陶瓷超滤膜的制备方法

超滤膜是一种用于根据相对分子质量的差异分离静压的膜技术。超滤膜独特的微孔可以有效保留细菌，大多数病毒，胶体和污泥，达到分离，分类，纯化和浓缩的目的。如今，它已广泛应用于工业和生活中。用于分离，浓缩，纯化生物制品，药品和食品工业。它还用于血液处理，海水淡化，废水处理，饮用水净化和超纯水制备。终端处理。无机超滤膜，特别是无机陶瓷超滤膜由于其具有强机械抗性，耐高温性，耐腐蚀性和耐化学性的优点而被广泛用于膜分离。目前，大多数陶瓷超滤膜是通过粒子烧结法制备的，而溶胶-凝胶法是用于制备反应层的。在制备陶瓷超滤膜的过程中，多孔载体被用作载体，并且载体的形状被均匀地固定。它不能根据实际生产需要任意改变，并且不能形成复杂的结构形状，这限制了陶瓷超滤膜的使用范围。中国专利公开号CN102743979A公开了一种制备氧化锆陶瓷超滤膜的方法。在本发明中，通过化学共沉淀法制备草酸锆溶胶，并通过低温煅烧法制备易分散的氧化锆粉末，然后研磨并分散。随后，添加成膜助剂，干燥控制剂和消泡剂以制备涂膜溶液。将涂膜溶液涂布在多孔陶瓷膜载体上，干燥烧结后得到氧化锆陶瓷超滤膜膜层，降低了能耗，提高了超滤膜的性价比。中国专利公开号CN101791524A公开了一种不对称结构的陶瓷超滤膜及其制备方法。本发明将一维纤维材料分散在溶胶中，充分混合，并通过添加分散剂，增稠剂和消泡剂来配制。制膜液，多孔质支撑体上的涂膜，干燥层形成过渡层，在过渡层表面涂布溶胶成膜液，干燥，干燥，烘烤，干燥湿膜，从而获得非对称结构的陶瓷超滤膜，陶瓷超滤膜具有水通量的巨大优势。中国专利公开号CN1686920A公开了一种制备陶瓷微滤膜的方法。该方法将纳米级氧化物分散在分散剂，增稠剂，消泡剂和防腐剂的混合水溶液中以均匀地形成涂膜。然后添加模板剂，使用制备的涂布液在多孔金属或多孔陶瓷载体上涂膜，干燥并干燥湿膜，然后除去聚合物模板剂，最后煅烧以获得陶瓷微滤分离膜。以上专利是制备陶瓷超滤膜的所有方法。使用不同的配方和制备方法可获得性能优异的陶瓷超滤膜，但它们都使用多孔载体作为膜的载体。单一形状，成型周期长，超滤膜形成方法落后的缺点不利于实际生产过程中陶瓷超滤膜的需求，限制了陶瓷超滤膜的应用和发展。具体含量针对目前的陶瓷超滤膜具有单一形状，成型困难，成型周期长的缺陷，提出了一种陶瓷超滤膜的制备方法。为了实现上述目的，通过溶胶-凝胶，烧结和研磨来制备本发明。将获得的多孔陶瓷颗粒通过选择性激光烧结成型技术进行快速成型处理，以制备陶瓷超滤膜。具有各种空间结构。该成型方法简单实用，水通量大。制备陶瓷超滤膜的方法的具体制备步骤如下：1）在室温下边搅拌边将10-20重量份的胶体颗粒与70-80重量份的溶剂溶解，并快速搅拌。 50-80转/分钟胶体颗粒在溶剂中形成均匀分散且稳定的溶胶，2）将步骤1）中获得的溶胶与2-5重量份的成孔剂一起以300- 350 r / min充分研磨，分散并混合20-30分钟后，将物料排出并进行抽滤以获得混合物，3）将步骤2）中获得的混合物置于高温烧结炉中，在600-800℃的温度下烧结1-2小时。 ，再用行星式球磨机研磨，过筛，得到多孔陶瓷颗粒，4）根据实际生产情况的需要，分析对陶瓷超滤膜的厚度，形状和空间结构的要求，并使用在计算机上建立数字模型，编写3D快速原型执行程序和命令，5）将步骤3）中获得的多孔陶瓷颗粒添加到粉末烧结激光快速原型机的烧结机中，并使用计算机导入步骤4良好的写指令并执行程序，在粉末烧结快速成型的三维快速成型机的计算机自动控制下，获得不同形状，三维结构，厚度的陶瓷膜。在上述陶瓷超滤膜的具体制备步骤1）中，胶体颗粒为氧化铝，二氧化钛，氧化锆和硅溶胶中的一种或多种，​​溶剂为去离子水，成孔剂为纳米级中的一或两种。直径为10-100 nm的碳酸钙和纳米碳酸镁。在上述陶瓷超滤膜的具体制备步骤2）中，筛分为2000-5000目筛。在上述陶瓷超滤膜的具体制备步骤3）中，粉末烧结激光快速成型机采用选择性激光烧结成型技术，即利用CO 2激光器在计算机的控制下在计算机上设计三维图形。计算机烧结涂覆在工作台上的粉末材料的原理是3D快速原型技术的主要成型设备之一。它主要由扫描系统，激光控制系统，加热元件，成型滚筒和进料系统组成。 ，运动部件，冷却系统，运动控制系统，软件系统。利用选择性激光烧结成型技术原理进行快速成型，通过选择性激光烧结成型技术对溶胶-凝胶，烧结，磨削制备的多孔陶瓷颗粒进行处理，以产生具有多种空间结构的陶瓷超滤。该膜的成型方法简单，成型周期短，实用性强。该陶瓷超滤膜在0.1Mpa的操作条件下具有大的拒收率，10-100nm的孔径分布范围和100_200L / m3.h的水通量。其突出特点是：1.采用三维快速成型技术，使陶瓷超滤膜易于成型，成型周期短，形状多样，满足了陶瓷超滤膜各种形状和结构的需要。 。 2，无需模具，大大提高了陶瓷超滤膜的生产效率，拓宽了应用范围。 3，生产工艺简单，操作方便，生产成本低，工业生产容易，应用范围较广。参见附图的生产工艺流程图。图1.陶瓷过滤器，陶瓷膜，陶瓷膜过滤器