[发明专利]陶瓷过滤器的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷过滤器的制备方法，尤其是涉及一种缺陷少、薄且均匀的陶瓷过滤器的制备方法。 

背景技术

迄今为止，已知多种在多孔基体构件上形成多孔陶瓷薄膜的方法。例如，已知热涂覆法(参见非专利文献1)。此方法是用含有硅溶胶的织物擦涂管状基体构件来施加溶胶，从而在被加热的管状基体构件外表面上形成多孔膜。 

还已知有通过形成过滤膜在多孔基体构件的内表面上形成多孔膜的方法，该多孔基体构件具有管状或者具有圆筒莲藕样的整块形状(参见专利文件1)。所述多孔基体构件的外表面被保持在比其内表面更低的压力下，所述内表面与溶胶液发生接触以在所述多孔基质的内表面上形成膜。 

专利文献1：日本专利申请公开3-267129 

非专利文献1：Journal of Membrane Science，149(1988)，127-135 

然而，热涂层法具有以下问题：不能在整个基体表面上均匀成膜，并且只能在管状基体的外表面上形成膜。该方法不能适用于任何的整块型基体。另一方面，在形成过滤膜方法中，在干燥所形成的膜期间，存在于基体孔中的溶剂有时会从膜侧向外流出，导致膜剥离。结果是存在以下问题：在烧成的基体表面上形成的多孔膜中产生缺陷。浸涂法可以应用于整块型的基体，但是形成膜的次数多。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种成膜次数少、缺陷少、薄且均匀的陶瓷过滤器的制备方法。 

本发明的发明人已经发现上述目的能通过下述方法获得：在陶瓷分离膜上提供新的陶瓷溶胶，使溶胶与薄膜接触，然后对带有溶胶的薄膜进行干燥和烧结以修复陶瓷分离膜上的缺陷部分。即，根据本发明，提供下述陶瓷过滤器的制备方法。

[1]一种制备陶瓷过滤器的方法，包括：将陶瓷溶胶与平均孔径为0.5以上且小于10nm的陶瓷分离膜表面进行接触，再将带有陶瓷溶胶的陶瓷分离膜干燥，然后烧结，以修复陶瓷分离膜中的缺陷部分，其中所述陶瓷溶胶自身成膜后的平均孔径大于陶瓷分离膜的平均孔径，为10nm或更小。 

[2]上述[1]的制备陶瓷过滤器的方法，还包括：用陶瓷溶胶填充陶瓷过滤器孔格，并将在基体构件侧面的构成陶瓷过滤器的陶瓷分离薄膜置于低压，用陶瓷溶胶修复陶瓷分离膜中的缺陷部分。 

[3]根据上述[1]和[2]的制备陶瓷过滤器方法，其中陶瓷溶胶的组分是二氧化硅。 

提供新的陶瓷溶胶并与陶瓷分离膜接触，然后干燥和烧结，由此陶瓷分离膜中的缺陷部分能被修复。即，当缺陷部分被选择性填充时，不必形成过厚薄膜，能以低成本制备具有高分离性、高通量的薄膜。 

附图简述 

图1是依据本发明一个实施方案的陶瓷过滤器的剖面图； 

图2是依据本发明的实施方案的陶瓷过滤器的透视图； 

图3(a)(b)是修补陶瓷分离膜的示意图； 

图4是形成UF薄膜时的陶瓷分离膜的示意图； 

图5是显示孔径与N₂泄漏率的关系曲线图。 

具体实施方式

下面描述本发明的具体实施方案。本发明不限于下述实施方案，能在不脱离本发明的范围内进行变化，修改或改进。 

图1显示本发明的陶瓷分离膜1。对于陶瓷分离膜1，超滤薄膜UF薄膜14在微滤薄膜(MF)上形成，在超滤UF薄膜14上形成陶瓷分离膜1。陶瓷分离膜1具有由陶瓷溶胶层多次叠层而成的多层结构，且其平均孔径为0.5以上且小于10nm。例如，可采用二氧化钛，二氧化硅等做为陶瓷分离膜1。 

接下来，将结合附图2描述陶瓷过滤器10的实施方案，其中依据本发明形成陶瓷分离膜1。本发明的陶瓷过滤器10具有包括由隔壁22划分而成的多个孔格23以在轴向上形成流体通道的整块型结构。在本实施方案中，孔格23具有圆形截面，图1所示的陶瓷分离膜1在这些孔格的内壁表面上形成。孔格23可被成形为六边或四边形截面。根据这种结构，例如，当混合物(如水和 乙酸)从入口侧端面25引入孔格23中时，混合物中的一种组分在孔格23内壁上形成的陶瓷分离膜1上进行分离，通过多孔隔壁22传送并从陶瓷过滤器10的最外层壁排出，从而混合物能进行分离。即，在陶瓷过滤器内形成的陶瓷分离膜1能作为分离薄膜来使用，且具有高的分离性能，例如对于水和乙酸。