[发明专利]超高分子量聚乙烯滤芯链式热压成型装置及方法

说明书

本发明公开了超高分子量聚乙烯滤芯链式热压成型装置及方法，装置包括料筒、配重计量料斗、鼓风机、真空吸料马达、物料加热装置、旋风集尘器、链式压片机、电机、排气回路和传送带，其中链式压片机为一个椭圆型链式回转结构，包括上轨道、下冲、中模、上冲与下轨道，上轨道、下轨道可限制上冲、下冲的运动轨迹，本发明考虑了滤芯连续化生产需求，提出了一种链式压片机，将超高分子量聚乙烯滤芯固定的热压烧结时间转移到连续的自动化生产线上，解决了传统滤芯烧结工艺完全依靠人工装模、称重、开模、脱模等劳动强度大，生产效率低，能耗高，不能连续化生产难题，实现了超高分子量聚乙烯滤芯全自动化，高效率，低能耗不间断生产。

技术领域

本发明涉及高分子材料成型领域，具体涉及超高分子量聚乙烯滤芯链式热压成型装置。

技术背景

超高分子量聚乙烯滤芯能够形成稳定的微孔结构，耐腐蚀，具有很好的过滤性能，能有效滤除含油污水中的悬浮物、浮油等杂质。在工业污水的处理中，超高分子量聚乙烯滤芯可以有效过滤掉水中的重金属离子，实现工业废水循环利用。

目前制备超高分子量聚乙烯滤芯的几种主要方法有粉末烧结法、添加致孔剂法、热致相分离法。粉末烧结法是目前成型超高分子量聚乙烯滤芯最广泛的方法，微孔主要靠熔融软化的超高分子量聚乙烯颗粒表面互相粘结在一起形成的孔隙构成，通常需要筛选超高分子量聚乙烯原料的粒径，模具升温缓慢，成型时间久，整个成型过程中完全依靠人工装模、称料、加热、开模、脱模等，劳动强度大，生产效率低，能耗高；添加致孔剂法是将有挥发性的无机盐加入聚合物，将后加工成薄片材料，并经过长时间(24h)浸泡，通过萃取剂将添加剂去除，进而形成孔洞，最终经过干燥后成型滤芯，制品的孔径常常较为粗糙，受致孔剂影响很大，严重制约了该方法的发展；热致相分离法成型中往往会用到一些昂贵且有害的溶剂，微孔的形成主要靠溶剂被萃取之后材料上留下孔洞构成，这些溶剂的回收再利用使得生产流程异常复杂，成本高且环保性差。这些超高分子量聚乙烯滤芯成型方法有各自不同的成型机理，但是都存在着一些缺点，如流程繁琐周期漫长、效率低下、能耗高、不能实现连续化生产等，这些都制约了超高分子量聚乙烯滤芯生产和使用。因此，需要研发更加高效、节能、可连续化生产的滤芯成型新方法与装置。

现有的超高分子量聚乙烯滤芯制备工艺与装置各式各样，其中专利CN201410287711.1使用了双向压制烧结成型模具，模具中设置有加热板，可以将粉末提前预热，但成型时间仍需15分钟，且不能实现连续化生产；专利CNCN201010125746.7讲述了一种过滤板预热烧结模具，模具结构简单，但烧结时间过长，效率低，需要手工操作。专利CNCN201110456973.2提出了一种加压烧结工艺，成型时间长，不能实现连续化生产。

发明内容

本发明提出超高分子量聚乙烯滤芯链式热压成型装置，拟解决超高分子量聚乙烯滤芯传统成型工艺中，滤芯生产过程耗时久，生产过程不连续，生产成本高等问题。相比于原有的粉末烧结、添加致孔剂等工艺，本发明可为超高分子量聚乙烯滤芯成型提供一套效率高、可连续化生产的成型装置与方法。