[發(fā)明專利]納米級(jí)圓柱孔圓錐孔濾膜

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711500922.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN108159884A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永斌;袁虹娣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 袁虹娣
• 主分類號(hào): B01D61/00
• 分類號(hào): B01D61/00;B01D69/00;C02F1/44
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種納米級(jí)圓柱孔圓錐孔濾膜，在一固體材料(1)即濾膜厚度方向上分別制造有兩個(gè)相通的圓柱孔(2)和圓錐孔(3)，其中圓錐孔(3)為濾孔，圓錐孔(3)的小端直徑根據(jù)過濾要求確定，處于納米量級(jí)，圓錐孔(3)的大端直徑與圓柱孔(2)的直徑相同，圓錐孔(3)的軸向長度根據(jù)濾孔強(qiáng)度要求確定，圓柱孔(2)的直徑根據(jù)最大滲透能力要求，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)確定，圓柱孔(2)用于減小濾膜的流動(dòng)阻力和增大濾膜的滲透能力。在這樣條件下，本發(fā)明濾膜的厚度可相對(duì)較大，從而滿足濾膜的機(jī)械強(qiáng)度要求。本發(fā)明濾膜在過濾能力、滲透能力、機(jī)械強(qiáng)度上均達(dá)到較好性能，在水、血液等的超精過濾中具有重要應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及濾膜領(lǐng)域，具體地說是一種納米級(jí)圓柱孔圓錐孔濾膜。

背景技術(shù)

過濾用膜，簡(jiǎn)稱濾膜，在工業(yè)和日常生活中具有重要應(yīng)用，它可用于濾出固體顆粒、雜質(zhì)，凈化液體，也可用于濾出細(xì)菌、大分子物質(zhì)，或者用于實(shí)現(xiàn)兩種液體的分離。日常生活中，濾膜可用于凈化飲用水，凈化各種飲料，也可用于濾出海水中的雜質(zhì)、各種離子，實(shí)現(xiàn)海水凈化。現(xiàn)有的常用過濾方法和手段有：

一、活性炭過濾

活性炭是一種用途極廣的工業(yè)吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對(duì)原料進(jìn)行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。活性炭的吸附性源于其獨(dú)特的分子構(gòu)造，活性炭的內(nèi)部有很多孔隙，每克活性炭的內(nèi)部孔隙如果鋪展開來可達(dá)到500～1700平方米，正是這種獨(dú)特的內(nèi)部構(gòu)造，使得活性炭具有優(yōu)異的吸附能力。活性炭過濾時(shí)，由于其多孔性可吸附各種液體中的微細(xì)物質(zhì)，常用于水處理中的脫色、脫臭、脫氯、去除有機(jī)物及重金屬、去除合成洗滌劑、細(xì)菌、病毒及放射性等污染物質(zhì)，也常用于廢水的三級(jí)處理。

活性炭過濾的常見應(yīng)用范圍：(1)用于水處理設(shè)備過濾、污水處理、中水回用等等。廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥、電子光伏等。(2)用于要求出水濁度≤5mg/L能符合飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)用水、生活用水及市政給水系統(tǒng)。(3)工業(yè)污水中的懸浮物、固體物的去除。(4)可用作離子交換法軟化、除鹽系統(tǒng)中的預(yù)處理設(shè)備，對(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)給水的粗過濾設(shè)備。(5)用在游泳池循環(huán)處理系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水凈化系統(tǒng)等。活性炭過濾的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：活性炭?jī)r(jià)格較便宜，活性炭過濾成本較低，能滿足普通工業(yè)和日常生活常見的過濾需求，耐壓，耐熱，性價(jià)比較高。缺點(diǎn)：活性炭的孔隙較大，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)過濾，不能濾出微米級(jí)和納米級(jí)大小的物質(zhì)，常用于粗過濾。

二、微孔膜過濾

微孔膜上密密麻麻均布著各個(gè)微細(xì)孔，這種孔的直徑通常在0.1微米和100微米之間。因此，微孔膜可以濾除液體、氣體的0.1um以上的微粒和細(xì)菌，它有過濾精度高、過渡速度快、吸附少、無介質(zhì)脫落、耐酸堿腐蝕、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)已廣泛用于醫(yī)藥、化工、電子、飲料、果酒、生化水處理、環(huán)保等工業(yè)的必需設(shè)備。

常用的微孔膜濾芯有：聚四氟乙烯膜(PTFE)濾芯，聚偏膜(PVDF)濾芯，聚丙烯膜(PP)濾芯，醋酸纖維膜(CN-CA)濾芯，尼龍(PN6)濾芯，合金鈦棒，線繞濾芯，熔噴濾芯，PA/PE燒結(jié)濾芯。這些濾芯特點(diǎn)是：體積小、重量輕、使用方便、過濾面積大、堵塞率低、過濾速度快、無污染、熱稀穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好，能濾除絕大部分微粒，廣泛應(yīng)用于精濾和除菌工藝。

微孔膜過濾的缺點(diǎn)：相比于納米孔濾膜，微孔膜上過濾用孔的直徑仍偏大，雖然能滿足日常工業(yè)和生活中許多精濾要求，但不能用于過濾極細(xì)小的物質(zhì)如血液凈化、蛋白質(zhì)中病毒分離、液體中離子濾除、水的超級(jí)凈化等。

三、濾袋過濾

微米級(jí)液體過濾袋采用優(yōu)質(zhì)濾料制作而成，可有效清除液體中需要清除的固態(tài)物質(zhì)。液體在通過微米級(jí)濾袋時(shí)，所含雜質(zhì)被精確地捕捉于濾袋深層，完成過濾過程。過濾材質(zhì)：根據(jù)所過濾溶液不同，濾材可選擇PE氈或PP氈，也可選用尼龍單絲、滌綸單絲等濾料，從而廣泛應(yīng)用于高低不同溫度、酸堿不同環(huán)境中。