[發明專利]一種用于過濾膜的支撐層材料及其制造方法及過濾膜

有效

• 申請號: 201410165279.9
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN104147939A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 王習文;龍金;張曉婷;井澄妍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01D69/10
• 分類號: B01D69/10;B01D67/00;B01D71/48
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 曹津燕;李渤

技術領域

本發明屬于過濾膜技術領域，具體涉及一種用于過濾膜的支撐層材料及其制造方法。

背景技術

過濾膜是一種具有特殊選擇性分離功能的無機或高分子材料，它能把流體分隔成兩個不相通的部分，使其中的一種或幾種物質透過，而將其他物質分離出來。膜技術是環境保護和環境治理的首選技術，其在食品工業中也發揮著重要的作用。膜的孔徑一般為微米級，依據膜孔徑(或稱為截留分子量)的不同，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。根據材料的不同，可將膜分為無機膜和有機膜，無機膜主要為陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。有機膜主要由高分子材料制成，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等。過濾膜的工業應用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一，其主要應用于分離、濃縮、純化生物制品、醫藥制品以及食品工業中；另外也用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置；此外，在我國已成功利用超濾膜完成了中草藥的濃縮提純。

通常有機膜的機械強度較差，為滿足使用要求，必須使用多孔支撐層來增強機械強度。現有高分子過濾膜的支撐層材料主要為熱粘合聚酯纖維無紡布，熱粘合聚酯纖維無紡布一般選用普通的滌綸短纖和低熔點聚酯粘結纖維，經配料、混合、開松后由梳理機梳理成纖網，纖網進入軋輥，在一定的溫度、壓力和時間下進行熱軋，纖維表面熔融而相互粘合成熱粘合聚酯纖維的熱軋無紡布。這種熱粘合聚酯纖維無紡布已廣泛應用于電機、電器、電纜中作為包扎絕緣材料，或與聚酯薄膜復合成柔軟復合材料用于電機的槽間絕緣及變壓器的層間絕緣材料，獲得了很好的效果；其作為過濾膜的支撐層，具有不含任何粘合劑和雜質、孔隙率及強度高、耐溶劑、熱穩定性好等特點，但其存在孔徑分布范圍較大，在向其表層涂超濾膜時會出現漏膜或者在超濾膜上會形成一些大的漏孔，并且這種熱粘合聚酯纖維無紡布還存在表面光潔性差及厚度不均勻等缺點。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種用于過濾膜的支撐層材料，該支撐層材料的孔徑分布范圍較小，具有較好的表面光潔性、致密性及整體均勻性，且抗張力強。

本發明的另一目的在于提供一種用于過濾膜的支撐層材料的制造方法。

本發明的又一目的在于提供一種過濾膜。

為達到上述目的，本發明提供一種用于過濾膜的支撐層材料，所述支撐層材料的定量為40-80g/m²，優選74-76g/m²，厚度為50-130μm，優選90-130μm，平均孔徑為9-35μm，定量不均勻率≤3％，孔隙率≥80％，優選81-84％。

如上所述的支撐層材料，其中，所述支撐層材料包含聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維和雙熔點聚對苯二甲酸乙二醇酯復合纖維，并進一步包含原纖化纖維或納米纖維素纖維；

優選地，所述雙熔點聚對苯二甲酸乙二醇酯復合纖維的低熔點組分的熔點為110℃，高熔點組分的熔點為260℃；

優選地，所述過濾膜為反滲透膜。

如上所述的支撐層材料，其中，所述支撐層材料為單層或三層復合結構；

優選地，所述支撐層材料為單層結構，采用濕法造紙單層成形技術抄造；

優選地，所述支撐層材料為三層復合結構，采用濕法造紙三層成形技術抄造。

如上所述的支撐層材料，其中，所述支撐層材料為單層結構，所述支撐層材料包含10-80wt％的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、5-60wt％的雙熔點聚對苯二甲酸乙二醇酯復合纖維及5-35wt％的原纖化纖維或納米纖維素纖維；

優選地，所述支撐層材料包含50-70wt％的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、15wt％的雙熔點聚對苯二甲酸乙二醇酯復合纖維及15-35wt％的原纖化纖維或納米纖維素纖維；

優選地，所述支撐層材料包含50wt％的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維、15wt％的雙熔點聚對苯二甲酸乙二醇酯復合纖維及35wt％的原纖化纖維或納米纖維素纖維；

優選地，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的纖度為0.1-0.3dtex，長度為3-6mm，優選3mm；

優選地，所述支撐層材料包含50wt％的纖度為0.3dtex，長度為3mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維。

如上所述的支撐層材料，其中，所述支撐層材料為三層復合結構，三層的重量比為1：1：1；