CN115970495A - 柱式膜端头的封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于中空纤维膜的制备领域，具体涉及一种柱式膜端头的封装方法，包括下述步骤：将液态封头材料沿液态封头材料注入浇注模型内，将封装树脂材料沿封装材料进料口注入浇注模型内，且注入的上界面低于端头的产水端；所述的封装树脂材料的密度小于所述的液态封头材料的密度且两种材料互不相溶；液态封头材料的固化温度大于封装树脂材料的固化温度。本申请的技术方案无需人工对中空纤维膜丝内孔进行封堵，避免了人为因素导致的产品不良率，同时本发明可以确保100％的无堵孔现象。
Description
技术领域
本发明属于中空纤维膜的制备领域，具体涉及一种柱式膜端头的封装方法。
背景技术
目前，柱式膜组件被广泛应用于水处理及其他分离领域。现有柱式膜组件在膜组件上设置有进水口、产水口、浓缩口及进气口，膜组件内中空纤维膜丝通过上侧产水端封装树脂层和下侧进水端封装树脂层固定于膜壳内，封装树脂层除了有固定作用还具有密封作用，通常膜丝进行过滤的过程为：浓水通过膜丝的开口端进入膜丝内部，经过膜丝的过滤，从膜丝间的缝隙与产水端排出，因此其制备的过程中需要膜丝固定在端头且保持膜丝的端部开口。
以产水端的封装树脂层为例，其采用的步骤包括：1)将中空纤维膜丝穿入膜壳并对膜丝进行切割，确保断面平整且膜丝的断面延伸出膜壳的端头5-20mm，图1示出；图中1’为膜壳，2’为膜壳的端头，3’为膜丝，8’为产水端；2)使用特定的封头胶水将中空纤维膜丝内孔封堵彻底，待封头材料完全固化；图2示出；图中5’为封头材料制作的内孔封头；3)安装浇注模型于端头的下方，所述的浇注模型包括浇筑模型主体以及设置在所述的浇筑模型主体下方的封装材料进料口；浇注模型深度一般设计为20mm；所述的浇注模型与所述的端头活动密封连接；图3示出；图中6’为封装材料进料口，7’为浇注模型；4)将封装树脂材料沿封装材料进料口注入浇注模型内，且注入的上界面低于端头的产水端4’；封装树脂材料在固化温度下进行固化形成树脂固化层8’；封装高度在50-70mm之间；图4示出；5)封装树脂材料固化完成后将液态封头材料排出，取下浇注模型，并端头断面将多余的部分切割下来，完成组件产水端的封装，图5示出。
由于现有生产方法中，首先，为了确保机械切割后的中空纤维膜的膜丝内孔不会因封装树脂的渗入导致膜丝内孔堵死，进入导致中空纤维膜有效过滤面积的失效，在进行封装浇注前需对中空纤维膜的膜丝内孔进行封堵，导致生产过程较为复杂，生产品质无法保障。其次，机械切割下来的树脂高度在20mm，即浇注模型的深度，不但造成了成本的增加和资源的浪费，同时还需要对废弃物进行无害化处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种式膜端头的封装方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种柱式膜端头的封装方法，包括下述步骤：
1)将中空纤维膜丝穿入膜壳并对膜丝进行切割，确保断面平整且膜丝的断面延伸出膜壳的端头一段距离；
2)安装浇注模型于端头的下方，所述的浇注模型包括浇筑模型主体以及设置在所述的浇筑模型的封装材料进料口和液态封头材料进料口；所述的浇注模型与所述的端头活动密封连接；
3)将液态封头材料沿液态封头材料进料口注入浇注模型内，且注入高度小于浇注模型的高度并能密封住膜丝的断面；
4)将封装树脂材料沿封装材料进料口注入浇注模型内，且注入的上界面低于端头的产水端；所述的封装树脂材料的密度小于所述的液态封头材料的密度且两种材料互不相溶；液态封头材料的粘度大于封装树脂材料的粘度；
5)封装树脂材料在固化温度下进行固化，同时液态封头材料保持液态不变；
6)封装树脂材料固化完成后将液态封头材料排出，可以根据需要收集起来重复利用，取下浇注模型，并将端头断面多余的部分切割下来，如无要求的情况下亦可不切割完成组件产水端的封装。
所述的封装材料进料口和液态封头材料进料口均为一个或者多个。
步骤1)中膜丝切断面延伸出膜壳端头的距离为5-20mm。
步骤3)中液态封头材料的注入高度为10-30mm。
