CN107650245A - 一种陶瓷支撑体的挤出模具 - Google Patents

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翁国先
庆天
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B28B3/26—Extrusion dies
    • B28B3/269—For multi-channeled structures, e.g. honeycomb structures

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷支撑体的挤出模具，特别是涉及一种低渗透阻力的多通道陶瓷支撑体及其挤出模具。所述的挤出模具包括模套和模芯，模芯上设有出料孔和带有导泥段的成型杆。本发明通过孔道直径大小的配合及其分布的优化，可有效降低当量壁厚，降低传质阻力，提高膜产品的通量。同时对挤出模具成型杆导泥部分及出料孔进行优化设计，可有效降低挤出成型过程中泥料受到的阻力，使得挤出的坯体更为均匀，有效提高挤出坯体的成品率。

Description

一种陶瓷支撑体的挤出模具
技术领域
本发明涉及一种陶瓷支撑体的挤出模具，主要通过优化孔道的分布降低当量壁厚，减小分离过程中的传质阻力，同时优化挤出模具的结构提高挤出坯体的成品率。
背景技术
目前，市场上的分子筛膜产品主要是单管式，为进一步提高膜组件的装填密度，中空纤维以及多通道分子筛膜产品将是今后发展的方向。多通道结构的支撑体机械强度大，同时可以制备成内膜，使得膜层得到很好的保护，非常适合工业应用。
针对陶瓷支撑体的研究目前还较少，多为直接使用传统的陶瓷膜支撑体，但是沿用传统陶瓷膜支撑体，其固有的四通道、七通道等结构，支撑体的实际当量壁厚较大，制成膜后膜产品的传质阻力仍较大。同时陶瓷支撑体其泥料配方与传统陶瓷膜支撑体不同，其在粘度、流动性、塑形等方面有其特有的特点，因此需对陶瓷支撑体及其模具进行优化设计。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种陶瓷支撑体及其挤出模具，主要通过孔道直径及分布的优化降低支撑体的传质阻力，通过挤出模具结构的优化，提高挤出坯体的成品率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种陶瓷支撑体的挤出模具，所述的模具包括模套和与模芯，所述的模芯包括底座和成型杆，所述的成型杆包括下部的支撑段、中间呈锥形的导泥段以及上部的成型段，所述成型杆的支撑段与底座相连，所述的模芯上至少设有2个不同内径大小的成型杆。
本发明技术方案中：导泥段锥形的锥度为15-80°。
本发明技术方案中：除底座与支撑杆支撑段连接部分外，其余均为镂空。
本发明技术方案中：导泥段的长度为成型段长度的1/5～2/3。
本发明技术方案中：所述挤出模具为不锈钢、陶瓷或镀有耐磨层的不锈钢材料。
本发明技术方案中：挤出模具制备得到的支撑体不同直径孔道沿纵横中心线方向对称分布。优选所述孔道间隙为0.8-1.5mm。
在一些优选的技术方案中：所述成型杆成型段的长度0.5-5mm，优选2mm；导泥段长度为成型段长度的1/2，导泥段呈锥形，锥度为30-60°。
所述的模芯上设有≥2个成型杆。
本发明的有益效果：
通过对陶瓷支撑体制备泥料的粘度、流动性、塑形等参数的具体分析，对挤出模具的结构进行优化设计，可利于挤出过程，使得挤出坯体的成品率提高30％以上。同时用两种以上不同直径的孔道进行配合排布，有利于降低总体壁厚，降低支撑体阻力。
附图说明
图1为模芯的示意图。
图2为七通道陶瓷支撑体孔道排布图。
图3为成型杆的示意图。
其中：1、成型段；2、导泥段；3、支撑段。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
一种陶瓷支撑体的挤出模具，所述的模具包括模套和与模芯，所述的模芯包括底座和成型杆，所述的成型杆包括下部的支撑段、中间呈锥形的导泥段以及上部的成型段，所述成型杆的支撑段与底座相连，所述的模芯上至少2个不同内径大小的成型杆，且所述的模芯上设有7个成型杆。
实施例1
1)如图1-3所示一种七通道陶瓷支撑体，其中小孔直径6mm，大孔直径7mm，外径25mm；2)挤出莫来石支撑体，因莫来石泥料流动性相对较差，粘度相对较大，为保证顺利挤出，成型杆成型段长度2mm，导泥段长度1mm、锥度30°。
实施例2
2)如图1-3所示一种七通道陶瓷支撑体，其中小孔直径6mm，大孔直径7mm，外径25mm；
2)挤出氧化铝支撑体，因氧化铝泥料流动性相对较好，粘度相对较小，为保证顺利挤出，成型杆成型段长度2mm，导泥段长度0.5mm、锥度60°。
对照例1
与实施例1的区别在于：七个孔道全部为6mm。
膜的传质阻力比实施例1高30％。
对照例2
与实施例1的区别在于：七个孔道全部为7mm。
孔道间隙过小，泥料挤出不畅。

Claims (10)

1.一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：所述的模具包括模套和与模芯，所述的模芯包括底座和成型杆，所述的成型杆包括下部的支撑段、中间呈锥形的导泥段以及上部的成型段，所述成型杆的支撑段与底座相连，所述的模芯上至少设有2个不同内径大小的成型杆。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：导泥段锥形的锥度为15-80°。
3.根据权利要求2所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：导泥段锥形的锥度为30-60°。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：除底座与支撑杆支撑段连接部分外，其余均为镂空。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：导泥段的长度为成型段长度的1/5～2/3。
6.根据权利要求5所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：导泥段的长度为成型段长度1/2。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：所述挤出模具为不锈钢、陶瓷或镀有耐磨层的不锈钢材料。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：挤出模具制备得到的支撑体不同直径孔道沿纵横中心线方向对称分布。
9.根据权利要求8所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：所述孔道间隙为0.8-1.5mm。
10.根据权利要求1所述的一种陶瓷支撑体的挤出模具，其特征在于：所述的模芯上设有≥2个成型杆。
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