CN107715703B - 一种多层复合平板膜的生产装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层复合平板膜的生产装置与方法，本装置包括开卷架、摆动涂布头、喷淋涂布头、表面改性涂布装置；开卷架上放置有卷状的无纺布基材，无纺布基材的下端平铺于牵引传送带上；开卷架后侧的牵引传送带上设置有展平装置；展平装置的后侧依次设置有第一定型槽、第二定型槽；第二定型槽的后侧依次设置有表面改性涂布装置、热定型装置、自动收卷装置；展平装置与第一定型槽之间设置有摆动涂布头；第一定型槽与第二定型槽之间设置有喷淋涂布头、气刀扫平装置。本发明可用于生产膜孔径精度较高的多层复合平板膜，而且平板膜的膜壁厚薄均匀，生产装置适应能力强，对湿法相转化法、热致相分离法、复合热致相法工艺都具有广泛的适应性。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产装置与方法，尤其涉及一种多层复合平板膜的生产装置与方法。
背景技术
平板膜是一种具有微孔的选择透过性的膜，其可广泛用于工业及市政污水的处理、饮用水净化、中水回用、海水淡化预处理、制药和食品等各种领域的过滤或分离。目前平板膜的纺丝生产主要是采用刮刀式一次成型装置和工艺，主要存在以下缺陷：1)膜孔径精度不高；2)膜壁厚薄不均；3)生产装置适应性差，如只能适应湿法相转化法或热法相转化法工艺。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种多层复合平板膜的生产装置与方法。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多层复合平板膜的生产装置的生产方法，
生产装置包括开卷架，它还包括摆动涂布头、喷淋涂布头、表面改性涂布装置；开卷架上放置有卷状的无纺布基材，无纺布基材的下端平铺于牵引传送带上；开卷架后侧的牵引传送带上设置有展平装置；展平装置的后侧依次设置有第一定型槽、第二定型槽；
第二定型槽的后侧设置有自动收卷装置；第二定型槽与自动收卷装置之间的牵引传送带上设置有热定型装置；热定型装置的前侧设置有表面改性涂布装置；
展平装置与第一定型槽之间的牵引传送带的上端设置有摆动涂布头；第一定型槽与第二定型槽之间的牵引传送带的上端从前向后依次设置有喷淋涂布头、气刀扫平装置；
生产方法包括有以下步骤：
a、将平板膜的无纺布基材放置在开卷架上；
b、无纺布基材在牵引传送带的作用下首先从展平装置中穿过，经过展平辊和纠偏机构的作用变的更加平整与整齐；
c、根据工况使摆动涂布头在5～50mm的范围内摆动，并使其将铸膜液均匀地涂在无纺布基材上；
d、涂有铸膜液的无纺布基材在第一定型槽中定型，形成多层复合平板膜的底膜；
e、喷淋涂布头进一步将涂布料均匀地涂布在多层复合平板膜的底膜上，然后在气刀扫平装置的吹扫作用下快速干燥；
f、干燥后的涂布底膜再传送至第二定型槽中进行二次定型，形成多层复合平板膜的半成品膜；
g、多层复合平板膜的半成品膜自第二定型槽中出来后，再经过表面改性涂布装置的作用将喷涂液均匀的涂在多层复合平板膜半成品的外表层上；
h、涂有喷涂液的多层复合平板膜成品最终在热定型装置中加热成型，并通过自动收卷装置的收卷作用形成卷状，完成制备。
进一步地，第一定型槽、第二定型槽均为恒温、恒浓度的定型槽，定型槽中的定型液均为水溶液。
进一步地，展平装置由展平辊和纠偏机构组成，展平辊和纠偏机构分别用于平整基材和自动纠偏。
进一步地，喷淋涂布头上设置有一排喷淋用的小孔，小孔直径为0.2～2mm，孔间距为3～10mm。
进一步地，气刀扫平装置上气刀的间隙为0.1～2mm，工作气压为0.1～0.5MPa。
进一步地，表面改性涂布装置为多管式气雾喷涂设备，管间距为10～200mm。
进一步地，热定型装置上的发热体为石英管。
本发明可用于生产膜孔径精度较高的多层复合平板膜，而且平板膜的膜壁厚薄均匀，生产装置适应能力强，对湿法相转化法、热致相分离法、复合热致相法工艺都具有广泛的适应性。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图。
图中：1、开卷架；2、展平装置；3、摆动涂布头；4、第一定型槽；5、喷淋涂布头；6、气刀扫平装置；7、第二定型槽；8、表面改性涂布装置；9、热定型装置；10、自动收卷装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1所示的一种多层复合平板膜的生产装置包括开卷架1，它还包括摆动涂布头3、喷淋涂布头5、表面改性涂布装置8；开卷架1上放置有卷状的无纺布基材，无纺布基材的下端平铺于牵引传送带上；开卷架1后侧的牵引传送带上设置有展平装置2；展平装置2由展平辊和纠偏机构组成，展平辊和纠偏机构分别用于平整基材和自动纠偏。
