CN112316491A - 一种烧结筛分芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结筛分芯，其是将超高分子量PE粉和硅胶粉混合后的混合粉料压制成型后，再经烧结、冷却制得。其具体的制备方法为：将超高分子量PE粉和硅胶粉按照质量比为1:1的比例进行混合，然后将混合粉料灌入模具中进行压制，再在130℃～150℃的温度条件下烧结10～50min，最后经冷却后获得对应形态的烧结筛分芯。本发明的烧结筛分芯为成型结构，比较容易装填，无需采用筛板固定，粒径分布均匀，不会产生吸附过滤过程的短路现象，且吸附过滤的比表面积较大，吸附分离效果好，同时生产成本较低。
Description
技术领域
本发明属于萃取分离处理装置技术领域，具体地，涉及一种烧结筛分芯及其制备方法。
背景技术
固相萃取柱是从层析柱发展而来的一种用于萃取、分离、浓缩的样品前处理装置，主要应用于各种食品、农畜产品、环境样品以及生物样品中目标化合物的样品前处理。固体萃取的原理为：使样品在固相萃取柱中经过萃取、除杂、干燥和洗脱等过程，达到快速分离净化与浓缩的目的。现有的萃取柱一般包括柱管、上筛板、下筛板和吸附剂(硅胶填料)，吸附剂填充于柱管中，上筛板位于吸附剂上方，下筛板位于吸附剂下方，上筛板和下筛板对吸附剂进行固定；这种萃取柱填充的吸附剂为颗粒状物料，颗粒在柱管的空间中分布不均匀，容易产生较大空隙，导致吸附过程的短路现象，使样品不能充分完全的经过吸附路径，进而影响最终的分离效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种烧结筛分芯及其制备方法，该烧结筛分芯为成型结构，比较容易装填，无需采用筛板固定，粒径分布均匀，不会产生吸附过滤过程的短路现象，且吸附过滤的比表面积较大，吸附分离效果好，同时生产成本较低。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种烧结筛分芯，其是将超高分子量PE粉和硅胶粉混合后的混合粉料压制成型后，再经烧结、冷却制得。
进一步的，超高分子量PE粉和硅胶粉的质量之比为1：1。
进一步的，所述超高分子量PE粉的粒径与硅胶粉的粒径接近。
更进一步的，所述超高分子量PE粉的粒径或硅胶粉的粒径为40～150目；具体的，超高分子量PE的粒径和硅胶粉的粒径可以根据实际所需要达到的吸附分离效果进行选择。
进一步的，烧结过程中的烧结温度为130℃～150℃，烧结时间为10～50min。
进一步的，所述超高分子量PE粉为亲水改性PE粉，其是利用亲水改性剂改性制得。
优选的，所述亲水改性剂为酰胺类、聚醚类或磺酸类亲水改性剂中的一种或两种及以上的混合。
该烧结筛分芯可以通过具有不同形状的型腔的模具压制成不同的形状结构，优选为圆柱体结构。
本发明还提供了一种烧结筛分芯的制备方法，具体为：将超高分子量PE粉和硅胶粉按照质量比为1:1的比例进行混合，然后将混合粉料灌入模具中进行压制，再在130℃～150℃的温度条件下烧结10～50min，最后经冷却后获得对应形态的烧结筛分芯；其中，冷却温度为20℃～60℃。
本发明进一步提供了上述烧结筛分芯的应用，即可将该烧结筛分芯装入萃取柱管中，用于物质萃取分离。
本发明的有益效果是：
(1)该烧结筛分芯是利用硅胶粉和超高分子量PE粉混合后的混合粉料经压制、烧结和冷却制得；在该烧结筛分芯中，超高分子量PE粉可以将硅胶粉在烧结过程中进行粘结，形成成型结构；如此成型结构的筛分芯，可以非常方便的装填于萃取用的柱管中，无需其他复杂的装填工具，也无需利用上筛板和下筛板进行固定，节约了制造萃取装置的成本。
(2)该烧结筛分芯采用的原料为超高分子量PE粉和硅胶粉，从而原料和烧结工艺配合所形成的烧结筛分芯中的粒径分布较均匀，可以形成毛细孔道，吸附过滤的比表面积较大，对经过的物质可以进行较有效的截留以及吸附过滤；而且，其中的硅胶粉相比于传统的萃取柱中的硅胶粉分布均匀性更好，不会产生较大空隙，避免待处理的样品不能充分且完全的经过吸附路径，避免形成过滤吸附过程的短路现象。
(3)该烧结筛分芯不仅可以形成较好的过滤毛细孔道，实现对杂质的过滤吸附，而且可以利用分布较均匀的硅胶粉实现对物质的吸附保留，并配合后续的洗脱，实现对目标物质的精确分离。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，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1
