一种中空平板陶瓷膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113648848A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110898480.8B01D69/02(2006.01)(22)申请日2021.08.05(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区双口镇西平道5340号(72)发明人田家宇初艳飞张瑞君肖峰高珊珊李相昆(74)专利代理机构北京开阳星知识产权代理有限公司11710代理人丁继恩要然(51)Int.Cl.B01D69/06(2006.01)B01D69/08(2006.01)B01D71/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书2页说明书11页(54)发明名称一种中空平板陶瓷膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种中空平板陶瓷膜及其制备方法，属于膜分离水处理技术领域。所述的中空平板陶瓷膜具有单层结构，抗折强度为15～21MPa，孔隙率为40～47％，由原材料制备得到，所述原材料含有如下重量份组分：陶瓷骨料100；复合高温烧结剂2.5‑35；造孔剂8‑15；复合润滑剂4.5‑10；低温粘结剂4‑8；高温粘结剂5‑15；其中，所述的复合高温烧结剂含有二氧化钛、钾长石、氧化锆、高温煅烧滑石粉。所述中空平板陶瓷膜为单层结构，孔隙率高，过滤阻力低，孔径分布均匀，机械强度高、渗透性能好，具有优异的过滤产水能力和污染物截留能力。烧结能耗降低40～50％，成本降低30～40％，生产周期降低50～60％。CN113648848ACN113648848A权利要求书1/2页1.一种中空平板陶瓷膜，具有单层结构，抗折强度为15～21MPa，孔隙率为40～47％，由原材料制备得到，所述原材料含有如下重量份组分：陶瓷骨料100；复合高温烧结剂2.5‑35；造孔剂8‑15；复合润滑剂4.5‑10；低温粘结剂4‑8；高温粘结剂5‑15；所述的复合高温烧结剂含有二氧化钛、钾长石、氧化锆、高温煅烧滑石粉。2.根据权利要求1所述的陶瓷膜，其特征在于，所述复合高温烧结剂含有如下重量份组分：二氧化钛0.5‑10；钾长石1.0‑10；氧化锆0.5‑10；高温煅烧滑石粉0.5‑5。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷膜，其特征在于，所述复合高温烧结剂中，二氧化钛粒径为0.1～5.0μm，钾长石粒径为20～80μm，氧化锆粒径为0.1～10.0μm，高温煅烧滑石粉粒径为1.0～5.0μm。4.根据权利要求1、2或3所述的陶瓷膜，其特征在于，所述的陶瓷骨料为高温煅烧氧化铝或碳化硅微粉；粒径为0.5‑25μm。5.根据权利要求1、2或3所述的陶瓷膜，其特征在于，所述造孔剂为8‑15重量份中筋面粉，其蛋白质含量>10％，湿面筋值>30％。6.根据权利要求1、2或3所述的陶瓷膜，其特征在于，所述复合润滑剂含有4‑8重量份的大豆油和0.5‑2重量份的润滑油。7.根据权利要求1、2或3所述的陶瓷膜，其特征在于，所述低温粘结剂为4‑8重量份的羟丙基甲基纤维素，粘度>6000mPa.s。8.根据权利要求1、2或3所述的陶瓷膜，其特征在于，所述高温粘结剂为5‑15重量份的高岭土，粒径为10.0～15.0μm。9.根据权利要求1‑8任一所述的陶瓷膜，其特征在于，所述原材料含有20‑35重量份的溶剂水，浊度<1.0NTU，TDS含量<500mg/L。10.权利要求1‑9所述陶瓷膜的制备方法，含有以下步骤：1)干料混合：将陶瓷骨料、复合高温烧结剂、造孔剂、低温粘结剂、高温粘结剂置于密闭干混机中进行干料混合，干混机搅拌桨转速为50～300rmp，干混时间为2～6min，搅拌均匀，得到混合干料；2)湿料啮合：将混合干料转移至啮合机中，将润滑剂和溶剂水倒入啮合机，进行湿料啮合，啮合机转速为20～60rmp，啮合时间10～30min，从而获得均化泥料；3)泥料陈腐：将均化泥料从啮合机取出，转移至温度为20～30℃、湿度为>90％的密闭环境中进行一次陈腐，陈腐时间为12～24h；4)泥段练制：将一次陈腐后的泥料取出，利用练泥机进行练制，形成结构致密的泥段；2CN113648848A权利要求书2/2页5)泥段二次陈腐：将结构致密的泥段转移至温度为20～30℃、湿度为>90％的密闭环境中进行二次陈腐，陈腐时间为12～48h；6)二次真空练泥：将二次陈腐后的泥段取出，利用练泥机进行二次泥段练制，同时开启真空泵，保持真空度为30％～90％，排除泥段中的空气；7)中空平板陶瓷膜湿坯成型：将二次真空练泥后的泥段放置于液压挤出机或螺旋挤出机料筒当中，挤出成型，得到中空平板陶瓷膜湿胚；挤出成型模具尺寸为：宽度50～200mm，高度3.0～6.0mm，壁厚0.8～1.2mm，内孔可为正方形或长方形，尺寸0.8mm×0.8mm～4.0×4.0