一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，由包括下述組分的氧化鋁組合物制備而成：氧化鋁65～90％、成型助劑0.5～5％、以及粘結(jié)劑10～30％，其中，所述氧化鋁的粒徑為0.5～80微米。本發(fā)明還提供了上述陶瓷膜支撐體的制備方法，主要通過注射成型。本發(fā)明通過優(yōu)化陶瓷膜支撐體的配方，主要通過注射成型，易于量產(chǎn)，陶瓷膜支撐體最終為平板狀，微觀結(jié)構(gòu)多孔、多通道，通過調(diào)節(jié)組分比例可以實現(xiàn)過濾孔徑的改變，從而控制過濾級別，最小能達(dá)到超濾效果，而且裝卸和清洗方便，可用于生活污水、工業(yè)污水等的過濾處理環(huán)節(jié)。
【專利說明】一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新材料技術(shù)加工領(lǐng)域，尤其涉及一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體及其制備方法和應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，“癌癥村”、“鎘大米”、“霧霾”等頻繁出現(xiàn)，引起了人們對環(huán)境污染的高度重視。上述現(xiàn)象大多因水體和土壤被重金屬和有毒有機(jī)物污染而形成，有數(shù)據(jù)表面我國的污水排放量遠(yuǎn)超過環(huán)境容量，其中化學(xué)需氧量排放總量超過3000萬噸，超出環(huán)境容量四倍以上。污水過度排放的結(jié)果就是目前極為嚴(yán)峻的水污染形勢。面對污染目前有很多水處理技術(shù)，包括生物法、生物化學(xué)法、絮凝沉降法、膜分離法、光催化降解法、臭氧氧化法等等。由于廢污水種類繁雜，通常需要將多種技術(shù)結(jié)合才能獲得良好的水處理效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明從過濾污水處理最首當(dāng)其沖的過濾環(huán)節(jié)進(jìn)行改良，提供一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，易于過濾且效果高效可控，裝卸和清洗方便。
[0004]本發(fā)明的第一個方面是提供一種氧化鋁組合物，按照重量百分比計，其組分包括:氧化鋁65?90%、成型助劑0.5?5%、以及粘結(jié)劑10?30%，其中，所述氧化鋁的粒徑為
0.5?80微米。
[0005]優(yōu)選地，所述氧化鋁組合物的組分包括:氧化鋁70?85%、成型助劑I?3%、以及粘結(jié)劑12?27%。
[0006]優(yōu)選地,所述氧化招的粒徑為4?40微米,例如4微米、10微米、15微米、20微米、25微米、40微米等。
[0007]優(yōu)選地，所述氧化鋁包括至少兩種不同的粒徑，即所述氧化鋁由至少兩種不同粒徑的氧化鋁顆粒復(fù)配而成。
[0008]優(yōu)選地，所述成型助劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅等中的一種或多種。
[0009]優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑選自聚甲醛及改性過的聚甲醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛等中的一種或多種。
[0010]本發(fā)明的第二個方面是提供一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，所述陶瓷膜支撐體由本發(fā)明第一個方面所述的任意一種氧化鋁組合物制備而成。
[0011]本發(fā)明的第三個方面是提供一種制備本發(fā)明第二個方面所述的具有過濾功能的陶瓷膜支撐體的方法，包括以下步驟:
[0012]步驟1，將本發(fā)明第一個方面所述的任意一種氧化鋁組合物的所有組分混合均勻；
[0013]步驟2，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度范圍為160?195°C ；
[0014]步驟3，將顆粒通過注塑機(jī)射出成型薄片，射出溫度范圍為160?200°C，射出壓力為50?70%，射出速度為50?80% ；
[0015]步驟4，將射出成型的薄片放入脫脂爐中脫脂，脫脂氣氛為氨氣，催化劑為汽化硝酸，脫脂溫度為100?125°C，脫脂時間為I?8h ;
[0016]步驟5，脫脂后的薄片在1350?1650°C的溫度中燒結(jié)I?12小時，即得。
[0017]本發(fā)明的第四個方面是提供一種權(quán)利要求7所述的具有過濾功能的陶瓷膜支撐體在污水處理中的應(yīng)用。
[0018]所述污水可以是生活污水，也可以是工業(yè)污水。
[0019]本發(fā)明通過優(yōu)化陶瓷膜支撐體的配方，主要通過注射成型，易于量產(chǎn)，陶瓷膜支撐體最終為平板狀，微觀結(jié)構(gòu)多孔、多通道，通過調(diào)節(jié)組分比例可以實現(xiàn)過濾孔徑的改變，從而控制過濾級別，最小能達(dá)到超濾效果，而且裝卸和清洗方便，可用于生活污水、工業(yè)污水等的過濾處理環(huán)節(jié)。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，以更好地理解本發(fā)明。
[0021]實施例1
[0022]一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，其組分配比包括:氧化鋁75%、硅烷偶聯(lián)劑2%、硬脂酸1%、聚甲醛22%。其中，氧化鋁由10、15微米兩種粒徑復(fù)配而成，兩種粒徑的氧化鋁復(fù)配比例為8:2。
