多孔薄膜的制作方法

本实用新型涉及过滤中的反吹清灰的技术领域，具体而言，涉及多孔薄膜。

背景技术：

过滤中使用的多孔薄膜通常是将金属粉末(即粉料)附着在多孔基体上再经烧结制成的过滤材料，多孔基体的作用一是作为附着金属粉末的载体，二是提高多孔薄膜的力学性能，特别是断裂强力。对于过滤材料而言，尤为重要的是过滤材料的过滤精度和过滤压力。而为了提升多孔薄膜的过滤精度和降低过滤压力，通常采用网孔较小但孔隙率较大的多孔基体。但具有兼具较小网孔和较大孔隙率的多孔基体的多孔薄膜在反吹清灰时通常会遇到断裂或变形的问题，这成为了这类过滤材料在该特殊工况应用的弱点。因此，如何制备出高断裂强力的多孔薄膜成为亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供多孔薄膜，以解决现有技术中的多孔薄膜存在的在反吹中易断裂的问题。

为了实现上述目的，提供了一种多孔薄膜。该多孔薄膜包括多孔基体和位于多孔基体表面的膜层，所述多孔基体由直径为0.1～0.3mm的金属丝编织而成，该多孔基体的网孔大小为180～380μm，孔隙率为25～60％，断裂强力为0.8～2.7KN。

本申请的申请人发现，对于常见的多孔基体(如泡沫镍、铜网、筛网等)而言，要想兼具较小的孔径和较大的孔隙率，则需要多孔基体中相邻孔隙之间的孔壁足够薄，这是导致多孔薄膜在反吹清灰过程中易断裂变形的主要原因。因此，选择适宜壁厚的多孔基体即可解决多孔薄膜易断裂变形的问题。本申请的申请人通过大量的劳动发现，当且采用由金属丝编织而成的多孔基体时，易获得具有较小孔径、较大孔隙率和较高断裂强力的多孔基体，使多孔薄膜兼具较高的过滤精度、较小的过滤压力和较高的机械强度。经验证，当多孔基体由直径为0.1～0.3mm的金属丝编织而成时，可以获得网孔大小为180～380μm，孔隙率为25～60％，断裂强力为0.8～2.7KN的多孔基体，可完全满足使用要求。

进一步地，所述多孔薄膜的孔径为5～30μm，相对透气系数为300～700m³/m²·kPa·h，断裂强力为1.2～2.4KN。当采用具有上述参数的多孔基体时，通过控制膜层中粉料的粒度和膜层的厚度，即可得到上述具有小孔径、高相对透气系数和高断裂强力的多孔薄膜，由此，有效解决了多孔薄膜的过滤精度和过滤压力与断裂强力不能匹配的问题。

进一步地，所述多孔基体的厚度为0.2～0.6mm，所述多孔薄膜的厚度为0.4～0.8mm。多孔基体表面的膜层通常由包含粉料的浆料经涂覆、干燥、烧结而成，由于浆料具有流动性，因此，浆料会朝多孔基体的内部移动，使膜层不仅与多孔基体的外表面接触，还与多孔基体内部的孔隙表面接触，当多孔基体的厚度≥0.2mm时，便于浆料朝向多孔基体的内部孔隙表面运动以提升浆料与多孔基体的孔隙表面的接触面积，从而提升膜层与多孔基体的结合力；当多孔基体的厚度＞0.6mm时，会使最终多孔薄膜较厚，导致过滤压力增大，因此，多孔基体的厚度优选为0.2～0.6mm。此时，为了便于编织厚度适宜的多孔基体，可以直接使多孔基体的厚度为金属丝直径的两倍，在编织时编织两层即可。同理，当多孔薄膜的厚度＞0.8mm时也会导致较高的过滤压力，当多孔薄膜的厚度＜0.4mm时，过滤性能较差，由此，多孔薄膜的厚度优选为0.4～0.8mm。其中，构成膜层的浆料主要包括粉料、粘结剂和分散剂，其中，粉料为构成膜层并使膜层具备过滤性能的活性材料，如金属单质粉、合金粉等。

进一步地，所述多孔基体由直径为0.18～0.25mm的金属丝编织而成，该多孔基体的网孔大小为212～270μm，孔隙率为30～45％，断裂强力为1.2～2.5KN。由此，易获得过滤精度、过滤压力和断裂强力的匹配度最好的多孔薄膜。

进一步地，所述多孔薄膜的孔径为15～20μm，相对透气系数为400～600m³/m²·kPa·h，断裂强力为1.6～2.2KN。由此，该多孔薄膜的过滤精度、过滤压力和断裂强力的匹配度最好。

进一步地，所述多孔基体的厚度为0.36～0.5mm，所述多孔薄膜的厚度为0.55～0.7mm。由此，所得多孔薄膜的使用性能最好。

进一步地，构成所述膜层的粉料的粒度≤38μm。粉料的粒度越大，容易导致膜层中存在较多的闭孔，从而降低多孔薄膜的透气性。由此，优选使粉料的粒度≤38μm。

进一步地，构成所述膜层的粉料的形貌为球形或椭球形。由此，球形或椭球形粉料相互堆叠可提升多孔薄膜的孔隙率。

进一步地，所述多孔基体的两侧均设有膜层。由此，多孔薄膜的两面都可以实现过滤，实用性更强。

进一步地，所述两侧的膜层的厚度和组成相同。由此，得到一种具有对称结构的多孔薄膜，使多孔薄膜各处的性能均衡。

可见，本实用新型的多孔薄膜采用由金属丝编织而成的具有小孔径、高孔隙率和高断裂强力的多孔基体，使得多孔薄膜兼具较高的过滤精度、较小的过滤压力和较高的断裂强力。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型多孔薄膜的一种结构示意图。

