一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111152383A(43)申请公布日2020.05.15(21)申请号202010068968.3B65B13/02(2006.01)(22)申请日2020.01.21B65B11/02(2006.01)(71)申请人华陆 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 科技有限责任公司地址710065陕西省西安市唐延南路7号(72)发明人赵耀耀　徐妥夫　杨志国　郭卫疆　康程　陈维平　(74)专利代理机构西安文盛专利代理有限公司61100代理人佘文英(51)Int.Cl.B29B15/10(2006.01)B29C35/08(2006.01)B29C35/10(2006.01)B29C71/00(2006.01)B29C37/00(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法(57)摘要本发明公开了一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法，涉及气凝胶生产设备技术领域，连续化生产气凝胶毡的设备，包括从前到后依次设置的第一升降平台、双工位放卷装置、纤维毡送料装置、金属检测装置、浸渍装置、微波固化装置、疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置、干燥装置、收卷装置和包装装置。本发明提供的一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法，同时考虑了设备安全方面，溶剂有效利用方面和环保方面的要求，实现了放卷、成型、改性、收卷及包装的连续化，能实现将原材料经该装置直接生产成为气凝胶毡产品，并完成包装的过程。CN111152383ACN111152383A权　利　要　求　书1/3页1.一种连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，包括从前到后依次设置的第一升降平台(001)、双工位放卷装置(002)、两个纤维毡送料装置(004)、金属检测装置(005)、浸渍装置、微波固化装置、疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置、干燥装置、收卷装置和包装装置；所述疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置共用一套传送设备；所述金属检测装置(005)位于所述两个纤维毡送料装置(004)之间；所述浸渍装置包括水解液输送管道(006)、稀碱液输送管道(007)、管道混合器(008)、浸渍密封箱体(009)、液位计(010)、胶料循环收集装置(011)、氧气和可燃气体检测装置(012)，所述水解液输送管道(006)和稀碱液输送管道(007)分别与管道混合器(008)连通，所述管道混合器(008)通过管道与所述浸渍密封箱体(009)的顶部连通，所述浸渍密封箱体(009)的底部设置所述胶料循环收集装置(011)，所述浸渍密封箱体(009)后安装所述氧气和可燃气体检测装置(012)；所述微波固化装置包括防爆风机(013)、微波消协设备(014)、微波固化箱体(015)、传送电机(016)、传送带(017)、进气管道(018)、出气管道(019)、温度检测仪(020)和观察口(021)，所述微波消协设备(014)位于所述微波固化箱体(015)两端，所述传送电机(016)为所述传送带(017)提供动力，所述进气管道(018)和出气管道(019)位于所述微波固化箱体(015)上部，并与所述微波固化箱体(015)连通，所述温度检测仪(020)和观察口(021)位于所述微波固化装置末端；所述疏水改性装置包括第一浸泡槽(022)、第一输送泵(023)、第一气体收集管道(024)、疏水改性储液罐(025)、疏水加热换热器(026)和管状多孔喷洒装置(027)，所述第一浸泡槽(022)与所述疏水改性储液罐(025)通过管道连接，所述第一输送泵(023)位于所述第一浸泡槽(022)的底部，并与所述第一浸泡槽(022)的排液管道连接，所述第一气体收集管道(024)位于所述第一浸泡槽(022)的上方，并与所述第一浸泡槽(022)连通，所述疏水加热换热器(026)的一端与所述疏水改性储液罐(025)连接，另一端与所述管状多孔喷洒装置(027)连接；所述孔结构保护装置包括第二输送泵(028)、第二浸泡槽(029)、第二气体收集管道(030)、孔结构保护液储液罐(031)、保护液加热换热器(032)，所述第二输送泵(028)位于所述第二浸