[發明專利]中空纖維超濾膜組件澆鑄裝置及其澆鑄方法

有效

• 申請號: 201410626811.2
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN104474900A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張思蘭;趙繼軍;許延義;牛玲玲
• 申請（專利權）人: 濟南市水處理設備廠有限公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D67/00;B01D61/18;B29C41/04
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張秀福

技術領域

本發明涉及膜分離技術領域，特別是涉及一種中空纖維超濾膜組件澆鑄裝置及其澆鑄方法。

背景技術

膜分離技術是一種廣泛用于液體或氣體分離、提純或濃縮的高新技術。中空纖維膜由于其比表面積大、裝填密度高、工藝簡單、無支撐層故可以反向清洗以及生產成本低等特點，成為膜分離技術中的重要分支，廣泛應用于化工、環保以及醫藥等領域。

常見的以中空纖維膜絲為核心構成的膜組件按過濾系統結構不同可分為壓力式膜組件和浸入式膜組件。過濾時依靠中空纖維膜絲內外兩側的壓力差使待過濾液從中空纖維膜絲內側或外側滲透至其外側或內側達到分離的目的；根據過濾方向的不同又可分為內壓膜組件和外壓膜組件。其中，外壓膜組件如柱狀形式的外壓膜組件，是將多根中空纖維膜絲聚集在一起的膜組件，用環氧樹脂膠密封膜組件兩端，使膜組件兩端分別與膜殼殼體用環氧樹脂膠密封固定，中空纖維膜絲均勻分散在環氧樹脂膠中，并讓中空纖維膜絲一端內管保持封閉，另一端膜絲內管的保持暢通。膜絲內管封閉的一端（又稱、進液端、死端或堵頭端），中空纖維膜絲之間的間隙以及中空纖維膜絲的內腔均由樹脂封閉，通常在膜組件的該堵頭端有成形通孔，起氣液分布輸入口的作用，并且，這些通孔均是在封膠過程中依靠模具上的通孔軸抽芯成形。膜絲內管保持暢通的一端（又稱開口端、出液端），中空纖維膜絲之間的間隙由樹脂封閉，中空纖維膜絲的內腔與外部相通，形成產水通道，為了使開口端的膜絲內管保持暢通，通常的做法是，澆鑄完成、等待密封層完全固化后，將該端超過膜殼殼體端部的多余密封樹脂連同部分中空纖維膜絲一起切平，露出纖維膜絲孔，讓中空纖維膜開口端暢通。

中空纖維超濾膜通常以膜組件為一個滲透單元，膜組件是由數千根高分子聚合物制成的中空纖維膜絲組裝在一支膜殼內，在膜殼內，膜絲束的兩端通過澆鑄環氧樹脂固化在膜殼內。膜組件的制作是先將超濾膜束裝放于具有中心管的膜束保持架上，捆扎后將兩端切齊并裝入膜殼中，使超濾膜膜束呈軸向設置在膜殼中，然后安裝封頭模具，并澆鑄環氧樹脂將各膜束之間的端部封閉，封閉后將需要露出纖維膜絲孔的端部切割整齊，露出膜絲孔的端口。膜組件的澆鑄質量對滲透單元的超濾性能和效率影響重大，澆鑄過程中要求膠體內無氣泡，不出現機械性絲損傷，或因環氧樹脂溫度過高（環氧樹脂與固化劑因交聯反應放熱）而燒絲的現象，環氧樹脂應流淌均勻，填滿充實各澆鑄部位。

常用的臥式旋轉澆鑄裝置操作過程是：裝有膜絲的膜殼兩端加裝模具后橫放在澆鑄機里面，通過澆鑄機帶動膜殼高速旋轉，同時從膜殼兩端進膠口緩慢進膠；在離心力的作用下，膠流至膜殼兩端模具表面，固化，成型。此方法邊旋轉，邊進膠，注入的膠體在離心力作用下被不斷推向膜殼的兩端，容易將氣泡趕出，而且旋轉過程能帶動空氣流動，有利于膠的冷卻，可防止燒絲現象。但其缺點也是明顯的：裝有膜絲的膜殼兩端加裝模具后,?膜絲束的封閉端與模具之間留有合理的間隙，以環氧樹脂充填，將膜絲束的兩端通過澆鑄環氧樹脂固化在膜殼內。由于膜絲束在膜殼內其長度方向沒有約束，將裝有膜絲束的膜殼兩端加裝模具后橫放在澆鑄機里面，通過澆鑄機帶動膜殼高速旋轉進行環氧樹脂澆鑄時，膜絲束容易偏向膜殼的一端，極端的情況甚至出現膜絲束封閉端與模具無間隙，而預留間隙全部在另一端，導致環氧樹脂不能將膜絲束的封閉端的膜絲孔完全封閉，最后獲得的膜組件因達不到要求而報廢。

迄今為止，本領域尚未開發出一種制作效率高、封膠不良率低、操作簡單的中空纖維膜組件的封膠方法和膜組件的封膠澆鑄裝置。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種中空纖維超濾膜組件澆鑄裝置和澆鑄方法，能夠提高膜組件的澆鑄質量、降低成本，提高生產效率高、降低封膠不良率、且操作簡單。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種中空纖維超濾膜組件澆鑄裝置，包括膜組件和膜殼，膜組件置于膜殼內，膜殼的兩端分別連接出液端模具和進液端模具，出液端模具和進液端模具上均設有一次進膠管接口，膜組件包括膜絲束、中心管和保持架，膜絲束固定于保持架上，中心管上沿軸向均布有多個進水孔，其特征在于：所述的出液端模具的內端面設置有圓柱型凹槽，所述膜組件的一端置于所述圓柱型凹槽內，所述圓柱型凹槽直徑略大于所述膜組件的外徑，所述的一次進膠管接口設置于圓柱型凹槽的底部；所述的進液端模具的內端面設置有側壁為圓錐面、底面為小直徑端的圓錐狀凹槽，所述圓錐狀凹槽的大直徑端的直徑略大于所述膜組件的外徑，所述膜組件的另一端置于所述圓錐狀凹槽內，所述的一次進膠管接口設置于圓錐狀凹槽的底部。