[發明專利]一種超凈水過濾膜的制備方法

有效

• 申請號: 201710681727.4
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107261867B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 楊紅軍;張騫;徐衛林;肖杏芳;莊燕;翁雅雪
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B01D71/42
• 分類號: B01D71/42;B01D71/54;B01D71/48;B01D69/08;B01D67/00;C02F1/28;C02F1/44
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明涉及一種超凈水過濾膜的制備方法，屬于環境工程領域。本發明的制備方法在溶解于有機溶劑的高分子材料溶液加入一定比例的活性炭顆粒，采用定向凍結技術控制冰晶生長方向，形成規整的結構。凍結后的水相高分子材料溶液在真空低溫環境下冷凍干燥形成中空纖維陣列結構，提高了過濾效率。本發明中有機溶劑選擇高冰點的有機溶劑，大大縮短凍結時間，避免能源的損耗，且本發明的制備方法工藝簡單，成本低廉；本發明方法結合活性炭的吸附性能制備的超凈水過濾膜具有均勻的孔徑，可廣泛應用于化工、石油、輕工、日化等領域。

技術領域

本發明涉及一種超凈水過濾膜的制備方法，屬于環境工程領域。

背景技術

活性炭是一種黑色多孔固體炭質，由煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經炭、活化生產。普通活性炭的比表面積在500～1700m²/g具有很強的吸附性能，廣泛應用與水質凈化領域，可以有效的吸附水中余氯、臭味、異色、農藥等化學藥劑；精密的活性炭濾芯，可有效去除水中的細菌、毒素、重金屬等。

目前，關于活性炭在凈水方面的研究引起廣大國內外科研工作的關注。如專利一種可成型的抗菌發泡活性炭凈水濾芯及制備方法，該發明將甲酚醛樹脂、固化劑、陰離子表面活性劑、抗菌劑及發泡劑按一定比例共混，最終得到抗菌發泡活性炭凈水濾芯，該濾芯相互連通開孔多孔結構的高了凈水效果。但該專利生產工藝中添加大量的化學試劑，一旦使用丟棄后會對環境造成永久性傷害，且過程較為復雜，因此造成了生產成本的增加。

2015年07月10日公開的中國專利：一種活性炭凈水器濾芯，它包括卡套和活性炭棒芯；卡套本體上不加工有通孔，在其下部加工安裝活性炭棒芯的容納槽；為了增強其結構強度，在活性炭棒內外側均設置無紡布層。水流從活性炭棒芯外側進入，經過過濾后水流從通孔中流出，得到了有效的凈化。該專利發明的活性炭凈水器濾芯裝置復雜，不利于實際生活的使用，同時由于活性炭有限的吸附壽命，一旦丟棄會對資源產生很大的浪費。

中國發明專利：負離子燒結活性炭凈水濾芯及其制備方法，該發明方法通過將活性炭粉、負離子復合粉、聚乙烯、硅酸鈉按照一定比例共混，隨后將壓制成型坯體燒結得到凈水濾芯。該凈水濾芯由于引入了負離子復合粉，使得引用水磁化，無任何礦物質和其他溶出物，提高凈水效率。但該濾芯的制備過程使用大量的化學試劑，并進行燒結處理，浪費能源的同時燒結過程中會削弱活性炭本身的吸附性，降低了活性炭凈水能力。

發明內容

針對上述存在問題，本發明的目的在于提供一種水相高分子材料中空纖維陣列材料的制備方法，為實現上述目的，本發明的技術方案：

一種超凈水過濾膜的制備方法，所述的制備方法按以下步驟進行：

a.高分子材料/活性炭溶液的制備

將高分子材料加入到二甲亞砜或1，4-二氧六環中，經過攪拌直至完全溶解，向溶液加入活性炭并攪拌1～4h后置于真空度為0.05～0.1MPa的環境中2～5h，去除溶液中的氣泡，即得到高分子材料/活性炭溶液。

其中，所述的高分子材料為聚氨酯或聚丙烯腈或聚乳酸中的一種。

所述的活性炭的規格為800～900目。

所述的活性炭與高分子材料的質量比為1：1～2：1。

所述的高分子材料/活性炭溶液的質量分數為4～6％。

b.高分子材料/活性炭坯體的制備

將模具置放在金屬導體上方，金屬導體浸泡在液氮中，再將經a步驟制備的高分子材料/活性炭溶液倒入模具中，在模具中形成高度為5～10mm的溶液層，

在液氮低溫的作用下，模具內的高分子材料/活性炭溶液沿模具垂直方向由下至上緩慢固化形成以有機溶劑晶體為芯，高分子材料和活性炭為皮的柱狀體單元，且相鄰單元體之間共壁面的高分子材料/活性炭坯體的坯體，將坯體從模具取出，備用。