一种均匀孔径的板状波纹膜膜片及制备方法与流程

本发明涉及一种均匀孔径的板状波纹膜膜片及制备方法，属于污水处理技术领域。

背景技术：

污水用传统平板膜耐污染性较差，材料多为PVDF、PTFE等，因此亲水性较差。虽然有较多公司学者研究改性方法，但多为临时性亲水改性，随运行时间增加，亲水性会丧失，实际能够完成永久亲水改性极为困难。另一方面由于孔径的不均匀，也易造成污染顺序的变动，从而影响整体耐污染效果。另一方面，由于平板膜运行贴合问题，因此填充面积无法作大。

现阶段膜法处理污水问题已经越来越多的在国内应用，膜法处理污水有着传统工艺无法比拟的优势，如处理速度快，处理精度高等。膜的处理速度、耐污染情况一直为研发人员持续工作的方向，而产品成本、运行成本、维护成本等相关成本问题，也一直是阻碍膜行业更快更好发展的重要问题。

现有平板膜由于膜片贴合的原因，有着填充面积低，制作及运行成本高的问题。由于原有的PVDF原料原因，有着亲水性差的问题，从而制约了膜的耐污染性。而常规的成型方式，又使其有着孔径分布不均的问题，可导致膜的污染不均匀，影响整体的耐污染情况。

现有平板膜，亲水性能、孔径均一性差，因此导致耐污染性差。且由于运行贴合问题，无法做大填充面积。

现有带有一定波纹设计的膜片，其成型工艺复杂，同时也存在亲水性能、孔径均一性差等问题。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种均匀孔径的板状波纹膜膜片及制备方法。

一种均匀孔径的板状波纹膜膜片制备方法，含有以下步骤；采用带有波纹形式的板状膜，含有高能辐射刻蚀步骤、PET挤出成型步骤和印记辐射成孔步骤；

PET挤出成型步骤采用挤出PET形式，形成异型膜片，在异型膜片上利用核孔膜成型工艺步骤完成均匀孔成型；

最终制备具有均匀孔径的PET材质波纹板状膜膜片。

还含有以下步骤；

步骤1、先对PET原料进行干燥，开启挤出机，向进料口中加入干燥PET原料，经过挤出混料输送段，从挤出喷头挤出所需形状的膜片；

步骤2、手工牵引挤出膜片经过冷却定型机，接于牵引裁切装置上，在机器作用下，连续裁切膜片落于膜片暂存槽中；

步骤3、从膜片暂存槽中取出，放置在间歇式传送装置上，在间歇式传送装置带动下，膜片因此经过重离子辐照装置、紫外敏化装置，期间在每个装置中停留设定时间，每个装置也按设定好的时间工作；

步骤4、经过辐照处理的膜片，在间歇式传送装置带动下，最终落于化学刻蚀槽中，在一定浓度、配比的化学药剂中进行刻蚀；

步骤5、刻蚀完成后的波纹板状膜膜片，进行酸洗、碱洗、水洗后，放入中空干燥箱进行干燥；

步骤6、干燥完成后，将第一波纹板状膜膜片的凹面朝向PET无纺布的一面，将第二波纹板状膜膜片的凹面朝向PET无纺布的另一面，用胶粘合；

步骤7、形成完整膜片。

步骤1中的PET原料湿含量需控制在0.001-0.01％；

控温度预热段在150-200度之间，输送段在180-260度之间，挤出段在240-300度之间；

调节挤出速度及牵引速度，获得波纹板状膜膜片的厚度为5-200μm之间；

挤出的波纹板状膜膜片的高H为0.5-5mm，长L为0.5-10mm。

步骤3中的重离子辐射装置为HI-13串列加速器，使用S³²离子进行辐照，辐照强度为2-8MeV/u，辐照剂量为1×10⁴-1×10⁸ions/cm²；

紫外敏化灯为多根36W的Philips紫外灯管并排放置组成；

灯管根数为1-10根，控制波长为350-370nm之间，灯管与膜的垂直距离为5-25cm，正反面敏化时间为2-5小时。

步骤4中的其中的化学药剂为NaOH、表面活性剂溶于去离子水中作为刻蚀剂，NaOH浓度为1-6mol/L，刻蚀温度为40-90度，刻蚀时间为10-180min。

步骤5中的所制备波纹板状膜膜片的核孔膜孔径为0.1μm-20μm之间，孔密度为10⁵-10⁸个。

一种均匀孔径的板状波纹膜膜片，为带有波纹的PET材质、具有均匀孔径的波纹板状膜膜片，第一波纹板状膜膜片的凹面朝向PET无纺布的一面与无纺布粘合，第二波纹板状膜膜片的凹面朝向PET无纺布的另一面与无纺布粘合。

波纹板状膜膜片的高为H为0.5-5mm，长为L为0.5-10mm。

波纹板状膜膜片的孔径为0.1μm-20μm之间，孔密度为10⁵-10⁸个。

本发明的优点是采用PET挤出成型与印记辐射成孔工艺相结合，PET挤出波纹形式板状膜，可以有效的防止运行时膜片贴合，PET材料本体亲水性强于PVDF等，而辐射成孔工艺能够保证较好的孔径均匀性，多种效果共同达到较好的板状波纹膜效果。

