[发明专利]一种过滤材料的制造方法

说明书

本发明公开了一种过滤材料的制造方法，有效解决现有技术中过滤膜前驱体涂层的构成物进入多孔支撑体的孔隙中从而影响过滤材料性能的问题。该方法包括以下操作：在多孔支撑体的孔隙中设置固体填充剂；在所述支撑体的表面设置过滤膜前驱体涂层，并通过所述填充剂阻挡该涂层的构成物进入所述孔隙中设置有该填充剂的区域；通过加热处理使所述支撑体表面设置所述涂层后所形成的过滤材料前驱体转变为过滤材料目标产品，在此过程中，所述填充剂受热并通过所述孔隙挥发。在多孔支撑体的孔隙中设置固体填充剂，从而通过所述填充剂阻挡过滤膜前驱体涂层的构成物进入所述孔隙中设置有该填充剂的区域。

技术领域

本发明涉及过滤技术领域，具体而言，涉及一种过滤材料的制造方法、用于该方法的过滤材料前驱体以及由该过滤材料前驱体制备而成的过滤材料。

背景技术

过滤精度和过滤通量是衡量过滤材料过滤性能最关键的技术指标。在气固分离或液固分离体系中，过滤精度是指过滤材料截留固体杂质的能力，理论上讲，过滤精度越高则过滤效率就越高，气固两相之间或液固两相之间的分离就越彻底；而过滤通量是指在单位过滤面积(即过滤材料与待过滤物的接触面积)、单位时间下，过滤出的气体或液体的体积，过滤通量越大表明过滤材料的渗透性越强，维持过滤所需的过滤压差就越小。提高过滤材料的过滤性能，主要就是提高过滤材料的过滤精度和过滤通量。

提高某一过滤材料本身的过滤精度，基本上能够采取的措施无非是缩小过滤材料的孔隙大小和增加过滤材料的厚度两项。但是，这两项措施无疑都会降低过滤通量。为了解决这样的矛盾，现有的过滤材料普遍采用了由多孔支撑体和设置于多孔支撑体表面的过滤膜所构成的结构，其中，过滤膜孔隙较小且厚度尽量薄，而支撑体孔隙较大且强度足够高，这样，就既能够保证过滤材料的过滤精度，又能够确保过滤材料的过滤通量，此外，还能够保证过滤材料的强度和使用寿命。

一般而言，过滤膜本身难以单独制造后再附着于支撑体表面，因此，通常先在支撑体表面设置过滤膜前驱体涂层，然后再对在所述支撑体表面设置所述涂层后所形成的过滤材料前驱体进行加热处理，从而将过滤材料前驱体转变为过滤材料目标产品(即所要得到的过滤材料)，这时，过滤材料的支撑体上就形成了所述过滤膜。其中，所述涂层使用的涂料可选择悬浊液、分散质为固体的液溶胶或过滤膜前驱体粉末；涂层的设置方式主要采用喷涂、浸涂和涂布。而所述加热处理工艺则可根据涂料性质和过滤材料目标产品进行相应的设定。

然而，在涂层设置过程中却存在这样的问题，即：由于支撑体的孔隙较大，将涂层设置到支撑体的表面时，涂层的构成物容易渗入支撑体的孔隙内，导致在支撑体的孔隙中形成堵塞物，进而降低过滤材料的过滤通量。例如，当涂层使用的涂料为悬浊液(悬浊液一般由过滤膜前驱体粉末、分散剂和粘接剂混合而成)或过滤膜前驱体粉末时，为了避免所述粉末过多渗入所述孔隙内，一般要求该粉末的平均粒径与支撑体的孔隙的平均孔径之比不小于0.5，这就导致过滤膜的孔隙大小难以达到理想要求，这时，要保证过滤材料的过滤精度，就不得不增加过滤膜的厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过滤材料的制造方法、用于该方法的过滤材料前驱体以及由该过滤材料前驱体制备而成的过滤材料，有效解决现有技术中过滤膜前驱体涂层的构成物进入多孔支撑体的孔隙中从而影响过滤材料性能的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种过滤材料的制造方法，该方法包括以下操作：在多孔支撑体的孔隙中设置固体填充剂；在所述支撑体的表面设置过滤膜前驱体涂层，并通过所述填充剂阻挡该涂层的构成物进入所述孔隙中设置有该填充剂的区域；通过加热处理使所述支撑体表面设置所述涂层后所形成的过滤材料前驱体转变为过滤材料目标产品，在此过程中，所述填充剂受热并通过所述孔隙挥发。

进一步地，所述支撑体为金属丝网、金属纤维毡、泡沫金属、烧结金属粉末多孔材料中的任意一种。

进一步地，所述涂层主要由过滤膜前驱体粉末构成；则所述粉末通过作为所述加热处理的烧结处理而转变为过滤材料的过滤膜。