一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷膜是一種具有耐高溫、耐酸堿，強(qiáng)度高、無生物降解、孔徑分布可控、易再生、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)的無機(jī)膜?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用到環(huán)境工程、制藥工程、生物工程、食品飲料工業(yè)、紡織印染工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油化工、冶金工業(yè)等領(lǐng)域。
[0003]陶瓷膜形式主要是平板膜、單通道管式和多通道管式膜等。目前工業(yè)化應(yīng)用的陶瓷膜主要是多通道管式膜，多通道管式陶瓷膜雖然保證了膜管機(jī)械強(qiáng)度，但是膜的裝填密度低，有效過濾面積小、僅適合錯(cuò)流過濾，過濾方向是由內(nèi)向外滲透，運(yùn)行能耗高，市場應(yīng)用受到限制。近幾年來，中空纖維(微管)構(gòu)型膜受到廣泛關(guān)注。中空微管陶瓷膜具有單位體積裝填密度大、制備工藝簡單、通量大等優(yōu)點(diǎn)。但是，該膜管由于機(jī)械強(qiáng)度低，使得膜管長度沒法做長，并且很容易發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，從而大大限制了它的工業(yè)化應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)中空微管陶瓷膜機(jī)械強(qiáng)度低，容易發(fā)生斷裂的缺點(diǎn)，提供一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，該陶瓷膜利用其中心的支撐骨架，有效增強(qiáng)了膜管的機(jī)械強(qiáng)度，并且不影響膜的過濾面積和裝填密度。
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]本實(shí)用新型一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜由膜支撐骨架、膜支撐層、膜過濾層構(gòu)成，其特征在于:
[0007]針對(duì)中空微管陶瓷膜機(jī)械強(qiáng)度低的特點(diǎn)，提出一種膜中心設(shè)置支撐骨架來保證有效長度下的膜機(jī)械強(qiáng)度。膜支撐骨架位于中空微管陶瓷膜內(nèi)部，并與膜支撐層相接；膜支撐骨架與膜支撐層形成貫穿的空腔；膜過濾層位于支撐層外表面。
[0008]作為優(yōu)選，所述的中空微管陶瓷膜，支撐骨架材質(zhì)和支撐層材質(zhì)一致。
[0009]作為優(yōu)選，所述的中空微管陶瓷膜，膜過濾層在中空微管陶瓷膜的外表面。
[0010]作為優(yōu)選，所述的中空微管陶瓷膜，膜材質(zhì)可以是三氧化二鋁、氧化鋯、碳化硅、二氧化硅中的一種或一種以上。
[0011]作為優(yōu)選，所述的中空微管陶瓷膜，膜支撐骨架可以是交叉結(jié)構(gòu)、井字結(jié)構(gòu)或者三角結(jié)構(gòu)中的一種。
[0012]作為優(yōu)選，所述的中空微管陶瓷膜，膜元件的膜管外徑在0.5-30mm間，膜管外壁和支撐薄壁厚度在0.l_2mm，膜管長度在100mm-2000mm間。
[0013]有益效果:本實(shí)用新型通過給膜中心設(shè)置支撐骨架，克服了中空微管陶瓷膜膜機(jī)械強(qiáng)度低的問題。中空微管陶瓷膜實(shí)現(xiàn)了機(jī)械強(qiáng)度高、裝填密度大，滲透通量大、過濾效率高、反沖效果好、抗堵塞、耐污染、有效過濾面積大、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)，并且在使用過程中有利于過濾、清洗和再生，顯著提升過濾效率。
【附圖說明】
[0014]圖1是交叉結(jié)構(gòu)支撐骨架橫切面示意圖。
[0015]圖2是井字結(jié)構(gòu)支撐骨架切橫面示意圖。
[0016]圖3是三角結(jié)構(gòu)支撐骨架切橫面示意圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:膜過濾層⑴、膜支撐層(2)、膜空腔(3)、交叉結(jié)構(gòu)支撐骨架(4)、井字結(jié)構(gòu)支撐骨架(5)、三角結(jié)構(gòu)支撐骨架(6)。
【具體實(shí)施方式】
:
[0018]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0019]—種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，其技術(shù)方案是在單通道微管陶瓷膜中間設(shè)置支撐骨架。主要的支撐骨架有交叉結(jié)構(gòu)支撐骨架(4)、井字結(jié)構(gòu)支撐骨架(5)、三角結(jié)構(gòu)支撐骨架⑶。
[0020]當(dāng)進(jìn)行物料分離時(shí)，在吸水栗負(fù)壓作用下，物料在膜過濾層(I)上被篩分，滲透液從支撐骨架與膜支撐層形成的膜空腔(3)中流出。
[0021]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，其特征在于:所述高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜由膜支撐骨架、膜支撐層、膜過濾層構(gòu)成，所述的膜支撐骨架位于中空微管陶瓷膜內(nèi)部，并與膜支撐層相接；所訴的膜支撐骨架與膜支撐層形成貫穿的空腔；所述的膜過濾層位于支撐層外表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，其特征在于:所述膜支撐骨架材質(zhì)和膜支撐層材質(zhì)一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，其特征在于:所述膜材質(zhì)可以是三氧化二鋁、氧化鋯、碳化硅、二氧化硅中的一種或一種以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，其特征在于:所述的膜支撐骨架可以是交叉結(jié)構(gòu)、井字結(jié)構(gòu)或者三角結(jié)構(gòu)中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，其特征在于:所述的膜元件的膜管外徑在0.5-30mm間，膜管外壁和支撐薄壁厚度在0.l~2rm,膜管長度在100mm-2000mm 間。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及膜材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高機(jī)械強(qiáng)度的中空微管陶瓷膜，該陶瓷膜由膜支撐骨架、膜支撐層、膜過濾層構(gòu)成。該陶瓷膜通過在膜中心設(shè)置不同結(jié)構(gòu)的支撐骨架，有效克服了中空微管陶瓷膜的機(jī)械強(qiáng)度低的問題，并且該陶瓷膜體現(xiàn)了裝填密度大，滲透通量大、過濾效率高、反沖效果好、抗堵塞、耐污染、有效過濾面積大、使用成本低、清洗和再生效率高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B01D69/10, B01D71/02
【公開號(hào)】CN204816238
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520434375
【發(fā)明人】黃阿敏, 張?jiān)骑w, 沈紅梅, 沈烈
【申請(qǐng)人】杭州杰膜環(huán)境科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月17日