CN113444472B - 一种表面活性剂复合胶膜制备方法 - Google Patents

一种表面活性剂复合胶膜制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种表面活性剂复合胶膜制备方法，属于表面活性剂领域，通过将两片表面活性剂气体分离胶膜铺设在两块面板上后，再将面板安装进合膜装置内，对一块面板加压，使两片面板逐渐靠近，同时合膜装置向两块面板之间喷出表面活性剂颗粒喷雾；在两块面板复合时，加热面板上的胶膜，使胶膜恢复粘性，捕获表面活性剂颗粒，使形成的复合胶膜中间形成表面活性剂粉粒层；最后将复合胶膜冷却并干燥，实现获得含有压缩表面活化剂粉尘层的复合胶膜，在气体穿过膜层时通过胶膜进先进行初步拦截和过滤，防止表面活性剂对气体中物质吸附，同时胶膜的粘性束缚表面活性剂，防止表面活性剂被穿过膜层的气流携带离开。

Description

一种表面活性剂复合胶膜制备方法
技术领域
本发明涉及表面活性剂领域，特别是涉及一种表面活性剂复合胶膜制备方法。
背景技术
表面活性剂，是指是能使目标溶液表面张力显著下降的物质。具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两性：一端为亲水基团，另一端为疏水基团；亲水基团常为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团；而疏水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂（包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂）、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等
表面活性剂可用于二氧化碳分离与浓缩的膜技术主要有支撑液膜技术、固体膜技术和胶膜技术。支撑液膜由膜液和聚合物支撑体构成，膜液内含有载体，载体与二氧化碳反应使二氧化碳溶解于膜液中，在压力差、浓度差的推动下，二氧化碳与载体反应生成的物质穿过膜，在膜的另一侧将二氧化碳释放出来。支撑液膜的气体扩散系数一般比聚合物膜大，选择性较高，但是，在较高压力差下，膜中的液体流失严重，膜的机械稳定性和性能稳定性较差。固体膜技术主要指高分子致密膜，膜材料种类繁多，且制备工艺简单，目前研究较多且适合用于二氧化碳分离的膜材料主要有聚酰亚胺、醋酸纤维素等。
目前用于气体分离的胶膜在使用过程中，胶膜上的表面活性剂容易被气流携带走，从而造成胶膜上的表面活性剂流失，影响胶膜的使用寿命。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种表面活性剂复合胶膜制备方法，相比现有单纯过滤筛功能表面活性剂滤膜本设计的活化剂膜表层被凝胶层覆盖，在气体穿过膜层时通过胶膜进先进行初步拦截和过滤，防止表面活性剂对气体中物质吸附，同时胶膜的粘性束缚表面活性剂，防止表面活性剂被穿过膜层的气流携带离开。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其工艺流程为：
S1，首先进行单层胶膜的制备，在40℃下，将制膜液原料搅拌混合6小时后，得到均匀透明的制膜液；
S2，将制膜液在玻璃板上采用不锈钢刮刀刮涂得到液膜，刮涂温度为40℃，将液膜在室温下空气干燥24小时，得到表面活性剂气体分离胶膜；
S3，将胶膜铺设在两块面板上后，再将面板安装进合膜装置内；
S4，对一块面板加压，使两片面板逐渐靠近，同时合膜装置向两块面板之间喷出表面活性剂颗粒喷雾；
S5，当两块面板相距5-20cm时，开启活动板上的加热装置，使面板上的胶膜被加热，使胶膜恢复粘性，实现在两块面板合并的过程中一对面板之间漂浮的表面活性剂颗粒被胶膜捕获，使形成的复合胶膜中间形成表面活性剂粉粒层；
S6，将上一步获取的复合胶膜冷却并干燥24小时。
