[發明專利]一種采用臥式離心澆鑄法制作中空纖維膜組件的方法

有效

• 申請號: 201110336748.5
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102500237A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 胡增;周大農;陳峰;杜紅星;金濤;張蘆斌
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇凈集團有限公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B29C41/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;汪青

技術領域

本發明涉及一種中空纖維膜組件的制作方法，具體涉及中空膜組件的離心澆鑄方法。

背景技術

膜分離技術是近十幾年來發展起來的一門新興的多學科交叉的高新技術，利用特殊選擇透過性的有機高分子材料或無機材料，形成不同形態的膜。中空纖維膜是分離膜領域中的一個重要分支，其中空纖維壁具有選擇透過性，可以使氣體、液體混合物中某些組分從內腔向外或從外向內腔透過中空纖維壁，而同時對另一些組分具有截留作用。中空纖維膜由于比表面積大，膜組件的裝填密度高，工藝簡單，所以生產成本一般低于其它類型的膜，且由于沒有支撐層故可以反向清洗。因此在大規模的水處理工程中，中空纖維膜的應用有其獨特的優勢，在城市生活污水處理及工業廢水處理等領域受到廣泛的關注。

中空纖維膜對物質的選擇透過性不單單取決于膜絲使用的材質，還與后期膜絲的處理緊密相關。后期膜絲的處理要嚴格按照規定操作，如果操作不當會導致膜絲變得干燥、膜絲表面致密的表層被破壞等，降低膜絲的截留分離性能。

目前中空纖維膜的澆鑄方法主要有直立式靜置澆鑄法和臥式離心澆鑄法。直立式靜置澆鑄的主要過程如下：將有機玻璃膜殼直立，垂直放置于澆鑄架上，中空纖維膜絲的絲束貫穿管內，絲束下端超過膜殼的端口。第一次配膠后，從膜殼的側進膠口連接乳膠管進膠，待粘膠劑樹脂固化成型后，將膜殼倒置于澆鑄架上，第二次配制膠水并以同樣方法從膜殼的側進膠口進膠，等待粘膠劑樹脂膠水固化后，將膜殼從澆鑄架上取下，切除膜殼兩端端口外側的粘膠劑樹脂，獲得半成品的膜組件。這種方法雖然操作簡單，但存在諸多弊端，諸如1)進膠速度不易控制，膠水固化過程中會釋放大量的熱，進膠速度過快容易導致局部高溫造成膜絲水通量和截留性能的急劇下降；2)膠水固化時間較長，一般需要1～2天的時間，比較耗時；3)組件在直立放置的過程中，膜絲長時間的暴露在空氣中，容易使得上端的膜絲變得干燥，造成膜絲性能的下降，影響產水水質；4)粘膠劑樹脂膠水中容易夾雜有氣泡，固化成型后很大程度上影響了澆鑄層的機械強度，不能有效的承受進水的沖擊負荷，出現漏水現象，嚴重影響產水水質；5)靜置過程中下端膜絲容易彎曲折散，造成澆鑄層膜絲的彎折，影響膜絲進出水的同時還影響了產品的美觀。

現有的臥式離心澆鑄法為將中空纖維膜絲裝入膜組件外殼中，平行固定于離心澆鑄機中，一次性將膠粘劑樹脂經過離心機高速旋轉將粘結劑充填到膜絲之間、膜絲和膜組件外殼之間，樹脂在低速旋轉狀況下固化數小時，待完全固化后膜組件兩端的環氧化樹脂管板的加工。該方法雖然克服了直立式靜置澆鑄法的一些弊端例如可有效避免組件長時間直立放置造成上端膜絲過于干燥，下端膜絲過于潮濕的困境，保持膜絲的穩定。但該臥式離心澆鑄法也存在其不足，例如，膠粘劑樹脂膠水容易因膜絲的毛細管作用而導致膠水深入膜絲，造成膜絲的報廢；一次性加膠后膠水發熱量過大而出現燒絲現象；以及膠水容易被大量甩出，造成膠粘劑的浪費和環境的污染。此外，由于澆鑄的時間需幾個小時，中間沒有任何檢漏步驟，而一旦膠水大量甩出，最后獲得的組件完全達不到要求，造成時間的浪費，大大降低了工作效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改進的中空纖維膜組件的臥式離心澆鑄法。

為解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種采用臥式離心澆鑄法制作中空纖維膜組件的方法，其具體包括如下步驟：

(1)、使膜殼平躺放置，將中空纖維膜絲填裝在該膜殼內，絲束的長度大于膜殼的長度，根據端蓋的縱深長度切齊兩端的膜絲，保證端蓋閉合時膜絲恰好觸碰到端蓋的底部；

(2)、使用有機硅膠對中空纖維膜絲的兩端面進行封端處理，使得兩端面的膜絲的膜孔全部封堵，用螺旋卡圈將端蓋固定在膜殼的端面，旋合擰緊卡圈，得膜組件，將其裝入離心澆鑄設備中；

(3)、配制粘膠劑，備用；

(4)、第一次進膠：將粘膠劑的60％～85％通過加膠機和進膠管從所述膜殼的側面加入到所述膜殼內，進膠完畢，啟動離心澆鑄設備，對膜組件進行離心澆鑄，轉速為100轉/min～120轉/min，離心澆鑄時間為1～3min，完畢，檢查澆鑄的情況；

(5)、第二次進膠：將剩余的粘膠劑以與步驟(4)相同的方式加入到所述膜殼內，進膠完畢，再次啟動離心澆鑄設備，對膜組件進行離心澆鑄，轉速為100轉/min～120轉/min，離心澆鑄時間為20～35min，完畢，檢查澆鑄的情況；