步骤4)中的封装树脂材料的注入高度为40-70mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请的技术方案无需人工对中空纤维膜丝内孔进行封堵，避免了人为因素导致的产品不良率，同时本发明可以确保100％的无堵孔现象。较现有技术，本发明省去封头材料的固化时间，一般这个时间需要30-60分钟左右。本发明废弃物部分较现有技术大幅减量化，初步估计建设50-75％左右。本发明选用的液态封头材料过程中不会发生任何化学反应，无毒无害，可重复使用。
附图说明
图1-5为现有技术中柱式膜端头的封装方法的制备过程示意图；
图6-10为本申请的柱式膜端头的封装方法的制备过程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
一种柱式膜端头的封装方法，包括下述步骤：
1)将中空纤维膜丝穿入膜壳并对膜丝进行切割，确保断面平整且膜丝的断面延伸出膜壳的端头一段距离；通常为5-20mm。图6示出，图中1为膜壳，2为膜壳的端头，3为膜丝，4为产水端。
2)安装浇注模型于端头的下方，所述的浇注模型包括浇筑模型主体以及设置在所述的浇筑模型的封装材料进料口和液态封头材料进料口；所述的浇注模型与所述的端头活动密封连接；图7示出；封装材料进料口9和液态封头材料进料口6均为1个或者多个，本实施例中封装材料进料口为2个，液态封头材料为1个。
3)将液态封头材料沿液态封头材料进料口注入浇注模型内形成液态封头材料密封层10，其注入高度小于浇注模型的高度并能密封住膜丝的断面；图8示出，注入高度为10-30mm。
4)将封装树脂材料沿封装材料进料口6注入浇注模型内，其注入的上界面略低于端头的产水端；所述的封装树脂材料的密度小于所述的液态封头材料的密度且两种材料互不相溶；液态封头材料的粘度大于封装树脂材料的粘度；如9示出。由于液态封头材料密度大于封装树脂材料密度，因此，注入的封装树脂材料很快上浮与液态封头材料的上方形成封装树脂层11。两种材料分层界面清晰。本实施例中使用的液态封头材料要求密度大于1.20g/cm3，黏度800-1500mPa·s，可以为聚乙二醇，饱和氯化钠水溶液或者其他满足能够完成其实施效果的材料即可，对其不做特殊限定。而封装树脂材料采用现有技术中常用的封装树脂即可，例如多组分热固型环氧树脂和聚氨酯，对其也不做特殊的限定。
5)封装树脂材料在固化温度下进行固化，同时液态封头材料保持液态不变；
6)封装树脂材料固化完成后将液态封头材料排出并重复利用，取下浇注模型，并端头断面将多余的部分切割下来，无要求的情况下亦可不切割，完成组件产水端的封装，图10示出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种柱式膜端头的封装方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)将中空纤维膜丝穿入膜壳并对膜丝进行切割，确保断面平整且膜丝的断面延伸出膜壳的端头一段距离；
2)安装浇注模型于端头的下方，所述的浇注模型包括浇筑模型主体以及设置在所述的浇筑模型主体下方的封装材料进料口和液态封头材料进料口；所述的浇注模型与所述的端头活动密封连接；
3)将液态封头材料沿液态封头材料注入浇注模型内，且注入高度小于浇注模型的高度并能密封住膜丝的断面；
4)将封装树脂材料沿封装材料进料口注入浇注模型内，且注入的上界面低于端头的产水端；所述的封装树脂材料的密度小于所述的液态封头材料的密度且两种材料互不相溶；液态封头材料的粘度大于封装树脂材料的粘度；
5)封装树脂材料在固化温度下进行固化，同时液态封头材料保持液态不变；
6)封装树脂材料固化完成后将液态封头材料排出，取下浇注模型，完成组件产水端的封装。
2.根据权利要求1所述的柱式膜端头的封装方法，其特征在于，所述的封装材料进料口和液态封头材料进料口均为一个或者多个。
3.根据权利要求1所述的柱式膜端头的封装方法，其特征在于，步骤1)中膜丝切断面延伸出膜壳端头的距离为5-20mm。
4.根据权利要求1所述的柱式膜端头的封装方法，其特征在于，步骤3)中液态封头材料的注入高度为10-30mm。
5.根据权利要求1所述的柱式膜端头的封装方法，其特征在于，步骤4)中的液态封头材料的注入高度为40-70mm。
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