CN202516418U - 一种膨体ptfe外压过滤管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膨体PTFE外压过滤管及其制造方法。该过滤管包括外侧过滤层和内侧导流层，过滤管的孔径从导流层向过滤层逐渐变小。该过滤管的制造方法是在纵向拉伸阶段，从管内通入300℃左右的热空气，在管外用冷气吹风装置降温。用该制造方法生产的外压过滤管，其外侧过滤层孔的最大横截面小于内侧导流层的最小横截面。所述过滤管在早期状态和稳态之间的流速变化较小，甚至在达到稳态之后，也可以稳定地保持令人满意的过滤性能，持续较长时间。更特别的是，所述过滤管可以通过反冲洗清洗，达到重复使用的效果。

Description

一种膨体PTFE外压过滤管

技术领域

本实用新型涉及一种膨体PTFE外压过滤管，更确切地说，涉及孔径从内侧向外侧逐渐变小的膨体PTFE外压过滤管及其制造方法。本实用新型适合作为人造血管材料使用的特性，也广泛应用于微过滤行业。 

背景技术

膨体聚四氟乙烯是60年代后期发展起来的一种新型材料，它由微细的无规则排列的纤维连结聚PTFE小结节形成，纤维之间的空隙充满了空气。空气的充入使该膨化制品成为PTFE与空气的复合材料。空气赋予了PTFE更多新的性能，如柔软性、孔径小、孔率高、孔径分布均匀、强度高、相对密度小、低介电常数等特点。由于这些特点，制作成膨体PTFE过滤管，并精确控制薄膜的孔径尺寸和强度，可以在许多工业领域应用。聚四氟乙烯有优异的耐化学品性、耐热性、耐侯性、阻燃性等特性，特别是它们的多孔结构，不仅仅具有优异的渗透性和柔韧性，而且在细粒的捕捉和过滤中显示优异的性能。因此，在过去，有聚四氟乙烯制成的材料广泛应用于如精细化学药物的过滤和排水加工的过滤器的领域。 

由于多孔聚PTFE材料具有围观纤维性纹理，其中原纤维以三维网络的形式互连使得存在许多由纤维性骨架围绕的孔，其中骨架由节点和原纤维构成，所以它们成形为管状或片形式，用于各种过滤器、防水膜等。 

日本专利申请公开H4-75044B公开了管状过滤器，其中尝试由PTFE制成的连续多孔膜达到过滤性能。此外，提出了其中多孔膜具有除去0.1μm或更大的微小粒子的过滤性能的管型过滤器。这种管型过滤器的缺点在于尽管过滤器具有除去0.1μm或更大微笑粒子的功能，但是由于多个小时的使用，多孔膜的孔逐渐被粒子填充，过滤性能随时间的流逝而劣化。这是因为，当流体在空内部通过时，膜的孔捕集微小粒子，同时孔要求被设计成相对足够大，以便达到一定程度的流速。尽管在使用的初始阶段中在过滤性能方面它是优异的，但由于堵塞随时间的流逝而发生，会导致过滤流速降低，过滤性能劣化。所以它的缺点在于这样的良好性不能保持较长的时间。特别是过滤高浊度溶液的情况下，堵塞的情况容易快速发生。 

发明内容

本实用新型克服了已有技术的缺陷和限制，提供一种膨体PTFE外压过滤管及其制造方法，它的外侧层孔的最大横截面小于内侧层孔的最小横截面。 

膨体PTFE外压过滤管是圆环管，圆环管壁上有均匀分布的通气孔，通气孔内壁孔径比 外壁孔径大。膨体PTFE管一般采用将液体状润滑剂混入PTFE未烧结粉末中，通过活塞挤出将得到的混合物加工成管状后，干燥除去液体状润滑剂，然后沿管轴方向将管状成型物进行拉伸的方法制得。拉伸后，为了不使管收缩而边固定、边加热到PTFE熔点以上的温度，将拉伸的结构进行烧结固定。拉伸温度足够高时，与拉伸工序同时地进行烧结固定。 

