CN104623975A

CN104623975A - 新型复合树脂滤板及制备方法

Info

Publication number: CN104623975A
Application number: CN201310554052.9A
Authority: CN
Inventors: 高彬
Original assignee: Anshan Special Wear-Resisting Equipment Factory
Current assignee: Anshan Special Wear-Resisting Equipment Factory
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-05-20

Abstract

一种新型复合树脂滤板及制备方法，应用于固液分离领域的过滤机上。该新型复合树脂滤板及制备方法是：该滤板的原料由超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂、高岭土、膨润土、白炭黑、超细玻璃微珠、石蜡、硅烷偶联剂、碳粉、酒精构成，先将高岭土、膨润土、白炭黑、超细玻璃微珠配成的混料进行预处理，然后再将超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂与预处理过的混料及石蜡全部重新混合后烧结而成。该滤板可以大大减轻滤板重量，最大规格可以做到200平米，同时耐酸碱，在使用过程中可以选择多种洗涤方式，这样不但解决了陶瓷滤板怕酸、怕腐蚀、寿命短的问题，而且大大降低了成本。

Description

新型复合树脂滤板及制备方法

一、技术领域

本项发明涉及一种过滤机，特别是涉及一种过滤机生产运行过程中的滤板装置，属于过滤机新型复合树脂滤板系统技术领域。

二、技术背景

陶瓷过滤机是根据毛细作用原理，结合陶瓷技术发展，开发研制的固液分离产品，其中陶瓷滤板则成为衡量一台陶瓷过滤机设备性能、工作效率、生产成本的重要标志。而现有的陶瓷滤板由于制作工艺复杂、造价成本和人工成本过高、陶瓷本身易碎怕腐蚀等问题而导致过滤机的规格受到很大限制，同时由于陶瓷滤板本身重量较大，导致整个设备的重量增加，这样使现场装配和安装都加大了难度。

三、发明内容

本发明针对现有过滤机滤板装置的的机械静态结构和动态工作原理设计的不足，提供一种效率高的新型复合树脂滤板装置。

新型复合树脂滤板主要是采用先进的工艺技术，实现滤板的自动连续化生产，通过先进的验测手段保证滤板的质量。采用新型复合树脂滤板可以大大减轻滤板重量，解决了因滤板重量过大导致过滤机规格受限制的问题，最大规格可以做到200平米，由于新型复合树脂滤板的耐酸碱性质，在使用过程中可以选择多种洗涤方式，这样不但解决了陶瓷滤板怕酸、怕腐蚀、寿命短的问题，而且大大降低了成本。

技术方案如下：

采用新型复合材料包括：超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂等作为主要原料开发研制的新型复合树脂滤板，只需要210℃以下的温度，即可达到烧制要求。通过自主研发，按照最合理的材料配比方式，使烧结成的复合树脂滤板效率、性能、重量达到最优数值。

准备材料时，首先对配置好的原材料进行预处理，在混料过程中，再分别配置滤板、复合膜、封边的物料，等待烧结。

模具的主要组成包括：底板（6）、外框（11）、盖板（13），制作底板时需要考虑滤板的水道分布比例，经过计算，水道比例占滤板面积的50%为最合理，外框（11）制作时要在模板四周预留出约8mm的缝隙，为烧结封边（3）时使用。

开始烧结时，需要先布置好封边物料，再填入滤板物料，最上层为复合膜物料，整个滤板通过一次烧结全部完成，这样不仅简化了制作工艺，而且同时烧结也使封边（3）、滤板（1）、复合膜（2）结合更加牢固。

滤板烧结完毕，要经过耐压和透水量测试检验滤板性能，经测试得出结论，滤板耐压和透水量均达到且高于最低标准，符合生产要求。

实验数据：

以1平米复合树脂过滤机为例：

（1）新型复合树脂过滤机整机的滤板重量较陶瓷滤板减轻了60%

（2）新型复合树脂过滤机整机工作效率较陶瓷过滤机提高了1.5倍

（3）新型复合树脂过滤机整机出料的含水率较陶瓷过滤机降低了4%-5%

（4）新型复合树脂过滤机整机功率较陶瓷过滤机降低了25%

（5）新型复合树脂过滤机整机重量较陶瓷过滤机降低了30%

（6）新型复合树脂过滤机整机整机占地面积较陶瓷过滤机降低了35%

（7）新型复合树脂过滤机整节能效果较陶瓷过滤机提高了2-3倍

（8）新型复合树脂过滤机整机使用寿命较陶瓷过滤机提高了3-5倍

通过以上试验数据可知，新型复合树脂滤板对设备重量、占地面积、整机功率等较陶瓷过滤机都有很大程度的下降，而对于出料含水水分、整机效率也有不同程度的提高，并且解决了陶瓷过滤机怕腐蚀、寿命短的问题，不但做到了节能减耗，而且有效的引领了过滤机的新产品发展方向，填补了过滤机新领域的技术空白，对新型过滤机的发展起到了积极的推进作用。