本发明采用带有波纹形式的板状膜，结合高能辐射刻蚀技术，制备膜孔均一性、亲水性、膜片填充率综合性能极佳的膜品种。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的设备连接及方法步骤流程之一图。

图2为本发明的设备连接及方法步骤流程之二图。

图3为本发明的挤出喷头结构示意图。

图4为本发明的挤出膜片结构示意图。

图5为本发明的两片波纹板状膜膜片用聚氨酯胶等粘于正常PET无纺布结构示意图。

图6为本发明的完整膜片结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。

为便于对本发明实施例的理解，下面将做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种均匀孔径的板状波纹膜膜片制备方法，含有以下步骤；采用带有波纹形式的板状膜，含有高能辐射刻蚀步骤、PET挤出成型步骤和印记辐射成孔步骤；

PET挤出成型步骤采用挤出PET形式，形成异型膜片，在异型膜片上利用核孔膜成型工艺步骤完成均匀孔成型；

印记辐射成孔步骤包括高能辐射刻蚀步骤；

最终制备具有均匀孔径的PET材质波纹板状膜。

PET材质波纹板状膜可以有效的防止运行时膜片贴合，PET材料本体亲水性强于PVDF等，而辐射成孔工艺能够保证较好的孔径均匀性，多种效果共同达到较好的板状波纹膜效果。

本发明采用带有波纹形式的板状膜，结合高能辐射刻蚀技术，制备膜孔均一性、亲水性、膜片填充率综合性能极佳的新型膜品种。

图1中.挤出机1(进料口1-1，混料输送段1-2，挤出喷头1-3)，冷却定型机2，牵引裁切装置3，膜片暂存槽4，间歇式传送装置5，重离子辐照装置6，紫外敏化装置7，化学刻蚀槽8，

一种波纹板状膜膜片生产装置，主要应用于均匀孔径的板状波纹膜生产阶段，其中挤出机1挤出所需形状膜片，经过冷却定型机2、牵引裁切装置3。牵引裁切装置3下方有膜片暂存槽4。

间歇式传送装置5与重离子辐照装置6、紫外敏化装置7相连，间歇式传送装置5的后方有化学刻蚀槽8；

在挤出机1中，包含进料口1-1，混合输送段1-2及挤出喷头1-3三大部分。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种均匀孔径的板状波纹膜膜片制备方法,含有以下步骤；

步骤1、先对PET原料进行干燥，开启挤出机1，向进料口1-1中加入干燥PET原料，经过挤出混料输送段，从挤出喷头3挤出所需形状的膜片。

其中PET原料湿含量需控制在0.001-0.01％；

控温度预热段在150-200度之间，输送段在180-260度之间，挤出段在240-300度之间；

调节挤出速度及牵引速度，获得PET片材的厚度为5-200μm之间；

挤出膜片波纹高H为0.5-5mm，长L为0.5-10mm。

步骤2、手工牵引挤出膜片经过冷却定型机2，接于牵引裁切装置3上，在机器作用下，连续裁切膜片落于膜片暂存槽4中。

步骤3、从膜片暂存槽4中取出，放置在间歇式传送装置5上，在间歇式传送装置5带动下，膜片因此经过重离子辐照装置6、紫外敏化装置7，期间在每个装置中停留设定时间，每个装置也按设定好的时间工作。

其中重离子辐射装置为北京原子能研究院HI-13串列加速器，使用S³²离子进行辐照，辐照强度为2-8MeV/u，辐照剂量为1×10⁴-1×10⁸ions/cm²。紫外敏化灯为多根36W的Philips紫外灯管并排放置组成。灯管根数为1-10根，控制波长为350-370nm之间，灯管与膜的垂直距离为5-25cm，正反面敏化时间为2-5小时。

步骤4、经过辐照处理的膜片，在间歇式传送装置5带动下，最终落于化学刻蚀槽8中，在一定浓度、配比的化学药剂中进行刻蚀。

其中的化学药剂NaOH、表面活性剂溶于去离子水中作为刻蚀剂，NaOH浓度为1-6mol/L，刻蚀温度为40-90度，刻蚀时间为10-180min。

步骤5、刻蚀完成后的波纹板状膜膜片，进行酸洗、碱洗、水洗后放入中空干燥箱进行干燥。

所制备波纹板状膜膜片的核孔膜孔径为0.1μm-20μm之间，孔密度为10⁵-10⁸个。

步骤6、干燥完成后，如图5所示，将第一波纹板状膜膜片9的凹面朝向正常PET无纺布10的一面，将第二波纹板状膜膜片10的凹面朝向正常PET无纺布10的另一面，用聚氨酯胶等粘合。

步骤7、如图6所示，形成完整膜片。

PET：英文名为Polythylene terephthalate简称PET或PETP，俗称涤纶树脂，是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。