本实用新型的制造方法，是在沿轴方向将管状成型物进行拉伸时，从管内充入300℃热空气，管外用冷气吹风装置降温的大气环境下进行拉伸操作。成型管由于热空气的作用，总体上呈现高温状态，由此得到的过滤管，管内的孔径明显大于管外的孔径。这种过滤管不是以捕捉的形式来过滤粒子，而是将大于管外侧孔径的粒子截留在过滤管外部，固体粒子并不进入过滤层的孔中，因此可以防止随着时间的流逝，流速劣化。因此，在早期状态和稳态之间的流速变化较小，甚至在达到稳态之后，也可以稳定地保持令人满意的过滤性能，持续较长时间。实际上，由于内侧孔径逐渐变大，不会对流速产生限制作用，防止了流速劣化现象的发生。 

附图说明

图一是本实用新型外压过滤管过滤状态的示意图。 

图二是本实用新型外压过滤管制造方法的示意图。 

具体实施方式

图1表示第一实施方案过滤状态的示意图。膨体PTFE材料具有微观纤维性纹理，其中柔性纤维是以三维网络形式连接的并且存在着许多由纤维性骨架围绕的孔。过滤管总体分为管外侧过滤层1和管内侧导流层2。过滤层1表示孔径较小的一侧，主要位于过滤管外侧的表面，它是截留固体微粒，起到过滤作用的重要构成。导流层2表示过滤管的内侧，它的主要特征是孔径相对比外侧孔径大，它的主要作用是减少液体流过孔时对流速的限制。过滤管外表面3中孔的最大横截面尺寸是重要的，它决定过滤管可以截留多大的固体微粒，同时不被堵塞。固体微粒随着溶液到达过滤管时，由于固体微粒孔径大于过滤管外表面3中的孔的最大横截面尺寸，致使固体微粒无法进入过滤层1，从而被截留在过滤管外侧。过滤后的溶液通过过滤层1进入导流层2时，孔径变大，溶液可以无阻碍通过导流层，流速不受影响。 

图2表示第一实施方案过滤管制造方法中纵向拉伸过程的示意图。膨体PTFE成型管4拉伸时，管内通入300℃的热空气，热空气从成型管孔内透过，使成型管4总体上处于高温状态，容易拉伸成型。成型管4位于冷气吹风装置5的通气管内壁里面。冷气吹风装置5基本上由通气管组成，它的横截面呈圆环状。圆环管外壁是密封的，圆环管内壁均匀分布着大量的通气孔6。冷气吹风装置5启动时，外面的空气被吸入通气管，在圆环管的内壁与外壁 之间流通。随着通气管内的气压升高，开始从通气孔6排出，形成对成型管4的一个吹风降温效果。成型管4在冷风空气与热空气共同作用下，在成型管4外侧形成一个阶梯温降。成型管4外侧温度低，相对难以拉伸成型，形成的孔径相比内侧偏小。通过控制过滤管外侧的孔径大小和孔隙率，制成外压过滤管，过滤管外侧孔的最大横截面小于管内侧孔的最小横截面。 

根据第一实施方案所生产的膨体PTFE外压过滤管，在使用一段时间后，过滤管外表面会沉积一些固体颗粒，而影响过滤效果。此时可以通过反冲洗清理过滤管，即从管内通入洁净酒精，通过冲洗使沉积的固体颗粒与过滤管分离，使过滤管可以重复使用且不影响过滤效果。 

Claims (3)

1.一种膨体PTFE外压过滤管，其特征在于所说的外压过滤管是圆环管。

2.根据权利要求1所述的膨体PTFE外压过滤管，其特征在于所说的圆环管壁上有均匀分布的通气孔。

3.根据权利要求2所述的膨体PTFE外压过滤管，其特征在于所说的通气孔内壁孔径比外壁孔径大。 

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