下两侧；
所述翻转机构设有一对并左右对称设置于旋转机构上，并包括液压缸一与翻转板，通过液压缸一带动翻转板与铝箔玻纤布翻转于气凝胶复合板的正上方；
所述粘贴机构设有一对并左右对应设置于两边翻转机构上，并包括液压缸二与粘贴框，通过液压缸二带动粘贴框与铝箔玻纤布粘贴于气凝胶复合板的上表面。
优选的，所述旋转机构还包括安装板，所述安装板水平设置并在其上居中设有避让槽，所述电机一设有一对且对称分布于避让槽的左右两侧，所述电机一通过倒“T”型的电机板一固定于安装板的上侧，并在电机一的输出端通过法兰座连接有“[”型的旋转条，所述电机二设有两对且对称分布于避让槽的左右两侧，所述电机二通过“[”型的电机板二固定于旋转条的端部，并在电机二的输出端键连接有齿轮，所述齿轮的上下两侧平行啮合有一对齿条，并在前后的齿条之间水平连接有“[”型的定位条，所述定位条的侧面水平连接有承托板。
优选的，所述翻转机构还包括固定板一，所述安装板上左右对称设有两对镶装槽，所述固定板一设有一对并对应安装于同侧的一对镶装槽内，所述液压缸一设有一对并对应安装于固定板一的外端，所述液压缸一竖直朝上设置并在其活塞杆末端连接有铰接座一，并在铰接座一上铰接有“L”型的铰接条一，所述固定板一的内端安装有铰接座二，并在铰接座二上铰接有“—”型的交接条二，位于同侧的铰接条二的另一端与铰接条一的另一端相铰接，所述翻转板为倒“T”型结构并连接于前后两个铰接条一的侧面。
优选的，所述粘贴机构还包括固定板二，所述固定板二平行连接于翻转板的中端，所述液压缸二竖直朝下安装于固定板二的中间，并在其活塞杆末端连接有“米”型的升降架，所述升降架的端部水平连接有方框型的粘贴框，并在粘贴框的外壁上连接有四条吸附管，所述吸附管的下侧均匀分布有吸附槽，并在吸附管的外侧居中设有吸气孔，所述升降架的下方平行设有“米”型的连接架，并在连接架的各个端部均竖直连接有真空吸盘，所述真空吸盘的下端面、吸附管的下表面及粘贴框的下边缘之间齐平设置，所述连接架通过若干个连接钉活动连接于升降架上，并在各个连接钉上均套装有压缩弹簧一。
优选的，所述升降架的中心垂直固定有连接管，并在连接管的内壁上中心对称设有一对螺旋状的滑装槽，所述连接管内滑动连接有滑装杆，并在滑装杆的端部对称焊接有一对滑装柱，所述滑装柱对应滑动连接于滑装槽内，所述连接管的内部同轴设有压缩弹簧二，所述滑装杆的下端水平焊接有呈“十”字型排列的抹平杆。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过对成本较低且容易获得的气凝胶毡进行加工，通过多层缝合和辊压成型等工艺，将较柔软的气凝胶毡加工成为大尺寸、高厚度的气凝胶板，同时，对其表面进行覆膜处理，不仅增加了其气凝胶复合板整体的强度和平整性，更加降低了其掉粉的可能性。
2、通过电机一可以带动旋转条与气凝胶复合板进行旋转，以便于在气凝胶复合板的上、下表面分别包覆上一片涂好胶的玻璃纤维布或铝箔玻纤布；通过电机二带动一对承托板伸缩于气凝胶复合板的上下两侧，并通过正处于下方的承托板对气凝胶复合板进行承托。
3、通过液压缸二的活塞杆伸长并带动铝箔玻纤布贴合到气凝胶复合板的上侧，随着其活塞杆的继续伸长会带动粘贴框继续向下移动，并将铝箔玻纤布的四周边缘贴合到气凝胶复合板的四周侧面。在覆膜之后，通过液压缸二的活塞杆收缩并带动粘贴框转移到气凝胶复合板的上方。
附图说明
图1为气凝胶板的制备工艺的流程图。
图2为本发明整体三维的结构示意图。
图3为本发明整体正视的结构示意图。
图4为本发明中的旋转机构的结构示意图。
图5为本发明中的翻转机构的结构示意图。
图6为本发明中的粘贴机构的结构示意图。
图7为粘贴机构中的吸附管的结构示意图。
图8为粘贴机构中的抹平杆的结构示意图。
图9为本发明中的气凝胶板的结构示意图。
其中：
