[發明專利]平板式陶瓷分離膜的鍍膜工藝和鍍膜裝置

在審

• 申請號: 202010392690.5
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN111499407A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 席紅安;麥保祥;劉敏;徐春鋒;俞斌;盧慶賢
• 申請（專利權）人: 浙江中誠環境研究院有限公司
• 主分類號: C04B41/45
• 分類號: C04B41/45;C04B41/81
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 溫艷華

本發明提供一種平板式陶瓷分離膜的鍍膜工藝和鍍膜裝置，采用超聲霧化噴涂的鍍膜方法將鍍膜液霧化分離成細微液滴并噴涂至平板式陶瓷分離膜基板其中一側表面；再經過烘干設備將膜層加熱烘干，隨后利用翻轉裝置將平板式陶瓷分離膜基板翻轉180°，使已鍍膜一面朝下，未鍍層一面朝上；移動至另一臺鍍膜機和烘干設備依次對所述平板式陶瓷分離膜基板的另一面進行超聲霧化噴涂和加熱干燥，最終經過高溫燒結得到正反兩面都鍍好膜層的平板式陶瓷分離膜。整個鍍膜工藝能連續、自動、快速地進行，極大提高鍍膜效率，且得到的膜層厚度薄、膜層均勻性好、過濾性能優異、原料用量少、原料利用率高，經濟環保。

技術領域

本發明涉及分離膜材料與產品技術領域，尤其涉及一種平板式陶瓷分離膜的鍍膜工藝和鍍膜裝置。

背景技術

平板式陶瓷分離膜是一種新型無機分離膜材料，擁有很多獨特的性能優勢，具體表現為機械強度高、化學穩定性好、耐酸堿、耐有機溶劑、耐高溫、過濾通量高、使用壽命長、易于清洗恢復、操作維護簡單等，由于這些優異的性能，使其廣泛應用于食品工業、化工與石油化工、生物醫藥、環保及能源等領域。

一般制備平板式陶瓷分離膜的工藝流程主要包括以下4個步驟：1)陶瓷膜泥料的配制；2)泥料通過一定的加工成型方式形成陶瓷基板(陶瓷膜支撐體)坯體；3)坯體燒結形成陶瓷基板(陶瓷膜支撐體)；4)陶瓷基板經過鍍膜及燒結得到所需平板陶瓷分離膜。其中鍍膜這一步工藝流程最為關鍵，鍍膜主要是在陶瓷基板表面涂上一層陶瓷漿料(即鍍膜液)，燒結后的漿料粉體與陶瓷基板緊密結合，形成陶瓷膜分離層。該分離層的結構及性質直接決定陶瓷分離膜過濾性能的好壞。陶瓷基板的鍍膜方法主要有浸漬提拉法和壓縮空氣噴涂法。浸漬提拉法是把陶瓷基板兩端口封閉后完全浸沒在鍍膜液中，借助于陶瓷基板本身多孔結構的毛細管作用力把鍍膜液吸附在表面，然后提拉得到膜層，該方法所需設備簡單，但是膜層通常較厚，一般大于20μm，整個工序耗時長，不易實現自動化，且得到的涂層質量不高，容易產生流掛現象。采用壓縮空氣噴涂法能有效改善流掛現象，提高生產效率，但鍍膜液的利用效率低，很大一部分鍍膜液受到高壓空氣作用而發生液體反彈和飛濺，造成一定程度的浪費和環境污染，同時涂層均勻性較差。為了改善鍍膜過程中出現的以上問題，開發出一種新型的鍍膜方式顯得非常必要。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種平板式陶瓷分離膜的鍍膜工藝，包括以下步驟：

超聲霧化噴涂步驟：通過恒流注射泵系統將鍍膜液以預定的流量輸送到超聲霧化組件中，超聲霧化組件通過超聲波震動將鍍膜液漿料霧化分散成細微顆粒，同時通過供氣裝置將壓縮空氣通入超聲霧化組件中，利用壓縮空氣氣流帶動超聲霧化后的細微顆粒沿預定方向噴至所述平板式陶瓷分離膜基板，從而形成膜層；

烘干步驟：將所述平板式陶瓷分離膜基板移動至烘干設備，以將噴涂的膜層加熱干燥；

高溫處理步驟：將所述平板式陶瓷分離膜基板進行高溫處理，使得噴涂的膜層形成多孔陶瓷結構，得到平板式陶瓷分離膜。

根據本發明一實施例，在超聲霧化噴涂步驟中，鍍膜液的粘度小于90cps，噴涂量為40-300ml/m2，噴涂速度為2-30mL/min，超聲波頻率為50-120kHz，載氣壓力小于0.06MPa，霧化后的細微顆粒直徑為5-50μm，膜層的厚度為0.2-20μm。

根據本發明一實施例，在超聲霧化噴涂步驟中，通過超聲霧化組件的多個霧化噴頭向所述平板式陶瓷分離膜基板噴涂鍍膜液。

根據本發明一實施例，在步驟烘干步驟中，所述烘干設備采用熱風吹掃方式進行烘干，烘干溫度為40-100烘干時間為2-10min。

根據本發明一實施例，所述平板式陶瓷分離膜的鍍膜工藝包括翻轉步驟：當所述平板式陶瓷分離膜基板的其中一面被噴涂形成所述膜層并通過所述烘干設備烘干之后，將所述平板式陶瓷分離膜基板翻轉180°，然后對所述平板式陶瓷分離膜基板的另外一面進行噴涂和烘干。