[其他]耐堿超濾膜

無效

• 申請號: 88100093
• 申請日: 1988-01-08
• 公開（公告）號: CN88100093A
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發明（設計）人: 約翰·E·卡多特
• 申請（專利權）人: 費爾姆泰克公司
• 主分類號: B01D13/04
• 分類號: B01D13/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳季壯

本發明涉及用于從較高分子量物質中分離較低分子量的溶質或懸浮物質的膜。

已經知道從液體媒質中分離典型直徑為10微米的微粒的多孔膜，美國專利4279752敘述了用和二氧化硅一起成膜然后除去二氧化硅的方法制備的微孔聚乙烯醇膜。美國專利4073733公開了將聚二醇溶解在聚乙烯醇中，并使聚合物從溶液中凝聚而制備的多孔聚乙烯醇膜。

在美國專利4559139中報道交聯水溶性聚合物用作超細溶質的擋板。這些膜可用于反滲透從咸水中分離飲用水。

美國專利3852388敘述了各種制作微孔膜的技術。對制作這種膜來說，相轉變是特別流行的技術，但這種膜所能分離粒子的下限一般是分子量為500或更大些。

日本公告54-118697敘述一種制造可用于處理液體的多孔膜的方法。在此方法中聚乙烯醇空心纖維從堿性溶液中凝聚，然后用戊二醛和硫酸處理使聚乙烯醇有效地交聯。

可用于處理和回收工業副產物的膜已被提出和研究。以前的用大規模生產的聚酰胺和聚酯膜做的超濾膜，其缺點之一是在高pH條件上下使用時不耐久。積極地在尋找用于處理液體的膜工藝中的化學穩定性和分離性能得到改善的膜。

本發明涉及一種新型超濾膜及其制造方法。超濾膜包括一個多孔支撐層和附著于其上的過濾層。過濾層由一個水溶性聚合物母體的許多微孔組成，聚合物母體已經通過交聯或其它方法變成不溶于水。當用含分子量300-1000的基本化合物或鹽的0.2%水溶液，在200psi（1379）千帕）和25℃進行實驗時，最終得到的膜表現出水通量15每日每平方尺加侖（gfd）（7.08米/米/秒）以上，基本化合物被阻擋60%以上，并且以gfd表示的水通量和基本化合物被阻擋百分數之和至少等于90。在用0.2%NaCl水溶液于200Psi（1379千帕）和25℃試驗時，這種膜阻擋NaCl30%以下。有利的是在上述試驗中對NaCl和基本化合物或鹽的阻擋量相差在50%以上，上述實驗的再現性典型的是1%。

另一方面，本發明是一種制造超濾膜的方法。這個方法為：首先在多孔支撐物的至少一個主要表面上涂以含具有兩個以上-OH，-SH，伯胺，叔胺或帶活潑氫的酰胺基的水溶性聚合物的溶液。涂復溶液還含有從醛、酮和活性乙烯基化合物中選擇的交聯劑，這些化合物具有兩個以上能和聚合物的活潑氫反應的部位。交聯劑的用量要能使聚合物變成在20-50℃溫度范圍內不溶于水。涂復溶液還包括：（1）在涂復條件下一般以液相存在的作為水溶性聚合物的溶劑或膨脹劑的酸和（2），水溶性聚合物的溶劑。然后使涂復溶液干燥并熱固化以使水溶性聚合物交聯，由此得到的膜具有上述的水通過量，對分子量大于300的基本化合物的阻擋性能以及上述的對NaCl的阻擋性能。酸應該是較不易揮發的，在將其浸出時形成細孔和相對均勻地分布在涂復層中。

本發明迄今的實施例中，所說的這種膜是用來從復雜的多價鈉鹽中分離單價鈉鹽。這種膜在處理非電解鍍銅工藝的操作液以回收EDTA特別有用。非電解鍍銅工藝可參見美國專利3475186。這里所說的膜允許乙醛和甲酸鈉比EDTA銅鹽或EDTA鈉鹽更多地通過。來自鍍銅工序的溶液接入膜的進料側，在壓力差或其它化學位差的作用下，選擇性地讓甲酸鈉和乙醛通過膜，留下濃縮的鈉銅的EDTA鹽的殘留物料。濃縮后的EDTA鹽能很方便地循環回到非電解工序去。

本發明在合適的實施例中，當用電1%的CuSO₄;5H₂O和2%Na₄EDTA，在pH＝12時制備的EDTA銅鹽的水溶液在600Psi（4137千帕）和25℃下進行試驗時，所制得的膜表現出水通量50（gfd）（23.6米³/米²/秒）以上，阻擋98%從上。在200Psi（1379千帕）和25℃對0.2%的NaCl水溶液試驗時，NaCl的阻擋量低于20%，除非另外證明，所有的百分數都是指重量百分數。

這里所用的“超濾”一詞是指：靠液體的某些組分的選擇遷移透過膜而從液體溶液中移走溶解的無機或有機組分的一種強制驅動的膜過程。“水溶性聚合物”是指25℃時在水中或在含有1%到50%（重量）的C-C醇類，C₂-C₄二元醇或多元醇或其它水溶性低分子溶劑的水溶液中溶解度在0.5%（重量）以上的聚合物。“基本不溶于水”指組合物在50℃基本上不溶于水，雖然其中某些組分可以被抽提出來。