一种复合过滤元件的制备方法及复合过滤元件技术

本发明专利技术涉及一种过滤元件，特别涉及一种复合过滤元件的制备方法及复合过滤元件。制备方法包括如下步骤：a:制备大小相同的分别带有一个过滤面和一个平面的第一过滤元件和第二过滤元件；b:制备至少一层增强材料层；c:将步骤b制备的增强材料层通过平面焊接或平面热熔或平面冷粘接固定在步骤a制备的第一过滤元件和第二过滤元件的平面之间。本发明专利技术的复合过滤元件的制备方法彻底改变了传统工艺理念，解决了目前行业无法解决的常规过滤元件的强度和弹性/韧性这对矛盾体的基本统一的技术难题。本发明专利技术的制备方法制备的复合过滤元件既能几何级数地提高过滤元件的强度，减少形变，又能保证过滤元件的弹性和韧性，彻底克服了增强型过滤元件易脆易裂的问题。

Method for preparing composite filter element and composite filtering element

The invention relates to a filter element, in particular to a preparation method of a composite filter element and a composite filter element. The preparation method comprises the following steps: a: preparing the first and second filter elements with one filter surface and one plane, respectively, of the same size; b: preparing at least one layer of reinforcing material layer; c: fixing the reinforcing material layer prepared by step B to the first step prepared by step a through plane welding or plane hot melting or plane cold bonding. The plane between the filter element and the second filter element. The preparation method of the composite filter element of the invention completely changes the traditional technological concept and solves the technical problem of the basic unification of the strength and elasticity/toughness of the conventional filter element which can not be solved by the current industry. The composite filter element prepared by the preparation method of the present invention can not only geometrically improve the strength of the filter element, reduce the deformation, but also ensure the elasticity and toughness of the filter element, and completely overcome the problem of brittleness and fragility of the enhanced filter element.

