一种中空纤维氧氮膜组件真空涂层工艺的制作方法

本发明属于空气分离膜技术领域，涉及对一种中空纤维氧氮膜组件真空涂层工艺的改进

背景技术：

目前飞机油箱惰化系统中核心装置为空气分离器，空气分离器的核心部件为中空纤维氧氮膜组件，中空纤维氧氮膜组件由中空纤维氧氮膜丝束通过环氧树脂浇铸成型，通过壳体封装而成，国外在中空纤维氧氮膜组件膜丝涂层的涂覆方法处于不公开状态，国内在中空纤维氧氮膜组件膜丝涂层的涂覆方法处于摸索状态，如：中国专利申请cn103028536a公布了一种中空纤维氮氢膜组件真空涂层工艺，其缺点是：1、膜丝在与壳体封装前单头抽真空，由于对膜丝长度没有限制，当膜丝长度长时，膜丝内各处真空压力不一致，造成远离真空源处涂层吸附效果不理想；2、膜丝与真空源结合处难以密封，中国专利申请cn103028536a并未公开密封结构，由于气体容易泄漏，真空压力难以达到预定值；3、中空纤维氧氮膜膜丝需要对膜丝端头进行二次浇注、切割、封装，造成工艺复杂，膜丝浪费和成本高等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是：提出一种中空纤维氧氮膜组件真空涂层工艺，以便提高膜丝涂层吸附效果，便于密封，简化工艺，提高工作效率，降低生产成本。

本发明的技术方案是：一种中空纤维氧氮膜组件真空涂层工艺，其特征在于：向中空纤维氧氮膜丝表面涂覆硅橡胶涂层的步骤如下：

1、组装中空纤维氧氮膜组件：将切割成需要长度的中空纤维氧氮膜丝束组装成中空纤维氧氮膜组件，中空纤维氧氮膜组件由壳体和壳体内部的中空纤维氧氮膜芯组成,中空纤维氧氮膜芯由进气端环氧树脂封头7、中空纤维氧氮膜丝束8、出气端环氧树脂封头9组成,壳体由筒体1、进气端头2、进气端第一密封圈3、进气端螺钉4、进气端挡圈5、进气端第二密封圈6、出气端第二密封圈10、出气端挡圈11、出气端螺钉12、出气端第一密封圈13和出气端头14组成；进气端头2和筒体1的左端通过进气端螺钉4连接，出气端头14和筒体1的右端通过出气端螺钉12连接，在进气端头2的左侧有进气接嘴2a，在出气端头14的右侧有出气接嘴14a，在筒体1的圆筒上靠左侧有废气排出接嘴1a；在进气端环氧树脂封头7的外圆柱面上靠近进气口的位置有进气端环氧树脂封头密封槽，进气端第一密封圈3位于上述进气端环氧树脂封头密封槽内。在进气端环氧树脂封头7的外圆柱面上、进气端环氧树脂封头密封槽的里面有进气端挡圈安装槽，进气端挡圈5位于进气端挡圈安装槽内，在进气端挡圈安装槽的里面有第二进气端环氧树脂封头密封槽，第二密封圈6位于第二进气端环氧树脂封头密封槽内。在出气端环氧树脂封头9的外圆柱面上靠近出气口的位置有出气端环氧树脂封头密封槽，出气端第一密封圈13位于上述出气端环氧树脂封头密封槽内。在出气端环氧树脂封头9的外圆柱面上、出气端环氧树脂封头密封槽的里面有出气端挡圈安装槽，出气端挡圈11位于出气端环氧树脂封头安装槽内，在出气端挡圈安装槽的里面有第二出气端环氧树脂封头密封槽，出气端第二密封圈10位于第二出气端环氧树脂封头密封槽内。在筒体1的两端各有一个筒体法兰，在筒体法兰上有沿圆周均布的筒体法兰螺纹孔，在进气端头2的右端口有进气端头法兰，进气端头法兰上有沿圆周均布的进气端头螺钉过孔，进气端头螺钉过孔的数量与筒体法兰螺纹孔的数量相同并且位置对应，在进气端挡圈5上有进气端挡圈螺钉过孔，进气端挡圈螺钉过孔的数量与进气端头螺钉过孔的数量相同并且位置对应，通过进气端螺钉4将进气端头法兰、进气端挡圈5和筒体法兰连接为整体；在出气端头14的左端口有出气端头法兰，出气端头法兰上有沿圆周均布的出气端头螺钉过孔，出气端头螺钉过孔的数量与筒体法兰螺纹孔的数量相同并且位置对应，通过出气端螺钉12将出气端头法兰、出气端挡圈11和筒体法兰连接为整体；工作时，空气由进气接嘴2a进入进气端头2并从每根中空纤维氧氮膜丝内孔的左端口进入中空纤维氧氮膜丝束，流经中空纤维氧氮膜丝的过程中，氧气穿过中空纤维氧氮膜丝的膜壁进入筒体1，并经废气排出接嘴1a排出，富氮气体从每根中空纤维氧氮膜丝内孔的左端口流出并从出气接嘴14a排出；