泡槽(029)的底部，并与所述第二浸泡槽(029)的排液管道连接，所述第二浸泡槽(029)、孔结构保护液储液罐(031)和保护液加热换热器(032)通过管道连接，所述第二气体收集管道(030)位于所述第二浸泡槽(029)的上方，并与所述第二浸泡槽(029)连通；所述溶剂清洗装置包括清洗槽(033)、第三气体收集管道(034)、清洗液储液罐(035)、清洗液加热换热器(036)和第三输送泵(037)，所述第三气体收集管道(034)位于所述清洗槽(033)的上方，并与所述清洗槽(033)连通，所述清洗槽(033)、清洗液储液罐(035)和清洗液加热换热器(036)通过管道连接，所述第三输送泵(037)位于所述清洗槽(033)的底部，并与所述清洗槽(033)的排液管道连接；所述干燥装置包括传送装置、干燥箱(038)、混合气体管道(039)、加热装置(040)、惰性气体热风管道(041)、净化后惰性气体排气管道(042)、冷却换热器(043)、分离储罐(044)、干燥吸附装置(045)和补充惰性气体管道(046)，所述混合气体管道(039)位于所述干燥箱(038)的上方，一端与所述干燥箱(038)连接，另一端与所述冷却换热器(043)连接，所述冷却换热器(043)、分离储罐(044)、干燥吸附装置(045)和净化后惰性气体排气管道(042)依2CN111152383A权　利　要　求　书2/3页次连接，所述惰性气体热风管道(041)位于所述干燥箱(038)的下方，一端通入所述干燥箱(038)中，另一端与加热装置(040)连接，所述加热装置(040)还与所述补充惰性气体管道(046)连接；所述收卷装置包括双工位收卷装置(049)、悬垂度检测开关(047)、偏移检测仪器(048)和第二升降平台(050)，所述双工位收卷装置(049)底部设有纠偏电机，与所述悬垂度检测开关(047)、偏移检测仪器(048)配合进行纠偏，所述第二升降平台(050)位于所述双工位收卷装置(049)后侧；所述包装装置包括打包带打包设备(051)、薄膜缠绕机(052)、称量设备和打签机(053)。2.如权利要求1所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述设备的工业化方法包括以下步骤：步骤1，使用所述第一升降平台(001)和所述双工位放卷装置(002)相互配合，将需加工的纤维毡卷材进行连续上料放卷，所述双工位放卷装置(002)底部设有的所述纠偏电机(003)可对纤维毡卷进行位置纠偏；步骤2，将需加工的纤维毡送入所述纤维毡送料装置(004)并通过所述金属检测装置(005)，若发现金属，则会将装置紧急暂停，清除了金属后，报警解除，恢复装置运行；步骤3，所述水解液输送管道(006)的水解液和所述稀碱液输送管道(007)的稀碱液按照比例在所述管道混合器(008)中混合后进入所述浸渍密封箱体(009)中对纤维毡进行浸渍，所述液位计(010)检测并控制水解液和稀碱液的输送泵，防止溢料，多余的浸渍液通过所述胶料循环收集装置(011)被收集并重复利用；步骤4，所述传送电机(016)带动所述传送带(017)将浸渍后的纤维毡送入所述微波固化箱体(015)中进行加热促进凝胶固化，所述进气管道(018)将空气通入所述微波固化箱体(015)内进行降温并保持内部微正压，防止可燃气体进入，所述微波固化箱体(015)内部的热风通过所述出气管道(019)排出外部；步骤5，固化后的湿凝胶纤维毡依次经过所述疏水改性装置、孔结构保护装置进行结构加固后，再经过所述溶剂清洗装置将湿凝胶纤维毡上未反应的疏水试剂和孔结构保护液进行清洗后进入所述干燥装置；步骤6，所述加热装置(040)将惰性气体加热后通过所述惰性气体热风管道(041)通入所述干燥箱(038)中对湿凝胶纤维毡进行干燥，含有有机溶剂的混合气体通过所述混合气体管道(039)集中通入所述冷却换热器(043)中，冷凝后在所述分离储罐(044)中进行气液分离，气体经过所述干燥吸附装置(045)后作为净化后的惰性气体经过所述净化后惰性气体排气管道(042)收集重新用于干燥湿凝胶纤维毡；步骤7，干燥后的气凝胶毡经过收卷、打包、薄膜缠绕、称量、贴签后直接入库。3.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤3中，所述水解液为有机物与酸反应生成的产物，所述有机物选用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅、2-5个聚合量的多聚硅烷、聚硅氧烷甲基、三甲氧基硅中的一种或多种；酸选用盐酸、硫酸、磷酸、草酸或乙酸。4.