CN110613982B - 过滤组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及过滤组件领域，公开了一种过滤组件及其制备方法。所述过滤组件包括具有微米孔道的多孔基体和位于孔道内的不粘涂层；所述制备方法包括：将不粘涂料负载在所述多孔基体上，然后进行离心处理和可选的通入气流，使所述不粘涂料在孔道内部均匀涂覆，所述离心处理的速度为1000‑10000rpm，所述气流的速度为0.1‑0.5m/s。本发明的方法通过离心诱导或离心‑气流共同诱导不粘涂料在多孔基体的微孔孔道内流动，提高了不粘涂料在多孔孔道内分布的均匀程度，所制备的过滤组件作为费托合成反应器安装的过滤器，能提高反应器的运行寿命。

Description

过滤组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及过滤组件领域，具体涉及一种过滤组件的制备方法，以及由该方法制得的过滤组件。
背景技术
国内费托合成装置产能已达560万吨/年，潜在产能将达到2000万吨/年。现有浆态床费托合成装置大多采用金属材质内过滤器将催化剂与液蜡进行分离。由于催化剂为精细固体颗粒，加上在流动过程中易破碎产生细粉，容易造成过滤器堵塞，导致被迫紧急停车，造成生产成本大幅增加。若能通过技术改造，将现有过滤器的表面涂覆成不沾且自润滑表面，则可降低催化剂颗粒在过滤器内外表面聚集的风险，改善过滤效果并延长过滤器的使用寿命。
CN1608174A、DE4239391C2和CN101253004A均公开了含氟聚合物涂覆在氧化物陶瓷层的涂布方法，该氧化物陶瓷层由具有薄阻挡层作为朝向金属的边界层的金属形成，该方法主要是将含氟聚合物颗粒在适当的溶剂中承受适合浸渍系统的变化的压力条件，通过建立真空和解除真空的方式实现含氟聚合物颗粒进入氧化物陶瓷层的微细分支。该方法通常用于非通透性的微孔的涂覆，起到提高表面化学、热和电的稳定性作用，但不适用于涂覆金属粉末烧结、陶瓷粉末烧结等具有通透性微孔的过滤组件。
CN1327964A公开了一种铝熔体净化复合过滤器表面涂覆工艺，包括：将过滤器预热到650-700℃，然后浸入到熔融的万能熔剂(KCl：NaCl＝1：1)中，静置5分钟取出并自然冷却，去除过滤器中多余的涂层材料，可得1-100μm过滤器内表面涂层，用于铝熔体的净化。该工艺可用于大孔径多孔材料的浸涂，但对微尺度孔径材料并不适用，无法保证涂层的均匀性。
CN103205142A公开了一种有机改性陶瓷不粘涂层及涂覆方法，改善了现有陶瓷不粘涂层附着力差和韧性差的问题，涂覆方法采用常用的喷涂方法，不适用于金属丝网编织烧结、粉末烧结等多孔材质的涂覆。
CN105727627A涉及一种多孔材料及其制备方法，通过喷涂或者浸渍的方法，在基体的孔隙表面负载热塑性树脂涂层和固体颗粒，形成复合涂层，该方法显著增加了复合涂层的比表面积且形成二次空隙，主要用于空气净化。该方法涂覆后形成的孔径不均匀，不易控制孔隙的孔径，同时在高温下容易脱落。
综上可见，现有的过滤组件涂覆技术中，均无法对具有丰富不规微尺度孔道的过滤组件进行有效涂覆，因此，有必要开发新的涂覆技术来提高涂料在孔道内部涂覆的均匀性，来提高多孔过滤组件的寿命或应用领域。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，从而提供一种新的过滤组件的制备方法，以及由该方法制备得到的过滤组件。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种过滤组件的制备方法，该过滤组件包括：具有微米孔道的多孔基体和位于孔道内的不粘涂层；其中，所述制备方法包括：将不粘涂料负载在所述多孔基体上，然后进行离心处理和可选的通入气流，使所述不粘涂料在孔道内部均匀涂覆，所述离心转速为1000-10000rpm，所述气流的速度为0.1-0.5m/s。
根据本发明的第二方面，本发明提供了由所述制备方法制得的过滤组件。
