[發明專利]一種荷正電復合納濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201711137899.1
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN109794166B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 王蒙;雷冰;王冰菲;方佩暉
• 申請（專利權）人: 歐美新材料（浙江）有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/12;B01D71/60
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本發明公開了一種荷正電復合納濾膜，該復合納濾膜以改性間位芳綸中空纖維膜為基膜，在基膜表面上采用荷正電聚電解質、多元胺與多元酰氯通過界面聚合反應形成超薄的聚酰胺層，并提供了一種制備該復合納濾膜的方法。采用本發明的技術方案，所制得的復合納濾膜在0.3MPa下的純水通量≥24L/(m²·h)，對2g/L的二價陽離子鹽溶液的鹽脫鹽率≥90％，且所需成本較低，易于工業化；此外，所采用的制備方法簡單，易于操作，反應條件溫和，性能穩定，具有較大的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及高分子納濾膜技術領域，特別涉及一種荷正電復合納濾膜及其制備方法。

背景技術

納濾(NF)是一種介于超濾(UF)和反滲透(RO)之間的一種膜分離技術。納濾膜對于高價、二價鹽和小分子有機物有較好的分離性能，還具有操作壓力低，純水通量大，成本更低等優點，在水軟化、脫鹽、廢水處理等領域具有廣泛的應用前景。而目前納濾膜的制備方法主要有相轉化法、浸涂法、表面接枝聚合法和界面聚合法，其中界面聚合法是在超濾基膜上通過界面聚合的方法制備出納濾功能分離層的制備技術。由于該方法操作簡單、優點明顯，因此該制備技術目前已經被大規模的應用在商業化納濾膜的制備中。

目前商品納濾膜多為負電荷納濾膜。負電荷納濾膜對正價金屬離子的截留效應主要依靠靜電位阻效應，因此為了得到對二價級以上價態的金屬離子去除率較高的納濾膜，必須將膜的孔徑制備的更小，但這將導致膜的操作壓力增加，進而導致膜分離過程的成本增加。為解決這一問題，人們研究正電荷納濾膜，因為正電荷納濾膜具有親水性強及對正電荷離子排斥作用力強等優點；由于其具有較高的親水性能，因此正電荷納濾膜具有較高的水通量。

專利CN105013333A公開了一種正電荷復合納濾膜及其制備方法，其在聚丙烯或聚丙烯腈的無紡布上復合一層基膜后，再復合一層正電荷分離層，制備得到復合納濾膜，該納濾膜在0.8MPa操作壓力下，水通量為16～20L/(m²·h)，其水通量較低，制備方法也較為復雜。

現有的荷正電復合納濾膜，其通量和脫鹽率較低，或制備方法較為復雜，且還未曾見有采用芳綸中空纖維膜為基膜來制備的荷正電納濾膜。芳綸中空纖維作為一種合成高分子材料，具有酰胺基團，親水性好，還具有優良的機械性能、熱穩定性和耐腐蝕性能，且成本較低，更易于工業化生產。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種荷正電復合納濾膜，所述荷正電復合納濾膜包括基膜和分離層，所述荷正電復合納濾膜在0.3MPa下的純水通量≥24L/(m²·h)，該純水通量還可達到30L/(m²·h)以上。其中，所述分離層復合在基膜上，即在基膜表面上進行反應得到分離層。

作為一種實施方式，所述荷正電復合納濾膜在0.3MPa下，對2g/L二價陽離子鹽溶液中二價陽離子鹽的脫鹽率≥90％。作為另一種實施方式，所述荷正電復合納濾膜在0.3MPa下，對2g/L二價陽離子鹽溶液中二價陽離子鹽的脫鹽率可達到95％。

作為一種實施方式，本發明所制備的荷正電復合納濾膜在0.3MPa下的純水通量可達到37L/(m²·h)，且對2g/L二價陽離子鹽溶液中二價陽離子鹽的脫鹽率仍可達到90％。作為另一種實施方式，該荷正電復合納濾膜0.3MPa下對二價陽離子鹽的脫鹽率可達到95％，且其純水通量仍可達到24L/(m²·h)以上。

作為一種實施方式，所述二價陽離子鹽可為鎂鹽或鈣鹽，如硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂、氯化鈣、硝酸鈣等鹽。