[发明专利]管式陶瓷膜的封端方法

说明书

本发明公开了一种管式陶瓷膜的封端方法，通过在铁氟龙分散液中添加一定量的膜层组成无机氧化物粉末，填充铁氟龙涂层中的孔洞，将涂层中的孔径大小调整到与膜层中的孔径大小一致或更小，来改善涂层的密封性。本发明首先将膜层组成无机氧化物粉末分散在特氟龙溶液中，然后采用浸涂工艺，将管式陶瓷膜的端部涂覆铁氟龙料液，低温烘烤固化后，得到平均孔径与膜层平均孔径一致的铁氟龙涂层，铁氟龙涂层中引入膜层组成无机氧化物粉末，改善了涂层的密封性，使得端部的截留效率与膜层的截留效率一致，提高了管式陶瓷膜的总体截留效率。

技术领域

本发明属于陶瓷膜制备技术领域，具体涉及一种管式陶瓷膜的封端方法。

背景技术

无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离效率高和使用寿命长等特点，在化工、冶金、食品、医药、环保等领域得到广泛的应用。采用吸附涂膜工艺生产的管式陶瓷膜为目前市场的主流产品。

管式陶瓷膜的端部，由于涂膜过程中不能完全吸附涂膜液，并且涂膜后的放置、搬运、转移过程中，端部的湿膜层被磨掉、破环，或者烧成后切割成一定的尺寸，往往不具有完整的膜层，或者没有膜层。在使用过程中，待分离过滤的料液从端部的大孔洞中渗透出去，降低了截留效率。因此，需要对管式陶瓷膜的端部进行密封处理，即封端。同样地，封端材料也要求具备优异的耐热和耐酸碱性能，才能在使用过程中不被破坏，从而保证端部不渗料。

现有技术中，主要采用树脂和特种玻璃两种材质进行陶瓷膜的封端。其中，树脂或树脂涂层由于密封性能好，是常用的封端材料，但是树脂不能兼具耐热、耐酸和耐碱性，即便环氧树脂或者有机硅改性环氧树脂，在一定温度和酸碱度条件下的加速腐蚀过程中，仍然过快失效。而特种玻璃虽然具备优异的耐热、耐酸碱及密封性，但由于玻璃粉的烧结熔融温度与膜层材料的烧成温度往往不一致，需要高温烧结，大大增加了工作量和成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种管式陶瓷膜的封端方法。

本发明的技术方案如下：

管式陶瓷膜的封端方法，包括如下步骤：

(1)将20-40重量份的粒径为20-40nm的无机氧化物粉末加入40-80重量份的水中，7500rpm-8500rpm剪切10-20min得到粉末分散液；

(2)将60-80重量份的粉末分散液加入20-40重量份的固含量为55-65％的铁氟龙分散液中，7500rpm-8500rpm剪切5-15min得到铁氟龙料液；

(3)将管式陶瓷膜的端部放入上述铁氟龙料液中浸泡10-60s，取出后用压力为0.01-0.05MPa的气枪吹去堵在孔内的浆料，水平放置，接着经1-4℃/min的速度升温至320-400℃，恒温1-3h后自然降温，即成。

在本发明的一个优选实施方案中，所述无机氧化物粉末为纳米氧化铝、纳米氧化钛、纳米氧化锆和纳米氧化硅中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述铁氟龙分散液的固含量为30-80％，其中的铁氟龙的粒径为50nm-1μm。

在本发明的一个优选实施方案中，所述管式陶瓷膜为平均孔径在300nm以内的陶瓷微滤膜或陶瓷超滤膜。

进一步优选的，所述管式陶瓷膜的膜层组成为粒径为5nm-1μm的氧化铝、氧化钛、氧化锆和氧化硅中的至少一种。

在本发明的一个优选实施方案中，所述无机氧化物粉末的粒径为50-400nm。

在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(3)中，经2-3℃/min的速度升温至370-390℃，恒温1.5-2.5h后自然降温，即成。

本发明的有益效果是：