10-旋转机构；101-安装板；101a-避让槽；101b-镶装槽；102-电机一；103-电机板一；104-法兰座；105-旋转条；106-电机二；107-电机板二；108-齿轮；109-齿条；110-定位条；111-承托板；
20-翻转机构；201-固定板一；202-液压缸一；203-铰接座一；204-铰接条一；205-铰接座二；206-铰接条二；207-翻转板；
30-粘贴机构；301-固定板二；302-液压缸二；303-升降架；304-粘贴框；305-吸附管；305a-吸附槽；305b-吸气孔；306-连接架；307-真空吸盘；308-连接钉；309-压缩弹簧一；310-连接管；310a-滑装槽；311-滑装杆；312-滑装柱；313-压缩弹簧二；314-抹平杆；
40-气凝胶复合板；
50-铝箔玻纤布；
60-气凝胶板。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图9所示，一种高厚度气凝胶板的制备工艺，包括以下步骤：
S1：裁切：通过裁切设备将卷材状的气凝胶毡裁切成相同尺寸的片材；
S2：缝合：将多片裁切好的气凝胶毡整齐地堆叠在一起，并通过缝纫设备缝合起来，获得初步的气凝胶复合板；
S3：裁剪：通过裁剪设备将卷材状的玻璃纤维布或铝箔玻纤布裁剪成相同尺寸的片材，再在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的四个拐角处都裁剪出方形的缺口；
S4：涂胶：通过涂胶设备在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的内表面均匀地涂覆一层胶水；
S5：包覆：通过包覆设备在气凝胶复合板的上、下表面分别包覆上一片涂好胶的玻璃纤维布或铝箔玻纤布；
S6：压制：通过辊压设备将包覆了玻璃纤维布或铝箔玻纤布的气凝胶复合板，进一步辊压成一定厚度的气凝胶板。
在本实施例中，所述包覆设备包括旋转机构10、翻转机构20及粘贴机构30，其中：
所述旋转机构10包括电机一102、旋转条105、电机二106及承托板111，通过电机一102带动旋转条105与气凝胶复合板40进行旋转，通过电机二106带动一对承托板111伸缩于气凝胶复合板40的上下两侧；
所述翻转机构20设有一对并左右对称设置于旋转机构10上，并包括液压缸一202与翻转板207，通过液压缸一202带动翻转板207与铝箔玻纤布翻转于气凝胶复合板40的正上方；
所述粘贴机构30设有一对并左右对应设置于两边翻转机构20上，并包括液压缸二302与粘贴框304，通过液压缸二302带动粘贴框304与铝箔玻纤布粘贴于气凝胶复合板40的上表面。
在本实施例中，所述旋转机构10还包括安装板101，所述安装板101水平设置并在其上居中设有避让槽101a，所述电机一102设有一对且对称分布于避让槽101a的左右两侧，所述电机一102通过倒“T”型的电机板一103固定于安装板101的上侧，并在电机一102的输出端通过法兰座104连接有“[”型的旋转条105，所述电机二106设有两对且对称分布于避让槽101a的左右两侧，所述电机二106通过“[”型的电机板二107固定于旋转条105的端部，并在电机二106的输出端键连接有齿轮108，所述齿轮108的上下两侧平行啮合有一对齿条109，并在前后的齿条109之间水平连接有“[”型的定位条110，所述定位条110的侧面水平连接有承托板111。通过电机一102可以带动旋转条105与气凝胶复合板40进行旋转，以便于在气凝胶复合板40的上、下表面分别包覆上一片涂好胶的玻璃纤维布或铝箔玻纤布50；通过电机二106带动一对承托板111伸缩于气凝胶复合板40的上下两侧，并通过正处于下方的承托板111对气凝胶复合板40进行承托。