本发明的方法通过离心诱导或离心-气流共同诱导不粘涂料在多孔基体的微孔孔道内流动，提高了不粘涂料在多孔孔道内分布的均匀程度，从而在多孔基体孔道内形成不粘涂层。所制备的过滤组件具有较高的时通量，按照一种实施方式，所述过滤组件作为费托合成反应器安装的过滤器，使金属催化剂颗粒不易在过滤器表面停留或者停留形成滤饼之后，反吹容易吹掉，即降低了催化剂在过滤器表面结块堵塞的风险，提高了反应器的运行寿命，同时具有不粘涂层的表面对于流体的流动阻力小，可达到减阻、防粘，提高过滤效率的效果。
附图说明
图1是本发明的一种实施方式中的涂覆过程离心诱导示意图。
图2是实施例3制备的滤芯过滤催化剂后形成的滤饼分布图。
附图标记说明
1：滤芯；2：卡套；3：旋转盘；4：中空旋转轴；5：气体。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种过滤组件的制备方法，该过滤组件包括具有微米孔道的多孔基体和位于孔道内的不粘涂层；其中，所述制备方法包括：将不粘涂料负载在所述多孔基体上，然后进行离心处理和可选的通入气流，使所述不粘涂料在孔道内部均匀涂覆，所述离心处理的速度为1000-10000rpm，所述气流的速度为0.1-0.5m/s。
本发明中，所述均匀涂覆是指在孔道内形成的不粘涂层的厚度基本一致。
本发明中，所述不粘涂料可以选自在多孔基体表面上能形成含氟树脂涂层的含氟聚合物溶液或乳液。为了提高涂层对所述多孔基体的粘结性，优选所述不粘涂料包括底漆和面漆。
优选地，以底漆的干重为基准，所述底漆包含：40-80重量％的氟树脂，5-30重量％的粘合剂树脂，5-30重量％的颜填料，1-10重量％的纳米二氧化硅。
更优选地，以底漆的干重为基准，所述底漆中，所述氟树脂的含量为60-80重量％，所述粘合剂树脂的含量为10-25重量％，所述颜填料的含量为5-20重量％，纳米二氧化硅的含量为5-10重量％。
优选地，以面漆的干重为基准，所述面漆包含：80-100重量％的氟树脂，0-10重量％的颜填料，0-10重量％的纳米二氧化硅。
更优选地，以面漆的干重为基准，所述面漆中，所述氟树脂的含量为80-95重量％，所述颜填料的含量为1-8重量％，所述纳米二氧化硅的含量为1-8重量％。
本发明中，所述粘合剂树脂能提高涂层与基材之间的粘附力。为了进一步提高涂层的耐高温性能，优选情况下，所述粘合剂树脂选自聚醚砜树脂(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚酰亚胺树脂(PI)中的一种或两种以上。
更优选地，所述粘合剂树脂选自PAI、PEEK和PPS中的至少一种。
本发明中，所述氟树脂是指含氟聚合物，可以是现有氟树脂涂料中常用的氟树脂，通常地，所述面漆和底漆中，所述氟树脂可以相同或不同，分别可以选自聚四氟乙烯(PTEF)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)中的一种或两种以上。
优选地，所述氟树脂选自PTEF和/或PFA。
本发明中，所述颜填料为所述不粘涂层提供了耐高温耐腐蚀性能，通常选自具有耐高温和耐腐蚀性能的无机物。所述面漆和底漆中，所述颜填料可以相同或不同，各自优选选自钴绿、二硫化钼、石墨、绢云母和铜铬黑中的一种或两种以上。
本领域技术人员应当理解的是，本发明中，“干重”是指底漆、面漆中不包含溶剂的其它剩余组分的总重量。此外，以面漆、底漆各自的总重量为基准，所述面漆、底漆中，溶剂的含量分别可以为30-90重量％，优选为40-60重量％。
本发明中，所述溶剂优选包含水和有机溶剂，所述有机溶剂可根据组分中的树脂总类进行选择，以使所述树脂组分溶解或分散形成乳液为准，一般地，所述有机溶剂可选自有机胺和/或有机醇，其中，所述有机胺的非限制性实例包括N-甲基吡咯烷酮、三乙醇胺等；所述有机醇的非限制性实例包括丙二醇、甘油、糠醇等。
所述溶剂中，水与有机溶剂的质量比可以为1：0.05-1，优选为1：0.05-0.5。
本发明适用于对任何具有微米级尺寸孔道的多孔基体进行涂覆制备所述过滤组件，因此对所述多孔基体的种类没有特别的限定。例如所述多孔基体可以选自金属粉末烧结滤芯、金属丝网编织滤芯、陶瓷粉末烧结滤芯、超滤膜或中空纤维膜。
优选地，所述多孔基体选自金属粉末烧结滤芯、金属丝网编织滤芯或陶瓷粉末烧结滤芯。