四、附图说明

图1为复合树脂滤板横切面图

图2为复合树脂滤板

图3为复合树脂模具底板

图4为复合树脂模具外框

图5为复合树脂模具盖板

五、具体实施方式

1、材料准备

选料

新型复合树脂滤板的主要原料构成包括：超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂、高岭土、膨润土、白炭黑、超细玻璃微珠、石蜡、硅烷偶联剂、碳粉、酒精等。

原料中的核心材料包括超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂，其中的超高分子量聚乙烯树脂综合了所有塑料的优越性能，其耐冲击、耐磨损、耐化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能力这五个特性是目前即存塑料中所具有的最高数值。聚丙烯则具有良好的化学稳定性和耐热性，在120℃下聚丙烯耐腐蚀性很好，同时具有很高的稳定性，加热至150℃也不变形，能够满足滤板的烧结要求。PVC树脂化学稳定性很高，具有良好的可塑性、耐腐蚀性，成型后质地坚硬。利用以上核心物材料制成的新型复合树脂滤板不但能够满足耐腐蚀、质地坚硬、透水量好的要求，而且质量较陶瓷滤板有所减轻、效率生产提高，达到节能环保的目的。

2、配料

2.1 原料预处理

配方组成如下：

原料名称	超高分子量聚乙烯树脂	聚丙烯树脂	PVC树脂	高岭土	膨润土	白炭黑	超细玻璃微珠
								原料比例	54%	21%	20%	2%	1%	1%	1%

（1）以上原料均为粉状，将按比例配置好的各原料分开放置；

（2）取高岭土、膨润土、白炭黑、超细玻璃微珠，把以上原料首先均匀混合；

（3）取硅烷偶联剂，按照以上混合后物料重量的5%进行配置；

（4）取酒精，按照硅烷偶联剂重量的3-5倍进行配置；

（5）先将3、4步骤中的硅烷偶联剂和酒精全部充分混合，混合后再与第2步中的混合物料再次全部混合；

（6）将混合后的物料放于烘箱里，在105℃的条件下烘干3个小时，烘干后的混合物料仍然为粉状。这里是利用硅烷偶联剂能够提高原料之间黏合性的特性，可以大大提高复合材料的强度，使无机材料和有机材料更好粘结；

（7）通过高温的加热，使硅烷偶联剂的化学性能充分发挥，从而对以上混合物料达到预处理的目的。

2.2 制作混料

（1）将按比例配置的超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂与预处理过的混料再次全部重新混合；

（2）取石蜡，按照混合后的总质量的7%进行配置；

（3）由于石蜡为液态，混合后的物料由粉末状改成了液态形式；

（4）混合后的物料等待烧结。

2.3 制作封边料

（1）将混料再加入碳粉制作成封边料，加入碳粉的目的是使材料不透水，达到封闭的作用，在滤板工作时，水通过滤板表面透进内部水道里，最后从滤板嘴流出。

2.4 制作复合膜料

（1）复合膜料与混料材质完全相同，但无需加入石蜡，既为粉状；

（2）复合膜要求物料本身颗粒更细腻，用细筛筛过后等待制作复合膜。

3、模具制造：

3.1按照过滤机所需滤板的尺寸制作模具，因为复合树脂材料制成后会有缩水现象，因此模具的尺寸需要比滤板本身放大1.5%，以保证最终尺寸；

3.2模具的主要材料为冷轧钢板，结构组成包括底板（6）、外框（11）和上盖（13）；

3.3准备制作底板模具的钢板（8）要大于底板模具本身，在制作时可以把底板模具（6）的形状做成高于钢板平滑表面的样式，模具底板上再做成约长90mm、宽20mm、高4mm的凸起（7），具体凸起的数量按照水道分部的要求和滤板本身的大小而定，经计算水道面积占滤板总面积的50%为最佳比例，在底板模具的四周距离10mm处的左、右边钻成两个螺孔（9），以备固定外框所用，在模具的底部，预留出安装滤板嘴的孔道（10）。

3.4做好底板后，再分别做好外框（11）和上盖（13），外框大小要大于底板模具，具体大小为当底板模具居于外框中间时，外框四周均与底板间留有8mm的距离为宜，以便做封边时使用，外框高度为24mm，以保证滤板尺寸，外框外边需要做出与底板螺孔位置相同的连接（12），以便固定使用，模具上盖以能盖住外框为宜。