【技术实现步骤摘要】
一种复合过滤元件的制备方法及复合过滤元件
本专利技术涉及一种过滤元件，特别涉及一种复合过滤元件的制备方法及复合过滤元件。
技术介绍
随着环保、化工、矿业、食品行业不断升级换代，对固液分离的要求也不断提高。在固液分离的过程中离不开过滤元件，随着对固液分离要求的不断提高，间接的对过滤分离元件的要求也越来越高。在过滤元件的选择过程中，过滤元件多采用高质量的热塑性塑料做原料，但是，单纯使用热塑性塑料做原料会导致过滤元件强度不够，变形量过大，造成滤饼厚度很不均匀。为了使过滤元件满足过滤强度的要求，现有技术中的做法是会在聚丙烯材料中添加增强材料，例如：玻璃纤维、微型玻璃颗粒或其他无机增强材料。但是，在制备的过程中，这些增强类材料直接无序地混入聚丙烯原料中，由于增强材料在原料中的无序排列，会造成增强效果不均匀；另外，在后续的加热熔融、冷却过程中由于增强材料迁移，也会导致过滤元件强度的均匀性进一步下降。同时，由于加入的增强材料在热塑性塑料中的无序分布，尽管增强了过滤元件的强度，但也使得过滤元件变得更硬、更脆，当过滤压差超过过滤元件的屈服应力时，会造成过滤元件的大量损坏。目前，在用增强型塑料生产的过滤元件的生产工艺中，还没有可控的办法生产出既保证过滤元件的强度，又保证过滤元件的弹性的制备方法。
技术实现思路
为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供一种在出现大的压差工作条件下，既能保证过滤元件的强度，又能保证过滤元件韧性和弹性的一种复合过滤元件的制备方法及复合过滤元件。本专利技术的技术方案为：一种复合过滤元件的制备方法，包括如下步骤：a:制备大小相同的分别带有一个过滤面和一个平面的第一过滤元件和第二过滤元件；b:制备至少一层增强材料层；c:将步骤b制备的增强材料层通过平面焊接或平面热熔或平面冷粘接固定在步骤a制备的第一过滤元件和第二过滤元件的平面之间，即完成复合过滤元件的制备。进一步的，所述步骤a中，所述第一过滤元件和第二过滤元件分别通过将熔融的原材料在半块过滤元件模具中压制而成。更进一步的，所述第一过滤元件和第二过滤元件的原材料设置为热塑性塑料。进一步的，所述步骤b增强材料层中的增强材料设置为PP聚丙烯纤维、PE聚乙烯纤维、PPE、HDPE超高分子聚乙烯纤维、LDPE低分子聚乙烯纤维、PET聚酯纤维、玻璃纤维、ABS纤维、PVDF聚偏二氟乙烯纤维、PTFE聚四氟乙烯纤维、PVC聚氯乙烯纤维、PEEK纤维、PA腈纶纤维、蛋白纤维、弹性体纤维、聚氨酯纤维、芳香族聚酰胺纤维、芳纶纤维、碳纤维、金属纤维、木浆纤维、醋酸纤维中的至少一种或几种的组合。进一步的，所述步骤b中，所述增强材料层设置为与第一过滤元件和第二过滤元件大小匹配的通过增强材料纤维编织方式制成的网状结构或通过非编织方式制成的无序的增强毡、增强毯、无纺布或通过长纤维有序排列连续状结构中的任意一种或几种组合。进一步的，所述网状结构设置为平纹网状结构、缎纹网状结构、斜纹网状结构中的一种或几种的组合。进一步的，所述长纤维有序排列连续状结构可以叠放成单层或多层，所述长纤维放置角度可以设置为0～180°。进一步的，所述增强材料层中网状结构的纤维、长纤维有序排列连续状结构的纤维设置为单丝或复丝。进一步的，所述步骤b中的增强材料层中的增强材料可以经过浸润或非浸润处理，浸润剂可以是与第一过滤元件和第二过滤元件原材料相亲的热塑性高分子材料。本专利技术所达到的有益效果为：1、本专利技术的制备方法将整块常规过滤元件制作变为分两部分进行半块制作，在两块过滤元件中间固定增强材料层。在第一过滤元件和第二过滤元件中间固定增强材料层，一方面增强了过滤元件所需增加的强度，同时保持原过滤元件的韧性和弹性，使得过滤元件的各部分强度的均匀。2、本专利技术的制备方法改变了现有技术在生产过滤元件时在原材料中混入和添加增强材料的生产模式，而是用增强材料层来保证过滤元件的强度、弹性和韧性，解决了在原料中直接添加增强材料的无序排列及在后续的加热熔融、冷却过程中导致增强材料的迁移的问题，使得过滤元件各部分的强度不均匀的难题得以解决。本专利技术复合过滤元件沿过滤面垂直方向的力学指标的各向同性与纯原材料(如聚丙烯)一样均匀，但强度大大地提高。3、本专利技术通过增强材料层的方式替代在原材料中加入增强材料使得过滤元件强度在过滤元件的各个部位均得到有效加强，使复合过滤元件的韧性和弹性相比于一般的、添加增强材料的过滤元件也大大地改善，避免了添加增强材料后，克服了在提高强度的同时过滤元件的脆性迅速增加的严重缺点。4、本专利技术制备的复合过滤元件强度的增加，使得各行业的固液分离在目前无法满足的要求成为现实，过滤元件承受的压力、差压和温度的能力更强，固液分离处理的效果更佳、效率更高，为企业创造明显的经济效益并间接带来巨大的社会效果。5、本专利技术的复合过滤元件的制备方法彻底改变了传统工艺理念，解决了行业无法逾越的技术难题。在现有技术中，还没有更佳的方案能够解决过滤元件强度低和非均匀性的技术问题。本专利技术采用简单、可行的制备方法，可以从根本上解决常规过滤元件的强度和弹性/韧性这对矛盾体的基本统一。本专利技术的制备方法制备的复合过滤元件既能几何级数地提高过滤元件的强度，减少形变，又能保证过滤元件的弹性和韧性，彻底克服了增强型过滤元件的易脆易裂的问题，进一步使得固液分离的效果更佳、效率更高。6、本专利技术的第一过滤元件和第二过滤元件的制备，虽然两次制作的成本增加，但相比常规过滤元件制作的时间缩短、制作模具更加简化并且制造模具的费用也显著降低。附图说明图1是本专利技术实施例1复合过滤元件截面图的结构爆炸图。其中，1、第一过滤元件；2、过滤面；3、平面；4、第二过滤元件；5、增强材料层。具体实施方式为便于本领域的技术人员理解本专利技术，下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式。实施例1一种复合过滤元件的制备方法，包括如下步骤：a:制备大小相同的分别带有一个过滤面2和一个平面3的第一过滤元件1和第二过滤元件4，所述第一过滤元件1和第二过滤元件4分别通过将熔融的原材料聚丙烯在半块过滤元件模具中压制而成。b:制备增强材料层5：将碳纤维通过编织的方式制成与第一过滤元件1和第二过滤元件4大小匹配的网状结构的增强材料层5，所述网状结构设置为平纹网状结构。c:将步骤b制备的增强材料层5通过平面热熔方式固定在步骤a制备的第一过滤元件1和第二过滤元件4的平面之间，即完成复合过滤元件的制备。如图1所示，通过上述方法制备的复合过滤元件，包括第一过滤元件1、与第一过滤元件1相同的第二过滤元件4和设置于第一过滤元件1和第二过滤元件4之间的增强材料层5。所述第一过滤元件1和第二过滤元件4分别包括一个过滤面2和一个平面3，所述增强材料层5设置于第一过滤元件1和第二过滤元件4的平面3之间。实施例2一种复合过滤元件的制备方法，包括如下步骤：a:制备大小相同的分别带有一个过滤面和一个平面的第一过滤元件和第二过滤元件，所述第一过滤元件和第二过滤元件分别通过将熔融的原材料聚乙烯在半块过滤元件模具中压制而成。b:制备增强材料层：将碳纤维通过编织的方式制成与第一过滤元件和第二过滤元件大小匹配的网状结构的增强材料层，所述网状结构设置为斜纹网状结构。c:将步骤b制备的增强材料层通过平面焊接固定在步骤a制备的第一过滤元件和第二过滤元件的平面之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合过滤元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a:制备大小相同的分别带有一个过滤面和一个平面的第一过滤元件和第二过滤元件；b:制备至少一层增强材料层；c:将步骤b制备的增强材料层通过平面焊接或平面热熔或平面冷粘接固定在步骤a制备的第一过滤元件和第二过滤元件的平面之间，即完成复合过滤元件的制备。