进一步优选地，所述多孔基体选自金属粉末烧结滤芯或金属丝网编织滤芯，所述方法还包括：在进行负载前，将所述多孔基体的表面依次进行碱洗和水洗，以除去金属表面的油污和杂质。另外，为了提高涂层在滤芯表面的附着力，还可以对金属表面进行砂化处理。
在本发明中，所述金属粉末烧结滤芯、金属丝网编织滤芯或陶瓷粉末烧结滤芯可以为费托合成浆态床反应器内过滤器的常规选择，其平均孔径一般为20-40μm。
在本发明中，通过将涂覆有不粘涂料的多孔基体安装在离心装置上进行所述离心处理。本领域技术人员应当理解的是，待涂覆的滤芯包括滤液管，滤液管的柱体被金属或陶瓷材质形成的多孔介质包围，所述滤液管的一端及该部分的多孔介质被密封，另一端(伸出部分)固定在离心装置上。此外，由于超滤膜、中空纤维膜尺寸较小，为了便于制备过滤组件，通常是将两者分别组装成相应的超滤膜筒体组件、中空纤维膜筒体组件(与滤芯一样，一端密)后再进行涂覆、离心处理等操作。
本发明中，所述离心装置具体可根据多孔基体的规格进行选择。按照一种实施方式，所述离心装置为均胶机。在实施所述离心处理时，所述均胶机需通过改造以实现对滤芯的固定，具体地，如图1所示，滤芯1通过卡套2与均胶机的中空旋转平台固定，所述中空旋转平台包括中空旋转轴4以及套接在该旋转轴上的旋转盘3，所述中空旋转轴4的一端与滤芯过滤管的伸出部分通过卡套2连接实现固定，固定后的滤芯1垂直于旋转盘，通过中空旋转轴的转动，实现对负载有不粘涂料的滤芯1的离心处理。另外，所述气流通过向所述中空旋转轴4中通入气体5形成。本发明对通入的气体5没有特别限定，只要能形成气流且不会与不粘涂料发生反应即可，例如可以为空气或氮气。
本发明对所述负载的方法没有特别地限定，例如，所述负载可以选自滴涂法和/或浸渍法。具体地，可将所述不粘涂料滴到多孔基体上或将多孔基体浸渍到所述不粘涂料中。当采用所述滴加法时，优选包括以下步骤：用滴管吸取涂料(底漆、面漆)并均匀滴加到滤芯的表面，待涂料渗透到样品内部后，从滤液管处滴加涂料，涂料沿着滤液管向下流进滤芯内，此时用吸管或洗耳球向滤液管内反复吹吸(即沿着滤液管的轴向挤捏)，使得滤芯内外部的涂料连通，保证涂料充满整个滤芯微孔通道。另外，对于表面张力较大的不粘涂料，可采用真空浸润的方式来提高涂料与基体的接触面积，所述真空浸润的方式为本领域所熟知，本发明不再赘述。
本发明中，所述负载的时间优选以使所述多孔基体饱和为准。饱和的判断标准是：在所述多孔基体上施用涂料后，涂料被基体吸收后一段时间后出现表面逾渗现象。在本发明中，通常用所述不粘涂料将多孔基体浸渍5min以上，便可达到饱和。
在一种优选的实施方式中，所述不粘涂料包括所述底漆和面漆，所述制备方法包括以下两个阶段：
第一阶段：将所述底漆负载在所述多孔基体上，然后进行第一离心处理和可选的通入气流，使所述底漆在孔道内部均匀涂覆，再进行第一烧结，得到涂覆有底漆的多孔基体；
第二阶段：将所述面漆负载在所述涂覆有底漆的多孔基体上，然后进行第二离心处理和可选的通入气流，使所述面漆在孔道内部均匀涂覆，再进行第二烧结。
本发明中，为了进一步避免不粘涂料在离心处理过程中出现的膜厚度过小或干裂现象，优选情况下，所述第一离心处理、第二离心处理的速度分别为1500-5000rpm；离心时间分别为1-20min，优选为2-8min。以上两个阶段中，在通入气流的情况下，气流的速度优选分别为0.1-0.3m/s。
本发明中，所述第一烧结能起到干燥所述底漆并使底漆与基体表面发生化学反应的作用，第二烧结能起到干燥涂层并使底漆和面漆之间发生反应的作用，从而提高整个不粘涂层对基体表面的粘附性。具体地，所述第一烧结的条件包括：温度为100-190℃，优选为150-180℃，时间为5-15min。所述第二烧结的条件包括：温度为200-400℃，优选为300-400℃，更优选为350-390℃，时间为5-15min。
另外，本发明旨在提供一种能够提高不粘涂料在具有微孔孔道的多孔基体中均匀分布的涂覆方法，因此，本发明还可根据过滤组件的具体应用，向所述基体的内外表面涂覆一层或多层相同或不同的不粘涂料，并根据所述不粘涂料的性质，调整涂料浓度、离心转速、涂覆次数以及气体流动速度来控制涂层的厚度和分布，以提高多孔基体的耐高温、耐磨、耐化学腐蚀性能等。
