CN108395270A - 一种高效平板陶瓷膜的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效平板陶瓷膜的制作工艺。本发明混合过程中：首先将造孔剂、分散剂、增塑剂均匀混合形成混合剂，然后将所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂混合均匀；在上述混合过程中，混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂放入混合釜中进行混合，所述混合釜上面设有三个进料口，分别供所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂进入混合釜中，三个进料口包括中间进料口、以及分布在所述中间进料口两侧的倾斜设置的侧进料口，所述粘结剂通过中间进料口进入，所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料从两侧的侧进料口进入，使得所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料以一定的压力和所述粘合剂混合。本发明提供一种工艺简单、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。
Description
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：
1）制作平板陶瓷膜支撑体；
2）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1）包括以下几个步骤：
11）按重量份计将85~95份氧化铝陶瓷骨料、4~6份造孔剂、3~5份分散剂、5~12份粘接剂和1~3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；
首先将造孔剂、分散剂、增塑剂均匀混合形成混合剂，然后将所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂混合均匀；
在上述混合过程中，混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂放入混合釜中进行混合，所述混合釜上面设有三个进料口，分别供所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂进入混合釜中，三个进料口包括中间进料口、以及分布在所述中间进料口两侧的倾斜设置的侧进料口，所述粘结剂通过中间进料口进入，所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料从两侧的侧进料口进入，使得所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料以一定的压力和所述粘合剂混合；
12）将泥料进行干燥处理得到胚料；
干燥过程在干燥炉内进行，上部设置有出气孔，下部设置有进气孔，下部通入密度小于干燥过程中因蒸发产生的气体的密度；
13）将胚料在1000~1700℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体；
所述2）包括以下几个步骤：
21）配制浸渍液，并进行真空浸渍涂膜；
22）膜干燥；
23）膜烧结，得到高效平板陶瓷膜。
所述的步骤 11）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 12）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：保持90 ~100℃干燥1~2.5个小时，然后匀速降低至40℃。
所述的步骤 21）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、活性成分按比例配成浸渍液；
步骤21）中，先采用喷射的方式将浸渍液喷射到所述平板陶瓷膜支撑体的表面，然后将所述平板陶瓷膜支撑体放入浸渍液中进行浸渍，使浸渍液均匀附着在所述平板陶瓷膜支撑体的表面。
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 22）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23）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。
本发明的优点是：（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
实施例一：
一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，包括以下几个步骤：
1）制作平板陶瓷膜支撑体；
2）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1）包括以下几个步骤：
11）按重量份计将92份氧化铝陶瓷骨料、4.8份造孔剂、5份分散剂、9份粘接剂和1~3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；
首先将造孔剂、分散剂、增塑剂均匀混合形成混合剂，然后将所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂混合均匀；
在上述混合过程中，混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂放入混合釜中进行混合，所述混合釜上面设有三个进料口，分别供所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂进入混合釜中，三个进料口包括中间进料口、以及分布在所述中间进料口两侧的倾斜设置的侧进料口，所述粘结剂通过中间进料口进入，所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料从两侧的侧进料口进入，使得所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料以一定的压力和所述粘合剂混合；
12）将泥料进行干燥处理得到胚料；
干燥过程在干燥炉内进行，上部设置有出气孔，下部设置有进气孔，下部通入密度小于干燥过程中因蒸发产生的气体的密度；
13）将胚料在1550℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体；
所述2）包括以下几个步骤：
21）配制浸渍液，并进行真空浸渍涂膜；
22）膜干燥；
23）膜烧结，得到高效平板陶瓷膜。
所述的步骤 11）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 12）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：保持90 ~100℃干燥2个小时，然后匀速降低至40℃。
所述的步骤 21）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、活性成分按比例配成浸渍液；
步骤21）中，先采用喷射的方式将浸渍液喷射到所述平板陶瓷膜支撑体的表面，然后将所述平板陶瓷膜支撑体放入浸渍液中进行浸渍，使浸渍液均匀附着在所述平板陶瓷膜支撑体的表面。
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 22）中，将涂膜后的平板陶瓷膜支撑体在48℃下干燥7小时；在步骤23）中，将干燥后的平板陶瓷膜支撑体在1420℃下进行真空烧结得到高效平板陶瓷膜。
实施例二：
一种高效平板陶瓷膜的制作工艺，包括以下几个步骤：
1）制作平板陶瓷膜支撑体；
2）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1）包括以下几个步骤：
