CN106810212A - 一种高效平板陶瓷膜的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，包括制作平板陶瓷膜支撑体和制备高效平板陶瓷膜，其中在制备高效平板陶瓷膜时添加纳米银。本发明的有益效果是：本发明通过添加纳米银使得本发明具有消毒杀菌的作用，从而使得本发明的过滤效果更高，通过在真空炼泥机中进行炼泥，能够排除重力对材料的影响而使材料充分混合均匀，以此有利于使得泥料各处材料均匀，使得制成的平板陶瓷膜支撑体质量高，通过使用氧化铝作为主要原料烧结制备平板陶瓷膜支撑体，能够增加陶瓷膜支撑体性能稳定性，并能够在质量轻的前提下保证支撑体具有足够的强度。

Description

一种高效平板陶瓷膜的制作工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷膜制备领域，具体的说，是一种高效平板陶瓷膜的制作工艺。
背景技术
水处理采用的膜绝大部分为高分子有机膜（以PVDF、PVC、PES等为主），但有机膜抗氧化能力和抗污染能力通常较差，限制了其应用范围，比如饮用水处理中很难与臭氧联用、污水处理通量较低且下降很快、很难应用于水质复杂的特殊工业水处理领域。与有机膜相比，陶瓷膜在很多方面具备优势，如采用亲水性好的氧化铝制成，跨膜压差低、不易受有机物污染；耐酸耐高温，不易产生膜污染，大大增加了使用寿命。
当前国内外生产的陶瓷膜多为管式过滤膜，孔径一般为微米级左右，这些产品生产成本高，常用于化工或食品领域，为了降低投资，通量设计较高，能耗大、膜污染大；膜孔大小很难直接直观检验，不适用于环保领域；陶瓷膜仅具备过滤功能，很难与臭氧化、催化、抗污染等高级氧化技术联用，不能发挥更多功能，因此对溶解性或微量有机物去除能力有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、能够制备具有杀菌功能的陶瓷膜的高效平板陶瓷膜的制作工艺。
本发明通过下述技术方案实现：一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，包括以下几个步骤：
步骤S1：制作平板陶瓷膜支撑体；
步骤S2：利用平板陶瓷膜支撑体制作高效平板陶瓷膜，在制备高效平板陶瓷膜时添加纳米银。
所述的制作平板陶瓷膜支撑体包括以下几个步骤：
步骤S101：按重量份计将80~90份氧化铝陶瓷骨料、6~9份造孔剂、5~8份分散剂、3~8份粘接剂和2~5份增塑剂均匀混合，混合之后在真空炼泥机中进行炼泥得到泥料；
步骤S102：将泥料进行干燥处理得到胚料；
步骤S103：将将胚料在1000~1700℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体得到平板陶瓷膜支撑体。
所述的步骤S101中，将得到的泥料挤压在模具中，再进行干燥处理。
所述的步骤S102中，将泥料放置在40~100℃的干燥箱中干燥1~10个小时。
所述的干燥箱内的温度在干燥时间段内从100℃匀速降低至40℃。
所述的步骤S103中，将胚料在1000~1700℃下进行真空烧结。
所述的制备高效平板陶瓷膜包括以下步骤：
步骤S201：配制浸渍液，并进行真空浸渍涂膜；
步骤S202：膜干燥；
步骤S203：膜烧结，得到高效平板陶瓷膜。
所述的步骤S201中，将0.2~1微米的球形氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钛、纳米氧化硅溶胶、纳米银、粘结剂、活性成分按一定比例配成浸渍液。
所述的活性成分为钯、铂、镍、钴、锰中的任意一种或几种。
所述的步骤S202中，将涂膜后的平板陶瓷膜支撑体在40~50℃下干燥3~10小时；在步骤S203中，将干燥后的平板陶瓷膜支撑体在800~1800℃下进行真空烧结得到高效平板陶瓷膜。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明通过添加纳米银使得本发明具有消毒杀菌的作用，从而使得本发明的过滤效果更高；
（2）本发明通过在真空炼泥机中进行炼泥，能够排除重力对材料的影响而使材料充分混合均匀，以此有利于使得泥料各处材料均匀，使得制成的平板陶瓷膜支撑体质量高，通过使用氧化铝作为主要原料烧结制备平板陶瓷膜支撑体，能够增加陶瓷膜支撑体性能稳定性，并能够在质量轻的前提下保证支撑体具有足够的强度；
（3）本发明通过在干燥泥料时，使干燥的温度均匀的降低，使得胚料内的材料能够同步降温，避免胚料内的材料因为具有不同的收缩系数而导致配料内部形成缩孔，有利于提高板陶瓷膜支撑体的质量，通过使得胚料的温度与干燥温度同步降低，能够缩短配料干燥后自然冷却所需的时间，有利于减小工艺时间，从而能够提高生产效率；
（4）本发明通过在真空中烧结，有利于消除重力对胚料的影响而使得平板陶瓷膜支撑体成型效果好、平面度高；
（5）本发明通过在真空中浸渍，能够使得膜的厚度均匀，有利于提高高效平板陶瓷膜的质量，添加钯、铂、镍、钴、锰等活性成分，能够很好的控制陶瓷膜质量，控制膜层厚度，且膜层孔径分布均匀，膜层与支撑体之间采用无机粘结剂，膜层结合紧密，烧结温度低，不仅具有过滤功能，还具备催化、氧化、 抗污染等其他功能；
（6）本发明通过使浸渍后的平板陶瓷膜支撑体在真空下烧结，有利于保证莫得厚度保持均匀从而提高了烧结的质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，包括制作平板陶瓷膜支撑体和制备高效平板陶瓷膜，其中在制备高效平板陶瓷膜时向高效平板陶瓷膜内添加纳米银。
