CN108905632B - 一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，使用反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置来快速固化反渗透功能膜元件中的密封胶。反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置包括圆柱状金属槽、与金属槽相适配的圆形密封铁盖、软管、四通管件、真空泵、气泵，金属槽的内部还设置有液态介质。利用金属槽的槽底处于超声波频率的振动从而产生高温，利用高温促使固化；利用真空泵使得金属槽的内部气压低于大气压来促使固化过程中的小分子释放，然后利用气泵使得金属槽的内部气压高于大气压来进一步促使固化，环氧树脂胶的固化时间只需7～9h，固化时间短，显著提升生产效率，实施效果好。

Description

一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法

技术领域

本发明涉及一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，属于过滤技术领域。

背景技术

反渗透功能膜元件是反渗透净水机中的核心部件，反渗透功能膜元件由反渗透功能膜、纯水导流网、原水导流网绕集水管卷制而成，外围缠防水胶带固定，形成一个圆柱状的反渗透功能膜元件，防水胶带构成防水层，集水管上面设置小孔收集过滤水后从出水口排出；集水管的一端封闭，阻止进入滤层的原水进入管内，防止串水；集水管的另外一端为过滤水出水端。其中，反渗透功能膜简称反渗透膜或RO膜，RO是英文Reverse Osmosis的缩写，中文意思是反渗透。RO反渗透膜孔径小至纳米级，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

由于膜片、纯水导流网、原水导流网在卷绕的过程中为保证边缘的密封性，通常要使用环氧树脂胶粘接固定。组装完成后，需要等待环氧树脂胶固化，通常是在常温常压下固化24～36小时，固化时间长，严重制约了生产效率的提升。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，具体技术方案如下：

一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，使用反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置来快速固化反渗透功能膜元件中的密封胶。

作为上述技术方案的改进，所述反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置包括圆柱状金属槽、与金属槽相适配的圆形密封铁盖、软管、四通管件、真空泵、气泵，所述金属槽的槽底固设有多个超声波换能器，所述超声波换能器按照阵列分布在金属槽的下方；所述密封铁盖的中央设置有通孔，所述软管的尾端与通孔连通，所述软管的首端与四通管件的第一个接头连通；所述真空泵与四通管件之间设置有第一连管，所述第一连管的首端与真空泵的抽气端连通，所述第一连管的尾端与四通管件的第二个接头连通，所述第一连管上还安装有第一阀门和真空表，所述真空表位于第一阀门和四通管件之间；所述气泵与四通管件之间设置有第二连管，所述第二连管的首端与气泵的输出端连通，所述第二连管的尾端与四通管件的第三个接头连通，所述第二连管上还安装有第二阀门和气压表，所述气压表位于第二阀门和四通管件之间；所述四通管件的外部还设置有第三阀门，所述第三阀门的一端与四通管件的第四个接头连通；所述金属槽的内部还设置有液态介质。

作为上述技术方案的改进，所述液态介质为甘油，将反渗透功能膜元件放入到金属槽的内部直至甘油将所有的反渗透功能膜元件给浸没，然后盖上密封铁盖使得金属槽被密封；先关闭第二阀门和第三阀门，打开第一阀门，启动真空泵，当金属槽内部的气压降低到1000～5000Pa后关闭真空泵；然后启动超声波换能器使得超声波换能器的谐振频率为25～35kHz并在该频率下保持6～7h；之后，关闭第一阀门，打开第二阀门，启动气泵，使得金属槽内部的气压达到0.22～0.26MPa后关闭气泵，将超声波换能器的谐振频率降低至20～25kHz并在该频率下保持1～2h；最后，关闭超声波换能器，金属槽内部的甘油冷却至室温后，打开第三阀门，使得金属槽内部的气压恢复到常压，再打开密封铁盖，取出反渗透功能膜元件。

作为上述技术方案的改进，所述密封铁盖的外径与金属槽的内径之间为间隙配合，所述金属槽的内部设置有圆环状电磁铁，所述电磁铁的外侧壁与金属槽的内壁固定连接，所述密封铁盖的下方设置有挡圈，所述挡圈的上端与密封铁盖的下部固定连接，所述挡圈的外径与电磁铁的内径之间为间隙配合，所述电磁铁与密封铁盖之间设置有圆环状密封圈，所述密封圈套设在挡圈的外部。