进一步的，合膜装置包括支架，支架的上下两端均卡接有活动板，活动板上开凿有与面板相匹配的安装孔，支架上固定连接有两对挡板，其中一个挡板上固定连接有输气管，输气管上固定连接有喷头，另一个挡板上固定连接有排气板，可以实现在对胶膜进行复合时，可保证两面胶膜之间形成均匀分布的表面活性剂粉凝固层，表面活性剂粉固化在一对胶膜之间，使胶膜筛过的气流被充分被表面活性剂处理，且表面活性剂不易送胶膜上流失。
进一步的，面板包括基板，基板内固定连接有多个均匀分布的导热柱，基板的外壁上固定连接有与导热柱相匹配的导热环，活动板上安装孔的内壁上固定连接有电热板，电热板上固定连接有多个均匀分布的凸块，导热环上开凿有与凸块相匹配的凹槽，通过活动板对面板进行加热，通过将面板整体加热，实现对胶膜的加热处理，以使固态的胶膜转换为熔融态，以此使胶膜恢复粘性，以便两面胶膜在复合过程中可快速捕捉气氛中表面活性剂颗粒。
进一步的，表面活化剂颗粒经过预处理：将表面活性剂颗粒研磨至粉状，对粉状表面活性剂进行表面处理，以降低表面吸附性，通过降低表面活性剂的吸附性，使表面活性剂颗粒在对气体进行处理时不会吸附气流中的微小颗粒，防止胶膜内部堵塞。
进一步的，支架和挡板的内壁上均铺设有与活动板相匹配的密封层，活动板的外壁上固定连接有橡胶密封环，防止活动板在活动过程中，一对活动版之间的表面活性剂颗粒不易外泄。
进一步的，排气板包括固定格栅，固定格栅上开凿有多个均匀分布的安装孔，安装孔内安装有浮动塞，固定格栅的内壁上铺设有透气膜，在一对活动板合并的过程中，空气从排气板处排出，使装置内气压保持稳定。
进一步的，面板的表面贴敷有防粘纸，胶膜预粘在防粘纸上后再将防粘纸固定在面板上。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过将两层预处理后的胶膜在复合过程中压缩表面活性剂粉尘，获得含有压缩表面活化剂粉尘层的复合胶膜，在气体穿过膜层时通过胶膜进先进行初步拦截和过滤，防止表面活性剂对气体中物质吸附，同时胶膜的粘性束缚表面活性剂，防止表面活性剂被穿过膜层的气流携带离开。
（2）面板包括基板，基板内固定连接有多个均匀分布的导热柱，基板的外壁上固定连接有与导热柱相匹配的导热环，活动板上安装孔的内壁上固定连接有电热板，电热板上固定连接有多个均匀分布的凸块，导热环上开凿有与凸块相匹配的凹槽，通过活动板对面板进行加热，通过将面板整体加热，实现对胶膜的加热处理，以使固态的胶膜转换为熔融态，以此使胶膜恢复粘性，以便两面胶膜在复合过程中可快速捕捉气氛中表面活性剂颗粒。
（3）表面活化剂颗粒经过预处理：将表面活性剂颗粒研磨至粉状，对粉状表面活性剂进行表面处理，以降低表面吸附性，通过降低表面活性剂的吸附性，使表面活性剂颗粒在对气体进行处理时不会吸附气流中的微小颗粒，防止胶膜内部堵塞。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的剖视立体图；
图3为本发明的合膜装置剖视图；
图4为图2中A处的结构示意图；
图5为本发明进行胶膜复合时的合膜装置剖视图；
图6为图5中A处的结构示意图；
图7为本发明的排气板结构示意图；
图8为本发明的复合胶膜剖视图；
图9为本发明的合膜装置俯视图；
图10为本发明的进行胶膜复合时侧视图。
图中标号说明：
1支架、2活动板、201电热板、202凸块、3挡板、4输气管、5排气板、501固定格栅、502浮动塞、503透气膜、6面板、601基板、602导热柱、603导热环。
具体实施方式
本实施例1将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“ 内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例：
请参阅图1-4，一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其工艺流程为：
