[發明專利]正電荷微孔濾膜的生產方法

在審

• 申請號: 201410241749.5
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN103990386A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 胡鶴濱;劉平
• 申請（專利權）人: 亞美濾膜（南通）有限公司
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及一種半滲透親水性微孔濾膜，特別是孔徑涵蓋在0.01?微米到10?微米之間的微孔濾膜。

背景技術

微孔濾膜是利用高分子化學材料，致孔添加劑經特殊處理后涂抹在支撐層上制作而成。在膜分離技術應用中，微孔濾膜是應用范圍最廣的一種膜品種，使用簡單、快捷、被廣泛應用于科研、食品檢測、化工、納米技術、能源和環保等眾多領域。常見微孔濾膜所用的基礎材質為可溶性工程塑料，包括聚砜、聚醚砜、聚砜/?聚醚砜混合物、尼龍6、尼龍6/6、尼龍4/6、聚偏二氟乙烯、混合纖維素等。例如硝酸纖維素微孔濾膜是使用硝酸纖維素為基材，加入適量醋酸纖維素、丙酮、正丁醇、乙醇、等制成，親水，具有無毒衛生，是一種多孔性的薄膜過濾材料，孔徑分布比較均勻穿透性的微孔，微孔率高達80%的絕對孔徑。主要用于水系溶液的過濾，故也稱水系膜。

在過濾應用上，微孔濾膜的功能是去除存在于氣體或液體中的固態雜質，例如：細菌、微生物或細微顆粒等。微孔濾膜已發展并商業量產多年，其過濾機理基本被歸劃為兩類：

第一類是利用濾膜內部孔徑大小與過濾流體內所含雜質顆粒大小的相互關系，以達到其過濾功能。簡言之，即是利用濾膜內所含的較小孔隙以阻隔較大顆粒雜質的通過，以完成過濾雜質的目的。換句話講，雜質顆粒若比濾膜孔徑大，則會被濾膜孔隙阻隔于外。反之，雜質顆粒則會穿透濾膜孔隙而無法達到預期去除的過濾效果。

第二類是利用濾膜孔隙表面的電荷與帶電量和過濾流體內所含雜質顆粒表面靜電之間的相互關系。一般而言，在中性過濾環境下，大部分過濾流體內所含雜質顆粒皆帶有微量負電荷，如果微孔濾膜孔隙表面帶有正電荷，利用電荷正負相吸原理，帶有微量負電荷的雜質顆粒即使尺寸比濾膜孔隙要小，亦會被帶有正電荷的濾膜所吸附，而不會穿透濾膜流出，直到濾膜孔隙表面正電荷被完全用盡而飽和。

近年來在制藥與微電子行業過濾精度要求愈來愈高，傳統小孔徑的中性濾膜，例如0.1?微米甚至0.03?微米的需求量亦急速上升，但是小孔徑的中性微孔濾膜在其過濾應用上有其先天缺點：例如，過濾時必須要使用較高的過濾壓差，增加操作的困難。另外，使用較小孔徑的濾膜，水流量與通量必然不高，不能滿足過濾使用者要求高流量的期望等等。基于此，發明出一種過濾水流量與通量高且仍具有高雜質截留率的濾膜，成為濾膜界的追求目標。

本申請人的專利號為201010298873.7的在先專利提出了一種正電荷微孔濾膜的制備方法，所使用的方法是在中性（即不帶電）的微孔濾膜表面，覆蓋帶正電荷的單體交聯劑、催化劑等，經高溫高分子化學反應，形成帶正電荷的微孔濾膜，也就是說把中性（不帶電）的微孔濾膜，改性成為帶正電荷的微孔濾膜。此專利存在工藝繁瑣，正電荷牢固度低的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶正電荷微孔濾膜的生產方法，以解決現有帶正電荷微孔濾膜制備方法工藝繁瑣的困擾，以及所制備的帶正電荷的微孔濾膜，存在正電荷牢固度低的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

??????一種帶正電荷微孔濾膜的生產方法，包括以下步驟：

a、將不帶電荷的中性高分子固體材料及添加劑溶解在有機溶劑中，加入致孔劑以及能形成帶正電荷高分子交聯鍵結的多官能團單體與多官能團交聯劑，均勻混合，攪拌溶解配制成鑄膜液；?

b、將步驟a配制好的鑄膜液在均相溶液形成后，使用真空泵或靜置法排除溶液中因攪拌產生的氣泡；

c、利用刮刀將鑄膜液均勻刮涂在玻璃板上，置入含有水汽的成型室，吹入水汽以形成初生濾膜，然后將成型的濾膜從玻璃板上剝離；

d、浸入純水中浸泡初生濾膜的水溶出物2小時，最后經溫度70-90℃進行高分子化學反應并且干燥后，得到帶正電荷微孔濾膜。

步驟a中，配制鑄膜液的原料的質量百分比為：

不帶電荷的中性高分子固體材料10~20%；

致孔劑0~25%，但是不包括0；

能形成帶正電荷交聯鍵結的多官能團單體0.1~20%；

多官能團交聯劑0.1~20%；

添加劑0.1~10%；

其余為有機溶劑。

所述能形成帶正電荷交聯鍵結的多官能團單體是多官能團縮水甘油醚，多官能團交聯劑是多官能團高分子胺。

優選的，所述的多官能團縮水甘油醚是1,4-丁二醇縮水甘油醚，其結構式是：

；

或者與1,4-丁二醇縮水甘油醚化學性質相似的化學物質。