11）按重量份计将88份氧化铝陶瓷骨料、5份造孔剂、4.8份分散剂、12份粘接剂和1~3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；
首先将造孔剂、分散剂、增塑剂均匀混合形成混合剂，然后将所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂混合均匀；
在上述混合过程中，混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂放入混合釜中进行混合，所述混合釜上面设有三个进料口，分别供所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂进入混合釜中，三个进料口包括中间进料口、以及分布在所述中间进料口两侧的倾斜设置的侧进料口，所述粘结剂通过中间进料口进入，所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料从两侧的侧进料口进入，使得所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料以一定的压力和所述粘合剂混合；
12）将泥料进行干燥处理得到胚料；
干燥过程在干燥炉内进行，上部设置有出气孔，下部设置有进气孔，下部通入密度小于干燥过程中因蒸发产生的气体的密度；
13）将胚料在1300℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体；
所述2）包括以下几个步骤：
21）配制浸渍液，并进行真空浸渍涂膜；
22）膜干燥；
23）膜烧结，得到高效平板陶瓷膜。
所述的步骤 11）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 12）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：保持90 ~100℃干燥2.5个小时，然后匀速降低至40℃。
所述的步骤 21）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、活性成分按比例配成浸渍液；
步骤21）中，先采用喷射的方式将浸渍液喷射到所述平板陶瓷膜支撑体的表面，然后将所述平板陶瓷膜支撑体放入浸渍液中进行浸渍，使浸渍液均匀附着在所述平板陶瓷膜支撑体的表面。
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 22）中，将涂膜后的平板陶瓷膜支撑体在45℃下干燥8小时；在步骤23）中，将干燥后的平板陶瓷膜支撑体在1600℃下进行真空烧结得到高效平板陶瓷膜。
Claims (7)
1.一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：
1）制作平板陶瓷膜支撑体；
2）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1）包括以下几个步骤：
11）按重量份计将85~95份氧化铝陶瓷骨料、4~6份造孔剂、3~5份分散剂、5~12份粘接剂和1~3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；
首先将造孔剂、分散剂、增塑剂均匀混合形成混合剂，然后将所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂混合均匀；
在上述混合过程中，混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂放入混合釜中进行混合，所述混合釜上面设有三个进料口，分别供所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料和粘结剂进入混合釜中，三个进料口包括中间进料口、以及分布在所述中间进料口两侧的倾斜设置的侧进料口，所述粘结剂通过中间进料口进入，所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料从两侧的侧进料口进入，使得所述混合剂、氧化铝陶瓷骨料以一定的压力和所述粘合剂混合；
12）将泥料进行干燥处理得到胚料；
干燥过程在干燥炉内进行，上部设置有出气孔，下部设置有进气孔，下部通入密度小于干燥过程中因蒸发产生的气体的密度；
13）将胚料在1000~1700℃下进行真空烧结得到平板陶瓷膜支撑体；
所述2）包括以下几个步骤：
21）配制浸渍液，并进行真空浸渍涂膜；
22）膜干燥；
23）膜烧结，得到高效平板陶瓷膜。
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11）中，将得到的泥料挤压在模具中，再进行干燥处理。
3.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12）中，将泥料放置在40~100℃的干燥箱中干燥1~10个小时。
4.根据权利要求3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：保持90 ~100℃干燥1~2.5个小时，然后匀速降低至40℃。
5.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21）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、活性成分按比例配成浸渍液；
步骤21）中，先采用喷射的方式将浸渍液喷射到所述平板陶瓷膜支撑体的表面，然后将所述平板陶瓷膜支撑体放入浸渍液中进行浸渍，使浸渍液均匀附着在所述平板陶瓷膜支撑体的表面。
6.根据权利要求5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。
7.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22）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23）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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|---|---|---|---|
| CN201810156667.9A CN108395270A (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种高效平板陶瓷膜的制作工艺 |
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| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109224880A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-18 | 上海科琅膜科技有限公司 | 一种纳滤管式陶瓷膜的制备方法 |
| CN109704804A (zh) * | 2019-02-15 | 2019-05-03 | 江苏埃梯恩膜过滤技术有限公司 | 一种液体介质的过滤单元及其生产工艺 |
| CN116283347A (zh) * | 2023-03-24 | 2023-06-23 | 深圳市吉迩技术有限公司 | 一种多孔陶瓷的制备方法、多孔陶瓷及雾化芯 |
-
2018
- 2018-02-24 CN CN201810156667.9A patent/CN108395270A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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