[发明专利]一种射频辐射快速制备气凝胶的方法及生产线

说明书

本发明涉及一种射频辐射快速制备气凝胶的方法及生产线。气凝胶生产线包括射频辐射快速制备气凝胶主机、原辅料系统、惰性气体系统、供热系统、回收系统和三废处理系统。所述的射频辐射快速制备气凝胶主机，包括溶胶‑凝胶工段、老化工段、置换改性工段和干燥工段，主机上具有射频发生器、监测装置和自动控制装置，主机上有前后贯通的内胆，内胆内有履带用于物料输送，内胆上有通道，可以与主机外部的其他系统贯通或关闭。本发明可连续化生产气凝胶粉体、气凝胶颗粒、气凝胶毡、气凝胶板、气凝胶布和气凝胶薄膜等多种形态的产品，具有极高的生产效率和自动化程度，将有力促进气凝胶行业迈入生产自动化、规模化和智能化。

技术领域

本发明涉及一种气凝胶的制备方法及生产线，特别涉及一种射频辐射快速制备气凝胶的方法及生产线。

背景技术

气凝胶是一种新型的纳米多孔材料，因具有超低导热系数、低密度、低介电常数、低折射率和高比表面积、高绝缘性、高透光性等奇特性能，在热学、光学、电学、化学、声学等领域显示出许多神奇的特性，被称为改变世界的神奇材料。

当前气凝胶的生产技术主要包括超临界干燥生产技术和常压干燥生产技术，尽管经过10多年的发展，生产工艺不断改进和完善，生产效率不断提高，但不论国内还是国外企业基本都还是间歇式的半自动化生产，行业内还没有企业可以做到连续式的全自动生产。究其原因，一是超临界干燥生产中需要超临界高压萃取釜，常压干燥生产工艺中也需要采用干燥釜，气凝胶毡和气凝胶板等产品无法通过管道输送，必须将釜盖打开，通过行车吊装物料；二是传统气凝胶生产工艺的工段时间较长，特别是老化工段和改性工段，往往长达10几小时乃至数天，这给各工段的衔接带来很大阻碍。因此，当前各气凝胶生产企业主要是通过调整各生产工段设备数量组合和优化各工段的衔接来提升整个气凝胶生产的效率，进而降低成本。

间歇式半自动生产方式，不仅阻碍生产效率的提升，由于工段衔接环节多，现场操作工人多，还不利于产品质量的控制、人工成本的控制，生产过程中容易因人员误操作或乙醇等有机物泄露或设备故障引发的安全事故对现场人员生命安全的保障构成威胁。

为解决以上问题，本发明提出了一种全新的气凝胶快速生产线技术及制备方法。

发明内容

一种射频辐射快速制备气凝胶生产线，生产线包括射频辐射快速制备气凝胶主机、原辅料系统、惰性气体系统、供热系统、回收系统和三废处理系统。所述的射频辐射快速制备气凝胶主机，包括溶胶-凝胶工段、老化工段、置换改性工段和干燥工段，主机前后两端分别有放料和收料装置，主机上工作电机均为防爆电机，主机上具有射频发生器、监测装置和自动控制装置，主机上有前后贯通的内胆，内胆内有履带用于物料输送，内胆上有通道，可以与主机外部的原辅料系统、惰性气体系统、供热系统、回收系统、三废处理系统贯通或关闭，主要设备组成分述如下。

（1）射频辐射快速制备气凝胶主机。

所述的射频辐射快速制备气凝胶主机，包括溶胶-凝胶工段、老化工段、置换改性工段和干燥工段，主机前后两端分别有放料和收料装置，主机上工作电机均为防爆电机。

（2）原辅料系统。

所述的原辅料系统，用于供给生产原料和辅料，原料包括气凝胶的胶源、纤维增强材料、红外阻隔材料中的一种或几种，辅料包括水、稀释剂、保湿剂、置换剂、改性剂、酸和碱中的一种或几种。

（3）惰性气体系统。

所述的惰性气体系统，向主机供给惰性气体，确保主机内的氧浓度低于主机内可燃气体燃烧或爆炸需要的最低氧含量，惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气中的一种或几种。

（4）供热系统。

所述的供热系统，由换热器和热介质组成，其中热介质包括热水、蒸汽、导热油、空气、惰性气体和电热丝中一种或几种。

（5）回收系统。