在本实施例中，所述翻转机构20还包括固定板一201，所述安装板101上左右对称设有两对镶装槽101b，所述固定板一201设有一对并对应安装于同侧的一对镶装槽101b内，所述液压缸一202设有一对并对应安装于固定板一201的外端，所述液压缸一202竖直朝上设置并在其活塞杆末端连接有铰接座一203，并在铰接座一203上铰接有“L”型的铰接条一204，所述固定板一201的内端安装有铰接座二205，并在铰接座二205上铰接有“—”型的交接条二206，位于同侧的铰接条二206的另一端与铰接条一204的另一端相铰接，所述翻转板207为倒“T”型结构并连接于前后两个铰接条一204的侧面。通过液压缸一202的活塞杆伸长并带动翻转板207向上并向内翻转至水平状态，并让粘贴机构30（及铝箔玻纤布50）转移到气凝胶复合板40的正上方。在覆膜之后，通过液压缸一202的活塞杆收缩并带动翻转板207向下并向外翻转至竖直状态，并让粘贴机构30转移到气凝胶复合板40的旁侧。
在本实施例中，所述粘贴机构30还包括固定板二301，所述固定板二301平行连接于翻转板207的中端，所述液压缸二302竖直朝下安装于固定板二301的中间，并在其活塞杆末端连接有“米”型的升降架303，所述升降架303的端部水平连接有方框型的粘贴框304，并在粘贴框304的外壁上连接有四条吸附管305，所述吸附管305的下侧均匀分布有吸附槽305a，并在吸附管305的外侧居中设有吸气孔305b，所述升降架303的下方平行设有“米”型的连接架306，并在连接架306的各个端部均竖直连接有真空吸盘307，所述真空吸盘307的下端面、吸附管305的下表面及粘贴框304的下边缘之间齐平设置，所述连接架306通过若干个连接钉308活动连接于升降架303上，并在各个连接钉308上均套装有压缩弹簧一309。通过液压缸二302的活塞杆伸长并带动铝箔玻纤布50贴合到气凝胶复合板40的上侧，随着其活塞杆的继续伸长会带动粘贴框304继续向下移动，并将铝箔玻纤布50的四周边缘贴合到气凝胶复合板40的四周侧面。在覆膜之后，通过液压缸二302的活塞杆收缩并带动粘贴框304转移到气凝胶复合板40的上方。
在本实施例中，所述升降架303的中心垂直固定有连接管310，并在连接管310的内壁上中心对称设有一对螺旋状的滑装槽310a，所述连接管310内滑动连接有滑装杆311，并在滑装杆311的端部对称焊接有一对滑装柱312，所述滑装柱312对应滑动连接于滑装槽310a内，所述连接管310的内部同轴设有压缩弹簧二313，所述滑装杆311的下端水平焊接有呈“十”字型排列的抹平杆314。当滑装杆311受力缩入到连接管310内时，滑装杆311上的滑装柱312也会沿着滑装槽310a向上滑动，进而带动抹平杆314进行逆时针旋转，进而帮助涂好胶的铝箔玻纤布粘贴到气凝胶复合板40的上侧。
这种包覆设备的工作原理，包括以下步骤：
步骤1：通过所有的电机二106经齿轮108-齿条109的传动后，带动正处于下方的一组定位条110及承托板111相互靠近，同时，带动正处于上方的一组定位条110及承托板111相互远离，直到上下两层的承托板111之间错位分布，再将气凝胶复合板40水平放置在一对承托板111的上侧，并通过一对定位条110对气凝胶复合板40进行定位；
步骤2：在两边的粘贴机构30上分别吸附上一个涂好胶的铝箔玻纤布50，具体的，利用一圈的真空吸盘307吸附在铝箔玻纤布50的中间，利用周围的吸附管305吸附在铝箔玻纤布50的边缘；
步骤3：通过左边的翻转机构20上的液压缸一202的活塞杆伸长并带动翻转板207向上并向内翻转至水平状态，并让粘贴机构30及铝箔玻纤布50转移到气凝胶复合板40的正上方；
步骤4：通过左边的粘贴机构30上的液压缸二302的活塞杆伸长并带动铝箔玻纤布50贴合到气凝胶复合板40的上侧，随着其活塞杆的继续伸长会带动粘贴框304继续向下移动，并将铝箔玻纤布50的四周边缘贴合到气凝胶复合板40的四周侧面；
