過濾材料的生產設備的制作方法

本發明涉及一種過濾材料的制造技術，具體涉及過濾材料的生產設備。

背景技術：

本發明的申請人在申請號為2014106090389的中國專利申請文件中提供了一種全新的過濾材料，即柔性多孔金屬箔。后經不斷改進，該柔性多孔金屬箔在過濾效率、惡劣條件下的適應性以及使用壽命等方面均達到了較高的技術水平，市場前景樂觀，已準備進入批量化生產。一種可采用的生產工藝大致上為：用不銹鋼網作為支撐材料，并將Ni粉、Cu粉、分散劑以及粘結劑配置成過濾材料原料漿體，然后把過濾材料原料漿體涂覆在支撐材料上并烘干制成坯體，最后對坯體進行燒結形成由Ni-Cu多孔合金與不銹鋼網緊密附著在一起的柔性多孔金屬箔。然而，在本發明提出前，尚無一種對上述坯體進行流水線式生產的設備。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是即提供上述坯體及采用類似工藝原理所生產產品(統稱過濾材料)的生產設備，提高工作效率。

本發明的第一種過濾材料的生產設備，包括：用于輸送帶狀支撐材料的帶材夾送裝置；用于在帶狀支撐材料的輸送過程中使帶狀支撐材料從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置；以及用于在帶狀支撐材料的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料表面的過濾材料原料漿體形成的涂層的厚度進行控制的涂層厚度控制裝置。所述涂層厚度控制裝置位于浸料裝置出口上方并具有在帶狀支撐材料由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置。所述刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和刮漿結構；所述帶材定位結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料兩側的定位刀，所述刮漿結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料兩側的刮刀。該過濾材料的生產設備實現了一種流水線式的生產形態，工作效率高且涂層質量利于控制。

試驗發現，由上述設備所生產出的產品的涂層表面存在著較為明顯的凹凸不平的紋路，這些表面缺陷容易導致最終使用的過濾材料壽命降低。對此，發明人通過仔細研究發現，上述缺陷產生的主要原因在于：由于涂層的厚度一般以控制在0.1毫米以上為宜(優選為0.2至1.2毫米)，而這樣的涂層厚度必然要求刮刀的刀尖與帶狀支撐材料上對應的表面之間的距離在0.1毫米以上(優選為0.2至1.2毫米)，使得相對設置的刮刀之間的間隙較大，進一步導致浸料后的帶狀支撐材料在通過定位刀后就在涂層表面形成凹凸不平的紋路，即使通過刮刀后這些紋路依舊明顯。針對這樣的現象，可在上述過濾材料的生產設備的基礎上在涂層厚度控制裝置中增加一個設置在所述帶材定位結構與刮漿結構之間用于在帶狀支撐材料的輸送過程中對浸料后的帶狀支撐材料的兩側面進行二次上漿的上漿裝置，從而減少甚至消除浸料后的帶狀支撐材料在通過定位刀后在涂層表面形成的紋路，以提高產品質量。另外，將上漿裝置的安裝位置設置在帶材定位結構與刮漿結構之間，還能夠較好的保證帶狀支撐材料兩側面上涂層厚度的一致性，另外也使涂層厚度控制裝置的內部結構更為緊湊，有利于后續設備的安排布置。

本發明的第二種過濾材料的生產設備，包括：用于輸送帶狀支撐材料的帶材夾送裝置、用于在帶狀支撐材料的輸送過程中使帶狀支撐材料從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置以及用于在帶狀支撐材料的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料表面的過濾材料原料漿體形成的涂層的厚度進行控制的涂層厚度控制裝置；所述涂層厚度控制裝置位于浸料裝置出口上方并具有在帶狀支撐材料由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置，所述刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和刮漿結構，所述帶材定位結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料兩側的定位刀，所述刮漿結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料兩側的刮刀以及位于刮刀橫向端和/或位于刮刀上方與刮刀靠近處的帶材夾持導向機構。該過濾材料的生產設備同樣實現了一種流水線式的生產形態，工作效率高且涂層質量利于控制。并且，由于在位于刮刀橫向端和/或位于刮刀上方與刮刀靠近處設置了帶材夾持導向機構，能夠有效約束浸料后的帶狀支撐材料在相對設置的刮刀所形成的狹縫中的自由度，有助于減少和消除浸料后的帶狀支撐材料在通過刮刀后涂層表面的紋路，并且更好的保證帶狀支撐材料兩側面上涂層厚度的一致性。