作为上述技术方案的改进，所述密封圈包括内部为空心的弹性圈体，所述弹性圈体的内部呈同心圆设置有多个隔膜，所述隔膜与弹性圈体连接为一体，所述弹性圈体的内腔被隔膜分隔为多个相互独立的气室，所述气室中充满气体介质。

作为上述技术方案的改进，所述密封铁盖的下方设置有格栅，所述密封铁盖与格栅之间设置有多根连杆，所述连杆的上端与密封铁盖的下部固定连接，所述连杆的下端与格栅的上部固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述软管的内部设置有圆柱螺旋弹簧，所述圆柱螺旋弹簧的外径与软管的内径之间为间隙配合。

作为上述技术方案的改进，所述密封铁盖的顶部固设有多个吊耳。

本发明的有益效果：

利用金属槽的槽底处于超声波频率的振动从而产生高温，利用高温促使固化；利用真空泵使得金属槽的内部气压低于大气压来促使固化过程中的小分子释放，然后利用气泵使得金属槽的内部气压高于大气压来进一步促使固化，环氧树脂胶的固化时间只需7～9h，固化时间短，显著提升生产效率，实施效果好。

附图说明

图1为本发明所述反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置的结构示意图；

图2为本发明所述密封铁盖与金属槽之间的连接示意图；

图3为本发明所述密封圈的结构示意图；

图4为图3中A-A视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～3所示，所述反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置，包括金属槽10、与金属槽10相适配的圆形密封铁盖20、软管30、四通管件40、真空泵50、气泵60，所述金属槽10的外壁为圆柱状，所述金属槽10的内壁为圆柱状，所述金属槽10的槽底固设有多个超声波换能器11，所述超声波换能器11按照阵列分布在金属槽10的下方；所述密封铁盖20的中央设置有通孔21，所述软管30的尾端与通孔21连通，所述软管30的首端与四通管件40的第一个接头连通；所述真空泵50与四通管件40之间设置有第一连管51，所述第一连管51的首端与真空泵50的抽气端连通，所述第一连管51的尾端与四通管件40的第二个接头连通，所述第一连管51上还安装有第一阀门52和真空表53，所述真空表53位于第一阀门52和四通管件40之间；所述气泵60与四通管件40之间设置有第二连管61，所述第二连管61的首端与气泵60的输出端连通，所述第二连管61的尾端与四通管件40的第三个接头连通，所述第二连管61上还安装有第二阀门62和气压表63，所述气压表63位于第二阀门62和四通管件40之间；所述四通管件40的外部还设置有第三阀门41，所述第三阀门41的一端与四通管件40的第四个接头连通；所述金属槽10的内部还设置有液态介质70。金属槽10内部的气压小于大气压时，真空表53用来测量金属槽10内部的气压。金属槽10内部的气压大于大气压时，气压表63用来测量金属槽10内部的气压。

所述超声波换能器11能够将输入的电功率转换成机械功率(即超声波)再传递出去。所述超声波换能器11相当于“振子”。在超声波换能器11的作用下，所述金属槽10的槽底能够处于超声波频率的振动。金属槽10与超声波换能器11的结合相当于超声波清洗机。