3.5为了防止烧结时模具与坯体粘连，首先要对模具的内表面进行处理，在模具的内表面均匀涂抹一层硅油，涂抹后的模具放入烘箱，在150℃的条件下，加热2个小时，加热后的硅油渗入到了冷轧钢板内，使钢板表面形成了一层光滑的薄膜。

3.6初次使用模具时，待模具制造完成后均需要按照5步的方式将模具涂抹上硅油后再次加热，再次使用时只需再次在模具内部涂抹一次硅油即可进行烧结使用。

4、烧结复合树脂滤板

4.1先将模具外框（11）固定在底板（6）上；

4.2为使水道分布情况更好，在底板的平滑处布上与底板上凸起相同样式的氯化钠；

4.3将封边料放在边框与底板的空隙处，再将制作好的混料放入，最后用筛子将制作复合膜的细料散在最上层，厚度大约为1.5mm。

4.4装好后盖上上盖，放入烘箱在210℃的条件下，加热4个小时，加热后复合树脂滤板成型；

4.5自然冷却至常温后，将复合树脂滤板浸泡在水中，由于烧结时滤板中含有氯化钠，而氯化钠会溶于水，因此浸泡会使氯化钠溶解，从而形成水道。

4.6把两块同样大小的坯体按照水道方向相对的方式用环氧树脂胶粘上，粘好后的复合树脂滤板外表光滑。

4.7整个复合树脂滤板呈扇形，滤嘴（4）是使用塑料管在成型的复合树脂滤板的出水口粘贴而成，滤嘴（4）的主要作用是流水和清洗，在烧结完成时，也需要使用滤嘴对复合树脂滤板进行测试。

5、修边：

把做好后的复合树脂滤板用刀具将多余的毛边去除。

6、检测

6．1测试滤板耐压

在复合树脂滤板的表面涂抹一层环氧树脂胶，环氧树脂胶可以使复合树脂滤板的表面全部封闭，防止耐压测试时滤板表面露气，使用气泵测试树脂滤板的耐压值。启动气泵，将与气泵相连的气管另一端与复合树脂滤板的滤板嘴相连，通过调节阀来调节给定压力，通过压力表来读取当前压力值，以耐压超过2.5MPa为标准，经测试后复合树脂板的耐压值为2.7-3Mpa，达到需要标准。

6.2透水量测试

测试树脂滤板的透水能力，把真空泵与真空罐的一端相连，真空罐的另一端与复合树脂滤板的滤板嘴相连，复合树脂滤板放在充满水的水槽内，启动真空泵后，真空泵将真空罐抽成真空，由于真空罐与复合树脂滤板相连，当复合树脂滤板内为真空时，利用复合树脂滤板的透水性，水槽内的水因为压力流进复合树脂滤板的真空空间内，再流进真空泵，测试透水量的标准值为25吨/小时·平米，实际测试值为28吨/小时·平米，达到需要标准。

Claims

1.一种新型复合树脂滤板及制备方法，该滤板的原料由超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂、高岭土、膨润土、白炭黑、超细玻璃微珠、石蜡、硅烷偶联剂、碳粉、酒精构成，先将高岭土、膨润土、白炭黑、超细玻璃微珠配成的混料进行预处理，然后再将超高分子量聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、PVC树脂与预处理过的混料及石蜡全部重新混合后烧结而成。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合树脂滤板及制备方法，原料混合比例为：

原料名称超高分子量聚乙烯树脂聚丙烯树脂 PVC树脂高岭土膨润土白炭黑超细玻璃微珠原料比例 54% 21% 20% 2% 1% 1% 1%

。

3.根据权利要求1所述的一种新型复合树脂滤板及制备方法，预处理阶段为，取占原料比为：2%的高岭土、1%膨润土、1%白炭黑、1%超细玻璃微珠，把以上原料均匀混合；再与硅烷偶联剂、酒精混合，将混合后的物料放于烘箱里，在105℃的条件下烘干3个小时。

4.根据权利要求1所述的一种新型复合树脂滤板及制备方法，将占原料比为：54%的超高分子量聚乙烯树脂、21%的聚丙烯树脂、20%的PVC树脂与预处理过的混料再次混合后，与石蜡进行混合。

5.根据权利要求1所述的一种新型复合树脂滤板及制备方法，制作封边料为将混料再加入碳粉制成。

6.根据权利要求1所述的一种新型复合树脂滤板及制备方法，制作复合膜料为：复合膜料与混料材质完全相同，但无需加入石蜡，复合膜的物料需用细筛筛过。

7.根据权利要求1所述的一种新型复合树脂滤板及制备方法，将混合好的物料放入模具内，在210℃的条件下，加热4个小时制成。