CN112774460A - 高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,包括以下步骤,平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备,平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,主料:α—氧化铝85%‑95%、水洗高岭土1%‑10%、长石0.5%‑5%;降低产品的生产能耗,且支撑体的强度高,耐酸耐腐蚀性能好,分离膜层采用高温煅烧氧化铝粉体加入少量长石为主料,孔道均匀,附着力高,使得平板陶瓷膜的强度性能进一步的优化,可以让制备出来的平板陶瓷膜抗折抗压性能优化。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷膜的制备方法,具体涉及高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法。
背景技术
陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜,陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种,陶瓷膜管壁密布微孔,在压力作用下,原料液在膜管内或膜外侧流动,小分子物质(或液体)透过膜,大分子物质(或固体)被膜截留,从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔,根据在一定的膜孔径范围内,渗透的物质分子直径不同则渗透率不同,以膜两侧的压力差为驱动力,膜为过滤介质,在一定压力作用下,当料液流过膜表面时,只允许水、无机盐、小分子物质透过膜,而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过,陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势,但是现有技术中制备平板陶瓷膜的工艺复杂,制备出来的陶瓷膜强度不够,抗折抗压能力较差。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供了一种能够让制备出来的平板膜强度提升,抗折抗压能力变强的高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法。
本发明采用如下技术方案实现:高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤
平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备;
平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,
主料:α—氧化铝85%-95%水洗高岭土1%-10%长石0.5%-5%;
辅料(相对主料的百分比)
陶瓷泥料的制备
首先将固体料α—氧化铝、水洗高岭土、长石、造孔剂、粘结剂放入强力混料机中充分混合均匀,然后将液体料纯净水,润滑剂搅拌混合均匀,喷入固体料中,边混边喷,充分混合均匀,然后放入捏和机中充分捏合,捏合后泥料放入真空练泥机练泥,最后放入密闭容器恒温恒湿环境中陈腐24-48小时;
坯体的制备
平板陶瓷支撑体采用挤出成型,挤出速度为1-3m/min,挤出温度控制在18-28℃。
坯体的干燥
将挤出的坯体放在铺设耐高温纤维布的多空平板上,传送进入微波干燥炉干燥,干燥时间为20-160min。
坯体的烧结
将干燥好的坯体多层码放后进入高温窑炉烧成,在1150-1350℃下烧结,保温时间2-4小时。
所述的分离膜层的制备,包括以下步骤:
分离膜浆由如下原料制成,以重量百分数计
表面活性剂采用聚丙烯酰胺;
在分离膜浆制备之后进行分离膜层的制备,首先将氧化铝粉体、表面活性剂、水按比例混合,球磨2-4小时,然后加入长石粉体充分搅拌1-3小时;
接着分离膜层的喷涂,以压缩空气为起源,喷枪的特定的角度垂直面倾斜10°,合适的雾化气压:0.2Mpa~0.4Mpa,合适的扇面:扇面气压为0.2Mpa~0.4Mpa,合适的距离:垂直距离为10~15cm,合适的压力:0.3Mpa~0.5Mpa,最后将分离膜浆喷涂在平板陶瓷膜支撑体表面;
接着分离层的干燥,将喷涂好的平板陶瓷膜放在30-70℃烘房中烘干0.5-3小时,干燥完备;
最后分离膜层的烧结,将干燥完成的平板陶瓷膜多层码放,放入高温窑炉中烧成,烧成温度1100-1300℃烧结,保温2-4小时。
相比现有技术,本发明在制备平板陶瓷膜的时候,采用α-氧化铝粉体中加入一定比例的水洗高岭土、长石为原料,使得陶瓷支撑体的烧结温度大大降低,降低产品的生产能耗,且支撑体的强度高,耐酸耐腐蚀性能好,分离膜层采用高温煅烧氧化铝粉体加入少量长石为主料,孔道均匀,附着力高,使得平板陶瓷膜的强度性能进一步的优化,可以让制备出来的平板陶瓷膜抗折抗压性能优化。
