【技术实现步骤摘要】
具有改善的机械特性的陶瓷空心纤维膜本申请是申请号为201480042611.0(PCT/EP2014/065323)、申请日为2014年7月17日的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术一般性涉及陶瓷空心纤维膜。本专利技术具体涉及具有改善的机械特性的这类空心纤维膜。本专利技术还涉及用于制备这类空心纤维膜的方法。
技术介绍
过滤法或分离法对气体和液体的浓缩和分离具有很大的经济意义。在此领域越来越多地应用膜技术。在此情况下,空心纤维膜在过滤工艺或浓缩工艺中的应用随之带来一系列的优点。因为面积对体积之比相对高,所以浓缩工艺或过滤工艺的效率也高;此外该方法也易于实施,并适合于各类需求。早期的商用空心纤维膜由聚合物材料制成,所以对腐蚀条件和较高温度是敏感的。因此很快制备出陶瓷空心纤维膜,例如通过在碳丝上的蒸汽冷凝和接着去除该碳丝来制备。用于制备陶瓷型空心纤维的现今已知的方法包括纺丝工艺,在该工艺的第一步骤中,由含陶瓷材料前体的可纺丝原液和聚合物来制备弹性的生纤维(Grünfaser)。接着在高温下烧去该聚合物成分,并形成纯的陶瓷型空心纤维。基于金属氧化物如Al2O3的陶瓷空心纤维膜由于结构特性及其几何形态仅达到低的强度值。如在3-点-弯曲试验中的断裂力仅为约6N,这换算成弯曲断裂强度相当于约为33MPa。该空心纤维膜的高机械应力主要在操作时和在进一步加工中(如在模块结构中)以及在空心纤维运输中(作为单部件或以模块形式)和在压力冲击或压力梯度下的运行中出现,以致有时会出现高的废品率。如果该空心纤维已构建到模块中,则要消除例如由运输造成的纤维断裂的缺陷是特别复杂的。有 ...
【技术保护点】
1.用于由纺丝原液制备陶瓷空心纤维膜的方法,其特征在于下列步骤:‑ 由溶剂、聚合物和陶瓷粉末制备纺丝原液;‑ 向纺丝原液中加入二次相;‑ 将纺丝原液喷入沉淀浴中,其中聚合物通过与沉淀剂接触而凝固;和‑ 烧结所获得的生坯,其中所述陶瓷空心纤维膜的制备基于氧化物陶瓷材料如氧化铝、ZrO2或TiO2进行,或者基于非氧化物陶瓷材料如Si3N4、AlN或WC进行,其中二次相为纳米级伊利石,其化学主成分为:47.0 % ± 3.5 % SiO2、21.0 % ± 2.0 % Al2O3、7.0 % ± 1.0 % Fe2O3、4.0 % ± 2.0 % CaO、5.5 % ± 0.7 % K2O、3.0 % ±0.75 % MgO、0.15 % ± 0.05 % Na2O、0.8 % ± 0.1 % TiO2、0.3 % ± 0.08 % P2O5、11.0 % ± 2.0 % GV (总杂质)。
【技术特征摘要】
2013.07.31 DE 102013012671.11.用于由纺丝原液制备陶瓷空心纤维膜的方法,其特征在于下列步骤:-由溶剂、聚合物和陶瓷粉末制备纺丝原液;-向纺丝原液中加入二次相;-将纺丝原液喷入沉淀浴中,其中聚合物通过与沉淀剂接触而凝固;和-烧结所获得的生坯,其中所述陶瓷空心纤维膜的制备基于氧化物陶瓷材料如氧化铝、ZrO2或TiO2进行,或者基于非氧化物陶瓷材料如Si3N4、AlN或WC进行,其中二次相为纳米级伊利石,其化学主成分为:47.0%±3.5%SiO2、21.0%±2.0%Al2O3、7.0%±1.0%Fe2O3、4.0%±2.0%CaO、5.5%±0.7%K2O、3.0%±0.75%MgO、0.15%±0.05%Na2O、0.8%±0.1%TiO2、0.3%±0.08%P...
【专利技术属性】
技术研发人员:F埃伦,T维尔斯,
申请(专利权)人:曼·胡默尔有限公司,
类型:发明
国别省市:德国,DE
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