本發(fā)明涉及過(guò)濾材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
在中國(guó)發(fā)明專利cn104874798a、cn104959612a、cn104874801a以及cn104959611a中均公開(kāi)了一種燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造方法，該制造方法包括制備膜片和燒結(jié)過(guò)程，其中，膜片需要連續(xù)在多個(gè)溫度段內(nèi)燒結(jié)以獲得均勻的孔徑和均質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而獲得較高的機(jī)械強(qiáng)度?，F(xiàn)有膜片的燒結(jié)過(guò)程通常采用傳統(tǒng)的真空/氣氛燒結(jié),膜片裝爐后，燒結(jié)爐內(nèi)的溫度按照程序升溫和自然降溫，膜片在燒結(jié)爐內(nèi)依次在低溫段、中溫段和高溫段保持一定時(shí)間，然后隨爐自然冷卻至150℃左右取出，即得到燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜。由于燒結(jié)爐的爐膛為單一的燒結(jié)空間，膜片一旦進(jìn)入爐膛則必須燒結(jié)完成后再取出，且燒結(jié)期間不能放入新的膜片，否則會(huì)致使空氣進(jìn)入爐膛而影響燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的品質(zhì)，因此只能在上一個(gè)膜片燒結(jié)完成后取出才能放入下一膜片進(jìn)行燒結(jié)，因此產(chǎn)能較低。同時(shí)，由于燒結(jié)工藝周期長(zhǎng)，且有停開(kāi)爐等待時(shí)間，因此上述真空/氣氛燒結(jié)還存在燒結(jié)效率低的主要問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造方法及設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的產(chǎn)能低和燒結(jié)效率低的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造設(shè)備。所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜由膜片經(jīng)所述制造設(shè)備制造而成，所述制造設(shè)備包括：
在所述膜片表面噴涂隔離層的噴涂機(jī)構(gòu)，所述隔離層包含在燒結(jié)條件下相對(duì)所述膜片表現(xiàn)為惰性的惰性物質(zhì)；
將噴涂隔離層后的膜片卷繞成柱狀的膜坯的卷繞機(jī)構(gòu)；
包括反應(yīng)室和貫穿該反應(yīng)室的用于傳輸所述膜坯的傳送帶的燒結(jié)機(jī)構(gòu)，所述反應(yīng)室包括依次連接的低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室、高溫反應(yīng)室和冷卻室；
向所述反應(yīng)室中輸入保護(hù)氣的保護(hù)氣輸送機(jī)構(gòu)；
控制所述傳送帶的運(yùn)作、所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)入口和出口的開(kāi)啟和關(guān)閉以及保護(hù)氣的流量的控制機(jī)構(gòu)。
首先，由于含有隔離層，因此膜片可以卷繞后放入反應(yīng)室中燒結(jié)，不用擔(dān)心粘連現(xiàn)象，燒結(jié)效率顯著提升；其次，燒結(jié)機(jī)構(gòu)具有多個(gè)反應(yīng)室和傳送帶，因此膜坯可以進(jìn)行流水線式的燒結(jié)，節(jié)約升溫時(shí)間和冷卻時(shí)間，燒結(jié)機(jī)構(gòu)的利用率顯著提升。本發(fā)明的制造設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從膜片的噴涂到燒結(jié)完成采用流水式的生產(chǎn)，產(chǎn)能顯著提升；若為了便于運(yùn)輸而事先將所述膜片預(yù)卷，則可以在噴涂機(jī)構(gòu)之前增設(shè)開(kāi)卷機(jī)構(gòu)以將預(yù)卷膜坯中的膜片展開(kāi)。此外，所述控制機(jī)構(gòu)還可以控制各反應(yīng)室內(nèi)的升溫速率和對(duì)個(gè)反應(yīng)室的溫度進(jìn)行監(jiān)控。膜坯依次經(jīng)過(guò)低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室、高溫反應(yīng)室和冷卻室后，膜坯中的膜片轉(zhuǎn)化為所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜，且所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜仍保持膜坯的形狀，而未發(fā)生變形。
