CN103480279B - 微孔的聚四氟乙烯过滤管及其制造和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微孔的聚四氟乙烯过滤管及其制造和使用方法。旨在提供一种过滤效率高，制造成本低，制造工艺简单、体积小，能对有腐蚀性的气体或液体均可过滤，并能重复使用的微孔聚四氟乙烯过滤管。其特征是它用聚四氟乙烯材料制成的管状微孔过滤管。制造方法依次是：混料、打坯、挤出、成形、拉伸、成孔、亲水处理。该发明可过滤各种有腐蚀性的气体或液体，适应性强，使用范围广；可直接用于过滤，制造工艺简单，制造和使用成本低；用于过滤的表面积大，使用时可采用成束的过滤管，体积小，过滤效率高；去除附着在管体上的污物方便，过滤管可重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤材料，尤其是一种微孔的聚四氟乙烯过滤管材及其制造和使用方法。
背景技术
聚四氟乙烯材料具有耐酸碱、耐高低温、耐腐蚀、抗氧化、表面摩擦系数小等优点，素有“塑料王”之称。目前有采用聚四氟乙烯糊料挤出成片状膜，片状膜再经纵向和横向双向拉伸膨化制得聚四氟乙烯中空的片状过滤膜，它可应用在各种过滤场合。但这种通过拉伸膨化方法制备的聚四氟乙烯中空的片状过滤膜在使用时，必须将片状过滤膜固定在固定(支撑)架上，使片状过滤膜展开，过滤的介质从片状过滤膜的一侧经片状过滤膜到另一侧，达到被过滤的目的。如专利200510023965.3一种用于空气净化的聚四氟乙烯复合微孔膜及其制造方法，用聚四氟乙烯微孔膜和与其复合的保护支撑材料组成一种毛细管模型微孔膜，该保护支撑材料为高分子或无机纤维材料。而这种过滤膜使用麻烦，尤其对于过滤有腐蚀性的介质，如腐蚀性的液体或气体，其固定架或支撑材料也必须是耐腐蚀性的，而且展开的过滤膜，所带来的过滤装置体积大，过滤面积仍很有限，过滤的效率低，制造成本高。也有如专利201110153322.6聚四氟乙烯中空纤维膜，它包括孔径范围为0.5-2μm的聚四氟乙烯中空纤维及设在聚四氟乙烯中空纤维外环壁上的至少一层孔径范围0.02-0.5μm、厚度5-100μm的微孔聚四氟乙烯膜层。它是在管状的聚四氟乙烯中空纤维的外环壁上包缠一层或多层微孔聚四氟乙烯带状的平板膜，然后再在270-300℃温度下热处理烧结，而形成用于过滤的聚四氟乙烯中空纤维膜，这样的过滤材料制造麻烦，对于过滤后附着在管壁上以及聚四氟乙烯中空纤维膜中滤去物的清除十分麻烦，甚至无法清除，通常经一次过滤后就只能废弃，而不能重复使用，使用成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种过滤效率高，制造成本低，制造工艺简单、体积小，能对有腐蚀性的气体或液体均可过滤，并能重复使用的微孔聚四氟乙烯过滤管。
为了达到上述技术要求，本发明所采用的技术方案：其特征是它用聚四氟乙烯材料制成的管状微孔过滤管。
所述过滤管的管壁厚度为0.8-1.2mm。
所述过滤管微孔直径的大小为0.2-0.4微米。
所述过滤管的外直径：用于液体介质的过滤为2.5-3.5毫米；用于气体介质的过滤为10-20毫米。
所述微孔的聚四氟乙烯过滤管的制造方法依次通过以下步骤：
(1)混料：用聚四氟乙烯分散树脂粉末作为原料，在原料中加入原料重量15-25％的液体润滑剂后搅拌，使两者充分混合，成混合料；将混合料加在密闭的容器中，加热到50-70℃，保温2.5-3.5小时，使混合料软化成糊状物料；
(2)打坯：在20-30℃的条件下，将物料放到压坯机中压制成圆柱状的坯料；
(3)挤出、成形：将坯料放入挤出机中，在温度40-60℃、压缩比为1∶700的条件下，挤出成聚四氟乙烯的管状体；
(4)拉伸、成孔：将管状体在350-380℃的烘箱中进行轴向拉伸，使在管状体的管壁膨化产生0.2-0.4微米的微孔；
(5)亲水处理：将拉伸后的管状体经常规的亲水处理，使具有蔬水性的管状体经亲水处理后，使管壁中的微孔具有透水和透气的过滤管材，成为成品。
所述的液体润滑剂为液体石蜡或石油醚或煤油。
在混料之前，先对聚四氟乙烯分散树脂粉末过筛，过筛后的原料粒径为30-60微米。
使用微孔的聚四氟乙烯过滤管过滤液体介质时，需过滤的液体介质在管体的外面，管体内经抽真空，在管体内形成负压，需过滤的液体介质经管壁的微孔聚四氟乙烯过滤，从管体内孔抽出过滤后的液体介质。
使用微孔的聚四氟乙烯过滤管过滤气体介质时，需过滤的气体介质在管体的内孔中，管体内孔经加压，过滤的气体介质经管壁的微孔聚四氟乙烯过滤，到管体外面，在管体的外面得到过滤后的气体介质。