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤3中，所述稀碱液为化合物与溶剂混合后的混合液，所述化合物选用氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、3CN111152383A权　利　要　求　书3/3页碳酸氢钾中的一种或多种，溶剂选用水、乙醇、甲醇中的一种或多种。5.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤4中，所述传送带(017)的传送速度为0.5-5m/min，所述微波固化箱体(015)中微波功率为0-100％。6.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤5中，所述疏水试剂浓度为10-100％，疏水试剂的溶质选用三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷中的一种或多种，疏水试剂的溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。7.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤5中，所述孔结构保护液的浓度为10-100％，孔结构保护液的溶质选用乙二醇、甘油、甲酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或多种，孔结构保护液的溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。8.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤5中，所述溶剂清洗装置中的清洗溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。9.根据权利要求2所述的连续化生产气凝胶毡的设备，其特征在于，所述步骤6中，所述惰性气体选用氮气、氩气、二氧化碳、净化后的烟道气中的一种。4CN111152383A说　明　书1/8页一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法技术领域[0001]本发明涉及气凝胶生产设备技术领域，尤其是涉及一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法。背景技术[0002]在以往气凝胶毡生产过程中气凝胶毡的生产往往以间歇式的方法生产，生产周期长，人工成本高，单条生产线生产效率低，生产车间内面临着大量有机溶剂泄露的风险，增加了安全生产隐患，且产品质量不稳定。[0003]现阶段，国内外普遍的生产气凝胶的方式为一步酸或碱法或先酸后碱两步法，采用有机硅源和无机硅源来制备溶胶溶液再与纤维毡进行复固化成型，其中湿凝胶毡的固化方式有浸泡罐直接浸泡固化和采用传送加热设备进行连续固化两种方式。两种方法各有优缺点，采用浸泡成型方法设备投资小，凝胶时间可控性强，相对来说可以根据需要对孔径分布进行调整，但是生产凝胶过程消耗时间长，固化后的纤维毡需要复卷加入隔垫以便后期浸泡和干燥的进行。[0004]目前国内气凝胶连续化成型尚处于起步阶段，工艺和设备方面的改进也在不断的完善，如专利CN 109529735 A介绍了一种波成型连续化生产气凝胶毡的方法，但其收放卷装置难以做到连续化，且微波设备本身难以做到防爆设备，大量的有机溶剂在蒸发上升过程中无法与微波设备有效的分开，湿凝胶浸泡改性时间短，因此该设备需要较多的生产工人参与，危险性较高。[0005]湿凝胶的干燥方式通常有常压干燥、超临界干燥、冷冻干燥等，而超临界干燥又分为高温超临界干燥和低温超临界干燥。其中干燥效果以超临界干燥效果最好，但超临界干燥气凝胶毡无法做到连续化生产，设备投资成本高。高温超临界干燥危险性较大，加热方式采用导热油或直接电加热，导热油换热效率低下，直接电加热对干燥釜性能要求高，由于高温超临界对干燥釜密封要求非常高，现阶段仍然较少应用；冷冻干燥，由于冷冻工程耗能较大，且溶剂相变过程中由于体积的变化会对凝胶空隙结构造成一定的破坏，投资成本大，目前工业上基本没有应用。发明内容[0006]本发明的目的是提供一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法，同时考虑了设备安全方面，溶剂有效利用方面和环保方面的要求，实现了放卷、成型、改性、收卷及包装的连续化，能实现将原材料经该装置直接生产成为气凝胶毡产品，并完成包装的过程。