[发明专利]用于制造气凝胶片的设备和方法

权利要求书

1.一种用于制造气凝胶片的方法，所述方法包括：

步骤(a)，将硅溶胶和表面改性剂混合，以制备二氧化硅前驱体；

步骤(b)，制备胶凝催化剂；

步骤(c)，将所述步骤(a)中制备的所述二氧化硅前驱体注入到毡的表面，以将所述二氧化硅前驱体浸渍到所述毡的所述表面并同时使所述毡的所述表面改性；以及

步骤(d)，将所述步骤(b)中制备的所述胶凝催化剂注入到所述毡的浸渍有所述二氧化硅前驱体的表面，以使所述二氧化硅前驱体胶凝，

其中，所述步骤(c)和所述步骤(d)在传送带内进行，将所述毡从所述传送带的一侧传送到另一侧，

其中，所述传送带包括刮刀，所述刮刀包括第一刮刀和第二刮刀，所述第一刮刀调节注入到所述毡的所述表面的所述二氧化硅前驱体的厚度，所述第二刮刀调节注入到所述毡的所述表面的所述胶凝催化剂的厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(a)中，将正硅酸乙酯(TEOS)和乙醇混合，以制备所述硅溶胶。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述正硅酸乙酯(TEOS)包括水解的正硅酸乙酯。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(a)中，所述表面改性剂包括六甲基二硅烷(HMDS)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(b)中，将乙醇和氨水(NH₄OH)混合以制备所述胶凝催化剂。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤(d)中，将所述胶凝催化剂以0.035L/min至0.012L/min的速率注入到所述毡的所述表面，以使所述胶凝催化剂保持8分钟至12分钟，从而使所述二氧化硅前驱体胶凝。

7.根据权利要求1所述的方法，在所述步骤(d)之后，还包括使胶凝有所述二氧化硅前驱体的所述毡老化的步骤(e)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述步骤(e)中，将胶凝有所述二氧化硅前驱体的所述毡在70℃的温度下老化50分钟。

9.根据权利要求7所述的方法，在所述步骤(e)之后，还包括将完成老化的所述毡干燥的步骤(f)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述步骤(f)包括：第一干燥步骤，在28℃的温度和70bar的压力的环境下以70L/min的速率注入二氧化碳10分钟，以干燥老化的所述毡；第二干燥步骤，在1小时20分钟内升温至50℃以干燥所述毡；第三干燥步骤，在50℃的温度和150bar的压力下以0.7L/min的速率注入二氧化碳20分钟，以再次干燥所述毡；以及第四干燥步骤，在间断20分钟后以0.7L/min的速率注入二氧化碳20分钟，以干燥所述毡。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述步骤(f)的所述第三干燥步骤中，在干燥所述毡的同时收集从所述毡产生的乙醇。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(f)还包括在所述第四干燥步骤之后将所述二氧化碳排出2小时的步骤。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(e)和所述步骤(f)在容纳所述毡的反应容器中进行。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述步骤(f)中，在将所述毡容纳在反应容器中的状态下进行超临界干燥。

15.一种用于制造气凝胶片的设备，所述设备包括：

供应辊，围绕所述供应辊将毡卷绕为卷的形式；

传送带，所述传送带将卷绕在所述供应辊上的所述毡从所述传送带的一侧传送到另一侧；

二氧化硅前驱体供应构件，所述二氧化硅前驱体供应构件将二氧化硅前驱体注入设置在所述传送带上的所述毡的表面，以使所述二氧化硅前驱体浸渍到所述毡的所述表面；

催化剂供应构件，所述催化剂供应构件将胶凝催化剂注入设置在所述传送带上的所述毡的表面，以使所述二氧化硅前驱体胶凝；

收集辊，所述收集辊将由所述传送带传送到所述另一侧的所述毡卷绕为卷的形式，以收集所述毡；以及

反应容器，所述反应容器容纳由所述收集辊收集的卷状的所述毡，并且在所述反应容器中将容纳的所述毡老化并且在高温下干燥，

其中，所述传送带包括刮刀，所述刮刀包括第一刮刀和第二刮刀，所述第一刮刀调节注入到所述毡的所述表面的所述二氧化硅前驱体的厚度，所述第二刮刀调节注入到所述毡的所述表面的所述胶凝催化剂的厚度，

其中，所述二氧化硅前驱体包含硅溶胶和用于使所述毡的所述表面改性的表面改性剂。