CN111841330A - 一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法，用于解决现有中空纤维膜组件中的膜丝束与壳体采用胶水密封，造成膜丝束不可拆卸更换的技术问题。本发明实施例包括中空纤维膜丝束、上盖以及具有容置腔体的壳体；所述壳体的底部开设有出水口，所述上盖螺纹连接于所述壳体的顶部，所述上盖开设有进水口，所述壳体的外侧壁上开设有清洗口；所述中空纤维膜丝束设置于所述容置腔体内，所述中空纤维膜丝束的顶部设置有圆台体封端，所述中空纤维膜丝束的顶部开口外露于所述圆台体封端的顶面，所述中空纤维膜丝束的底部设置有圆柱体封端，所述圆台体封端与所述壳体的顶部开口卡合连接。

Description

一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及中空纤维膜组件设计技术领域，尤其涉及一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法。

背景技术

膜分离技术是一种以分离膜为核心，利用压力差进行分离、浓缩和提纯物质的一门新兴技术，具有高效、绿色、出水水质高等优点。膜分离技术已经广泛应用于水质净化。

中空纤维膜具有比表面积大、自支撑、装填密度大等优点。如何将中空纤维膜制作成一个高效组件，是目前的一个研究热点。目前市场上的中空纤维膜组件制作方法，通常是将中空纤维膜丝顺直后切成一定长度，然后用堵孔材料或者粘合剂将膜丝口进行密封防止胶水进入膜丝内，再将膜丝固定后进行胶水浇注，待胶水固化后进行切割，使其露出开口，并将切割平面的粉尘清洗干净，然后将膜丝束装入壳体内，由于膜丝束装入壳体内时需要使用胶水进行粘合，造成膜丝束与壳体不可进行拆卸，当需要更换膜丝束时，必须得换整套组件，给用户带来极大不便利。

因此，为解决上述的技术问题，寻找一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法成为本领域技术人员所研究的重要课题。

发明内容

本发明实施例公开了一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法，用于解决现有中空纤维膜组件中的膜丝束与壳体采用胶水密封，造成膜丝束不可拆卸更换的技术问题。

本发明实施例提供了一种易拆装的中空纤维膜组件，包括中空纤维膜丝束、上盖以及具有容置腔体的壳体；

所述壳体的底部开设有出水口，所述上盖螺纹连接于所述壳体的顶部，所述上盖开设有进水口，所述壳体的外侧壁上开设有清洗口；

所述中空纤维膜丝束设置于所述容置腔体内，所述中空纤维膜丝束的顶部设置有圆台体封端，所述中空纤维膜丝束的顶部开口外露于所述圆台体封端的顶面，所述中空纤维膜丝束的底部设置有圆柱体封端，所述圆台体封端与所述壳体的顶部开口卡合连接。

可选地，所述圆台体封端的顶端面的截面积大于所述圆台体封端的底端面的截面积。

可选地，所述圆柱体封端与所述壳体的内底壁相隔预设距离。

可选地，所述圆台体封端的外侧壁缠绕有生胶带，所述圆台体通过所述生胶带与所述壳体的顶部开口的内侧壁相紧贴。

可选地，所述圆台体封端的顶面高于所述壳体的顶部开口的边缘。

本发明实施例提供了中空纤维膜组件的制备方法，包括：

S1、将若干中空纤维膜顺直后切成预设长度的膜丝，集成中空纤维膜丝束；

S2、采用物理挤压的方式对中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口进行挤压，使中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口密封；

S3、先将中空纤维膜丝束的一端平整置于一个圆台体杯中，然后浇注胶水，并置于恒温干燥箱中若干个小时，固化后形成圆台体封端，再将中空纤维膜丝束另一端平整置于一个圆柱体杯中，然后浇注胶水，置于恒温干燥箱中若干个小时，固化后形成圆柱体封端；

S4、对圆台体封端进行切割，使中空纤维膜丝的一端开口露出圆台体封端；

S5、将中空纤维膜丝束放置于壳体内，并使圆台体封端卡合于壳体的顶部开口。

可选地，所述圆台杯的顶部开口的截面积小于所述圆台杯的底部的截面积。

可选地，所述胶水的配备方法，包括：

将AB双组份环氧树脂按2:1混合，充分搅拌，形成所述胶水；

然后将所述胶水置于超声波清洗仪中2小时，去除胶水中的气泡，待用。

可选地，所述S3具体包括：

先将中空纤维膜丝束的一端平整置于圆台体杯中，然后浇注胶水，并置于恒温干燥箱中6个小时，固化温度设置为45℃至60℃，固化后形成圆台体封端，再将中空纤维膜丝束的另一端平整置于圆柱体杯中，然后浇注胶水，置于恒温干燥箱中6个小时，固化温度设置为45℃至60℃，固化后形成圆柱体封端。

