[發明專利]一種疏松納濾膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010277580.4
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111450715B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 張旋;羅亞雄;杜希;柯巖;左小新;張玉高
• 申請（專利權）人: 廣東溢達紡織有限公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/42;B01D71/34;B01D71/02;B01D67/00;B01D61/02;C02F1/44;C02F101/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張麗麗;韓蕾

本發明提供了一種疏松納濾膜及其制備方法和應用。該制備方法包括：將無機金屬鹽與有機溶劑混合，添加聚合物，在25℃?75℃下磁力攪拌24h，靜置過夜脫泡，得到鑄膜液；通過刮膜使鑄膜液形成均勻的鑄膜液涂層；將鑄膜液涂層浸沒于單寧酸水溶液中，得到基膜；去除基膜表面的殘余溶液，使均苯三甲酰氯的有機溶液與基膜的上表面接觸，得到疏松納濾膜。通過上述制備方法得到的疏松納濾膜對無機鹽有較好滲透性、對有機染料具有較高截留率，性能穩定。

技術領域

本發明涉及一種過濾膜的制備方法，尤其涉及一種疏松納濾膜的制備方法，屬于膜分離技術領域。

背景技術

隨著經濟發展與人們生活水平的提升，五顏六色的商品無處不在地豐富著人們的生活。染料作為著色劑廣泛應用于紡織、印染、皮革和食品等行業。以印染紡織生產過程為例，為了提高織物上染率，會大量使用元明粉(主要成分硫酸鈉)以及氯化鈉等無機鹽作為促染劑，不可避免的帶來了含鹽有機廢水的大量產生。含鹽廢水的直排會帶來水體的嚴重污染，并造成極大程度的資源浪費；此外，廢水中無機鹽的存在也降低了生化過程處理的效率，并對生化過程中的活性污泥的沉降十分不利。因此，開發印染廢水資源化處理與回用的新技術，分別實現印染廢水中有機組分分離與無機鹽水的深度回用，這對印染行業清潔生產、節能減排等方面均有著重要的意義。

膜分離技術憑借其分離效果佳、過程清潔、運行簡易、不產生二次污染等優勢受到人們的青睞。納濾是一種介于超濾與反滲透之間的新型膜技術，憑借其分離精度高、能耗相對低等優勢得到廣泛的發展。在大多數情況下，納濾膜對印染廢水中的有機組分與無機鹽都表現出很高的截留率，因此多用于印染廢水的深度處理。然而，在一些特殊的應用中，如洗衣廢水、染色殘液回用，納濾出水必須要克服待處理料液溶質本身的滲透壓，因此，納濾膜在洗衣廢水回用、染料脫鹽與純化這類含鹽料液進行處理時，往往表現出極低的處理效率。

為了解決如上問題，疏松納濾相關研究近年來正如火如荼的進行著。疏松納濾是孔徑介于超濾與納濾之間的膜分離技術，在保證對有機染料的高截留的基礎上，可讓大部分無機鹽透過膜，從而達到對印染廢水中有機染料/鹽水的高效分離，具備很高的經濟價值與研究意義。綜上所述，設計并制備高性能疏松納濾膜更是如上過程高效運行的關鍵。

但是，疏松納濾膜普遍存在制備步驟復雜、耗時較長、膜性能穩定性不佳的問題。這在一定程度上制約了疏松納濾膜的處理效率，不利于疏松納濾膜的規模化制備及其實際應用。比如，申請號為201610887446.X的中國專利申請，公開了一種將超濾膜基體浸沒在單寧酸與Fe³⁺溶液中，最終得到單寧酸與Fe³⁺共涂覆的復合納濾膜。此方法制膜過程周期較長(幾個小時)且膜對染料的截留率并不高。申請號為201810535831.7的中國專利申請，公開了一種將基膜浸入到單寧酸水溶液中，加入金屬鈦鹽后，在基膜上原位生成單寧酸-鈦交聯功能表層的復合納濾膜，制備的復合納濾膜水通量較低且也存在制備耗時較長的問題。

因此，開發一種制備方法簡單、過程溫和、耗時短、通量高的疏松納濾膜對提升納濾在含鹽廢水資源化利用至關重要。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種對無機鹽有較好滲透性、對有機染料具有較高截留率，性能穩定的疏松納濾膜。

本發明的另一目的在于提供上述疏松納濾膜的制備方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種疏松納濾膜的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

將無機金屬鹽與有機溶劑混合，添加聚合物，在25℃-75℃、100rpm-500rpm下磁力攪拌24h，靜置12h脫泡，得到鑄膜液；其中，鑄膜液中聚合物的質量分數12wt.％-22wt.％，無機金屬鹽的質量分數0.1wt.％-5wt.％；

通過刮膜使鑄膜液形成均勻的鑄膜液涂層；

將鑄膜液涂層浸沒于單寧酸水溶液中0.3min-20min(優選10min)，得到基膜；