步骤5：在覆膜之后，通过中间的液压缸二302的活塞杆收缩并带动粘贴框304转移到气凝胶复合板40的上方，再通过液压缸一202的活塞杆收缩并带动翻转板207向下并向外翻转至竖直状态，并让粘贴机构30转移到气凝胶复合板40的左侧；
步骤6：通过所有的电机二106经齿轮108-齿条109的传动后，带动正处于下方的一组定位条110及承托板111相互远离，同时，带动正处于上方的一组定位条110及承托板111相互靠近，直到上下两层的承托板111之间正对分布，再通过两边的电机二106带动上下两层的承托板111及气凝胶复合板40旋转180度；
步骤7：通过所有的电机二106经齿轮108-齿条109的传动后，带动正处于下方的一组定位条110及承托板111相互靠近，同时，带动正处于上方的一组定位条110及承托板111相互远离，直到上下两层的承托板111之间错位分布，并通过一对定位条110对气凝胶复合板40进行定位；
步骤8：通过右边的翻转机构20上的液压缸一202的活塞杆伸长并带动翻转板207向上并向内翻转至水平状态，并让粘贴机构30及铝箔玻纤布50转移到气凝胶复合板40的正上方；
步骤9：通过右边的粘贴机构30上的液压缸二302的活塞杆伸长并带动铝箔玻纤布50贴合到气凝胶复合板40的上侧（即原来的下侧），随着其活塞杆的继续伸长会带动粘贴框304继续向下移动，并将铝箔玻纤布50的四周边缘贴合到气凝胶复合板40的四周侧面；
步骤10：在覆膜之后，通过中间的液压缸二302的活塞杆收缩并带动粘贴框304转移到气凝胶复合板40的上方，再通过液压缸一202的活塞杆收缩并带动翻转板207向下并向外翻转至竖直状态，并让粘贴机构30转移到气凝胶复合板40的右侧；
步骤11：通过所有的电机二106经齿轮108-齿条109的传动后，带动正处于下方的一组定位条110及承托板111相互远离，同时，带动正处于上方的一组定位条110及承托板111相互靠近，直到上下两层的承托板111之间错位分布，包覆后的气凝胶板复合板40在自身重力作用下穿过避让槽101a后掉落下来。
因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种高厚度气凝胶板的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：裁切：通过裁切设备将卷材状的气凝胶毡裁切成相同尺寸的片材；
S2：缝合：将多片裁切好的气凝胶毡整齐地堆叠在一起，并通过缝纫设备缝合起来，获得初步的气凝胶复合板；
S3：裁剪：通过裁剪设备将卷材状的玻璃纤维布或铝箔玻纤布裁剪成相同尺寸的片材，再在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的四个拐角处都裁剪出方形的缺口；
S4：涂胶：通过涂胶设备在裁剪好的玻璃纤维布或铝箔玻纤布的内表面均匀地涂覆一层胶水；
S5：包覆：通过包覆设备在气凝胶复合板的上、下表面分别包覆上一片涂好胶的玻璃纤维布或铝箔玻纤布；
S6：压制：通过辊压设备将包覆了玻璃纤维布或铝箔玻纤布的气凝胶复合板，进一步辊压成一定厚度的气凝胶板。
2.根据权利要求1所述的一种高厚度气凝胶板的制备工艺，其特征在于：所述包覆设备包括旋转机构（10）、翻转机构（20）及粘贴机构（30），其中：
所述旋转机构（10）包括电机一（102）、旋转条（105）、电机二（106）及承托板（111），通过电机一（102）带动旋转条（105）与气凝胶复合板（40）进行旋转，通过电机二（106）带动一对承托板（111）伸缩于气凝胶复合板（40）的上下两侧；
所述翻转机构（20）设有一对并左右对称设置于旋转机构（10）上，并包括液压缸一（202）与翻转板（207），通过液压缸一（202）带动翻转板（207）与铝箔玻纤布翻转于气凝胶复合板（40）的正上方；
