一种气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置的制作方法

本发明涉及气凝胶生产设备技术领域，尤其是涉及一种气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置。

背景技术：

在以往气凝胶毡生产过程中纤维毡的与凝胶溶液复合多采用浸泡成型的方法，即将纤维毡直接浸泡的罐体设备中，加入配好的凝胶液等待凝胶后，再从罐体中吊装出来，这种方法不仅浪费较多的凝胶溶液，产生大量的湿凝胶边角料，而且后期需要再次进行放卷，加入隔垫、收卷、浸泡，浪费人力物力。

近年来连续固化成型生产气凝胶逐渐受到人们的关注，连续固化成型将纤维毡和凝胶液复合过程中多采用一根或两根平行的管道，在其喷料方向钻孔喷料，将凝胶液与纤维毡复合，其凝胶复合过程中需要大量的胶液来回喷涂，凝胶浸透纤维毡效果不理想，敞开的喷料过程由于有机容积的挥发容易形成爆炸性混合气体，且喷料过程中凝胶液容易飞溅出设备外，喷料轨迹在纤维毡上表现明显，易出现浸渍不均匀等不利因素。

在连续化成型设备前端也有使用浸泡池进行连续化浸润，实现纤维毡和凝胶液复合，以及采用喷涂和浸泡池浸泡相结合的方法对纤维毡进行复合，但这些方法会有大量的凝胶液由于在纤维毡中浸渍后的时间不一致，容易在浸泡池中开始凝胶，或凝胶后难以固话成型，且后期需要大量的水对泵和纤维毡浸泡池进行清洗。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置，使得凝胶液在浸渍纤维毡过程中实现连续化浸渍，浸渍效果均匀，减少了溶剂的浪费和采用密闭浸渍方法避免了溶剂的挥发。

本发明的技术方案是：一种气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置，包括浸渍设备支架，凝胶浸渍箱，纤维毡输送光杆轴和凝胶液管道；

浸渍设备支架顶部设有纤维毡输送光杆轴，纤维毡输送光杆轴的上方设有凝胶浸渍箱，凝胶浸渍箱的顶部插设有凝胶液管道；

凝胶浸渍箱包括箱体和密封盖，箱体和所述密封盖可拆卸连接，箱体底部排布有多个浸渍孔。

优选的，凝胶浸渍箱为长方形箱体，箱体的任一侧面均设有两个连接锁扣，箱体和密封盖通过连接锁扣可拆卸连接，凝胶浸渍箱的箱体宽度与需浸渍纤维毡的宽度相匹配，且浸渍孔沿宽度方向布满整个箱体底部。

优选的，凝胶浸渍箱的箱体两侧还设有高度调节螺孔，凝胶浸渍箱的密封盖上设有液位计和胶液布料管，凝胶浸渍箱通过胶液布料管与凝胶液管道连接，凝胶浸渍箱的下方设有胶液收集槽，胶液收集槽通过胶液循环管与胶液循环泵连接。

优选的，浸渍孔的孔径为1-5mm，浸渍孔为喇叭口状。

优选的，凝胶液管道的顶部连接管道混合器的一端，管道混合器的另一端连接水解液输送管道和稀碱液输送管道。

优选的，液位计选用电阻式液位计、雷达式液位计或浮球式液位计。

优选的，胶液收集槽中设有不锈钢金属网，不锈钢金属网的孔隙范围为5-100目。

优选的，胶液循环泵选用防爆隔膜泵、离心泵或柱塞泵。

优选的，管道混合器选用静态混合器或管道搅拌器。

优选的，水解液输送管道中水解液选用四甲氧基硅、四乙氧基硅、甲基三乙氧基硅、硅酸酯的二聚体、硅酸酯的三聚体、聚硅氧烷中的一种或多种，稀碱液输送管道中稀碱液选用氨水、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或多种。

本发明实施例中气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置，采用液体自身重力和流动性，通过凝胶浸渍箱多孔的底板渗透到纤维毡表面并浸渍纤维毡，使凝胶溶液完成对纤维毡的浸渍，凝胶浸渍箱体多孔底板与纤维毡完全贴合在一起且凝胶浸渍箱体封闭，在浸渍过程中减少了溶剂的挥发，多孔的底板增大了溶液浸渍面积，使运动的纤维毡完全浸透，且没有表面差异，胶液循环泵循环将多余的胶液抽到凝胶浸渍箱中，有效利用了多余的浸渍液，其凝胶浸渍箱顶部的液位计控制高低液位的变化，避免溢料和缺料的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置结构示意图。

图2中a为凝胶浸渍箱箱体底板俯视图；b为凝胶浸渍箱箱体底板仰视图；c为凝胶浸渍箱密封盖板俯视图。

图3中a为凝胶浸渍箱箱体正视图；b为凝胶浸渍箱箱体左视图；c为凝胶浸渍箱结构正视图；d为凝胶浸渍箱结构侧视图。

附图标记说明：

001-纤维毡卷，002-纤维毡，003-水解液输送管道，004-稀碱液输送管道，005-管道混合器，006-凝胶液管道，007-浸渍设备支架，008-凝胶浸渍箱，009-纤维毡输送光杆轴，010-浸湿后的纤维毡，011-胶液收集槽，012-胶液循环泵，013-浸渍孔，014-高度调节螺孔，015-胶液循环管，016-连接锁扣，017-液位计，018-胶液布料管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