所述的制作平板陶瓷膜支撑体包括以下几个步骤：
步骤S101：按重量份计将80份氧化铝陶瓷骨料、7份造孔剂、6份分散剂、4份粘接剂和3份增塑剂均匀混合，混合之后在真空炼泥机中进行炼泥得到泥料，通过在真空炼泥机中进行炼泥，能够排除重力对材料的影响而使材料充分混合均匀，以此有利于使得泥料各处材料均匀，使得制成的平板陶瓷膜支撑体质量高，通过使用氧化铝作为主要原料烧结制备平板陶瓷膜支撑体，能够增加陶瓷膜支撑体性能稳定性，并能够在质量轻的前提下保证支撑体具有足够的强度；
步骤S102：将得到的泥料挤压在模具中，然后泥料进行干燥处理得到胚料，干燥时，将泥料放置在40~100℃的干燥箱中干燥10个小时，干燥箱内的温度在干燥时间段内从100℃匀速降低至40℃，以此能够使得胚料内的材料能够同步降温，避免胚料内的材料因为具有不同的收缩系数而导致配料内部形成缩孔，有利于提高板陶瓷膜支撑体的质量，通过使得胚料的温度与干燥温度同步降低，能够缩短配料干燥后自然冷却所需的时间，有利于减小工艺时间，从而能够提高生产效率；
步骤S103：将胚料在1000~1700℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体，通过在真空中烧结，有利于消除重力对胚料的影响而使得平板陶瓷膜支撑体成型效果好、平面度高。
所述的制备高效平板陶瓷膜包括以下步骤：
步骤S201：将0.2~1微米的球形氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钛、纳米氧化硅溶胶、纳米银、无机粘结剂、活性成分按一定比例配成浸渍液，活性成分为钯、铂、镍、钴、锰中的任意一种或几种，并进行真空浸渍涂膜，通过在真空中浸渍，能够使得膜的厚度均匀，有利于提高高效平板陶瓷膜的质量，添加钯、铂、镍、钴、锰等活性成分，能够很好的控制陶瓷膜质量，控制膜层厚度，且膜层孔径分布均匀，膜层与支撑体之间采用无机粘结剂，膜层结合紧密，烧结温度低，不仅具有过滤功能，还具备催化、氧化、 抗污染等其他功能；
步骤S202：将涂膜后的平板陶瓷膜支撑体在40~50℃下干燥3~10小时；
步骤S203：将干燥后的平板陶瓷膜支撑体在800~1800℃下进行真空烧结得到高效平板陶瓷膜，通过在真空下烧结，有利于保证莫得厚度保持均匀从而提高了烧结的质量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.根据权利要求1所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：
步骤S1：制作平板陶瓷膜支撑体；
步骤S2：利用平板陶瓷膜支撑体制作高效平板陶瓷膜，在制备高效平板陶瓷膜时添加纳米银。
2.根据权利要求1所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的步骤S1包括以下几个步骤：
步骤S101：按重量份计将80~90份氧化铝陶瓷骨料、6~9份造孔剂、5~8份分散剂、3~8份粘接剂和2~5份增塑剂均匀混合，混合之后在真空炼泥机中进行炼泥得到泥料；
步骤S102：将泥料进行干燥处理得到胚料；
步骤S103：将将胚料在1000~1700℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体。
3.根据权利要求2所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的步骤S101中，将得到的泥料挤压在模具中，再进行干燥处理。
4.根据权利要求2所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的步骤S102中，将泥料放置在40~100℃的干燥箱中干燥1~10个小时。
5.根据权利要求4所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的干燥箱内的温度在干燥时间段内从100℃匀速降低至40℃。
6.根据权利要求1所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的制备高效平板陶瓷膜包括以下步骤：
步骤S201：配制浸渍液，并进行真空浸渍涂膜；
步骤S202：膜干燥；
步骤S203：膜烧结，得到高效平板陶瓷膜。
7.根据权利要求6所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的步骤S201中，将0.2~1微米的球形氧化铝、纳米氧化锆、纳米氧化钛、纳米氧化硅溶胶、纳米银、无机粘结剂、活性成分按一定比例配成浸渍液。
8.根据权利要求7所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的活性成分为钯、铂、镍、钴、锰中的任意一种或几种。
9.根据权利要求6所述的一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，其特征在于：所述的步骤S202中，将涂膜后的平板陶瓷膜支撑体在40~50℃下干燥3~10小时；在步骤S203中，将干燥后的平板陶瓷膜支撑体在800~1800℃下进行真空烧结得到高效平板陶瓷膜。
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