[0007]本发明的技术方案是：一种连续化生产气凝胶毡的设备，包括从前到后依次设置的第一升降平台、双工位放卷装置、纤维毡送料装置、金属检测装置、浸渍装置、微波固化装置、疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置、干燥装置、收卷装置和包装装置；[0008]双工位放卷装置底部设有纠偏电机；金属检测装置位于纤维毡送料装置之间；[0009]浸渍装置包括水解液输送管道、稀碱液输送管道、管道混合器、浸渍密封箱体、液5CN111152383A说　明　书2/8页位计、胶料循环收集装置、氧气和可燃气体检测装置，水解液输送管道和稀碱液输送管道分别与管道混合器连通，管道混合器通过管道与浸渍密封箱体的顶部连通，浸渍密封箱体的底部设置胶料循环收集装置，浸渍密封箱体后安装氧气和可燃气体检测装置；[0010]微波固化装置包括防爆风机、微波消协设备、微波固化箱体、传送电机、传送带、进气管道、出气管道、温度检测仪和观察口，微波消协设备位于微波固化箱体两端，传送电机为传送带提供动力，进气管道和出气管道位于微波固化箱体上部，并与微波固化箱体连通，温度检测仪和观察口位于微波固化装置末端；[0011]疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置共用一套传送设备，疏水改性装置包括第一浸泡槽、第一输送泵、第一气体收集管道、疏水改性储液罐、疏水加热换热器和管状多孔喷洒装置，第一浸泡槽与疏水改性储液罐通过管道连接，第一输送泵位于第一浸泡槽的底部，并与第一浸泡槽的排液管道连接，第一气体收集管道位于第一浸泡槽的上方，并与第一浸泡槽连通，疏水加热换热器的一端与疏水改性储液罐连接，另一端与管状多孔喷洒装置连接；[0012]孔结构保护装置包括第二输送泵、第二浸泡槽、第二气体收集管道、孔结构保护液储液罐、保护液加热换热器，第二输送泵位于第二浸泡槽的底部，并与第二浸泡槽的排液管道连接，第二浸泡槽、孔结构保护液储液罐和保护液加热换热器通过管道连接，第二气体收集管道位于第二浸泡槽的上方，并与第二浸泡槽连通；[0013]溶剂清洗装置包括清洗槽、第三气体收集管道、清洗液储液罐、清洗液加热换热器和第三输送泵，第三气体收集管道位于清洗槽的上方，并与清洗槽连通，清洗槽、清洗液储液罐和清洗液加热换热器通过管道连接，第三输送泵位于清洗槽的底部，并与清洗槽的排液管道连接；[0014]干燥装置包括传送装置、干燥箱、混合气体管道、加热装置、惰性气体热风管道、净化后惰性气体排气管道、冷却换热器、分离储罐、干燥吸附装置和补充惰性气体管道，混合气体管道位于干燥箱的上方，一端与干燥箱连接，另一端与冷却换热器连接，冷却换热器、分离储罐、干燥吸附装置和净化后惰性气体排气管道依次连接，惰性气体热风管道位于干燥箱的下方，一端通入干燥箱中，另一端与加热装置连接，加热装置还与补充惰性气体管道连接；[0015]收卷装置包括双工位收卷装置、悬垂度检测开关、偏移检测仪器和第二升降平台，双工位收卷装置底部设有纠偏电机，与悬垂度检测开关、偏移检测仪器配合进行纠偏，第二升降平台位于双工位收卷装置后侧；[0016]包装装置包括打包带打包设备、薄膜缠绕机、称量设备和打签机。[0017]一种连续化生产气凝胶毡的工业化方法，包括以下步骤：[0018]步骤1，使用第一升降平台和双工位放卷装置相互配合，将需加工的纤维毡卷材进行连续上料放卷，双工位放卷装置底部设有的纠偏电机可对纤维毡卷进行位置纠偏；[0019]步骤2，将需加工的纤维毡送入纤维毡送料装置并通过金属检测装置，若发现金属，则会将装置紧急暂停，清除了金属后，报警解除，恢复装置运行；[0020]步骤3，水解液输送管道的水解液和稀碱液输送管道的稀碱液按照比例在管道混合器中混合后进入浸渍密封箱体中对纤维毡进行浸渍，液位计检测并控制水解液和稀碱液的输送泵，防止溢料，多余的浸渍液通过胶料循环收集装置被收集并重复利用；6CN111152383A说　明　书3/8页[0021]步骤4，传送电机带动传送带将浸渍后的纤维毡送入微波固化箱体中进行加热促进凝胶固化，进气管道将空气通入微波固化箱体内进行降温并保持内部微正压，防止可燃气体进入，微波固化箱体内部的热风通过出气管道排出外部；[0022]步骤5，固化后的湿凝胶纤维毡依次经过疏水改性装置、孔结构保护装置进行结构加固后，再经过溶剂清洗装置将湿凝胶纤维毡上未反应的疏水试剂和孔结构保护液进行清洗后进入干燥装置；[0023]步骤6，加热装置将惰性气体加热后通过惰性气体热风管道通入干燥箱中对湿凝胶纤维毡进行干燥，含有有机溶剂的混合气体通过混合气体管道集中通入冷却换热器中，冷凝后在分离储罐中进行气液分离，气体经过干燥吸附装置后作为净化后的惰性气体经过净化后惰性气体排气管道收集重新用于干燥湿凝胶纤维毡；[0024]步骤7，干燥后的气凝胶毡经过收卷、打包、薄膜缠绕、称量、贴签后直接入库。[0025]优选的，步骤3中，水解液为有机物与酸反应生成的产物，有机物选用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅、2-5个聚合量的多聚硅烷、聚硅氧烷甲基、三甲氧基硅中的一种或多种，酸选用盐酸、硫酸、磷酸、草酸或乙酸。