進(jìn)一步地，所述膜片包括支撐體和附著于支撐體表面的涂層，所述涂層由噴涂在所述支撐體表面的漿料干燥而成，該漿料包括原料粉末、粘接劑和分散劑；所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜包括所述支撐體和位于所述支撐體表面的膜層，所述膜層由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料構(gòu)成，該燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的厚度為5～3000μm，平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為15～70％；所述低溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為120～250℃的反應(yīng)室，所述中溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為500～600℃的反應(yīng)室，所述高溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為900～1200℃的反應(yīng)室。由這樣的膜片來(lái)制造燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜時(shí)，燒結(jié)時(shí)容易出現(xiàn)粘連和變形的現(xiàn)象，但當(dāng)采用本發(fā)明的制造設(shè)備時(shí)，可完全避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，確保較高的產(chǎn)能和使所得燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜具有很高的品質(zhì)。
進(jìn)一步地，所述膜坯的直徑為50～300mm，高度為100～600mm。經(jīng)驗(yàn)證，膜坯的直徑超過(guò)上述數(shù)值范圍時(shí)，可能導(dǎo)致膜坯中內(nèi)層的膜片不能有效的受熱燒結(jié)，因此，只有當(dāng)膜坯處于上述參數(shù)時(shí)，才可以獲得最好的產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。
進(jìn)一步地，所述傳送帶包括依次鋪設(shè)在所述反應(yīng)室底部的傳動(dòng)輥；所述設(shè)備還包括用于在傳送帶傳送時(shí)放置所述膜坯的燒結(jié)小車。傳統(tǒng)的帶狀的柔性傳送帶難以承受高溫反應(yīng)室的高溫，而采用傳動(dòng)輥不僅可以實(shí)現(xiàn)傳送，還可以選擇多種耐高溫材質(zhì)的傳動(dòng)輥。經(jīng)驗(yàn)證，當(dāng)采用傳動(dòng)輥時(shí)，如果直接將膜坯放在傳動(dòng)輥上，無(wú)論是橫向放置還是豎向放置，膜坯在傳動(dòng)輥上移動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生輕微的抖動(dòng)，特別是當(dāng)膜坯豎向放置時(shí)，這種抖動(dòng)更加明顯，這不僅會(huì)導(dǎo)致膜坯中的膜片在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生一定的變形，而且還可能導(dǎo)致膜坯傾倒并影響其它的膜坯，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，通過(guò)將膜坯放入燒結(jié)小車中，燒結(jié)小車可對(duì)膜坯產(chǎn)生支撐和約束，可使膜坯平穩(wěn)的移動(dòng)以避免發(fā)生變形和傾倒。
進(jìn)一步地，所述低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室和冷卻室底部的傳動(dòng)輥為不銹鋼傳動(dòng)輥；所述高溫反應(yīng)室底部的傳動(dòng)輥為陶瓷傳動(dòng)輥。由此，傳送帶的成本低且使用壽命長(zhǎng)。
進(jìn)一步，所述燒結(jié)小車中可以豎向放置至少兩個(gè)所述膜坯，所述燒結(jié)小車的高度為50～200mm。由于受到燒結(jié)小車的支撐和約束，因此可以使膜坯豎向放置，因此單位體積的燒結(jié)空間可以放置更多的膜坯，提升產(chǎn)能。同時(shí)，具有上述高度的燒結(jié)小車可以在確保防止膜坯傾倒的同時(shí)增加膜坯與反應(yīng)室內(nèi)熱量的接觸面積。
