CN113754472A - 碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，本发明解决上述问题所采用的技术方案是：疏水疏油的碳化硅陶瓷膜的处理方法包括有以下步骤：步骤一：将成型的碳化硅陶瓷膜进行表面处理，步骤二：将表面处理后的碳化硅陶瓷膜涂覆硅烷偶联剂，步骤三：将涂覆后的碳化硅陶瓷膜在保护氛围中加热，并在自然冷却后固化硅烷偶联剂，步骤四：将步骤三冷却后的碳化硅陶瓷膜表面涂覆氟表面活性剂，并在通风处进行干燥。本处理方法提高了碳化硅的疏水性，在含油废水的处理过程中可以减少液体中杂质进入到空隙中，提高碳化硅陶瓷膜的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种油水分离装置中的过滤材料的改进方式，具体是一种碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法。
背景技术
金属加工液是一种在应用在金属加工过程中的功能性液体，其使用后所产生的加工液体的废料为废液，废液中的成分复杂，金属加工液的种类也较多，主要起润滑和冷却作用，兼有防锈清洗等作用。一般的金属加工液包括切削液、切削油、冲压油、淬火剂、高温油、极压切削液、磨削液、防锈油、清洗剂等，通常各类加工液体会进行集中收集，废液中的杂质成分复杂，主要含有金属颗粒以及其他杂质颗粒，并且会溶解一些无机盐类杂质，并且为了提高加工效率，废液中会有大量的油性物质，形成了水、油、固体多种混合的废液，处理的难度大，并且可回收的成分少，液体废物较难处理的种类。
SiC（碳化硅）陶瓷膜是一种具有良好过滤性能的过滤材料，常规的陶瓷膜材料是一种高亲水疏油性的材料，油性液体不易通过，但是水性液体由于亲水性，会带动水中的颗粒物快速与陶瓷膜表面接触，过快堵塞陶瓷膜的过滤结构，降低过滤的效能，影响到过滤材料的使用性能，希望通过改进陶瓷膜并将其可以用于处理金属加工废液。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
疏水疏油的碳化硅陶瓷膜的处理方法包括有以下步骤：
步骤一：将成型的碳化硅陶瓷膜进行表面处理，
步骤二：将表面处理后的碳化硅陶瓷膜涂覆硅烷偶联剂，
步骤三：将涂覆后的碳化硅陶瓷膜在保护氛围中加热，并在自然冷却后固化硅烷偶联剂，
步骤四：将步骤三冷却后的碳化硅陶瓷膜表面涂覆氟表面活性剂，并在通风处进行干燥。
本处理方法中将碳化硅陶瓷膜的表面涂覆硅烷偶联剂，并同时覆盖氟表面活性剂，在碳化硅陶瓷膜的表面成型完整的疏水疏油结构，提高了碳化硅的疏水性，在含油废水的处理过程中可以减少液体中杂质进入到空隙中，通过提高压力可以有效提高废水的过滤效果，提高水的通过率，并且同时能提高碳化硅陶瓷膜的使用寿命，并同时提升过滤设备的整体寿命。
进一步的，所述步骤一的表面处理为通过打磨装置将碳化硅陶瓷膜表面磨至平整无突起和毛刺，之后将打磨后的碳化硅陶瓷膜在碱性溶液中蒸煮。打磨后的表面平整，附着性提高，蒸煮后的空隙得到清洁，过滤的效果得到提高。
进一步的，所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙的一种或多种的溶液，溶液的pH≥10。碱性溶液为碱性的盐类溶液，浸没的效果好，并且能提升碳化硅陶瓷的过滤效果。
进一步的，所述步骤二将硅烷偶联剂溶解在溶剂中，再将碳化硅陶瓷膜中浸没在硅烷偶联剂的溶液中，硅烷偶联剂覆盖在碳化硅陶瓷膜的表面。硅烷偶联剂的溶液的接触面大，适合形成密度较高的覆盖层。
进一步的，所述步骤二将硅烷偶联剂加热气汽化后喷涂到陶瓷碳化硅的表面，冷却后形成表面覆盖层。汽化成型的喷涂的效率高，可以成型较薄的覆盖层。
进一步的，所述步骤三中的加热装置为隧道式加热炉，碳化硅陶瓷膜在隧道车上移动至加热炉的高温区，在达到目标温度后，通过隧道车在冷却区进行降温冷却。碳化硅陶瓷膜的加热过程稳定，可以高效的进行处理和生产。
进一步的，所述步骤三中保护氛围为氮气，氮气的浓度为95%以上。
进一步的，所述步骤四中氟表面活性剂，为全氟羧酸盐或全氟烷基磺酸盐。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本处理方法中将碳化硅陶瓷膜的表面涂覆硅烷偶联剂，并同时覆盖氟表面活性剂，在碳化硅陶瓷膜的表面成型完整的疏水疏油结构，提高了碳化硅的疏水性，在含油废水的处理过程中可以减少液体中杂质进入到空隙中，通过提高压力可以有效提高废水的过滤效果，提高水的通过率，并且同时能提高碳化硅陶瓷膜的使用寿命，并同时提升过滤设备的整体寿命。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例一：一种碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，疏水疏油的碳化硅陶瓷膜的处理方法包括有以下步骤：
步骤一：将成型的碳化硅陶瓷膜进行表面处理，
步骤二：将表面处理后的碳化硅陶瓷膜涂覆硅烷偶联剂，
步骤三：将涂覆后的碳化硅陶瓷膜在保护氛围中加热，并在自然冷却后固化硅烷偶联剂，
步骤四：将步骤三冷却后的碳化硅陶瓷膜表面涂覆氟表面活性剂，并在通风处进行干燥。
