微孔薄膜复合过滤介质的开发

论文摘要

机织过滤介质是过滤分离领域应用最广泛的一类过滤介质。在过滤过程中这类介质极易被污染,严重影响了设备的正常运转,介质的使用寿命也明显缩短。微孔薄膜复合过滤介质是一种具有良好防污性能的过滤介质,这种介质由微孔薄膜和基布组成,薄膜具有良好的弹性,能完全匹配基布的各种力学性能,且与基布粘合良好；薄膜孔径可以人为控制,且孔隙度较高。根据机织过滤介质污染的研究结果和目前预防介质污染的措施,从我国机织过滤介质的实际情况出发并针对这类过滤介质的一些不足,开发一种新型的微孔薄膜复合过滤介质。首先,参考目前国内外织物涂层的性能发展,选择适当的基布,涂层剂以及涂层方法。结论是基布采用丙纶斜纹机织过滤介质,涂层剂为聚酯型聚氨酯弹性体(TPU),采用凝固涂层法加工微孔薄膜复合过滤介质。其次,对不同制膜条件下微孔薄膜复合过滤介质的过滤性能进行了研究。制膜条件包括不同的TPU浓度,凝固浴中溶剂DMF与水的不同配比,不同的凝固温度,烘干温度等。结论是TPU浓度越大,凝固浴中溶剂比例越高,凝固浴温度越高,烘干温度较低时,薄膜的孔径及孔隙度越小,过滤速率亦随之变小。另外,为了使薄膜的孔径及孔隙度较高,在选择适当的制膜条件下,采用添加辅料(乙二醇)的方法来进一步改善薄膜的空隙特征,以达到流体透过性良好的目的。该介质可以广泛应用于选矿和环保等领域的过滤过程中,具有抗阻塞能力强、使用寿命长和过滤效率高等优点,可在浮选铁、铜和金精矿的过滤过程中取得令人满意的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 微孔薄膜复合介质研究概况及方法
• 1.2 涂层技术
• 1.2.1 直接涂层
• 1.2.2 转移涂层
• 1.2.3 热熔剂层
• 1.2.4 粘合涂层
• 1.2.5 层压工艺
• 1.2.6 凝固涂层
• 1.3 涂层剂的种类
• 1.3.1 聚氨酯类涂层剂
• 1.3.2 聚丙烯酸酯类涂层剂
• 1.3.3 有机硅弹性体
• 1.3.4 聚四氟乙烯涂层剂
• 1.3.5 聚氯乙烯涂层剂
• 1.4 复合过滤介质的发展动态及研究现状
• 1.5 实验基础理论
• 1.5.1 过滤基础理论
• 1.5.2 过滤方程
• 1.5.3 流体透过机织过滤介质的基本理论
• 1.6 本课题的来源背景与研究目的和意义
• 1.6.1 课题来源
• 1.6.2 课题背景
• 1.6.3 研究目的
• 1.6.4 研究内容
• 第二章 实验材料及涂层方法的选择
• 2.1 基布结构特征及其选择
• 2.1.1 机织过滤介质的纱线类型
• 2.1.2 基布的组织结构
• 2.1.3 基布材质的物理性质
• 2.1.4 基布的选择
• 2.2 涂层剂的选择
• 2.3 涂层方法的选择
• 2.4 聚氨酯的凝固和成孔的机理
• 第三章 实验材料与方法
• 3.1 实验材料、药剂
• 3.2 实验装置与方法
• 3.2.1 涂膜及测试主要实验步骤
• 3.2.2 微孔薄膜孔径的测试
• 3.2.3 单位面积薄膜质量的测定
• 3.2.4 透水实验
• 3.3 试验所用的其他设备
• 第四章 实验结果与讨论
• 4.1 TPU浓度对复合过滤介质（MFM）过滤性能的影响
• 4.1.1 试验条件
• 4.1.2 实验结果及分析
• 4.2 凝固浴中DMF含量对MFM过滤性能的影响
• 4.2.1 试验条件
• 4.2.2 实验结果及分析
• 4.3 凝固浴温度对MFM过滤性能的影响
• 4.3.1 试验条件
• 4.3.2 实验结果及分析
• 4.4 烘干温度对MFM过滤性能的影响
• 4.4.1 试验条件
• 4.4.2 实验结果及分析
• 4.5 烘干时间对MFM过滤性能的影响
• 4.5.1 试验条件
• 4.5.2 实验结果及分析
• 4.6 添加乙二醇对MFM过滤性能的影响
• 4.6.1 试验条件
• 4.6.2 实验结果及分析
• 4.7 MFM与WFM的过滤性能对比
• 4.7.1 过滤压差对两种过滤介质过滤性能的影响
• 4.7.2 悬浮液浓度对两种过滤介质的过滤性能的影响
• 4.7.3 过滤次数对两种过滤介质过滤性能的影响
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