進(jìn)一步地，所述保護(hù)氣輸送機(jī)構(gòu)還包括設(shè)于所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的入口和出口處的防止空氣進(jìn)入燒結(jié)機(jī)構(gòu)的噴吹管；所述噴吹管的出氣口朝向所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的外部。由此，當(dāng)所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的入口和出口開(kāi)啟時(shí)，所述噴吹管吹出保護(hù)氣，防止外界空氣進(jìn)入反應(yīng)室，確保反應(yīng)室內(nèi)始終填充保護(hù)氣，確保燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的高質(zhì)量，而使所述噴吹管的出氣口朝向所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的外部可以增強(qiáng)噴吹效果和節(jié)約噴吹氣量。
進(jìn)一步地，還包括將所述膜坯傳輸至燒結(jié)機(jī)構(gòu)入口處的第一傳輸機(jī)構(gòu)；還包括夾取所述燒結(jié)小車中的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜并傳輸至下一處理機(jī)構(gòu)的第二傳輸機(jī)構(gòu)；還包括將燒結(jié)機(jī)構(gòu)出口處的空的燒結(jié)小車移動(dòng)至燒結(jié)機(jī)構(gòu)入口處的第三傳輸機(jī)構(gòu)。其中，下一處理機(jī)構(gòu)例如可以是對(duì)燒結(jié)后的柱狀形狀的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜開(kāi)卷的機(jī)構(gòu)。由此，進(jìn)一步節(jié)約人力，提升產(chǎn)能。
進(jìn)一步地，在所述低溫反應(yīng)室與中溫反應(yīng)室之間、中溫反應(yīng)室與高溫反應(yīng)室之間以及高溫反應(yīng)室與冷卻室之間設(shè)有可上下移動(dòng)的隔板，所述隔板上設(shè)有隔熱材料，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述隔板的上下運(yùn)動(dòng)。由此，在實(shí)現(xiàn)傳送燒結(jié)小車的目的前提下減少相鄰反應(yīng)室之間的熱量擴(kuò)散，更有助于控溫和使各反應(yīng)室內(nèi)的溫度分布更均勻。
進(jìn)一步地，所述低溫反應(yīng)室和中溫反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有排脂裝置，所述排脂裝置包括均勻分布的多個(gè)排脂管路、與所述多個(gè)排脂管路導(dǎo)通的凝脂箱以及設(shè)于所述凝脂箱上方的排氣口，所述排脂管路上設(shè)有抽氣泵。由此，采用多個(gè)排脂管路可以提升排脂效率，有效去除反應(yīng)室中膜片內(nèi)的粘接劑，防止這些粘接劑在高溫下轉(zhuǎn)化為殘?zhí)慷绊憻Y(jié)多孔過(guò)濾薄膜的品質(zhì)；冷卻凝固的脂類儲(chǔ)存于凝脂箱中，防止其污染空氣，而未冷凝的二氧化碳等氣體則從排氣口排出；此時(shí)，可以不用單獨(dú)為保護(hù)氣的排出設(shè)置出口，可以使保護(hù)氣和脂氣共用排脂管路。
進(jìn)一步地，所述冷卻室內(nèi)設(shè)有兩級(jí)冷卻裝置，第一級(jí)冷卻裝置為將溫度降至600℃以下的水冷裝置，第二級(jí)冷卻裝置為將溫度降至150℃以下氣冷裝置；所述氣冷裝置的冷源為所述保護(hù)氣。當(dāng)采用水冷時(shí)，冷卻室內(nèi)設(shè)有多個(gè)管路，而冷卻水則在管路中流動(dòng)以帶走熱量。當(dāng)采用氣冷時(shí)，以保護(hù)氣為冷源，使氣冷裝置可作為保護(hù)氣的入口，即使保護(hù)氣從冷卻室進(jìn)入燒結(jié)機(jī)構(gòu)，保護(hù)氣吸收燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的熱量后依次流經(jīng)高溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室和低溫反應(yīng)室后從所述低溫反應(yīng)室流出。
進(jìn)一步地，所述惰性物質(zhì)為金屬化合物粉末，所述金屬化合物為al2o3和/或bn。由此，燒結(jié)過(guò)程中相鄰的膜片之間不會(huì)發(fā)生粘連，因此可以卷繞以節(jié)約燒結(jié)空間。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，還提供了一種燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造方法。所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造方法包括步驟：
1)獲取膜片：所述膜片包括支撐體和附著于支撐體表面的涂層；
2)在所述膜片表面噴涂隔離層，所述隔離層包含在燒結(jié)條件下相對(duì)所述膜片表現(xiàn)為惰性的惰性物質(zhì)；