2、设备连接：将进气接嘴2a和出气接嘴14a分别通过管路与真空系统连通；将中空纤维氧氮膜组件浸泡在涂覆液槽中,废气排出接嘴1a浸入涂覆液内,涂覆液的配方为:硅橡胶占涂覆液重量的5％～5.5％，余量为有机溶剂，硅橡胶为甲基三乙氧基硅烷，有机溶剂为乙酸乙酯；

3、涂覆：开启真空系统,抽真空到绝对压力不大于5.5kpa时,将涂覆液槽内的涂覆液放空,再持续抽真空50min～60min后关闭真空系统，缓慢升高真空系统压力到大气压力；

4、后处理：将中空纤维氧氮膜组件取出，放入烘箱内升温到60℃～80℃，保温至少3h即可。

本发明的优点是：提出了一种中空纤维氧氮膜组件涂层工艺，采用了两端抽真空的方式，提高了膜丝涂层吸附效果，由端头、端头密封圈、筒体密封圈和筒体组成的结构便于气体密封，简化了工艺，提高了工作效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是中空纤维氧氮膜组件的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种中空纤维氧氮膜组件真空涂层工艺，其特征在于：向中空纤维氧氮膜丝表面涂覆硅橡胶涂层的步骤如下：

1、组装中空纤维氧氮膜组件：将切割成需要长度的中空纤维氧氮膜丝束组装成中空纤维氧氮膜组件，中空纤维氧氮膜组件由壳体和壳体内部的中空纤维氧氮膜芯组成,中空纤维氧氮膜芯由进气端环氧树脂封头7、中空纤维氧氮膜丝束8、出气端环氧树脂封头9组成,壳体由筒体1、进气端头2、进气端第一密封圈3、进气端螺钉4、进气端挡圈5、进气端第二密封圈6、出气端第二密封圈10、出气端挡圈11、出气端螺钉12、出气端第一密封圈13和出气端头14组成；进气端头2和筒体1的左端通过进气端螺钉4连接，出气端头14和筒体1的右端通过出气端螺钉12连接，在进气端头2的左侧有进气接嘴2a，在出气端头14的右侧有出气接嘴14a，在筒体1的圆筒上靠左侧有废气排出接嘴1a；在进气端环氧树脂封头7的外圆柱面上靠近进气口的位置有进气端环氧树脂封头密封槽，进气端第一密封圈3位于上述进气端环氧树脂封头密封槽内。在进气端环氧树脂封头7的外圆柱面上、进气端环氧树脂封头密封槽的里面有进气端挡圈安装槽，进气端挡圈5位于进气端挡圈安装槽内，在进气端挡圈安装槽的里面有第二进气端环氧树脂封头密封槽，第二密封圈6位于第二进气端环氧树脂封头密封槽内。在出气端环氧树脂封头9的外圆柱面上靠近出气口的位置有出气端环氧树脂封头密封槽，出气端第一密封圈13位于上述出气端环氧树脂封头密封槽内。在出气端环氧树脂封头9的外圆柱面上、出气端环氧树脂封头密封槽的里面有出气端挡圈安装槽，出气端挡圈11位于出气端环氧树脂封头安装槽内，在出气端挡圈安装槽的里面有第二出气端环氧树脂封头密封槽，出气端第二密封圈10位于第二出气端环氧树脂封头密封槽内。在筒体1的两端各有一个筒体法兰，在筒体法兰上有沿圆周均布的筒体法兰螺纹孔，在进气端头2的右端口有进气端头法兰，进气端头法兰上有沿圆周均布的进气端头螺钉过孔，进气端头螺钉过孔的数量与筒体法兰螺纹孔的数量相同并且位置对应，在进气端挡圈5上有进气端挡圈螺钉过孔，进气端挡圈螺钉过孔的数量与进气端头螺钉过孔的数量相同并且位置对应，通过进气端螺钉4将进气端头法兰、进气端挡圈5和筒体法兰连接为整体；在出气端头14的左端口有出气端头法兰，出气端头法兰上有沿圆周均布的出气端头螺钉过孔，出气端头螺钉过孔的数量与筒体法兰螺纹孔的数量相同并且位置对应，通过出气端螺钉12将出气端头法兰、出气端挡圈11和筒体法兰连接为整体；工作时，空气由进气接嘴2a进入进气端头2并从每根中空纤维氧氮膜丝内孔的左端口进入中空纤维氧氮膜丝束，流经中空纤维氧氮膜丝的过程中，氧气穿过中空纤维氧氮膜丝的膜壁进入筒体1，并经废气排出接嘴1a排出，富氮气体从每根中空纤维氧氮膜丝内孔的左端口流出并从出气接嘴14a排出；

