Phần tử lọc thiêu kết PVDF cho bột nhựa

I. Định nghĩa cơ bản của phần tử lọc thiêu kết PVDF

Phần tử lọc thiêu kết PVDF (polyvinyl fluoroethylene) là phần tử lọc xốp được làm bằng bột PVDF polymer polymer cao thông qua các quá trình thiêu kết cụ thể như thiêu kết áp suất nhiệt độ cao, thiêu kết nhiệt độ thấp, v.v. Nguyên tắc cốt lõi của nó là sử dụng sự ổn định hóa học của chính vật liệu PVDF và cấu trúc xốp lưới ba chiều được hình thành sau khi thiêu kết, để đạt được sự bắt giữ và tách các tạp chất, hạt, keo và các chất khác trong chất lỏng, đồng thời kết hợp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng chịu nhiệt độ cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong hóa chất, dược phẩm, điện tử, bảo vệ môi trường và các kịch bản lọc có độ chính xác cao khác.

So với phần tử lọc truyền thống (chẳng hạn như phần tử lọc PPcotton, phần tử lọc bằng thép không gỉ), lợi thế cốt lõi của phần tử lọc thiêu kết PVDF nằm ở khả năng chịu thời tiết của bản chất vật liệu và khả năng kiểm soát cấu trúc thiêu kết: trước đây đảm bảo sự ổn định lâu dài của phần tử lọc trong điều kiện làm việc không tốt (chẳng hạn như môi trường axit và kiềm mạnh, lọc chất lỏng nhiệt độ cao), sau này có thể kiểm soát chính xác khẩu độ của phần tử lọc (thường trong phạm vi 0,1-100 μm) bằng cách điều chỉnh nhiệt độ thiêu kết, áp suất và kích thước hạt bột, để đáp ứng nhu cầu độ chính xác lọc khác nhau.

Hai,Phần tử lọc thiêu kết PVDF cho bột nhựaCấu trúc cốt lõi và đặc điểm hiệu suất

(I) Đặc điểm cấu trúc vi mô

Cấu trúc vi mô của phần tử lọc thiêu kết PVDF thể hiện cấu trúc lưới xốp kết nối ba chiều. Cấu trúc này được hình thành bởi các hạt bột PVDF nóng chảy, liên kết với nhau trong quá trình thiêu kết. Các lỗ chân lông được phân bố đồng đều và chạy qua toàn bộ thân hộp mực, thay vì chế độ "cắt lớp bề mặt" của lọc bề mặt (ví dụ: vải lọc, giấy lọc). Lợi thế kết cấu của nó thể hiện ở hai mặt:

Khả năng lọc sâu: tạp chất có thể bị mắc kẹt trong các kênh xốp bên trong phần tử lọc, thay vì chỉ bám vào bề mặt, nâng cao hiệu quả khả năng hấp thụ chất thải của phần tử lọc (trọng lượng tạp chất có thể chứa trên một đơn vị diện tích), kéo dài tuổi thọ;

Tái sinh rửa ngược: Do kết nối lỗ chân lông tốt, tạp chất bị mắc kẹt có thể được đẩy ra khỏi kênh bên trong bằng cách rửa ngược (chẳng hạn như rửa không khí, rửa nước), phần tử lọc có thể được tái sử dụng 3-5 lần trong một số cảnh, giảm chi phí sử dụng.

(ii) Các thông số hiệu suất chính và lợi thế

Tính ổn định hóa học: Vật liệu PVDF có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với axit mạnh (ví dụ: axit clohydric, axit sulfuric, nồng độ ≤90%), kiềm mạnh (ví dụ: natri hydroxit, nồng độ ≤50%), dung môi hữu cơ (ví dụ: ethanol, acetone), có thể hoạt động ổn định lâu dài trong phạm vi nhiệt độ -40 ℃ -150 ℃, thích hợp để lọc chất lỏng trong điều kiện làm việc khắc nghiệt;

Độ chính xác và hiệu quả lọc: phạm vi điều khiển khẩu độ rộng (0,1-100 μm), hiệu quả lọc có thể đạt hơn 99,9% (đối với các hạt có khẩu độ tương ứng), và không có vấn đề "rụng sợi" (khác với phần tử lọc phun PP), thích hợp cho y học, điện tử và các lĩnh vực đòi hỏi cao về độ tinh khiết của chất lỏng;

Độ bền cơ học: cơ thể của phần tử lọc được hình thành thiêu kết có cường độ nén cao hơn (thường ≥0,5MPa) với khả năng chống va đập, không dễ bị vỡ do dao động áp suất chất lỏng hoặc hoạt động lắp đặt;

An toàn vệ sinh: Phù hợp với FDA (Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ), GMP (Quy tắc Quản lý Chất lượng Sản xuất Dược phẩm) và các tiêu chuẩn khác, bản thân vật liệu không độc hại, không vị, không phản ứng hóa học với phương tiện lọc, có thể được sử dụng trực tiếp để lọc dòng tiếp xúc với cơ thể con người như thực phẩm, dược phẩm, nước uống.

