一種多功能平板陶瓷膜及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷膜的制備工藝，尤其涉及一種多功能平板陶瓷膜及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]水處理采用的膜絕大部分為高分子有機膜(以PVDF、PVC、PES等為主)，但有機膜抗氧化能力和抗污染能力通常較差，限制了其應(yīng)用范圍，比如飲用水處理中很難與臭氧聯(lián)用、污水處理通量較低且下降很快、很難應(yīng)用于水質(zhì)復(fù)雜的特殊工業(yè)水處理領(lǐng)域。與有機膜相比，陶瓷膜在很多方面具備優(yōu)勢，如采用親水性好的氧化鋁制成，跨膜壓差低、不易受有機物污染；耐酸耐高溫，不易產(chǎn)生膜污染，大大增加了使用壽命。
[0003]當(dāng)前國內(nèi)外生產(chǎn)的陶瓷膜多為管式過濾膜，孔徑一般為微米級左右，這些產(chǎn)品生產(chǎn)成本高，常用于化工或食品領(lǐng)域，為了降低投資，通量設(shè)計較高，能耗大、膜污染大；膜孔大小很難直接直觀檢驗，不適用于環(huán)保領(lǐng)域；陶瓷膜僅具備過濾功能，很難與臭氧化、催化、抗污染等高級氧化技術(shù)聯(lián)用，不能發(fā)揮更多功能，因此對溶解性或微量有機物去除能力有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種多功能平板陶瓷膜及其制備工藝，制備的多功能平板陶瓷膜不僅具有過濾功能，還具備催化、氧化等其他功能；生產(chǎn)成本大幅降低，通量可設(shè)定在較高水平；膜污染性能和可恢復(fù)性顯著提高；膜孔大小容易控制。
[0005]本發(fā)明提供了一種多功能平板陶瓷膜的制備工藝，包括以下步驟:
51、采用擠出成型法生產(chǎn)平板陶瓷膜支撐體；
52、采用真空浸漬法制備多功能平板陶瓷膜。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟SI包括以下子步驟:
5101、泥料制備；按比例將高純氫氧化鋁80?90wt%、造孔劑5?12wt%、坯體粘結(jié)劑3?8wt%、增塑劑2?5wt%、水5?25被％混合均勻，倒入真空煉泥機中進行煉泥，最后放入密閉罐內(nèi)20h?30h ；
5102、坯體制備；
5103、還體干燥；
5104、坯體燒結(jié)，制得平板陶瓷膜支撐體。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S102中，將制備好的泥料采用擠出成型，擠出壓力為5?15MPa。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S103中，將坯體放入40?50°C的干燥箱中干燥2 ?1h0
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S104中，將干燥好的坯體于1200?1400°C進行燒結(jié)。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述平板陶瓷膜支撐體的原材料采用的是高純氫氧化鋁，其平均粒徑在2?5 μπι之間，所述造孔劑為聚乙烯醇或淀粉，平均粒徑為0.5?I μπι ;粘結(jié)劑采用羧甲基纖維素；增塑劑采用聚丙烯酰胺，分子量為1000?1500萬。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S2包括以下子步驟:
5201、浸漬液配制；將氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、粘結(jié)劑、活性成分按一定比例配成浸漬液；
5202、真空浸漬涂膜；
5203、膜干燥；
5204、膜燒結(jié)，制得多功能平板陶瓷膜。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S202中，涂膜前先在干燥箱90?110°C干燥I?3h，去除支撐體表面及內(nèi)部的水分；步驟S203中，將掛好的膜在40?60°C干燥2?12h。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，步驟S204中，將干燥好的陶瓷膜于800?1500°C進行執(zhí)?士
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，浸漬原料為:氧化鋁、氧化鋯或氧化鈦中的任意一種或幾種，每種浸漬原料的粒徑均約為10?200 nm;粘結(jié)劑為活化硅酸；活性成分為鈀、鉑、鎳、鈷、錳中的任意一種或幾種。
[0015]本發(fā)明還提供了一種多功能平板陶瓷膜，所述多功能平板陶瓷膜通過如上述任一項所述的功能平板陶瓷膜的制備工藝制備而成。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:通過上述方案，制備得到的多功能平板陶瓷膜不僅具有過濾功能，還具備催化、氧化等其他功能；生產(chǎn)成本大幅降低，通量可設(shè)定在較高水平；膜污染性能和可恢復(fù)性顯著提高；膜孔大小容易控制。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0018]一種多功能平板陶瓷膜的制備工藝包括以下步驟:
平板陶瓷膜支撐體制備:(I)原材料:所述平板陶瓷膜支撐體的原材料采用的高純氫氧化招，其平均粒徑在2?5 μ m之間，優(yōu)選為2μηι、3μηι、4μηι、5μηι ;造孔劑選自聚乙稀醇或淀粉等，平均粒徑約0.5?I μ m左右，優(yōu)選為0.5 μ m、0.6 μ m、0.7 μ m、0.8 μ m、0.9 μ m、I ym;粘結(jié)劑采用羧甲基纖維素等；增塑劑采用聚丙烯酰胺，分子量為1000?1500萬，優(yōu)選為1000萬、1100萬、1200萬、1300萬、1400萬、1500萬；(2)生產(chǎn)工藝:①泥料制備:按比例將高純氫氧化鋁80?90wt%、造孔劑5?12wt%、坯體粘結(jié)劑3?8wt%、增塑劑2?5wt%、水5?25wt%，將原料混合均勻，倒入真空練泥機中進行練泥，最后放入密閉罐內(nèi)20h?30h ;②坯體制備:將制備好的泥料采用擠出成型，擠出壓力5?15MPa ;③坯體干燥:將坯體放入40?50°C的干燥箱中干燥2?1h ;④坯體燒結(jié):將干燥好的坯體于1200?1400°C進行燒結(jié)，制得平板陶瓷膜支撐體。
[0019]平板陶瓷膜支撐體制備的優(yōu)選實施例1為:①泥料制備:按比例將高純氫氧化鋁80wt%、造孔劑5wt%、J$體粘結(jié)劑3wt%、增塑劑2wt%、水5wt%，將原料混合均勾，倒入真空練泥機中進行練泥，最后放入密閉罐內(nèi)20h ;②坯體制備:將制備好的泥料采用擠出成型，擠出壓力5MPa ;③坯體干燥:將坯體放入40°C的干燥箱中干燥2h ;④坯體燒結(jié):將干燥好的坯體于1200°C進行燒結(jié)，制得平板陶瓷膜支撐體。
[0020]平板陶瓷膜支撐體制備的優(yōu)選實施例2為:①泥料制備:按比例將高純氫氧化鋁90wt %、造孔劑12wt %、還體粘結(jié)劑8wt %、增塑劑5wt %、水25wt %，將原料混合均勾，倒入真空練泥機中進行練泥，最后放入