一种饮水用陶瓷平板膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种饮水用陶瓷平板膜及其制备方法，属于陶瓷膜技术领域，该陶瓷平板膜包括支撑体、第一封孔层、过渡层、第二封孔层和分离层；支撑体包括以下原料及其质量份数：氧化铝50

【技术实现步骤摘要】
一种饮水用陶瓷平板膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷膜
，具体涉及一种饮水用陶瓷平板膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]陶瓷平板膜是陶瓷膜的一种，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜，一般包括支撑体、过渡层和分离层。陶瓷平板膜板面密布微孔，根据在一定的膜孔径范围内，渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。
[0003]现有饮水用陶瓷平板膜主要问题存在于陶瓷平板膜在制备支撑体、过渡层和分离层之间没有优化衔接，导致过渡层中细小粒子渗入支撑体间隙、分离层中细小粒子渗入过渡层，导致逐层堵孔，使得陶瓷平板膜存在过滤通量小；膜层渗入导致膜面并不平整，厚度不均匀，形成各种孔洞、裂纹等缺陷导致膜层分离精度低，严重制约着陶瓷平板膜在市政饮用水行业深入配套使用。

技术实现思路

[0004]技术问题：针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种饮水用陶瓷平板膜及其制备方法，提高膜层分离精度，提高平板膜通量。
[0005]技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种饮水用陶瓷平板膜，包括支撑体、第一封孔层、过渡层、第二封孔层和分离层；
[0007]所述支撑体包括以下原料及其质量份数：氧化铝50
‑
75份，短切纤维3
‑<br/>6份，助熔剂0.5
‑
3.5份，高岭土5
‑
10份，成孔剂4
‑
12份，粘合剂15
‑
30份，润滑剂8
‑
12份，增塑剂9
‑
13份，水15
‑
18份；
[0008]所述第一封孔层包括以下原料及其质量份数：活性炭30
‑
40份、淀粉3
‑
5份、聚乙烯醇水溶液2
‑
4份、羟丙基甲基纤维素钠0.5
‑
1.5份、水45
‑
60份；
[0009]所述过渡层包括以下原料及其质量份数：氧化铝40
‑
57份，高岭土10
‑
15份、无水乙醇8
‑
12份，聚乙烯醇水溶液10
‑
20份，水40
‑
50份；
[0010]所述第二封孔层包括以下原料及其质量份数：活性炭30
‑
40份、淀粉3
‑
5份、聚乙烯醇2
‑
4份、羟丙基甲基纤维素钠0.5
‑
1.5份、水45
‑
60份；
[0011]所述分离层包括以下原料及其质量份数：二氧化锆40
‑
43份，分散剂0.05
‑
0.5份，稳定剂2
‑
8份，水40
‑
50份，乙醇1
‑
3份，结合剂10
‑
15份，聚乙烯醇水溶液10
‑
20份。
[0012]本专利技术还提供了一种饮水用陶瓷平板膜的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)支撑体坯体的制备
[0014]短切纤维搅拌分散在水中，加入润滑剂和粘合剂，配制成溶液，加入氧化铝、助熔剂、高岭土、成孔剂和增塑剂，混合均匀，倒入练泥机中练泥，后放入陈腐箱内陈腐，陈腐后挤出成型制成支撑体坯体；
[0015](2)支撑体坯体的干燥、烧结
[0016]微波干燥室内烘干坯体，烘干温度为60
‑
100℃，烘干时间为10
‑
30min，烘干坯体后烧结，烧结温度为1300
‑
1350℃，时间为3
‑
5h，制得陶瓷平板膜支撑体。
[0017]优选的，喷涂法制备所述第一封孔层，包括以下步骤：
[0018](1)将活性炭粉、淀粉、甲基、聚乙烯醇水溶液与水混合，经超声处理后0.5
‑
2h，加入到球磨机中混合15～20h得到悬浮封孔剂浆料；
[0019](2)将悬浮封孔剂浆料用气动喷枪均匀喷涂在平板膜支撑体表面及侧边，进行5
‑
10h干燥得到已封孔陶瓷平板膜支撑体。第一封孔层厚度为100
‑
200μm。
[0020]优选的，浸涂法制备所述过渡层，包括以下步骤：
[0021](1)将氧化铝粉与分散剂、稳定剂、水混合，经超声处理后0.5
‑
2h，加入到球磨机中与高岭土混合8～15h形成悬浮过渡层浆料；
[0022](2)将已封孔干燥的陶瓷平板膜支撑体，用夹具夹持两端，以侧向为上下面，均匀浸没并悬浮过渡层浆料中，上膜后均匀上提，待板面膜浆完全渗入后拆卸夹具放入指定干燥架上待干燥，在平板陶瓷膜支撑体上形成过渡膜层，过渡层厚度为50
