陶瓷膜分离技术是一种错流过滤液体分离过程,主要的原料液在陶瓷膜分离技术与设备膜管高速流动,由含有小分子化合物澄清的压力沿垂直方向向外渗透液膜,然后拦截多云浓缩胶囊含有大分子的组件,这样流体达到分离的目的,然后进行浓缩和纯化。
作为一种新型的膜材料,陶瓷膜具有化学稳定性好,耐酸、耐碱、耐有机溶剂,机械强度大等特点,其不足表现在价格昂贵、制造过程复杂等方面。目前已商品化的多孔陶瓷膜的构形主要有平板、管式和多通道3种。大规模应用的陶瓷膜,通常采用多通道构形即在一个圆截面上分布着多个通道,一般通道数为7个、19个和37个。
无机陶瓷膜的制备方法
1、溶胶/凝胶法
溶胶/凝胶法是目前制备无机陶瓷膜的主要方法,如TiO2、SiO2等陶瓷膜一般都是用此方法制备,其工艺过程包括溶胶、涂膜、干燥和高温烧结等。
2、粒子烧结法
粒子烧结法是将无机材料粉碎、筛分后制成悬浮液再干燥成型后烧结的方法。无基膜的制备是无机膜研究的基础,由于强度问题,无基体的无机膜没有任何实际应用价值,从这个意义上讲,基膜制备是无机膜制备的关键。用该法制备的陶瓷膜孔径可达0.1~10μm。
3、阳极氧化法
以高纯度金属箔为阳极,在酸性电解质溶液(如磷酸、硫酸)中进行阳极氧化,箔的一面将形成多孔性的氧化层,另一面的金属用酸溶解后就得到具有似直孔结构的多孔膜,经过适当的热处理成为稳定的、孔径均匀的氧化物膜。该膜具有很好的耐溶性,通过改变氧化过程的条件可以得到不同孔径的氧化皮层。陶瓷膜分离技术与设备使用阳极氧化法在高纯金属铝的一面得到孔径均匀的直孔多孔膜。此外,制备无机陶瓷膜的方法还很多,如原位合成法、化学气相沉淀法、动态膜法、溅射法、物理气相沉淀法、原位制粒法等。
陶瓷膜在食品工业中的应用主要是解决食品的质量问题。陶瓷膜用于牛奶、果酒、果汁、饮料、白酒、啤酒、饮用水等的除菌过滤,效果十分显著,其特别之处在于可以采用蒸汽对整个设备进行消毒,使产品质量得到保证。