一种气凝胶复合材料卷式生产装置及方法制造方法及图纸

一种气凝胶复合材料卷式生产装置及方法，它涉及一种复合材料卷式生产装置，它是要解决现有的气凝胶复合材料的复合方法的操作繁杂、环保性差的技术问题。本发明专利技术的装置包括开卷罐、收卷罐、密封手套箱、第一旋转电机、第一联轴器、第二旋转电机、第二联轴器；开卷罐内的开卷罐体内设置第一中心转轴，在侧壁上设置第一快开舱门；收卷罐的收卷罐体内设置第二中心转轴，在侧壁上设置第二快开舱门；密封手套箱将第一快开舱门和第二快开舱门包在橡胶箱体内。生产方法：在纤维基材在开卷罐内真空浸渍，然后输送至收卷罐中老化、干燥，得到气凝胶复合材料。该装置够有效地控制溶剂挥发，避免反复吊装，操作简单且环保，可用于气凝胶复合材料生产领域。生产领域。生产领域。

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶复合材料卷式生产装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种复合材料卷式生产装置，属于气凝胶材料生产


技术介绍

[0002]气凝胶是一种具有三维纳米孔道结构的新型材料，其孔隙率在90％以上，具有超高的比表面积可达1000m2/g以上，是目前已知固体材料中密度最低、热阻抗最大的材料，被广泛的应用于航空航天、国防军工、石油化工、轨道交通、建筑保温和工业保温等领域。
[0003]现有制备气凝胶复合材料的复合工艺方式主要包括：喷淋复合方式和卷式复合方式。例如公开号为US6989123的中国专利中采用喷淋复合方式制备气凝胶复合材料，此种方式是将纤维基材放于设备上，然后喷淋一定量的溶胶胶水，使其与纤维基材渗透复合，再收卷，此种方式存在喷淋过程中溶胶胶水的飞溅和溶剂的挥发问题，会使溶胶胶水中的有效组成发生改变，导致制备出的气凝胶复合材料品质不均一，而且纤维复合湿凝胶成卷后，还需吊装到其它反应设备中进行老化、溶剂置换和疏水化处理，在吊装过程中也会存在溶剂挥发，对操作人员和环境均有危害，存在一定的安全问题。公开号为CN108381949B的中国专利中采用移动式喷淋浸胶，此方式覆膜和收膜操作复杂，需要多个开卷机和收卷机协同配合，并且溶胶胶水与纤维基材复合只靠单一喷淋，溶胶胶水由纤维基材表面向内自由扩散，会使纤维基材浸胶不完全，最终纤维复合湿凝胶成卷后，仍需要吊装到其它反应设备中进行老化等后续工艺处理，在吊装过程中也会存在溶剂挥发，对操作人员和环境均有危害，存在一定的安全问题。公开号为US7399439的美国专利中采用卷式复合浸胶，此种方式是将纤维基材与不透液的薄片夹层卷成卷放在反应设备中，之后将溶胶胶水倒入到反应设备中，让溶胶胶水与纤维基材复合，形成纤维复合湿凝胶卷，但此种方式有许多弊端，首先，纤维基材中卷入不透液薄片夹层，会在溶胶胶水与纤维基材复合过程中起到阻碍作用，使纤维基材局部浸胶不均匀，其次，形成纤维复合湿凝胶卷后需要进行开卷，将其中的不透液薄片夹层取出，否则在后续的老化、溶剂置换和疏水化处理时会阻碍溶液流通，影响气凝胶复合材料的品质，然后再将纤维基材收卷吊装到其它反应设备中进行老化、溶剂置换和疏水化处理，整个工艺过程操作复杂，且在开卷和收卷过程中会有大量溶剂挥发，对操作人员身体造成伤害，也会对环境造成破坏，同时也存在很大的安全隐患，不适合气凝胶复合材料的产业化发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决现有的气凝胶复合材料的复合方法的操作繁杂、环保性差的技术问题，而提供一种气凝胶复合材料卷式生产装置及方法。
