專利名稱：復(fù)合納濾平板膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納濾膜技術(shù)，具體涉及一種復(fù)合納濾膜生產(chǎn)技術(shù)。
技術(shù)背景納濾膜是近年來發(fā)展起來的一種分離膜新品種。大部分納濾膜為荷電膜，分離行為與其荷電性、溶質(zhì)的荷電狀態(tài)和相互作用都有關(guān)系。獨(dú)特的分離特點(diǎn)使納濾膜成為目前研究的熱點(diǎn)，相關(guān)的制備技術(shù)得到了迅速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷拓展，已在食品、化工、制藥、水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)外采用的納濾膜制備方法主要有界面聚合法、相轉(zhuǎn)化法、表面接枝技術(shù)等。在制備復(fù)合納濾膜的各種方法中，界面聚合法最為常見?，F(xiàn)階段復(fù)合納濾膜的制備技術(shù)主要散見于各類專利文獻(xiàn)之中。如上海大學(xué)于2007年2月9日提交了一件名為“復(fù)合納濾膜的制備方法”的發(fā)明專利申請(專利申請?zhí)枮?00710037400. X)，其公開了一種復(fù)合納濾膜的制備方法，其技術(shù)思路為利用層層靜電自組裝技術(shù)，通過聚電解質(zhì)的聚陰離子和聚陽離子在基膜表面交替沉積，得到具有離子截留性能的超薄分離層的復(fù)合納濾膜；具體制備步驟如下a.基膜的前處理用純水將基膜清洗干凈，并將其置于純水中浸泡5 10小時(shí)，中間每隔I 2小時(shí)換水一次；采用的基膜為聚醚砜超濾膜或聚砜超濾膜；b.基膜的聚陰離子溶液處理將上述經(jīng)處理的基膜浸入濃度為O. 01 O. lmol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，該溶液含有O. 5 I. Omol/L的NaCl，其pH值為2 3，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；或者將上述經(jīng)過處理的基膜浸入濃度為O. 01 O. lmol/L的聚丙烯酸鈉溶液中，該溶液含有O. 5 I. Omol/L的NaCl，其pH值為4 5，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；c.基膜的聚陽離子溶液處理將上述經(jīng)聚陰離子溶液處理的基膜再進(jìn)行聚陽離子溶液處理；將其膜浸入濃度為0. 01 0. lmol/L的聚二稀丙基二甲基氯化銨溶液中，該溶液含有0. 5 I. 0mol/L的NaCl，其pH值為5 6，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；或者將上述經(jīng)聚陰離子溶液處理的基膜浸入濃度為0.01 0. lmol/L的聚烯丙基氯化銨溶液中，該溶液含有0. 5 I. 0mol/L的NaCl，其pH值為2 3，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；d.重復(fù)交替進(jìn)行上述聚陰離子溶液處理和聚陽離子溶液處理過程，直至得到11層聚陰離子膜層和10層聚陽離子膜層交得組成的聚電解質(zhì)多層膜，再在純水中浸泡24小時(shí)后，即制得復(fù)合納濾膜。該技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、成本低廉，且能有效控制超薄層結(jié)構(gòu)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)明顯但也存在不足，主要是使用該方法制得的納濾膜的親水性和水通量未能達(dá)到最理想狀態(tài)，仍有待完善之處。此外，南京林業(yè)大學(xué)于2010年9月17日提出了一件名為“一種兩性荷電納濾膜的制備方法”的發(fā)明專利申請(專利申請?zhí)枮?01010284603. 0)，其主要是采用輻照分步接枝的方法，首先在基膜表面接枝一種荷正電單體，然后再接枝一種荷負(fù)電單體，從而獲得具有優(yōu)良分離性能的兩性荷電納濾膜。該發(fā)明的特點(diǎn)是所制得的納濾膜對含高價(jià)陽離子或高價(jià)陰離子的鹽溶液(如MgS04等)有很高的截留率和滲透通量。但是本發(fā)明雖然實(shí)施容易，但成本偏高，而且用途也受限制。諸如此類的專利文獻(xiàn)還有很多，但其往往僅僅從制備方法和工藝參數(shù)方面進(jìn)行改進(jìn)，很少能從結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行優(yōu)化。就目前而言，盡管在分離膜領(lǐng)域采用聚砜或聚醚砜作為基膜制備復(fù)合納濾膜的文獻(xiàn)不少，但在申請人所檢索的范圍內(nèi)，尚未見有人研究在聚砜或聚醚砜基膜上增加聚苯乙烯磺酸鈉涂層的納濾膜技術(shù)文獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有復(fù)合納濾膜實(shí)際使用中存在的親水性不強(qiáng)、水通量不大的不足，提供一種復(fù)合納濾平板膜，該復(fù)合納濾平板膜不僅具有較強(qiáng)的截留性和親水性，而且結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種復(fù)合納濾平板膜，包括聚砜或聚醚砜基膜，所述聚砜或聚醚砜基膜還設(shè)有聚苯乙烯磺酸鈉涂層。