III. Các loại chính và lĩnh vực áp dụng của phần tử lọc thiêu kết PVDF

(1) Phân loại theo cấu trúc

Phần tử lọc ống: loại phổ biến nhất, hình dạng hình trụ, với giao diện ở cả hai đầu (chẳng hạn như ren, mặt bích, giao diện tải nhanh), có thể được lắp đặt trực tiếp trong vỏ lọc, thích hợp cho lọc song song một hoặc nhiều nhánh của chất lỏng, khí, được sử dụng rộng rãi trong lọc dung môi hóa học, tiền xử lý nước siêu tinh khiết trong ngành công nghiệp điện tử;

Phần tử lọc đĩa/đĩa: hình dạng là mảnh tròn, có thể được sử dụng chồng lên nhau để tăng diện tích lọc, phù hợp với thiết bị lọc không gian hẹp (như bộ lọc phòng thí nghiệm nhỏ), thường được sử dụng trong ngành dược phẩm lọc tinh chất dược phẩm, phòng thí nghiệm mẫu tiền xử lý;

Phần tử lọc sợi rỗng: Được thiêu kết bằng màng sợi rỗng PVDF, nó có diện tích bề mặt cụ thể lớn hơn (diện tích lọc trên một đơn vị thể tích), thích hợp cho việc lọc dòng chảy cao của chất lỏng có độ nhớt thấp, chẳng hạn như lọc chất lỏng lên men sinh học, lọc sâu nước uống.

(II) Phân loại theo độ chính xác lọc

Phạm vi lọc chính xác

Cảnh áp dụng

Lọc chính xác 0,1-1μm: lọc hóa chất cấp điện tử, lọc vô trùng dược phẩm, lọc thiết bị đầu cuối nước siêu tinh khiết

1-10μm Bộ lọc tốt thông thường: lọc làm rõ chất lỏng dược phẩm, lọc trung gian hóa học, loại bỏ tạp chất lỏng mạ

Bộ lọc thô 10-100μm/Prefilter: tiền xử lý nước thải công nghiệp, lọc dầu bôi trơn, trước khi bắt giữ tạp chất lỏng thô

(III) Lĩnh vực ứng dụng điển hình

Ngành công nghiệp dược phẩm: được sử dụng để lọc vô trùng các chất lỏng dược phẩm như tiêm, chất lỏng uống, vắc-xin (cần kết hợp với phần tử lọc chính xác 0,22 μm), cũng như tách nấm trong chất lỏng lên men, làm rõ lọc chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc, phù hợp với yêu cầu của GMP về "không ô nhiễm thứ cấp" "có thể khử trùng" (phần tử lọc có thể chịu được khử trùng nhiệt độ cao 121 ℃);

Ngành công nghiệp điện tử: tiền xử lý trong quá trình chuẩn bị nước siêu tinh khiết (loại bỏ keo trong nước, hạt), photoxelate và lọc hóa chất điện tử khác (ngăn chặn các hạt ảnh hưởng đến quá trình sản xuất chip), tránh ô nhiễm ion kim loại (vật liệu PVDF không giải phóng ion kim loại);

Công nghiệp hóa chất: lọc chất lỏng ăn mòn mạnh (ví dụ: axit clohydric, lọc dung dịch axit flohydric), phục hồi dung môi hữu cơ (ví dụ: methanol, lọc ethyl acetate), phục hồi chất xúc tác (chặn các hạt xúc tác rắn để đạt được tái chế);

Công nghiệp bảo vệ môi trường: xử lý sâu nước thải công nghiệp (như lọc nước thải có chứa kim loại nặng, lọc khử màu nước thải in và nhuộm), lọc nước uống (loại bỏ tảo trong nước, vi sinh vật, chất lơ lửng);

Ngành công nghiệp thực phẩm: lọc làm rõ nước trái cây (loại bỏ cặn bột giấy, pectin), lọc bia/rượu vang (loại bỏ men, vật chất hạt, nâng cao độ trong suốt), lọc sữa (loại bỏ tạp chất whey protein và tránh cục).

