RU2070430C1 - Method of preparing filtering member - Google Patents

Method of preparing filtering member Download PDF

Info

Publication number
RU2070430C1
RU2070430C1 RU94020205A RU94020205A RU2070430C1 RU 2070430 C1 RU2070430 C1 RU 2070430C1 RU 94020205 A RU94020205 A RU 94020205A RU 94020205 A RU94020205 A RU 94020205A RU 2070430 C1 RU2070430 C1 RU 2070430C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gauze
sol
mesh
temperature
base
Prior art date
Application number
RU94020205A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94020205A (en
Inventor
Г.Г. Байбурин
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.Бочвара А.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.Бочвара А.А. filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.Бочвара А.А.
Priority to RU94020205A priority Critical patent/RU2070430C1/en
Publication of RU94020205A publication Critical patent/RU94020205A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2070430C1 publication Critical patent/RU2070430C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

FIELD: gauze filters for liquid and gas media. SUBSTANCE: invention relates to gauze filtering members mainly designed for ultra- and microfiltration in biotechnology, medicinal and other industries. Method includes treatment of inorganic gauze basis with a IV-VI group metal oxide sol and consequent drying and two-step thermal treatment, temperature of the first step being 200-600 C and that of the second step being by 300-500 C lower than melting point of gauze basis material. As a latter, stainless steel or nickel gauze, and as a sol, zirconium and titanium oxide sols may be used. EFFECT: improved procedure of filtering member preparation. 3 cl, 1 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к фильтрованию жидких и газообразных сред через фильтрующие элементы на основе сеток, преимущественно проведения процессов ультра- или микрофильтрации в биотехнологии, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности. The invention relates to the filtration of liquid and gaseous media through filtering elements based on meshes, mainly carrying out ultra- or microfiltration processes in biotechnology, food, medical and other industries.

Известен способ получения фильтрующего элемента для очистки жидкостей и газов [1]
Наиболее близким техническим решением является способ изготовления фильтрующего элемента, основанный на многократной обработке материала, полученного переплетением синтетических мононитей, раствором поливинилиденфторида в диметилацетамиде с последующей термообработкой при 170-180oC в течение 25-35 мин [2]
Известный способ обладает рядом недостатков, присущих способам получения фильтрующих элементов на основе органических материалов: малой механической, термической и химической стойкостью, а также ограниченным пределом возможности регулирования размера и количества.
A known method of obtaining a filter element for cleaning liquids and gases [1]
The closest technical solution is a method of manufacturing a filter element based on multiple processing of a material obtained by weaving synthetic monofilaments with a solution of polyvinylidene fluoride in dimethylacetamide followed by heat treatment at 170-180 o C for 25-35 min [2]
The known method has several disadvantages inherent in methods for producing filter elements based on organic materials: low mechanical, thermal and chemical resistance, as well as a limited limit on the ability to control the size and quantity.

Основной технической задачей предлагаемого способа является получение фильтрующего элемента, обеспечивающего регулирование пористости и размера пор (спектра пор) в широком диапазоне (100-0,1 мкм), упрощение процесса изготовления фильтрующего элемента различной формы (плоской, трубчатой, коаксиальной и др.) и любых размеров. The main technical objective of the proposed method is to obtain a filter element that provides control of porosity and pore size (pore spectrum) in a wide range (100-0.1 μm), simplifies the manufacturing process of the filter element of various shapes (flat, tubular, coaxial, etc.) and any sizes.

