[發明專利]納濾復合膜

有效

• 申請號: 202010738630.4
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN112007514B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 鄭淑蕙;邱楷偉
• 申請（專利權）人: 新長豐實業股份有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/12;B01D71/48;B01D71/56;B01D71/68
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;何晶

本發明提供一種納濾復合膜，其包含：一支撐層，該支撐層的材料包含聚對苯二甲酸乙二醇酯；一多孔聚合層，形成于該支撐層上，該多孔聚合層的材料包含聚砜及如下所示的雙性高分子：其中，n1、n2、n3、x及y皆為大于0的整數且使得該雙性高分子的分子量介于90,000與200,000之間，且該多孔聚合層中的聚砜與雙性高分子的重量比值介于2與20之間；及一界面聚合層，形成于該多孔聚合層上，該界面聚合層的材料包含利用哌嗪與均苯三甲酰氯經聚合反應所得的聚酰胺。本發明的納濾復合膜能提高二價離子的脫鹽率、并能分離料液中特定分子量的物質。

技術領域

本發明涉及納濾復合膜，特別是關于具有多層高分子結構的納濾復合膜。

背景技術

膜分離技術具有可在常溫下操作、能耗少及污染性低等優點，故其廣泛應用于食品、醫療、民生用水水質軟化、及工業廢水處理等領域。然而，近年來業界對于納濾復合膜性能的要求逐漸提高，其除了需具備精準的分子量切割，亦要求通量大及離子選擇率高。然而，目前市面上的納濾復合膜大多無法兼具上述優點，且市售的納濾復合膜的通量大多數低于40公升/每平方公尺/每小時。

一般常見的納濾復合膜依據過濾順序由外向內依序包含界面聚合層、孔洞層及支撐層，納濾復合膜利用表面的界面聚合層達到分離效果，而孔洞層與界面聚合層的交聯度、孔洞層的分布密度及界面聚合層的厚度皆會影響納濾復合膜的分離效果。膜科學雜志(Journal of Membrane Science)2008年第309號第209至221頁的論文使用聚乙二醇當作降低涂膜料液相轉換時的表面張力，使溶劑析出而形成孔洞；中國發明專利公開案第107754618號使用非離子型界面活性劑；膜科學雜志2009年第335號第133至139頁的論文使用陽離子型界面活性劑，但上述納濾復合膜的二價離子的脫鹽率皆低于96％。

因此，為符合日益對納濾復合膜的過濾功能的高要求，極需開發一種提高二價離子脫鹽率，且同時具備高于大多數市售產品的通量并維持一定程度的一價離子脫鹽率的納濾復合膜，以提升納濾復合膜的使用效率。

發明內容

有鑒于現今納濾復合膜的二價離子脫鹽率不高，本發明提供一種納濾復合膜，其具有高的二價離子脫鹽率。

為達成前述目的，本發明提供一種納濾復合膜，其包含：一支撐層，該支撐層的材料包含一聚酯；一多孔聚合層，形成于該支撐層上，該多孔聚合層的材料包含一聚砜及如下所示的一雙性高分子，

其中，n1、n2、n3、x及y皆為大于0的整數且使得該雙性高分子的分子量介于90,000與200,000之間，且該多孔聚合層中的該聚砜與該雙性高分子的重量比值大于或等于2且小于或等于20；及一界面聚合層，形成于該多孔聚合層上，該界面聚合層的材料包含聚酰胺。

本發明的納濾復合膜由于多孔聚合層中的聚砜與雙性高分子的重量比值介于2與20之間，所以納濾復合膜具有高的二價離子脫鹽率。

依據本發明，當多孔聚合層中的聚砜與雙性高分子的重量比值介于2與10之間，可使得納濾復合膜的二價離子的脫鹽率高于99％，幾乎使所分離料液中的二價離子完全去除，適合應用于硬水軟化。

依據本發明，所使用的雙性高分子為具有親水性重復單元及親油性重復單元的聚合物。本發明所使用的雙性高分子中，親水性重復單元及親油性重復單元如下所示：

其中，n2及n3皆為大于0的整數。

依據本發明，雙性高分子由于同時具備親水性重復單元及親油性重復單元，故可降低涂膜料液的表面張力，在相轉換時產生微相分離，使微相區穩定，容易使溶劑置換而使得聚砜析出，形成高分子孔洞層，且孔洞分布均一。