本发明涉及凝胶材料领域，尤其是涉及一种凝胶复合材料的制备系统及制备方法。
背景技术：
浸胶工艺广泛应用在凝胶复合材料的制备领域。浸胶工艺是指将溶胶浸润在待增强的材料表面，待溶胶凝胶化后，即得凝胶复合材料。传统的使用浸胶工艺制备凝胶复合材料时，普遍依靠人工在浸胶平台上操作，操作复杂，且生产效率低，不利于生产成本的降低。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种有利于提高生产效率、降低生产成本的凝胶复合材料的制备系统及制备方法。
一种凝胶复合材料的制备系统，其特征在于，包括浸胶平台及移动浸胶机构，所述浸胶平台具有工作台面，所述移动浸胶机构包括固定座以及设在所述固定座上的第一放卷装置、浸胶装置、第二放卷装置、第三放卷装置、第一复卷装置及第二复卷装置；所述固定座能够沿所述浸胶平台往复移动，所述第一放卷装置用于放卷待浸胶的增强体以使待浸胶的增强体平铺在所述工作台面上，所述浸胶装置用于将预制溶胶引导至平铺在所述浸胶平台上的待浸胶的增强体上，所述第二放卷装置用于将覆盖载体铺在浸胶之后增强体的上表面，所述第三放卷装置用于在所述增强体的下表面所在的一侧将间隔载体放卷在凝胶化的增强体的下表面，所述第一复卷装置用于卷绕铺在凝胶化的增强体之上的所述覆盖载体，所述第二复卷装置用于卷绕一侧覆盖有所述间隔载体的凝胶化的增强体。
在其中一个实施例中，所述浸胶平台还具有导轨，所述固定座上设有车轮以及移动驱动部件，所述车轮设在所述导轨上，所述移动驱动部件用于驱动所述车轮沿着所述导轨移动。
在其中一个实施例中，所述第一放卷装置、所述第二放卷装置、所述第三放卷装置及所述第一复卷装置和第二复卷装置均具有安装轴、转动驱动部件和张力控制部件，所述转动驱动部件与所述安装轴对应连接以驱动所述安装轴转动，所述张力控制部件用于控制拉伸的张力。
在其中一个实施例中，所述第二放卷装置还包括用于使所述覆盖载体展开的延展部件。
在其中一个实施例中，所述浸胶平台对应所述工作台面还设有温控装置，所述温控装置用于控制所述工作台面的温度。
在其中一个实施例中，所述温控装置的温控能源为流体介质、微波和/或红外线。
在其中一个实施例中，所述凝胶复合材料的制备系统还包括复卷引导装置，所述复卷引导装置用于将所述覆盖载体以及一侧覆盖有所述间隔载体的凝胶化的增强体分别引导至所述第一复卷装置和所述第二复卷装置。
在其中一个实施例中，所述复卷引导装置包括传动带及传动辊，所述传动带套设在所述传动辊上，所述传动带用于将所述覆盖载体以及一侧覆盖有所述间隔载体的凝胶化的增强体分别引导至所述第一复卷装置和所述第二复卷装置。
在其中一个实施例中，所述浸胶装置包括盛胶容器及出胶管道，所述出胶管道与所述盛胶容器连通以将所述盛胶容器中的预制溶胶引导至所述待浸胶的增强体上。
在其中一个实施例中，所述浸胶装置还包括浸润部件，所述浸润部件设在所述出胶管道的出胶端以用于将所述预制溶胶浸润在所述待浸胶的增强体上。
在其中一个实施例中，所述浸胶装置还包括加热部件，所述加热部件用于加热所述预制溶胶。
在其中一个实施例中，所述加热部件包括热水容器及与所述热水容器连通的换热器，所述出胶管道从所述换热器中穿过以使所述预制溶胶与所述换热器中的热水进行热交换。
在其中一个实施例中，所述热水容器与所述换热器之间还设有循环部件，所述循环部件用于使热水在所述热水容器与所述换热器之间循环流通。
在其中一个实施例中，所述热水容器与所述换热器连通的循环管道上还设有循环控制阀；在靠近所述出胶管道的出胶端设有温度检测传感器，所述温度检测检测传感器与所述循环控制阀连接，以通过实时检测的所述预制溶胶的温度数据来调整所述循环控制阀的开启程度。
在其中一个实施例中，所述凝胶复合材料的制备系统还包括控制机构，所述控制机构用于控制所述移动浸胶机构的移动速率，还用于控制所述第一放卷装置、所述第二放卷装置及所述第三放卷装置的放卷速率，还用于控制所述浸胶装置的出胶速率和出胶温度，还用于控制所述第一复卷装置和所述第二复卷装置的卷绕速率。
一种凝胶复合材料的制备方法，使用上述任一实施例所述的凝胶复合材料的制备系统，所述制备方法包括如下步骤：