Сущность изобретения состоит в том, что фильтрующий элемент изготавливают из композиционного материала в качестве субстрата (основы) используют сетку из неорганического материала, например, сетки различного плетения из нержавеющей стали, никеля, молибдена и др. с селективным покрытием из оксида (оксидов) металлов, например, циркония, титана, ниобия, гафния и других элементов IV-VI групп, полученным путем обработки основы золем наносимого оксида металла (селективного покрытия), затем подвергают сушке на воздухе и деструкции (разложению) золя при температуре 200-600oC в течение 15-60 мин и термообработке за 300-500oC ниже температуры плавления материала субстрата в течение 10-60 мин.The essence of the invention lies in the fact that the filter element is made of composite material as a substrate (base) using a mesh of inorganic material, for example, nets of various weaving made of stainless steel, nickel, molybdenum, etc. with a selective coating of metal oxide (s), for example, zirconium, titanium, niobium, hafnium and other elements of groups IV-VI, obtained by treating the base with a sol of applied metal oxide (selective coating), then subjected to air drying and degradation (decomposition) of the sol at a temperature of 200-600 o C for 15-60 minutes and heat treatment for 300-500 o C below the melting temperature of the substrate material for 10-60 minutes

В результате деструкции золя и высокотемпературной термообработки происходит разложение золя с образованием тонкого, прочного диоксида металла в виде пленки на поверхности субстрата. При необходимости операция нанесения оксидного покрытия может быть повторена для получения заданного спектра пор. As a result of degradation of the sol and high-temperature heat treatment, the sol decomposes to form a thin, strong metal dioxide in the form of a film on the surface of the substrate. If necessary, the operation of applying the oxide coating can be repeated to obtain a given pore spectrum.

В патентной и научно-технической литературе не обнаружены источники информации, содержащие совокупность признаков предложенной формулы и позволяющие решить поставленную задачу. In the patent and scientific and technical literature, no information sources were found containing a combination of features of the proposed formula and allowing to solve the problem.

Пример. На обезжиренную сетку из нержавеющей стали (марки ОХ18Н9Т, пищевая) одним из доступных способов наносят золь оксида циркония, например окунанием сетки в золь, содержание циркония в золе от 50 до 350 г/л. В данном варианте использовалась исходная сетка с ячейкой 96 х 96 мкм. Example. One of the available methods is applied to a fat-free stainless steel mesh (ОХ18Н9Т, food grade) a zirconium oxide sol, for example by dipping the mesh into a sol, the zirconium content in the ash is from 50 to 350 g / l. In this embodiment, the original mesh with a cell of 96 x 96 μm was used.

Размер ячейки после 3-х циклов нанесение золя циркония и термообработка 29 мкм, проницаемость по газу (азот) Q 2313•1•104 л/4 атм•м2;
размер пор после 6-ти циклов 14 мкм, проницаемость по газу Q 1070•1•104 л/4 атм•м2;
размер пор после 12-ти циклов 2,5 мкм, Q 27•1•104 л/4 атм•м2;
размер пор после 19-ти циклов 0,2 мкм, Q 6•104 л/4 атм•м2.
Cell size after 3 cycles, application of a zirconium sol and heat treatment of 29 microns, gas permeability (nitrogen) Q 2313 • 1 • 10 4 l / 4 atm • m 2 ;
pore size after 6 cycles of 14 microns, gas permeability Q 1070 • 1 • 10 4 l / 4 atm • m 2 ;
pore size after 12 cycles of 2.5 μm, Q 27 • 1 • 10 4 l / 4 atm • m 2 ;
pore size after 19 cycles of 0.2 μm, Q 6 • 10 4 l / 4 atm • m 2 .

Время сушки на воздухе определяется концентрацией исходного золя циркония (или другого металла). Сушка в течение 2-х часов необходима для золей малых концентраций до 100 г/л (образуется пленка оксида циркония малой толщины), для золей повышенной концентрации 300-400 г/л время сушки до 6 час. Drying time in air is determined by the concentration of the initial sol of zirconium (or another metal). Drying for 2 hours is necessary for sols of small concentrations up to 100 g / l (a film of zirconium oxide of small thickness is formed), for sols with an increased concentration of 300-400 g / l, the drying time is up to 6 hours.