Bốn,Phần tử lọc thiêu kết PVDF cho bột nhựaLựa chọn, lắp đặt và bảo trì

a) Chọn điểm

Yêu cầu lọc rõ ràng: xác định xem vật liệu PVDF có phù hợp với tính chất của môi trường lọc (ví dụ: ăn mòn, nhiệt độ, độ nhớt) hay không (nếu là môi trường ăn mòn mạnh hoặc nhiệt độ cao, ưu tiên lựa chọn); Xác định độ chính xác của bộ lọc theo kích thước hạt tạp chất cần thiết bị chặn (chẳng hạn như độ chính xác 0,22 μm hoặc 0,1 μm cần được chọn cho lọc vô trùng);

Tính toán diện tích lọc: Theo các thông số như lưu lượng chất lỏng (m³/h), thời gian lọc, dung tích chứa chất thải, tính toán tổng diện tích phần tử lọc cần thiết, tránh thay thế thường xuyên do diện tích lọc không đủ;

Giao diện và kích thước phù hợp: Chọn thông số kỹ thuật phần tử lọc tương ứng theo loại giao diện của vỏ lọc hiện có (ví dụ: ren, mặt bích), chiều dài lắp đặt (ví dụ: 20 inch, 40 inch), đảm bảo lắp đặt phù hợp.

(ii) Ghi chú cài đặt

Làm sạch tiền xử lý: trước khi lắp đặt cần làm sạch vỏ lọc và đường ống, tránh bụi bên trong vỏ, tạp chất ô nhiễm hộp mực lọc;

Hướng lắp đặt chính xác: một phần của phần tử lọc có xác định rõ ràng "đầu vào chất lỏng" và "đầu ra chất lỏng" (thường được đánh dấu bằng mũi tên), cần phải cài đặt theo hướng nhận dạng, đảm bảo dòng chất lỏng từ "đầu vào chất lỏng" của cấu trúc xốp, tạp chất bị mắc kẹt bên trong;

Kiểm tra niêm phong: Khi lắp đặt cần đảm bảo rằng phần tử lọc và bề mặt niêm phong của vỏ (chẳng hạn như vòng chữ O, miếng đệm) không bị hỏng và không có tạp chất, tránh "bỏ qua" do niêm phong không chặt chẽ (chất lỏng chảy trực tiếp từ khe hở niêm phong mà không được lọc).

c) Duy trì và tái tạo

Giám sát chênh lệch áp suất: Trong quá trình sử dụng phần tử lọc, khi tạp chất bị mắc kẹt, sức đề kháng lọc sẽ tăng dần, được thể hiện bằng sự gia tăng "chênh lệch áp suất" của đầu vào và đầu ra của phần tử lọc. Thông thường, khi chênh lệch áp suất đạt 2-3 lần chênh lệch áp suất ban đầu (chẳng hạn như chênh lệch áp suất ban đầu là 0,02MPa, khi chênh lệch áp suất tăng lên 0,04-0,06MPa), cần phải làm sạch hoặc thay thế phần tử lọc;

Tái tạo rửa ngược: Đối với các tình huống có thể tái sử dụng (chẳng hạn như lọc nước thải công nghiệp), nó có thể được tái tạo theo cách "rửa ngược": thông qua nước sạch hoặc khí nén ngược từ "đầu chất lỏng ra" của phần tử lọc, các tạp chất bị mắc kẹt sẽ thoát ra khỏi "đầu chất lỏng vào", sau khi rửa ngược cần kiểm tra độ chính xác của bộ lọc, sau khi xác nhận đạt tiêu chuẩn có thể được sử dụng lại;

Chu kỳ thay thế: Ngay cả sau khi tái sinh rửa ngược, cấu trúc xốp của phần tử lọc sẽ dần dần bị tắc nghẽn bởi tạp chất hoặc giảm hiệu suất do ăn mòn hóa học, thường được khuyến nghị thay thế định kỳ (chẳng hạn như phần tử lọc vô trùng trong ngành dược phẩm đề nghị thay thế sau một lần sử dụng duy nhất, phần tử lọc thô trong ngành công nghiệp hóa chất có thể được thay thế sau 1-3 tháng sử dụng, cụ thể cần điều chỉnh theo điều kiện làm việc thực tế).