使用反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置来快速固化反渗透功能膜元件中的密封胶的方法如下：所述液态介质70为甘油，将组装完成后的反渗透功能膜元件放入到金属槽10的内部直至甘油将所有的反渗透功能膜元件给浸没。然后盖上密封铁盖20使得金属槽10被密封。先关闭第二阀门62和第三阀门41，打开第一阀门52，启动真空泵50，真空泵50通过第一连管51、四通管件40、软管30、通孔21向金属槽10的内部抽真空，从而使得金属槽10内部的气压降低到1000～5000Pa后关闭真空泵50；然后启动超声波换能器11使得超声波换能器11的谐振频率为25～35kHz并在该频率下保持6～7h。随着超声波换能器11不断的振动，金属槽10的槽底不断的做机械振动从而产生大量的热量使得甘油的温度不断升高。经过7～8h的振动，金属槽10内部甘油的温度能够达到120～130℃。高温会促使反渗透功能膜元件内部的环氧树脂胶快速固化，固化过程中释放出溶剂、环氧树脂、固化剂中残余的小分子，而金属槽10内部的气压低，有利于溶剂、环氧树脂、固化剂中残余的小分子溢出甘油，不但能够避免固化过程中产生气泡，而且还有助于加快固化反应进程。之后，关闭第一阀门52，打开第二阀门62，启动气泵60，气泵60通过第二连管61、四通管件40、软管30、通孔21向金属槽10的内部加压，从而使得金属槽10内部的气压达到0.22～0.26MPa后关闭气泵60，将超声波换能器11的谐振频率降低至20～25kHz并在该频率下保持1～2h。金属槽10内部的高气压会使得甘油承受重压，在重压以及高温下会使得反渗透功能膜元件内部的环氧树脂胶进一步快速固化。重压的作用使得反渗透功能膜元件内部已经半固化的环氧树脂胶进一步定型，并且在甘油的重压下还能够保持反渗透功能膜元件结构的完整与致密。经过在真空环境中高温固化，然后在高气压环境下高温固化，环氧树脂胶能够快速固化，固化时间为7～9h，固化时间显著缩短。最后，关闭超声波换能器11，金属槽10内部的甘油冷却至室温后，打开第三阀门41，使得金属槽10内部的气压恢复到常压，然后再打开密封铁盖20，取出环氧树脂胶固化完成的反渗透功能膜元件。其中，甘油吸收潮气，甘油难溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油类，这使得固化过程中释放出溶剂、环氧树脂、固化剂中残余的小分子(水分子除外)不会溶于甘油，在真空环境中易被除去。而固化过程中产生的水蒸气易被甘油吸收，因此也不会滞留在环氧树脂胶中。并且，甘油不会与环氧树脂胶互溶，因此不会影响环氧树脂胶的固化。甘油无色、无臭，食用对人体无毒，甘油易被水洗除去，因此，使用甘油不会影响反渗透功能膜元件。

为方便开启、关闭密封铁盖20，同时保证密封铁盖20与金属槽10之间的密封性。进一步地，所述密封铁盖20的外径与金属槽10的内径之间为间隙配合，所述金属槽10的内部设置有圆环状电磁铁12，所述电磁铁12的外侧壁与金属槽10的内壁固定连接，所述密封铁盖20的下方设置有挡圈22，所述挡圈22的上端与密封铁盖20的下部固定连接，所述挡圈22的外径与电磁铁12的内径之间为间隙配合，所述电磁铁12与密封铁盖20之间设置有圆环状密封圈80，所述密封圈80套设在挡圈22的外部。关闭密封铁盖20的过程如下：将密封铁盖20盖进金属槽10中，所述挡圈22正好卡在电磁铁12的内圈处，密封圈80位于电磁铁12与密封铁盖20之间，电磁铁12通电产生的磁力能够吸附密封铁盖20，密封圈80被密封铁盖20挤压变形从而形成密封。打开密封铁盖20的过程如下：给电磁铁12断电，然后将密封铁盖20从金属槽10中取出，密封圈80能够随着密封铁盖20一块被取出。

进一步地，如图4所示，所述密封圈80包括内部为空心的弹性圈体81，所述弹性圈体81的内部呈同心圆设置有多个隔膜82，所述隔膜82与弹性圈体81连接为一体，所述弹性圈体81的内腔被隔膜82分隔为多个相互独立的气室83，所述气室83中充满气体介质。所述气体介质可选廉价易得的氮气。相互独立的气室83配合气体介质使得密封圈80在受到挤压力能够均匀的变形，能够保证密封铁盖20与电磁铁12之间以及挡圈22与金属槽10的内壁之间被密封圈80给密封，密封圈80的密封效果好。

进一步地，为保证所有的反渗透功能膜元件全部被甘油浸没。所述密封铁盖20的下方设置有格栅90，所述密封铁盖20与格栅90之间设置有多根连杆91，所述连杆91的上端与密封铁盖20的下部固定连接，所述连杆91的下端与格栅90的上部固定连接。在格栅90阻挡下，能够保证所有的反渗透功能膜元件全部被甘油浸没。

在抽真空的时候，为防止软管30被吸扁；进一步地，在抽真空的过程中，为保证软管30畅通；所述软管30的内部设置有圆柱螺旋弹簧31，所述圆柱螺旋弹簧31的外径与软管30的内径之间为间隙配合。在抽真空的过程中，在圆柱螺旋弹簧31的阻挡下，能够防止软管30被吸扁；同时，圆柱螺旋弹簧31不会影响软管30的使用。