3)將噴涂隔離層后的膜片卷繞成柱狀的膜坯；
4)將所述膜坯放入燒結(jié)機(jī)構(gòu)中，所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)反應(yīng)室和貫穿該反應(yīng)室的用于傳輸所述膜坯的傳送帶，所述反應(yīng)室包括依次連接的低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室、高溫反應(yīng)室和冷卻室，所述膜坯在傳送帶的傳輸下依次經(jīng)過(guò)低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室、高溫反應(yīng)室和冷卻室后，所述涂層轉(zhuǎn)化為具有過(guò)濾功能的膜層，所述膜片轉(zhuǎn)化為燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜；
所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜包括所述支撐體和位于所述支撐體表面的所述膜層，所述膜層由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料構(gòu)成。
首先，由于含有隔離層，因此膜片可以卷繞后放入反應(yīng)室中燒結(jié)，不用擔(dān)心粘連現(xiàn)象，燒結(jié)效率顯著提升；其次，燒結(jié)機(jī)構(gòu)具有多個(gè)反應(yīng)室和傳送帶，因此膜坯可以進(jìn)行流水線式的燒結(jié)，節(jié)約升溫時(shí)間和冷卻時(shí)間，燒結(jié)機(jī)構(gòu)的利用率顯著提升。本發(fā)明的制造方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率顯著提升，且燒結(jié)所得的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜仍保持膜坯的形狀，而未發(fā)生變形，產(chǎn)品質(zhì)量高；若為了便于運(yùn)輸而事先將所述膜片預(yù)卷，則可以在噴涂隔離層之前增設(shè)開(kāi)卷機(jī)構(gòu)來(lái)將預(yù)卷膜坯中的膜片展開(kāi)。
進(jìn)一步地，所述涂層由噴涂在所述支撐體表面的漿料干燥而成，該漿料包括原料粉末、粘接劑和分散劑；所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的厚度為5～3000μm，平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為15～70％；所述低溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為120～250℃的反應(yīng)室，所述中溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為500～600℃的反應(yīng)室，所述高溫反應(yīng)室為反應(yīng)溫度為900～1200℃的反應(yīng)室。由這樣的膜片制造燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜時(shí)，燒結(jié)時(shí)容易出現(xiàn)粘連和變形的現(xiàn)象，但當(dāng)采用本發(fā)明的制造方法可完全避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，確保較高的產(chǎn)能和使所得燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜具有很高的品質(zhì)。
進(jìn)一步地，所述膜坯的直徑為50～300mm，高度為100～600mm。經(jīng)驗(yàn)證，膜坯的直徑超過(guò)上述數(shù)值范圍時(shí)，可能導(dǎo)致膜坯中內(nèi)層的膜片不能有效的受熱燒結(jié)，因此，只有當(dāng)膜坯處于上述參數(shù)時(shí)，才可以獲得最好的燒結(jié)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
進(jìn)一步地，所述傳送帶包括鋪設(shè)在所述反應(yīng)室底部的傳動(dòng)輥；所述制造方法還包括將所述膜坯傳輸至燒結(jié)小車中，然后再將放置所述膜坯后的燒結(jié)小車放置于傳送帶上進(jìn)行燒結(jié)。傳統(tǒng)的帶狀的柔性傳送帶難以承受高溫反應(yīng)室的高溫，而采用傳動(dòng)輥不僅可以實(shí)現(xiàn)傳送，還可以選擇多種耐高溫材質(zhì)的傳動(dòng)輥。經(jīng)驗(yàn)證，當(dāng)采用傳動(dòng)輥時(shí)，如果直接將膜坯放在傳動(dòng)輥上，無(wú)論是橫向放置還是豎向放置，膜坯在傳動(dòng)輥上移動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生輕微的抖動(dòng)，特別是當(dāng)膜坯豎向放置時(shí)，這種抖動(dòng)更加明顯，這不僅會(huì)導(dǎo)致膜坯中的膜片在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生一定的變形，而且還可能導(dǎo)致膜坯傾倒并影響其它的膜坯，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，通過(guò)將膜坯放入燒結(jié)小車中，燒結(jié)小車可對(duì)膜坯產(chǎn)生支撐和約束，可使膜坯平穩(wěn)的移動(dòng)以避免發(fā)生變形和傾倒。
