专利名称：一种聚合物平板微孔膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物平板微孔膜的制备方法，属于聚合物膜制备技术。
背景技术：
膜技术是当代新型高效分离技术，是多学科交叉的产物。与传统分离技术比较，它具有高效、低能耗、过程简单、操作方便、不污染环境、便于与其它技术集成等突出优点。分离膜是膜分离技术的起点和核心，也是膜分离技术研究和发展的方向和重点。分离膜材料多为聚合物，主要有聚酰胺类、纤维素、聚烯烃、聚砜类、聚偏氟乙烯及其含氟共聚物、聚酯、丙烯酸共聚物等，由这些聚合物制备的微孔膜在液体的微滤、超滤、纳滤和反渗透处理膜过程中，在气体分离与净化过程以及其他衍生膜分离过程中占有主导地位。目前的聚合物膜的制备方法有相转化法(浸没沉淀法、热致相分离法等)、熔融拉伸法、核径迹蚀刻法。其中浸没沉淀相转化法制备工艺简单，并且具有更多的工艺可变性，能够根据膜的应用更好的调节膜的结构和性能，于是成为制备聚合物微孔膜的主要方法。浸没沉淀法的基本原理是向聚合物-良性溶剂体系的溶液中加入非溶剂时，聚合物将凝胶固化，以固体形式沉析出来；其过程一般是将聚合物溶液刮涂于玻璃板(平板均质膜)或增强材料上(平板复合膜)或从喷丝口挤出(中空纤维膜)，然后浸入凝固浴(非溶剂)中，发生聚合物溶液内溶剂将向凝固浴中扩散、凝固浴中的非溶剂也将向聚合物溶液内扩散的双扩散过程，随着这个过程的不断进行，体系发生热力学液-液分相，生成贫聚合物相和富聚合物相，富聚合物相最终凝胶固化形成膜的主体，而贫聚合物相最终形成膜的孔结构。改变成膜工艺和条件，就可以得到不同结构形态和性能的膜。在浸没沉淀相转化法制备平板膜的过程中，传统的方法均是利用刮刀将铸膜液刮涂于玻璃板或者支撑层上，例如中国专利公告号CN102198374A，公告日是2011年5月16日，名称为“高强度不对称的聚偏二氟乙烯微孔膜及其制备方法”公开了铸膜液在30-80°C温度下通过刮刀均匀涂刮在玻璃或者光亮钢带面上形成初生膜，中国专利公告号CN1748847A，公告日是2006年3月22日，名称为“结构对称聚醚砜亲水性微孔膜的制备方法”公开了在平板载体上刮制初生液膜，中国专利公告号CN1702100A，公告日是2005年11月30日，名称为“一种微孔膜及其制备方法和用途”公开了采用流延法在玻璃板上刮膜，中国专利公告号CN1288776A，公告日是2001年3月28日，名称为“磺化聚醚砜纳滤膜的制备方法”公开了将铸膜液浇注在玻璃板上或膜板上，刮成薄膜，中国专利公告号101632903A，公告日是2010年I月27日，名称为“聚偏氟乙烯微孔膜及制备方法”公开了将铸膜液刮制在粗糙结构模板基底上，等等，公开发表的大量期刊论文中也是采用这种方法制备平板膜，例如《高分子材料科学与工程》杂志2006年3期中“指状和海绵状聚偏氟乙烯多孔膜的制备及表征”一文中介绍了铸膜液在表面平整的玻璃板上流延成膜，用涂布刮刀刮平，通过控制刮刀间隙来控制液膜厚度，《高分子学报》杂志2009年7期中“PSF-g-P(PEGMA)的合成及其共混超滤膜的制备与性能研究”一文中介绍了铸膜液，脱除气泡后均匀刮涂在洁净玻璃板上，《Polymer》杂志 2008 年 49 卷中 “Amphiphilic ABA copolymers usedfor surface modification of polysulfone membranes, Part I Molecular design,synthesis, and characterization” 一文中介绍了间隙为150的不锈钢刮刀将铸膜液刮涂在玻璃板上，((Journal of Membrane Science))杂志 2007 年 304 卷中 “Porous membranesmodified by hyperbranched polymers I1.Effect