凝膠是溶膠或溶液中的膠體粒子在分散介質(zhì)作用下形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的彈性固體，其中，以氣體為分散介質(zhì)的，我們稱之為氣凝膠；以水為分散介質(zhì)的，則叫水凝膠。隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，目前氣凝膠和水凝膠的發(fā)展不斷突破。其中氣凝膠其內(nèi)部98%以上是空氣，因此其密度極小，是世界上密度最小的固體。不論是水凝膠還是氣凝膠都具有很大的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。纖維素氣凝膠就是由纖維素納米纖維組成的一種凝膠狀材料。纖維素氣凝膠是纖維素材料的重要組成，具有可再生性、生物降解性、易于表面改性、高孔隙率、高比表面積、低密度以及3D互連的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，是一種環(huán)境友好型多功能材料，可應(yīng)用于吸附與分離材料、隔熱材料、生物醫(yī)學(xué)材料、儲(chǔ)能材料、金屬納米顆粒/金屬氧化物載體、催化等領(lǐng)域。基于纖維素氣凝膠在具備氣凝膠優(yōu)異性能的同時(shí)，兼具可再生和生物降解性等，被稱為“第三代氣凝膠材料"。而冷凍干燥也就是凍干法是目前制備纖維素氣凝膠的主要方法。
冷凍干燥制備的氣凝膠具有高孔隙率、高比表面積、低密度等特點(diǎn)。冷凍干燥法制備氣凝膠的方法是：
1.制備纖維素凝膠溶液：將纖維素溶解在適當(dāng)溶劑中，形成纖維素溶液；
2.均勻除氣泡：將纖維素溶液注入模具容器中，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢杌蛘呋靹颍馀荩允估w維素均勻分散到溶液中；
3.將纖維素溶液進(jìn)行冷凍處理，使其形成纖維素凝膠固體結(jié)構(gòu)，固體結(jié)構(gòu)樣式和采用的模具有關(guān)，比如可以圓形，長(zhǎng)方形或者方形，尺寸和裝液量、模具有關(guān)；一般預(yù)凍確保樣品凍結(jié)即可，可以采用凍干機(jī)內(nèi)凍結(jié)，也可以采用液氮或者低溫冰箱凍結(jié)。
4.將纖維素凝膠進(jìn)行冷凍干燥脫水，使其脫除里面的水分，得到疏松多孔的纖維素氣凝膠。
纖維素氣凝膠的凍干工藝需要結(jié)合樣品溶液濃度和厚度等進(jìn)行設(shè)計(jì)，凍干后樣品沒有彈性，需要進(jìn)一步做熱處理工藝，可以加強(qiáng)其彈性和硬度。我公司生產(chǎn)型材料凍干機(jī)可以處理各種尺寸的氣凝膠凍干，可以根據(jù)樣品多少，厚度，形狀等進(jìn)行凍干工藝設(shè)計(jì)，無(wú)需低溫冰箱，原位凍干，實(shí)現(xiàn)快速凍干處理。