控制所述移动浸胶机构从所述浸胶平台的前端向末端移动，在移动过程中，控制所述第一放卷装置将待浸胶的增强体平铺在所述工作台面上，并控制所述浸胶装置将预制溶胶引导至所述待浸胶的增强体上，并控制所述第二放卷装置将覆盖载体覆盖在浸胶之后的增强体的上表面，当所述移动浸胶机构移动至所述浸胶平台的末端时，控制所述第一放卷装置、所述浸胶装置及所述第二放卷装置停止动作；
控制所述移动浸胶机构从所述浸胶平台的末端移动至前端；
控制所述移动浸胶机构从所述浸胶平台的前端向末端移动，在移动过程中，控制所述第三放卷装置在所述增强体的下表面所在的一侧将间隔载体放卷在凝胶化的增强体的下表面，并控制所述第一复卷装置卷绕回收所述覆盖载体，所述第二复卷装置复卷覆盖有所述间隔载体的凝胶化的增强体，并控制所述第一放卷装置、所述浸胶装置及所述第二放卷装置依次动作。
在其中一个实施例中，在浸胶装置将预制溶胶引导至所述待浸胶的增强体上时还包括对预制溶胶进行预热的步骤。
在其中一个实施例中，所述凝胶复合材料的制备方法还包括对工作台面进行加热以对浸胶之后的增强体进行加热促进所述预制溶胶凝胶化的步骤。
在其中一个实施例中，所述预制溶胶选自氧化铝溶胶、氧化硅溶胶、氧化钛溶胶及氧化镁溶胶中的至少一种；
所述覆盖载体为不透水的薄层材料；
所述增强体为纤维毡材料或纤维块材料；
所述间隔载体为间隔网。
在其中一个实施例中，所述覆盖载体为薄膜载体或无纺布载体；
所述增强体选自玻璃纤维毡或玻璃纤维块、硅酸铝纤维毡或硅酸铝纤维块、pet纤维毡或pet纤维块、聚丙烯腈纤维毡或聚丙烯腈纤维块、岩棉纤维毡或岩棉纤维块、羊毛毡或羊毛块中的至少一种。
上述凝胶复合材料的制备系统通过移动浸胶机构沿浸胶平台来回移动，可进行周期性的浸胶和复卷回收凝胶化的凝胶复合材料产品，具体的，在移动浸胶机构从浸胶平台的前端向末端移动过程中，可控制第一放卷装置将待浸胶的增强体平铺在工作台面上，并可控制浸胶装置将预制溶胶引导至待浸胶的增强体上，并可控制第二放卷装置将覆盖载体覆盖在浸胶之后的增强体的上表面，当移动浸胶机构移动至浸胶平台的末端时，可控制第一放卷装置、浸胶装置及第二放卷装置停止动作；接着可控制移动浸胶机构从浸胶平台的末端移动至前端，并继续控制移动浸胶机构从浸胶平台的前端向末端移动，在移动过程中，可控制第三放卷装置在增强体的下表面所在的一侧将间隔载体放卷在凝胶化的增强体的下表面，并可控制第一复卷装置卷绕回收覆盖载体以及第二复卷装置复卷覆盖有间隔载体的凝胶化的增强体，并可控制第一放卷装置、浸胶装置及第二放卷装置依次动作。
该凝胶复合材料的制备系统及使用该凝胶复合材料的制备系统的制备方法具有自动化程度高，可显著提高生产效率，进而有利于降低生产成本。
附图说明
图1为一实施方式的凝胶复合材料的制备系统的结构示意图；
图2为图1中浸胶装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下请结合图1和图2，一实施方式的凝胶复合材料的制备系统10，包括浸胶平台100及移动浸胶机构200。
浸胶平台100具有工作台面110。移动浸胶机构200包括固定座210以及设在固定座210上的第一放卷装置220、浸胶装置230、第二放卷装置240、第三放卷装置250、第一复卷装置260及第二复卷装置270。固定座210能够沿浸胶平台110往复移动，第一放卷装置220用于放卷待浸胶的增强体22以使待浸胶的增强体22平铺在工作台面110上，浸胶装置230用于将预制溶胶30引导至平铺在浸胶平台100上的待浸胶的增强体22上，第二放卷装置240用于将覆盖载体40铺在浸胶之后增强体24的上表面，第三放卷装置250用于在凝胶化的增强体26的下表面所在的一侧将间隔载体50放卷在增强体26的下表面，第一复卷装置260用于卷绕回收覆盖载体40，第二复卷装置270用于卷绕一侧覆盖有间隔载体50的凝胶化的增强体26。
在本实施方式中，浸胶平台100还具有导轨120，固定座210上设有车轮212以及移动驱动部件(图未示)。车轮212设在导轨120上，移动驱动部件用于驱动车轮212沿着导轨120移动。优选的，导轨120有两条，两条导轨位于浸胶平台100的主体部的两侧。
