一種中空纖維膜堵頭加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及膜分離【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及并公開了一種中空纖維膜堵頭加工工藝，包括中空纖維膜膜絲準(zhǔn)備并插入開口容器；容器內(nèi)灌注膠水層液體；在膠水層之上，灌注壓力層液體，壓力層密度小于膠水層密度，且二者不相溶；常溫靜置數(shù)小時(shí)，待膠水層凝固后，倒出壓力層液體；切割膜絲，得到單根或單束相互分散的膜絲束等步驟。本發(fā)明的一種中空纖維膜堵頭加工工藝，通過在膠水層上方設(shè)置不相溶的壓力層，能較好地控制膜絲的封裝高度，保證膜絲封堵高度基本一致，從而保證膜絲的有效過濾面積最大化，且壓力層液體可重復(fù)使用，無能源消耗，具有成本低、封堵效果好、操作簡單易控、效率高、適合批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種中空纖維膜堵頭加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膜分離【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種中空纖維膜堵頭加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)中空纖維膜組件結(jié)構(gòu)中，為了提高抗污染性能，比較好的一種方法是，將膜組件(含多根或多束膜絲)一端整體封裝固定，而另一端單根(或單束)自由分散，且中空纖維膜內(nèi)孔封堵。但目前實(shí)現(xiàn)另一端單根(或單束)自由分散的制作工藝，其工藝復(fù)雜，成本高，或封堵質(zhì)量差，影響膜絲性能。
[0003]比如:專利“一種中空纖維膜組件的制造方法(201010556829.1)”，說明了一種通過抽真空方式，實(shí)現(xiàn)封堵膜內(nèi)孔的方法。其工藝，引入真空設(shè)備，成本高，且封堵高度不易控制，膜絲有效過濾面積不能得到保證，影響膜絲性能。
[0004]又如:專利“超濾膜束及其加工方法(201310210353.X)”，說明了一種通過爬膠或預(yù)處理膠水兩次封裝的方式，實(shí)現(xiàn)封堵。爬膠方式，其封堵的有效高度不能得到保證，封堵頭有可能被沖開，影響膜絲質(zhì)量。預(yù)處理膠水需要兩次封裝，其工藝復(fù)雜，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在中空纖維膜堵頭加工工藝復(fù)雜、制作成本高、封堵效果得不到保證的缺陷，本發(fā)明提供一種制作工藝簡單、成本低、堵頭封堵效果好的中空纖維膜堵頭加工工藝。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
1、一種中空纖維膜堵頭加工工藝，其特征在于:包括以下步驟:
1)將多根或多束未封堵的中空纖維膜膜絲一端切平齊后，垂直放置于開口容器中；
2)開口容器內(nèi)灌注膠水層液體，使中空纖維膜膜絲下段的外側(cè)及內(nèi)孔充滿膠水層液體；
3)在膠水層液體之上，膜絲外側(cè)，灌注壓力層液體，其密度小于膠水層液體密度，形成分層，壓力層液體與膠水層液體不相溶；
4)靜置一段時(shí)間，膜絲外側(cè)膠水液面下降，膜絲孔內(nèi)膠水液面上升，待膠水層液體凝固后，倒出壓力層液體；
5)在凝固膠層上方，平行于膠面，同時(shí)切割多根或多束膜絲，得到單根或單束相互分散的膜絲束。
[0007]通過控制不相溶壓力層液體的高度，可以控制膜絲的封裝高度，且能保證膜絲封堵高度基本一致。從而保證膜絲的有效過濾面積最大化，且壓力層液體可重復(fù)使用，無能源消耗，成本低。
[0008]作為優(yōu)選，步驟I)中所述的中空纖維膜絲外徑為0.03~5cm，內(nèi)徑0.01~4cm，膜絲材質(zhì)為聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚酰胺等。這種工藝適用于各種材質(zhì)和尺寸的中空纖維膜絲。