可选地，所述步骤S5具体包括：

先在圆台体封端的外侧壁上缠绕生胶带，然后将中空纤维膜丝束放置于壳体内，再将圆台体封端卡合于壳体的顶部开口，并且使圆台体封端的顶面高于所述壳体的顶部开口的边缘，圆柱体封端与壳体的内底壁相隔预设距离。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法，其中易拆装的中空纤维膜组件包括中空纤维膜丝束、上盖以及具有容置腔体的壳体；所述壳体的底部开设有出水口，所述上盖螺纹连接于所述壳体的顶部，所述上盖开设有进水口，所述壳体的外侧壁上开设有清洗口；所述中空纤维膜丝束设置于所述容置腔体内，所述中空纤维膜丝束的顶部设置有圆台体封端，所述中空纤维膜丝束的顶部开口外露于所述圆台体封端的顶面，所述中空纤维膜丝束的底部设置有圆柱体封端，所述圆台体封端与所述壳体的顶部开口卡合连接。本实施中的中空纤维膜丝束通过其顶端的圆台体封端与壳体实现可拆卸连接，方便拆装，并且可随时更换中空纤维膜丝束，无需更换组件的壳体，给用户带来极大便利，节省成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明中提供的一种易拆装的中空纤维膜组件的结构示意图；

图2为本发明中提供的一种易拆装的中空纤维膜组件中的中空纤维膜丝束的结构示意图；

图3为本发明中提供的一种易拆装的中空纤维膜组件中的中空纤维膜丝束的结构俯视截图；

图4为本发明中提供的一种中空纤维膜组件的制备方法的流程示意图；

图5为本发明中提供的一种中空纤维膜组件的制备方法中圆台体杯的结构示意图；

图示说明：壳体1；中空纤维膜丝束2；上盖3；进水口4；出水口5；清洗口6；圆台体封端7；圆柱体封端8；中空纤维膜丝的顶部开口9；中空纤维膜10。圆台体杯11。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法，用于解决现有中空纤维膜组件中的膜丝束与壳体采用胶水密封，造成膜丝束不可拆卸更换的技术问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图3，本实施例中提供的一种易拆装的中空纤维膜组件包括：

中空纤维膜丝束2、上盖3以及具有容置腔体的壳体1；

所述壳体1的底部开设有出水口5，所述上盖3螺纹连接于所述壳体1的顶部，所述上盖3开设有进水口4，所述壳体1的外侧壁上开设有清洗口6；

所述中空纤维膜丝束2设置于所述容置腔体内，所述中空纤维膜丝束2的顶部设置有圆台体封端7，所述中空纤维膜丝束2的顶部开口外露于所述圆台体封端7的顶面，具体地，中空纤维膜丝2的顶部开口朝向上盖3的进水口4，所述中空纤维膜丝束2的底部设置有圆柱体封端8，所述圆台体封端7与所述壳体1的顶部开口卡合连接。

需要说明的是，所述进水口4用让外来水源的水从进水口4进入至壳体1内的中空纤维膜丝束2，水从中空纤维膜丝束2流出后，便从所述出水口5流出壳体1外，所述清洗口6用于供用户对壳体1的内部进行清洗。

进一步需要说明的是，所述圆台体封端7与所述壳体1的顶部开口卡合连接，具体地，圆台体封端7与壳体1的顶部开口通过类似过盈配合的方式进行卡合，两者卡合后，圆台体封端7的外侧壁与壳体1的顶部开口的内侧壁相互紧贴。

本实施中的中空纤维膜丝束2通过其顶端的圆台体封端7与壳体1实现可拆卸连接，方便拆装，并且可随时更换中空纤维膜丝束2，无需更换组件的壳体1，给用户带来极大便利，节省成本。