[0005]本专利技术的气凝胶复合材料卷式生产装置包括开卷罐1、收卷罐2、密封手套箱3、第一旋转电机4、第一联轴器5、第二旋转电机6、第二联轴器7；
[0006]开卷罐1由开卷罐体1
‑
1、第一定位槽1
‑
2、第一中心转轴1
‑
3、两块第一多孔挡板1
‑
4、第一四氟牵引带1
‑
5组成；其中开卷罐体1
‑
1的侧壁上设置第一进料口1
‑1‑
1、第一排液口
1
‑1‑
2、第一测温口1
‑1‑
3、第一测压口1
‑1‑
4、第一抽真空口1
‑1‑
5、第一惰性气体入口1
‑1‑
6、第一尾气出口1
‑1‑
7；在开卷罐体1
‑
1的侧壁上设置平行于轴线的第一快开舱门1
‑1‑
8；第一中心转轴1
‑
3设置在开卷罐体1
‑
1的轴线位置，第一中心转轴1
‑
3的一端通过第一定位槽1
‑
2固定；另一端通过第一联轴器5与第一旋转电机4连接；
[0007]两块第一多孔挡板1
‑
4分别设置在第一中心转轴1
‑
3的两端，用于防止纤维基材偏斜；
[0008]第一四氟牵引带1
‑
5固定在第一中心转轴1
‑
3上，并位于两块第一多孔挡板1
‑
4之间；
[0009]开卷罐体1
‑
1外设有夹套，用于加热，夹套中加热介质为导热油或水蒸汽；
[0010]收卷罐2由收卷罐体2
‑
1、第二定位槽2
‑
2、第二中心转轴2
‑
3、两块第二多孔挡板2
‑
4、第二四氟牵引带2
‑
5组成；其中收卷罐体2
‑
1的侧壁上设置第二进料口2
‑1‑
1、第二排液口2
‑1‑
2、第二测温口2
‑1‑
3、第二测压口2
‑1‑
4、第二抽真空口2
‑1‑
5、第二惰性气体入口2
‑1‑
6、第二尾气出口2
‑1‑
7；在收卷罐体2
‑
1的侧壁上设置平行于轴线的第二快开舱门2
‑1‑
8；第二中心转轴2
‑
3设置在收卷罐体2
‑
1的轴线位置，第二中心转轴2
‑
3的一端通过第二定位槽2
‑
2固定；另一端通过第二联轴器7与第二旋转电机6连接；
[0011]两块第二多孔挡板2
‑
4分别设置在第二中心转轴2
‑
3的两端，用于防止纤维基材偏斜；
[0012]第二四氟牵引带2
‑
5固定在第一中心转轴2
‑
3上，并位于两块第二多孔挡板2
‑
4之间；
[0013]收卷罐体2
‑
1外设有夹套；用于加热，夹套中加热介质为导热油或水蒸汽；
[0014]密封手套箱3包括橡胶箱体3
‑
1；在橡胶箱体3
‑
1上设置橡胶手套3
‑
2和抽气孔3
‑
3；橡胶箱体3
‑
1的一端固定在开卷罐体1
‑
1的侧壁上，将第一快开舱门1
‑1‑
8包在橡胶箱体3
‑
1内，橡胶箱体3
‑
1的另一端固定在收卷罐体2
‑
1的侧壁上，将第二快开舱门2
‑1‑
8包在橡胶箱体3
‑
1内。密封手套箱3封闭连接第一快开舱门1
‑1‑
8和第二快开舱门2
‑1‑
8，使整个开卷、收卷过程处于密闭状态，防止有机溶剂挥发到外部环境当中，密封手套箱3箱体两个侧面分别有两个伸向内部的橡胶手套3
‑
2，便于开卷、收卷时辅助操作，抽气孔3
‑
3位于箱体顶部，可在收卷完毕后将密封手套箱3中少量的有机气体抽到外连接的冷凝器中冷凝回收。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶复合材料卷式生产装置，其特征在于该装置包括开卷罐(1)、收卷罐(2)、密封手套箱(3)、第一旋转电机(4)、第一联轴器(5)、第二旋转电机(6)、第二联轴器(7)；其中开卷罐(1)由开卷罐体(1
‑
1)、第一定位槽(1
‑
2)、第一中心转轴(1
‑
3)、两块第一多孔挡板(1
‑
4)、第一四氟牵引带(1
‑