根据本发明的第二方面，本发明提供了由所述制备方法制得的过滤组件。本发明的方法通过离心或离心-气流共同诱导促进涂料在多孔基体的微米孔道内均匀涂覆，因此，所述过滤组件具有均匀分布的不粘涂层表面。
按照一种优选的实施方式，所述过滤组件的多孔基体为金属烧结滤芯，其中，所述不粘涂层的厚度≤20μm，表面能≤18.9mN/m，静摩擦系数≤0.05。另外，所述过滤组件以DSC进行热分析：260-270℃保持48小时，重量基本没有损失；将所述过滤组件在260-270℃的热油中保持8小时，重量也没有损失，说明所述过滤组件的具有优异的耐热性能。所述过滤组件可安装在低温费托合成反应器中使用，降低催化剂颗粒在过滤器内外表面聚集的风险，继而改善过滤效果，延长过滤器的使用寿命。
本发明中，涂层厚度为涂覆前滤芯的平均孔径与涂覆后平均孔径之差除以2计算得到，平均孔径通过孔径分析仪测得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，金属粉末烧结滤芯均为不锈钢材质，规格为ф20mm×45mm，滤芯壁厚为2mm；
碱液为2重量％的NaOH水溶液；
孔径测试：采用孔径分析仪对涂覆前后滤芯的平均孔径、孔径分布进行测试；
表面能测试：按照座滴法采用DSA100全自动接触角测量仪测得；
水在涂层上接触角测试方法为：按照座滴法采用DSA100全自动接触角测量仪测得；
摩擦系数测试：采用UMT-3高温摩擦磨损试验机(线性往复式)测得，行程为3mm，频率1Hz，Fz＝-100g。
时通量测试：采用液液驱替法孔径分析仪，对涂覆前后滤芯的水通量进行测试，记录恒定压差条件(△P＝0.01MPa)下单位时间内流经滤芯的流量Q，用Q除以滤芯的孔道截面积A，得到时通量；
过滤器堵塞试验具体采用油浆冷模过滤实验实施：在直径为150mm，高2m的浆态床冷模试验装置上测量过滤器的堵塞情况。采用催化剂为2.5重量％的液蜡体系，空气从反应器底部进入，气速为0.1-0.2m/s；将对比例1和实施例1-5涂覆后的滤芯安装在距离反应器底部1.2m的位置，用真空抽负压的方式使得液蜡通过过滤器流出，催化剂在过滤器表面形成滤饼。通过观察滤饼及过滤时间表征过滤器堵塞情况。
以下实施例1-2中，
含氟聚合物涂料A为底漆，配方为：
溶剂100重量份(由重量比为1：0.2的水和N-甲基吡咯烷酮组成)；
聚四氟乙烯70重量份，PFA 10重量份，钴绿8重量份，PAI树脂10重量份，纳米二氧化硅2重量份。
含氟聚合物涂料B为面漆，配方为：
溶剂100重量份(由重量比为1：0.1的水和三乙醇胺组成)
聚四氟乙烯85重量份，PFA 10重量份，二硫化钼3重量份，纳米二氧化硅2重量份。
实施例1
第一步，将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min，之后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃下烘干。
第二步，将整个滤芯浸渍在含氟聚合物涂料A中，待滤芯饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在1500rpm，诱导底漆在滤芯孔道内均匀分布，5min后停止离心，之后将滤芯转移至烘箱中，于180℃烧结10min，得到涂覆有底漆的滤芯。
第三步，将整个涂覆有底漆的滤芯浸渍在含氟聚合物涂料B中，待饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在1500rpm，诱导面漆在滤芯孔道内均匀分布，5min后停止离心，之后将滤芯移至烘箱中，于390℃烧结8min，得到带涂层的滤芯。
该滤芯涂覆前、后的性质如表1所示。
实施例2
第一步，将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min，之后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃下烘干。
