[发明专利]一种用于自来水处理的平板陶瓷膜的陶瓷泥料及制备方法

说明书

本发明提供一种用于自来水处理的平板陶瓷膜的陶瓷泥料及制备方法，其陶瓷泥料包括以下原料：（1）固体原料为包括以下质量分数的原料：粒径为15～25μm的氧化铝粉：65%～75%，粒径为3～10μm的氧化铝粉：15%～25%，造孔剂：3%～7%，烧结助剂：5%～8%；（2）液体原料为包括以下质量分数的原料：分散剂：15%～25%，润滑剂：10%～15%，纯水：60%～70%；所述固体原料与所述液体原料的重量比为（3～6）：1。本发明简化了生产工艺，仅涂覆一次与烧结一次即可获得孔径100nm的平板陶瓷膜，生产成本可以降低10%以上；产品具有渗透性好、分离精度高、抗污染性强等优点。

技术领域

本发明属于陶瓷膜生产技术领域，具体涉及一种用于自来水处理的平板陶瓷膜的陶瓷泥料及制备方法。

背景技术

目前人们的生活质量越来越好，对水质的要求也在逐渐提升。现有饮用水处理技术除了传统的物理法结合药剂处理，还有膜分离技术在饮用水领域得到广泛应用。膜技术在水处理行业应用时大多数使用有机膜，但有机物在使用过程中存在抗氧化和耐高温能力通常较差，比如在水处理中当污染物种类较多时其渗透通量下降较快，因此其应用领域受到限制。与有机膜相比，陶瓷膜在很多方面具备优势，运行费用低，渗透通量大，抗污染能力强，使得陶瓷膜在水处理领域的使用寿命大大提高。

现有的文献资料研究，例如：中国专利文献CN 104785123A公开了一种中空纤维陶瓷膜制备方法，制备过程复杂，涉及有机溶剂较多，在自来水处理的长期运行中存在弊端。综合现有的专利及文献资料研究，用的陶瓷膜不仅要求渗透性能佳，另需考虑分离精度达标，即陶瓷膜平均孔径基本在于自来水处理100nm左右。但是，目前市场上制备孔径100nm的陶瓷膜通常是在基底上通过至少两次涂覆制膜液两次烧成才能得到，使得制备成本较大，陶瓷膜的造价高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自来水处理的平板陶瓷膜的陶瓷泥料及制备方法，以解决现有技术中存在的需要至少两次涂覆制膜液两次烧成、造价高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于自来水处理的平板陶瓷膜的陶瓷泥料，其特征在于，包括以下原料：

（1）固体原料为包括以下质量分数的原料：粒径为15～25μm的氧化铝粉：65%～75%，粒径为3～10μm的氧化铝粉：15%～25%，造孔剂：3%～7%，烧结助剂：5%～8%；

（2）液体原料为包括以下质量分数的原料：分散剂：15%～25%，润滑剂：10%～15%，纯水：60%～70%；

所述固体原料与所述液体原料的重量比为（3～6）：1；

所述造孔剂为淀粉、甲基纤维素或玉米粉的一种或几种，其平均粒径为100～150μm；所述烧结助剂为滑石粉、云母粉或石英石的一种或者几种，其平均粒径为2～5μm；所述分散剂为聚乙二醇或/和聚丙烯酸，所述聚乙二醇的分子量为400～600，所述聚丙烯酸的分子量为500～1000；所述润滑剂为甘油、硅油润滑剂或聚酯润滑剂的一种或者几种。

本发明所述的一种用于自来水处理的平板陶瓷膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）陶瓷泥料的制备：将所述固体原料和所述液体原料分别混合均匀；将所述液体原料加入持续搅拌的所述固体原料中，混合均匀后密闭陈腐12～24h，得到陶瓷泥料；

（2）素坯的制备：采用两段螺杆挤出成型法，将所述陶瓷泥料投入螺杆挤出机中真空练泥并挤出成型，挤出速度为0.5～1.5m/min，挤出温度为15～25℃，挤出压力为1～3bar；切割得到湿素胚；

（3）素坯的干燥：将所述湿素坯置于常温下自然干燥8～20h，然后送入热风干燥窑中，在6～10h内从20℃缓慢升温至60～70℃干燥，得到干素胚；