[發明專利]非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法及其應用

有效

• 申請號: 201710637616.3
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107433137B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 高麟;汪濤;張偉
• 申請（專利權）人: 成都易態科技有限公司
• 主分類號: B01D63/06
• 分類號: B01D63/06;B01D67/00;B01D69/10
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王睿

本發明公開了一種非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法及其應用。所述非對稱管狀過濾元件坯體包括管狀且多孔的支撐體以及位于所述支撐體內壁的涂層，所述涂層由漿料附著于所述支撐體的內壁經干燥而成，該制造方法包括以下步驟：1)獲取支撐體和漿料：所述漿料包括第一原料粉和分散劑；所述支撐體的孔徑為所述第一原料粉的粒徑的1～3倍；2)注漿；3)制備涂層：將所述支撐體倒放并將所述支撐體的兩端密封，使所述支撐體在水平方向轉動，從而使所述支撐體內已注入的漿料中的第一原料粉在離心作用下附著于所述支撐體的內壁，而已注入的漿料中的分散劑在離心作用下穿過所述支撐體的管壁，從而得到所述非對稱管狀過濾元件坯體的前體；4)干燥。

技術領域

本發明涉及非對稱管狀過濾元件技術領域，具體而言，涉及非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法及其應用。

背景技術

非對稱管狀過濾元件是指在過濾方向上過濾孔徑呈梯度變化的非對稱管狀過濾元件。非對稱管狀過濾元件的孔徑由內之外沿徑向依次增大或縮小。其中，對于所述孔徑依次增大的非對稱管狀過濾元件的內層結構稱為內膜，外層結構稱為支撐體；對于所述孔徑依次減小的非對稱管狀過濾元件的內層結構稱為支撐體，外層結構稱為外膜；內膜和外膜可統稱為膜層。

對于具有通過粉末冶金法制備的膜層的非對稱管狀過濾元件通常包括以下步驟：1)在支撐體表面附著漿體(將膜粉加入分散劑中制得)并干燥形成涂層；2)對附著漿體的支撐體進行二次燒結，使涂層轉化為內膜或外膜(膜層)。目前，附著漿體的主要制備工藝為噴涂或浸漬。

噴涂易于理解，噴涂雖然容易單獨形成內膜或外膜，但是由于難以形成厚度均勻的涂層，導致最終的膜層表面不平整，易在燒結過濾成產生裂紋或使膜層的孔徑不均勻。

浸漬則需要配以特別的設備，以防止制備內膜時使支撐體的外部沾上漿體或制備外膜時使支撐體的內部沾上漿體。例如，制備內膜主要采用以下方法：配制一定體積漿體倒入管狀浸膜工裝內，將支撐體外表面密封浸入漿體中，一定時間后支撐體內表面吸附一定量的漿體。這種浸膜工藝不僅操作過程復雜，且浸漬完后支撐體表面附著的漿體向下流動，在支撐體內表面形成一道道流痕，導致膜層厚度不均勻，在燒結時產生裂紋，內膜孔徑不均勻。

發明內容

本發明的主要目的在于提供非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法和制造設備，以解決現有技術中的非對稱管狀過濾元件存在的膜層厚度和孔徑分布不均勻以及存在裂紋的問題。同時，還要提供非對稱管狀過濾元件的制造方法和制造設備，以制備性能優異的非對稱管狀過濾元件。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法。所述非對稱管狀過濾元件坯體包括管狀且多孔的支撐體以及位于所述支撐體內壁的涂層，所述涂層由漿料附著于所述支撐體的內壁經干燥而成，該非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法包括以下步驟：

1)獲取支撐體和漿料：所述漿料包括第一原料粉和分散劑；所述支撐體的孔徑為所述第一原料粉的粒徑的1～3倍；

2)注漿：往所述支撐體的內部注入所述漿料；

3)制備所述涂層：將所述支撐體倒放并將所述支撐體的兩端密封，使所述支撐體在水平方向轉動，從而使所述支撐體內已注入的漿料中的第一原料粉在離心作用下附著于所述支撐體的內壁，而已注入的漿料中的分散劑在離心作用下穿過所述支撐體的管壁，從而得到所述非對稱管狀過濾元件坯體的前體；

4)干燥：將所述前體干燥，即得到所述非對稱管狀過濾元件坯體。

所述“倒放”是指使所述支撐體的中心軸與水平面平行；所述“使所述支撐體在水平方向轉動”是指使支撐體轉動的轉動軸與所述中心軸平行；本發明的非對稱管狀過濾元件坯體的制造方法首次想到將離心原理應用于漿體的附著，可以帶來以下優點：