一种烧结筛分芯，其是将超高分子量PE粉和硅胶粉混合后的混合粉料压制成型后，再经烧结、冷却制得。
其中，实施例1的烧结筛分芯中的超高分子量PE粉和硅胶粉的质量之比为1：1；超高分子量PE粉的粒径为50目，硅胶粉的粒径为50目。
其中，实施例1的烧结筛分芯中的超高分子量PE粉为亲水改性PE粉，其是利用聚醚类亲水改性剂改性制得。
该实施例1的烧结筛分芯是利用型腔为圆柱形的模具压制而成，则制得的烧结筛分芯为圆柱体结构。该圆柱体结构的烧结筛分芯的高度为18mm，直径为5.5mm。
上述烧结筛分芯的制备方法，具体为：将超高分子量PE粉和硅胶粉按照质量比为1:1的比例进行混合，然后将混合粉料灌入模具中进行压制，再在130℃的温度条件下烧结30min，最后在40℃下冷却，获得圆柱结构的烧结筛分芯。
实施例2
一种烧结筛分芯，其是将超高分子量PE粉和硅胶粉混合后的混合粉料压制成型后，再经烧结、冷却制得。
其中，实施例2的烧结筛分芯中的超高分子量PE粉和硅胶粉的质量之比为1：1；超高分子量PE粉的粒径为120目，硅胶粉的粒径为120目。
其中，实施例2的烧结筛分芯中的超高分子量PE粉为亲水改性PE粉，其是利用磺酸类亲水改性剂改性制得。
该实施例2的烧结筛分芯是利用型腔为圆柱形的模具压制而成，则制得的烧结筛分芯为圆柱体结构。该圆柱体结构的烧结筛分芯的高度为25mm，直径为5.5mm。
上述烧结筛分芯的制备方法，具体为：将超高分子量PE粉和硅胶粉按照质量比为1:1的比例进行混合，然后将混合粉料灌入模具中进行压制，再在140℃的温度条件下烧结45min，最后在30℃下冷却，获得圆柱结构的烧结筛分芯。
应用例
将实施例1制得的烧结筛分芯装填入萃取柱管中，用于物质萃取分离。具体的，可以利用该烧结筛分芯通过活化、平衡、保留、淋洗和洗脱等步骤(常规萃取步骤)对待处理样品进行过滤、萃取和分离。
与现有技术中的萃取柱相比，本发明的烧结筛分芯为成型结构，比较容易装填，无需采用筛板固定，其粒径分布均匀，不会产生吸附过滤过程的短路现象，且吸附过滤的比表面积较大，吸附分离效果好，同时生产成本较低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种烧结筛分芯，其特征在于：其是将超高分子量PE粉和硅胶粉混合后的混合粉料压制成型后，再经烧结、冷却制得。
2.根据权利要求1所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：超高分子量PE粉和硅胶粉的质量之比为1：1。
3.根据权利要求1所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：所述超高分子量PE粉的粒径与硅胶粉的粒径接近。
4.根据权利要求3所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：所述超高分子量PE粉的粒径或硅胶粉的粒径为40～150目。
5.根据权利要求1所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：烧结过程中的烧结温度为130℃～150℃，烧结时间为10～50min。
6.根据权利要求1所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：所述超高分子量PE粉为亲水改性PE粉，其是利用亲水改性剂改性制得。
7.根据权利要求6所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：所述亲水改性剂为酰胺类、聚醚类或磺酸类亲水改性剂中的一种或两种及以上的混合。
8.根据权利要求1所述的一种烧结筛分芯，其特征在于：该烧结筛分芯为圆柱体结构。
9.如权利要求1至8任一项所述的一种烧结筛分芯的制备方法，其特征在于，将超高分子量PE粉和硅胶粉按照质量比为1:1的比例进行混合，然后将混合粉料灌入模具中进行压制，再在130℃～150℃的温度条件下烧结10～50min，最后经冷却后获得对应形态的烧结筛分芯。
10.如权利要求1至8任一项所述的一种烧结筛分芯的应用，其特征在于，将该烧结筛分芯装入萃取柱管中，用于物质萃取分离。
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