[發(fā)明專利]增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜的制造方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710057539.0
• 申請日: 2007-06-05
• 公開（公告）號: CN101058059A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李新民;溫淑鴻;肖放;苗蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 天津膜天膜工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/08
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合膜制造技術(shù)，具體為一種利用三維立體編織材料與聚偏氟乙烯材料復(fù)合的方式，生產(chǎn)增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜的制造方法及設(shè)備，國際專利主分類號擬為Int.C1.B01D69/00(2006.01)。

背景技術(shù)

中空纖維膜分離技術(shù)是利用混合物中各組分的選擇滲透性的差異來實現(xiàn)分離、提純和濃縮的新型分離技術(shù)，具有能耗低、分離性能好、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，在市政和生活污水、石化和紡織廢水等處理回用工程中得到了大規(guī)模的推廣應(yīng)用。

膜材料，如聚偏氟乙烯中空纖維膜(參見中國專利文獻(xiàn)CN1128176)在用于中空纖維膜裝置運(yùn)行過程中，為去除附著在膜材料表面的污物，需要采用氣流振蕩內(nèi)外雙洗的操作工藝，對膜材料進(jìn)行清洗。在清洗過程中，膜材料在水流與氣流的雙重作用下發(fā)生抖動，以達(dá)到較好的清洗效果，但膜材料同時要承受較大的外力，容易造成膜材料的損害，甚至斷裂，喪失其效能。尤其是在某些惡劣應(yīng)用工藝，如膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)的應(yīng)用過程中，膜材料明顯存在著強(qiáng)度不夠高，局部易出現(xiàn)斷絲的現(xiàn)象，很大程度上影響了其應(yīng)用效果和使用壽命。有人研究了一種復(fù)合材料分離膜(參見專利文獻(xiàn)：JP52-081076、US5472607)，它將多孔膜復(fù)合在中空線繩(增強(qiáng)材料)的外表面，以提高膜材料的強(qiáng)度，但這種增強(qiáng)效果的復(fù)合膜存在透水性能降低，多孔膜易剝落等新的技術(shù)問題。還有人研究了一種復(fù)合多孔膜及其制造方法(參見中國專利文獻(xiàn)CN1711128)，它采用在線繩外表面涂敷兩層致密層的技術(shù)，以解決涂層容易脫落問題，但該方法工藝過程復(fù)雜，成本較高，難于實際推廣。

從生產(chǎn)或制造設(shè)備角度看，目前的增強(qiáng)織物復(fù)合膜基本為人工間歇制造或單臺工序機(jī)械化生產(chǎn)，例如所編織的空心管狀織物在制備、存儲、運(yùn)送等過程中不可避免地會在外力作用下被擠壓為扁平狀態(tài)，無法直接涂層復(fù)合，因此需對其做通孔處理，而通孔沒有專門的通孔設(shè)備，只能由人工來處理，效率低下，勞動強(qiáng)度大，質(zhì)量難以保證，也使得增強(qiáng)織物復(fù)合膜的制造不能實現(xiàn)連續(xù)化，不能規(guī)模化生產(chǎn)。在申請人檢索的范圍內(nèi)，可連續(xù)生產(chǎn)的增強(qiáng)織物復(fù)合膜制造設(shè)備尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜的制造方法及設(shè)備，該制造方法在保持原有聚偏氟乙烯膜材料過濾工藝特性的前提下，將其復(fù)合在三維立體編織空心織物的外側(cè)，制造出復(fù)合結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度中空膜，具有制造工藝簡單，成本較低，適于實際推廣應(yīng)用的特點(diǎn)。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜的退繞、通孔、輸送、涂層、固化、卷取等工藝過程的連續(xù)化生產(chǎn)制造，具有成本低、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量可控的特點(diǎn)。所得的中空膜具有較高的韌性與強(qiáng)度、耐清洗，壽命長，同時可保持聚偏氟乙烯膜固有的過濾分離性能。

本發(fā)明解決所述制造方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是：設(shè)計一種增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜的制造方法，該制造方法包括：

1.編織壁厚為0.5—1.5mm的三維立體管狀增強(qiáng)織物，編織時增強(qiáng)織物所受拉力控制在0.5N以下；其特征在于該制造方法還包括以下工藝：

2.對增強(qiáng)織物做通孔處理，使其為空心管狀態(tài)；

3.在保持所述增強(qiáng)織物空心管狀態(tài)下將其輸送到復(fù)合區(qū)，在復(fù)合區(qū)把溫度為25--80℃、粘度為4000-8000厘帕的聚偏氟乙烯涂覆溶液均勻涂覆在所述空心管狀態(tài)增強(qiáng)織物的外表面，制成具有聚偏氟乙烯涂層的復(fù)合增強(qiáng)織物；所述聚偏氟乙烯溶液涂層的厚度控制在0.1—1mm；

4.將所述復(fù)合增強(qiáng)織物送入純水中固化24小時成型，制成增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜；所述純水的溫度為25—70℃。

本發(fā)明解決所述制造設(shè)備技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計一種增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜制造設(shè)備，其特征在于它適用于本發(fā)明所述增強(qiáng)型復(fù)合材料中空膜的制造方法，包括：一個至少三層的框式機(jī)架和按工藝路線順序機(jī)械連接安裝在機(jī)架上的退繞輥、通孔機(jī)、輸送機(jī)、涂層復(fù)合機(jī)、固化槽、卷繞機(jī)和卷取輥以及它們的連接傳動機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，所述退繞輥安裝在機(jī)架的中層；所述的輸送機(jī)包括按增強(qiáng)織物輸送工藝路線排列的至少三組輸送輥：第一輸送輥、第二輸送輥和第三輸送輥，且所述的第一輸送輥和第三輸送輥安裝在機(jī)架的上層，而所述第二輸送輥安裝在機(jī)架的中層；所述的固化槽安裝在機(jī)架下方的地面上；所述卷繞機(jī)包括按工藝路線排列的至少三組傳動輥：第一傳動輥、第二傳動輥和第三傳動輥，且所述第一傳動輥和第三傳動輥安裝在所述的固化槽內(nèi)，而所述第二傳動輥安裝在機(jī)架的中層或上層；所述的卷取輥安裝在所述固化槽的上方或機(jī)架的中層。