Режим деструкции золя (температура и время) также зависит от концентрации золя для золей малых концентраций (до 100 г/л) достаточна температура деструкции 200-250oC в течение 15-20 мин, для золей повышенных концентраций (300-400 г/л) необходимо проводить процесс при температуре 400-600oC в течение 40-60 мин.The mode of destruction of the sol (temperature and time) also depends on the concentration of the sol for sols of small concentrations (up to 100 g / l), a sufficient temperature of destruction of 200-250 o C for 15-20 minutes, for sols of high concentrations (300-400 g / l ) it is necessary to carry out the process at a temperature of 400-600 o C for 40-60 minutes

Режим высокотемпературной термообработки (Т.О.) определяется температурой плавления материала субстрата (сетки). Для сетки из материала с высокой температурой плавления (выше 1800-2000oC) температура термообработки на 450-500oC ниже Т.пл. материала, при Т.пл. материала ниже указанной температура термообработки ниже Т.пл. материала сетчатой основы на 300-400oC, соответственно время выдержки при Т.О. составляет 10-60 мин. Зависимость параметров фильтрующего элемента от кратности обработки золем представлена в таблице.The regime of high-temperature heat treatment (T.O.) is determined by the melting temperature of the substrate material (mesh). For a mesh of material with a high melting point (above 1800-2000 o C), the heat treatment temperature is 450-500 o C lower material, at mp material below the specified heat treatment temperature is lower mesh base material at 300-400 o C, respectively, the exposure time at T.O. is 10-60 minutes The dependence of the parameters of the filter element on the frequency of treatment with sol is presented in the table.

В таблице приведена зависимость параметров (размер пор, производительность по газу) получаемого фильтрующего элемента от кратности обработки золем. The table shows the dependence of the parameters (pore size, gas productivity) of the resulting filter element on the multiplicity of processing with sol.

На фиг. 1-3 приведены фотографии структуры фильтрующего элемента (исходной сетки, после 6- и 9-кратной обработки золем, соответственно фиг.1, 2 и 3). In FIG. 1-3 are photographs of the structure of the filter element (the original mesh, after 6- and 9-fold treatment with sol, respectively, 1, 2 and 3).

Использование в предлагаемом способе упомянутых выше известных и отличительных признаков позволяет получить новый технический результат, заключающийся в получении фильтрующего элемента с заданными размерами пор селективного фильтрующего слоя и с широким диапазоном (100-0,1 мкм), а также в хорошей фиксации селективного слоя на пористой подложке, допускающей многократную регенерацию фильтров противотоком или действием высоких температур. Фильтрующим элементам может быть придана любая геометрическая конфигурация. Высокая механическая прочность используемых подложек допускает проведение фильтрации при давлении до 10 атм, что увеличивает производительность процесса. The use of the above-mentioned known and distinctive features in the proposed method allows to obtain a new technical result, which consists in obtaining a filter element with predetermined pore sizes of a selective filter layer and with a wide range (100-0.1 μm), as well as in good fixation of the selective layer on a porous a substrate that allows multiple regeneration of filters by countercurrent or high temperatures. The filter elements can be given any geometric configuration. The high mechanical strength of the substrates used allows filtering at pressures up to 10 atm, which increases the productivity of the process.

Литература
1. Авт.св. N 1570746, МКИ B 01 D 39/10, 1988 г.
Literature
1. Auto N 1570746, MKI B 01 D 39/10, 1988

2. Авт.св. N1666155, МКИ B 01 D 39/16, 1989 г. 2. Auto N1666155, MKI B 01 D 39/16, 1989

Claims (3)

