[發(fā)明專利]一種中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810339004.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-16
• 公開（公告）號(hào): CN108726995A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 司馬云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 司馬云
• 主分類號(hào): C04B35/10
• 分類號(hào): C04B35/10;C04B35/622;C04B38/06;C04B38/02;B28B3/20;B28B11/24;B01D69/06;B01D71/02;B01D67/00
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明提供了一種中空結(jié)構(gòu)的板式陶瓷濾膜及其制備方法，所述板式陶瓷濾膜包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：陶瓷主料85％～96％；成型粘結(jié)劑0～10％；造孔劑0.5～3％；成型潤(rùn)滑劑1～4％；降溫?zé)Y(jié)助劑0.1～0.5％；陶瓷骨架發(fā)泡劑0.05～0.1％。所述中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜采用擠出成型或干壓成型方法制備。本發(fā)明通過造孔劑和發(fā)泡劑的匹配使用，獲得陶瓷骨架的均勻孔隙分布和全開孔結(jié)構(gòu)，并添加合適的降溫?zé)Y(jié)助劑將燒成溫度降低150～250℃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜及其制備方法，具體是用于環(huán)境過濾凈化的陶瓷濾膜，可用于污水處理、廢氣處理、海水淡化等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

膜分離是一種應(yīng)用價(jià)值巨大的分離技術(shù)，在很多工程領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。陶瓷膜材料作為一種優(yōu)勢(shì)的膜材料，具有耐介質(zhì)腐蝕、機(jī)械性能好、運(yùn)行壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。高耐腐蝕性、高強(qiáng)度耐熱、適用于溶劑或油、以及含有化學(xué)藥品的各類排水。與傳統(tǒng)膜相比，使用壽命長(zhǎng)且周期膜表面不易臟污，便于采用易更換的結(jié)構(gòu)，降低了清洗空氣量。能方便地通過自動(dòng)清洗控制，減輕日常的維護(hù)保養(yǎng)工作量。

中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜以高裝填密度，在同體積下具有更高的過濾膜表面積。但是中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜的生產(chǎn)與加工面臨以下問題：

一、陶瓷骨架孔隙分布不均勻；

二、多孔結(jié)構(gòu)封閉孔隙占比過高；

三、高鋁陶瓷濾膜燒成溫度過高，一般在1500℃燒成，若燒結(jié)溫度過低，會(huì)導(dǎo)致陶瓷強(qiáng)度不夠，或不能成瓷；

四、有機(jī)物添加量大，不利于環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜及其制備方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜，包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：

優(yōu)選地，所述中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜，包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：

采用該組分配比時(shí)，采用擠出成型工藝制備。

優(yōu)選地，所述中空結(jié)構(gòu)板式陶瓷濾膜，包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：

采用該組分配比時(shí)，采用干壓成型工藝制備。

優(yōu)選地，所述陶瓷主料包括氧化鋁、氫氧化鋁中的至少一種。

優(yōu)選地，所述陶瓷主料中，氧化鋁和氫氧化鋁的質(zhì)量比為8：2～5：5。通過氧化鋁和氫氧化鋁的協(xié)調(diào)配比，可獲得較好的成型性能和燒結(jié)特性。

優(yōu)選地，所述陶瓷主料的粒度不大于10微米，并依據(jù)設(shè)計(jì)陶瓷濾膜的膜孔孔徑要求，選擇合適的粒度范圍。更優(yōu)選地，設(shè)計(jì)的陶瓷濾膜膜孔孔徑為0.1微米時(shí)，選用粒度為2～4微米的陶瓷主料；設(shè)計(jì)的陶瓷濾膜膜孔孔徑為1微米時(shí)，選用粒度為5～8微米的陶瓷主料。

優(yōu)選地，所述成型粘結(jié)劑包括聚乙烯醇(PVA)、改性淀粉醚、羧甲基淀粉(CMS)中的至少一種；所述造孔劑包括炭黑粉、石墨粉、膨脹石墨粉、纖維素中的至少一種。

優(yōu)選地，所述成型潤(rùn)滑劑為植物油、甘油、有機(jī)硅油中的至少一種。更優(yōu)選植物油為菜籽油。

優(yōu)選地，降溫?zé)Y(jié)助劑包括氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、高嶺土、氧化鋅、五氧化二釩中的一種或幾種；陶瓷骨架發(fā)泡劑包括碳化硅、氮化硅、氮化鋁、氮化硼中的一種或幾種。

為獲得更好的大孔隙率陶瓷濾膜骨架，選用微量的中高溫發(fā)泡劑，配合造孔劑使用，可獲得高達(dá)55％的開口孔隙率。