CN110302936A - 一种超滤膜片的涂层设备以及涂层工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超滤膜片的涂层设备以及涂层工艺，涂层设备包括涂布辊、涂刀头以及与涂刀头连接的供料单元，涂刀头安装在移动调节装置上，并能够受控实现涂刀头在水平方向上往复移动以及实现涂刀头转动与水平面保持一定角度；涂布辊与涂刀头水平间隔布置，且在水平方向上所述出料口与涂布辊最外侧母线相互间隔平行布置，在竖直方向上所述出料口所处的位置略高于涂布辊最外侧母线所处的位置。与现有技术相比，采用本发明的设备及工艺方法涂层，节约了涂刀调整时间，提高了效率，减少了各种缺陷出现的几率，明显提高了成品率。

Description

一种超滤膜片的涂层设备以及涂层工艺

技术领域

本发明涉及超滤膜片加工设备技术领域，具体是一种超滤膜片的涂层设备以及涂层工艺。

背景技术

超滤是一种筛分的过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原水流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原水中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原水的净化、分离和浓缩的额目的。

目前超滤工艺已经由传统的生活水处理逐渐应用到工业中的各个领域中，比如对于石油炼制污水，目前有些公司采用隔油、调节、气浮、A/O生化和高密度沉淀等工艺处理后，一部分污水再采用砂滤和双膜法（超滤膜+反渗透膜）进行深度处理。

目前，超滤膜片涂层生产工艺与涂层设备如图1所示，涂刀在涂布辊正上方，涂刀上方为可移动透明玻璃盖板，通过调节气体节流阀控制气动隔膜泵供料，涂层时无压力，仅凭铸膜液的重力自由流出达到涂层的目的，此涂层工艺及设备存在很多不足。

1、气动隔膜泵供料很难定性定量，只能通过人工观察涂刀槽内的铸膜液多少手动控制，避免缺料或溢出。

2、铸膜液对温度要求较高，此涂刀盖板可移动，密封性差，涂刀内温度难保持且易进杂物，导致铸膜液流动性差。

3、涂刀不是全密封且铸膜液会在涂刀上有残留，残留铸膜液与空气接触时间长易固化，涂刀要每天清洗一次，铸膜液遇水易反应，杂质多，清洗麻烦，极易产生不均匀、断料等缺陷。

4、涂刀出口很难与涂布辊外圆顶切线调整处于平行位置，易产生各种厚度差异缺陷膜片。

5、涂刀在涂布辊正上方，出现意外时，关闭气动隔膜泵后，涂刀槽内铸膜液也会继续涂布，造成浪费及清洗困难。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种全新的超滤膜片的涂层设备以及涂层工艺，其能够减少缺陷、厚度不均等膜片的出现，大大提高成品率。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：

本发明之一是提供一种超滤膜片的涂层设备，包括涂布辊、涂刀头以及与涂刀头连接的供料单元，其中：

所述涂刀头由涂刀上和涂刀下相对安装构成中空的密闭空腔，所述密闭空腔的前端设有出料口、后端设有与供料单元连接的进料口；

所述涂刀头安装在移动调节装置上，并能够受控实现涂刀头在水平方向上往复移动以及实现涂刀头转动与水平面保持一定角度；

所述涂布辊与涂刀头水平间隔布置，且在水平方向上所述出料口与涂布辊最外侧母线相互间隔平行布置，在竖直方向上所述出料口所处的位置略高于涂布辊最外侧母线所处的位置。

进一步的，所述移动调节装置包括上板、下板以及粗调机构、细调机构；所述上板设置在下板上方且二者之间通过导轨滑块实现水平方向上滑动配合并能够通过细调机构锁定，所述粗调机构与下板连接并通过动作能够实现移动调节装置整体在水平方向上往复移动；所述涂刀头安装在上板上。