[0026]优选的，步骤3中，稀碱液为化合物与溶剂混合后的混合液，化合物选用氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种，溶剂选用水、乙醇、甲醇中的一种或多种。[0027]优选的，步骤4中，传送带的传送速度为0.5-5m/min，微波固化箱体中微波功率为0-100％。[0028]优选的，步骤5中，疏水试剂浓度为10-100％，疏水试剂溶质选用三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷中的一种或多种，疏水试剂的溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。[0029]优选的，步骤5中，孔结构保护液的浓度为10-100％，孔结构保护液的溶质选用乙二醇、甘油、甲酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或多种，孔结构保护液的溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。[0030]优选的，步骤5中，溶剂清洗装置中的清洗溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。[0031]优选的，步骤6中，惰性气体选用氮气、氩气、二氧化碳、净化后的烟道气中的一种。[0032]本发明一种连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法，具有以下优点：[0033]1、完全实现气凝胶毡的连续化生产，在收放卷部位采用了双工位装置，提高了设备的使用效率，完成了不间断的放卷和收卷。将凝胶的配液、输送、混合、喷料、固化、改性、干燥最后到成品的包装有效的结合起来，同时在在放卷之后和收卷之前的整个系统为密封系统，减少了车间有机溶剂的挥发。[0034]2、疏水改性、孔结构加固和溶剂清洗完全连续化，相对于传统的浸泡工艺，减少了凝胶毡在室内的来回转运和吊装，省去大量的浸泡罐体设备。减少了不必要的人为误操作，同时利用溶剂回收体系重复有机溶剂，较少了不必要的排放。[0035]3、采用惰性气体热风干燥，避免了爆炸性混合气体的形成，且惰性气体易于制备价格便宜，对惰性气体与有机溶剂进行分离和循环利用，实现封闭干燥。相比较于传统的烘箱干燥降低了干燥的危险性；并且整个设备的投资远小于超临界设备，干燥效率提高。[0036]4、连续生产的很大优势是产品质量均匀，与传统统的间歇生产相比凝胶时间固7CN111152383A说　明　书4/8页定，浸泡质量均匀，干燥效果一致，避免了质量波动。避免干燥不均匀或干燥效果不理想等事件的发生。附图说明[0037]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。[0038]图1为本发明连续化生产气凝胶毡的设备前段结构示意图，由第一升降平台、双工位放卷装置、金属检测装置、纤维毡送料装置、浸渍装置和微波固化装置组成。[0039]图2为本发明连续化生产气凝胶毡的设备中间段结构示意图，由疏水改性装置、孔结构保护装置和溶剂清洗装置组成。[0040]图3为本发明连续化生产气凝胶毡的设备后段结构示意图，由干燥装置、收卷装置和包装装置组成。[0041]图4为本发明连续化生产气凝胶毡的设备总体结构示意图。[0042]附图标记说明：[0043]001-第一升降平台，002-双工位放卷装置，003-纠偏电机，004-纤维毡送料装置，005-金属检测装置，006-水解液输送管道，007-稀碱液输送管道，008-管道混合器，009-浸渍密封箱体，010-液位计，011-胶料循环收集装置，012-氧气和可燃气体检测装置，013-防爆风机，014-微波消协设备，015-微波固化箱体，016-传送电机，017-传送带，018-进气管道，019-出气管道，020-温度检测仪，021-观察口，022-第一浸泡槽，023-第一输送泵，024-第一气体收集管道，025-疏水改性储液罐，026-疏水加热换热器，027-管状多孔喷洒装置，028-第二输送泵，029-第二浸泡槽，030-第二气体收集管道，031-孔结构保护液储液罐，032-保护液加热换热器，033-清洗槽，034-第三气体收集管道，035-清洗液储液罐，036-清洗液加热换热器，037-第三输送泵，038-干燥箱，039-混合气体管道，040-加热装置，041-惰性气体热风管道，042-净化后惰性气体排气管道，043-冷却换热器，044-分离储罐，045-干燥吸附装置，046-补充惰性气体管道，047-悬垂度检测开关，049-双工位收卷装置，048偏移检测仪器，050第二升降平台，051打包带打包设备，052薄膜缠绕机，053打签机。