[發明專利]一種海水淡化膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110883485.3
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113338052A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳幸;劉玉;龍競;趙亮;曾浩浩;石楚道;何亮
• 申請（專利權）人: 湖南沁森高科新材料有限公司
• 主分類號: D06N3/18
• 分類號: D06N3/18;D06N3/12;D06N3/00;B01D69/12;B01D71/56;C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本發明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種海水淡化膜及其制備方法。所述海水淡化膜包括：無紡布；復合在所述無紡布上的聚砜層；復合在所述聚砜層上的聚酰胺層；所述聚砜層由聚砜鑄膜液經涂布后成膜得到；所述聚砜鑄膜液包括以下重量份的組分：聚砜樹脂12~20份；芳香族聚酰胺纖維0.2~3份；第一溶劑60~85份；助溶劑1~5份；造孔劑1~8份。本發明通過將芳香族聚酰胺纖維引入聚砜層中，同時降低聚砜濃度，并添加造孔劑，賦予海水淡化膜高通量和高脫鹽率，且高溫下不易卷曲，有促于延長海水淡化膜的使用壽命，并且，本發明提供的海水淡化膜可以長時間在高溫高壓下運行，水通量和脫鹽率均較高，耐酸堿性能好。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種海水淡化膜及其制備方法。

背景技術

隨著地球水資源的減少，海水淡化成為獲取淡水資源的一個重要途徑。常用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法，其中反滲透膜法及蒸餾法為主流技術。蒸餾法能耗較高，逐漸被市場淘汰；反滲透膜法具有能耗低、出水質量高、設備投資少，建設周期短，占地面積小，運行成本低等優點，且隨著反滲透膜技術的不斷進步，其越來越受到人們的重視，市場占有率在迅猛提高，而海水淡化膜是決定海水淡化效果的核心技術。

海水淡化膜通常由三層結構組成，從下到上依次為無紡布，聚砜層和聚酰胺層。由于海水淡化膜長時間在高溫高壓下使用，聚砜底膜的聚砜層與無紡布粘附性差，聚砜濃度較高時聚砜膜在高溫高壓下使用卷曲嚴重，導致膜結構發生變化，進而影響海水淡化膜性能和使用壽命。目前，與低壓反滲透膜相比，商業化海水淡化膜為了保證其使用壽命，其聚砜層通常具有更高的聚砜濃度，且不添加造孔劑，這就導致海水淡化膜通量較低。

申請號為CN201810435067.6的中國專利提供了一種芳綸超濾膜及其制備方法，直接用芳綸配制成鑄膜液制備膜絲，再將膜絲漂洗后得到芳綸超濾膜，利用芳綸的高強度特性，提升了膜絲的拉伸和抗壓強度，其與本發明的超濾膜片體系不同，芳綸的作用也存在較大的差異。

現有的海水淡化膜為了提高通量，通常在水相溶液和油相溶液中加入各種添加劑，但對提高通量極其有限，且還會導致脫鹽率下降，且不能解決海水淡化膜在高壓下使用時存在聚砜層與無紡布粘附性差，長時間運行后系統升溫導致膜卷曲嚴重，膜結構發生變化，進而影響海水淡化膜的分離性能和使用壽命。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種海水淡化膜及其制備方法，本發明提供的海水淡化膜可以長時間在高溫高壓下運行。

本發明提供了一種海水淡化膜，包括：

無紡布；

復合在所述無紡布上的聚砜層；

復合在所述聚砜層上的聚酰胺層；

所述聚砜層由聚砜鑄膜液經涂布后成膜得到；

所述聚砜鑄膜液包括以下重量份的組分：

聚砜樹脂 12~20份；

芳香族聚酰胺纖維 0.2~3份；

第一溶劑 60~85份；

助溶劑 1~5份；

造孔劑 1~8份。

優選的，所述芳香族聚酰胺纖維包括聚對苯二甲酰對苯二胺纖維、聚間苯二甲酰間苯二胺纖維、聚對苯甲酰胺纖維和聚苯砜對苯二甲酰胺纖維中的一種或幾種；

所述芳香族聚酰胺纖維的重均分子量為5000~100000。

優選的，所述第一溶劑包括NMP、DMF、DMAC和DMSO中的一種或幾種；

所述助溶劑包括LiCl、CaCl₂和吡啶中的一種或幾種；