CN106823832B - 智能一体式自动刮膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能一体式自动刮膜装置，该装置包括：铸膜工作台，用于将铸膜液注涂到承托层上形成新膜；传送机构，用于将铸膜工作台上生成的新膜传送至相转换机构；相转换机构，用于将传送来的新膜进行相转换；收膜卷，用于将相转换后的新膜进行收卷；智能控制中心，用于控制铸膜工作台的出料、传送机构的速度和收膜卷的速度。本发明可以实现智能一体式自动刮膜，与传统装置相比节约原料，减少了制膜成本，提高了制膜效率，节约了制膜时间，提高了热量利用率和膜精度，可实现工厂批量化大规模生产。

Description

智能一体式自动刮膜装置

技术领域

本发明涉及制模技术领域，尤其涉及一种智能一体式自动刮膜装置。

背景技术

随着近几年膜分离技术的发展，膜分离技术已经广泛应用于空气净化和水处理领域。以超滤为核心的膜法水处理工艺被诸多水处理科学家认为是保障饮用水安全和解决污水回用问题的重要途径，常用的膜材料主要有PTFE、TPIS、PVDF、VPIS、NPIS等，该类材料具有优异的机械强度、良好的化学稳定性和耐老化性，广泛运用于膜蒸馏领域。然而，来自地表水的天然有机物、来自生活污水的合成有机复合物以及废水生物处理过程中的胞外聚合物等构成了性质复杂的多组分体系由于这些物质大都具有疏水性质，使得其极易在高分子膜表面或孔内吸附、沉积而引发膜污染，由此导致的过滤过程中膜通量衰减、寿命缩短是制约该技术进一步推广和应用的最主要技术障碍。近年来，各种各样的无机纳米粒子已被用于改性聚合物膜，如SiO2、Al2O3、Fe3O4、TiO2和ZrO2。目前,诸多研究结果已经证实,将少量纳米粒子填充到高分子膜基体中不仅可以有效改善膜的抗污染性能,而且可以明显提高膜的渗透通量和机械强度。

实验室薄膜材料成型主要采用手工刮膜的方式。手工刮膜过程中，膜厚度、刮膜器运行速度等工艺条件较难控制，并且为形成双膜系统，双层涂覆间的时间间隔差使得膜间易产生气泡杂质等，降低膜的性能。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术存在的问题，提供一种智能一体式自动刮膜装置，实现批量生产，给用户带来高的质量和经济效益。

技术方案：本发明所述的智能一体式自动刮膜装置包括：

铸膜工作台，用于将铸膜液注涂到承托层上形成新膜；

传送机构，用于将铸膜工作台上生成的新膜传送至相转换机构；

相转换机构，用于将传送来的新膜进行相转换；

收膜卷，用于将相转换后的新膜进行收卷；

智能控制中心，用于控制铸膜工作台的出料、传送机构的速度和收膜卷的速度。

进一步的，所述铸膜工作台包括位于承托层上方并排设置的若干铸膜机和位于承托层下方的加热板，所述铸膜机包括铸膜液存储罐、注涂框架和中空刮刀，铸膜液存储罐放置于注涂框架的上方，中空刮刀连接在铸膜液存储罐下方。铸膜机可以根据需要设置多台，若涂覆双层膜，使用两台铸膜机，若涂覆多层，使用多台铸膜机。

进一步的，所述中空刮刀包括第一刀片和第二刀片，所述第一刀片竖直放置，所述第二刀片与第一刀片呈锐角放置，从而内部形成上宽下窄的中空。所述中空刮刀连接所述智能控制中心，所述智能控制中心设有调整中空刮刀的第一刀片和第二刀片间距的间距控制器，和调整中空刮刀头部与传送带间距离的间隙调整微米器。因此，可根据铸膜液的粘度，智能控制中心调节中空刮刀的2个刀片的闭合程度来控制铸膜液的出料量，还可以通过间隙调整微米器调整膜厚度。

