多孔模塑件、凝胶模塑件和过滤器制造技术

本发明专利技术提供了一种可用作模塑件的多孔模塑件，所述多孔模塑件具有足够的强度而能够自支承，即使所述尺寸由于吸水变化也一样，并且可适合用作过滤器，用于去除液体或气体中的杂质。通过烧结混合粉末实现多孔模塑件，所述混合粉末包含干燥凝胶粉末和热塑性树脂粉末，其中所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1与所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2的比率d2/d1为1.3以上，并且所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1与所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2和所述干燥凝胶粉末在吸水和溶胀时的平均粒径d3的差值比(d3‑d2)/d1为4.0以下。

Porous molding, gel molding, and filter

The invention provides a porous molded parts used for molding, the porous molded parts have sufficient strength to self support, even if the size of the water change as well, and can be suitable for use as a filter for removal of impurities in a liquid or gas. The porous molded parts by sintering the mixed powder, the powder mixture containing dry gel powder and thermoplastic resin powder, the average particle particle wherein the thermoplastic resin powder size D1 and the dry gel powder diameter ratio of D2 d2/d1 for more than 1.3, the average particle particle and the thermoplastic the size of D1 resin powder and the dry gel powder size D2 and the dry gel powder particle in water absorption and swelling when the D3 diameter difference ratio (D3 D2) /d1 4.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔模塑件、凝胶模塑件和过滤器
技术介绍
凝胶材料利用了诸如吸水性和吸油性的特性，并且用作从液体或气体中去除水或油的吸水溶剂或吸油溶剂。此外，在向凝胶材料引入离子交换基团和螯合基团之后，凝胶材料也用作选择性的功能吸收材料。例如，在专利文献1中，公开了方法，该方法固定水凝胶中的离子交换颗粒。日本未经审查的专利申请公布(PCT专利申请的译文)No.2003-514658。
技术实现思路
本专利技术涉及多孔模塑件和凝胶模塑件。此外，本专利技术涉及包括多孔模塑件和/或凝胶模塑件的过滤器。另外，本专利技术涉及使用多孔模塑件去除水分的方法，以及使用凝胶模塑件去除金属离子的方法。由于凝胶材料因为吸水而在尺寸上有较大变化并且强度降低，难以使用凝胶材料作为强效并且能够自支承的模塑件。本专利技术的目标是提供可用作模塑件的多孔模塑件，该多孔模塑件具有足够的强度而能够自支承，即使尺寸由于吸水变化也一样，并且可适合用作过滤器，用于去除液体或气体中的杂质。此外，本专利技术的另一目标是提供凝胶模塑件，该凝胶模塑件可适合用作过滤器，该过滤器从液体或气体去除杂质并且具有能够自支承的强度。此外，本专利技术的另一目标是提供过滤器，该过滤器包括多孔模塑件和/或凝胶模塑件，用于去除水分的方法以及使用过滤器去除金属离子的方法。本专利技术的方面涉及多孔模塑件，该多孔模塑件通过烧结混合粉末来实现，该混合粉末包含干燥凝胶粉末以及热塑性树脂粉末。对于多孔模塑件，热塑性树脂粉末的平均粒径d1与干燥凝胶粉末的平均粒径d2的比率d2/d1为1.3以上，并且热塑性树脂粉末的平均粒径d1与干燥凝胶粉末的平均粒径d2和干燥凝胶粉末在吸水和溶胀时的平均粒径d3的差值比(d3-d2)/d1为4.0以下。在多孔模塑件中，干燥凝胶粉末通过热塑性树脂粉末来固定，并且可保持足够的强度而能够自支承，即使在吸水溶胀而导致尺寸变化时也是如此。因此，多孔模塑件可适合用作过滤器，该过滤器去除液体或气体中的杂质。在一个实施方案中，干燥凝胶粉末的吸水系数可为30％质量以上90％质量以下。在一个实施方案中，热塑性树脂粉末的平均粒径d1可为0.1μm以上，以及100μm以下。在一个实施方案中，干燥凝胶粉末的平均粒径d2可为50μm以上，以及250μm以下。在一个实施方案中，热塑性树脂粉末可包含超高分子量聚乙烯或聚酰胺。在一个实施方案中，热塑性树脂粉末可包含超高分子量聚乙烯，并且超高分子量聚乙烯的重均分子量可为1.0×106g/mol以上，以及1.2×107g/mol以下。在一个实施方案中，热塑性树脂粉末可为非球状树脂粉末。在一个实施方案中，干燥凝胶粉末可具有至少一种类型的官能团，该官能团选自由离子交换基团和螯合基团组成的组。本专利技术的另一方面涉及凝胶模塑件，该凝胶模塑件是通过用水溶胀多孔模塑件来实现的。这种类型的凝胶模塑件具有足够的强度而能够自支承，同时作为凝胶材料具有超常的吸收性，并且可适合用作从液体或气体中去除杂质的过滤器。本专利技术的一个方面涉及包括多孔模塑件和/或凝胶模塑件的过滤器。本专利技术的一个方面涉及用于从处理液中去除水分的方法。该方法具有使处理液经过包括多孔模塑件的过滤器的步骤。本专利技术的一个方面涉及用于从处理液中去除金属离子的方法。该方法具有使处理液经过包括凝胶模塑件的过滤器的步骤，该凝胶模塑件是通过用水溶胀多孔模塑件来实现的。根据本专利技术，提供了可适合用作过滤器的多孔模塑件，该过滤器从液体或气体中去除杂质，其中保持足够的强度而能够自支承，即使由于吸水而溶胀后尺寸改变也是如此。