第二步，用滴管吸取含氟聚合物涂料A并均匀滴在滤芯表面，然后向滤液管内滴加底漆，接着用吸管从滤液管口处沿轴向反复吸、吹底漆，使滤芯内外底漆连通并充满整个滤芯，待饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在1500rpm，同时引入气流，气流速度控制为0.1m/s，诱导底漆在滤芯孔道内均匀分布，5min之后停止离心和通气，之后将滤芯转移至烘箱，于150℃烧结10min，得到涂覆有底漆的滤芯。
第三步，将整个涂覆有底漆的滤芯浸渍在含氟聚合物涂料B中，待饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在1500rpm，同时引入气流，气流速度控制为0.1m/s，诱导面漆在滤芯孔道内均匀分布，5min之后停止离心和通气，之后将滤芯转移至烘箱中，于390℃烧结8min，得到带涂层的滤芯。
该滤芯涂覆前、后的性质如表1所示。
以下实施例3-4中，
含氟聚合物涂料A为底漆，配方为：
溶剂100重量份(由重量比为1：0.2的水和N-甲基吡咯烷酮组成)；
聚四氟乙烯50重量份，PFA 20重量份，二硫化钼10重量份，PAI树脂15重量份，纳米二氧化硅5重量份。
含氟聚合物涂料B为面漆，配方为：
溶剂100重量份(由重量比为1：0.1的水和三乙醇胺组成)
聚四氟乙烯50重量份，PFA 40重量份，二硫化钼5重量份，纳米二氧化硅5重量份。
实施例3
第一步，将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min，之后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃下烘干。
第二步，将整个滤芯浸渍在含氟聚合物涂料A中，待滤芯饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在4000rpm，诱导底漆在滤芯孔道内均匀分布，5min后停止离心，之后将滤芯转移至烘箱中，于160℃烧结15min，得到涂覆有底漆的滤芯。
第三步，将整个涂覆有底漆的滤芯浸渍在含氟聚合物涂料B中，待滤芯饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在4000rpm，诱导面漆在滤芯孔道内均匀分布，5min后停止离心，之后将滤芯转移至烘箱中，于390℃烧结8min，得到带涂层的滤芯。
该滤芯涂覆前、后的性质如表1所示。
实施例4
第一步，将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min，之后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃下烘干。
第二步，用滴管吸取含氟聚合物涂料A并均匀滴在滤芯表面，然后向滤液管内滴加底漆，接着用吸管从滤液管口处沿轴向反复吸、吹底漆，使滤芯内外底漆连通并充满整个滤芯，待饱和后，安装在高速离心机，转速控制在4000rpm，同时引入气流，气流速度控制为0.3m/s，诱导底漆在滤芯孔道内均匀分布，5min之后停止离心和通气，之后将滤芯转移至烘箱，于180℃烧结10min，得到涂覆有底漆的滤芯。
第三步，用滴管吸取含氟聚合物涂料B并均匀滴在涂覆有底漆的滤芯表面，然后向滤液管内滴加底漆，接着用吸管从滤液管口处沿轴向反复吸、吹底漆，使滤芯内外面漆连通并充满整个滤芯，待滤芯饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在4000rpm，同时引入气流，气流速度控制为0.1m/s，诱导面漆在滤芯孔道内均匀分布，5min之后停止离心和通气，之后将滤芯转移至烘箱中，于390℃烧结8min，得到带涂层的滤芯。
该滤芯涂覆前、后的性质如表1所示。
实施例5
第一步，将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃下烘干。
第二步，将实施例1采用的含氟聚合物涂料A稀释一倍后作为底漆，将整个滤芯浸渍在底漆中5min，待滤芯饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在1500rpm，同时引入气流，气流速度控制为0.1m/s，诱导底漆在滤芯孔道内均匀分布，5min后停止离心。之后将滤芯转移至烘箱，于180℃烧结10min，得到涂覆有底漆的滤芯。
