一种整体式中空平板陶瓷膜组件及制造方法与流程

本发明涉及水处理装置生产工艺，具体涉及一种整体式中空平板陶瓷膜组件

及其制造方法。

背景技术：

陶瓷平板膜生物反应器作为一种新型高效污水处理技术，已成为生活污水、特别是工业废水和极端环境废水处理中不可或缺的处理技术。

目前市场已经逐步使用：强度高，水通量大，寿命长，处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小单位能耗低，运行维护成本低；易实现自动控制、运行管理简单的平板陶瓷膜已成为mbr中心核心部件，取得了良好效果。但膜片为连续挤制成型，通水孔为中空贯通孔，必须在两头用堵头进行封胶处理。工艺需要先将膜片切割平整，并另行制作完成堵头，再进行堵头封堵并和膜片封胶。一是堵头生产使用的一般都是高分子有机塑料，膨胀系数和陶瓷不同，同时粘结剂在固化和老化过程中体积不能收缩，当发生热胀冷缩时极易造成脱胶堵头和胶水脱胶情况，降低密封性，影响过滤效果，堵头使用时间长均可能造成堵头和胶水松胶情况，造成系统运行出现问题；二是堵头制作过程需要使用脱模剂，也易造成脱胶情况；三是封胶后需要专门的热烘干设备进行固化，再是需要配备我进行堵头组装的点胶封密，工时成本费用高，同时也不利于规模化流水生产。

技术实现要素：

针对上述现有技术中空平板陶瓷膜组件需要使用堵头和胶水进行组装成一体中所存在的问题，本发明提供了一种全部使用胶水并在模具中与膜片浇灌成型固化形成整体式中空平板陶瓷膜组件及其制造方法。

本发明所述整体式中空平板陶瓷膜组件间隔配装在框体内形成陶瓷平板过滤膜组件，它包括中空平板陶瓷膜片和堵头，所述堵头包括上堵头和下堵头，所述中空平板陶瓷膜片中间具有中通孔，所述堵头上具有集水槽，所述集水槽上连接有出水管，所述堵头用胶水通过模型浇注成型、加热固化并与中空平板陶瓷膜片两端封胶连接制成整体。

本发明所述整体式中空平板陶瓷膜组件用下述方法制造而成：

1、将中空平板陶瓷膜片的中通孔和两端面清理干净，

2、当上堵头上不设集水槽时，将中空平板陶瓷膜片上端放置在与上堵头形状相对应的上模型中，将上模型加热，在上模型表面上喷脱模剂，再在上模型内一次浇注胶水，待胶水全部固化后制成上堵头，取走上模型，完成中空平板陶瓷膜片上端与上堵头熔合封胶连接，

3、下堵头具有集水槽，将集水槽模芯插入与下堵头相对应的下模型中，再将出水管插入下模型内并与集水槽模芯相接，将下模型加热并喷脱模剂，先在下模型的集水槽内浇注胶水，待胶水全部固化形成集水槽后，将步骤2中的中空平板陶瓷膜片下端放置在下模型内的集水槽上，再在下模型内浇注胶水，待胶水全部固化后形成下堵头后，拔出集水槽模芯，取走下模型，完成中空平板陶瓷膜片下端与下堵头熔合封胶连接，

4、当上堵头上具有集水槽时，按步骤3将下模型调换成带集水槽的上模型，就可完成中空平板陶瓷膜片上端与上堵头熔合封胶连接，

5、将中空平板陶瓷膜片与上堵头和下堵头封胶形成的整体式中空平板陶瓷膜组件进行堵头密封性和强度检测备用。

本发明的发明点在于：将本行业中一直采用塑料或其它材料单独分别制造而成的上堵头和下堵头与中空平板陶瓷膜片两端分别用胶水密封连接形成整体的传统工艺，改为将中空平板陶瓷膜片两端分别放置在与上堵头和下堵头相对应的上模型和下模型内，在模型内浇注胶水加热固化，在用胶水直接制成上堵头和下堵头的同时使上堵头和下堵头与中空平板陶瓷膜片两端用胶水密封连接形成整体的新工艺，解决了本行业传统工艺中所存在的诸多问题。

本发明为制作金属模型与中空平板陶瓷膜片组装在一起，并在模型上进行加热保温控制，然后直接用粘结胶水浇注成型固化替代封堵堵头，胶粘剂固化后与中空平板陶瓷膜片形成整体，省去了堵头的单独制作，简化了将堵头与陶瓷膜连接的封胶工艺，并能完全解决堵头开胶的问题，缩短了中空平板陶瓷膜组件的制作周期，降低了生产成本，减少了设备投资。

所述本发明将膜片放入模型中间并用固化胶直接注入到模型中进行成型与固化同步完成，堵头成型、封胶、固化一体完成。所述金属模具上设有加热元件和保温控制器，直接用粘结胶水浇注成型替代封堵堵头，并直接和膜片进行粘结及硬化处理，减少堵头成型和清洗工艺流程，原来的堵头功能完全被胶水替代了，减少不必要的环节。

