CN106178992A - 一种高分子滤膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高分子滤膜的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤1：将备好的滤材组份经混合、升温、冷却、固化后制备成高分子圆柱胎胚；步骤2：将高分子圆柱胎胚上旋切机，所述旋切机可逐层切割高分子圆柱胎胚的外周，并得到长度连续的高分子滤膜。本发明主要应用于过滤领域，并且克服了现有块状高分子胎胚逐层切片所导致的不能形成一张长度连续的高分子滤膜的缺陷，最终可以根据实际需求加工制作各种大型的滤芯，而且该滤芯不存在任何过滤死角，提高了高分子滤膜的应用效果。

Description

一种高分子滤膜的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子过滤材料领域，特别涉及一种高分子滤膜的制备方法。
背景技术
高分子滤膜由于其具有滤孔均匀、无纤维脱落、过滤精度高、易淸污退垢、可重负使用、厚度可控及耐水耐油耐腐蚀性等优点，从而被广泛的应用于过滤领域中，其具代表性的应用则体现在各种滤芯的加工制作。
虽然现有的高分子滤膜具有上述多项优点，但是也具有相应的缺点，那就是上述高分子滤膜在长度上是不可控的，即不能形成长度连续的高分子滤膜，这是由于现有制备高分子滤膜的方法所限。
现有制备高分子滤膜的方法一般是先将滤材组份制备成块状的胎胚，然后对其胎胚进行逐层切片，最终形成一张张独立的、间断的片状高分子滤膜。这种制备方法限制了现有高分子滤膜的应用效果，尤其是在较大的滤芯制作工艺中。因为要想制作较大滤芯，就需要具有相应长度的高分子滤膜，但是现有的高分子滤膜是一张张独立的、间断的片状结构，此时就需要采取相应的技术方案将上述多片高分子滤膜拼接在一起，进而满足其长度上的要求。
然而，采取上述方式的结果就是会在相邻两片高分子滤膜之间的接口处存在过滤死角，在该死角范围内不但过滤性差，而且还易断裂，从而严重影响了滤芯的使用寿命及使用效果。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有高分子滤膜的制备方法不能形成长度连续的切片的技术问题，提供一种高分子滤膜的制备方法。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案是：
一种高分子滤膜的制备方法，具体步骤如下：步骤1：将备好的滤材组份经混合、升温、冷却、固化后制备成高分子圆柱胎胚；步骤2：将高分子圆柱胎胚上旋切机，所述旋切机可逐层切割高分子圆柱胎胚的外周，并得到长度连续的高分子滤膜。
通过实施上述技术方案，首先将现有的块状高分子胎胚改变为高分子圆柱胎胚，其次再用旋切机逐层切割高分子圆柱胎胚的外周，最终将会形成一张长度连续的高分子滤膜。本发明克服了现有块状高分子胎胚逐层切片所导致的不能形成一张长度连续的高分子滤膜的缺陷，最终可以根据实际需求加工制作各种大型的滤芯，而且该滤芯不存在任何过滤死角，提高了高分子滤膜的应用效果。
作为本发明步骤1的一种优选方法，本技术方案中其具体实现步骤如下：步骤1：将滤材组份加入500～1000重量份的水中混合均匀，并升温至50～100℃使其形成稳定的糊状溶液；步骤2：在所述糊状溶液中加入20～200重量份的酸性催化剂并注入适量的惰性气体混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持温度，经6～24小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体；步骤3：将中间体浸入40～100重量份的固化剂中进行固化，并升温至30～100℃保持2～24小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。实施本技术方案后，500～1000重量份的水能够快速与滤材组份形成黏度较高的糊状溶液，更有利于滤材组份的有效完全的融合。通入适量的惰性气体并混合均匀后，有利于微小的惰性气体小泡挂于糊状溶液中，最终形成多空隙、孔隙均匀的中间体。将中间体通过固化剂固化后，有利于旋切机逐层的连续的切片，从而保证了长度连续的高分子滤膜的质量，提高了生产效率。
作为上述滤材组份的一种优选，本技术方案中滤材组份包括所述滤材组份包括聚乙烯醇，以及活性炭、负氧离子粉或者红外线粉中的一种或者几种。其中，所述活性炭粉、负氧离子粉和/或红外线粉与聚乙烯醇的重量百分比为0.1～20：80～120。或者聚乙烯醇的聚合度为500～3000，醇解度40％～99％；活性炭粉、负氧离子粉及红外线粉的粒度均为0.1～1μm。
作为上述固化剂的一种优选，本技术方案中所述固化的固化剂主要由酸类、醛类及水混合而成。其中，所述固化剂包括重量百分比为12％～30％的酸类、10％～30％的醛类和30％～60％的水。
作为上述酸性催化剂的一种优选，本技术方案中所述酸性催化剂是硫酸、磷酸、盐酸、硝酸中的一种或者几种。
作为上述惰性气体的一种优选，本技术方案中所述惰性气体是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种或者几种。其中，所述惰性气体的重量份是0.1～50。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明主要是先将备好的滤材组份经混合、升温、冷却、固化后制备成高分子圆柱胎胚；再将高分子圆柱胎胚上旋切机，所述旋切机可逐层切割高分子圆柱胎胚的外周，并得到长度连续的高分子滤膜。相对于现有技术而言，本发明克服了现有块状高分子胎胚逐层切片所导致的不能形成一张长度连续的高分子滤膜的缺陷，最终可以根据实际需求加工制作各种大型的滤芯，而且该滤芯不存在任何过滤死角，提高了高分子滤膜的应用效果。
作为上述制备高分子圆柱胎胚一种优选的实施方式，首先将滤材组份加入500～1000重量份的水中混合均匀，并升温至50～100℃使其形成稳定的糊状溶液；其次在所述糊状溶液中加入20～200重量份的酸性催化剂并注入适量的惰性气体混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持温度，经6～24小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体；再次将中间体浸入40～100重量份的固化剂中进行固化，并升温至30～100℃保持2～24小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。实施本实施方式后，500～1000重量份的水能够快速与滤材组份形成黏度较高的糊状溶液，更有利于滤材组份的有效完全的融合。通入适量的惰性气体并混合均匀后，有利于微小的惰性气体小泡挂于糊状溶液中，最终形成多空隙、孔隙均匀的中间体。将中间体通过固化剂固化后，有利于旋切机逐层的连续的切片，从而保证了长度连续的高分子滤膜的质量，提高了生产效率。
