[發明專利]復合微孔隔膜、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201310418722.4
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN104383818A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 藍海;包昀鑫;時圣濤
• 申請（專利權）人: 珠海市紅旌發展有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/68;B01D71/34;B01D67/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 崔華

技術領域

本發明涉及一種用于分離工藝的薄膜、制備方法及其用途，尤其涉及一種復合微孔隔膜、制備方法及其用途。

背景技術

膜分離技術兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節能、環保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征。因此，膜分離技術已廣泛應用于食品、醫藥、生物、環保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域。水處理領域是膜技術最重要的應用領域。與傳統水處理技術相比，膜分離技術具有節能、投資低、操作簡便、處理效率高等優點。目前最常見的市場規模較大的膜為微濾膜和超濾膜。這些膜在應用過程中，由于處理對象，運行條件的有所不同，對膜的材質要求也不同。市場上最常用的超濾和微濾膜材料為聚砜、聚偏佛乙烯、聚酰亞胺、聚醚砜等，這幾種成膜材料具有機械強度高、物理和化學穩定性好、成膜性優良等優點，但這幾種材料的疏水性強，容易造成膜污染，降低了膜的通水量，導致分離效率下降。

納米晶體纖維素（NCC）廣泛存在于植物、動物和微生物天然合成的纖維素中。由于非晶體區域纖維素分子排列松散，在酸、酶、氧化劑等的作用下，非晶體區域優先于晶體區域發生反應,生成小分子而被去除，留下納米尺度的纖維素晶體。該類纖維素材料具有可再生、低密度、能生物分解、高強度和高彈性模量等特性。由于NCC表面存有大量的羥基，因而具有極強的親水性能。

但是，目前尚無將納米晶體纖維素應用于微孔隔膜以制備具有高分離性、高水通量的微孔隔膜的報道。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本申請的發明人進行了深入研究。

本發明的目的之一在于提供一種復合微孔隔膜。該復合微孔隔膜具有高強度、高通水量及良好的截留性能。

本發明的目的之二在于提供一種復合微孔隔膜的制備方法。

本發明的目的之三在于提供一種復合微孔隔膜的用途。

本發明提供了一種復合微孔隔膜，該復合微孔隔膜采用包括以下物質在內的原料制備得到：

有機溶劑??100重量份，

納米晶體纖維素??0.1～2重量份，

聚合物成膜材料??10～30重量份，和

致孔劑??0.1～3.5重量份；

所述的聚合物成膜材料選自以下材料的一種或多種：聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰亞胺。

根據本發明所述的復合微孔隔膜，優選地，在所述原料中，

有機溶劑??100重量份，

納米晶體纖維素??0.3～1.5重量份，

聚合物成膜材料??12～28重量份，和

致孔劑??0.3～2重量份。

根據本發明所述的復合微孔隔膜，優選地，在所述原料中，

有機溶劑??100重量份，

納米晶體纖維素??0.5～1重量份，

聚合物成膜材料??15～25重量份，和

致孔劑??0.5～3重量份。

本發明的原料中還可以有其他物質，以改善微孔隔膜的性能或者提高加工成型性能，例如抗氧劑、分散劑等。優選地，本發明的原料由有機溶劑、納米晶體纖維素、聚合物成膜材料和致孔劑組成。更優選地，本發明的原料由以上重量份的有機溶劑、納米晶體纖維素、聚合物成膜材料和致孔劑組成。

根據本發明所述的復合微孔隔膜，優選地，所述的聚合物成膜材料選自以下材料的一種或多種：聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰亞胺。作為優選，所述的聚合物成膜材料選自以下材料的一種：聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰亞胺。作為優選，所述的聚合物成膜材料選自聚偏氟乙烯、聚醚砜、或聚酰亞胺。作為更優選，所述的聚合物成膜材料選自聚偏氟乙烯或聚砜。

根據本發明所述的復合微孔隔膜，優選地，納米晶體纖維素的直徑可以為30～100nm，優選為40～90nm，更優選為50～80nm。所述的納米晶體纖維素的長度可以為100～500nm，優選為150～450nm，更優選為200～400nm。本發明的納米晶體纖維的長度和直徑通過原子力顯微鏡測定。選擇上述尺寸的納米晶體纖維素，在原料中分散效果更好，能均勻存在于鑄膜液中，起到更好的親水改性作用。

根據本發明所述的復合微孔隔膜，所述的有機溶劑為能夠溶解聚合物成膜材料的有機溶劑。優選地，所述的有機溶劑選自以下溶劑的一種或多種：N,N-二甲基酰胺，N,N-二乙基酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基亞砜。更優選地，所述的有機溶劑選自以下溶劑的一種：N,N-二甲基酰胺，N,N-二乙基酰胺，N-甲基吡咯烷酮，二甲基亞砜。更優選地，所述的有機溶劑選自N,N-二甲基酰胺，N,N-二乙基酰胺或N-甲基吡咯烷酮。