所述粘贴机构（30）设有一对并左右对应设置于两边翻转机构（20）上，并包括液压缸二（302）与粘贴框（304），通过液压缸二（302）带动粘贴框（304）与铝箔玻纤布粘贴于气凝胶复合板（40）的上表面。
3.根据权利要求1所述的一种高厚度气凝胶板的制备工艺，其特征在于：所述旋转机构（10）还包括安装板（101），所述安装板（101）水平设置并在其上居中设有避让槽（101a），所述电机一（102）设有一对且对称分布于避让槽（101a）的左右两侧，所述电机一（102）通过倒“T”型的电机板一（103）固定于安装板（101）的上侧，并在电机一（102）的输出端通过法兰座（104）连接有“[”型的旋转条（105），所述电机二（106）设有两对且对称分布于避让槽（101a）的左右两侧，所述电机二（106）通过“[”型的电机板二（107）固定于旋转条（105）的端部，并在电机二（106）的输出端键连接有齿轮（108），所述齿轮（108）的上下两侧平行啮合有一对齿条（109），并在前后的齿条（109）之间水平连接有“[”型的定位条（110），所述定位条（110）的侧面水平连接有承托板（111）。
4.根据权利要求3所述的一种高厚度气凝胶板的制备工艺，其特征在于：所述翻转机构（20）还包括固定板一（201），所述安装板（101）上左右对称设有两对镶装槽（101b），所述固定板一（201）设有一对并对应安装于同侧的一对镶装槽（101b）内，所述液压缸一（202）设有一对并对应安装于固定板一（201）的外端，所述液压缸一（202）竖直朝上设置并在其活塞杆末端连接有铰接座一（203），并在铰接座一（203）上铰接有“L”型的铰接条一（204），所述固定板一（201）的内端安装有铰接座二（205），并在铰接座二（205）上铰接有“—”型的交接条二（206），位于同侧的铰接条二（206）的另一端与铰接条一（204）的另一端相铰接，所述翻转板（207）为倒“T”型结构并连接于前后两个铰接条一（204）的侧面。
5.根据权利要求4所述的一种高厚度气凝胶板的制备工艺，其特征在于：所述粘贴机构（30）还包括固定板二（301），所述固定板二（301）平行连接于翻转板（207）的中端，所述液压缸二（302）竖直朝下安装于固定板二（301）的中间，并在其活塞杆末端连接有“米”型的升降架（303），所述升降架（303）的端部水平连接有方框型的粘贴框（304），并在粘贴框（304）的外壁上连接有四条吸附管（305），所述吸附管（305）的下侧均匀分布有吸附槽（305a），并在吸附管（305）的外侧居中设有吸气孔（305b），所述升降架（303）的下方平行设有“米”型的连接架（306），并在连接架（306）的各个端部均竖直连接有真空吸盘（307），所述真空吸盘（307）的下端面、吸附管（305）的下表面及粘贴框（304）的下边缘之间齐平设置，所述连接架（306）通过若干个连接钉（308）活动连接于升降架（303）上，并在各个连接钉（308）上均套装有压缩弹簧一（309）。
6.根据权利要求5所述的一种高厚度气凝胶板的制备工艺，其特征在于：所述升降架（303）的中心垂直固定有连接管（310），并在连接管（310）的内壁上中心对称设有一对螺旋状的滑装槽（310a），所述连接管（310）内滑动连接有滑装杆（311），并在滑装杆（311）的端部对称焊接有一对滑装柱（312），所述滑装柱（312）对应滑动连接于滑装槽（310a）内，所述连接管（310）的内部同轴设有压缩弹簧二（313），所述滑装杆（311）的下端水平焊接有呈“十”字型排列的抹平杆（314）。
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