第一放卷装置220、第二放卷装置240、第三放卷装置250及第一复卷装置260和第二复卷装置270均具有安装轴、转动驱动部件和张力控制部件，转动驱动部件与安装轴对应连接以驱动安装轴转动，张力控制部件用于控制拉伸的张力。如对于第一放卷装置220，其安装轴用于安装待浸胶的增强体22的卷材，其转动驱动部件与安装轴连接以在工作台面110上平铺待浸胶的增强体22时驱动安装轴转动，张力控制部件用于在工作台面110上平铺待浸胶的增强体22时检测和控制待浸胶的增强体22的张力，转动驱动部件可根据反馈的张力数据实时调整转速。
此外，用于覆盖载体40放卷的第二放卷装置240还包括用于使覆盖载体40展开的延展部件(图未示)。延展部件可以是一安装在固定座210上的刮平杆等结构，可以使得覆盖载体40平整的覆盖在浸胶后的增强体24上。
在本实施方式中，浸胶平台100对应工作台面110还设有温控装置(图未示)。温控装置用于控制工作台面110的温度。温控装置的温控能源可以是但不限于流体介质、微波和/或红外线。流体介质加热即使用供热源的流体介质流过的管道进行加热，如在一个具体的实施例中，温控装置为使用循环水供热的系统，其包括布设在工作台面110下方的循环管路、循环泵、水温监测元件以及加热元件等，循环管路中可通过循环泵进行热水循环以对工作台面110进行加热，水温监测元件可实时监测循环水的温度，加热元件用于加热循环水，并可根据实时监测的温度调整加热的功率。通过在浸胶平台100上设置温度装置，可以对浸胶之后的增强体24进行加热，以促进其中的预制溶胶30凝胶化。温控能源为微波和/或红外线即使用微波和/或红外线进行加热。
进一步，本实施方式的凝胶复合材料的制备系统10还包括复卷引导装置280。复卷引导装置280用于将覆盖载体40以及间隔载体50与凝胶化的增强体26分别引导至第一复卷装置260和第二复卷装置270。
具体地，在一个实施例中，复卷引导装置280包括传动带282及传动辊284。传动带282套设在传动辊284上，传动带282用于将覆盖载体40以及间隔载体50与凝胶化的增强体26分别引导至第一复卷装置260和第二复卷装置270。更具体地，第一复卷装置260和第二复卷装置270位于第三放卷装置250及复卷引导装置280的上方，第一复卷装置260位于第二复卷装置270的上方，第三放卷装置250位于第二复卷装置270与复卷引导装置280之间，在复卷回收时，可先将第三放卷装置250上的间隔载体50拉出，并覆盖在凝胶化的增强体26的下表面之后，与上表面覆盖有覆盖载体40的凝胶化的增强体26一并通过复卷引导装置280牵引至第二复卷装置270上进行间隔载体50与凝胶化的增强体26复卷，覆盖载体40继续向上由第一复卷装置260卷绕回收即可。
本实施方式的第一放卷装置220、浸胶装置230及第二放卷装置240靠近固定座210的一端设置，且浸胶装置230位于第一放卷装置220与第二放卷装置240之间，第二放卷装置240更靠近相应的端部；第三放卷装置250、第一复卷装置260、第二放卷装置270以及复卷引导装置280靠近固定座的另一端设置，卷装置260位于第三放卷装置250以及复卷引导装置280的上方。
请参图2，在本实施方式中，浸胶装置230包括盛胶容器231及出胶管道232。盛胶容器231用于盛放一定量的预制溶胶30，如每桶盛胶容器231盛放只够浸一卷增强体的预制溶胶30等，以进行周期性的出胶，保证预制溶胶30的质量。出胶管道231与盛胶容器232连通以将盛胶容器231中的预制溶胶30引导至待浸胶的增强体22上。出胶管道232上设有调节阀门233。进一步，浸胶装置230还包括浸润部件234。浸润部件234设在出胶管道232的出胶端以用于将预制溶胶30浸润在待浸胶的增强体22上。通过浸润部件234可以使得预制溶胶30迅速与待浸胶的增强体22结合，并使预制溶胶30均匀流出渗透待浸胶的增强体22。