具体实施方式[0044]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。[0045]实施例1[0046]参见图1、图2、图3和图4，本发明提供了一种连续化生产气凝胶毡的设备，包括从前到后依次设置的第一升降平台001、双工位放卷装置002、纤维毡送料装置004、金属检测装置005、浸渍装置、微波固化装置、疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置、干燥装置、收卷装置和包装装置；[0047]第一升降平台001位于整套设备最前端，用于将纤维毡料顶升到一定高度，以便双工位放卷装置002的空闲工位对纤维毡卷进行顶紧和夹持，双工位放卷装置002底部设有纠8CN111152383A说　明　书5/8页偏电机003，紧挨第一升降平台001设置，设有两个工位，用于交替顶紧和夹持纤维毡卷，采用压缩空气进行气动顶紧成卷的纤维毡卷纸质轴心，之后第一升降平台001下降，等待另一卷纤维毡卷放卷完成后由上部或下部旋转到放卷位置，放卷方式采用被动放卷，放卷轴无电机，利用自带的纠偏电机003，调节纤维毡卷位置，使纤维毡卷边缘与传送带017边缘完全平行；金属检测装置005位于纤维毡送料装置004之间，当纤维毡卷通过金属检测装置005时，金属检测装置005若发现金属，则与紧急停车系统形成联动，整个装置紧急停止传送和微波加热，由人工查找排除金属后，恢复运行。[0048]浸渍装置包括水解液输送管道006、稀碱液输送管道007、管道混合器008、浸渍密封箱体009、液位计010、胶料循环收集装置011、氧气和可燃气体检测装置012，水解液输送管道006和稀碱液输送管道007分别与管道混合器008连通，管道混合器008通过管道与浸渍密封箱体009的顶部连通，浸渍密封箱体009的底部设置胶料循环收集装置011，浸渍密封箱体009后安装氧气和可燃气体检测装置012，利用带有多孔金属底板的浸渍密封箱体009对纤维毡进行浸渍，利用液位计010检测并控制水解液和稀碱液的输送泵，防止溢料，浸渍密封箱体009的底部的胶料循环收集装置011能够对多余的浸渍液进行回收循环利用，浸渍密封箱体009后安装的氧气和可燃气体检测装置012用于检测氧气和可燃气体浓度，并与防爆风机013联动。[0049]微波固化装置包括防爆风机013、微波消协设备014、微波固化箱体015、传送电机016、传送带017、进气管道018、出气管道019、温度检测仪020和观察口021，微波消协设备014位于微波固化箱体015两端，传送电机016为传送带017提供动力，进气管道018和出气管道019位于微波固化箱体015上部，并与微波固化箱体015连通，温度检测仪020和观察口021位于微波固化装置末端，微波消协设备014用于防止微波固化箱体015内微波泄露，传送电机016带动传送带017将浸渍后的湿凝胶纤维毡送入微波固化箱体015内进行加热促进凝胶固化，微波固化装置的传送速度对其他装置的运行速度起到调整作用，保证整套生产线纤维毡收放卷同步，进气管道018通入室外新鲜空气，对装置内部电器部分降温且保持内部微正压，防止可燃气体进入，出气管道019将内部热风直接排至室外，温度检测仪020和观察口021用来测定装置内部加热温度及观察凝胶加热固化状态。[0050]疏水改性装置、孔结构保护装置、溶剂清洗装置共用一套传送设备，起传送设备与微波固化装置相互分开，疏水改性装置包括第一浸泡槽022、第一输送泵023、第一气体收集管道024、疏水改性储液罐025、疏水加热换热器026和管状多孔喷洒装置027，第一浸泡槽022与疏水改性储液罐025通过管道连接，第一输送泵023位于第一浸泡槽022的底部，并与第一浸泡槽022的排液管道连接，第一气体收集管道024位于第一浸泡槽022的上方，并与第一浸泡槽022连通，疏水加热换热器026的一端与疏水改性储液罐025连接，另一端与管状多孔喷洒装置027连接；固化后的湿凝胶纤维毡首先进入第一浸泡槽022中浸泡，疏水改性储液罐025中疏水试剂经过疏水加热换热器026加热后由管状多孔喷洒装置027喷至湿凝胶纤维毡上进行疏水改性，废液经过第一浸泡槽022的排液管道收集经第一输送泵023输送至分离和回收设备对疏水试剂进行分离再利用，挥发性气体经第一气体收集管道024送至分离和洗涤设备。