2、设备连接：将进气接嘴2a和出气接嘴14a分别通过管路与真空系统连通；将中空纤维氧氮膜组件浸泡在涂覆液槽中,废气排出接嘴1a浸入涂覆液内,涂覆液的配方为:硅橡胶占涂覆液重量的5％～5.5％，余量为有机溶剂，硅橡胶为甲基三乙氧基硅烷，有机溶剂为乙酸乙酯；

3、涂覆：开启真空系统,抽真空到绝对压力不大于5.5kpa时,将涂覆液槽内的涂覆液放空,再持续抽真空50min～60min后关闭真空系统，缓慢升高真空系统压力到大气压力；

4、后处理：将中空纤维氧氮膜组件取出，放入烘箱内升温到60℃～80℃，保温至少3h即可。

实施例1

向中空纤维氧氮膜丝表面涂覆硅橡胶涂层的步骤如下：

1、组装中空纤维氧氮膜组件：将切割成需要长度的中空纤维氧氮膜丝束组装成中空纤维氧氮膜组件，中空纤维氧氮膜丝束的长度为1200mm；

2、设备连接：将进气接嘴2a和出气接嘴14a分别通过管路与真空系统连通；将中空纤维氧氮膜组件浸泡在涂覆液槽中,废气排出接嘴1a浸入涂覆液内,涂覆液的配方为:硅橡胶占涂覆液重量的5％，余量为有机溶剂，硅橡胶为甲基三乙氧基硅烷，有机溶剂为乙酸乙酯；

3、涂覆：开启真空系统,抽真空到绝对压力5.5kpa时,将涂覆液槽内的涂覆液放空,再持续抽真空60min后关闭真空系统，缓慢升高真空系统压力到大气压力；

4、后处理：将中空纤维氧氮膜组件取出，放入烘箱内升温到60℃，保温4h即可。

实施例2

向中空纤维氧氮膜丝表面涂覆硅橡胶涂层的步骤如下：

1、组装中空纤维氧氮膜组件：将切割成需要长度的中空纤维氧氮膜丝束组装成中空纤维氧氮膜组件，中空纤维氧氮膜丝束的长度为1000mm；

2、设备连接：将进气接嘴2a和出气接嘴14a分别通过管路与真空系统连通；将中空纤维氧氮膜组件浸泡在涂覆液槽中,废气排出接嘴1a浸入涂覆液内,涂覆液的配方为:硅橡胶占涂覆液重量的5.2％，余量为有机溶剂，硅橡胶为甲基三乙氧基硅烷，有机溶剂为乙酸乙酯；

3、涂覆：开启真空系统,抽真空到绝对压力5.2kpa时,将涂覆液槽内的涂覆液放空,再持续抽真空55min后关闭真空系统，缓慢升高真空系统压力到大气压力；

4、后处理：将中空纤维氧氮膜组件取出，放入烘箱内升温到70℃，保温3.5h即可。

实施例3

向中空纤维氧氮膜丝表面涂覆硅橡胶涂层的步骤如下：

1、组装中空纤维氧氮膜组件：将切割成需要长度的中空纤维氧氮膜丝束组装成中空纤维氧氮膜组件，中空纤维氧氮膜丝束的长度为800mm；

2、设备连接：将进气接嘴2a和出气接嘴14a分别通过管路与真空系统连通；将中空纤维氧氮膜组件浸泡在涂覆液槽中,废气排出接嘴1a浸入涂覆液内,涂覆液的配方为:硅橡胶占涂覆液重量的5.5％，余量为有机溶剂，硅橡胶为甲基三乙氧基硅烷，有机溶剂为乙酸乙酯；

3、涂覆：开启真空系统,抽真空到绝对压力5kpa时,将涂覆液槽内的涂覆液放空,再持续抽真空50min后关闭真空系统，缓慢升高真空系统压力到大气压力；

4、后处理：将中空纤维氧氮膜组件取出，放入烘箱内升温到80℃，保温3h即可。