净水器陶瓷滤芯的研究与实验

一，引言经济的飞速发展使得水资源的污染日益严峻，人们对生活用水质量的要求也越来越高。由于水质，中国许多城乡地区都面临缺水的问题。除了传统供水过程的实际问题以及自来水厂目前所遵循的供水网络本身之外，提高城市自来水的质量也非常困难。生产一种经济，简单，安全，可靠的家用净水器，可以解决上述矛盾，极大地改善了人民的生活水平和卫生条件，并能收到良好的社会效益和经济效益。陶瓷过滤器是净水器的核心组件。它通过过滤和吸附等物理方法去除水中的杂质和细菌，并将普通自来水转化为纯净水。它不会产生二次污染，不会消耗能源，并且环保节能。特征。我所根据市场需求组织开发陶瓷滤芯。经过一年的实验研究，现已开始批量生产。该产品已被国内净水器制造商试用。其使用效果达到了同类进口产品的水平，产品价格仅相当于进口产品。其中的五分之一受到了用户的好评，并且所开发的技术已获得了国家发明专利（专利号：ZL03l26598.7）。 2.实验内容2.1技术路线确定净水器的陶瓷滤芯属于多孔陶瓷。近年来，多孔陶瓷的生产方法已经成功应用，积极的研究有：加入造孔剂工艺，起泡工艺，有机泡沫浸渍工艺，溶胶-凝胶工艺等。可以生产形状复杂的产品，并且可以制造具有各种孔结构的多孔产品，从而使烧结产品具有高孔隙率和良好的强度。它更适合生产净水器过滤器。因此，本项目采取添加成孔剂的技术路线。 2.2配方研究成孔剂的添加过程是在陶瓷原料中加入多孔成孔剂，在生坯中占据一定的空间，然后烧成后，成孔剂从基体上分解而形成。孔制备多孔陶瓷。它的配方结构通常由基质材料，助焊剂，成孔剂和粘合剂组成。刚玉，堇青石，石英等根据基材材质而定。由于净水器仅在常温下使用，从生产成本和使用效果的角度考虑，本项目采用石英配方。净水器陶瓷滤芯的要求是在确保过滤精度的前提下，要有尽可能大的过滤速度。关键在于成孔剂的类型和数量。经过反复的筛选测试，我们已成功地将成孔剂和粘合剂结合在一起。通过选择合适的有机粘合剂，在成型过程中将其与贫瘠的基质材料结合在一起，以赋予泥浆良好的成型性能和生坯强度，并在烧制过程中挥发形成孔。它不仅简化了配方，而且更好地解决了陶瓷滤芯小孔径与大渗透之间的矛盾。 2.3工艺研究2.3.1成型工艺注浆工艺可以使基体材料与造孔剂充分混合，使多孔陶瓷孔均匀分布，设备简单，生产出复杂的产品。该工艺技术的关键是浆料的制备。我们选择粘合剂，调整分散剂的添加量和其他实验，然后使用球磨机研磨浆料以制备浆料。不仅保证了混合物的均匀性，而且使浆料具有良好的成型性能，并且可以在石膏模具中形成各种不同类型的产品。 2.3.2烧成方法本项目开发的陶瓷滤芯含有大量的有机添加剂，在烧成过程中会以气体形式排出，同时，基础材料石英在温度上升和下降期间会发生晶体类型变化，从而导致体积变化。因此，在烧结过程中容易使生坯破裂。通过对烧成方法的研究，采用了严格控制加热速率，控制有机添加剂分解速率等方法。有效地解决了烧成过程中生坯开裂和黑心的问题，烧成合格率达到80％以上。同时，通过研究不同烧成温度对陶瓷过滤器性能的影响，确定了合适的烧成温度。 2.3.3后处理技术陶瓷滤芯需要用塑料零件组装，这需要很高的尺寸精度。表面应光滑无裂纹。为了满足客户的要求，我们专门设计了两种专用机械对烧结后的毛坯进行后处理，以确保产品尺寸准确，表面光滑。 2.3.4生产工艺流程配料-球磨-灌浆-切边-烧成-后处理-检验-包装-成品3.实验结果与讨论3.1相同Koji机配比的配方中不同粘结剂含量的影响和晶代替石英并注入到m155盘形过滤器元件中。烧成后，测定过滤速度，吸水率和弯曲强度。结果如下：本项目将一种4L齐JJ与粘结剂结合，添加量为18〜26％即可满足成型需要。从测试结果来看，过滤速度随着橡胶皮的增加而加快。当添加量达到26％时，过滤速度缓慢增加。橡胶量的持续增加将增加成本并给成型和烧制带来不便。胶水的添加量优选为26％。 3.2不同细度的影响将不同细度的泥浆注入m155盘形滤芯中，并在相同的烧成温度下进行烧制，检测其过滤速度和细菌去除率。能耗降低如下：测试结果，用3201：1筛过量过滤速度加快，但由于结构趋于疏松，灭菌率逐渐降低。同时，生坯的表面在烧制后是粗糙的，并且容易从粉末上掉下来。因此，细度优选为320目筛的0.5-2％。 3.3不同烧结温度的影响同一批生坯在不同的烧结温度下烧结，主要性能如下：试验结果表明，随着烧结温度的升高，过滤速度加快，抗弯强度提高。 ，但超过1100。C后，孔径变大，过滤速度明显加快，杀菌效果变差。同时，生坯的强度过高，不利于过滤元件在使用过程中的再生处理，也给后处理带来了困难。因此，烧成温度优选为1050℃。3.4陶瓷滤芯的主要技术指标1.过滤速度：50ml / min（①155盘状产品，Ap = 200mmH2O）2.细菌去除率：大于97％3。弯曲强度：大于7.5Mpa4，吸水率：50±2％产品外观光滑，白色，强度适中，易于再生。它可以用刷子或砂纸打磨，用水冲洗或反洗。滤芯本身处于良好的清洁状态，无毒，无味，无异物，符合GBl7219-1998《饮用水分配和饮用水保护材料安全评价标准》。成本低，质量达到进口产品水平，价格仅为进口产品的五分之一。 4.结论1.该项目成功地将成孔剂与粘合剂结合在一起，从而简化了配方并降低了成本。该配方具有宽广的焙烧范围，生产过程已通过批量生产进行了测试，稳定可靠。 2，本项目开发的陶瓷过滤器：沧，已达到同级水平经用户试用的进口产品，成本已大大下降，具有良好的市场前景。限于实验条件，未能检测和分析微结构，例如微孔直径和形状。将来需要进一步的研究。陶瓷过滤器陶瓷膜陶瓷膜过滤器