[发明专利]烧结多孔过滤薄膜的制造设备

说明书

技术领域

本发明涉及过滤材料技术领域，具体而言，涉及烧结多孔过滤薄膜的制造设备。

背景技术

在中国发明专利CN104874798A、CN104959612A、CN104874801A以及CN104959611A中均公开了一种烧结多孔过滤薄膜的制造方法，该制造方法包括制备膜片和烧结过程，其中，膜片需要连续在多个温度段内烧结以获得均匀的孔径和均质的结构，从而获得较高的机械强度。现有膜片的烧结过程通常采用传统的真空/气氛烧结,膜片装炉后，烧结炉内的温度按照程序升温和自然降温，膜片在烧结炉内依次在低温段、中温段和高温段保持一定时间，然后随炉自然冷却至150℃左右取出，即得到烧结多孔过滤薄膜。由于烧结炉的炉膛为单一的烧结空间，膜片一旦进入炉膛则必须烧结完成后再取出，且烧结期间不能放入新的膜片，否则会致使空气进入炉膛而影响烧结多孔过滤薄膜的品质，因此只能在上一个膜片烧结完成后取出才能放入下一膜片进行烧结，因此产能较低。同时，由于烧结工艺周期长，且有停开炉等待时间，因此上述真空/气氛烧结还存在烧结效率低的主要问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供烧结多孔过滤薄膜的制造方法及设备，以解决现有技术存在的产能低和烧结效率低的问题。

为了实现上述目的，提供了一种烧结多孔过滤薄膜的制造设备。所述烧结多孔过滤薄膜由膜片经所述制造设备制造而成，所述制造设备包括：

在所述膜片表面喷涂隔离层的喷涂机构，所述隔离层包含在烧结条件下相对所述膜片表现为惰性的惰性物质；

将喷涂隔离层后的膜片卷绕成柱状的膜坯的卷绕机构；

包括反应室和贯穿该反应室的用于传输所述膜坯的传送带的烧结机构，所述反应室包括依次连接的低温反应室、中温反应室、高温反应室和冷却室；

向所述反应室中输入保护气的保护气输送机构；

控制所述传送带的运作、所述烧结机构入口和出口的开启和关闭以及保护气的流量的控制机构。

首先，由于含有隔离层，因此膜片可以卷绕后放入反应室中烧结，不用担心粘连现象，烧结效率显著提升；其次，烧结机构具有多个反应室和传送带，因此膜坯可以进行流水线式的烧结，节约升温时间和冷却时间，烧结机构的利用率显著提升。本发明的制造设备结构简单，从膜片的喷涂到烧结完成采用流水式的生产，产能显著提升；若为了便于运输而事先将所述膜片预卷，则可以在喷涂机构之前增设开卷机构以将预卷膜坯中的膜片展开。此外，所述控制机构还可以控制各反应室内的升温速率和对个反应室的温度进行监控。膜坯依次经过低温反应室、中温反应室、高温反应室和冷却室后，膜坯中的膜片转化为所述烧结多孔过滤薄膜，且所述烧结多孔过滤薄膜仍保持膜坯的形状，而未发生变形。

进一步地，所述膜片包括支撑体和附着于支撑体表面的涂层，所述涂层由喷涂在所述支撑体表面的浆料干燥而成，该浆料包括原料粉末、粘接剂和分散剂；所述烧结多孔过滤薄膜包括所述支撑体和位于所述支撑体表面的膜层，所述膜层由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料构成，该烧结多孔过滤薄膜的厚度为5～3000μm，平均孔径为0.05～100μm，孔隙率为15～70％；所述低温反应室为反应温度为120～250℃的反应室，所述中温反应室为反应温度为500～600℃的反应室，所述高温反应室为反应温度为900～1200℃的反应室。由这样的膜片来制造烧结多孔过滤薄膜时，烧结时容易出现粘连和变形的现象，但当采用本发明的制造设备时，可完全避免上述现象的发生，确保较高的产能和使所得烧结多孔过滤薄膜具有很高的品质。

进一步地，所述膜坯的直径为50～300mm，高度为100～600mm。经验证，膜坯的直径超过上述数值范围时，可能导致膜坯中内层的膜片不能有效的受热烧结，因此，只有当膜坯处于上述参数时，才可以获得最好的产能和产品质量。

进一步地，所述传送带包括依次铺设在所述反应室底部的传动辊；所述设备还包括用于在传送带传送时放置所述膜坯的烧结小车。传统的带状的柔性传送带难以承受高温反应室的高温，而采用传动辊不仅可以实现传送，还可以选择多种耐高温材质的传动辊。经验证，当采用传动辊时，如果直接将膜坯放在传动辊上，无论是横向放置还是竖向放置，膜坯在传动辊上移动时会发生轻微的抖动，特别是当膜坯竖向放置时，这种抖动更加明显，这不仅会导致膜坯中的膜片在烧结过程中发生一定的变形，而且还可能导致膜坯倾倒并影响其它的膜坯，严重影响产品质量，因此，通过将膜坯放入烧结小车中，烧结小车可对膜坯产生支撑和约束，可使膜坯平稳的移动以避免发生变形和倾倒。