CN109200828A

CN109200828A - 一种焊接式卷式膜卷制方法

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Publication number: CN109200828A
Application number: CN201811222964.5A
Authority: CN
Inventors: 张慧林; 吴宗策; 梁松苗
Original assignee: Time Walton Technology Co Ltd
Current assignee: Time Walton Technology Co Ltd; Vontron Membrane Technology Co Ltd
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-01-15

Abstract

本发明涉及反渗透膜技术领域，具体是一种焊接式卷式膜卷制方法。本发明包括如下步骤：(1)取进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)、过滤膜片，将进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成层叠结构；(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

Description

一种焊接式卷式膜卷制方法

技术领域

本发明涉及反渗透膜技术领域，具体是一种焊接式卷式膜卷制方法。

背景技术

分离膜分为几种类型，中空纤维、平板板框式，卷式。其中卷式膜元件以其大膜面积能够实现高产水量性能，能够实现工程上操作简易化、清洗和维护上成本较低等优势在应用上占据了较大比例，广泛应用于海水淡化、生活、工业污废水处理，乳品制作，产品浓缩以及药品提取等领域。

卷式膜为螺旋型结构，将所需材料，进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成类似“三明治”的层叠结构，通过密封胶将淡水收集网与膜片进行三边密封，形成一个“密封膜袋”，让产水得以收集并与废水相隔断。然后卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上(如图FIG.1)。传统做法是待密封胶固化完毕后，切割掉两端多余材料，进行尺寸定型(如图FIG.2)，完成承压端盖的安装，使用胶水密封，需要经过涂胶、胶水固化，切割定型等工序，胶水密封存在以下问题：

1.固化时间长，通常需要4个小时以上；

2.所需材料有风险，通常采用的密封胶如混入未反应单体，会造成污染，对涉水产品危害严重；

3.胶水密封密封尺寸偏大，虽然现在采用的涂胶技术提高很多，但胶水延展形成的密封尺寸仍然较宽，过宽的密封尺寸会影响分离膜片的有效面积，降低了膜片使用率，影响分离膜元件的性能；

4.胶水密封是使用流动的胶水粘接材料，卷式分离膜在卷制过程中，胶水容易受到外界因素如温湿度，气压及外力干扰，导致混入气体或胶线固化过程中形态变形，引起气孔，导致膜元件成品率受影响，而且这个合格情况需要胶水固化后才能发现，质量反馈周期长。

5.在处理一些大尺寸膜元件根部(膜片与中心管接触位置)泄漏问题时，常额外增加根部胶量以提高此处密封性，但增加胶水使用量会导致污染量增加，胶水占用面积增加、有效膜面积降低的问题。

因此，目前也存在使用焊接方式密封膜片的想法，但存在以下技术难点，导致无法将焊接应用在卷式膜密封方面：

1.对于卷式膜元件未能使用热焊方式，只能进行平板膜的焊接，相对技术难度低，但卷式膜是上下两页膜片加中间过滤网密封在一起，由于卷式分离膜螺旋收卷的特性，膜卷内、外层膜页长度是不一样的，这使得不能提前焊接再收卷；

2.普通焊接为满足焊接需求，通常焊头长度和焊接边长度一样长，导致设备整体尺寸较大；

3.普通焊接膜片有效区域裸露在外，与机器接触容易产生擦伤；

4.普通焊接时膜片与中心管两种材质界面的融合性较差，易发生泄漏问题。

因此，寻找一种无需使用胶水，密封即时完成，膜片利用率较高，可以保持高效生产，并且固化时间极短的卷式膜卷制方法是当务之急。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种焊接式卷式膜卷制方法的制备方法。

一种焊接式卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

(1)取进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)、过滤膜片，将进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成层叠结构；

(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，然后在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

优选的，所述进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)、过滤膜片分别是一层进水隔网(浓网)、一层淡水收集网(淡网)、两层过滤膜片。进一步优选的，所述将进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成层叠结构，是按照过滤膜片、进水隔网(浓网)、过滤膜片、淡水收集网(淡网)。再进一步优选的，所述卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，是将过滤膜片一侧紧贴布满纯水收集孔眼的中心管进行卷绕。

优选的，所述焊接，是即时焊接。即时焊接的固化时间极短，速度较快。

优选的，所述焊接，是小段焊接。进一步优选的，所述小段焊接，是焊接长度短，通过高频次、连续焊接方式使每个“焊接段”连在一起，这样所需焊头尺寸就很小，设备尺寸小。小段焊接时所需焊头尺寸就很小，设备尺寸小，还可以防止上下膜页长短不一致可能导致的滑移。

优选的，所述焊接，是用超声波进行焊接。超声波焊接的焊接速度快，焊接强度高、密封性好。

优选的，还包括步骤(3)，切割掉两端多余材料后进行承压端盖的安装。安装承压端盖可以提高膜卷强度，增加耐压性。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：

本发明包括如下步骤：(1)取进水隔网(浓网)、淡水收集网 (淡网)、过滤膜片，将进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成层叠结构；(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