图2为本实用新型多孔薄膜的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

(1)本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

(2)下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

(3)关于对本实用新型中术语的说明。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“第一”、“第二”等是用于区别容易引起混同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“过滤精度”是指多孔薄膜允许通过的最大颗粒的尺寸。术语“透气系数”指气体在多孔薄膜中流动的难易程度。术语“断裂强力”指在规定条件下进行的拉伸试验过程中试样被拉断时所需的最大力。术语“孔隙率”指单位体积多孔薄膜中空隙体积所占的比例。术语“相对透气系数”指每千帕过滤压力下每小时每平方米的过滤面积下空气的渗透量。

本实用新型的多孔薄膜，包括多孔基体1和位于多孔基体1一侧或两侧的膜层2，所述多孔基体1由直径为0.1～0.3mm的金属丝编织而成，该多孔基体1的厚度为0.2～0.6mm，网孔大小为180～380μm，孔隙率为25～60％，断裂强力为0.8～2.7KN。所述多孔薄膜的厚度为0.4～0.8mm，孔径为5～30μm，相对透气系数为300～700m³/m²·kPa·h，断裂强力为1.2～2.4KN。

构成所述膜层2的粉料的形貌为球形或椭球形，粉料的粒度≤38μm。

以下通过实施例来说明本实用新型的有益效果。

首先是多孔基体1的选择，以下通过实施例1～10进行说明。

实施例1～5的多孔基体1的共同之处为网孔大小均为250μm，厚度均为对应的金属丝直径的两倍，不同之处在于金属丝的直径和孔隙率不同，对应的多孔基体1的断裂强力也不同，具体的数值见表1。

表1.实施例1～5的多孔基体1的性能参数。

从表1可以看出，对于一定网孔大小的多孔基体1，金属丝直径的增加会导致孔隙率降低，上述实施例1～5的多孔基体1均具有较高的断裂强力，尤其是当金属丝的直径为0.18～0.25时，对应的多孔基体1兼具较高的孔隙率和较高的断裂强力，此时，便于使对应的多孔薄膜获得较高的相对透气系数和断裂强力。

实施例6～9的多孔基体1的共同之处为金属丝的直径均为0.23mm，厚度均为0.46mm，不同之处在于网孔大小和孔隙率不同，对应的多孔基体1的断裂强力也不同，具体的数值见表2。

表2.实施例6～9的多孔基体1的性能参数。

网孔越大，过滤精度越低，而孔隙率越高，透气性越好，过滤压力越低。从表2可以看出，对于金属丝直径一定的多孔基体1，网孔大小的增加会导致孔隙率增加，说明小孔径和高孔隙率是难以兼顾的。上述实施例6～9的多孔基体1均具有较高的断裂强力、较高的孔隙率和较小的网孔，尤其是当金属丝的直径为212～270时，多孔基体1兼具较高的孔隙率和较高的断裂强力，此时，便于使对应的多孔薄膜获得较高的断裂强力和较小的过滤压力。

综上，当多孔基体1的金属丝直径为0.1～0.3mm、厚度为0.2～0.6mm，网孔大小为180～380μm、孔隙率为25～60％，多孔基体1均具有较高的断裂强力、较高的孔隙率和较小的网孔，便于使对应的多孔薄膜获得高的断裂强力、小的过滤压力和高的过滤精度。优选地，多孔基体1的金属丝直径为0.18～0.25mm、厚度为0.36～0.5mm，网孔大小为212～270μm、孔隙率为30～45％。

其次是膜层2的确定，经过验证可知，当采用同一种粉料时，通过不同目数的筛网来筛选粉料，当且仅当采用比能穿过400目的筛网的颗粒的直径更小的粉料，才能获得抗断裂性能较好的多孔薄膜，说明该粉料中颗粒的最大粒度也应当≤38μm。同时，当采用球形的粉料时，多孔薄膜的孔隙率最高。

以下通过实施例10～14来说明多孔薄膜厚度和孔径的确定，其中，实施例10～14的多孔基体1的均采用实施例3的多孔基体1，多孔薄膜的膜层2的组成相同，构成膜层2的粉料为不锈钢合金粉，该合金粉能全部穿过400目的筛网，粉料的形貌为球形。

表3.实施例10～14的多孔薄膜的性能参数。

一般来说，当采用相同的多孔基体1且所得多孔薄膜的厚度一定时，多孔薄膜的孔径越大，则相对透气系数越高，所需过滤压力越小，但断裂强力和过滤精度较低；当采用相同的多孔基体1且所得多孔薄膜的孔径一定时，多孔薄膜的厚度越大，则膜层2的厚度越厚，多孔薄膜的断裂强力和相对透气系数越低；因此，多孔薄膜的厚度和孔径需要相互匹配。从表3可以看出，实施例10～14的多孔薄膜均具有相匹配的厚度和孔径，具有较高的相对透气系数和断裂强力。

上述的实施例中，膜层2均位于多孔基体1的一侧，如图1所示。

实施例15为实施例12的对照例，实施例15与实施例12的区别在于：如图2所示，多孔基体1的两侧均具有膜层2，且两侧膜层2的厚度和组成均与实施例12中膜层2的厚度和组成相同，经验证，实施例15的多孔薄膜的多孔薄膜具有更高的断裂强力。

实施例16为实施例12的另一个对照例，实施例16与实施例12的区别在于多孔基体1不同：实施例16采用的是与实施例12的多孔基体1的厚度、孔径、孔隙率均相同的铜网。经验证，由实施例16的多孔基体1组成的多孔薄膜的断裂强力仅为1.2～1.3KN，远小于实施例12的多孔薄膜的断裂强力。