专利名称：可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法
技术领域：
本发明涉及一种可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，属于分离膜生产领域。
背景技术：
随着分离膜特别是超滤、纳滤和反渗透膜等的应用日益广泛和所面对水质环境的日益复杂化，人们对于分离膜的性能如使用寿命及其应对外界的破坏能力也提出了更高的要求。对于传统的超滤、纳滤和反渗透膜而言，影响其使用寿命和应对外界因如高的工作压力等的破坏能力的主要因素有膜面污染、功能层剥离和胶线渗漏等因素。其中针对分离膜尤其是反渗透膜和纳滤膜的膜面污染机理和抗污染措施的研究已经成为各方研究的热点。 相应的抗污染膜也已投入市场并取得了相对较好的结果。但针对如何增强膜片及相应膜组件抵抗外界机械破坏能力方面的研究开展的非常少，相关研究成果也鲜有报道。从市场调研来看，现有分离膜特别是工作压力较高的反渗透膜，在长期运行中，经常会出现因为分离功能层与基材结合强度不够而产生剥离破坏的现象，从而使整个膜组件报废，极大的降低了膜组件的使用寿命。更重要的是，膜组件的胶线在整个膜内部密封中是非常关键的一个环节，胶线的粘接强度直接决定了膜组件应对外界高压水流冲击的能力。胶线粘接强度高， 则抗水流冲击能力强，抵抗背压的能力也强，反之，则导致整个膜系统的整体性能下降甚至报废。鉴于以上原因，本发明着眼于对相应分离膜无纺布基材的处理，提出在无纺布基材上引入界面过渡层的方式，已达到增强膜片和胶线剥离性能的目的，从而提高分离膜组件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高分离膜中刮涂层材料与无纺布层的剥离强度，更有效的提升了胶线的粘接强度，从而极大的延长了分离膜在实际使用过程中的使用寿命和抗外力破坏能力的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，在一定程度上克服了现有技术的不足。本发明的技术方案是它包括用在分离膜上的无纺布，其特征在于该方法是用缩水甘油醚、亲水性环氧、聚乙二醇、聚乙烯醇、氢氧化钠、聚氨酯及其各型预聚体、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、甘油、聚乙烯基吡咯烷酮、聚多糖、聚醚多元醇中的一种或几种混合物构成过渡层功能组分，将过渡层功能组分溶解于水或有机溶剂中制得涂层溶液，将所制备的涂层溶液通过浸渍或涂层技术涂覆于无纺布基材上，经过烘干处理后在无纺布纤维上形成有机界面过渡层，利用机界面过渡层与胶水强结合性来提高分离膜膜片胶线抗剥离能力。过渡层功能组分由缩水甘油醚、亲水性环氧、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氨酯及其预聚体、聚醚多元醇中的一种或几种组成。过渡层功能组分由聚乙二醇、聚醚多元醇、水性聚氨酯预聚体按质量百分比5 3 2构成。
过渡层功能组分由亲水性环氧、聚醚多元醇按质量百分比4 6构成。过渡层功能组分由水性聚氨酯预聚体构成。过渡层功能组分由油性聚氨酯预聚体构成。
其方法包括如下步骤
a、将0.5-50质量份的过渡层功能组分加入到1000质量份水或乙酸乙酯中，搅拌10 40分钟使其充分溶解形成涂层溶液；并将涂层溶液装入涂覆设备；
b、将无纺布基材牵引过涂覆设备，进行浸渍或涂层处理；
C、将经b步骤处理后的无纺布通过红外烘箱，进行干燥处理，烘干温度为60 110°C， 功能组分沉积在无纺布纤维上形成有机界面过渡层；
d、将c步骤处理后的附有有机界面过渡层的无纺布相继进行后续刮膜覆膜处理制备得到分离膜。刮膜材料为聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种的混合物。其胶线粘接剂为聚氨酯AB型粘接剂。与现有技术比较，本发明将过渡层功能组分溶解于水或有机溶剂中制得涂层溶液，将所制备的涂层溶液通过浸渍或涂层技术涂覆于无纺布基材上，经过烘干处理后在无纺布纤维上形成有机界面过渡层，利用机界面过渡层与胶水强结合性来提高分离膜膜片胶线抗剥离能力。无纺布基材经过上述处理后，用其制备反渗透膜，所得反渗透膜的通量保持良好，脱盐能力提高，表明此种处理方法不影响反渗透膜的基本性能。本发明的关键优势在于，利用上述方法处理无纺布后制备的反渗透膜，其胶线剥离能力由原来的 3N提升至 10N，聚砜层与无纺布层的剥离力由原来的 0. 8N提升至 0. 98N。综上所述，本发明的突出效益在于所提及的针对用反渗透膜制备的无纺布基材的过渡层处理方法在所在领域具有原始创新性和普遍适用性。其可以涉及到的分离膜有低压、超低压、海水淡化等类型反渗透膜的制备和性能优化，也可以涉及到超滤和纳滤等类型的分离膜的膜片及相应组件的制备和性能优化。本发明有效的提高了分离膜中刮涂层材料与无纺布层的剥离强度，更有效的提升了胶线的粘接强度，从而极大的延长了分离膜在实际使用过程中的使用寿命和抗外力破坏的能力。
具体实施例方式实施例1