S1，首先进行单层胶膜的制备，在40℃下，将制膜液原料搅拌混合6小时后，搅拌装置的转速为300rad/min，得到均匀透明的制膜液，制膜液的原料为5份聚（乙烯-醋酸乙烯酯）、5份聚甲基丙烯酸甲 酯、10份曲拉通X-114和80份四氢呋喃；
S2，将制膜液在玻璃板上采用不锈钢刮刀刮涂得到液膜，刮涂温度为40℃，将液膜在室温下空气干燥24小时，得到表面活性剂气体分离胶膜，气体分离胶膜的厚度为100-300μm，表面活性剂气体分离胶膜可进行不同气体的筛分处理，下文中由胶膜代指表面活性剂气体分离胶膜；
S3，请参阅图3和图5，将胶膜铺设在两块面板6上后，胶膜铺设在面板6的过程时，先将胶膜预粘在防粘纸上后再将防粘纸固定在面板6上，然后将面板6安装进合膜装置内，使面板6与活动板2卡接，通过活动板2上的凸块202与面板6上的导热环603卡接，实现面板6的固定；
S4，请参阅图5-6，在合膜装置顶部安装气缸、电动推杆或其他加压装置，通过加压装置对一块面板6加压，使一块面板6向下运动，使两片面板6逐渐靠近，在两块面板6逐渐靠近过程的同时合膜装置上的输气管4，输气管4的一端连接有三通阀，三通阀的两个输入端分别连接有气泵和储料罐，储料罐内储存有表面活性剂颗粒，储料罐上安装有高压泵和调流阀，通过控制高压泵的输出功率和调流阀，实现调整输出气流中的表面活性剂颗粒含量，向两块面板6之间喷出表面活性剂颗粒喷雾；
表面活性剂颗粒喷雾的成分为干燥空气与表面活性剂颗粒的混合物，喷雾中表面活性剂粉的密度为5g/cm³，表面活化剂颗粒经过预处理：将表面活性剂颗粒研磨至粉状，对粉状表面活性剂进行表面处理，以降低表面吸附性，通过降低表面活性剂的吸附性，使表面活性剂颗粒在对气体进行处理时不会吸附气流中的微小颗粒，防止胶膜内部堵塞；
S5，当两块面板6相距5-20cm时，开启活动板2上的加热装置，使面板6上的胶膜被加热，使胶膜恢复粘性，实现在两块面板6合并的过程中一对面板6之间漂浮的表面活性剂颗粒被胶膜捕获，使形成的复合胶膜中间形成表面活性剂粉粒层；
S6，将上一步获取的复合胶膜冷却并干燥24小时。
请参阅图3-10，合膜装置包括支架1，支架1的上下两端均卡接有活动板2，活动板2上开凿有与面板6相匹配的安装孔，面板6包括基板601，基板601内固定连接有多个均匀分布的导热柱602，基板601的外壁上固定连接有与导热柱602相匹配的导热环603，活动板2上安装孔的内壁上固定连接有电热板201，电热板201上固定连接有多个均匀分布的凸块202，导热环603上开凿有与凸块202相匹配的凹槽，通过活动板2对面板6进行加热，通过将面板6整体加热，实现对胶膜的加热处理，以使固态的胶膜转换为熔融态，以此使胶膜恢复粘性，以便两面胶膜在复合过程中可快速捕捉气氛中表面活性剂颗粒，面板6的表面贴敷有防粘纸，胶膜预粘在防粘纸上后再将防粘纸固定在面板6上。支架1和挡板3的内壁上均铺设有与活动板2相匹配的密封层，活动板2的外壁上固定连接有橡胶密封环，防止活动板2在活动过程中，一对活动版2之间的表面活性剂颗粒不易外泄；
支架1上固定连接有两对挡板3，其中一个挡板3上固定连接有输气管4，输气管4上固定连接有喷头，另一个挡板3上固定连接有排气板5，可以实现在对胶膜进行复合时，可保证两面胶膜之间形成均匀分布的表面活性剂粉凝固层，表面活性剂粉固化在一对胶膜之间，使胶膜筛过的气流被充分被表面活性剂处理，且表面活性剂不易送胶膜上流失。
请参阅图7，排气板5包括固定格栅501，固定格栅501上开凿有多个均匀分布的安装孔，安装孔内安装有浮动塞502，固定格栅501的内壁上铺设有透气膜503，在一对活动板2合并的过程中，空气从排气板5处排出，使装置内气压保持稳定。
请参阅图8，本方案通过将两层预处理后的胶膜在复合过程中压缩气氛中的表面活性剂粉尘，获得含有压缩表面活化剂粉尘层的复合胶膜，活化剂粉尘层在气体穿过膜层时通过胶膜进先进行初步拦截和过滤，防止表面活性剂对气体中物质吸附，且表面活性剂粉末经过表面预处理，降低了表面活性剂粉表面的吸附性，进一步防止表面活性剂粉吸附气流中的杂物，同时胶膜的粘性束缚表面活性剂，防止表面活性剂被穿过胶膜层的气流携带离开，减少表面活性剂在胶膜工作过程中的损失，延长胶膜层的使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：其工艺流程为：