第三步，将实施例1采用的含氟聚合物涂料B稀释一倍后作为面漆，将整个涂覆有底漆的滤芯浸渍在面漆中，待饱和后，安装在高速离心机上，转速控制在1500rpm，同时引入气流，气流速度控制为0.1m/s，诱导面漆在滤芯孔道内均匀分布，5min后停止离心，之后将滤芯转移至烘箱，于390℃烧结8min，得到带涂层的滤芯。
该滤芯涂覆前、后的性质如表1所示。
对比例1
将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min，之后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃烘干。该处理后的滤芯性质如表1所示。
对比例2
第一步，将金属粉末烧结滤芯在碱液中超声清洗10min，之后取出，再用去离子水超声清洗10min，接着转移至烘箱中于120℃下烘干；
第二步，将整个滤芯浸渍在实施例1的含氟聚合物乳液A中，待滤芯饱和后，转移至烘箱，于180℃烧结10min，得到涂覆有底漆的滤芯。
第三步，将整个涂覆有底漆的滤芯浸渍在实施例1的含氟聚合物涂料B中，待滤芯饱和后，转移至烘箱中，于390℃烧结8min，得到带涂层的滤芯。
该滤芯涂覆前、后的性质如表1所示。
表1
Figure BDA0001699922470000141
*：“前”表示“涂覆前的滤芯”，“后”表示涂覆后的滤芯，另外，实施例未提到“前”和“后”的其它参数均表示涂覆后的性能。
1：滤饼分布结果是将实施例和对比例比较而言。
2：滤饼厚度结果是将实施例和对比例比较而言。
由表1可知，将实施例1-5与对比例2进行比较可知，对比例2仅通过浸渍烧结得到的滤芯中，聚合物涂层不能均匀分散在孔道中，造成孔道堵塞，时通量下降；将实施例1-5与对比例1进行比较可知，采用本发明的方法制备的过滤组件可降低费托合成中催化剂颗粒对过滤器的堵塞，提高过滤器的使用寿命，另外，实施例5采用实施例1稀释了1倍的含氟聚合物乳液涂覆，结果平均孔径提高，表明改变乳液浓度可以调节涂层厚度。由图2可知，采用本发明的方法制备的滤芯(即安装在试验装置中的过滤器)在过滤后形成的滤饼非常薄而且均匀。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种过滤组件的制备方法，该过滤组件包括具有微米孔道的多孔基体和位于孔道内的不粘涂层；其特征在于，所述制备方法包括：将不粘涂料负载在所述多孔基体上，然后将涂覆有不粘涂料的所述多孔基体安装在离心装置上进行离心处理和通入气流，使所述不粘涂料在孔道内部均匀涂覆，所述离心处理的速度为1000-10000rpm，所述气流的速度为0.1-0.5m/s；
其中，所述多孔基体选自金属粉末烧结滤芯、金属丝网编织滤芯或陶瓷粉末烧结滤芯；
所述离心装置包括中空旋转平台，所述中空旋转平台包括中空旋转轴以及套接于所述中空旋转轴上的旋转盘；
所述多孔基体包括沿其中心轴插入设置的滤液管，所述滤液管远离所述离心装置的一端及位于同一端的多孔介质密封设置，所述滤液管的另一端通过卡套固定于所述中空旋转轴上，从而实现所述多孔基体在所述离心装置上的固定；
所述气流通过所述中空旋转轴进入所述多孔基体内部的中空部，并穿过所述多孔基体向外排出；
其中，所述不粘涂料包括底漆和面漆；
以所述底漆的干重为基准，所述底漆包含：40-80重量％的氟树脂，5-30重量％的粘合剂树脂，5-30重量％的颜填料，0-10重量％的纳米二氧化硅；
以所述面漆的干重为基准，所述面漆包含：80-100重量％的氟树脂，0-10重量％的颜填料，0-10重量％的纳米二氧化硅；
该方法包括以下两个阶段：
第一阶段：将所述底漆负载在所述多孔基体上，然后进行第一离心处理和通入气流，使所述底漆在孔道内部均匀涂覆，再进行第一烧结，得到涂覆有底漆的多孔基体；其中，第一阶段所述负载为滴涂法，所述滴涂法包括用滴管吸取涂料并均匀滴加到滤芯的表面，待涂料渗透到样品内部后，从滤液管处滴加涂料，涂料沿着滤液管向下流进滤芯内，此时用吸管或洗耳球向滤液管内反复吹吸，使得滤芯内外部的涂料连通，保证涂料充满整个滤芯微孔通道；
第二阶段：将所述面漆负载在所述涂覆有底漆的多孔基体上，然后进行第二离心处理和通入气流，使所述面漆在孔道内部均匀涂覆，再进行第二烧结；