进一步的，所述粗调机构为并列布置的多组气缸，所述细调机构为并列布置的多组细牙螺丝。

进一步的，所述涂刀头铰接在上板上且涂刀头进料口一侧与上板之间安装有楔形垫块，使涂刀下所在平面与移动调节装置所在平面间成一定夹角。

进一步的，所述出料口与涂布辊最外侧母线在竖直方向上的高度差为1-2cm。

进一步的，所述出料口为槽型且其开口度可调节。

进一步的，所述涂刀上和涂刀下之间安装有C型垫片，所述C型垫片上分布有若干个通孔，且C型垫片的开口端位于出料口处。

进一步的，所述供料单元包括通过管线连接的储料罐、泵以及阀门，所述泵为螺杆泵。

进一步的，所述供料单元与涂刀头之间通过柔性管线连接；所述供料单元还包括安装在管线上的不锈钢网过滤器和单向过滤阀。

本发明之二是提供一种基于上述涂层设备的涂层工艺，包括如下步骤：

（1）将涂刀上、涂刀下相对布置并调节好出料口开口度之后，将二者安装为一体得到涂刀头；

（2）将组装好的涂刀头固定于移动调节装置上，在进料口侧涂刀头下方与移动调节装置之间安装垫块，让涂刀下与移动调节装置面间呈预定的夹角；

（3）在保证涂刀头角度的前提下，调整涂刀头并保证其与移动调节装置处于平行位置；

（4）调整涂布辊与涂刀头的上下位置，使涂布辊的最外侧母线与涂刀头出料口在横向上保持平行，且垂直距离要保持预定的间距；

（5）粗调移动调节装置，调节粗调涂刀头出料口与涂布辊之间距离；

（6）根据不同涂层要求，细调移动调节装置，调整确定涂刀头出料口与涂布辊之间距离，此时将涂料位置标定；

（7）将涂刀头退回，连接管线至铸膜液储料罐，启动供料泵，待铸膜液从涂刀头出料口溢出时，停止供料；

（8）启动涂布辊，将涂刀头进刀到标定的涂料位置，开启供料单元，开始涂层，涂层达到要求尺寸后，稳定控制涂布辊上无纺布移动速度以及铸膜液供料流量即可。

进一步的，所述涂层达到要求尺寸后，稳定控制V0=3.17*Q，其中V0为无纺布速度，单位为m/min，Q为铸膜液供料流量，单位为m/dm³。

本发明首先解决供料的稳定性，选择螺杆泵，采用变频器控制，达到供料稳定，可根据无纺布的速度调节供料速度，无纺布速度V0，铸膜液供料流量Q ，控制V0=3.17*Q ；其次，改变涂刀与涂布辊的相对位置，处于水平平行位置，利用水平仪调整，杜绝缺陷膜片的出现，采用密闭压力涂刀装置，实现均匀涂层，减少杂质、温度及外界水等因素的影响，且出现问题时，可立即开启气缸，退回涂刀，关闭变频器，停止螺杆泵供料。

与现有技术相比，本发明的涂层设备及涂层工艺，具有以下优点：

（1）本发明节约了涂刀调整时间，提高了效率，减少了各种缺陷出现的几率，明显提高了成品率；并且该设备投入后，操作员工操作方便简单、易学，供料连续稳定，操作人员不用长时间盯着涂刀储料槽，不均匀等各种缺陷膜片大幅减少，且降低了工人多次解决缺陷出现误操作的几率，大大节约了生产成本。

（2）本发明大大降低了涂刀洗刀的时间与频率。原涂层设备的洗刀采用全程人工清洗，时间长，工序繁琐，要求严格，易清洗不到位出现缺陷膜片隐患。本发明设备每次涂层结束后只需将涂刀出口封闭，清洗涂刀时，将密封条去掉，配洗刀溶液用循环泵自动循环清洗10分钟即可。本发明对涂刀的清洗每月一次，相比原设备的清洗频率，大大减少了人力物力的投入，降低了对涂刀的清洗过程中的损坏，减少了涂刀维护修复的频率，节约了成本。

附图说明

图1是现有涂层设备的结构示意图；

图2是本发明中涂层设备的结构状态图；

图3是本发明涂层设备中涂布辊、涂刀头及楔形垫块的结构示意图；

图4是本发明涂层设备中涂布辊、涂刀头及楔形垫块的工作状态示意图；

图5是本发明涂层设备中移动调节装置的结构示意图；

图6是本发明涂层设备中C型不锈钢垫片的结构示意图；

图7是本发明涂层设备中C型不锈钢垫片的安装示意图；

图中：1、涂布辊；2、涂刀头；3、单向过滤阀；4、不锈钢网过滤器；5、管线；6、储料罐；7、螺杆泵；8、操作台；9、超滤膜片；10、涂刀上；11、涂刀下；12、出料口；13、进料口；14、楔形垫块；15、不锈钢下板；16、不锈钢上板；17、导轨滑块；18、粗调气缸；19、细调细牙螺丝；20、C型不锈钢垫片；21、通孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图2-5所示，一种超滤膜片的涂层设备，包括涂布辊1、移动调节装置、涂刀头2以及与涂刀头3连接的供料单元，其中：