展平装置2的后侧依次设置有第一定型槽4、第二定型槽7；第一定型槽4、第二定型槽7均为恒温、恒浓度的定型槽，定型槽中的定型液均为水溶液。
第二定型槽7的后侧设置有自动收卷装置10，自动收卷装置是气胀轴的无级调速收卷装置，其生产牵引速度为0～50米/分；第二定型槽7与自动收卷装置10之间的牵引传送带上设置有热定型装置9，热定型装置9上的发热体为石英管。
热定型装置9的前侧设置有表面改性涂布装置8；表面改性涂布装置8为多管式气雾喷涂设备，可将喷涂液很薄地均匀涂在多层复合平板膜半成品的外表层上，管间距为10～200mm。
展平装置2与第一定型槽4之间的牵引传送带的上端设置有摆动涂布头3，摆动涂布头3的摆动范围为5～50mm；第一定型槽4与第二定型槽7之间的牵引传送带的上端从前向后依次设置有喷淋涂布头5、气刀扫平装置6。喷淋涂布头5上设置有一排喷淋用的小孔，小孔直径为0.2～2mm，孔间距为3～10mm。气刀扫平装置6上气刀的间隙为0.1～2mm，工作气压为0.1～0.5MPa。
一种多层复合平板膜的生产方法，其具体步骤如下：
a、将平板膜的无纺布基材放置在开卷架1上；
b、无纺布基材在牵引传送带的作用下首先从展平装置2中穿过，经过展平辊和纠偏机构的作用变的更加平整与整齐；
c、根据工况使摆动涂布头3在5～50mm的范围内摆动，并使其将铸膜液均匀地涂在无纺布基材上；
d、涂有铸膜液的无纺布基材在第一定型槽4中定型，形成多层复合平板膜的底膜；
e、喷淋涂布头5进一步将涂布料均匀地涂布在多层复合平板膜的底膜上，然后在气刀扫平装置6的吹扫作用下快速干燥；
f、干燥后的涂布底膜再传送至第二定型槽7中进行二次定型，形成多层复合平板膜的半成品膜；
g、多层复合平板膜的半成品膜自第二定型槽7中出来后，再经过表面改性涂布装置8的作用将喷涂液均匀的涂在多层复合平板膜半成品的外表层上；
h、涂有喷涂液的多层复合平板膜成品最终在热定型装置9中加热成型，并通过自动收卷装置10的收卷作用形成卷状，完成制备。
下面通过三项具体实施例对本发明的技术效果以及其广泛的适应性进行详细阐述：
实施例一、
将本发明中多层复合平板膜的生产装置用于湿法生产PVDF多层复合平板膜：设定生产牵引速度为16米/分，首先摆动涂布头3停止不转，喷淋涂布头5以及表面改性涂布装置8均不工作，相当于一般的平板膜生产，待运行10分钟稳定后取样品1；然后设定摆动涂布头的摆动幅度20mm/min开始摆动，喷淋涂布头5以及表面改性涂布装置8均不工作，待运行10分钟稳定后取样品2；接着进一步开启喷淋涂布头5，这时气刀扫平装置6以及表面改性涂布装置8均不工作，待运行10分钟稳定后取样品3；然后进一步开启气刀扫平装置6，设定气刀夹缝0.3mm，气压为0.2MPa的气刀吹扫，待运行10分钟稳定后取样品4；最后再开启表面改性涂布装置8以及热定型装置9，待运行10分钟稳定后取样品5。
将实施例一中的5个样品按平常生产方式进行后处理后，检测数据和分析，并见表1。
实施例二、
将本发明中多层复合平板膜的生产装置用于热致相分离法生产PVDF多层复合平板膜：设定生产牵引速度为45米/分，首先摆动涂布头3停止不转，喷淋涂布头5以及表面改性涂布装置8均不工作，相当于一般的平板膜生产，待运行10分钟稳定后取样品6；然后设定摆动涂布头3的摆动幅度30mm/min，同时开始摆动，喷淋涂布头5以及表面改性涂布装置8均不工作，待运行10分钟稳定后取样品7；接着进一步开启喷淋涂布头5，气刀扫平装置6以及表面改性涂布装置8均不工作，待运行10分钟稳定后取样品8；然后进一步开启气刀扫平装置6，设定气刀夹缝0.5mm，气压为0.5MPa的气刀吹扫，待运行10分钟稳定后取样品9；最后开启表面改性涂布装置8以及热定型装置9，待运行10分钟稳定后取样品10。
将实施例二中的5个样品按平常生产方式进行后处理后，检测数据和分析如表1。
实施例三、
将本发明中多层复合平板膜的生产装置用于复合热致相法PVDF多层复合平板膜：设定生产牵引速度为30米/分，首先摆动涂布头3停止不转，喷淋涂布头5以及表面改性涂布装置8均不工作，相当于一般的平板膜生产，待运行10分钟稳定后取样品11；设定摆动涂布头3的摆动幅度40mm/min，同时开始摆动，喷淋涂布头5以及表面改性涂布装置8均不工作，待运行10分钟稳定后取样品12；接着进一步开启喷淋涂布头5，这时气刀扫平装置6以及表面改性涂布装置8均不工作，待运行10分钟稳定后取样品13；接着开启气刀扫平装置6，设定气刀夹缝0.6mm，气压为0.3MPa的气刀吹扫，待运行10分钟稳定后取样品14；最后启用表面改性涂布装置8和热定型装置9，待运行10分钟稳定后取样品15。