进一步地，所述圆台体封端7的顶端面的截面积大于所述圆台体封端7的底端面的截面积。

进一步地，所述圆柱体封端8与所述壳体1的内底壁相隔预设距离。

需要说明的是，所述圆柱体封端8与所述壳体1的内底壁优选相隔至少5cm，便于水从壳体1的出水口5排出。

进一步地，所述圆台体封端7的外侧壁缠绕有生胶带，所述圆台体通过所述生胶带与所述壳体1的顶部开口的内侧壁相紧贴。

需要说明的是，本实施例中的生胶带，又称为生料带，是一种白色不透明膜状聚四氟乙烯制品，生胶带可以增加圆台体封端7外侧壁与壳体1顶部开口内侧壁之间的密封性，可以防止水流直接流入圆台体封端7与壳体1的顶部开口之间的缝隙，避免水流未经过过滤便流出壳体1外的问题发生。

进一步地，所述圆台体封端7的顶面高于所述壳体1的顶部开口的边缘。

需要说明的是，所述圆台体封端7的顶面高于所述壳体1的顶部开口的边缘约5cm。通过上述的设计，可以确保水流从进水口4流入至壳体1内时，水流能够直接进入至中空纤维膜丝束2内。

进一步地，本实施例中的进水口4具体位于上盖3的中心位置上，出水口5具体位于壳体1底部的中心位置上，即进水口4的圆心与出水口5的圆心均处于壳体1的中心轴线上。

进一步地，本实施例中的壳体1为圆柱型的壳体1，本实施例中的壳体1与上盖3的制作材料不作限制，它们可由塑胶或金属等材料制成。

实施例二

请参阅图1至图5，本实施提供一种用于制备实施例一中所提及的中空纤维膜组件的方法，具体包括：

S1、将若干中空纤维膜顺直后切成预设长度的膜丝，然后对膜丝进行筛选，去掉有折断、破裂等机械性损伤的膜丝，防止在过滤时出现漏水等情况，最后将完整无缺的膜丝集成中空纤维膜丝束2；

S2、采用物理挤压的方式对中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口进行挤压，使中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口密封；

在该步骤S2中，先将中空纤维膜丝束2一端平整放在桌面上，然后用压力机等可以提供压力的设备对中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口进行挤压，在巨大压力下，膜丝额开口口会粘结在一起，密封中空纤维膜丝的顶部口与底部开口是为了在进行胶水浇注(进行步骤S3)时，胶水进入中空纤维膜丝内，影响膜性能。

S3、先将中空纤维膜丝束2的一端平整置于一个圆台体杯11中，然后浇注胶水，并置于恒温干燥箱中若干个小时，固化后形成圆台体封端7，再将中空纤维膜丝束2另一端平整置于一个圆柱体杯中，然后浇注胶水，置于恒温干燥箱中若干个小时，固化后形成圆柱体封端8；

S4、对圆台体封端7进行切割，使中空纤维膜丝的一端开口露出圆台体封端7，然后对切割平面进行清洗，去除切割平面的切割粉尘，防止进入中空纤维膜丝的内部。

需要说明的是，在对圆台体封端7进行切割时，中空纤维膜的顶部也会受到切割，因此，中空纤维膜的顶部会出现新的开口，具体如图3所示；

S5、将中空纤维膜丝束2放置于壳体1内，并使圆台体封端7卡合于壳体1的顶部开口。

进一步地，所述圆台杯的顶部开口的截面积小于所述圆台杯的底部的截面积。

进一步地，所述胶水的配备方法，包括：

将AB双组份环氧树脂按2:1混合，充分搅拌，形成所述胶水；

然后将所述胶水置于超声波清洗仪中2小时，去除胶水中的气泡，待用。

需要说明的是，去除胶水中的气泡，目的是防止气泡影响胶水浇注质量。

进一步地，所述S3具体包括：

先将中空纤维膜丝束2的一端平整置于圆台体杯11中，然后浇注胶水，并置于恒温干燥箱中6个小时，固化温度设置为45℃至60℃，固化后形成圆台体封端7，再将中空纤维膜丝束2的另一端平整置于圆柱体杯中，然后浇注胶水，置于恒温干燥箱中6个小时，固化温度设置为45℃至60℃，固化后形成圆柱体封端8。

进一步地，所述步骤S5具体包括：

先在圆台体封端7的外侧壁上缠绕生胶带，然后将中空纤维膜丝束2放置于壳体1内，再将圆台体封端7卡合于壳体1的顶部开口，并且使圆台体封端7的顶面高于所述壳体1的顶部开口的边缘，圆柱体封端8与壳体1的内底壁相隔预设距离。

需要说明的是，优选地，圆台体封端7的顶面高于所述壳体1的顶部开口的边缘约5cm，通过上述的设计，可以确保水流从进水口4流入至壳体1内时，水流能够直接进入至中空纤维膜丝束2内；