進(jìn)一步地，所述低溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室和冷卻室底部的傳動(dòng)輥為不銹鋼傳動(dòng)輥；所述高溫反應(yīng)室底部的傳動(dòng)輥為陶瓷傳動(dòng)輥。由此，傳送帶的成本低且使用壽命長(zhǎng)。
進(jìn)一步，所述燒結(jié)小車中可以豎向放置至少兩個(gè)所述膜坯，所述燒結(jié)小車的高度為50～200mm。由于受到燒結(jié)小車的支撐和約束，因此可以使膜坯豎向放置，因此單位體積的燒結(jié)空間可以放置更多的膜坯，提升燒結(jié)效率。同時(shí)，具有上述高度的燒結(jié)小車可以在確保防止膜坯傾倒的同時(shí)增加膜坯與反應(yīng)室內(nèi)熱量的接觸面積。
進(jìn)一步地，還包括采用保護(hù)氣對(duì)燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行保護(hù)，所述保護(hù)氣從所述冷卻室進(jìn)入，從所述低溫反應(yīng)室流出；所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的入口和出口處設(shè)有可防止空氣進(jìn)入燒結(jié)機(jī)構(gòu)的噴吹管；所述噴吹管的出氣口朝向所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的外部。由此，當(dāng)所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的入口和出口開(kāi)啟時(shí)，所述噴吹管吹出保護(hù)氣，防止外界空氣進(jìn)入反應(yīng)室，確保反應(yīng)室內(nèi)始終填充保護(hù)氣，確保燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的高質(zhì)量，而使所述噴吹管的出氣口朝向所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)的外部可以增強(qiáng)噴吹效果和節(jié)約噴吹氣量。
進(jìn)一步地，在所述低溫反應(yīng)室與中溫反應(yīng)室之間、中溫反應(yīng)室與高溫反應(yīng)室之間以及高溫反應(yīng)室與冷卻室之間設(shè)有可上下移動(dòng)的隔板，所述隔板上設(shè)有隔熱材料，所述控制機(jī)構(gòu)控制所述隔板的上下運(yùn)動(dòng)。由此，在實(shí)現(xiàn)傳送燒結(jié)小車的目的前提下減少相鄰反應(yīng)室之間的熱量擴(kuò)散，更有助于控溫和使各反應(yīng)室內(nèi)的溫度分布更均勻。
進(jìn)一步地，所述低溫反應(yīng)室和中溫反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有排脂裝置，所述排脂裝置包括均勻分布的多個(gè)排脂管路、與所述多個(gè)排脂管路導(dǎo)通的凝脂箱以及設(shè)于所述凝脂箱上方的排氣口，所述排脂管路上設(shè)有抽氣泵。由此，采用多個(gè)排脂管路可以提升排脂效率，有效去除反應(yīng)室中膜片內(nèi)的粘接劑，防止這些粘接劑在高溫下轉(zhuǎn)化為殘?zhí)慷绊憻Y(jié)多孔過(guò)濾薄膜的品質(zhì)；冷卻凝固的脂類儲(chǔ)存于凝脂箱中，防止其污染空氣，而未冷凝的二氧化碳等氣體則從排氣口排出；此時(shí)，可以不用單獨(dú)為保護(hù)氣的排出設(shè)置出口，可以使保護(hù)氣和脂氣共用排脂管路。
進(jìn)一步地，所述冷卻室內(nèi)設(shè)有兩級(jí)冷卻裝置，第一級(jí)冷卻裝置為將溫度降至600℃以下的水冷裝置，第二級(jí)冷卻裝置為將溫度降至150℃以下氣冷裝置；所述氣冷裝置的冷源為所述保護(hù)氣。當(dāng)采用水冷時(shí)，冷卻室內(nèi)設(shè)有多個(gè)管路，而冷卻水則在管路中流動(dòng)以帶走熱量。當(dāng)采用氣冷時(shí)，以保護(hù)氣為冷源，使氣冷裝置可作為保護(hù)氣的入口，即使保護(hù)氣從冷卻室進(jìn)入燒結(jié)機(jī)構(gòu)，保護(hù)氣吸收燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的熱量后依次流經(jīng)高溫反應(yīng)室、中溫反應(yīng)室和低溫反應(yīng)室后從所述低溫反應(yīng)室流出。