本發明的第三種過濾材料的生產設備，包括：用于輸送帶狀支撐材料的帶材夾送裝置、用于在帶狀支撐材料的輸送過程中使帶狀支撐材料從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置以及用于在帶狀支撐材料的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料表面的過濾材料原料漿體形成的涂層的厚度進行控制的涂層厚度控制裝置；所述涂層厚度控制裝置位于浸料裝置出口上方并具有在帶狀支撐材料由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置，所述刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和刮漿結構；所述帶材定位結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料兩側的定位刀；所述刮漿結構包括至少兩組刮刀，每組刮刀相對設置在浸料后的帶狀支撐材料的兩側；在最上端的一組刮刀的橫向端和/或其上方處設有帶材夾持導向機構。由于設置了多組刮刀，有助于減少和消除浸料后的帶狀支撐材料在通過刮刀后涂層表面的紋路，并且更好的保證帶狀支撐材料兩側面上涂層厚度的一致性。

下面將結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的說明。本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

圖1為本發明過濾材料的生產設備的結構示意圖。

圖2為本發明過濾材料的生產設備中涂層厚度控制裝置的第一種結構示意圖。

圖3為本發明過濾材料的生產設備中涂層厚度控制裝置的第二種結構示意圖。

圖4為本發明過濾材料的生產設備中帶材夾持導向機構的一種結構示意圖。

圖5為本發明過濾材料的生產設備中限位輥的一種結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示的過濾材料的生產設備，包括：用于輸送帶狀支撐材料110的帶材夾送裝置210；用于在帶狀支撐材料110的輸送過程中使帶狀支撐材料110從過濾材料原料漿體中經過的浸料裝置220；以及用于在帶狀支撐材料110的輸送過程中對通過浸料而附著在帶狀支撐材料110表面的過濾材料原料漿體形成的涂層的厚度進行控制的涂層厚度控制裝置230。上述設備在運行時，帶狀支撐材料110首先在帶材夾送裝置210的導向和驅動下沿著帶材夾送裝置210的輸送線路運動，在這個過程中，帶狀支撐材料110先經過浸料裝置220，浸料裝置220中儲存有過濾材料原料漿體，帶狀支撐材料110經過過濾材料原料漿體的過程即為浸料過程，通過浸料使得過濾材料原料漿體附著于帶狀支撐材料110上，從而在帶狀支撐材料110的表面形成涂層。浸料后的帶狀支撐材料110再進入涂層厚度控制裝置230，涂層厚度控制裝置230的作用是對涂層的厚度進行控制從而使涂層的厚度在盡可能均勻一致的條件下滿足設計要求的厚度，同時涂層的表面也應盡可能的達到設計要求的粗糙度，因此，涂層厚度控制裝置230可以采用現有的機械刮漿裝置或氣刀等。浸料后的帶狀支撐材料110在經過涂層厚度控制裝置230后，可在運行到帶材夾送裝置210的終點后由人工轉移至特定地點進行干燥。

實施例1

如圖1，所述帶材夾送裝置210是一種用于輸送帶狀金屬網111的帶材夾送裝置；該帶材夾送裝置210的起點設有供應帶狀金屬網111的金屬網卷開卷機構211，帶材夾送裝置210的終點設有形成涂層的帶狀金屬網111的收卷機構212。在帶材夾送裝置210的輸送線路上依次設有若干對夾送輥以及沿該輸送線路依次排列的浸料裝置220、涂層厚度控制裝置230和帶材烘干裝置250，其中，帶材烘干裝置250位于收卷機構212之前。該設備在運行時，從開卷機構211輸出的帶狀金屬網111在帶材夾送裝置210的導向和驅動下沿著帶材夾送裝置210的輸送線路運動，在這個過程中，帶狀金屬網111先后經過浸料裝置220、涂層厚度控制裝置230和帶材烘干裝置250，最后，已經完成干燥處理的帶狀金屬網111再通過收卷機構212制成卷狀，以便轉移到后續處理工序。由于帶狀支撐材料110為帶狀金屬網111，因此最后生產出的過濾材料成品具有強度高且過濾通量大的優點。