[0051]孔结构保护装置包括第二输送泵028、第二浸泡槽029、第二气体收集管道030、孔结构保护液储液罐031、保护液加热换热器032，第二输送泵028位于第二浸泡槽029的底部，9CN111152383A说　明　书6/8页并与第二浸泡槽029的排液管道连接，第二浸泡槽029、孔结构保护液储液罐031和保护液加热换热器032通过管道连接，第二气体收集管道030位于第二浸泡槽029的上方，并与第二浸泡槽029连通；孔保护结构装置的结构和工艺流程与疏水改性装置相同，完成疏水的湿凝胶纤维毡经孔保护结构装置进入第二浸泡槽029中浸泡，孔结构保护液储液罐031中保护液经过保护液加热换热器032加热后由喷洒装置喷至湿凝胶纤维毡上进行孔结构加固保护，防止后期干燥过程中出现较大的结构坍塌和收缩，废液经过第二浸泡槽029的排液管道收集经第二输送泵028输送至分离和回收设备对孔结构保护液进行分离再利用，挥发性气体经第二气体收集管道030送至分离和洗涤设备。[0052]溶剂清洗装置包括清洗槽033、第三气体收集管道034、清洗液储液罐035、清洗液加热换热器036和第三输送泵037，第三气体收集管道034位于清洗槽033的上方，并与清洗槽033连通，清洗槽033、清洗液储液罐035和清洗液加热换热器036通过管道连接，第三输送泵037位于清洗槽033的底部，并与清洗槽033的排液管道连接；溶剂清洗装置的工艺流程同疏水保护装置和孔结构保护装置相同，将湿凝胶毡上未反应的疏水试剂和孔结构保护液进行清洗，清洗后的溶液通过第三输送泵037输送至溶剂回收系统，进行溶剂回收和再利用。[0053]干燥装置包括传送装置、干燥箱038、混合气体管道039、加热装置040、惰性气体热风管道041、净化后惰性气体排气管道042、冷却换热器043、分离储罐044、干燥吸附装置045和补充惰性气体管道046，混合气体管道039位于干燥箱038的上方，一端与干燥箱038连接，另一端与冷却换热器043连接，冷却换热器043、分离储罐044、干燥吸附装置045和净化后惰性气体排气管道042依次连接，惰性气体热风管道041位于干燥箱038的下方，一端通入干燥箱038中，另一端与加热装置040连接，加热装置040还与补充惰性气体管道046连接；传送装置与整个设备同步，加热装置040对惰性气体加热，加热后的惰性气体通过惰性气体热风管道041由底部进入干燥箱038中，对湿凝胶纤维毡进行干燥，上部箱体收集惰性气体和带出的有机溶剂气体，从顶部混合气体管道039集中经过冷却换热器043冷凝后在分离储罐044进行气液分离，分离后的气体再经过干燥吸附装置045干燥后通过净化后惰性气体排气管道042重新用于干燥湿凝胶纤维毡，干燥时气体不足时可通过补充惰性气体管道046进行惰性气体补充。[0054]收卷装置包括双工位收卷装置049、悬垂度检测开关047、偏移检测仪器048和第二升降平台050，双工位收卷装置049底部设有纠偏电机，与悬垂度检测开关047、偏移检测仪器048配合进行纠偏，第二升降平台050位于双工位收卷装置049后侧；双工位收卷装置049为主动收卷，收卷速度由悬垂度检测开关047控制，收卷完成后纤维毡卷卸放在第二升降平台050上。[0055]包装装置包括打包带打包设备051、薄膜缠绕机052、称量设备和打签机053；成卷的气凝胶毡被推到打包带打包设备051上使用打包带进行打包，将气凝胶毡进行捆扎，捆好后的气凝胶毡进入薄膜缠绕机052使用塑料薄膜进行缠绕，卷状产品的圆柱状三个面都被完全缠绕，完成产品包装，完成包装后在称量设备和打签机053上称重和粘贴标签。[0056]使用时，整个连续化生产气凝胶毡的工业化方法，包括以下步骤：[0057]步骤1，使用第一升降平台001和双工位放卷装置002相互配合，将纤维毡料顶升到一定高度，以便双工位放卷装置002的空闲工位对纤维毡卷进行顶紧和夹持，将需加工的纤维毡卷材进行连续上料放卷，双工位放卷装置002底部设有的纠偏电机003可对纤维毡卷进10CN111152383A说　明　书7/8页行位置纠偏，调节纤维毡卷位置，使纤维毡卷边缘与传送带017边缘完全平行；[0058]步骤2，将需加工的纤维毡送入纤维毡送料装置004并通过金属检测装置005，若发现金属，则会将装置紧急暂停，整个装置紧急停止传送和微波加热，清除了金属后，报警解除，恢复装置运行；[0059]步骤3，水解液输送管道006的水解液和稀碱液输送管道007的稀碱液按照比例在管道混合器008中混合后进入浸渍密封箱体009中对纤维毡进行浸渍，液位计010检测并控制水解液和稀碱液的输送泵，防止溢料，浸渍密封箱体009的底部的胶料循环收集装置011能够对多余的浸渍液进行回收循环利用，浸渍密封箱体009后安装的氧气和可燃气体检测装置012用于检测氧气和可燃气体浓度，并与防爆风机013联动；[0060]步骤4，传送电机016带动传送带017将浸渍后的纤维毡送入微波固化箱体015中进行加热促进凝胶固化，进气管道018将空气通入微波固化箱体015内进行降温并保持内部微正压，防止可燃气体进入，微波固化箱体015内部的热风