将实施例三中5的个样品按平常生产方式进行后处理后，检测数据和分析如表1。
表1多层复合平板膜检测数据表
本发明与传统技术相比，具有以下优势：
(1)通过多层复合的作用，综合各复合层的性能，能够提高平板膜产品的分离精度；
(2)采用摆动涂布头，通过涂布头的摆动，带动铸膜液的横向流平和进一步混合均匀作用，提高了多层复合平板膜的底膜层壁厚的均匀性；同时可以进一步提高物料混合的均匀性，从而提高了其分离孔径的均一性。
(3)采用喷淋涂布头、气刀扫平装置，使得在涂布平板膜的外表层时，涂布和扫平机构不会与多层复合平板膜的底膜层有硬接触，从而不损害底膜层，并且提高了平板膜层的均匀性。
(4)通过采用表面改性涂布装置的多管式结构，将喷涂液很薄地均匀涂在多层复合平板膜半成品的外表层，进一步提高了本生产装置的适应性。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：
所述生产装置包括开卷架(1)、摆动涂布头(3)、喷淋涂布头(5)、表面改性涂布装置(8)；所述开卷架(1)上放置有卷状的无纺布基材，无纺布基材的下端平铺于牵引传送带上；所述开卷架(1)后侧的牵引传送带上设置有展平装置(2)；所述展平装置(2)的后侧依次设置有第一定型槽(4)、第二定型槽(7)；
所述第二定型槽(7)的后侧设置有自动收卷装置(10)；第二定型槽(7)与自动收卷装置(10)之间的牵引传送带上设置有热定型装置(9)；所述热定型装置(9)的前侧设置有表面改性涂布装置(8)；
所述展平装置(2)与第一定型槽(4)之间的牵引传送带的上端设置有摆动涂布头(3)；所述第一定型槽(4)与第二定型槽(7)之间的牵引传送带的上端从前向后依次设置有喷淋涂布头(5)、气刀扫平装置(6)；
所述生产方法包括有以下步骤：
a、将平板膜的无纺布基材放置在开卷架(1)上；
b、无纺布基材在牵引传送带的作用下首先从展平装置(2)中穿过，经过展平辊和纠偏机构的作用变的更加平整与整齐；
c、根据工况使摆动涂布头(3)在5～50mm的范围内摆动，并使其将铸膜液均匀地涂在无纺布基材上；
d、涂有铸膜液的无纺布基材在第一定型槽(4)中定型，形成多层复合平板膜的底膜；
e、喷淋涂布头(5)进一步将涂布料均匀地涂布在多层复合平板膜的底膜上，然后在气刀扫平装置(6)的吹扫作用下快速干燥；
f、干燥后的涂布底膜再传送至第二定型槽(7)中进行二次定型，形成多层复合平板膜的半成品膜；
g、多层复合平板膜的半成品膜自第二定型槽(7)中出来后，再经过表面改性涂布装置(8)的作用将喷涂液均匀的涂在多层复合平板膜半成品的外表层上；
h、涂有喷涂液的多层复合平板膜成品最终在热定型装置(9)中加热成型，并通过自动收卷装置(10)的收卷作用形成卷状，完成制备。
2.根据权利要求1所述的多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：所述第一定型槽(4)、第二定型槽(7)均为恒温、恒浓度的定型槽，定型槽中的定型液均为水溶液。
3.根据权利要求1所述的多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：所述展平装置(2)由展平辊和纠偏机构组成，展平辊和纠偏机构分别用于平整基材和自动纠偏。
4.根据权利要求1所述的多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：所述喷淋涂布头(5)上设置有一排喷淋用的小孔，小孔直径为0.2～2mm，孔间距为3～10mm。
5.根据权利要求1所述的多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：所述气刀扫平装置(6)上气刀的间隙为0.1～2mm，工作气压为0.1～0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：所述表面改性涂布装置(8)为多管式气雾喷涂设备，管间距为10～200mm。
7.根据权利要求1所述的多层复合平板膜的生产装置的生产方法，其特征在于：所述热定型装置(9)上的发热体为石英管。
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