上述滤材组份可以是现有技术，也可以是本发明中的聚乙烯醇，以及活性炭、负氧离子粉或者红外线粉中的一种或者几种。其中，所述活性炭粉、负氧离子粉和/或红外线粉与聚乙烯醇的重量百分比为0.1～20：80～120。或者聚乙烯醇的聚合度为500～3000，醇解度40％～99％；活性炭粉、负氧离子粉及红外线粉的粒度均为0.1～1μm均能达到较好的技术效果。
上述实施方式中起固化作用的固化剂主要由酸类、醛类及水混合而成；而所述固化剂可以包括重量百分比为12％～30％的酸类、10％～30％的醛类和30％～60％的水。
上述实施方式中的酸性催化剂可以是硫酸、磷酸、盐酸、硝酸中的一种或者几种。
上述实施方式中的惰性气体可以是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种或者几种，而惰性气体的重量份可以是0.1～50。
下面将以具体实施例对本发明做出详细、完整及全面的举例说明，下述具体实施例不应局限本发明的保护范围。
实施例1
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与活性炭粉的重量百分比为80：0.1)加入500重量份的水中混合均匀，并升温至50℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入20重量份的酸性催化剂(盐酸)，并注入重量份为20的惰性气体(氦气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持50℃，经6小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入40重量份的固化剂(12﹪酸类、30﹪醛类及30﹪水的混合物)中进行固化，并升温至30℃保持2小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例2
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与红外线粉的重量百分比为80：1)加入600重量份的水中混合均匀，并升温至60℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入30重量份的酸性催化剂(硫酸和硝酸)，并注入重量份为50的惰性气体(氖气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持60℃，经10小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入50重量份的固化剂(30﹪酸类、15﹪醛类及40﹪水的混合物)中进行固化，并升温至50℃保持5小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例3
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与活性炭粉、负氧离子粉的重量百分比为120：10)加入1000重量份的水中混合均匀，并升温至100℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入200重量份的酸性催化剂(盐酸)，并注入重量份为40的惰性气体(氡气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持100℃，经24小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入100重量份的固化剂(30﹪酸类、10﹪醛类及60﹪水的混合物)中进行固化，并升温至100℃保持24小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例4
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与负氧离子粉的重量百分比为100：5)加入800重量份的水中混合均匀，并升温至70℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入150重量份的酸性催化剂(盐酸和硝酸)，并注入重量份为45的惰性气体(氩气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持70℃，经18小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入70重量份的固化剂(15﹪酸类、15﹪醛类及50﹪水的混合物)中进行固化，并升温至80℃保持12小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例5
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与红外线粉、负氧离子粉的重量百分比为95：3)加入700重量份的水中混合均匀，并升温至90℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入80重量份的酸性催化剂(磷酸)，并注入重量份为20的惰性气体(氡气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持90℃，经10小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入55重量份的固化剂(20﹪酸类、25﹪醛类及60﹪水的混合物)中进行固化，并升温至45℃保持15小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例6
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与活性炭粉、红外线粉、负氧离子粉的重量百分比为85：10)加入450重量份的水中混合均匀，并升温至75℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入60重量份的酸性催化剂(磷酸)，并注入重量份为15的惰性气体(氪气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持75℃，经20小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入60重量份的固化剂(17﹪酸类、18﹪醛类及45﹪水的混合物)中进行固化，并升温至60℃保持8小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例7