如圖2所示，涂層厚度控制裝置230位于浸料裝置220出口上方并具有在帶狀支撐材料110由下往上的輸送過程中對附著在帶狀支撐材料110兩側面的過濾材料原料漿體進行刮抹的刮漿裝置。其中，所述刮漿裝置包括由下至上依次設置的帶材定位結構和刮漿結構；所述帶材定位結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110兩側的定位刀231，所述刮漿結構包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110兩側的刮刀232。上述這種結構的涂層厚度控制裝置230可實現機械刮漿，刮漿時過濾材料原料漿體能被擠壓進帶狀金屬網111的孔隙中，刮漿后過濾材料原料漿體也能夠在帶狀金屬網111的表面大致上均勻分布。為了減小定位刀231對涂層的影響，所述定位刀231還設置成一個梳狀的前部232a，相對設置的定位刀231的前部232a之間形成供浸料后的帶狀支撐材料110通過的窄隙，這樣，通過梳狀的前部232a可以減小定位刀231與帶狀支撐材料110表面涂層的接觸面積，從而減小定位刀231對涂層表面質量的不利影響。但是，實施例1的設備所生產出的產品的涂層表面還存在著較為明顯的凹凸不平的紋路，這些表面缺陷容易導致最終使用的過濾材料壽命降低。上述缺陷產生的主要原因在于：相對設置的刮刀232之間的間隙較大，導致浸料后的帶狀支撐材料110在通過定位刀231后就在涂層表面形成凹凸不平的紋路，即使通過刮刀232后這些紋路依舊明顯。

對于本實施而言，帶狀支撐材料110具體采用了304不銹鋼網，且厚度設定為0.5～1毫米，網孔大小設定為60～400目；過濾材料原料漿體則是將粒徑為3～5μm的Ni粉與粒徑為-400目的Cu粉按Cu的重量百分比為20～40％配置成混合粉，然后以乙醇為分散劑、PVB為粘結劑按每100毫升乙醇中加入2～5克PVB、50～100克混合粉的比例配置成而成，帶狀金屬網111先后經過浸料裝置220和涂層厚度控制裝置230后，形成的涂層厚度為0.5毫米，然后再經過帶材烘干裝置250，完成干燥處理的帶狀金屬網111再通過收卷機構212制成卷狀坯體，此后將卷狀坯體轉移到專門的燒結生產線，開卷后進行燒結，燒結第一階段從室溫升至120～250℃并保溫120～180分鐘，第二階段升溫至500～600℃并保溫60～240分鐘，第三階段升溫至900～1090℃并保溫90～240分鐘，燒結后冷卻制得最終的過濾材料成品。

實施例2

如圖1和3，在實施例1的過濾材料生產設備的基礎上，所述刮漿結構包括由下至上設置的第一組刮刀232a和第二組刮刀232b，每組刮刀相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110的兩側，所述第二組刮刀232b的間距＜所述第一組刮刀232a的間距，且兩組刮刀的間距之差為30μm。由于第二組刮刀232b的間距更小，因此可以減少第一組刮刀232a在涂層表面形成的凹凸不平的紋路，更精確地控制帶支撐材料110兩側的涂層的厚度。

實施例3

如圖1和4，實施例3在實施例1或2的過濾材料生產設備的基礎上，所述刮漿結構包括由下至上設置的第一組刮刀232a和第二組刮刀232b，每組刮刀相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110的兩側。所述第一組刮刀232a的刀口為平刀口，平刀口與帶狀支撐材料110表面的過濾材料原料漿體的接觸面積大，通過縱向流延及橫向作用力將過濾材料原料漿體擠壓進入帶狀支撐材料110的空隙內部，擠壓力更強，更加有利于充分填充，特別適用于粘度較大的過濾材料原料漿體；所述第二組刮刀232b的刀口為斜刀口，斜刀口與帶狀支撐材料110表面的過濾材料原料漿體的接觸面積較小，有利于涂層的平整修復。