進(jìn)一步地，所述惰性物質(zhì)為金屬化合物粉末，所述金屬化合物為al2o3和/或bn。由此，燒結(jié)過(guò)程中相鄰的膜片之間不會(huì)發(fā)生粘連，因此可以卷繞以節(jié)約燒結(jié)空間。
可見(jiàn)，本發(fā)明的制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從膜片的噴涂到燒結(jié)完成均采用流水式的生產(chǎn)，產(chǎn)能顯著提升；本發(fā)明的制造方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率顯著提升，且燒結(jié)所得的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜仍保持膜坯的形狀，而未發(fā)生變形，產(chǎn)品質(zhì)量高。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說(shuō)明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)輔助對(duì)本發(fā)明的理解，附圖中所提供的內(nèi)容及其在本發(fā)明中有關(guān)的說(shuō)明可用于解釋本發(fā)明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
圖1為本發(fā)明燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
上述附圖中的有關(guān)標(biāo)記為：
1：燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜；
2：膜片；
3：噴涂機(jī)構(gòu)；
4：卷繞機(jī)構(gòu)；
5：膜坯；
6：第一傳輸機(jī)構(gòu)；
7：燒結(jié)機(jī)構(gòu)；
8：燒結(jié)小車；
9：第二傳輸機(jī)構(gòu)；
10：第三傳輸機(jī)構(gòu)；
11：噴吹管；
13：開(kāi)卷機(jī)構(gòu)；
71：低溫反應(yīng)室；
72：中溫反應(yīng)室；
73：高溫反應(yīng)室；
74：冷卻室；
75：隔板；
76：不銹鋼傳動(dòng)輥；
77：陶瓷傳動(dòng)輥；
121：排脂管路；
122：凝脂箱；
123：排氣口；
741：水冷裝置；
742：氣冷裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在基于這些說(shuō)明的情況下將能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明前，需要特別指出的是：
本發(fā)明中在包括下述說(shuō)明在內(nèi)的各部分中所提供的技術(shù)方案和技術(shù)特征，在不沖突的情況下，這些技術(shù)方案和技術(shù)特征可以相互組合。
此外，下述說(shuō)明中涉及到的本發(fā)明的實(shí)施例通常僅是本發(fā)明一分部的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。因此，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
關(guān)于本發(fā)明中術(shù)語(yǔ)和單位，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及有關(guān)的部分中的術(shù)語(yǔ)“包括”、“具有”以及它們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。
圖1為本發(fā)明最佳實(shí)施例的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1的制造設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述制造設(shè)備包括：開(kāi)卷機(jī)構(gòu)13、噴涂機(jī)構(gòu)3、卷繞機(jī)構(gòu)4、第一傳輸機(jī)構(gòu)6、燒結(jié)機(jī)構(gòu)7、保護(hù)氣輸送機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、第二傳輸機(jī)構(gòu)9和第三傳輸機(jī)構(gòu)10。
所述開(kāi)卷機(jī)構(gòu)13為將由膜片2卷繞而成的柱狀的預(yù)卷膜坯14開(kāi)卷的機(jī)構(gòu)。
所述膜片2包括支撐體和附著于支撐體表面的涂層，所述涂層由噴涂在所述支撐體表面的漿料干燥而成，該漿料包括原料粉末、粘接劑和分散劑。
所述噴涂機(jī)構(gòu)3為在開(kāi)卷后的所述膜片2表面噴涂隔離層的機(jī)構(gòu)。
