[发明专利]一种管式陶瓷膜支撑体的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及化学领域，尤其涉及管式陶瓷膜，特别是一种管式陶瓷膜支撑体的制备方法。

背景技术：

管式陶瓷膜是一种高效过滤分离介质。管式陶瓷膜具有优异的高分离效率、耐高温、耐强酸强碱、机械强度大、可反复清洗等优点，广泛应用在发酵与医药工业、食品与饮料工业、环保与水处理行业、石油与化工行业等众多领域，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。管式陶瓷膜由支撑体、过渡层和膜分离层构成，根据膜分离层的孔径大小又分为微滤、超滤和纳滤三种。

研究表明，管式陶瓷膜的耐腐蚀性主要由其支撑体来实现。常用的耐腐蚀性检验方法是用φ30*19*φ4标准试样陶瓷膜支撑体（外径30mm、19通道，通道直径4mm）在20%硝酸或20%氢氧化钠溶液中煮沸腐蚀10小时后做抗折强度检验，以该陶瓷膜管的折断破坏负荷（KN）来表示其耐腐蚀性。具体的，截取3根120mm长的φ30*19*φ4的陶瓷膜支撑体，放入2000ml的20%浓度的硝酸溶液或20%浓度的氢氧化钠溶液中，在15分钟内煮沸、然后继续煮10小时，待冷却后，将陶瓷膜支撑体取出用自来水冲洗干净。在烘箱中100℃下保温1小时烘干。冷却至室温后，在抗折试验机上测定其折断破坏时的负荷（KN）—抗折试验时，两支点的间距为100mm，加荷速度为0.1-0.15KN/S。

现有技术中，管式陶瓷膜支撑体的耐腐蚀性有限，并且机械强度很小，远远满足不了使用需求，极少数机械强度较大的产品，其生产工艺复杂，既浪费能源又增加制造成本。

发明内容：

本发明提供了一种管式陶瓷膜支撑体的制备方法，所述的这种管式陶瓷膜支撑体的制备方法要解决现有技术中的支撑体耐腐蚀性低的技术问题。

本发明的这种管式陶瓷膜支撑体的制备方法，首先称取Al₂O₃粉与陶瓷烧结助剂，所述的Al₂O₃粉和陶瓷烧结助剂的质量比为90～99.9：0.1～10，所述的陶瓷烧结助剂中含有二氧化钛、氧化镁和二氧化硅，在陶瓷烧结助剂中，二氧化钛、氧化镁和二氧化硅的质量比为1.6～2.4：0.9～1.8:2.0～3.7，然后将Al₂O₃粉与陶瓷烧结助剂混合并形成混合粉料，然后在所述的混合粉料中加入有机粘结剂和水，所述的有机粘结剂由甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、甘油和桐油组成，所述的甲基纤维素的质量是所述的混合粉料的1.75～2.85%的质量，所述的聚乙烯醇的质量是所述的混合粉料的0.85～2.00%的质量，所述的聚丙烯酰胺的质量是所述的混合粉料的0.85～1.65%的质量，所述的羧甲基纤维素的质量是所述的混合粉料的0.65～1.85%的质量，所述的甘油的质量是所述的混合粉料的0.11～0.45%的质量，所述的桐油的质量是所述的混合粉料的1.90～3.45%的质量，所述的水的质量是所述的混合粉料的12～25%的质量，在搅拌机中将混合粉料、有机粘结剂和水混合搅拌均匀，调节挥发水分至物料呈泥状，将泥料经真空练泥机练泥，利用挤管机配合模具，挤出支撑体生坯，将所述的支撑体生坯在130℃～180℃温度下烘干，将烘干后的支撑体生坯装入窑炉，在1400℃～1780℃温度下烧结，即为陶瓷膜支撑体。

进一步的，所述的陶瓷烧结助剂中还含有氧化钇，所述的氧化镁和所述的氧化钇的质量比为0.9～1.8：0.1～1.5。

进一步的，所述的陶瓷烧结助剂中还含有氧化镧，所述的氧化镁和所述的氧化镧的质量比为0.9～1.8：0.9～1.8。

进一步的，所述的陶瓷烧结助剂还含有氧化锆，所述的氧化镁和所述的氧化锆的质量比为0.9～1.8：1.0～1.9。

进一步的，在所述的混合粉料中，Al₂O₃的质量百分比为99%，TiO₂的质量百分比为0.23%，MgO的质量百分比为0.13%，SiO₂的质量百分比为0.24%，Y₂O₃的质量百分比为0.12%，La₂O₃的质量百分比为0.15%，ZrO₂的质量百分比为0.13%。