进一步的，为了确保铸膜液能到达所述中空刮刀内各部分，所述中空刮刀与所述铸膜液存储罐的连接处为梯形结构。

进一步的，所述铸膜液存储罐内设有液位警报器，可以在低于设置位置时报警。

进一步的，所述加热板连接所述智能控制中心，用于控制温度，保证刮膜时的温度。

进一步的，所述传送机构包括承托层卷、速度控制器和传送带，所述智能控制中心连接所述速度控制器以控制速度，所述承托层卷上缠绕的承托层经过速度控制器后覆盖在传送带上，使得铸膜工作台在承托层表面注膜形成新膜，承托层带着新膜经过相转换机构后缠绕在收膜卷上。承托层的宽度规格与中空刮刀的宽度相匹配，承托层具有增强膜的结构强度，使新生成的膜更容易从传送带上脱落的效果。根据成膜需要，速度控制器可以改变成膜的速度，从而满足成膜时不同孔隙率的需要。

进一步的，所述相转换机构包括水槽和位于水槽内两侧的若干定滑轮，带有新膜的承托层一左一右的间隔缠绕在定滑轮上。时间一般为10min～20min。

进一步的，所述收膜卷连接所述智能控制中心，用于控制收卷速度。智能控制中心保证速度控制器、收膜卷的速度保持一致。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明应用领域广泛，可以进行双层或多层涂覆，双层涂覆技术可以使亲水膜更亲水，疏水膜更疏水，从而提高膜的抗污染性和通量；通过双层涂覆技术将掺杂有光催化性能的材料涂覆在膜上，形成具有分离和自清洁的双膜系统；双层涂覆技术还可以应用于将一些平面材料表面涂覆一些保护层，提高使用寿命，增加美观程度。该技术可用于任何增加原膜性能的双层膜系统或多层膜系统的制作。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的结构连接示意图；

图2是定滑轮与承托层的连接面示意图；

图3是中空刮刀的结构示意图；

图4是刮膜时的状态示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的智能一体式自动刮膜装置包括铸膜工作台1、传送机构2、相转换机构3、收膜卷4和智能控制中心5。其中，铸膜工作台1包括位于承托层6上方并排设置的两台铸膜机11和位于承托层6下方的加热板12，铸膜机11包括铸膜液存储罐111、注涂框架112和中空刮刀113，铸膜液存储罐111放置于注涂框架112的上方，中空刮刀113连接在铸膜液存储罐111下方。中空刮刀113与铸膜液存储罐111的连接处为梯形结构。铸膜液存储罐111内设有液位警报器，可以在低于设置位置时报警。传送机构2包括承托层卷21、速度控制器22和传送带23，智能控制中心5连接速度控制器22以控制速度，承托层卷21上缠绕的承托层6经过速度控制器22后覆盖在传送带23上，使得铸膜工作台1在承托层6表面注膜形成新膜，承托层6带着新膜经过相转换机构3后缠绕在收膜卷4上。承托层6的宽度规格与中空刮刀113的宽度相匹配，承托层6具有增强膜的结构强度，使新生成的膜更容易从传送带23上脱落的效果。根据成膜需要，速度控制器22可以改变成膜的速度，从而满足成膜时不同孔隙率的需要。相转换机构3包括水槽31和位于水槽31内两侧的若干定滑轮32，带有新膜的承托层6一左一右的间隔缠绕在定滑轮32上，时间一般为10min～20min，为了保证新形成的膜不被定滑轮在传送的过程中刮怀，采取用承托层面与定滑轮32接触的方式传送，如图2所示。收膜卷4连接智能控制中心5，用于控制收卷速度。智能控制中心5保证速度控制器22、收膜卷4的速度保持一致。加热板12连接智能控制中心5，用于控制温度，保证刮膜时的温度。

如图3所示，中空刮刀113包括第一刀片113a和第二刀片113b，第一刀片113a竖直放置，第二刀片113b与第一刀片113a呈锐角放置，从而内部形成上宽下窄的中空。第一刀片113a可以上下移动，第二刀片113b可以左右移动，图3(a)的两条斜线示意了第二刀片113b的两种位置，在第二刀片113b左右移动时可以调整出料量。中空刮刀113连接智能控制中心5，智能控制中心5设有调整中空刮刀113的第一刀片113a和第二刀片113b间距的间距控制器，和调整中空刮刀113头部与传送带间距离的间隙调整微米器。