of the arm length of amphiphilichyperbranched-starpolymers on the hydrophilicity and protein resistance ofpoly (vinylidene fluoride)membranes” 一文中介绍了利用不锈钢刀片将铸膜液刮涂在玻璃板上，膜厚控制在160 μ m,《Applied Surface Science》杂志2012年258卷中“Improvedsurface property of PVDF membrane with amphiphilic zwitterionic copolymer asmembrane additive” 一文中介绍了铸膜液通过不锈钢刀片刮涂在玻璃板上，控制膜厚度300，等等。刮刀刮膜制备平板微孔膜这种方法不适合与大规模生成，具有以下缺点(I)刮刀的厚度和宽度的确定使得聚合物膜的厚度和面积不能改变的，要制备不同厚度和面积的 膜，必须更换刮刀，这使得制膜过程复杂；(2)传统的刮刀刮膜都是手工操作，由于手运行的快慢、两只手作用力的大小、液膜在空气中停留的时间不同，同一张膜不同地方、一张膜与另一张膜在结构和性能上可能存在很大的差异，也就是说，采用传统的刮刀刮膜，制备的聚合物膜的结构不均匀、膜与膜之间的重复性差；(3)为了消除刮刀上遗留的铸膜液会影响下一张膜的厚度，每生成一张膜之后需要对刮刀进行清洗，这样既浪费时间又浪费大量铸膜液。
发明内容
针对现有平板膜采用刮刀进行刮涂成膜的缺点，本发明的目的是提供一种工艺简单，由程序控制的喷枪喷涂成膜技术。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。—种聚合物平板微孔膜制备方法，包括平板微孔膜的铸膜液的配制、制膜、凝固成膜，所述铸膜液的配制是指将含量为8 18wt%聚合物、含量为3 8被％添加剂加入到有机溶剂中，加热搅拌直至完全溶解，制成粘度为0. 22Pa *s 64. 5Pa-s的铸膜液，所述的制膜是指将制成粘度为0. 22Pa · s 64. 5Pa · s的铸膜液经过滤器之后，通过隔膜泵输送至喷枪中，喷枪在空气压缩机和程序控制箱的控制作用下将铸膜液往返重复喷涂到平板模具上，气压0. 05MPa 0. 3MPa，喷枪的喷射幅度为IOOmm 200mm，喷枪运行的线速度为50cm/min 100cm/min,重复喷涂的次数为3 8次。所述的聚合物为可溶性高分子聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或聚氨酯或聚醚砜或醋酸纤维素中的一种，其数均分子量为40000 200000。所述的有机溶剂为N，N- 二甲基乙酰胺或N，N- 二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜或I，2-二氧六环中的一种或两种。所述的添加剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或氯化钠或水或1，2-丙二醇或丙酮一种或两种。所述的隔膜泵采用气动隔膜泵，隔膜材料选用氟材料。由于采用了以上技术方案，本发明提供的聚合物平板微孔膜的制备方法中制膜采用喷涂成膜，与传统的刮刀刮膜的制备方法相比较，喷涂成膜采用了雾化原理，即利用压缩空气的压力将液体铸膜液雾化形成雾状射流，雾化的铸膜液在喷流中回分裂成微而且均匀的小液滴喷在平板模具上，这种喷涂成膜对铸膜液浓度与粘度的要求不高，只要求所使用的聚合物的分子量大小在40000-200000之间、聚合物能够溶解于一种或两种有机溶剂中。另一方面，本发明的喷涂制膜可以通过改变空气压缩机气压的大小来控制喷枪喷射幅度的大小以及控制喷枪往返重复喷涂的次数，得到不同面积和厚度的平板膜；且喷涂制膜方法采用计算机程序控制喷膜时的喷射幅度大小、往返重复喷涂次数，避免了手工造成的误差，提高了膜的均匀性和重复性。并且在喷涂制膜过程中一方面没有铸膜液浪费，另一方面，每生成一张膜，不需要清洗喷枪，可以继续进行下一张膜的喷涂，节省时间也节省铸膜液。本发明聚合物平板微孔膜制备工艺简单，自动化程度高，适宜工业生产。