根据上述方案制造的微孔聚四氟乙烯过滤管其优点是：
(1)过滤管体全部采用聚四氟乙烯材料制成，可过滤各种有腐蚀性的气体或液体，适应性强，使用范围广。
(2)微孔聚四氟乙烯过滤材料为管状体，一次成形，不需要双向拉伸，不需要支撑材料，可直接用于过滤，制造工艺简单，制造和使用成本低。
(3)过滤表面为圆柱形，用于过滤的表面积相对平面大，使用时可采用几十条甚至更多的过滤管，分散成束状分别套接在管接头上，组成过滤装置，具有体积小，过滤效率高的优点。
(4)去除附着在管体上的污物方便，过滤管可重复利用，当过滤液体介质时，附着的污物在管体的外表面，在管体的外面稍经冲洗即可清除；当过滤气体介质时，附着的污物在管体的内孔中，由于孔径大，可稍经震动或拍打管体内的污物即可清除，以上清理可以在不拆卸管体的情况下进行，十分方便。
附图说明
图1为微孔的聚四氟乙烯过滤管的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进行进一步描述：
图1为微孔的聚四氟乙烯过滤管的结构示意图。从图中看出，它用聚四氟乙烯材料制成的管状微孔过滤管，微孔直径的大小为0.2-0.4微米，该过滤管的管壁厚度S为0.8-1.2mm。
用于液体介质过滤的过滤管外直径D为2.5-3.5毫米，这样小的直径在抽真空时，管体不至于瘪掉，保证正常过滤；用于过滤气体介质的过滤管外直径D为10-20毫米。
上述微孔的聚四氟乙烯过滤管的制造方法依次通过以下步骤：
(1)过筛：用聚四氟乙烯分散树脂粉末作为原料，聚四氟乙烯分散树脂粉末过，过筛后的原料粒径为30-60微米；
(2)混料：在过筛后的原料中加入液体润滑剂，所用的液体润滑剂为液体石蜡或石油醚或煤油，其中的煤油可为航空煤油。液体润滑剂为原料重量的15-25％，然后进行搅拌，使两者充分混合，成混合料；将混合料加在密闭的容器中，加热到50-70℃，保温2.5-3.5小时，使混合料软化成糊状物料；
(3)打坯：在20-30℃的条件下，将物料放到压坯机中压制成圆柱状的坯料；
(4)挤出、成形：将坯料放入挤出机中，在温度40-60℃、压缩比为1∶700的条件下，挤出成聚四氟乙烯的管状体；
(5)拉伸、成孔：将管状体在350-380℃的烘箱中进行轴向拉伸，使在管状体的管壁膨化产生0.2-0.4微米的微孔；
(6)亲水处理：将拉伸后的管状体经常规的亲水处理，使具有蔬水性的管状体经亲水处理后，使管壁中的微孔具有透水和透气的过滤管材，成为成品。
在使用微孔的聚四氟乙烯过滤管过滤液体介质时，需过滤的液体介质在管体的外面，管体内经抽真空，在管体内形成负压，需过滤的液体介质经管壁的微孔聚四氟乙烯过滤，从管体内孔抽出过滤后的液体介质。
在使用微孔的聚四氟乙烯过滤管过滤气体介质时，需过滤的气体介质在管体的内孔中，管体内孔经加压，过滤的气体介质经管壁的微孔聚四氟乙烯过滤到管体外面，在管体的外面得到过滤后的气体介质。
在使用中，为提高过滤效率，通常采用几十条甚至更多的过滤管体，成分散的束状使用。
Claims (3)
1.一种微孔的聚四氟乙烯过滤管的制造方法，其特征在于，所述微孔的聚四氟乙烯过滤管是采用聚四氟乙烯材料制成的管状微孔过滤管；所述过滤管微孔直径的大小为0.2-0.4微米；所述过滤管的管壁厚度为0.8-1.2mm；所述过滤管的外直径：用于液体介质的过滤为2.5-3.5毫米；用于气体介质的过滤为10-20毫米；
该制造方法依次通过以下步骤：
(1)混料：用聚四氟乙烯分散树脂粉末作为原料，先对聚四氟乙烯分散树脂粉末过筛，过筛后的原料粒径为30-60微米；在原料中加入原料重量15-25％的液体润滑剂后搅拌，使两者充分混合，成混合料；将混合料加在密闭的容器中，加热到50-70℃，保温2.5-3.5小时，使混合料软化成糊状物料；
(2)打坯：在20-30℃的条件下，将物料放到压坯机中压制成圆柱状的坯料；
(3)挤出、成形：将坯料放入挤出机中，在温度40-60℃、压缩比为1：700的条件下，挤出成聚四氟乙烯的管状体；
(4)拉伸、成孔：将管状体在350-380℃的烘箱中进行轴向拉伸，使在管状体的管壁膨化产生0.2-0.4微米的微孔；
(5)亲水处理：将拉伸后的管状体经常规的亲水处理，使具有疏水性的管状体经亲水处理后，使管壁中的微孔具有透水和透气的过滤管材，成为成品。
2.根据权利要求1所述微孔的聚四氟乙烯过滤管的制造方法，其特征是所述的液体润滑剂为液体石蜡或石油醚或煤油。
3.根据权利要求2所述微孔的聚四氟乙烯过滤管的制造方法，其特征是所述的煤油为航空煤油。
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