所述隔離層為在燒結(jié)條件下相對(duì)所述膜片2表現(xiàn)為惰性的金屬化合物粉末，所述金屬化合物為al2o3。
所述卷繞機(jī)構(gòu)4為將噴涂隔離層后的膜片2卷繞成柱狀的膜坯5的機(jī)構(gòu)。
所述膜坯5的直徑為300mm，高度為600mm。
所述第一傳輸機(jī)構(gòu)6為將所述膜坯5夾取并傳輸至燒結(jié)機(jī)構(gòu)7入口處的燒結(jié)小車8中的機(jī)構(gòu)。
所述燒結(jié)小車8中可以豎向放置兩個(gè)所述膜坯5，該燒結(jié)小車8的裝載空間的深度為200mm，長(zhǎng)度為700mm，寬度為400mm。
所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)7包括反應(yīng)室和貫穿該反應(yīng)室的用于傳輸所述燒結(jié)小車8的傳送帶，所述反應(yīng)室包括依次連接的低溫反應(yīng)室71、中溫反應(yīng)室72、高溫反應(yīng)室73和冷卻室74，所述燒結(jié)小車8中的所述膜坯5在傳送帶的傳輸下依次經(jīng)過(guò)低溫反應(yīng)室71、中溫反應(yīng)室72、高溫反應(yīng)室73和冷卻室74后，所述涂層轉(zhuǎn)化為具有過(guò)濾功能的膜層，所述膜坯5中的膜片2轉(zhuǎn)化為燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1。
所述傳送帶包括依次鋪設(shè)在所述反應(yīng)室底部的傳動(dòng)輥；所述低溫反應(yīng)室71、中溫反應(yīng)室72和冷卻室74底部的傳動(dòng)輥為不銹鋼傳動(dòng)輥76；所述高溫反應(yīng)室73底部的傳動(dòng)輥為陶瓷傳動(dòng)輥77。
所述低溫反應(yīng)室71的反應(yīng)溫度為120～250℃，所述中溫反應(yīng)室72的反應(yīng)溫度為500～600℃，所述高溫反應(yīng)室73的反應(yīng)溫度為900～1200℃。
在所述低溫反應(yīng)室71與中溫反應(yīng)室72之間、中溫反應(yīng)室72與高溫反應(yīng)室73之間以及高溫反應(yīng)室73與冷卻室74之間設(shè)有可上下移動(dòng)的隔板75，所述隔板75上設(shè)有隔熱材料。
所述冷卻室74內(nèi)設(shè)有兩級(jí)冷卻裝置，第一級(jí)冷卻裝置為將溫度降至600℃以下的水冷裝置741，第二級(jí)冷卻裝置為將溫度降至150℃以下氣冷裝置742，其中，氣冷裝置742一直處于開(kāi)啟狀態(tài)，而水冷裝置741只有在冷卻室74的溫度高于600℃時(shí)才開(kāi)啟。
所述低溫反應(yīng)室71和中溫反應(yīng)室72內(nèi)設(shè)有排脂裝置，所述排脂裝置包括均勻分布的多個(gè)排脂管路121、與所述多個(gè)排脂管路121導(dǎo)通的凝脂箱122以及設(shè)于所述凝脂箱122上方的排氣口123，所述排脂管路121上設(shè)有抽氣泵，所述抽氣泵為羅茨泵。
所述保護(hù)氣輸送機(jī)構(gòu)的一部分保護(hù)氣從所述氣冷裝置742進(jìn)入冷卻室74并作為所述氣冷裝置742的冷源，該保護(hù)氣依次流經(jīng)高溫反應(yīng)室73、中溫反應(yīng)室72和低溫反應(yīng)室71后從所述低溫反應(yīng)室71中的排脂管路121流出。
所述保護(hù)氣輸送機(jī)構(gòu)還包括設(shè)于所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)7的入口和出口處的防止空氣進(jìn)入燒結(jié)機(jī)構(gòu)7的噴吹管11，當(dāng)所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)7的入口和出口開(kāi)啟時(shí)，所述噴吹管11吹出另一部分保護(hù)氣。
所述噴吹管11的出氣口朝向所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)7的外部。
所述控制機(jī)構(gòu)控制所述傳送帶的運(yùn)作、所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)7入口和出口的開(kāi)啟和關(guān)閉、反應(yīng)室的溫度、保護(hù)氣的流量、噴吹管的運(yùn)作以及所述隔板75的上下運(yùn)動(dòng)。
所述第二傳輸機(jī)構(gòu)9為夾取所述燒結(jié)小車8中的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1并傳輸至下一處理機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。
所述第三傳輸機(jī)構(gòu)10為將所述燒結(jié)機(jī)構(gòu)7出口處的空的燒結(jié)小車8移動(dòng)至燒結(jié)機(jī)構(gòu)7入口處的機(jī)構(gòu)。