1.本发明采用即时焊接方式，固化时间极短；

2.本发明使用焊接方式替代传统的胶粘方式，焊接中不引入额外物质，故不会有污染源产生，对分离膜的污染风险大为降低；

3.本发明使用焊接方式替代传统的胶粘方式，可以实现低于胶水密封几倍的焊接宽度，而达到同样甚至更高的密封强度；

4.本发明采用即时焊接方式，不加入其它材料，受环境影响小，质量问题能即时发现，并可及时修正，密封影响因素单一，能很快进行解决；

5.本发明在线焊接膜页收卷过程中即完成定型，解决了膜卷上下页长度差的问题；

6.本发明将膜片预先卷曲，采用小段焊接方式，即焊接长度短，通过高频次、连续焊接方式使每个“焊接段”连在一起，这样所需焊头尺寸就很小，设备尺寸小；

7.本发明采用热焊或超声波等方式将膜片与淡水收集网焊接密封，省却了密封胶这一材料和涂胶、固化这一过程，无需原密封胶工艺所需的长时间固化，提高了卷制效率；使得膜卷卷制不再需要胶水密封，减少胶水涂覆工序，整个膜卷更加环保；

8.本发明使用焊接方式替代传统的胶粘方式，焊接宽度窄，所需切割的废料大大降低，提高了材料的利用率，减少了固废丢弃物量。

综上所述，本发明的方法不会出现胶水长期使用老化带来的密封效果下降的风险；所需切割的废料大大降低，提高了材料的利用率，减少了固废丢弃物量；无需原密封胶工艺所需的长时间固化，提高了卷制效率；使得膜卷卷制不再需要胶水密封，减少胶水涂覆工序，整个膜卷更加环保，因此，本发明的方法具有很大的应用前景和经济效益。

附图说明

图1是使用密封胶的现有技术的方法示意图；

图2是本发明的方法示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种焊接式卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

(1)取一层进水隔网(浓网)、一层淡水收集网(淡网)、两层过滤膜片，按照过滤膜片、进水隔网(浓网)、过滤膜片、淡水收集网(淡网)的顺序将进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成层叠结构；

(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，将过滤膜片一侧紧贴布满纯水收集孔眼的中心管，然后逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封即时焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

所述焊接，是用高温进行焊接。

实施例2

一种焊接式卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，将过滤膜片一侧紧贴布满纯水收集孔眼的中心管，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，然后逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封即时小段焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

所述焊接，是小段焊接，具体是焊接长度短，通过高频次、连续的高温焊接方式使每个“焊接段”连在一起。

实施例3

一种焊接式卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，将过滤膜片一侧紧贴布满纯水收集孔眼的中心管，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，然后逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封即时焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

所述焊接，是用超声波进行焊接。

实施例4

一种焊接式卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

所述焊接，是热熔焊接。

实施例5

一种焊接式卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，将过滤膜片一侧紧贴布满纯水收集孔眼的中心管，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，然后逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封即时焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型；

(3)进行承压端盖的安装，进行进一步定型。

所述焊接，是用高温进行焊接。

对比例1

一种卷式膜卷制方法，包括如下步骤：

(2)通过密封胶将淡水收集网与膜片进行三边密封，形成一个“密封膜袋”，让产水得以收集并与废水相隔断。然后卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上

(3)待密封胶固化完毕后，切割掉两端多余材料，进行尺寸定型。

用实施例1-5、对比例1的方法制作卷式膜，并测定成品的有效膜面积占原料面积的比例，成品使用期限，加工所需时间，并进行对比。

	有效膜面积占原料面积的比例(％)	加工所需时间(h)
			实施例1	94.7％	1
实施例2	94.5％	1
			实施例3	94.6％	1
实施例4	94.5％	1
			实施例5	94.7％	1
对比例1	81.6％	8

综上所述，通过本发明的方法制备卷式膜，可以提升成品的有效膜面积占原料面积的比例，减少切割的废料，提高了材料的利用率，提升了成品使用期限，加快了加工速度，减少了加工所需时间。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(2)使形成层叠结构的材料预先卷曲，逐步卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，首先将膜片在高温或高频焊头，短时高压条件下熔于中心管上，在卷绕过程中将淡水收集网与膜片进行三边密封焊接，一边焊接一边将膜页收卷，在焊接及收卷过程中进行定型。

2.根据权利要求1所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)、过滤膜片分别是一层进水隔网(浓网)、一层淡水收集网(淡网)、两层过滤膜片。

3.根据权利要求2所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述将进水隔网(浓网)、淡水收集网(淡网)分别插入过滤膜片中，形成层叠结构，是按照过滤膜片、进水隔网(浓网)、过滤膜片、淡水收集网(淡网)。

4.根据权利要求3所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述卷绕到布满纯水收集孔眼的中心管上，是将过滤膜片一侧紧贴布满纯水收集孔眼的中心管进行卷绕。

5.根据权利要求1所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述焊接，是即时焊接。

6.根据权利要求1所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述焊接，是小段焊接。

7.根据权利要求6所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述小段焊接，是焊接长度短，通过高频次、连续焊接方式使每个“焊接段”连在一起。

8.根据权利要求1所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，所述焊接，是用超声波进行焊接。

9.根据权利要求1所述的焊接式卷式膜卷制方法，其特征在于，还包括步骤(3)，切割掉两端多余材料后进行承压端盖的安装。