参见图1，本发明提供了一种气凝胶生产中凝胶溶液浸渍纤维毡的装置，包括浸渍设备支架007，凝胶浸渍箱008，纤维毡输送光杆轴009和凝胶液管道006；浸渍设备支架007顶部设有纤维毡输送光杆轴009，纤维毡输送光杆轴009的上方设有凝胶浸渍箱008，凝胶浸渍箱008的顶部插设有凝胶液管道006；凝胶浸渍箱008包括箱体和密封盖，箱体和密封盖可拆卸连接，箱体底部排布有多个浸渍孔013。

参见图2和图3，凝胶浸渍箱008为长方形箱体，箱体的任一侧面均设有两个连接锁扣016，箱体和密封盖通过连接锁扣016可拆卸连接，便于清洗时打开对内部进行清洗，凝胶浸渍箱008的箱体宽度与需浸渍纤维毡的宽度相匹配，且浸渍孔013沿宽度方向布满整个箱体底部，能够将需浸渍纤维毡完全浸湿，浸渍孔013在凝胶浸渍箱008的箱体底部呈错位状分布，浸渍孔013的孔径为1-5mm，浸渍孔013为喇叭口状；

参见图2和图3，凝胶浸渍箱008的箱体两侧还设有高度调节螺孔014，高度调节螺孔014能够调节凝胶浸渍箱008和纤维毡输送光杆轴009之间的高度，可满足不同厚底的纤维毡的浸渍，凝胶浸渍箱008的密封盖上设有液位计017和胶液布料管018，液位计017能够检测和控制凝胶浸渍箱008内部的胶液高度，液位计017选用电阻式液位计、雷达式液位计或浮球式液位计，凝胶浸渍箱008通过胶液布料管018与凝胶液管道006连接，凝胶浸渍箱008的下方设有胶液收集槽011，胶液收集槽011通过胶液循环管015与胶液循环泵012连接，胶液收集槽011可收集浸渍纤维毡后多余的胶液，并通过胶液循环泵012通入凝胶浸渍箱008中循环使用，其中，胶液收集槽011中设有不锈钢金属网，不锈钢金属网的孔隙范围为5-100目，用于过滤浸渍后胶液中的杂质，胶液循环泵012选用防爆隔膜泵、离心泵或柱塞泵；

凝胶液管道006的顶部连接管道混合器005的一端，管道混合器005的另一端连接水解液输送管道003和稀碱液输送管道004，其中，管道混合器005选用静态混合器或管道搅拌器，水解液输送管道003中水解液选用四甲氧基硅、四乙氧基硅、甲基三乙氧基硅、硅酸酯的二聚体、硅酸酯的三聚体、聚硅氧烷中的一种或多种，稀碱液输送管道004中稀碱液选用氨水、碳酸氢钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或多种。

使用时，将需要浸渍的纤维毡卷001准备好，将纤维毡卷001的一端纤维毡002拉出放置于凝胶浸渍箱008和纤维毡输送光杆轴009之间，通过调节高度调节螺孔014，将凝胶浸渍箱008和纤维毡输送光杆轴009之间的高度与需浸渍纤维毡厚底相匹配，水解液输送管道003和稀碱液输送管道004分别输出水解液和稀碱液，两种液体在管道混合器005中进行混合形成浸渍胶液，浸渍胶液通过凝胶液管道006进入胶液布料管018中，再通过胶液布料管018通入扣合密封的凝胶浸渍箱008中，凝胶浸渍箱008中的浸渍胶液沿箱体底部的浸渍孔013流出并对需浸渍的纤维毡002进行完全浸渍，随着纤维毡输送光杆轴009的滚动，使得纤维毡002不断向前推动，完成纤维毡002的连续浸渍，得到浸湿后的纤维毡010。

在浸渍过程中，多余的浸渍胶液会流入胶液收集槽011中，并通过胶液循环管015进入胶液循环泵012中，使得浸渍胶液可循环使用。

在浸渍过程中，水解液输送管道003输出的水解液保持30-50℃，浸渍时，纤维毡卷001的放卷速度和浸渍设备支架007上设置的纤维毡输送光杆轴009的速度同步，保持在0.5-5m/min；完成纤维毡浸渍后，关闭水解液和稀碱液的输送，并向水解液输送管道003中通入自来水对管道混合器005以及凝胶浸渍箱008进行清洗，打开胶液循环泵012对泵内进行清洗，防止管道内的浸渍胶液凝固堵塞管道，并打开凝胶浸渍箱008的密封盖，对箱体内部进行进一步清洗，清洗后的废水统一排放收集，防止污染环境。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。