CN213267060U

CN213267060U - 一种用于气凝胶隔热毡的制造设备

Info

Publication number: CN213267060U
Application number: CN202021979310.XU
Authority: CN
Inventors: 莫伟军; 陈强; 刘景松
Original assignee: Shandong Xinlanghua Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Xinlanghua Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2020-09-10
Publication date: 2021-05-25
Anticipated expiration: 2030-09-10

Abstract

本申请提出了一种用于气凝胶隔热毡的制造设备，包括依次连接的前驱体制造单元、挂胶单元、均化单元以及干燥单元，其中，所述前驱体制造单元至少包括通过管道依次连接的原料罐、反应罐、酸碱调整罐、液体挤出装置以及调质罐；所述调质罐通过管道连接挂胶单元，并通过挂胶单元在玻璃纤维毡上形成气凝胶胶体并卷绕成收料卷，收料卷输入均化单元进行均化，均化后的收料卷经过干燥单元形成所述气凝胶隔热毡。本申请的用于气凝胶隔热毡的制造设备包含了气凝胶的前驱体制备、玻璃纤维毡挂胶、并行均化以及干燥单元，隔热毡的整个制造设备采用一体化设计，可连续进行工业化生产，减少了外购及中间环节，提高了生产效率，节约了成本。

Description

一种用于气凝胶隔热毡的制造设备

技术领域

本申请涉及隔热材料技术领域，尤其涉及包含二氧化硅气凝胶的隔热毡的一体化制造设备，特别涉及一种用于气凝胶隔热毡的制造设备。

背景技术

二氧化硅气凝胶是一种密度很小、多孔、孔隙率很高的新型隔热材料。二氧化硅气凝胶通常由硅源材料通过化学方法制备而成。成品二氧化硅气凝胶具有三维纳米网络结构，具有高比表面积、高孔隙率、低密度、低折射系数、低热传导率、低介电常数等优越性能，特别适合作为保温隔热材料使用。

作为隔热材料，现有技术经常将二氧化硅气凝胶与玻璃纤维毡复合成气凝胶隔热毡。但是现有技术的气凝胶隔热毡缺乏一体化制造设备。

例如，CN 110318182 A公开的气凝胶保温毡制作设备，包括喷胶密封舱、烘干舱及传送设备。该现有技术的气凝胶保温毡的制作设备，只包含气凝胶挂胶以及烘干设备，缺少气凝胶的制备过程。

再比如，CN 110217800 A公开了一种二氧化硅气凝胶及其制备方法，该制备方法包括取或配制硅酸钠溶液，而后加入酸性溶液进行反应，制得硅酸溶液；调节硅酸溶液的pH至碱性，搅拌得到凝胶；而后进行老化处理，用去离子水洗涤；再采用醇类溶液浸泡洗涤凝胶，然后用烷烃和硅烷偶联剂的混合液浸泡改性，得到改性凝胶；最后进行常压分级干燥。该现有技术制备的是固体气凝胶，固体气凝胶很难附着到玻璃纤维毡上去。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种用于气凝胶隔热毡的制造设备，以减少或避免前面所提到的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出了一种用于气凝胶隔热毡的制造设备，包括依次连接的前驱体制造单元、挂胶单元、均化单元以及干燥单元，其中，所述前驱体制造单元至少包括通过管道依次连接的原料罐、反应罐、酸碱调整罐、液体挤出装置以及调质罐；所述调质罐通过管道连接挂胶单元，并通过挂胶单元在玻璃纤维毡上形成气凝胶胶体并卷绕成收料卷，收料卷输入均化单元进行均化，均化后的收料卷经过干燥单元形成所述气凝胶隔热毡。

优选地，所述挂胶单元包括输送玻璃纤维毡的送料卷、至少一个接收有来自调质罐的胶体物质的浸胶槽、至少一个挤压槽以及所述收料卷。

优选地，所述挂胶单元的挤压槽的后方进一步设置有第二浸胶槽，所述第二浸胶槽中接收有来自调质罐的胶体物质。

优选地，所述均化单元包括多个均化托架，所述收料卷置于所述均化托架上，并通过马达带动收料卷使之持续转动。

优选地，所述干燥单元包括一个密封干燥罐，均化后的收料卷置于所述密封干燥罐中通过真空辅助加温干燥。

优选地，所述密封干燥罐中设置有驱动所述收料卷持续转动的机构。

本申请的用于气凝胶隔热毡的制造设备包含了气凝胶的前驱体制备、玻璃纤维毡挂胶、并行均化以及干燥单元，隔热毡的整个制造设备采用一体化设计，可连续进行工业化生产，减少了外购及中间环节，提高了生产效率，节约了成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。其中，