将5 15kg水性聚氨酯预聚体加入IOOOkg纯水中，搅拌40分钟待完全分散。将所得溶液装入长方形不锈钢槽中并安装好不锈钢辊。无纺布基材经钢辊传动并浸渍于水性聚氨酯预聚体溶液中，牵引速度1 4m/min。经浸渍处理的无纺布随后进入红外烘箱中进行干燥处理，烘干温度60 110 °C。烘干后的具有水性聚氨酯预聚体界面过渡层的无纺布利用收卷装置进行收卷备用。本例中采用过渡层处理的无纺布后续采用反渗透膜工艺进行反渗透膜的生产制备。具体为先将一定浓度的聚砜溶液刮涂在无纺布表面，并采用凝固剂进行相分离处理形成聚砜超滤层。随后在超滤层表面进行界面聚合制备得到反渗透膜。本实施例中制备的反渗透膜均卷制成2521型组件进行后续性能测试。膜片和胶线的剥离性能采用万能拉伸机进行。所得结果如表1所示。较之未处理的无纺布基材，拥有过渡层的无纺布基材制备的反渗透膜在组件胶线的剥离性能上有大幅提升，而且膜片的基本性能保持良好。 表1.按实施例1制得的反渗透膜膜片和胶线的剥离性能对比
权利要求
1.一种可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，它包括用在分离膜上的无纺布，其特征在于该方法是用缩水甘油醚、亲水性环氧、聚乙二醇、聚乙烯醇、氢氧化钠、聚氨酯及其各型预聚体、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、甘油、聚乙烯基吡咯烷酮、聚多糖、聚醚多元醇中的一种或几种混合物构成过渡层功能组分，将过渡层功能组分溶解于水或有机溶剂中制得涂层溶液，将所制备的涂层溶液通过浸渍或涂层技术涂覆于无纺布基材上，经过烘干处理后在无纺布纤维上形成有机界面过渡层，利用机界面过渡层与胶水强结合性来提高分离膜膜片胶线抗剥离能力。
2.根据权利要求1所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于过渡层功能组分由缩水甘油醚、亲水性环氧、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氨酯、聚醚多元醇中的一种或几种组成。
3.根据权利要求1所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于过渡层功能组分由聚乙二醇、聚醚多元醇、水性聚氨酯预聚体按质量百分比5 3 2构成。
4.根据权利要求1所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于过渡层功能组分由亲水性环氧、聚醚多元醇按质量百分比4 6构成。
5.根据权利要求1所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于过渡层功能组分由水性聚氨酯预聚体构成。
6.根据权利要求1所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于 过渡层功能组分由油性聚氨酯预聚体构成。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法， 其特征在于其方法包括如下步骤a、将0.5-50质量份的过渡层功能组分加入到1000质量份水或乙酸乙酯中，搅拌10 40分钟使其充分溶解形成涂层溶液；并将涂层溶液装入涂覆设备；b、将无纺布基材牵引过涂覆设备，进行浸渍或涂层处理；C、将经b步骤处理后的无纺布通过红外烘箱，进行干燥处理，烘干温度为60 110°C， 功能组分沉积在无纺布纤维上形成有机界面过渡层；d、将c步骤处理后的附有有机界面过渡层的无纺布相继进行后续刮膜等处理制备得到不对称多层分离膜。
8.根据权利要求7所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于刮膜材料为聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯中的一种或多种的混合物。
9.根据权利要求7所述的可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，其特征在于其胶线粘接剂为聚氨酯AB型粘接剂。
全文摘要
本发明公开了一种可提高卷式分离膜膜片胶线抗剥离能力的方法，它包括用在分离膜上的无纺布，该方法是用缩水甘油醚、亲水性环氧、聚乙二醇、聚乙烯醇、氢氧化钠、聚氨酯及其各型预聚体、聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、甘油、聚乙烯基吡咯烷酮、聚多糖、聚醚多元醇中的一种或几种混合物构成过渡层功能组分，将过渡层功能组分溶解于水或有机溶剂中制得涂层溶液，将所制备的涂层溶液通过浸渍或涂层技术涂覆于无纺布基材上，经过烘干处理后在无纺布纤维上形成有机界面过渡层。经上述方法处理无纺布后制备的分离膜如反渗透膜，其胶线剥离能力由原来的～3N提升至～10N，聚砜层与无纺布层的剥离力由原来的～0.8N提升至～0.98N。
文档编号B01D71/06GK102430350SQ20111026737
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月9日 优先权日2011年9月9日
发明者吴宗策, 梁松苗, 熊光火, 许国扬 申请人:贵阳时代沃顿科技有限公司