[发明专利]防止过滤材料断裂的结构件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，涉及一种防止过滤材料断裂的结构件及其制造方法。

背景技术

膜已被广泛的应用到水处理、生物分离、空气过滤等场所，而膜组件的典型结构方式是将一束或多束膜装入到承压外壳中，然后将膜束的端头固定；或者直接将膜丝的端部固定在端头中。这种直接将膜束装入外壳内的方式以及直接将膜丝的端部固定在端头中的方式容易造成膜打结、紊乱，导致出水通量小，膜组件的寿命缩短。

膜丝在封装到膜组件中时，膜丝的一端或两端固定在膜组件的端头中，在膜组件工作时，膜丝与固定材料的结合部容易断裂，为了避免这一问题，曾经有在结合部位灌入软胶来防止断丝的，但仍然会发生软胶脱落，膜丝与固定材料的结合部整体断裂的现象。

于是，本领域对直接固定的膜组件进行了改进。有的将膜束的外面套上网状保护层，有的用隔板将膜分成几束，这些方法都能对膜起一定的保护作用，但还是很容易造成对膜束的损害，也不能很好地解决水流的分布和产水的收集，往往造成膜丝的断裂，过滤效率低。尤其是当膜组件的直径和长度较大时，问题更加突出。

后来，美国专利申请US4966699，日本专利申请特开平11-197461和特开2000-037616，以中国专利申请CN200720072974.6和CN102056653等又陆续发明了在膜丝外面包裹诸如弹性材料的保护膜并加以一定的工艺从而防止膜丝的断裂。这些发明确实能在一定程度上防止膜丝的断裂，但遇到条件恶劣，外界强度较大或使用时间长后仍会出现封胶面断裂现象。

因此，本领域仍然迫切需要开发出一种能够更持久、面对恶劣的应用场合更耐用的防止过滤材料封胶面断裂的结构。

发明内容

本发明提供了一种新颖的防止过滤材料断裂的结构件及其制造方法，从而解决了现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种防止过滤材料断裂的结构件，该结构件包括：过滤材料，保护薄膜，机构件，第一次浇铸层，第二次浇铸层和软性阻隔材料，其中，在机构件中有过滤材料，过滤材料的外部用保护薄膜包裹，在机构件、过滤材料与保护薄膜之间填充有第一次浇铸层，在过滤材料与保护薄膜之间的第一次浇铸层的第二上端面的位置之上，在过滤材料与保护薄膜之间、以及过滤材料之间填充有软性阻隔材料；所述第二次浇铸层在第一次浇铸层的位置之上；第一次浇铸层的第一上端面与第二次浇铸层的下端面无缝连接，并位于保护薄膜与机构件之间；第二次浇铸层的上端面的高度低于或齐平于保护薄膜的上端面的高度；在保护薄膜和过滤材料之间填充的软性阻隔材料的上端面的高度低于保护薄膜的上端面的高度，或者高于保护薄膜的上端面的高度；保护薄膜的上端面齐平或高于机构件的上端面，第二次浇铸层的上端面与机构件的上端面齐平。

在一个优选的实施方式中，所述过滤材料呈中空纤维膜、管式膜或平板膜的形式。

在另一个优选的实施方式中，所述过滤材料选自下组：聚氯乙烯、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚四氟乙烯。

在另一个优选的实施方式中，所述保护薄膜的材料选自下组：塑料、塑胶和无纺布；所述保护薄膜的材料的肖氏硬度为1-90。

在另一个优选的实施方式中，所述保护薄膜额材料选自下组：硅胶、聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯、弹性塑料、三元乙丙橡胶和聚氨酯。

在另一个优选的实施方式中，所述软性阻隔材料选自：硅胶、聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯、弹性塑料、三元乙丙橡胶和聚氨酯。

另一方面，本发明提供了一种制造用于防止过滤材料断裂的结构件的方法，该方法包括以下步骤：

（i）将末端平齐的过滤材料用保护薄膜包裹好，形成束；

（ii）将一束或多束所述过滤材料放入机构件内；

（iii）向所述机构件内注入第一次浇铸层，使所述过滤材料、保护薄膜与机构件浇铸成一体；其中，在机构件与保护薄膜之间形成的第一次浇铸层的第一上端面高出所述保护薄膜的下端面，且在第一次浇铸时所述在保护薄膜与过滤材料之间填充形成的第一次浇铸层的第二上端面高于第一次浇铸层的第一上端面；

（iv）向所述机构件内填充第二次浇铸层形成第二次浇铸层的上端面，其中，第二次浇铸层的上端面的高度低于或齐平于保护薄膜的上端面的高度，且高于第一次浇铸层的第二上端面的高度；以及

（v）向所述过滤材料与保护薄膜之间灌入软性阻隔材料，其中，所述软性阻隔材料的上端面的高度低于保护薄膜的上端面的高度，或者高于保护薄膜的上端面的高度；所述软性阻隔材料的下端面与所述第一次浇铸层的第二上端面直接接触相连或不直接接触相连。