所述步骤一的表面处理为通过打磨装置将碳化硅陶瓷膜表面磨至平整无突起和毛刺，之后将打磨后的碳化硅陶瓷膜在碱性溶液中蒸煮，蒸煮的时间为5h。
所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙的一种或多种的溶液，溶液的pH=11。
所述步骤二将硅烷偶联剂溶解在溶剂中，再将碳化硅陶瓷膜中浸没在硅烷偶联剂的溶液中，硅烷偶联剂覆盖在碳化硅陶瓷膜的表面。
步骤二将硅烷偶联剂加热气汽化后喷涂到陶瓷碳化硅的表面，冷却后形成表面覆盖层。
所述步骤三中的加热装置为隧道式加热炉，碳化硅陶瓷膜在隧道车上移动至加热炉的高温区，在碳化硅陶瓷膜整体温度达到180℃，通过隧道车在冷却区进行降温冷却。
所述步骤三中保护氛围为氮气，氮气的浓度为95%。
所述步骤四中氟表面活性剂，为全氟羧酸盐或全氟烷基磺酸盐。
实施例二：一种碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，疏水疏油的碳化硅陶瓷膜的处理方法包括有以下步骤：
步骤一：将成型的碳化硅陶瓷膜进行表面处理，
步骤二：将表面处理后的碳化硅陶瓷膜涂覆硅烷偶联剂，
步骤三：将涂覆后的碳化硅陶瓷膜在保护氛围中加热，并在自然冷却后固化硅烷偶联剂，
步骤四：将步骤三冷却后的碳化硅陶瓷膜表面涂覆氟表面活性剂，并在通风处进行干燥。
所述步骤一的表面处理为通过打磨装置将碳化硅陶瓷膜表面磨至平整无突起和毛刺，之后将打磨后的碳化硅陶瓷膜在碱性溶液中蒸煮，蒸煮时间为8h。
所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙的一种或多种的溶液，溶液的pH=13。
所述步骤二将硅烷偶联剂溶解在溶剂中，再将碳化硅陶瓷膜中浸没在硅烷偶联剂的溶液中，硅烷偶联剂覆盖在碳化硅陶瓷膜的表面。
步骤二将硅烷偶联剂加热气汽化后喷涂到陶瓷碳化硅的表面，冷却后形成表面覆盖层。
所述步骤三中的加热装置为隧道式加热炉，碳化硅陶瓷膜在隧道车上移动至加热炉的高温区，在碳化硅陶瓷膜整体温度达到240℃，通过隧道车在冷却区进行降温冷却。
所述步骤三中保护氛围为氮气，氮气的浓度为98%。
所述步骤四中氟表面活性剂，为全氟羧酸盐或全氟烷基磺酸盐。
对于本领域的技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点看，均应将实施例看做示范性的，而非限制性的，本发明的范围由权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以叙述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：疏水疏油的碳化硅陶瓷膜的处理方法包括有以下步骤：
步骤一：将成型的碳化硅陶瓷膜进行表面处理，
步骤二：将表面处理后的碳化硅陶瓷膜涂覆硅烷偶联剂，
步骤三：将涂覆后的碳化硅陶瓷膜在保护氛围中加热，并在自然冷却后固化硅烷偶联剂，
步骤四：将步骤三冷却后的碳化硅陶瓷膜表面涂覆氟表面活性剂，并在通风处进行干燥。
2.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：所述步骤一的表面处理为通过打磨装置将碳化硅陶瓷膜表面磨至平整无突起和毛刺，之后将打磨后的碳化硅陶瓷膜在碱性溶液中蒸煮。
3.根据权利要求2所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙的一种或多种的溶液，溶液的pH≥10。
4.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：所述步骤二将硅烷偶联剂溶解在溶剂中，再将碳化硅陶瓷膜中浸没在硅烷偶联剂的溶液中，硅烷偶联剂覆盖在碳化硅陶瓷膜的表面。
5.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：步骤二将硅烷偶联剂加热气汽化后喷涂到陶瓷碳化硅的表面，冷却后形成表面覆盖层。
6.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：所述步骤三中的加热装置为隧道式加热炉，碳化硅陶瓷膜在隧道车上移动至加热炉的高温区，在达到目标温度后，通过隧道车在冷却区进行降温冷却。
7.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：所述步骤三中保护氛围为氮气，氮气的浓度为95%以上。
8.根据权利要求1所述的碳化硅陶瓷膜疏水疏油处理方法，其特征在于：所述步骤四中氟表面活性剂，为全氟羧酸盐或全氟烷基磺酸盐。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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 | ||
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Application publication date: 20211207 |