一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，用于化工、冶金等過程的過濾用的金屬蝕刻網與金屬纖維氈復合材料的制備。
【背景技術】
[0002]自20世紀20年代以來，高分子科學與技術的發展極為迅猛，高分子材料、特別是合成高分子材料由于其具有的優異性能，已經在信息、生命等新技術領域中發揮著重要的作用。現在高分子材料以大量取代了金屬、木材、陶瓷、等材料，人類應用高分子材料的比重正在逐年上升。
[0003]膜分離技術以其高效、節能及無污染等特點，已經廣泛有效的應用于石油化工、生物制藥、醫療衛生、食品加工等高分子凈化領域，在短短的時間內快速發展起來，形成了獨立的新興技術產業。據不完全統計，目前世界上膜分離技術市場規模超過百億美元，并以每年14~30%的速度迅速增長。
[0004]從材質上分，膜可以有機膜和無機膜。無機膜通常采用陶瓷或者金屬材料制作。陶瓷膜和金屬膜的共同特點是耐高溫、高壓、耐腐蝕，在很多領域發揮了不可替代的作用。例如，在石油化工的催化裂化過程中使用金屬膜或者陶瓷膜回收昂貴的催化劑；核電發電廠從高溫氣體中回收核廢料顆粒也用到金屬膜或者陶瓷膜。有機高分子膜的使用壽命相對較短，頻繁的更換無疑會增加個人的勞動強度和生產成本，在高分子材料過濾領域中，金屬膜和陶瓷膜都是首選的過濾材料，其他材料難以取代。陶瓷膜的缺點是作為高溫過濾領域時，它的封裝比較困難。金屬膜的封裝可以通過焊接輕而易舉的解決，金屬膜韌性好，不容易發生突然破裂。金屬膜的厚度可以做的更薄一些，有效的節約成本，提高過濾精度。
[0005]目前傳統的金屬膜的過濾精度大多在微米級的范圍，很難制作分離精度達到亞微米級，且容易堵塞過濾孔，不易清洗；另外耐高溫性能最好的有機高分子膜(PTFE)的極限溫度最多達到250攝氏度，不適合一些特殊工作環境。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是要提供一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法。
[0007]為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的:
一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，包括以下步驟:
1)在蝕刻機中加入蝕刻液，將金屬基材放入蝕刻機中進行噴淋蝕刻，蝕刻液的溫度為35-45 °C，噴淋壓力為 25-35kg/cm2 ；
2)蝕刻后的金屬網先用堿溶液中和清洗，中和多余的酸性蝕刻液，再用自來水清洗，洗凈殘留化學藥劑；
3)將蝕刻金屬網和金屬纖維網疊放在一起后用二輥扎機中壓制，并放入真空度為1.0x10 2Pa、溫度100(Tl25(rC條件下進行真空燒結6~10小時，燒結后用氮氣快速冷卻至室溫得到復合濾網； 4)檢查上述復合濾網的孔徑，發現不符合產品要求的進行二次加工。
[0008]作為優選，所述的步驟I)中的金屬基材為不銹鋼、鋁和銅中的一種或多種組合的口 ο
[0009]作為優選，所述的步驟I)中的蝕刻液由氯化鐵、鹽酸、磷酸、硝酸、緩蝕劑和表面活性劑組成，所述緩蝕劑為六次甲基四胺、乙二胺、三乙醇胺和十七酰胺中的至少一種；表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基醇酰胺中的一種或兩種。
[0010]作為優選，所述蝕刻液的配方為:氯化鐵的含量為325-912g/L，鹽酸的含量為80-180mL/L，磷酸的含量為80_220mL/L，硝酸的含量為75_150mL/L，緩蝕劑的含量為50-800mg/L,表面活性劑的含量為l_200mg/L。
[0011]與現有技術相比，本發明有益效果:
1.本發明制備的復合濾網的金屬微孔孔徑與孔隙易于控制，用于過濾時的過濾精度高。本產品過濾精度可以達到0.2um。
[0012]2.本發明制備的復合濾網耐高溫、耐腐蝕、抗熱震、耐低溫、性能優異，適宜在較高或超低的工作溫度和耐熱沖擊環境下長期工作。金屬膜的使用溫度可以達到900攝氏度，甚至超過1000攝氏度。
[0013]3.本發明制備的復合濾網的金屬微孔孔徑、空隙度、滲透性能可通過反吹、高溫熱處理、化學溶劑、燃燒和超聲波振動等多種途徑的清洗再生方式，洗滌性能好，從而延長了使用壽命。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發明作進一步描述，在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0015]一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，包括以下步驟:
I)在蝕刻機中加入蝕刻液，將金屬基材放入蝕刻機中進行噴淋蝕刻，蝕刻液的溫度為35-45°C，噴淋壓力為25-35kg/cm2 ;蝕刻液由氯化鐵、鹽酸、磷酸、硝酸、緩蝕劑和表面活性劑組成，所述緩蝕劑為六次甲基四胺、乙二胺、三乙醇胺和十七酰胺中的至少一種；表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基醇酰胺中的一種或兩種，蝕刻液的配方為:氯化鐵的含量為325-912g/L，鹽酸的含量為80-180mL/L，磷酸的含量為80_220mL/L，硝酸的含量為75-150mL/L，緩蝕劑的含量為50_800mg/L，表面活性劑的含量為l_200mg/L。