[0009]作為優(yōu)選，步驟I)中所述的中空纖維膜絲中空纖維膜絲不需要預(yù)先涂頭，數(shù)量為f 100000根，易于操作，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，效率高。
[0010]作為優(yōu)選，步驟2)中所述的膠水層液體為環(huán)氧樹脂或者聚氨酯。環(huán)氧樹脂流動性好，無需施加過高的壓力，具有較好的耐油性和耐溶劑性；聚氨酯粘結(jié)性能好，具有較好的耐溶劑性。
[0011]作為優(yōu)選，步驟3)中所述壓力層液體其密度比環(huán)氧樹脂和聚氨酯低，易于形成分層，膠水在下層，壓力層液體在上層，且不易與膠水互溶。由于壓力層液體上方與膜絲孔內(nèi)膠水上方壓強(qiáng)相等，形成由膜絲壁、膠水、壓力層液體構(gòu)成的U形管結(jié)構(gòu)。加上膠水在膜絲孔內(nèi)的毛細(xì)現(xiàn)象，使膜絲孔內(nèi)的膠水沿內(nèi)壁向上爬升，而膜絲外側(cè)的壓力層液體沿膜絲外壁下移。這樣，膜絲內(nèi)膠水液面高于膜絲外側(cè)壓力層液體與膠水的分界線。當(dāng)膠水凝固后，從液體與膠層的交界處切開膜絲，即可得到批量內(nèi)孔封堵的單根膜絲；
作為優(yōu)選，所述壓力層液體為無水乙醇和正辛烷。無水乙醇相對密度0.789，正辛烷相對密度0.7，都比相對密度大于I的環(huán)氧樹脂和聚氨酯小，且無色透明，與膠水不發(fā)生反應(yīng)。無水乙醇易揮發(fā)，與凝固速度快的聚氨酯配合使用，不會影響生產(chǎn)，完成后不需清洗，且便宜易得。
[0012]作為優(yōu)選，步驟3)中壓力層液體與膠水層液體的高度比為2:1。這樣的高度比例既能保證膠水的封堵高度，又不會浪費(fèi)膠水和壓力層液體。
[0013]本發(fā)明的一種中空纖維膜堵頭加工工藝，通過在膠水層上方設(shè)置不相溶的壓力層，能較好地控制膜絲的封裝高度，能保證膜絲封堵高度基本一致，從而保證膜絲的有效過濾面積最大化，且壓力層液體可重復(fù)使用，無能源消耗，成本低，工藝簡單易控，適合批量生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述一種中空纖維膜堵頭加工工藝實(shí)施例1的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合圖1與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0016]實(shí)施例1
一種中空纖維膜堵頭加工工藝，如圖1所示，將5束，每束220根長度為1.0m、外徑為
1.1mm、內(nèi)徑為0.55mm的中空纖維膜膜絲I形成超濾膜束，上端作常規(guī)封裝端。將膜絲I下端切齊，自然散開，形成自由端，將超濾膜束的封裝端吊起，自由端垂直插入開口容器2中，距開口容器2底部Icm ;向開口容器2內(nèi)灌注膠水層3液體環(huán)氧樹脂高10cm，使中空纖維膜膜絲I下端的外側(cè)及內(nèi)孔充滿環(huán)氧樹脂；再緩慢倒入壓力層4正辛烷，倒入高度0.1cm，保持恒定后正辛烷在環(huán)氧樹脂上層，且不相互滲透，環(huán)氧樹脂膠水受到上部正辛烷壓力，其在膜絲外側(cè)的膠水下移，膜絲內(nèi)孔的膠水上升，等待環(huán)氧樹脂膠水凝固；常溫(25°C)靜置9小時(shí)，待膠水層3液體環(huán)氧樹脂凝固后，倒出壓力層4液體正辛烷，收集起來循環(huán)利用。發(fā)現(xiàn)超濾膜束外壁爬膠大約0.1厘米左右，而內(nèi)壁爬膠大約4-5厘米且較整齊。沿中空纖維膜膜絲I外側(cè)凝固膠層上方0.1厘米處用刀片切斷超濾膜束，膜絲自然散開，而內(nèi)壁孔被完全堵上。封裝端按正常封裝方法封裝，切開膜孔作為出水口，進(jìn)行耐壓測試，在0-0.3Mpa壓力情況下，5束膜絲I膠水堵上的內(nèi)孔沒有漏水情況。
[0017]實(shí)施例2
