[发明专利]陶瓷多孔膜和陶瓷过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷多孔膜和陶瓷过滤器，特别是涉及一种具有较少缺陷 和厚度小且一致的陶瓷多孔膜，和一种陶瓷过滤器。

背景技术

迄今为止，已经知道有多种方法在多孔基件上形成陶瓷多孔膜。例 如，热涂敷方法(见非专利文献1)，用含有硅质溶胶的织物摩擦管状基 件以便把硅质溶胶施加到被烧结的管状基件的外表面并且从而在其上形 成多孔膜。

还知道已经有一种方法在具有管形或莲藕状整料圆柱形的多孔基件 的内表面上形成多孔膜(见专利文献1)，多孔基件的外表面保持在低于 内表面压力的压力并且所述内表面与溶胶液体接触以在多孔基件的内表 面上形成膜。

[专利文献1]日本专利申请公开号3-267129

[专利文献2]日本专利申请公开号61-238315

[非专利文献1]膜科学期刊第149期(1988)127页至135页

但是，热涂敷方法存在膜不能在整个基件表面上一致地形成的问题， 并且膜只在管形基件的外表面上形成。此方法不能应用于任何整料型的 基件上。另一方面，在过滤膜的形成过程中干燥所形成的膜期间，在基 件的细孔中的溶剂有时会流出到膜一侧上从而引起膜脱落。因而存在的 问题是在形成于烧结基件表面上的多孔膜中就产生了缺陷。整料型基件 可以使用浸渍涂敷方法，但膜的形成时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以较少的膜形成次数形成且具有较少的缺陷、 薄且一致的厚度和高的流量陶瓷多孔膜，和一种陶瓷过滤器。

本发明人发现可以采用在超滤膜上形成基本上不渗透到超滤膜细孔中的 陶瓷多孔膜的结构实现上述目的，即根据本发明，提供下述陶瓷多孔膜和陶瓷 过滤器。

一种陶瓷多孔膜，在具有2至20nm的平均细孔直径的超滤膜上形成， 且该陶瓷多孔膜基本上没有渗透到该超滤膜的细孔中。

根据上述[1]的陶瓷多孔膜，该陶瓷多孔膜形成于中间层上，该中间层 至少在与具有2至20nm平均细孔直径的超滤膜接触的表面上具有1至5nm平 均细孔直径，且该陶瓷多孔膜基本上没有渗透到超滤膜的细孔中。

根据上述[1]或[2]的陶瓷多孔膜，其中所述的超滤膜是二氧化钛膜。

根据上述[1]至[3]中任意一项的陶瓷多孔膜，该陶瓷多孔膜是硅质膜。

一种陶瓷过滤器包括：多孔基件，形成于多孔基件上且具有2至20nm 平均细孔直径的超滤膜，和形成在超滤膜上且基本上没有渗透到超滤膜细孔中 的陶瓷多孔膜。

根据上述[5]的陶瓷过滤器，具有一个中间层，该中间层处于超滤膜与 陶瓷多孔膜之间，至少在与超滤膜接触的表面上具有1至5nm的平均细孔直 径。

根据上述[5]或[6]的陶瓷过滤器，其中所述的超滤膜是二氧化钛膜。

根据上述[5]至[7]中任意一项的陶瓷过滤器，其中所述的陶瓷多孔膜是 硅质膜。

在使用在超滤膜上形成陶瓷多孔膜的结构的情况下，在超滤膜上形成的膜 具有平滑性，因此就可以形成具有较少缺陷的薄陶瓷多孔膜。当采用陶瓷多孔 膜不向超滤膜渗透的结构时，形成陶瓷多孔膜的陶瓷溶胶不会由于渗透而消 耗，能够可靠地形成膜，从而所需的膜形成次数也减少。由于超滤膜部分的压 力损失未增加，陶瓷多孔膜就可以制成高流量的。当使用二氧化钛膜作为超滤 膜时，与其它陶瓷膜比较，二氧化钛具有高耐抗酸、碱和水蒸气的特性。即可 以较低成本制备具有高分离性、高流量和高耐性的硅质膜。进一步，由于二氧 化钛膜形成于多孔基件上和硅质膜形成于二氧化钛膜上，就可以低成本制造具 有高分离性、高流量和高耐性的陶瓷过滤器。当陶瓷多孔膜为硅质膜时，适于 使用醇如乙醇、异丙基醇或有机酸如醋酸进行脱水。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的陶瓷过滤器的剖面图；

图2是表示根据本发明的一个实施例的陶瓷过滤器的立体图；

图3(a)(b)是示意性地表示根据本发明的陶瓷过滤器的硅质膜制造方法的 一个实例的示意图；

图4(a)(b)(c)是其中形成有二氧化钛UF膜的硅质膜的解释性示图；

图5(a)至5(e)是其中不形成二氧化钛UF膜的硅质膜的解释性示图；

图6是流量相对于分离指数的曲线图。

具体实施方式