[0016]蝕刻原理:
金屬為不銹鋼，金屬蝕刻液與不銹鋼的蝕刻原理為:
2Fe3++Fe == 3Fe2+,
4Fe+10HN03 == 4Fe (N03) 2+N20+5H20,
Fe+2HC1 = = FeCl2+2H2 i，
3Fe+2H3P04 == Fe3 (PO4) 2+3H2 個。
[0017]Fe在鹽酸和硝酸中極易被腐蝕，為保證腐蝕后得到較好的底面效果，需要適當添加H3PO4和緩蝕劑以改善蝕刻后的底部效果；H3P04作為重要的輔助腐蝕材料用于調節腐蝕速度和降低金屬的表面粗糙度。
[0018]金屬為鋁合金，金屬化學蝕刻液與鋁合金的蝕刻原理為:Fe3++3A1+6H+ = = Fe+3A13++3H2 i，
2A1+6HC1 = = 2A1C13+3H2 i，
2A1+6HN03 == 2A1 (NO3)3+3H2 i ,
2A1+2H3P04 == 2A1P04+3H2 i 。
[0019]由于鹽酸中Cl-的強活化作用加上Fe3+的強氧化性，藥液對鋁合金的腐蝕很快，為了得到更好的底面效果，需要在鹽酸中添加H3P04和緩蝕劑。H3P04作為重要的輔助腐蝕材料用于調節腐蝕速度和降低金屬的表面粗糙度。添加少量的HN03能夠提高藥液對于鋁材的蝕刻速率。
[0020]2)蝕刻后的金屬網先用堿溶液中和清洗，中和多余的酸性蝕刻液，再用自來水清洗，洗凈殘留化學藥劑；
3)將蝕刻金屬網和金屬纖維網疊放在一起后用二輥扎機中壓制，并放入真空度為1.0x10 2Pa、溫度100(Tl25(rC條件下進行真空燒結6~10小時，燒結后用氮氣快速冷卻至室溫得到復合濾網；燒結得到的復合濾網由不同孔徑層形成孔梯度，可控制得到極高的過濾精度和更大的納污量。具有三維網狀，多孔結構，孔隙率高，表面積大，孔徑大小分布均勻等特點，能連續保持過濾網布的過濾作用。由于以上結構和特性，使得復合膜能夠有效地彌補金屬網易堵、易損的弱點，能夠彌補粉末過濾產品易碎、流量小的不足，具有普通濾紙、濾布不能相媲美的耐溫、耐壓的特點，因而生產的復合膜是理想的耐高溫、耐腐蝕、高精度的過濾材料。
[0021]4)檢查上述復合濾網的孔徑，發現不符合產品要求的進行二次加工。。
[0022]本發明的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據本發明的技術方案做出的技術變形，均落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在蝕刻機中加入蝕刻液，將金屬基材放入蝕刻機中進行噴淋蝕刻，蝕刻液的溫度為35_45°C，噴淋壓力為 25_35kg/cm2 ； 蝕刻后的金屬網先用堿溶液中和清洗，中和多余的酸性蝕刻液，再用自來水清洗，洗凈殘留化學藥劑； 將蝕刻金屬網和金屬纖維網疊放在一起后用二輥扎機中壓制，并放入真空度為1.0xlO 2Pa、溫度100(Tl25(rC條件下進行真空燒結6~10小時，燒結后用氮氣快速冷卻至室溫得到復合濾網； 檢查上述復合濾網的孔徑，發現不符合產品要求的進行二次加工。2.根據權利要求1所述的金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中的金屬基材為不銹鋼、鋁和銅中的一種或多種組合的合金。3.根據權利要求1所述的金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，其特征在于:所述的步驟I)中的蝕刻液由氯化鐵、鹽酸、磷酸、硝酸、緩蝕劑和表面活性劑組成，所述緩蝕劑為六次甲基四胺、乙二胺、三乙醇胺和十七酰胺中的至少一種；表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基醇酰胺中的一種或兩種。4.根據權利要求3所述的金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，其特征在于，所述蝕刻液的配方為:氯化鐵的含量為325-912g/L，鹽酸的含量為80-180mL/L，磷酸的含量為80-220mL/L，硝酸的含量為75_150mL/L，緩蝕劑的含量為50_800mg/L，表面活性劑的含量為l_200mg/L。
【專利摘要】本發明公開了一種金屬蝕刻網和金屬纖維網復合濾網的制備方法，包括以下步驟：在蝕刻機中加入蝕刻液，將金屬基材放入蝕刻機中進行噴淋蝕刻，蝕刻液的溫度為35-45℃，噴淋壓力為25-35kg/cm2；蝕刻后的金屬網先用堿溶液中和清洗，中和多余的酸性蝕刻液，再用自來水清洗，洗凈殘留化學藥劑；將蝕刻金屬網和金屬纖維網疊放在一起后用二輥扎機中壓制，并放入真空度為1.0x10-2Pa、溫度1000~1250℃條件下進行真空燒結6~10小時，燒結后用氮氣快速冷卻至室溫得到復合濾網；檢查上述復合濾網的孔徑，發現不符合產品要求的進行二次加工。與現有技術相比，本發明制備的復合濾網過濾精度高，過濾精度可以達到0.2um；耐高溫、耐腐蝕、抗熱震、耐低溫、性能優異，使用溫度可以達到900攝氏度。
【IPC分類】B01D39/12, C23F1/16
【公開號】CN105080216
【申請號】CN201410203248
【發明人】陸強
【申請人】浙江強盛濾料有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月15日