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与活性炭粉、负氧离子粉的重量百分比为110：8)加入850重量份的水中混合均匀，并升温至85℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入110重量份的酸性催化剂(硫酸)，并注入重量份为30的惰性气体(氙气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持85℃，经7小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入55重量份的固化剂(25﹪酸类、20﹪醛类及58﹪水的混合物)中进行固化，并升温至90℃保持20小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例8
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与红外线粉、负氧离子粉的重量百分比为90：15)加入650重量份的水中混合均匀，并升温至55℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入180重量份的酸性催化剂(硝酸)，并注入重量份为45的惰性气体(氖气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持55℃，经14小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入85重量份的固化剂(16﹪酸类、25﹪醛类及45﹪水的混合物)中进行固化，并升温至65℃保持20小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例9
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与红外线粉、负氧离子粉的重量百分比为105：5)加入850重量份的水中混合均匀，并升温至65℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入130重量份的酸性催化剂(盐酸)，并注入重量份为35的惰性气体(氦气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持65℃，经12小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入85重量份的固化剂(16﹪酸类、25﹪醛类及45﹪水的混合物)中进行固化，并升温至65℃保持20小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
实施例10
首先，将滤材组份(聚乙烯醇与红外线粉、负氧离子粉的重量百分比为95：3)加入850重量份的水中混合均匀，并升温至65℃使其形成稳定的糊状溶液。其次，在所述糊状溶液中加入100重量份的酸性催化剂(盐酸)，并注入重量份为10的惰性气体(氦气)混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持65℃，经18小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体。再次，将中间体浸入65重量份的固化剂(16﹪酸类、25﹪醛类及45﹪水的混合物)中进行固化，并升温至75℃保持20小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。最后将高分子圆柱胎胚上旋切机逐层切割其外周，从而得到长度连续的高分子滤膜。
上述各个实施例仅以详细描述本发明，不应局限本发明的保护范围，凡是在本发明构思的基础上做出的改进均应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高分子滤膜的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1：将备好的滤材组份经混合、升温、固化、冷却后制备成高分子圆柱胎胚；
步骤2：将高分子圆柱胎胚上旋切机，所述旋切机可逐层切割高分子圆柱胎胚的外周，并得到长度连续的高分子滤膜。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备高分子圆柱胎胚的具体步骤如下：
步骤1：将滤材组份加入500～1000重量份的水中混合均匀，并升温至50～100℃使其形成稳定的糊状溶液；
步骤2：在所述糊状溶液中加入20～200重量份的酸性催化剂并注入适量的惰性气体混合均匀后，再注入圆柱形模具，并保持温度，经6～24小时后冷却脱模、清洗得到具有弹性的中间体；
步骤3：将中间体浸入40～100重量份的固化剂中进行固化，并升温至30～100℃保持2～24小时后，进行冷却、清洗得到高分子圆柱胎胚。
3.如权利要求1或者2所述的制备方法，其特征在于：所述滤材组份包括聚乙烯醇，以及活性炭、负氧离子粉或者红外线粉中的一种或者几种。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述活性炭粉、负氧离子粉和/或红外线粉与聚乙烯醇的重量百分比为0.1～20：80～120。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：聚乙烯醇的聚合度为500～3000，醇解度40％～99％；活性炭粉、负氧离子粉及红外线粉的粒度均为0.1～1μm。
6.如权利要求1或者2所述的制备方法，其特征在于：所述固化的固化剂主要由酸类、醛类及水混合而成。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述固化剂包括重量百分比为12％～30％的酸类、10％～30％的醛类和30％～60％的水。
8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述酸性催化剂是硫酸、磷酸、盐酸、硝酸中的一种或者几种。
9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种或者几种。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体的重量份是0.1～50。
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