通过出气管道019排出外部，通过温度检测仪020和观察口021测定装置内部加热温度及观察凝胶加热固化状态，其中，传送带017的传送速度为0.5-5m/min，微波固化箱体015中微波功率为0-100％；[0061]步骤5，固化后的湿凝胶纤维毡依次经过疏水改性装置、孔结构保护装置进行结构加固；固化后的湿凝胶纤维毡首先进入第一浸泡槽022中浸泡，疏水改性储液罐025中疏水试剂经过疏水加热换热器026加热后由管状多孔喷洒装置027喷至湿凝胶纤维毡上进行疏水改性，废液经过第一浸泡槽022的排液管道收集经第一输送泵023输送至分离和回收设备对疏水试剂进行分离再利用，挥发性气体经第一气体收集管道024送至分离和洗涤设备；完成疏水的湿凝胶纤维毡经孔保护结构装置进入第二浸泡槽029中浸泡，孔结构保护液储液罐031中保护液经过保护液加热换热器032加热后由喷洒装置喷至湿凝胶纤维毡上进行孔结构加固保护，废液经过第二浸泡槽029的排液管道收集经第二输送泵028输送至分离和回收设备对孔结构保护液进行分离再利用，挥发性气体经第二气体收集管道030送至分离和洗涤设备；湿凝胶纤维毡再经过溶剂清洗装置将湿凝胶纤维毡上未反应的疏水试剂和孔结构保护液进行清洗后进入干燥装置；[0062]步骤6，加热装置040将惰性气体加热后通过惰性气体热风管道041通入干燥箱038中对湿凝胶纤维毡进行干燥，含有有机溶剂的混合气体通过混合气体管道039集中通入冷却换热器043中，冷凝后在分离储罐044中进行气液分离，气体经过干燥吸附装置045后作为净化后的惰性气体经过净化后惰性气体排气管道042收集重新用于干燥湿凝胶纤维毡；[0063]步骤7，干燥后的气凝胶毡经过双工位收卷装置049主动收卷，收卷完成后纤维毡卷卸放在第二升降平台050上，成卷的气凝胶毡被推到打包带打包设备051上使用打包带进行打包，将气凝胶毡进行捆扎，捆好后的气凝胶毡进入薄膜缠绕机052使用塑料薄膜进行缠绕，卷状产品的圆柱状三个面都被完全缠绕，完成产品包装，完成包装后在称量设备和打签机053上称重和粘贴标签后直接入库。[0064]其中，步骤3中，水解液为有机物与酸反应生成的产物，有机物选用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅、2-5个聚合量的多聚硅烷、聚硅氧烷甲基、三甲氧基硅中的一种或多种，酸选用盐酸、硫酸、磷酸、草酸或乙酸；稀碱液为化合物与溶剂混合后的混合液，化合物选用氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种，溶剂选用水、乙醇、甲醇中的一种或多种。11CN111152383A说　明　书8/8页[0065]步骤5中，疏水试剂浓度为10-100％，疏水试剂溶质选用三甲基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氧烷中的一种或多种，疏水试剂的溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。[0066]步骤5中，孔结构保护液的浓度为10-100％，孔结构保护液的溶质选用乙二醇、甘油、甲酰胺、二甲基甲酰胺中的一种或多种，孔结构保护液的溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。[0067]步骤5中，溶剂清洗装置中的清洗溶剂选用乙醇、甲醇、正己烷、环己烷、正庚烷中的一种或多种。[0068]步骤6中，惰性气体选用氮气、氩气、二氧化碳、净化后的烟道气中的一种。[0069]上述实施例中干燥装置内还可使用氮气进行循环干燥分离，干燥气体的冷却和加热可完全空调内部循环系统进行膨胀制冷和压缩制热，且纤维毡放卷过程也可完全做到使用机械化放卷送料，收卷装置使用机械臂辅助收卷，成卷后的气凝胶毡直接进入薄膜缠绕机上进行薄膜缠绕，之后进行自动称重贴签，实现完全的自动化操作。[0070]本发明实施例中连续化生产气凝胶毡的设备及工业化方法，同时满足了设备安全，溶剂有效利用和环保各方面要求，实现了放卷、成型、固化改性、收卷及包装的连续化生产，能实现将原材料经本发明装置直接生产成为气凝胶毡产品，并完成包装的过程，极大的降低了生产成本。[0071]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。[0072]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。12CN111152383A说　明　书　附　图1/4页图113CN111152383A说　明　书　附　图2/4页图214CN111152383A说　明　书　附　图3/4页图315CN111152383A说　明　书　附　图4/4页图416