进一步地，为方便吊装；所述密封铁盖20的顶部固设有多个吊耳23。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，其特征在于：使用反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置来快速固化反渗透功能膜元件中的密封胶；

所述反渗透功能膜元件密封胶快速固化装置包括圆柱状金属槽（10）、与金属槽（10）相适配的圆形密封铁盖（20）、软管（30）、四通管件（40）、真空泵（50）、气泵（60），所述金属槽（10）的槽底固设有多个超声波换能器（11），所述超声波换能器（11）按照阵列分布在金属槽（10）的下方；所述密封铁盖（20）的中央设置有通孔（21），所述软管（30）的尾端与通孔（21）连通，所述软管（30）的首端与四通管件（40）的第一个接头连通；所述真空泵（50）与四通管件（40）之间设置有第一连管（51），所述第一连管（51）的首端与真空泵（50）的抽气端连通，所述第一连管（51）的尾端与四通管件（40）的第二个接头连通，所述第一连管（51）上还安装有第一阀门（52）和真空表（53），所述真空表（53）位于第一阀门（52）和四通管件（40）之间；所述气泵（60）与四通管件（40）之间设置有第二连管（61），所述第二连管（61）的首端与气泵（60）的输出端连通，所述第二连管（61）的尾端与四通管件（40）的第三个接头连通，所述第二连管（61）上还安装有第二阀门（62）和气压表（63），所述气压表（63）位于第二阀门（62）和四通管件（40）之间；所述四通管件（40）的外部还设置有第三阀门（41），所述第三阀门（41）的一端与四通管件（40）的第四个接头连通；所述金属槽（10）的内部还设置有液态介质（70）；

所述液态介质（70）为甘油，将反渗透功能膜元件放入到金属槽（10）的内部直至甘油将所有的反渗透功能膜元件给浸没，然后盖上密封铁盖（20）使得金属槽（10）被密封；先关闭第二阀门（62）和第三阀门（41），打开第一阀门（52），启动真空泵（50），当金属槽（10）内部的气压降低到1000~5000Pa后关闭真空泵（50）；然后启动超声波换能器（11）使得超声波换能器（11）的谐振频率为25~35kHz并在该频率下保持6~7h；之后，关闭第一阀门（52），打开第二阀门（62），启动气泵（60），使得金属槽（10）内部的气压达到0.22~0.26MPa后关闭气泵（60），将超声波换能器（11）的谐振频率降低至20~25kHz并在该频率下保持1~2h；最后，关闭超声波换能器（11），金属槽（10）内部的甘油冷却至室温后，打开第三阀门（41），使得金属槽（10）内部的气压恢复到常压，再打开密封铁盖（20），取出反渗透功能膜元件。

2.根据权利要求1所述的一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，其特征在于：所述密封铁盖（20）的外径与金属槽（10）的内径之间为间隙配合，所述金属槽（10）的内部设置有圆环状电磁铁（12），所述电磁铁（12）的外侧壁与金属槽（10）的内壁固定连接，所述密封铁盖（20）的下方设置有挡圈（22），所述挡圈（22）的上端与密封铁盖（20）的下部固定连接，所述挡圈（22）的外径与电磁铁（12）的内径之间为间隙配合，所述电磁铁（12）与密封铁盖（20）之间设置有圆环状密封圈（80），所述密封圈（80）套设在挡圈（22）的外部。

3.根据权利要求2所述的一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，其特征在于：所述密封圈（80）包括内部为空心的弹性圈体（81），所述弹性圈体（81）的内部呈同心圆设置有多个隔膜（82），所述隔膜（82）与弹性圈体（81）连接为一体，所述弹性圈体（81）的内腔被隔膜（82）分隔为多个相互独立的气室（83），所述气室（83）中充满气体介质。

4.根据权利要求1所述的一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，其特征在于：所述密封铁盖（20）的下方设置有格栅（90），所述密封铁盖（20）与格栅（90）之间设置有多根连杆（91），所述连杆（91）的上端与密封铁盖（20）的下部固定连接，所述连杆（91）的下端与格栅（90）的上部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，其特征在于：所述软管（30）的内部设置有圆柱螺旋弹簧（31），所述圆柱螺旋弹簧（31）的外径与软管（30）的内径之间为间隙配合。

6.根据权利要求1所述的一种反渗透功能膜元件密封胶快速固化方法，其特征在于：所述密封铁盖（20）的顶部固设有多个吊耳（23）。

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