涂刀头2由涂刀上10和涂刀下11相对安装构成中空的密闭空腔，密闭空腔的前端设有出料口12、后端设有与供料单元连接的进料口13；出料口13为槽型且其开口度可调节。

移动调节装置包括不锈钢上板16、不锈钢下板15以及粗调气缸18、细调细牙螺丝19；不锈钢上板16设置在不锈钢下板15（两块）上方且二者之间通过导轨滑块17实现滑动配合（即一板设有导轨，另一板设有滑块，滑块限位安装在导轨上并能受控沿其移动），粗调气缸18（并列布置的两组）与不锈钢下板15连接并通过伸缩动作能够实现其在水平方向上往复移动，细调细牙螺丝19（四组，每侧分别并列布置两组）安装在不锈钢下板15上能够通过螺纹配合推动不锈钢上板16沿着不锈钢下板15移动，并且能够通过两侧分别设置的细调细牙螺丝19锁定不锈钢上板16在不锈钢下板15上的位置。

涂刀头2活动安装在移动调节装置的不锈钢上板16上，且涂刀头2与涂布辊1与水平间隔布置，在水平方向上出料口13与涂布辊1最外侧母线相互间隔平行布置，在竖直方向上出料口13所处的位置（位置B）略高于涂布辊1最外侧母线所处的位置（位置A），优选的，出料口13与涂布辊1最外侧母线在竖直方向上的高度差为H,H优选为1-2cm。涂刀头2进料口一侧与不锈钢上板16之间安装有楔形垫块14，使涂刀下11所在平面与移动调节装置所在平面间成夹角X⁰。

供料单元包括通过管线5连接的单向过滤阀3、不锈钢网过滤器4、储料罐6以及螺杆泵6，供料单元与涂刀头2的进料口13之间通过柔性管线连接，以便于涂刀头2的进退。

实施例2

一种超滤膜片涂层工艺，其应用实施例1中的涂层设备，具体步骤如下：

（1）将涂刀上10与涂刀下11之间加入特定厚度的C型不锈钢垫片，将上涂刀下紧固，垫片不能超出涂刀头出料口。

（2）将组装好的涂刀头2安装在移动调节装置的不锈钢上板16上，在进料口侧涂刀头下与支架之间安装加入楔形垫块14，让涂刀下11与移动调节装置平面间成一定夹角。

（3）在保证涂刀头2角度的前提下，用水平仪调整涂刀头2，保证涂刀头2与移动调节装置处于平行位置。

（4）调整涂布辊1与涂刀头2的上下位置，使涂布辊1的中心外圆切线（图4中A）与涂刀头出料口13（图4中B）在平行位置（横向），且垂直距离要保持H 间距。

（5）通过粗调气缸18调节移动调节装置，确定涂刀头进退位置，粗调涂刀头出料口13与涂布辊1之间距离（以塞尺调整）。

（6）根据不同涂层要求，通过微调细牙螺丝19，进一步调整确定涂刀头出料口13与涂布辊1之间距离（以塞尺调整）。

（7）用粗调气缸18将涂刀头2退回，连接管线以及过滤器单元至铸膜液储料罐6，启动螺杆泵7供料，待铸膜液从涂刀头出料口13溢出时，停止供料。

（8）启动涂布机（涂布辊1转动），将涂刀头2进刀到涂料位置，开启供料单元，开始涂层。开始无纺布速度V1 m/min，用微调装置使涂层达到要求尺寸，启动加速，使无纺布速度稳定在V0 m/min，并控制V0=3.17*Q，Q为铸膜液供料流量，单位为m/dm³。

采用实施例1中涂层设备以及实施例2的涂层工艺，进行试验，并与现有技术的对比，具体结构如下：

试验1:以正常生产超滤膜片3000 m/天为例，原来设备及工艺涂层与本发明设备及工艺涂层进行对比试验，结果如下表：

通过上表对比可见，本发明设备及工艺方法涂层，节约了涂刀调整时间，提高了效率，减少了各种缺陷出现的几率，明显提高了成品率。

该设备投入后，操作员工操作方便简单、易学，供料连续稳定，操作人员不用长时间盯着涂刀储料槽，不均匀等各种缺陷膜片的减少，降低了工人多次解决缺陷出现误操作的几率，大大节约了生产成本。