5)组成；其中开卷罐体(1
‑
1)的侧壁上设置第一进料口(1
‑1‑
1)、第一排液口(1
‑1‑
2)、第一测温口(1
‑1‑
3)、第一测压口(1
‑1‑
4)、第一抽真空口(1
‑1‑
5)、第一惰性气体入口(1
‑1‑
6)、第一尾气出口(1
‑1‑
7)；在开卷罐体(1
‑
1)的侧壁上设置平行于轴线的第一快开舱门(1
‑1‑
8)；第一中心转轴(1
‑
3)设置在开卷罐体(1
‑
1)的轴线位置，第一中心转轴(1
‑
3)的一端通过第一定位槽(1
‑
2)固定；另一端通过第一联轴器(5)与第一旋转电机(4)连接；两块第一多孔挡板(1
‑
4)分别设置在第一中心转轴(1
‑
3)的两端，用于防止纤维基材偏斜；第一四氟牵引带(1
‑
5)固定在第一中心转轴(1
‑
3)上，并位于两块第一多孔挡板(1
‑
4)之间；开卷罐体(1
‑
1)外设有夹套，用于加热，夹套中加热介质为导热油或水蒸汽；收卷罐(2)由收卷罐体(2
‑
1)、第二定位槽(2
‑
2)、第二中心转轴(2
‑
3)、两块第二多孔挡板(2
‑
4)、第二四氟牵引带(2
‑
5)组成；其中收卷罐体(2
‑
1)的侧壁上设置第二进料口(2
‑1‑
1)、第二排液口(2
‑1‑
2)、第二测温口(2
‑1‑
3)、第二测压口(2
‑1‑
4)、第二抽真空口(2
‑1‑
5)、第二惰性气体入口(2
‑1‑
6)、第二尾气出口(2
‑1‑
7)；在收卷罐体(2
‑
1)的侧壁上设置平行于轴线的第二快开舱门(2
‑1‑
8)；第二中心转轴(2
‑
3)设置在收卷罐体(2
‑
1)的轴线位置，第二中心转轴(2
‑
3)的一端通过第二定位槽(2
‑
2)固定；另一端通过第二联轴器(7)与第二旋转电机(6)连接；两块第二多孔挡板(2
‑
4)分别设置在第二中心转轴(2
‑
3)的两端，用于防止纤维基材偏斜；第二四氟牵引带(2
‑
5)固定在第一中心转轴(2
‑
3)上，并位于两块第二多孔挡板(2
‑
4)之间；收卷罐体(2
‑
1)外设有夹套；用于加热，夹套中加热介质为导热油或水蒸汽；密封手套箱(3)包括橡胶箱体(3
‑
1)；在橡胶箱体(3
‑
1)上设置橡胶手套(3
‑
2)和抽气孔(3
‑
3)；橡胶箱体(3
‑
1)的一端固定在开卷罐体(1
‑
1)的侧壁上，将第一快开舱门(1
‑1‑
8)包在橡胶箱体(3
‑
1)内，橡胶箱体(3
‑
1)的另一端固定在收卷罐体(2
‑
1)的侧壁上，将第二快开舱门(2
‑1‑
8)包在橡胶箱体(3
‑
1)内。2.根据权利要求1所述的一种气凝胶复合材料卷式生产装置，其特征在于开卷罐体(1
‑
1)的侧壁上还设置第一视镜(1
‑1‑
9)；第一视镜(1
‑1‑
9)为石英材质；收卷罐体(2
‑
1)的侧壁上还设置第二视镜(2
‑1‑
9)；第二视镜(2
‑1‑
9)为石英材质。3.根据权利要求1或2所述的一种气凝胶复合材料卷式生产装置，其特征在于第一中心转轴(1
‑
3)和第二中心转轴(2
‑
3)为不锈钢管。4.根据权利要求1或2所述的一种气凝胶复合材料卷式生产装置，其特征在于第一快开舱门(1
‑1‑
8)和第二快开舱门(2
‑1‑
8)，均用快开式螺栓固定，且在第一快开舱门(1
‑1‑
8)和第二快开舱门(2
‑1‑
8)的罐体舱门口上下边缘安装可伸缩的刮板...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪冠丞，张磊，李季，
申请(专利权)人：江西宏柏新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：