1. Способ получения фильтрующего элемента на сетчатой основе, включающий обработку основы жидким химическим веществом и последующую термообработку, отличающийся тем, что в качестве сетчатой основы используют сетку из неорганического материала, в качестве жидкого химического вещества применяют золь оксидов металлов IV-VI групп, обработанную химическим веществом сетчатую основу сушат, термообработку ведут в две ступени, на первой из которых при температуре разложения золя 200 600oС, а на второй ступени при температуре на 300 500oС ниже температуры плавления материала сетчатой основы.1. A method of obtaining a filter element on a mesh basis, comprising treating the base with a liquid chemical and subsequent heat treatment, characterized in that a mesh of inorganic material is used as the mesh base, a sol of metal oxides of groups IV-VI treated with a chemical is used the substance of the mesh base is dried, the heat treatment is carried out in two stages, the first of which at a decomposition temperature of the sol of 200 600 o C, and in the second stage at a temperature of 300 500 o C below the temperature Ure melting material of the mesh base. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сетчатой основы используют сетку из нержавеющей стали или никеля. 2. The method according to claim 1, characterized in that a mesh of stainless steel or nickel is used as the mesh base. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве жидкого химического вещества используют золи оксидов циркония и титана. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the sols of zirconium and titanium oxides are used as the liquid chemical.
RU94020205A 1994-05-31 1994-05-31 Method of preparing filtering member RU2070430C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94020205A RU2070430C1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Method of preparing filtering member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94020205A RU2070430C1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Method of preparing filtering member

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94020205A RU94020205A (en) 1996-04-27
RU2070430C1 true RU2070430C1 (en) 1996-12-20

Family

ID=20156616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94020205A RU2070430C1 (en) 1994-05-31 1994-05-31 Method of preparing filtering member

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2070430C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103557046A (en) * 2013-10-30 2014-02-05 中国第一汽车股份有限公司 Screen mesh formed by weaving reinforced fiber and stainless steel wires in mixed mode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1666155, кл. B 01 D 39/16, 1991. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103557046A (en) * 2013-10-30 2014-02-05 中国第一汽车股份有限公司 Screen mesh formed by weaving reinforced fiber and stainless steel wires in mixed mode
CN103557046B (en) * 2013-10-30 2016-01-06 中国第一汽车股份有限公司 The silk screen of reinforced fiber and Stainless Steel Wire shuffling

Also Published As

Publication number Publication date
RU94020205A (en) 1996-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6770202B1 (en) Porous membrane
JP4571744B2 (en) Hydrophobic substance-permeable composite material, its production method and use
KR930003213B1 (en) Permeable membranes for enhanced gas seperation
EP0252339B1 (en) Process for the preparation of porous carbon membranes
US20040064968A1 (en) Article and method for producing extremely small pore inorganic membranes
RU2070430C1 (en) Method of preparing filtering member
JPS6268504A (en) Supported membrane and its production
US5130166A (en) Method for reducing the pore size of sintered metal filters by application of an alcoholic solution of a metal alkoxide which is converted to an insoluble hydrous metal oxide
JPS61268302A (en) Aromatic polysulfone composite semipermeable membrane and preparation thereof
EP1171226A1 (en) Porous membrane
CN87101497A (en) The forming method of anodised aluminum oxide film
KR102220811B1 (en) Method for Manufacturing Ultrafine Graphene Membrane Having Nano Pores
CN1597071A (en) Complex pore structured micropore membrane and its preparation method
JP2001340733A (en) Membrane permeability transmission controlling method by high frequency wave and membrane permeability production method for organic separation membrane
JP2005246340A (en) Manufacturing method of inorganic filter having one-dimensional through nanopore membrane
JP2003220319A (en) Separation membrane module and manufacturing method thereof
KR100198198B1 (en) The method of manufacture of gas separation membrane and gas separation membrane
JPS61408A (en) Hollow yarn composite membrane
JPH01184001A (en) Porous membrane of polysulfone
JPH02258619A (en) Alumina porous film of fine pore shape at central part and production thereof
KR101312217B1 (en) Process of Preparation of hydrophilic filter
JPH01245818A (en) Ceramic filter material
JPH031043B2 (en)
RU94022486A (en) FILTER ELEMENT FOR MICRO AND ULTRAFILTRATION AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE
RU2171708C1 (en) Composite inorganic porous membrane