专利名称：一种中空纤维膜组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种中空纤维膜组件及其制造方法，尤其涉及较大尺寸膜组 件及其制造方法。
背景技术：
膜技术是上世纪六十年代在国际上蓬勃开展起来的一项跨学科的新技 术领域，由于其具有常温下操作，无相态变化，有明显节能效果，生产过程 不产生污染，被净化的介质可回用等特点，因此在各个工业领域得到迅速的 推广和应用。随着膜技术在化工、生化制药、食品饮料、环境保护等各个领 域的应用日益广泛，市场对大尺寸中空纤维膜组件的要求也越来越高。但是， 随着膜组件尺寸的增大，其浇铸生产难度也相应增大。 一方面，膜组件尺寸 增大，对膜组件环氧树脂浇铸的强度要求提高，另一方面，由于环氧树脂量 加大，容易产生爆聚现象，为避免环氧树脂爆聚问题，通常的做法是减少环 氧树脂固化剂的用量，其直接后果是导致环氧树脂固化后变脆、并且化学稳 定性变差。因此，有进一步进行技术改进的必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新的中空纤维膜组件结构 与制造方法，其尤其适合于大型膜组件的加工生产。
本发明提供一种中空纤维膜组件，其特征在于，包括外壳；设置于外 壳端部的膜组件浇铸头筒壁，上述浇铸头筒壁上设置有孔；设置于外壳内部 的中空纤维膜丝；设置于位于中空纤维膜丝端部的浇铸环氧树脂；另外设置 有加强筋，穿过浇铸头筒壁上设置的孔进入筒壁内部并与膜组件端头联接。 上述加强筋为金属材料，横向浸埋在环氧树脂层中，特别地，为钢材料。 加强筋横向交叉排列，至少由两层构成，每层至少有两根组成，从而构 成网才各。
上述加强筋为棒状，加强筋棒的直径在1 20mm之间，优选3 10ram。 加强筋之间可以粘接或焊接，也可相互之间不直接接触。 本发明另外提供一种中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，包括首 先在膜组件浇铸头筒壁上打孔或预先设置有孔；然后将中空纤维膜丝装入膜组件外壳；接着将加强筋逐根插入膜组件端头筒壁孔；或将粘接或焊接的加 强筋先固定在浇铸端头筒壁，再分束装入中空纤维膜丝；最后灌入封端环氧 树脂。
根据上述本发明的结构以及制造方法，可以取得如下效果
1、 在环氧树脂层中横向埋入加强筋，大大提高环氧树脂浇铸端头的刚性强 度，并同时可以减少环氧树脂层必要的厚度，减少了环氧树脂的用量，从而 减少了环氧树脂爆聚和在环氧树脂中形成气泡的可能性。
2、 加强筋通过插入膜组件端头筒壁洞中，与膜组件端头联结，不仅提供膜 组件端头刚性强度，而且，由于机械镶嵌作用，使环氧树脂与膜组件端头筒 壁间不容易发生脱壳问题。
3、 加强筋可以是多道筋，最好是网格状加强筋，这样加强筋横向交叉排列， 从而构成网格。加强筋之间可以不直接接触，也可粘接或焊接，则具有更好 的效果。
4、 加强筋材料可以是金属或塑料，本发明优选金属材料，尤其是45号钢。 因为加强筋埋入环氧树脂层中，不与过滤液体和空气接触，因此无腐蚀问题， 所以可以选择强度高且价格便宜的普通钢材。
5、 由于预埋金属加强筋还可提高环氧树脂固化时的导热性，更有利于防止 环氧树脂爆聚。
6、 通常在浇铸大型膜组件时，为防止环氧树脂爆聚或在环氧树脂中形成气 泡，需要减少环氧树脂固化剂的配比，结果会导致固化后的环氧树脂较脆、 强度下降、化学稳定性下降。利用钢筋混凝土的原理，加强筋有很好的增强 作用。
本发明提供的膜组件端头强度高，又可减少环氧树脂用量，降低膜组件成 本，并易于实现生产加工，满足大尺寸膜组件生产的需要。
