[發(fā)明專利]燒結(jié)多孔過濾薄膜的制造方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710479138.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107486024A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高麟;汪濤;焦鵬鶴;羅浩
• 申請（專利權(quán)）人: 成都易態(tài)科技有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B22F3/11
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙)51227
• 代理人: 王睿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及過濾材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及燒結(jié)多孔過濾薄膜的制造方法。

背景技術(shù)

在中國發(fā)明專利CN104874798A、CN104959612A、CN104874801A以及CN104959611A中均公開了一種燒結(jié)多孔過濾薄膜的制造方法，該制造方法包括制備膜片和燒結(jié)過程，其中，膜片需要連續(xù)在多個溫度段內(nèi)燒結(jié)以獲得均勻的孔徑和均質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而獲得較高的機械強度。現(xiàn)有膜片的燒結(jié)過程通常采用傳統(tǒng)的真空/氣氛燒結(jié),膜片裝爐后，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度按照程序升溫和自然降溫，膜片在燒結(jié)爐內(nèi)依次在低溫段、中溫段和高溫段保持一定時間，然后隨爐自然冷卻至150℃左右取出，即得到燒結(jié)多孔過濾薄膜。由于燒結(jié)爐的爐膛為單一的燒結(jié)空間，膜片一旦進入爐膛則必須燒結(jié)完成后再取出，且燒結(jié)期間不能放入新的膜片，否則會致使空氣進入爐膛而影響燒結(jié)多孔過濾薄膜的品質(zhì)，因此只能在上一個膜片燒結(jié)完成后取出才能放入下一膜片進行燒結(jié)，因此產(chǎn)能較低。同時，由于燒結(jié)工藝周期長，且有停開爐等待時間，因此上述真空/氣氛燒結(jié)還存在燒結(jié)效率低的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供燒結(jié)多孔過濾薄膜的制造方法及設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的產(chǎn)能低和燒結(jié)效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種燒結(jié)多孔過濾薄膜的制造設(shè)備。所述燒結(jié)多孔過濾薄膜由膜片經(jīng)所述制造設(shè)備制造而成，所述制造設(shè)備包括：

在所述膜片表面噴涂隔離層的噴涂機構(gòu)，所述隔離層包含在燒結(jié)條件下相對所述膜片表現(xiàn)為惰性的惰性物質(zhì)；

將噴涂隔離層后的膜片卷繞成柱狀的膜坯的卷繞機構(gòu)；

包括反應(yīng)室和貫穿該反應(yīng)室的用于傳輸所述膜坯的傳送帶的燒結(jié)機構(gòu)，所述反應(yīng)室包括依次連接的低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室、高溫反應(yīng)室和冷卻室；

向所述反應(yīng)室中輸入保護氣的保護氣輸送機構(gòu)；

控制所述傳送帶的運作、所述燒結(jié)機構(gòu)入口和出口的開啟和關(guān)閉以及保護氣的流量的控制機構(gòu)。

首先，由于含有隔離層，因此膜片可以卷繞后放入反應(yīng)室中燒結(jié)，不用擔(dān)心粘連現(xiàn)象，燒結(jié)效率顯著提升；其次，燒結(jié)機構(gòu)具有多個反應(yīng)室和傳送帶，因此膜坯可以進行流水線式的燒結(jié)，節(jié)約升溫時間和冷卻時間，燒結(jié)機構(gòu)的利用率顯著提升。本發(fā)明的制造設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，從膜片的噴涂到燒結(jié)完成采用流水式的生產(chǎn)，產(chǎn)能顯著提升；若為了便于運輸而事先將所述膜片預(yù)卷，則可以在噴涂機構(gòu)之前增設(shè)開卷機構(gòu)以將預(yù)卷膜坯中的膜片展開。此外，所述控制機構(gòu)還可以控制各反應(yīng)室內(nèi)的升溫速率和對個反應(yīng)室的溫度進行監(jiān)控。膜坯依次經(jīng)過低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室、高溫反應(yīng)室和冷卻室后，膜坯中的膜片轉(zhuǎn)化為所述燒結(jié)多孔過濾薄膜，且所述燒結(jié)多孔過濾薄膜仍保持膜坯的形狀，而未發(fā)生變形。

進一步地，所述膜片包括支撐體和附著于支撐體表面的涂層，所述涂層由噴涂在所述支撐體表面的漿料干燥而成，該漿料包括原料粉末、粘接劑和分散劑；所述燒結(jié)多孔過濾薄膜包括所述支撐體和位于所述支撐體表面的膜層，所述膜層由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料構(gòu)成，該燒結(jié)多孔過濾薄膜的厚度為5～3000μm，平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為15～70％；所述低溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為120～250℃的反應(yīng)室，所述中溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為500～600℃的反應(yīng)室，所述高溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為900～1200℃的反應(yīng)室。由這樣的膜片來制造燒結(jié)多孔過濾薄膜時，燒結(jié)時容易出現(xiàn)粘連和變形的現(xiàn)象，但當(dāng)采用本發(fā)明的制造設(shè)備時，可完全避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，確保較高的產(chǎn)能和使所得燒結(jié)多孔過濾薄膜具有很高的品質(zhì)。

進一步地，所述膜坯的直徑為50～300mm，高度為100～600mm。經(jīng)驗證，膜坯的直徑超過上述數(shù)值范圍時，可能導(dǎo)致膜坯中內(nèi)層的膜片不能有效的受熱燒結(jié)，因此，只有當(dāng)膜坯處于上述參數(shù)時，才可以獲得最好的產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。

進一步地，所述傳送帶包括依次鋪設(shè)在所述反應(yīng)室底部的傳動輥；所述設(shè)備還包括用于在傳送帶傳送時放置所述膜坯的燒結(jié)小車。傳統(tǒng)的帶狀的柔性傳送帶難以承受高溫反應(yīng)室的高溫，而采用傳動輥不僅可以實現(xiàn)傳送，還可以選擇多種耐高溫材質(zhì)的傳動輥。經(jīng)驗證，當(dāng)采用傳動輥時，如果直接將膜坯放在傳動輥上，無論是橫向放置還是豎向放置，膜坯在傳動輥上移動時會發(fā)生輕微的抖動，特別是當(dāng)膜坯豎向放置時，這種抖動更加明顯，這不僅會導(dǎo)致膜坯中的膜片在燒結(jié)過程中發(fā)生一定的變形，而且還可能導(dǎo)致膜坯傾倒并影響其它的膜坯，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，通過將膜坯放入燒結(jié)小車中，燒結(jié)小車可對膜坯產(chǎn)生支撐和約束，可使膜坯平穩(wěn)的移動以避免發(fā)生變形和傾倒。