图1显示的是根据本申请的一个具体实施例的用于气凝胶隔热毡的制造设备的结构示意图。

具体实施方式

为了对本申请的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本申请的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

如图1所示，本申请提供了一种涉及包含二氧化硅气凝胶的隔热毡的一体化制造设备，尤其是一种用于气凝胶隔热毡的制造设备。与现有技术不同的是，本申请的制造设备包含有气凝胶的前驱体制备以及玻璃纤维毡挂胶和烘干设备，整个制备过程是一体化的。

具体地，本申请的用于气凝胶隔热毡的制造设备包括依次连接的前驱体制造单元100、挂胶单元200、均化单元300以及干燥单元400。其中，前驱体制造单元100可用于通过硅源材料制备气凝胶前驱体，例如二氧化硅胶体或其改性胶体，或者也可以是老化后的胶体等，前驱体可以进一步通过真空辅助加温干燥获得气凝胶。应当说明的是，通过前驱体制造单元100，本申请可以将凝胶状的前驱体进一步通过挂胶单元200涂挂或者渗透、添加到玻璃纤维毡中去，最终将挂有气凝胶前驱体的玻璃纤维毡置于干燥单元400一起干燥，从而可以获得包含二氧化硅气凝胶的隔热毡。另外，本申请在挂胶单元200和干燥单元400之间设置了均化单元300，用于在干燥单元400工作的同时，将已经挂胶且未及干燥的玻璃纤维毡1暂时存放起来并保持玻璃纤维毡1上的气凝胶胶体的均匀性。

进一步地，所述前驱体制造单元100至少包括通过管道依次连接的原料罐101、反应罐102、酸碱调整罐103、液体挤出装置104以及调质罐105。原料罐101中的硅源材料可以是例如硅酸钠、正硅酸乙酯、正甲基硅烷等等。硅源材料通过管道从原料罐101添加到反应罐102中，然后往反应罐102中添加其它的水解促进物质以生成硅酸。以硅酸钠作为硅源为例，此时可以在反应罐102中添加无机酸，例如硫酸、硝酸等等。通过搅拌、混合、反应之后生成硅酸。反应罐102中的硅酸通过管道进一步导入酸碱调整罐103，可以进一步添加氢氧化钠等生成二氧化硅胶体。酸碱调整罐103的二氧化硅胶体103可以进一步导入液体挤出装置104，将胶体中的碱性溶液挤出，以获得相对干燥的泥状胶体物质。挤掉水分的泥状胶体物质可以进一步导入调质罐105中，通过添加无水乙醇之类的置换剂进行液体置换，也可以添加其它改性剂进一步改善气凝胶的性能。

进一步地，调质罐105通过管道连接挂胶单元200。通过调质的胶体物质可以进一步通过管道导入挂胶单元200，并通过挂胶单元200在玻璃纤维毡1上形成气凝胶胶体并卷绕成收料卷205。挂胶单元200包括输送玻璃纤维毡1的送料卷201、至少一个接收有来自调质罐105的胶体物质的浸胶槽202、至少一个挤压槽203以及将挂有气凝胶胶体的玻璃纤维毡1卷绕起来的收料卷205。在图示具体实施例中，显示有两个浸胶槽，也就是在挂胶单元200的挤压槽203的后方进一步设置有第二浸胶槽204，第二浸胶槽204中同样接收有来自调质罐105的胶体物质。

另外，浸胶槽204中还可以进一步添加无水乙醇或其它改性剂，以利于胶体物质能够充分分散并进入到玻璃纤维毡1的内部，并在玻璃纤维毡1的内外均挂上进一步生成的气凝胶胶体。玻璃纤维毡1通过送料卷201输入到浸胶槽202，通过浸胶槽202中的辊子的挤压，将浸胶槽202中分散生成的气凝胶胶体尽量挤压到玻璃纤维毡1的内部，避免干燥后掉粉。为了提高玻璃纤维毡1中的气凝胶的含量，在浸胶之后，玻璃纤维毡1进一步经过挤压槽203中的辊子的挤压，以将其中气凝胶胶体固定到玻璃纤维毡1上避免脱落，同时还可以将其中的液体挤出并加以回收利用。另外，还可以通过设置多个挤压槽203以及浸胶槽(例如第二浸胶槽204)，进一步提高玻璃纤维毡 1中的气凝胶的含量。