试验2：以涂刀的洗刀时间与洗刀频率为例，原来设备及工艺涂层与本发明设备及工艺涂层进行对比试验，结果如下表：

通过上表对比可见，本发明大大降低了涂刀洗刀的时间与频率。

原涂层设备的洗刀采用全程人工清洗，时间长，工序繁琐，要求严格，易清洗不到位出现缺陷膜片隐患。本发明设备每次涂层结束后只需将涂刀出口封闭，清洗涂刀时，将密封条去掉，配洗刀溶液用循环泵自动循环清洗10分钟即可。本发明对涂刀的清洗每月一次，相比原设备的清洗频率，大大减少了人力物力的投入，降低了对涂刀的清洗过程中的损坏，减少了涂刀维护修复的频率，节约了成本。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种超滤膜片的涂层设备，包括涂布辊、涂刀头以及与涂刀头连接的供料单元，其特征在于：

所述涂刀头由涂刀上和涂刀下相对安装构成中空的密闭空腔，所述密闭空腔的前端设有出料口、后端设有与供料单元连接的进料口；

所述涂刀头安装在移动调节装置上，并能够受控实现涂刀头在水平方向上往复移动以及实现涂刀头转动与水平面保持一定角度；

所述涂布辊与涂刀头水平间隔布置，且在水平方向上所述出料口与涂布辊最外侧母线相互间隔平行布置，在竖直方向上所述出料口所处的位置略高于涂布辊最外侧母线所处的位置。

2.根据权利要求1所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述移动调节装置包括上板、下板以及粗调机构、细调机构；所述上板设置在下板上方且二者之间通过导轨滑块实现水平方向上滑动配合并能够通过细调机构锁定，所述粗调机构与下板连接并通过动作能够实现移动调节装置整体在水平方向上往复移动，；所述涂刀头安装在上板上。

3.根据权利要求2所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述粗调机构为并列布置的多组气缸，所述细调机构为并列布置的多组细牙螺丝。

4.根据权利要求1所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述涂刀头铰接在上板上且涂刀头进料口一侧与上板之间安装有楔形垫块，使涂刀下所在平面与移动调节装置所在平面间成一定夹角。

5.根据权利要求1所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述出料口与涂布辊最外侧母线在竖直方向上的高度差为1-2cm。

6.根据权利要求1所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述涂刀上和涂刀下之间安装有C型垫片，所述C型垫片上分布有若干个通孔，且C型垫片的开口端位于出料口处。

7.根据权利要求1所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述供料单元包括通过管线连接的储料罐、泵以及阀门，所述泵为螺杆泵。

8.根据权利要求1所述的超滤膜片的涂层设备，其特征在于：所述供料单元与涂刀头之间通过柔性管线连接；所述供料单元还包括安装在管线上的不锈钢网过滤器和单向过滤阀。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述涂层设备的涂层工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将涂刀上、涂刀下相对布置并调节好出料口开口度之后，将二者安装为一体得到涂刀头；

（2）将组装好的涂刀头固定于移动调节装置上，在进料口侧涂刀头下方与移动调节装置之间安装垫块，让涂刀下与移动调节装置面间呈预定的夹角；

（3）在保证涂刀头角度的前提下，调整涂刀头并保证其与移动调节装置处于平行位置；

（4）调整涂布辊与涂刀头的上下位置，使涂布辊的最外侧母线与涂刀头出料口在横向上保持平行，且垂直距离要保持预定的间距；

（5）粗调移动调节装置，调节粗调涂刀头出料口与涂布辊之间距离；

（6）根据不同涂层要求，细调移动调节装置，调整确定涂刀头出料口与涂布辊之间距离，此时将涂料位置标定；

（7）将涂刀头退回，连接管线至铸膜液储料罐，启动供料泵，待铸膜液从涂刀头出料口溢出时，停止供料；

（8）启动涂布辊，将涂刀头进刀到标定的涂料位置，开启供料单元，开始涂层，涂层达到要求尺寸后，稳定控制涂布辊上无纺布移动速度以及铸膜液供料流量即可。

10.根据权利要求9所述的涂层工艺，其特征在于：所述涂层达到要求尺寸后，稳定控制V0=3.17*Q，其中V0为无纺布速度，单位为m/min，Q为铸膜液供料流量，单位为m/dm³。