其中，所述第一烧结的条件包括：温度为150-180℃，时间为5-15min；所述第二烧结的条件包括：温度为300-400℃，时间为5-15min。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述粘合剂树脂选自PAI、PEEK、PES、PPS、PEI和PI中的一种或两种以上。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述氟树脂选自PTEF、PFA、FEP、ETFE、PCTFE、ECTFE、PVDF和PVF中的一种或两种以上。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，所述颜填料选自钴绿、二硫化钼、石墨、绢云母和铜铬黑中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多孔基体选自金属粉末烧结滤芯或金属丝网编织滤芯，所述方法还包括：在进行负载前，将所述多孔基体的表面依次进行碱洗和水洗。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述第一离心处理、第二离心处理的速度分别为1500-5000rpm；离心时间分别为1-20min。
7.由权利要求1-6中任意一项所述的制备方法制得的过滤组件。
8.根据权利要求7所述的过滤组件，其中，所述过滤组件的多孔基体为金属烧结滤芯，且不粘涂层的厚度≤20μm，表面能≤18.9mN/m，静摩擦系数≤0.05。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112296276B (zh) * 2020-09-21 2022-06-17 芜湖安普机器人产业技术研究院有限公司 一种铸管砂芯自动浸涂装置
CN115228703A (zh) * 2022-07-30 2022-10-25 东莞市全好新材料技术有限公司 一种用于油冷器的纳米材料涂敷工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010092718A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Teijin Ltd 非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池
CN102151433A (zh) * 2011-01-30 2011-08-17 王丹宁 二级过滤的催化裂化装置外甩油浆过滤装置
CN104689708A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 陶猛 一种基于斜孔铝蜂窝板除甲醛空气净化滤芯及其制备方法
CN205412419U (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 定州市富元农业科技有限公司 一种离心式微孔过滤发酵罐
EP3165269A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-10 Ruscho-Schotenröhr GmbH Als auslaufmundstück ausgebildeter wasserfilter

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963698A1 (de) * 1999-12-29 2001-07-12 Gkn Sinter Metals Gmbh Dünne poröse Schicht mit offener Porosität und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP4303925B2 (ja) * 2002-08-19 2009-07-29 篠田プラズマ株式会社 金属酸化膜の形成方法及びガス放電管の２次電子放出膜形成方法
