[發(fā)明專利]一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910057590.4
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109647226B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭娜;周龍坤;王懷林;關(guān)曉琳;時良晶;林玉聰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇凱米膜科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/06
• 分類號: B01D71/06;B01D69/12;B01D69/04;B01D67/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 崔立青

1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)分別制備支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液的制備方法均為：

以高分子聚合物為基材，將高分子聚合物和溶劑在50-90℃以100-1000rpm的攪拌速度保溫攪拌12-48h，冷卻至室溫后加入添加組分，繼續(xù)攪拌12-24h后制得；

(2)將支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別靜置脫泡12-48h，然后在管式膜刮膜機(jī)上進(jìn)行涂膜，涂膜過程中，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別通過同一刮膜頭上的不同通道擠出，在30-70℃以0.5-15m/min的卷管速度在無紡布卷制管上涂覆，形成預(yù)轉(zhuǎn)相膜；

(3)將預(yù)轉(zhuǎn)相膜在經(jīng)過10-60s的預(yù)蒸發(fā)后，浸入凝固浴中，完成相轉(zhuǎn)化成膜過程，形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜；

該有機(jī)管式膜包括無紡布卷制管、由支撐層鑄膜液形成的在無紡布卷制管上的高分子材料支撐層、以及由功能層鑄膜液形成的在高分子材料支撐層上的高分子材料功能層；

刮膜頭沿一軸線延伸，具有進(jìn)口端和出口端；刮膜頭包括內(nèi)管和外套在內(nèi)管上的外管，內(nèi)管的兩端分別形成為內(nèi)管輸入端和內(nèi)管輸出端，外管的兩端分別形成為外管輸入端和外管輸出端；內(nèi)管輸入端與外管輸入端均朝向刮膜頭的進(jìn)口端，內(nèi)管輸出端與外管輸出端均朝向刮膜頭的出口端；內(nèi)管與外管之間形成第一容腔，內(nèi)管的內(nèi)腔形成為第二容腔，該第二容腔與第一容腔不連通；

在刮膜頭上設(shè)置有2-4個第一鑄膜液出口和2-4個第二鑄膜液出口；

該第一鑄膜液出口沿徑向向外延伸，第一鑄膜液出口連通第一容腔和刮膜頭的外部；

該第二鑄膜液出口沿徑向向外延伸，第二鑄膜液出口連通第二容腔和刮膜頭的外部；

支撐層鑄膜液由第一容腔經(jīng)第一鑄膜液出口向外擠出，功能層鑄膜液由第二容腔經(jīng)第二鑄膜液出口向外擠出；第二鑄膜液出口較第一鑄膜液出口更靠近刮膜頭的出口端的端面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，

支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度為0.5-10ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度為0.5-5ml/min，有機(jī)管式膜中的高分子材料支撐層的厚度為30-100μm，高分子材料功能層的厚度為2-30μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟，

在步驟(3)完成后，將有機(jī)管式膜在水中浸泡48小時后，放入到甘油水溶液中浸泡后干燥保存?zhèn)溆茫视退芤褐懈视偷捏w積百分?jǐn)?shù)為20-40％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，支撐層鑄膜液中基材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30％，添加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-20％，溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68-80％；功能層鑄膜液中基材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-35％，添加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-20％，溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60-75％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，高分子聚合物為

聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纖維素、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、或聚酰亞胺中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亞砜中的至少一種；

步驟(1)中，添加組分為聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、乙醇、二甘醇、聚乙二醇、四氫呋喃、氯化鋰、二氧化鈦或三氧化二鋁中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，凝固浴為去離子水、蒸餾水、純化水、醇溶液或醇的水溶液中的任一種；凝固浴的溫度為20-70℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，內(nèi)管和外管均為圓管，無紡布支撐管的內(nèi)徑與刮膜頭的外管的外徑之間的比例為1：0.9～0.95。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，外管輸出端設(shè)置有縮頸段，該縮頸段位于第一鑄膜液出口與外管輸出端的端面之間，該縮頸段由外管的管壁沿朝向外管輸出端的端面方向向內(nèi)傾斜而形成。