[發明專利]一種雙層耐堿分離膜支撐材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710097393.6
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106582313B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李杰;于斌;郭玉海;申景山;何忠;孫輝;周思遠
• 申請（專利權）人: 廣東寶泓新材料股份有限公司;浙江理工大學
• 主分類號: B01D69/10
• 分類號: B01D69/10;D06M15/227;D06M101/20
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

本發明公開了一種具有耐堿性能的分離膜支撐材料及其制備方法，包括涂覆層和支撐層，經水刺和熱軋壓延制備而成。涂覆層以細徑聚丙烯纖維和熱熔纖維為原料，支撐層以粗徑聚丙烯纖維再配以一定量熱熔纖維為原料，經打漿、配漿等工藝步驟，由不同供漿系統分別輸送至雙層成型濕法設備抄造成網，后經水刺、熱軋壓延成型。本發明通過采用上述技術，解決了雙層分離膜支撐體耐堿性差、易分層、強力低、柔韌性差等問題，在較低的熱軋壓力和溫度下，制備耐堿性能優異、層間結合力良好、力學性能優異、形態結構穩定和剛柔適度的雙層分離膜支撐材料。

技術領域

本發明屬于液體分離與過濾用材料制造技術領域，具體地說，涉及一種雙層耐堿分離膜支撐材料及其制備方法。

背景技術

膜技術作為新型分離技術已廣泛應用于氣體分離、物料分離和水處理，其中水處理領域對膜產品的需求量最大、應用最廣。微濾膜、超濾膜應用于凈水場的水處理，反滲透膜主要用于海水的淡水化處理。另外，反滲透膜、納濾膜被用于進行半導體制造用水、熱水器用水、醫療用水和試驗用純水等的處理。同時在地下廢水處理中，利用微濾膜、超濾膜來進行膜分離潔性污泥。

單純的膜結構很脆弱，無法承受較高的操作壓力，目前市場上銷售的平板超濾膜以及反滲透膜絕大多數都是以無紡布作為支撐體的。一般具有分離功能的膜和支撐體通過下述方法來一體化，即在無紡布、織布等的支撐體上流延并固化一層具有分離功能的膜。另外，對于反滲透膜而言，先在無紡布、織布等的支撐體上流延高分子聚合物的溶液以形成底膜，然后在該底膜上形成分離膜，通過這樣的方法等來一體化。

在一些特殊廢水的處理中，膜的耐用性也是一個值得思考的問題，如在印染廢水、紡織工業廢水、半纖維素堿液回收等中所使用膜工藝需要對膜材料、膜支撐體以及膜元件的耐堿性要求非常高。中國專利CN102626593A公開了一種耐酸堿、抗污染超濾膜片的配方及其制備方法，但是此專利中并未提及其無紡布支撐體的耐酸堿性能。中國專利CN103585893A也公開了一種耐堿液體過濾膜支撐體的制造方法，將聚酯主體纖維和低熔點聚酯粘合劑纖維分散在水中，加入水性聚丙烯酸酯乳液作為施膠劑，抄造成片材，熱壓成型，得到耐堿液體過濾膜支撐體。但這種方法仍然以聚酯纖維為主體，在常溫下耐堿性能比較穩定，但在較高的溫度下，堿液會滲透到聚酯纖維內部，導致膜支撐體堿性水解，同時通過施膠的方法一是會影響膜支撐體的通透性能，同時膠水的施膠又會對環境產生二次污染。

絕大多數的液體分離膜的支撐體采用聚酯濕法非織造材料，雖然聚酯纖維有較好的耐化學試劑穩定性，但是其只能耐弱酸與弱堿。在常溫下，濃堿或高溫、稀堿條件下均對其有破壞作用。因此聚濕法支撐體在過濾堿性廢水時有較大局限性。聚丙烯纖維是一類耐化學腐蝕性極優，可替代聚酯纖維，成為強堿性廢水過濾膜支撐體的材料。但是聚丙烯纖維制備的膜支撐體仍存易卷曲、強度差，形態穩定不好等不足；同時對濕法無紡布原材進行熱壓處理時，由于熱粘合劑纖維受熱收縮的特性，極易造成無紡布向內收縮，致使成品的勻度、薄厚均一性以及縱橫拉伸強度比受到影響，對后期涂膜產生不良后果。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種雙層耐堿分離膜支撐材料及其制備方法，解決分離膜支撐體在耐堿性差、易分層、強力低、柔韌性差等問題，在無需較高的溫度和熱軋壓力下，提供制備耐堿性能良好、力學性能優異、形態結構穩定的剛柔適度的分離膜支撐材料。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種雙層耐堿分離膜支撐材料，包括涂覆層和支撐層，所述涂覆層由重量百分含量為60％-80％的細徑聚丙烯纖維配以20％-40％的熱熔纖維構成，其定量為20g/m²-40g/m²；所述支撐層由重量百分含量為70％-90％粗徑聚丙烯纖維配以10％-30％的熱熔纖維構成、其定量為40g/m²-80g/m²。

進一步，所述涂覆層由重量百分含量為65％-80％的細徑聚丙烯纖維配以20％-35％的熱熔纖維構成。