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的聚苯乙烯磺酸鈉涂層分布于基膜表面各處及內(nèi)孔中。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下顯而易見的突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型是基于現(xiàn)有聚砜或聚醚砜復(fù)合納濾膜技術(shù)之上，增加了聚苯乙烯磺酸鈉涂層，從而使得復(fù)合膜具有一部分額外電額，并有效增強(qiáng)了復(fù)合膜的親水性和提高了復(fù)合膜的水通量。與單一結(jié)構(gòu)的聚砜或聚醚砜復(fù)合納濾膜相比，本實(shí)用新型的截留率和水通量明顯加大。用2000ppm的硫酸鎂水溶液,在壓力0. 8Mpa的條件下測試,本實(shí)用新型對硫酸鎂的截留率達(dá)到了 98. 36 99. 65%，水通量達(dá)到了 54. 0 77. 86LMH，性能遠(yuǎn)優(yōu)于一般復(fù)合納濾膜。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)較為簡單，易于生產(chǎn)和控制。此外，本實(shí)用新型還為功能化超濾膜的開發(fā)提供了一種新的思路。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中1.聚苯乙烯磺酸鈉涂層，2.為聚砜層，3.無紡布。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的作進(jìn)一步闡述。實(shí)施例I :使用聚砜材料作為支撐膜，放入0. I %的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中約30秒，用膠輥擠壓去除多余的溶液，放入45°C的烘箱中保持5分鐘。將處理過的支撐膜經(jīng)1%哌嗪溶液浸泡，再次用膠輥擠壓去除多余溶液，然后將支撐膜與0. I %的均三苯甲酰氯的有機(jī)溶劑接觸10秒，然后在65°C的烘箱中保持10分鐘，最終得到具有聚苯乙烯磺酸鈉涂層的納濾平板膜。用2000ppm的硫酸鎂水溶液測試膜的截留率與通量，壓力0. SMPa測試條件下測試結(jié)果為截留率99. 44%，水通量44. 23LMH。實(shí)施例2 :使用聚醚砜材料作為支撐膜，放入0. 75%的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中約30秒，用膠輥擠壓去除多余的溶液，放入50°C的烘箱中保持5分鐘。將處理過的支撐膜經(jīng)I. 5%哌嗪溶液浸泡，再次用膠輥擠壓去除多余溶液，然后將支撐膜與0. 2%的均三苯甲酰氯的有機(jī)溶劑接觸30秒，然后在65°C的烘箱中保持15分鐘，最終得到具有聚苯乙烯磺酸鈉涂層的納濾平板膜。用2000ppm的硫酸鎂水溶液測試膜的截留率與通量，壓力0. SMPa測試條件下測試結(jié)果為截留率98. 36%，水通量68. 21LMH。需要指出的是，上述實(shí)施例雖對本實(shí)用新型作了比較詳細(xì)的文字描述，但這些文字描述只是對本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的簡單描述，而不是對本實(shí)用新型思路的限制。任何不 超過本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合納濾平板膜，包括聚砜或聚醚砜基膜，其特征在于所述聚砜或聚醚砜基膜還設(shè)有聚苯乙烯磺酸鈉涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合納濾平板膜，其特征在于所述聚苯乙烯磺酸鈉涂層分布于基膜表面各處及內(nèi)孔中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合納濾平板膜，包括聚砜或聚醚砜基膜，所述聚砜或聚醚砜基膜上設(shè)有聚苯乙烯磺酸鈉涂層。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述聚苯乙烯磺酸鈉涂層分布于基膜表面各處及內(nèi)孔中。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是不僅具有較強(qiáng)的截留性和親水性，而且結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，可廣泛適合于各種領(lǐng)域。
文檔編號B01D69/12GK202376919SQ20122001140
公開日2012年8月15日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者何鐵峰, 王永強(qiáng) 申請人:星達(dá)(姜堰)膜科技有限公司