本发明改变了传统的中空平板陶瓷膜片封胶工艺流程，简化了堵头的生产及清洗过程，并减少了堵头关联设备和材料等的费用，最主要是解决了中空平板陶瓷膜组件易开胶所带来的密封失效的问题。原来是用胶水将两个材料粘接到一起，因两个材料成分和性能存在差异，很难找到对两种物质完全相融胶水，造成不同程度的开胶情况；本发明使用与中空平板陶瓷膜片粘合性很好的胶材料进行粘接。使用不同胶水配方可以使膜片适合多领域污水处理，耐温可以轻易达到100～-200度，并能够承受酸碱环境；因采用和中空平板陶瓷膜片收缩比相同或相近胶水，当高温高湿和低温环境都可以长期使用。特别能体现出中空平板陶瓷膜片本身的优异的耐温和抗酸碱的性能，大大提高了中空平板陶瓷膜片的应用范围，拓宽了中空平板陶瓷过滤膜的使用市场。

所述胶水可用单组份普通或瞬干胶及紫外固化胶等，也可以采用结构胶粘剂：如环氧树脂类、聚氨酯类、有机硅类、聚酰亚胺类等热固性胶粘剂；聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、甲醇类等热塑性胶粘剂；还有如酚醛-环氧型等改性的多组分胶粘剂。也可采用无机胶等改性胶粘剂，以及有机和无机混合胶进行胶封。

所述模型采用金属或其他耐高温材料加工成型，所述模型下部采用电加热器或其他能源进行加热底模，便于使胶水快速固化成型，节省再加热设备的投资，并避免不必要的移动造成膜片位置变化和胶松动的情况发生，所述模具采用先进温控系统进行加热控制和温度恒定控制，所述中空平板陶瓷膜片两端可采用隔热材料包裹，以减少温度散发造成温度不稳定或降低能源消耗。所述加热温度控制范围根据胶水类别进行设定，有机胶范围在10℃-350℃之间，无机胶范围在350℃-2000℃之间，固化时间在2-4小时内.固化后堵头与中空平板陶瓷膜片的拉升强度达到0.5-10mpa之间，完全满足使用要求。

附图说明

图1是现有技术中中空平板陶瓷膜片与堵头封胶连接的截面结构示意图，

图2是本发明中空平板陶瓷膜组件的主视结构示意图，

图3是图2的b-b剖视结构示意图，

图4是图3的x-x局部剖视结构放大示意图。

在图中，1、中空平板陶瓷膜片2、上堵头3、下堵头4、出水管5、集水槽6、下堵头下胶层7、下堵头上胶层8、中通孔。

具体实施方式

图1中是采用传统工艺进行中空平板陶瓷膜片与堵头封胶连接工艺，它需要先分别制备好带凹槽的上、下堵头，中空平板陶瓷膜片下端放置在下堵头的凹槽内，再在中空平板陶瓷膜片与堵头的空隙内浇注胶水，加热固化后将中空平板陶瓷膜片与堵头形成整体。

在图2、图3和图4中，本发明所述整体式中空平板陶瓷膜组件按下述方法制造而成：

1、将中空平板陶瓷膜片1的中通孔8和两端清理干净，两端保持平整，

2、当上堵头上不设集水槽时，将中空平板陶瓷膜片上端放置在与上堵头形状相对应的上模型（图中未画出）内，将上模型加热，在上模型表面上喷脱模剂，再在上模型内一次浇注胶水，待胶水全部固化形面上堵头后，取走上模型，完成中空平板陶瓷膜片上端与上堵头2熔合封胶连接，

3、下堵头具有集水槽5，将集水槽形状相对应的模芯插入与下堵头相对应的下模型中，再将出水管4插入下模型内并与集水槽模芯相接，将下模型加热并喷脱模剂，先在下模型的集水槽内浇注胶水形成下堵头下胶层6（即集水槽），待胶水全部固化形成集水槽后，将步骤2中已封胶上堵头的中空平板陶瓷膜片下端放置在与下模型内的集水槽上，再在下模型内浇注胶水，待胶水固化形成的下堵头上胶层7与下堵头下胶层6和中空平板陶瓷膜片下端相互熔合成整体后，拔出集水槽模芯，取走下模型，完成中空平板陶瓷膜片下端与下堵头熔合封胶连接，

4、当上堵头上具有集水槽时，按步骤3工艺可完成中空平板陶瓷膜片上端与带集水槽的上堵头熔合封胶连接，

5、将中空平板陶瓷膜片与上堵头和下堵头封胶形成的整体式中空平板陶瓷膜组件进行堵头密封性和强度检测备用。

所述封胶单面厚度在0.5-25mm之间，所述封胶高度在0.5-50mm之间，使用原则是满足强度和密封性要求。

所述上堵头当不设集水槽时，采用1次注胶成型，所述下堵头或上堵头设集水槽时采用分段注胶成型，所述分段注胶是先1段注胶成型，先形成集水槽。然后将脱模后，再放入中空平板陶膜片后进行2段注胶成型。

所述出水管模具采用分模形式进行脱模。所述模具内角均采用c角倒角或r角倒角，便于脱模。所述脱模采用脱模剂进行脱模。