所述圆柱体封端8与所述壳体1的内底壁优选相隔至少5cm，便于水从壳体1的出水口5排出。

本实施例中的中空纤维膜组件制备方法与现有中空纤维膜组件制作方法相比，本发明具有以下优点：

(1)中空纤维膜丝束2是直线且两端用胶水固化，不会出现膜丝折断破裂等机械性损伤；

(2)对中空纤维膜丝口进行密封是采用物理挤压方式，不需要用到堵孔材料或者粘合剂，操作简单，成本低；

(3)胶水固化在45-60℃高温进行，极大缩短了固化时间，并减少胶水长时间固化对膜丝的影响。

以上对本发明所提供的一种易拆装的中空纤维膜组件及其制备方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种易拆装的中空纤维膜组件，其特征在于，包括中空纤维膜丝束、上盖以及具有容置腔体的壳体；

所述壳体的底部开设有出水口，所述上盖螺纹连接于所述壳体的顶部，所述上盖开设有进水口，所述壳体的外侧壁上开设有清洗口；

所述中空纤维膜丝束设置于所述容置腔体内，所述中空纤维膜丝束的顶部设置有圆台体封端，所述中空纤维膜丝束的顶部开口外露于所述圆台体封端的顶面，所述中空纤维膜丝束的底部设置有圆柱体封端，所述圆台体封端与所述壳体的顶部开口卡合连接。

2.根据权利要求1所述的易拆装的中空纤维膜组件，其特征在于，所述圆台体封端的顶端面的截面积大于所述圆台体封端的底端面的截面积。

3.根据权利要求1所述的易拆装的中空纤维膜组件，其特征在于，所述圆柱体封端与所述壳体的内底壁相隔预设距离。

4.根据权利要求1所述的易拆装的中空纤维膜组件，其特征在于，所述圆台体封端的外侧壁缠绕有生胶带，所述圆台体通过所述生胶带与所述壳体的顶部开口的内侧壁相紧贴。

5.根据权利要求1所述的易拆装的中空纤维膜组件，其特征在于，所述圆台体封端的顶面高于所述壳体的顶部开口的边缘。

6.一种中空纤维膜组件的制备方法，其特征在于，包括：

S1、将若干中空纤维膜顺直后切成预设长度的膜丝，集成中空纤维膜丝束；

S2、采用物理挤压的方式对中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口进行挤压，使中空纤维膜丝的顶部开口和底部开口密封；

S3、先将中空纤维膜丝束的一端平整置于一个圆台体杯中，然后浇注胶水，并置于恒温干燥箱中若干个小时，固化后形成圆台体封端，再将中空纤维膜丝束另一端平整置于一个圆柱体杯中，然后浇注胶水，置于恒温干燥箱中若干个小时，固化后形成圆柱体封端；

S4、对圆台体封端进行切割，使中空纤维膜丝的一端开口露出圆台体封端；

S5、将中空纤维膜丝束放置于壳体内，并使圆台体封端卡合于壳体的顶部开口。

7.根据权利要求6所述的中空纤维膜组件的制备方法，其特征在于，所述圆台杯的顶部开口的截面积小于所述圆台杯的底部的截面积。

8.根据权利要求6所述的中空纤维膜组件的制备方法，其特征在于，所述胶水的配备方法，包括：

将AB双组份环氧树脂按2:1混合，充分搅拌，形成所述胶水；

然后将所述胶水置于超声波清洗仪中2小时，去除胶水中的气泡，待用。

9.根据权利要求6所述的中空纤维膜组件的制备方法，其特征在于，所述S3具体包括：

先将中空纤维膜丝束的一端平整置于圆台体杯中，然后浇注胶水，并置于恒温干燥箱中6个小时，固化温度设置为45℃至60℃，固化后形成圆台体封端，再将中空纤维膜丝束的另一端平整置于圆柱体杯中，然后浇注胶水，置于恒温干燥箱中6个小时，固化温度设置为45℃至60℃，固化后形成圆柱体封端。

10.根据权利要求6所述的中空纤维组件的制备方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

先在圆台体封端的外侧壁上缠绕生胶带，然后将中空纤维膜丝束放置于壳体内，再将圆台体封端卡合于壳体的顶部开口，并且使圆台体封端的顶面高于所述壳体的顶部开口的边缘，圆柱体封端与壳体的内底壁相隔预设距离。

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