一種中空纖維膜堵頭加工工藝示意圖和實(shí)施例1相同，不同之處在于:膠水層3液體為聚氨酯，向開口容器2內(nèi)灌注聚氨酯高0.5cm，使中空纖維膜膜絲I下端的外側(cè)及內(nèi)孔充滿聚氨酯；再緩慢倒入壓力層4液體無水乙醇，倒入高度10cm，保持恒定后無水乙醇在聚氨酯上層，且不相互滲透，聚氨酯膠水受到上部無水乙醇壓力，其在膜絲外側(cè)的膠水下移，膜絲內(nèi)孔的膠水上升，將開口容器2密封，等待聚氨酯膠水凝固；常溫(25°C)靜置4小時(shí)，待膠水層3液體聚氨酯凝固后，倒出壓力層4液體無水乙醇，收集起來循環(huán)利用；此時(shí)發(fā)現(xiàn)超濾膜束外壁爬膠無爬膠，而內(nèi)壁爬膠大約2-3厘米且較整齊。沿中空纖維膜膜絲I外側(cè)膠水液面線上方0.1厘米處用刀片切斷超濾膜束，膜絲自然散開，而內(nèi)壁孔被完全堵上。封裝端按正常封裝方法封裝，切開膜孔作為出水口，進(jìn)行耐壓測試，在0-0.3Mpa壓力情況下，5束膜絲I膠水堵上的內(nèi)孔沒有漏水情況。
[0018]實(shí)施例3
一種中空纖維膜堵頭加工工藝，示意圖和實(shí)施例1相似，將I束3000根長度為1.0m、夕卜徑為1.3mm、內(nèi)徑為0.70mm的中空纖維膜膜絲I形成超濾膜束，上端作常規(guī)封裝端。裝入直徑IOcm的塑料外殼，用膠水靜置封裝切出膜孔。
[0019]將下端整理整齊，用繩子扎緊固定，距離底部I厘米處切齊，形成自由端，膜絲I散開。將組件封裝端固定吊起，自由端垂直插入開口容器2中，距開口容器2底部0.05cm，在直徑15cm的開口容器2內(nèi)倒入膠水層3環(huán)氧樹脂液體3cm深，使中空纖維膜膜絲I下端的外側(cè)及內(nèi)孔充滿環(huán)氧樹脂；再緩慢從開口容器2邊緣倒入壓力層4液體正辛烷，倒入高度6cm,保持恒定后正辛烷在環(huán)氧樹脂上層，且不相互滲透，環(huán)氧樹脂膠水受到上部正辛烷壓力，其在膜絲外側(cè)的膠水下移，膜絲內(nèi)孔的膠水上升，等待環(huán)氧樹脂膠水凝固；常溫(25°C)靜置9小時(shí)，待膠水層3液體環(huán)氧樹脂凝固后，倒出壓力層4液體正辛烷，收集起來循環(huán)利用；此時(shí)發(fā)現(xiàn)超濾膜束外壁爬膠大約0.5厘米左右，而內(nèi)壁爬膠大約3厘米且較整齊。沿中空纖維膜膜絲I外側(cè)膠水液面線上方0.5厘米處用刀片切斷超濾膜束，膜絲自然散開，而內(nèi)壁孔被完全堵上。
[0020]將上述封裝好的濾芯裝入直徑12cm的不銹鋼管，然后進(jìn)行正常的檢漏，測通量，壓力為0-0.15Mpa，測試結(jié)果正常。
[0021]綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種中空纖維膜堵頭加工工藝，其特征在于:包括以下步驟: 1)將多根或多束未封堵的中空纖維膜膜絲一端切平齊后，垂直放置于開口容器中； 2)開口容器內(nèi)灌注膠水層液體，使中空纖維膜膜絲下段的外側(cè)及內(nèi)孔充滿膠水層液體； 3)在膠水層液體之上，膜絲外側(cè)，灌注壓力層液體，其密度小于膠水層液體密度，形成分層，壓力層液體與膠水層液體不相溶； 4)靜置一段時(shí)間，倒出壓力層液體； 5)在凝固膠層上方，平行于膠面，同時(shí)切割多根或多束膜絲，得到單根或單束相互分散的膜絲束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維膜堵頭加工工藝，其特征在于:步驟I)所述的中空纖維膜膜絲外徑0.03飛cm，內(nèi)徑0.0f 4cm，膜絲材質(zhì)為聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維膜堵頭加工工藝，其特征在于:步驟2)中所述的膠水層液體為環(huán)氧樹脂或者聚氨酯，膠水層液體高0.5~10cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維膜堵頭加工工藝，其特征在于:步驟3)中所述壓力層液體的相對密度在0.1~2.0之間，與膠水不發(fā)生反應(yīng)，高0.f 10cm。
【文檔編號】B01D67/00GK104043343SQ201410189730
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】萬靜, 張星星, 趙輝, 洪海云, 付源 申請人:杭州求是膜技術(shù)有限公司