CN1852766A (zh) * 2003-09-08 2006-10-25 恩格哈德公司 涂布基材及其制备方法
JP4760516B2 (ja) * 2005-12-15 2011-08-31 東京エレクトロン株式会社 塗布装置及び塗布方法
CN101406781A (zh) * 2007-10-08 2009-04-15 济南圣泉集团股份有限公司 一种含有碳涂层的陶瓷过滤器及其制造方法
WO2010062794A1 (en) * 2008-11-26 2010-06-03 Corning Incorporated Coated particulate filter and method
EP3013447A4 (en) * 2013-06-06 2017-05-24 Porvair, PLC Bn or y2o3 coated ceramic foam filters used in filtration of aluminum-lithium alloys and other reactive alloys
CN104437967A (zh) * 2014-12-01 2015-03-25 齐齐哈尔市金车工业公司 一种金属配件的达克罗表面处理设备
CN104745020A (zh) * 2015-04-10 2015-07-01 上海铭氟新材料科技有限公司 钻石不粘涂料组合物及其制备方法
CN105522111A (zh) * 2015-12-29 2016-04-27 青岛博泰美联化工技术有限公司 一种透气型壳的制备方法
US10099155B2 (en) * 2016-02-26 2018-10-16 Crown Iron Works Company Screen for extractor system
CN106076318A (zh) * 2016-07-01 2016-11-09 中国科学院城市环境研究所 一种整体式催化剂的制备方法
CN106733462B (zh) * 2016-12-29 2018-11-27 南京信息职业技术学院 一种用于均匀涂覆胶的装置
CN106707690B (zh) * 2017-01-04 2021-08-20 中国科学院光电技术研究所 光刻胶涂覆方法和装置
CN107159523A (zh) * 2017-07-12 2017-09-15 东莞诺维新材料科技有限公司 一种蜂窝陶瓷载体催化剂微型涂覆机及其使用方法
CN107376910A (zh) * 2017-08-16 2017-11-24 柳州申通汽车科技有限公司 汽车尾气三元催化剂的加工设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010092718A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Teijin Ltd 非水系二次電池用セパレータ及び非水系二次電池
CN102151433A (zh) * 2011-01-30 2011-08-17 王丹宁 二级过滤的催化裂化装置外甩油浆过滤装置
CN104689708A (zh) * 2015-03-20 2015-06-10 陶猛 一种基于斜孔铝蜂窝板除甲醛空气净化滤芯及其制备方法
EP3165269A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-10 Ruscho-Schotenröhr GmbH Als auslaufmundstück ausgebildeter wasserfilter
CN205412419U (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 定州市富元农业科技有限公司 一种离心式微孔过滤发酵罐

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
典型陶瓷基体对催化滤芯中催化剂分散及脱硝活性的影响;于超等;《化工学报》;20180215(第02期);全文 *

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