该装置的工作过程为：刮膜时，首先打开系统的电源按钮，在智能控制中心5进行相关设置：加热板12的温度，传送带23的传送速度，相应的速度控制器22、收膜卷4的速度也确定；根据成膜需要，间隙调整微米器根据设定调节刮刀头距离传送带的厚度，此距离即为膜的厚度，将经过前期的混合、加热、脱泡处理后的铸膜液置于具有保温功效的铸膜液存储罐11内，如图4所示，沿着传送带运动方向，首先安装的是底层膜的铸膜液存储罐，随后安装的是第二层膜的铸膜液存储罐，C为第一层膜，B为第二层膜，以此类推。开始运行后，速度控制器22控制承托层6的传送速度，中空刮刀113根据铸膜液的粘稠度和传送带的运动速度，调整2片刮刀的闭合程度，使铸膜液在保证膜平整的情况下不至于流出太多造成浪费。形成的双膜与承托层6经过传送带23的输送，落入相转换水槽31进行相转换，运动10min～20min后，相转换完成，收膜卷4将新生成的膜收集。该系统对于双膜系统，使两层膜之间涂覆时间间隔短，减少了膜间产生杂质和气泡等的风险，工艺简单，操作简单，成本低廉，易于控制从而提高膜的性能。当承托层卷上的承托层使用完以后，系统会自动停止刮膜，并发出警报。当铸膜液罐内的铸膜液低于刻度线，系统会发出警报，人工控制添加铸膜液。此时将收膜卷4卸下来，置于清水中再一次浸泡，使新生成的膜中的溶剂、添加剂等无机溶剂置换出来，方便进行进一步处理。安装新的承托层卷与新的收膜卷后，刮膜系统可继续运作，若为3层膜系统，只需多安装一个铸膜机即可实现。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种智能一体式自动刮膜装置，其特征在于该装置包括：

铸膜工作台，用于将铸膜液注涂到承托层上形成新膜；

传送机构，用于将铸膜工作台上生成的新膜传送至相转换机构；

相转换机构，用于将传送来的新膜进行相转换；

收膜卷，用于将相转换后的新膜进行收卷；

智能控制中心，用于控制铸膜工作台的出料、传送机构的速度和收膜卷的速度；

其中，所述铸膜工作台包括位于承托层上方并排设置的若干铸膜机和位于承托层下方的加热板，所述铸膜机包括铸膜液存储罐、注涂框架和中空刮刀，铸膜液存储罐放置于注涂框架的上方，中空刮刀连接在铸膜液存储罐下方，所述中空刮刀包括第一刀片和第二刀片，所述第一刀片竖直放置，所述第二刀片与第一刀片呈锐角放置，从而内部形成上宽下窄的中空，所述中空刮刀连接所述智能控制中心，所述智能控制中心设有调整中空刮刀的第一刀片和第二刀片间距的间距控制器，和调整中空刮刀头部与传送带间距离的间隙调整微米器。

2.根据权利要求1所述的智能一体式自动刮膜装置，其特征在于：所述中空刮刀与所述铸膜液存储罐的连接处为梯形结构。

3.根据权利要求1所述的智能一体式自动刮膜装置，其特征在于：所述铸膜液存储罐内设有液位警报器。

4.根据权利要求1所述的智能一体式自动刮膜装置，其特征在于：所述加热板连接所述智能控制中心，用于控制温度。

5.根据权利要求1所述的智能一体式自动刮膜装置，其特征在于：所述传送机构包括承托层卷、速度控制器和传送带，所述智能控制中心连接所述速度控制器以控制速度，所述承托层卷上缠绕的承托层经过速度控制器后覆盖在传送带上，使得铸膜工作台在承托层表面注膜形成新膜，承托层带着新膜经过相转换机构后缠绕在收膜卷上。

6.根据权利要求1所述的智能一体式自动刮膜装置，其特征在于：所述相转换机构包括水槽和位于水槽内两侧的若干定滑轮，带有新膜的承托层一左一右的间隔缠绕在定滑轮上。

7.根据权利要求1所述的智能一体式自动刮膜装置，其特征在于：所述收膜卷连接所述智能控制中心，用于控制收卷速度。