[發明專利]一種新型耐堿復合納濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201611158932.4
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106731884A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳亦力;張慶磊;李鎖定;彭文娟;王欣彤;汪洋;卞玲玲
• 申請（專利權）人: 北京碧水源膜科技有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/00;B01D71/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬材料技術領域，具體涉及一種新型耐堿復合納濾膜及其制備方法。

技術背景

20世紀初，膜技術成為一種新型的分離技術。目前在水處理和凈水產業生產過程中的需求日益迫切。膜分離技術具有分離環保、節能、易于控制和操作的特性，已經成為重要的分離提純手段之一。復合膜的研制是一種膜制造的改性方法，同時也是當今使用最多且最為有效的制膜方法。制造復合膜常用的方法有界面聚合、涂覆等方法。稀溶液涂覆法是將配制好的制膜液直接涂敷在基膜上，通過溶劑蒸發或者相轉化法制成復合膜。此方法技術成熟，制得的復合膜性能穩定，可大規模生產。

現在市面上大多數納濾膜使用PET材料的無紡布做支撐層，PET為聚酯類材料，不耐強酸、堿，所以對進水水質PH要求高，限制了其發展應用。

專利CN104524933A中提供一種新型交聯磺化聚砜/聚醚砜-磺化聚砜復合膜的制備方法。發明中選用多羥基、多胺基物質為交聯劑，通過改變加入交聯劑的種類和含量調整復合膜的截留性能。但此發明中基膜選用聚砜和聚醚砜共混鑄膜，磺化聚砜層磺化聚砜的磺化度較高，而且基膜預處理采用自然晾干24h，并無任何保孔措施，若放大到生產，效率會極低。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明提供一種新型耐堿復合納濾膜及其制備方法。

本發明采用的技術方案具體為：

一種新型耐堿復合納濾膜，包括支撐材料、中間涂層和涂覆層，其中：支撐材料的厚度在30-500μm之間，中間涂層的厚度在1-10μm之間，涂覆層厚度在100-1000nm之間，復合膜的截留分子量在800-1000Da之間。

一種新型耐堿復合納濾膜的制備方法，包括如下步驟：

采用噴涂方式，將配制好的中間層溶液均勻涂覆在支撐材料表面，并烘干形成初生膜；

然后采用稀溶液浸漬涂覆法將磺化聚砜稀溶液涂覆在初生膜表面，之后成型。

上述一種新型超耐堿復合納濾膜的制備方法中，支撐材料可以為管式、平板式，材質可為陶瓷、不銹鋼等無機材料，也可為PE、PP等有機材料。

上述一種新型超耐堿復合納濾膜的制備方法中，中間涂覆層可為左旋多巴、殼聚糖、聚乙烯醇、胺類等含有羥基、羧基或者醛基等有機物中的一種。

上述一種新型超耐堿復合納濾膜的制備方法中，涂覆層由以下組分構成；

磺化聚砜類高聚物，為磺化聚砜或磺化聚醚砜，磺化度15-100％；

樟腦磺酸類添加劑，為樟腦磺酸或含有樟腦磺酸類結構的添加劑，添加劑含量為0-20wt.％。

本發明產生的有益效果是：

本發明通過中間涂層作用，能有效增加無機、有機材料的結合力。本發明中復合膜具有如下特點：超耐堿，可承受20％的NaOH溶液清洗200h；復合膜抗清洗能力好，可進行反向沖洗；可實現有機物與離子的選擇性去除；分離精度高，能夠對分子量1000Da以上有機物回收利用；操作壓力低，通量達130LMH(60psi)。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。

實施一：

基膜制備：先配制0.05wt.％濃度PVA溶液，在25℃溫度和55％空氣相對濕度條件下，將0.05wt.％濃度PVA溶液均勻噴淋在支撐材料上烘干制得基膜。

涂膜液的配制：將19.9kg乙二醇單甲醚溶液(MC)倒入攪拌釜中，加入0.1kg磺化聚砜(磺化度25％)，在常溫下攪拌溶液充分溶解。其中，磺化聚砜的固含量為0.5wt.％，樟腦磺酸的固含量為0.5wt.％，溶劑添加量為99.0wt.％，攪拌均勻后靜止脫泡。

將涂膜室的濕度控制在40％左右，溫度控制在25℃左右，在潔凈的涂膜室內進行涂膜，涂膜膜速度為4m/min，蒸發時間為5s，采用浸漬涂敷方式，并經過一定溫度的烘箱進行烘干得到復合納濾膜。

按照常規的膜性能評價方法，在壓力為0.41MPa，料液溫度為25℃，復合納濾膜對250mg/L的硫酸鈉截留率為88.5％，對250mg/L的氯化鈉截留率為36.9％，對PEG1000(相對分子量為1000)的截留率為91.4％。

實施二：

基膜制備：首先配制0.1wt.％濃度PVA溶液，在25℃溫度和55％空氣相對濕度條件下，將0.1wt.％濃度PVA溶液均勻噴淋在支撐材料上烘干制得基膜。

涂膜液的配制：涂膜工藝同實施一