此外，根据本专利技术，提供了凝胶模塑件，该凝胶模塑件可适合用作从液体或气体中去除杂质的过滤器，具有足够的强度而能够自支承，同时作为凝胶材料还具有超常的吸收性。此外，根据本专利技术，提供了包括多孔模塑件和/或凝胶模塑件的过滤器、用于去除水分的方法以及使用过滤器去除金属离子的方法。具体实施方式下面将描述本专利技术的优选实施方案。根据本实施方案的多孔模塑件为通过烧结混合粉末实现的模塑件，该混合粉末包含干燥凝胶粉末和热塑性树脂粉末。对于该多孔模塑件，热塑性树脂粉末的平均粒径d1与干燥凝胶粉末的平均粒径d2的比率d2/d1为1.3以上，并且热塑性树脂粉末的平均粒径d1与干燥凝胶粉末的平均粒径d2和干燥凝胶粉末在当吸水和溶胀时的平均粒径d3的差值比(d3-d2)/d1为4.0以下。根据依据本实施方案的多孔模塑件，干燥凝胶粉末通过热塑性树脂粉末来固定，并且可保持能够自支承的强度，即使在吸水溶胀尺寸改变时也是如此。因此，可适合将根据本实施方案的多孔模塑件用作过滤器，该过滤器去除液体或气体中的杂质。在本实施方案中，热塑性树脂粉末的平均粒度d1通过值D50显示，该值依据JISZ8825:2013通过激光衍射类型/散射方法确定。更具体地，对于热塑性树脂粉末，粒度分布使用英国伍斯特Malvem公司(Malvem,Worcester,England)制造的主筛选器3000通过激光衍射类型/散射方法确定，并且D50在从整体中的最小颗粒计算颗粒数量后为50％，被设置为平均粒径d1。干燥凝胶粉末在吸水和溶胀时的平均粒径d3显示为膨润凝胶的平均粒径，该膨润凝胶在干燥凝胶粉末已用足量的水膨润时实现。在本实施方案中，膨润凝胶的平均粒度d3通过值D50显示，该值依据JISZ8825:2013通过激光衍射类型/散射方法确定。更具体地，对于膨润凝胶，粒度分布使用英国伍斯特Malvem公司(Malvem,Worcester,England)制造的主筛选器3000通过激光衍射类型/散射方法确定，并且D50在从整体中的最小颗粒计算颗粒数量后为50％，被设置为平均粒径d3。在本实施方案中，干燥凝胶粉末的平均粒径d2示出通过下面来自膨润凝胶的平均粒径d3以及干燥凝胶粉末吸水的线性膨胀系数α的公式(I)确定的值。平均颗粒分布d2＝平均颗粒分布d3/(1+线性膨胀系数α)(I)在本实施方案中，干燥凝胶粉末的吸水线性膨胀系数α示出通过下面的方法确定的值。首先，干燥凝胶粉末的体积(V1)以及已用足量水溶胀干燥凝胶粉末而实现的膨润凝胶的体积(V2)通过表观密度确定，该表观密度通过依据JISK7365:1999的方法测量。线性膨胀系数α通过下面的公式(II)由这些体积V1和V2来实现。线性膨胀系数α＝((V2/V1)1/3-1)(II)干燥凝胶粉末的平均粒径d2与热塑性树脂粉末的平均粒径d1的比率d2/d1为1.3以上，优选地为2以上。当比率d2/d1小于1.3时，由于溶胀引起的尺寸变化导致固定粉末剥离，并可导致模塑件的塌缩。此外，比率d2/d1优选地为50以下，并且更优选地为25以下。热塑性树脂粉末的平均粒径d1与干燥凝胶粉末的平均粒径d2以及干燥凝胶粉末在吸水和溶胀时的平均粒径d3的差值比(d3-d2)/d1为4.0以下，并且优选地为3.0以下。当比率(d3–d2)/d1超出4.0时，由于溶胀引起的尺寸变化导致固定粉末剥离，并可导致模塑件的塌缩。此外，比率(d3–d2)/d1优选地为0.2以上，并且更优选地为0.3以上。在本实施方案中，干燥凝胶粉末可为由于吸水溶胀而呈现凝胶形状的粉末，并且可通过例如干燥水凝胶颗粒来获得。干燥凝胶粉末的吸水系数优选地为30％质量以上，并且更优选地为40％质量以上。通过选择吸水系数为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔模塑件，所述多孔模塑件通过烧结混合粉末实现，所述混合粉末包含干燥凝胶粉末和热塑性树脂粉末，其中：所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2与所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1的比率d2/d1为1.3以上，并且所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1与所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2和所述干燥凝胶粉末在吸水和溶胀时的平均粒径d3的差值比(d3‑d2)/d1为4.0以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.03 JP 2015-0195041.一种多孔模塑件，所述多孔模塑件通过烧结混合粉末实现，所述混合粉末包含干燥凝胶粉末和热塑性树脂粉末，其中：所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2与所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1的比率d2/d1为1.3以上，并且所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1与所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2和所述干燥凝胶粉末在吸水和溶胀时的平均粒径d3的差值比(d3-d2)/d1为4.0以下。2.根据权利要求1所述的多孔模塑件，其中所述干燥凝胶粉末的吸水系数为30％质量以上90％质量以下。3.根据权利要求1或2中任一项所述的多孔模塑件，其中所述热塑性树脂粉末的平均粒径d1为0.1μm以上100μm以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的多孔模塑件，其中所述干燥凝胶粉末的平均粒径d2为50μm以上250μm以下。5.根据权利要求1至4中任一项所述的多孔模塑件，其中所述热塑性树脂粉末包含超高分子量聚乙烯或聚酰胺。6.根据权利要求1至5中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林光明，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US