S1，首先进行单层胶膜的制备，在40℃下，将制膜液原料搅拌混合6小时后，得到均匀透明的制膜液；
S2，将制膜液在玻璃板上采用不锈钢刮刀刮涂得到液膜，刮涂温度为40℃，将液膜在室温下空气干燥24小时，得到表面活性剂气体分离胶膜；
S3，将胶膜铺设在两块面板（6）上后，再将面板（6）安装进合膜装置内；
S4，对一块面板（6）加压，使两片面板（6）逐渐靠近，同时合膜装置向两块面板（6）之间喷出表面活性剂颗粒喷雾；
S5，当两块面板（6）相距5-20cm时，开启活动板（2）上的加热装置，使面板（6）上的胶膜被加热，使胶膜恢复粘性，实现在两块面板（6）合并的过程中一对面板（6）之间漂浮的表面活性剂颗粒被胶膜捕获，使形成的复合胶膜中间形成表面活性剂粉粒层；
S6，将上一步获取的复合胶膜冷却并干燥24小时。
2.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述合膜装置包括支架（1），所述支架（1）的上下两端均卡接有活动板（2），所述活动板（2）上开凿有与面板（6）相匹配的安装孔，所述支架（1）上固定连接有两对挡板（3），其中一个所述挡板（3）上固定连接有输气管（4），所述输气管（4）上固定连接有喷头，另一个所述挡板（3）上固定连接有排气板（5）。
3.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述面板（6）包括基板（601），所述基板（601）内固定连接有多个均匀分布的导热柱（602），所述基板（601）的外壁上固定连接有与导热柱（602）相匹配的导热环（603），所述活动板（2）上安装孔的内壁上固定连接有电热板（201），所述电热板（201）上固定连接有多个均匀分布的凸块（202），所述导热环（603）上开凿有与凸块（202）相匹配的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述表面活化剂颗粒经过预处理：将表面活性剂颗粒研磨至粉状，对粉状表面活性剂进行表面处理，以降低表面吸附性。
5.根据权利要求2所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述支架（1）和挡板（3）的内壁上均铺设有与活动板（2）相匹配的密封层，所述活动板（2）的外壁上固定连接有橡胶密封环。
6.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述制膜液的原料为5份聚（乙烯-醋酸乙烯酯）、5份聚甲基丙烯酸甲 酯、10份曲拉通X-114和80份四氢呋喃。
7.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述气体分离胶膜的厚度为100-300μm。
8.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述S4步骤中的表面活性剂颗粒喷雾中表面活性剂粉的密度为5g/cm³。
9.根据权利要求2所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述排气板（5）包括固定格栅（501），所述固定格栅（501）上开凿有多个均匀分布的安装孔，所述安装孔内安装有浮动塞（502），所述固定格栅（501）的内壁上铺设有透气膜（503）。
10.根据权利要求1所述的一种表面活性剂复合胶膜制备方法，其特征在于：所述面板（6）的表面贴敷有防粘纸，所述胶膜预粘在防粘纸上后再将防粘纸固定在面板（6）上。
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