實施例4

如圖1和4，實施例4在實施例2或3的過濾材料生產設備的基礎上，在所述帶材定位結構與第一組刮刀232a之間增設了一個用于在帶狀支撐材料110的輸送過程中對浸料后的帶狀支撐材料110的兩側面進行二次上漿的上漿裝置。該上漿裝置具體包括相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110兩側的涂布輥233以及用于使相對設置的涂布輥233選擇性的與旋轉驅動裝置分離或連接的離合器。通過設置上漿裝置，可減少甚至消除浸料后的帶狀支撐材料在通過定位刀后在涂層表面形成的紋路，以提高產品質量。由于上漿裝置具有使相對設置的涂布輥233選擇性的與旋轉驅動裝置分離或連接的離合器，因此，涂布輥233既可以作為主動式涂布輥(當與旋轉驅動裝置連接時)也可作為被動式涂布輥(當與旋轉驅動裝置分離時)。試驗表明，當過濾材料原料漿體的粘度較大時，若采用被動式涂布輥進行二次上漿，過濾材料原料漿體在涂層表面的二次上漿的均勻性更好；而當過濾材料原料漿體的粘度較小時，采用主動式涂布輥進行二次上漿，過濾材料原料漿體在涂層表面的二次上漿的均勻性更好。

實施例5

如圖1，實施例5在實施例2-4的過濾材料生產設備的基礎上，增設了一個用于在帶狀支撐材料110的輸送過程中對經過涂層厚度控制裝置230后的帶狀支撐材料110上的涂層進一步噴涂過濾材料原料漿體的噴涂裝置240。通過設置噴涂裝置240，可減少甚至消除浸料后的帶狀支撐材料在通過涂層厚度控制裝置230后在涂層表面存在的缺陷，以提高產品質量。

實施例6

如圖1，實施例6在實施例2-5的過濾材料生產設備的基礎上，在收卷機構212與帶材烘干裝置250之間設置了一對軋輥260，這樣當坯體通過此對軋輥260時可對坯體進行進一步的軋制，改善坯體的表面光潔度并增加坯體表面粉末顆粒的堆積密度，一來可以提高過濾材料產品的機械性能，二來也可提高過濾材料產品的過濾精度。

實施例7

如圖1和4，實施例7在實施例2-5的過濾材料生產設備的基礎上，其刮漿結構還包括位于第二組刮刀232b上方與刮刀靠近處的帶材夾持導向機構234，所述帶材夾持導向機構234通過相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110兩側的限位輥234a將帶狀支撐材料110保持在兩組刮刀共同形成的狹縫的中心。其中，限位輥234a與浸料后的帶狀支撐材料110的接觸部位的最低點(即切點)和第二組刮刀232b刀尖之間的垂直距離在200毫米以下。上述的帶材夾持導向機構234能夠有效約束浸料后的帶狀支撐材料110在狹縫中的自由度，有助于減少和消除浸料后的帶狀支撐材料在通過刮刀后涂層表面的紋路，并且更好的保證帶狀支撐材料兩側面上涂層厚度的一致性。

實施例8

如圖4和5，實施例8在實施例7的過濾材料生產設備的基礎上，將限位輥234a進一步下移，從而使限位輥234a的中心與第二組刮刀232b刀尖之間平行。這樣，限位輥234a將移動到于第二組刮刀232b橫向端。

實施例9

如圖1和4，實施例9在實施例2-5的過濾材料生產設備的基礎上，其刮漿結構還包括位于第二組刮刀232b橫向端的帶材夾持導向機構234，所述帶材夾持導向機構234通過相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110兩側的限位刀將帶狀支撐材料110保持在兩組刮刀共同形成的狹縫的中心。其中，限位刀的結構可與刮刀完全一致。本實施例中，位于第二組刮刀232b橫向端的帶材夾持導向機構234由位于第二組刮刀232b前端的第一帶材夾持導向機構和位于第二組刮刀232b后端的第二帶材夾持導向機構組成。上述的第一帶材夾持導向機構和第二帶材夾持導向機構均通過相對設置在浸料后的帶狀支撐材料110兩側的限位刀將帶狀支撐材料110保持在由相對設置的刮刀232所形成的狹縫的中心。