所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1包括所述支撐體和位于所述支撐體表面的所述膜層，所述膜層由固溶體合金、面心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)或體心立方結(jié)構(gòu)的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料構(gòu)成，該燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1的厚度為5～3000μm，平均孔徑為0.05～100μm，孔隙率為15～70％。
與現(xiàn)有技術(shù)中的制造設(shè)備相比，本實(shí)施例的制造設(shè)備可在不降低燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1的品質(zhì)的前提下顯著提升產(chǎn)能。
作為本發(fā)明最佳實(shí)施例且應(yīng)用上述制造設(shè)備的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜的制造方法，包括以下步驟：
1)獲取膜片2：所述膜片2包括支撐體和附著于支撐體表面的涂層；
所述支撐體為304不銹鋼網(wǎng)，所述涂層由噴涂在所述支撐體表面的漿料干燥而成；該漿料的配制如下：首先將粒徑為3～5μm的ni粉與粒徑≤38μm的cu粉按照cu的重量百分比為30％配制成原料粉末，然后以乙醇為分散劑、pvb為粘接劑按照每100毫升乙醇中加入3克pvb、70克原料粉末的比例配制即得到所述漿料；
2)采用噴涂機(jī)構(gòu)3在所述膜片2的表面噴涂隔離層；
所述隔離層由隔離漿料干燥所得，所述隔離漿料為在燒結(jié)條件下相對(duì)所述膜片2表現(xiàn)為惰性的al2o3的乙醇分散液，分散液中al2o3的濃度為2.3kg/l，所述隔離層的質(zhì)量占所述膜片2質(zhì)量的1％，所述al2o3的平均粒徑為4μm；
3)采用卷繞機(jī)構(gòu)4將噴涂隔離層后的膜片2沿圓形支撐筒的外壁卷繞成柱狀的膜坯5；
所述膜坯5的直徑為300mm，高度為600mm；所述圓形支撐筒的直徑為20mm，筒壁上設(shè)有通氣孔；
4)采用第一傳輸機(jī)構(gòu)6將所述膜坯5傳輸至位于燒結(jié)機(jī)構(gòu)7入口處傳送帶上的燒結(jié)小車8中，使所述膜坯5在傳送帶的傳輸下依次在低溫反應(yīng)室71中220℃下反應(yīng)150分鐘、在中溫反應(yīng)室72中550℃下反應(yīng)200分鐘、在高溫反應(yīng)室73中1050℃下反應(yīng)220分鐘和在冷卻室中冷卻至150℃以下，最終，所述涂層轉(zhuǎn)化為具有過(guò)濾功能膜層，所述膜坯5中的膜片2即轉(zhuǎn)化為燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1。
所得燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1包括所述304不銹鋼網(wǎng)支撐體和位于所述支撐體表面的所述膜層，所述膜層由ni～cu固溶體金屬多孔材料所構(gòu)成，所述燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1的厚度為0.12mm，平均孔徑為13μm，孔隙率為52％，透氣度為1490m3/m2·h·kpa(表示在每kpa過(guò)濾壓力下每小時(shí)每m2的過(guò)濾面積下空氣的滲透量(按m3表示))。
采用第二傳輸機(jī)構(gòu)9將燒結(jié)完成后的卷繞成柱狀的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1傳輸至制備過(guò)濾元件的下一處理機(jī)構(gòu)，該制備過(guò)濾元件的處理機(jī)構(gòu)將該卷繞成柱狀的燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1開(kāi)卷和加工，即可制備出不同形狀的過(guò)濾元件。
與現(xiàn)有技術(shù)(例如，中國(guó)發(fā)明專利cn104874798a)中的制造方法相比，本實(shí)施例的制造方法不僅不會(huì)降低燒結(jié)多孔過(guò)濾薄膜1的品質(zhì)，而且還顯著提升了生產(chǎn)效率。
以上對(duì)本發(fā)明的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了說(shuō)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在基于這些說(shuō)明的情況下將能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。基于本發(fā)明的上述內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。