‑
80μm；所述过渡膜层进行2
‑
5h干燥后，得到含有干燥的过渡层的陶瓷平板膜支撑体。
[0023]优选的，喷涂法制备所述第二封孔层，包括以下步骤：
[0024](1)将活性炭粉、淀粉、甲基、聚乙烯醇水溶液与水混合，经超声处理后0.5
‑
2h，加入到球磨机中混合15～20h得到悬浮封孔剂浆料；
[0025](2)将悬浮封孔剂浆料用气动喷枪均匀喷涂在过渡层表面，进行5
‑
10h干燥得到过渡层已封孔的陶瓷平板膜支撑体，第二封孔层厚度为50
‑
100μm。
[0026]优选的，浸涂法制备所述分离层，包括以下步骤；
[0027](1)将二氧化锆、分散剂、稳定剂、水混合，经超声处理后2
‑
4h，加入到球磨机中混合20～24h形成悬浮分离层浆料；
[0028](2)将过渡层已封孔的陶瓷平板膜支撑体，用夹具夹持两端，以侧向为上下面，均匀浸没并悬浮分离层浆料中，上膜后均匀上提，待板面膜浆完全渗入后拆卸夹具放入指定干燥架上待干燥，在平板陶瓷膜支撑体上形成分离层，分离层厚度为20
‑
50μm；所述分离层干燥后，得到含有干燥的分离层、第二封孔层、过渡层和第一封孔层的陶瓷平板膜支撑体。
[0029]优选的，一次烧结，包括以下步骤：：
[0030]将含有干燥的分离层、第二封孔层、过渡层和第一封孔层的陶瓷平板膜支撑体在窑中烧成，在第一温度下保温3～5h，最后在第二温度下保温1～2h，即得到饮水用陶瓷平板膜。
[0031]优选的，所述第一温度为300
‑
650℃，以120℃/h速率从室温升温到所述第一温度，所述第二温度为1200
‑
1350℃，以150℃/h升温速率从第一温度升温到所述第二温度。
[0032]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种饮水用陶瓷平板膜，其特征在于，包括支撑体、第一封孔层、过渡层、第二封孔层和分离层；所述支撑体包括以下原料及其质量份数：氧化铝50
‑
75份，短切纤维3
‑
6份，助熔剂0.5
‑
3.5份，高岭土5
‑
10份，成孔剂4
‑
12份，粘合剂15
‑
30份，润滑剂8
‑
12份，增塑剂9
‑
13份，水15
‑
18份；所述第一封孔层包括以下原料及其质量份数：活性炭30
‑
40份、淀粉3
‑
5份、聚乙烯醇水溶液2
‑
4份、羟丙基甲基纤维素钠0.5
‑
1.5份、水45
‑
60份；所述过渡层包括以下原料及其质量份数：氧化铝40
‑
57份，高岭土10
‑
15份、无水乙醇8
‑
12份，聚乙烯醇水溶液10
‑
20份，水40
‑
50份；所述第二封孔层包括以下原料及其质量份数：活性炭30
‑
40份、淀粉3
‑
5份、聚乙烯醇2
‑
4份、羟丙基甲基纤维素钠0.5
‑
1.5份、水45
‑
60份；所述分离层包括以下原料及其质量份数：二氧化锆40
‑
43份，分散剂0.05
‑
0.5份，稳定剂2
‑
8份，水40
‑
50份，乙醇1
‑
3份，结合剂10
‑
15份，聚乙烯醇水溶液10
‑
20份。2.根据权利要求1所述的饮水用陶瓷平板膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)支撑体坯体的制备短切纤维搅拌分散在水中，加入润滑剂和粘合剂，配制成溶液，加入氧化铝、助熔剂、高岭土、成孔剂和增塑剂，混合均匀，倒入练泥机中练泥，后放入陈腐箱内陈腐，陈腐后挤出成型制成支撑体坯体；(2)支撑体坯体的干燥、烧结微波干燥室内烘干坯体，烘干温度为60
‑
100℃，烘干时间为10
‑
30min，烘干坯体后烧结，烧结温度为1300
‑
1350℃，时间为3
‑
5h，制得陶瓷平板膜支撑体。3.根据权利要求2所述的饮水用陶瓷平板膜的制备方法，其特征在于，喷涂法制备所述第一封孔层，包括以下步骤：(1)将活性炭粉、淀粉、甲基、聚乙烯醇水溶液与水混合，经超声处理后0.5
‑
2h，加入到球磨机中混合15～20h得到悬浮封孔剂浆料；(2)将悬浮封孔剂浆料用气动喷枪均匀喷涂在平板膜支撑体表面及侧边，进行5
‑
10h干燥得到已封孔陶瓷平板膜支撑体。第一封孔层厚度为100
‑
200μm。4.根据权利要求3所述的饮水用陶瓷平板膜的制备方法，其特征在于，浸涂法制备所述过渡层，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉与分散剂、稳定剂、水混合，经超声处理后0.5
‑
2h，加入到球磨机中与高岭土...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈名祥，王节，冯家迪，
申请(专利权)人：江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司，
类型：发明
国别省市：