更进一步，本实施方式的浸胶装置230还包括加热部件，加热部件用于加热预制溶胶30。具体地，在一个实施例中，加热部件包括热水容器235及与热水容器235连通的换热器236。出胶管道232从换热器236中穿过以使预制溶胶30与换热器236中的热水进行热交换。热水容器235与换热器236之间还设有循环部件237。循环部件237用于使热水在热水容器235与换热器236之间循环流通。循环部件237可以是但不限于循环泵等。
再进一步，热水容器235与换热器236连通的循环管道上还设有循环控制阀238。循环控制阀238用于控制流经换热器236的热水流量，进而可以控制出胶管道232中预制溶胶30的温度。优选的，在靠近出胶管道232的出胶端设有温度检测传感器239，该温度检测检测传感器239与循环控制阀238连接，从而可以通过实时检测的预制溶胶30的温度数据来调整循环控制阀238的开启程度。
通过对浸胶装置230设置加热部件，可以对预制溶胶30进行加热，加热至一定温度后的预制溶胶30的反应速度会加快，进而有利于加快预制溶胶30的凝胶化的进程，提高生产效率。
本实施方式的凝胶复合材料的制备系统10还包括控制机构。控制机构用于控制移动浸胶机构200的移动速率，还用于控制第一放卷装置220、第二放卷装置240及第三放卷装置250的放卷速率，还用于控制浸胶装置230的浸胶速率和出胶温度，还用于控制第一复卷装置260和第二复卷装置270的卷绕速率等。如在一个具体地实施例中，控制机构控制移动浸胶机构200的移动速率，以使移动浸胶机构200从浸胶平台100的前端运动至尾端时，前端的浸胶后的增强体24完成凝胶化。
本实施方式还提供了一种凝胶复合材料的制备方法，其使用上述任一实施例的凝胶复合材料的制备系统10，该凝胶复合材料的制备方法包括如下步骤：
控制移动浸胶机构200从浸胶平台100的前端102向末端104移动，在移动过程中，控制第一放卷装置220将待浸胶的增强体22平铺在工作台面110上，并控制浸胶装置230将预制溶胶30引导至待浸胶的增强体22上，并控制第二放卷装置240将覆盖载体40覆盖在浸胶之后的增强体24的上表面，当移动浸胶机构200移动至浸胶平台100的末端104时，控制第一放卷装置220、浸胶装置230及第二放卷装置240停止动作；
控制移动浸胶机构200从浸胶平台100的末端104移动至前端102；
控制移动浸胶机构200从浸胶平台100的前端102向末端104移动，在移动过程中，控制第三放卷装置250在增强体26的下表面所在的一侧将间隔载体50放卷在凝胶化的增强体26的下表面，并控制第一复卷装置260和第二复卷装置270分别卷绕回收覆盖载体40和一侧覆盖有间隔载体50的凝胶化的增强体26，并控制第一放卷装置220、浸胶装置230及第二放卷装置240依次动作。
本文所述的前端102和末端104并没有前后之分，只是用于说明浸胶平台100的两端。
在本实施方式中，在浸胶装置230将预制溶胶30引导至待浸胶的增强体22上时还包括对预制溶胶30进行预热的步骤。进一步，该凝胶复合材料的制备方法还包括对工作台面110进行加热以对浸胶之后的增强体24进行加热促进预制溶胶30凝胶化的步骤。
本实施方式的预制溶胶30选自氧化铝溶胶、氧化硅溶胶、氧化钛溶胶及氧化镁溶胶中的至少一种；覆盖载体40为不透水的薄层材料，如薄膜载体或无纺布载体等；待浸胶的增强体22为纤维毡材料或纤维块材料，如玻璃纤维毡或玻璃纤维块、硅酸铝纤维毡或硅酸铝纤维块、pet纤维毡或pet纤维块、聚丙烯腈纤维毡或聚丙烯腈纤维块、岩棉纤维毡或岩棉纤维块、羊毛毡或羊毛块中的至少一种；间隔载体50为间隔网。
上述凝胶复合材料的制备系统10通过移动浸胶机构200沿浸胶平台100来回移动，可进行周期性的浸胶和复卷回收凝胶化的凝胶复合材料产品。复卷回收的凝胶化的凝胶复合材料可进一步放在干燥区域静置老化后用于干燥。
该凝胶复合材料的制备系统10及使用该凝胶复合材料的制备系统10的制备方法具有自动化程度高，可显著提高生产效率，进而有利于降低生产成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。