挂有气凝胶胶体的玻璃纤维毡1卷绕成收料卷205之后，可以将收料卷 205直接置入干燥单元400中进行干燥。当然，由于料卷干燥需要的时间相对挂胶单元200的操作要长很多，因而本申请提供了可并行处理的均化单元 300，用于在烘干的同时，将挂胶后的收料卷205输入均化单元300进行均化，以保持玻璃纤维毡1上的气凝胶胶体的均匀性，同时通过并行处理提高生产效率。具体来说，均化单元300包括多个均化托架301，收料卷205置于均化托架301上，并通过马达302带动收料卷205使之持续转动。亦即，本申请的均化单元300包括多个均化托架301，每个均化托架301上均可以放置一个收料卷205，每个均化托架301都配置有马达302以及减速机303，通过马达302可以使收料卷205在均化托架301上保持不停的转动状态。收料卷 205上的玻璃纤维毡1是处于浸泡了气凝胶胶体的湿漉漉的状态，让收料卷205持续不停的转动，可以保持玻璃纤维毡1上的液体不会在重力作用下流淌到收料卷205的下部，因而可以保持玻璃纤维毡1上的气凝胶胶体的均匀挂胶状态，另外，通过不停的转动，还可以使得液体在重力作用下不停变换方向，可以使原先挂胶不均匀的地方进一步得到均化，有利于最终形成含有均匀气凝胶颗粒的隔热毡。

最后，均化后的收料卷205经过干燥单元400形成气凝胶隔热毡。所述干燥单元400包括一个密封干燥罐401，均化后的收料卷205置于密封干燥罐401中通过真空辅助加温干燥。另外，密封干燥罐401中也可以设置驱动收料卷205在密封干燥罐401中旋转的机构，以使收料卷205均匀受热，提高干燥速度。

综上所述，本申请的用于气凝胶隔热毡的制造设备包含了气凝胶的前驱体制备、玻璃纤维毡挂胶、并行均化以及干燥单元，隔热毡的整个制造设备采用一体化设计，可连续进行工业化生产，减少了外购及中间环节，提高了生产效率，节约了成本。

本领域技术人员应当理解，虽然本申请是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本申请的保护范围。

以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式，并非用以限定本申请的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本申请的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种用于气凝胶隔热毡的制造设备，包括依次连接的前驱体制造单元(100)、挂胶单元(200)、均化单元(300)以及干燥单元(400)，其特征在于，所述前驱体制造单元(100)至少包括通过管道依次连接的原料罐(101)、反应罐(102)、酸碱调整罐(103)、液体挤出装置(104)以及调质罐(105)；所述调质罐(105)通过管道连接挂胶单元(200)，并通过挂胶单元(200)在玻璃纤维毡(1)上形成气凝胶胶体并卷绕成收料卷(205)；所述制造设备进一步包括对收料卷(205)进行均化的均化单元(300)以及对均化后的收料卷(205)进行干燥的干燥单元(400)。

2.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，所述挂胶单元(200)包括输送玻璃纤维毡(1)的送料卷(201)、至少一个接收有来自调质罐(105)的胶体物质的浸胶槽(202)、至少一个挤压槽(203)以及所述收料卷(205)。

3.如权利要求2所述的制造设备，其特征在于，所述挂胶单元(200)的挤压槽(203)的后方进一步设置有第二浸胶槽(204)，所述第二浸胶槽(204)中接收有来自调质罐(105)的胶体物质。

4.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，所述均化单元(300)包括多个均化托架(301)，所述收料卷(205)置于所述均化托架(301)上，并通过马达(302)带动收料卷(205)使之持续转动。

5.如权利要求1所述的制造设备，其特征在于，所述干燥单元(400)包括一个密封干燥罐(401)，均化后的收料卷(205)置于所述密封干燥罐(401)中通过真空辅助加温干燥。

6.如权利要求5所述的制造设备，其特征在于，所述密封干燥罐(401)中设置有驱动所述收料卷(205)持续转动的机构。