[發明專利]雙面分離膜

有效

• 申請號: 201310492200.9
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103521074A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 謝志成;劉凱中
• 申請（專利權）人: 北京中天元環境工程有限責任公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D63/00
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 桑傳標;王浩然

技術領域

本發明涉及膜分離領域，具體地，涉及一種雙面分離膜。

背景技術

近幾十年來，膜分離技術的發展極為迅速，分離膜應用的領域也在不斷的擴大，其已應用在食品發酵、醫藥、生物工程、石油化工、宇航、環保工程等多個領域，是一種新興的高效的分離、濃縮、提純和凈化氣體和液體的技術。膜分離技術與傳統的分離技術相比，具有無相變、節能高效、操作簡單和對所處理物料無污染等優點，所以倍受相關產業的關注。

隨著膜分離技術的進一步應用，需要研究和克服的問題也不斷的在出現，在膜材質方面，主要分為有機材料和無機材料，無機材料膜包括分子篩膜、微孔Al₂O₃膜、ZrO₂膜、玻璃（SiO₂）膜等，有機膜材料膜則包括醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、氟聚合物等膜材料。然而，各種膜由于本身特性決定和加工精度的影響，個別膜孔達不到分離精度的要求而使得雜質混入，使得分離物的顆粒分布不均勻，而影響分離效果，因此這種局限性不能夠應對多種物質的分離要求，即，不足以達到較高的選擇性。

另外，由于分離膜通常包括通過控制平均孔徑大小來控制分離精度的控制層和提供結構強度的載體層，并且載體層的平均孔徑大于控制層的平均孔徑。因此，現有的膜分離技術只能是單方向的過濾分離，即，待分離物質的較小顆粒只能首先通過控制層的膜孔再通過載體層的膜孔而實現分離。如果反方向執行該過濾操作，則將使得能夠通過載體層的膜孔的部分較大顆粒物質不能通過控制層的膜孔，而堵塞在載體層的膜孔中，從而造成分離操作失敗。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙面分離膜，該分離膜的分離精度高且分離后物質分布均勻性好，并且適用范圍廣。

為了實現上述目的，本發明提供一種雙面分離膜，所述雙面分離膜包括載體層和分別位于該載體層兩側的控制層，并且所述控制層上膜孔的平均孔徑小于所述載體層上膜孔的平均孔徑。

優選地，位于所述載體層兩側的所述控制層的膜孔的孔徑分布和平均孔徑相同。

優選地，所述載體層與至少一側的所述控制層之間設置有過渡層，該過渡層上膜孔的平均孔徑介于所述載體層上膜孔的平均孔徑和同側的所述控制層上膜孔的平均孔徑之間。

優選地，所述載體層與位于兩側的所述控制層之間均設置有所述過渡層。

優選地，所述過渡層為多層膜結構，該多層膜結構至少包括依次布置的三層膜層，其中該三層膜層的中間膜層的膜孔的平均孔徑分別大于兩側膜層的膜孔的平均孔徑。

優選地，位于所述中間膜層兩側的所述兩側膜層的膜孔的孔徑分布和平均孔徑相同。

優選地，所述多層膜結構還包括位于所述三層膜層和所述載體層之間的過渡膜層，該過渡膜層的膜孔的平均孔徑大于相鄰的所述兩側膜層的平均孔徑。

優選地，所述控制層的膜孔的平均孔徑為1nm-50μm。

優選地，所述載體層的厚度大于所述控制層的厚度。

優選地，所述分離膜為管狀膜或板狀膜。

優選地，所述分離膜為多通道型管狀膜。

通過上述技術方案中的雙面控制膜結構，本發明巧妙地同時提升了雙面分離膜的分離精度和適用范圍。其中，通過在載體層的兩側均設置控制層的方式，一方面，能夠使得待分離物受到雙重過濾，即使由于加工問題造成一側的控制層的個別膜孔的孔徑偏大而使雜質混入，本發明也能夠將其在另一側控制層處濾除，從而提高了分離膜的分離精度，使得分離膜能夠應對更多的物質，選擇性更高。并且由于經過兩次分離過程，能夠提高分離后的顆粒分布的均勻性；另一方面，由于載體層兩側設置的控制層的平均孔徑小于載體層，能夠使得本發明提供的雙面分離膜分別實現了從兩側的分離的作用，而無論從哪側進入雙面分離膜的物質顆粒均能夠順利通過載體層，從而不會堵塞載體層的膜孔，以完成雙面分離膜的雙向過濾，繼而提高了本發明提供的雙面分離膜的適用范圍。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是本發明第一實施方式提供的雙面分離膜的結構示意圖；

圖2是圖1中A部的局部結構放大示意圖；

圖3本發明第二實施方式提供的分離膜的結構示意圖。

附圖標記說明

1?????????控制層????????2??過渡層