附图说明
图1是本发明成品膜的孔径分布图;
图2是成品膜的电镜图;
图3是成品膜的电镜图;
图4是成品膜的电镜图;
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤
平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备;
平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,
主料:α—氧化铝85%-95%水洗高岭土1%-10%长石0.5%-5%
辅料(相对主料的百分比)
陶瓷泥料的制备
首先将固体料α—氧化铝、水洗高岭土、长石、造孔剂、粘结剂放入强力混料机中充分混合均匀,然后将液体料纯净水,润滑剂搅拌混合均匀,喷入固体料中,边混边喷,充分混合均匀,然后放入捏和机中充分捏合,捏合后泥料放入真空练泥机练泥,最后放入密闭容器恒温恒湿环境中陈腐24-48小时;
坯体的制备
平板陶瓷支撑体采用挤出成型,挤出速度为1-3m/min,挤出温度控制在18-28℃。
坯体的干燥
将挤出的坯体放在铺设耐高温纤维布的多空平板上,传送进入微波干燥炉干燥,干燥时间为20-160min。
坯体的烧结
将干燥好的坯体多层码放后进入高温窑炉烧成,在1150-1350℃下烧结,保温时间2-4小时。
所述的分离膜层的制备,包括以下步骤:
分离膜浆由如下原料制成,以重量百分数计
其中吐温采用非离子型表面活性剂,吐温和聚丙烯酰胺进行混合形成活性剂,进一步说明非离子型表面活性剂采用聚山梨酯。
在分离膜浆制备之后进行分离膜层的制备,首先将氧化铝粉体、表面活性剂、水按比例混合,球磨2-4小时,然后加入长石粉体充分搅拌1-3小时;
接着分离膜层的喷涂,以压缩空气为起源,喷枪的特定的角度垂直面倾斜10°,合适的雾化气压:0.2Mpa~0.4Mpa,合适的扇面:扇面气压为0.2Mpa~0.4Mpa,合适的距离:垂直距离为10~15cm,合适的压力:0.3Mpa~0.5Mpa,最后将分离膜浆喷涂在平板陶瓷膜支撑体表面;
接着分离层的干燥,将喷涂好的平板陶瓷膜放在30-70℃烘房中烘干0.5-3小时,干燥完备;
最后分离膜层的烧结,将干燥完成的平板陶瓷膜多层码放,放入高温窑炉中烧成,烧成温度1100-1300℃烧结,保温2-4小时。
密度kg/m<sup>3</sup> | 气孔率% | 抗折 | 抗压 |
1.8~2.1 | ≥40% | 30Mpa~40Mpa | 20Mpa~30Mpa |
成品膜体数据参数表
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (2)
1.高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤平板陶瓷膜支撑体的制备、陶瓷泥料的制备、坯体的制备、分离膜层的制备;平板陶瓷膜支撑体的制备,支撑体由主料和辅料制成,以重量百分数计,主料:α—氧化铝85%-95%水洗高岭土1%-10%长石0.5%-5%;辅料(相对主料的百分比)
陶瓷泥料的制备
首先将固体料α—氧化铝、水洗高岭土、长石、造孔剂、粘结剂放入强力混料机中充分混合均匀,然后将液体料纯净水,润滑剂搅拌混合均匀,喷入固体料中,边混边喷,充分混合均匀,然后放入捏和机中充分捏合,捏合后泥料放入真空练泥机练泥,最后放入密闭容器恒温恒湿环境中陈腐24-48小时;
坯体的制备
平板陶瓷支撑体采用挤出成型,挤出速度为1-3m/min,挤出温度控制在18-28℃。
坯体的干燥
将挤出的坯体放在铺设耐高温纤维布的多空平板上,传送进入微波干燥炉干燥,干燥时间为20-160min。
坯体的烧结
将干燥好的坯体多层码放后进入高温窑炉烧成,在1150-1350℃下烧结,保温时间2-4小时。
2.根据权利要求1所述的高通量超滤中空平板陶瓷膜的制备方法,其特征在于:所述的分离膜层的制备,包括以下步骤:
分离膜浆由如下原料制成,以重量百分数计
表面活性剂采用聚丙烯酰胺;
在分离膜浆制备之后进行分离膜层的制备,首先将氧化铝粉体、表面活性剂、水按比例混合,球磨2-4小时,然后加入长石粉体充分搅拌1-3小时;
接着分离膜层的喷涂,以压缩空气为起源,喷枪的特定的角度垂直面倾斜10°,合适的雾化气压:0.2Mpa~0.4Mpa,合适的扇面:扇面气压为0.2Mpa~0.4Mpa,合适的距离:垂直距离为10~15cm,合适的压力:0.3Mpa~0.5Mpa,最后将分离膜浆喷涂在平板陶瓷膜支撑体表面;
接着分离层的干燥,将喷涂好的平板陶瓷膜放在30-70℃烘房中烘干0.5-3小时,干燥完备;
最后分离膜层的烧结,将干燥完成的平板陶瓷膜多层码放,放入高温窑炉中烧成,烧成温度1100-1300℃烧结,保温2-4小时。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210511 |
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