[0023]將所有組分加入到高速攪拌機(jī)，混合Smin ;然后通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度范圍為180°C;將顆粒通過注塑機(jī)射出成型薄片，射出溫度范圍為180°C，射出壓力為80%，射出速度為75% ;再將射出成型的薄片放入脫脂爐中脫脂，脫脂氣氛為氨氣，催化劑為汽化硝酸，脫脂溫度為120°C，脫脂時間為7小時；脫脂后的薄片在1500°C的溫度中燒結(jié)10小時，即得陶瓷膜支撐體。該陶瓷膜支撐體最終為平板狀，微觀結(jié)構(gòu)多孔、多通道。
[0024]經(jīng)檢測，制得的陶瓷膜支撐體的厚度約為7.5毫米，氣孔率為52%，平均孔徑為
1.1微米。
[0025]實施例2
[0026]一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，其組分配比包括:氧化鋁80%、酞酸酯偶聯(lián)劑2.5%、硬脂酸0.5%、聚甲醛15%、聚乙烯醇2%。其中，氧化鋁由10、25、40微米三種粒徑復(fù)配而成，三種粒徑的氧化鋁復(fù)配比例為2:5:3。
[0027]將所有組分加入到高速攪拌機(jī)，混合Smin ;然后通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度范圍為170°C;將顆粒通過注塑機(jī)射出成型薄片，射出溫度范圍為190°C，射出壓力為50%，射出速度為50% ;再將射出成型的薄片放入脫脂爐中脫脂，脫脂氣氛為氨氣，催化劑為汽化硝酸，脫脂溫度為110°C，脫脂時間為6小時；脫脂后的薄片在1600°C的溫度中燒結(jié)12小時，即得陶瓷膜支撐體。該陶瓷膜支撐體最終為平板狀，微觀結(jié)構(gòu)多孔、多通道。
[0028]經(jīng)檢測，制得的陶瓷膜支撐體的厚度約為7.5毫米，氣孔率為60%，平均孔徑為
0.95微米。
[0029]實施例3
[0030]一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，其組分配比包括:氧化鋁72%、鋁酸酯偶聯(lián)劑3%、聚甲醛18%、聚乙烯醇縮甲醛7%。其中，氧化鋁由10、25、40微米三種粒徑復(fù)配而成，三種粒徑的氧化鋁復(fù)配比例為6:2:2。
[0031]將所有組分加入到高速攪拌機(jī)，混合Smin ;然后通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度范圍為190°C;將顆粒通過注塑機(jī)射出成型薄片，射出溫度范圍為160°C，射出壓力為80%，射出速度為80% ;再將射出成型的薄片放入脫脂爐中脫脂，脫脂氣氛為氨氣，催化劑為汽化硝酸，脫脂溫度為125°C，脫脂時間為8小時；脫脂后的薄片在1600°C的溫度中燒結(jié)12小時，即得陶瓷膜支撐體。該陶瓷膜支撐體最終為平板狀，微觀結(jié)構(gòu)多孔、多通道。
[0032]經(jīng)檢測，制得的陶瓷膜支撐體的厚度約為7.5毫米，氣孔率為58%，平均孔徑為
0.10微米。
[0033]以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鋁組合物，其特征在于，按照重量百分比計，其組分包括:氧化鋁65?90%、成型助劑0.5?5%、以及粘結(jié)劑10?30%，其中，所述氧化鋁的粒徑為0.5?80微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁組合物，其特征在于，其組分包括:氧化鋁70?85%、成型助劑I?3%、以及粘結(jié)劑12?27%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁組合物，其特征在于，所述氧化鋁的粒徑為4?40微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁組合物，其特征在于，所述氧化鋁包括至少兩種不同的粒徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項所述的氧化鋁組合物，其特征在于，所述成型助劑選自鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項所述的氧化鋁組合物，其特征在于，所述粘結(jié)劑選自聚甲醛及改性過的聚甲醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛中的一種或多種。
7.一種具有過濾功能的陶瓷膜支撐體，其特征在于，所述陶瓷膜支撐體由權(quán)利要求1?6中任意一項所述的氧化鋁組合物制備而成。
8.一種制備權(quán)利要求7所述的具有過濾功能的陶瓷膜支撐體的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，權(quán)利要求1?6中任意一項所述的氧化鋁組合物的所有組分混合均勻； 步驟2，通過雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒，造粒溫度范圍為160?195°C ； 步驟3，將顆粒通過注塑機(jī)射出成型薄片，射出溫度范圍為160?200°C，射出壓力為50?70%，射出速度為50?80% ； 步驟4，將射出成型的薄片放入脫脂爐中脫脂，脫脂氣氛為氨氣，催化劑為汽化硝酸，脫脂溫度為100?125°C，脫脂時間為I?8h ; 步驟5，脫脂后的薄片在1350?1650°C的溫度中燒結(jié)I?12小時，即得。
9.一種權(quán)利要求7所述的具有過濾功能的陶瓷膜支撐體在污水處理中的應(yīng)用。
【文檔編號】C04B35/10GK104258741SQ201410495602
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】馬嘉 申請人:馬嘉