【技术特征摘要】
1.一种复合过滤元件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a:制备大小相同的分别带有一个过滤面和一个平面的第一过滤元件和第二过滤元件；b:制备至少一层增强材料层；c:将步骤b制备的增强材料层通过平面焊接或平面热熔或平面冷粘接固定在步骤a制备的第一过滤元件和第二过滤元件的平面之间，即完成复合过滤元件的制备。2.根据权利要求1所述的一种复合过滤元件的制备方法，其特征在于：所述步骤a中，所述第一过滤元件和第二过滤元件分别通过将熔融的原材料在半块过滤元件模具中压制而成。3.根据权利要求2所述的一种复合过滤元件的制备方法，其特征在于：所述第一过滤元件和第二过滤元件的原材料设置为热塑性塑料。4.根据权利要求1所述的一种复合过滤元件的制备方法，其特征在于：所述步骤b增强材料层中的增强材料设置为PP聚丙烯纤维、PE聚乙烯纤维、PPE、HDPE超高分子聚乙烯纤维、LDPE低分子聚乙烯纤维、PET聚酯纤维、玻璃纤维、ABS纤维、PVDF聚偏二氟乙烯纤维、PTFE聚四氟乙烯纤维、PVC聚氯乙烯纤维、PEEK纤维、PA腈纶纤维、蛋白纤维、弹性体纤维、聚氨酯纤维、芳香族聚酰胺纤维、芳纶纤维、碳纤维、金属纤维、木浆纤维、醋酸纤维中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩邦武，邹振家，贺晓龙，陈晓华，宗明龙，
申请(专利权)人：坚纳森青岛机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37