图l是本发明膜组件纵向剖面示意图； 图2是本发明膜组件端面横向剖面示意图； 图3a至图3d是本发明膜组件生产步骤示意图。
具体实施例方式
如图l所示，本发明提供一种中空纤维膜组件，其特别适用于大尺寸中空 纤维膜组件。从整体上看，本发明提出的中空纤维膜组件包括外壳l;外壳 1的端部为膜组件浇铸头筒壁；设置在外壳l内的中空纤维膜丝2;位于中空
4纤维膜丝2端部的浇铸环氧树脂3。本发明在上述膜浇铸头筒壁上开设有孔， 孔内穿过加强筋4，加强筋4穿过上述孔后，与膜组件端头联接。
上述加强筋可以是条状或棒状，本发明优选棒状。依膜组件直径的不同， 金属棒的直径在1 ~ 20 mm之间，本发明优选3 ~ 10 mm 。
加强筋可以是多道筋，最好是网格状加强筋，如图2所示，加强筋横向交 叉排列，至少由两层构成，每层至少有两根组成，从而构成网格。这样加强 筋横向交叉排列，从而构成网格。加强筋之间还可粘接或焊接。
加强筋材料可以是金属或塑料，本发明优选金属材料，尤其是45号钢。因 为加强筋埋入环氧树脂层中，不与过滤液体和空气接触，因此无腐蚀问题， 所以可以选择强度高且价格便宜的普通钢材。
根据本发明的膜组件制造步骤如图3所示
在图3a中，先在膜组件浇铸头筒壁上打孔；
然后如图3b所示，将中空纤维膜丝装入膜组件外壳；
然后如图3c所示，将网格状加强筋插入膜组件端头筒壁孔；
最后如图3d所示，灌入封端环氧树脂。
权利要求
1、一种中空纤维膜组件，其特征在于，包括外壳；设置于外壳端部的膜组件浇铸头筒壁，上述浇铸头筒壁内侧并与环氧树脂接触部位设置有孔；设置于外壳内部的中空纤维膜丝；设置于位于中空纤维膜丝端部的浇铸环氧树脂；另外设置有加强筋，插入浇铸头筒壁上设置的孔进入筒壁内部并包埋于环氧树脂中。
2、 根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于 加强筋为金属材料，横向浸埋在环氧树脂层中。
3、 根据权利要求2所述的中空纤维膜组件，其特征在于 加强筋为钢材料。
4、 根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于 加强筋横向交叉排列，至少由两层构成，每层至少有两根组成，从而构成网格。
5、 根据权利要求1或4所述的中空纤维膜组件，其特征在于 上述加强筋为棒状。
6、 根据权利要求5所述的中空纤维膜组件，其特征在于 加强筋4奉的直径在1 ~ 20咖之间，优选3 ~ 10咖。
7、 根据权利要求1所述的中空纤维膜组件，其特征在于 加强筋之间粘接或焊接。
8、 一种中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，包括 首先在膜组件浇铸头筒壁上打孔或预设置有孔；然后将中空纤维膜丝装入膜组件外壳； 接着将网格状加强筋插入膜组件端头筒壁孔； 最后灌入封端环氧树脂。
全文摘要
本发明提供一种中空纤维膜组件及其制造方法。根据本发明的中空纤维膜组件，其特征在于，包括外壳；设置于外壳端部的膜组件浇铸头筒壁，上述浇铸头筒壁上设置有孔；设置于外壳内部的中空纤维膜丝；设置于位于中空纤维膜丝端部的浇铸环氧树脂；另外设置有加强筋，插入浇铸头筒壁上设置的孔进入筒壁内部并与膜组件端头联接。本发明在环氧树脂层中横向埋入加强筋，大大提高环氧树脂浇铸端头的刚性强度，并同时可以减少环氧树脂层必要的厚度，减少了环氧树脂的用量，从而减少了环氧树脂爆聚的可能性。
文档编号B01D69/00GK101564651SQ200810052919
公开日2009年10月28日 申请日期2008年4月26日 优先权日2008年4月26日
发明者萍 胡 申请人:萍 胡