图1为聚合物平板微孔膜的制备工艺过程示意图。铸膜液I过滤器2隔膜泵3喷枪4空气压缩机5程序控制箱6平板模具7凝固浴8
具体实施例方式本发明采用浸没沉淀相转化原理，利用喷涂方法制备性能优良的聚合物平板微孔膜，此方法工艺过程简单、成膜结构均匀、成膜重复性好、节省铸膜液，工艺过程见附图。一种聚合物平板微孔膜制备方法包括平板微孔膜的铸膜液的配制、制膜、凝固成膜。铸膜液的配制是指将含量为8 18wt%聚合物、含量为3 8wt%添加剂加入到有机溶剂中，加热搅拌直至完全溶解，制成粘度为O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的铸膜液I。其中聚合物为可溶性高分子聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或聚氨酯或聚醚砜或醋酸纤维素中的一种，其数均分子量为40000 200000，有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺或N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜或1，2_ 二氧六环中的一种或两种，所述的添加剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或氯化钠或水或1，2-丙二醇或丙酮一种或两种。本发明的成膜机理是浸没沉淀相转化法，因此本发明中所使用的聚合物为可溶性聚合物，数均分子量为40000 200000 ;本发明的制膜过程是采用喷枪4喷涂形成液膜，喷枪4进行喷涂的原理是雾化原理，即利用压缩空气的压力将液体铸膜液雾化形成雾状射流，雾化的铸膜液I在喷流中回分裂成微而且均匀的小液滴喷在平板模具上7，一方面，对于浓度与粘度不一样的铸膜液1，可以通过调整空气压缩机5给出的气压大小控制喷枪4喷射幅度大小、设置程序控制箱6确定确定喷枪4往返重复喷涂的次数，来制备不同面积、厚度的微孔膜；对于低浓度、低粘度的铸膜液1，气压降低，往返重复喷涂次数增加，而对于高浓度、高粘度的铸膜液1，采用高气压、减少往返重复喷涂次数的方式进行制膜，因此，因此本发明中制膜工艺对铸膜液I的浓度及粘度要求不苛刻，铸膜液浓度和粘度范围较大，制膜是指将制成粘度为O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的铸膜液I经过滤器2之后，通过隔膜泵3输送至喷枪4中，喷枪4在空气压缩机5和程序控制箱6的控制作用下将铸膜液I往返重复喷涂到平板模具7上，气压O. 05MPa O. 3MPa，喷枪4的喷射幅度为IOOmm 200mm,喷枪4运行的线速度为50cm/min 100cm/min,重复喷涂的次数为3 8次；所述的隔膜3泵采用气动隔膜泵，隔膜材料选用氟材料。在制膜这个工序中，对于同一浓度或粘度的铸膜液I，通过控制空气压缩机5给出的气压大小，控制喷枪4喷射幅度的大小，通过程序控制箱6，可以确定喷枪4往返重复喷涂的次数，可以得到不同面积和厚度的平板膜；喷涂重复次数越多，所制成的膜的厚度越大；喷射幅度越大，喷涂面积越大。凝固成膜是指将喷涂有铸膜液膜的平板模具7浸入到凝固浴8中凝固成膜，最后将膜在泡膜液中浸泡，晾干。本发明中的凝固浴8可以是聚合物的非溶剂，也可以是溶剂与非溶剂的混合溶液；当聚合物的非溶剂作为凝固浴时，一般生成具有致密皮层的非对称微孔膜，当凝固浴为聚合物溶剂与非溶剂的混合液时，得到的是多孔皮层结构的对称性较好的微孔平板膜。本发明中的泡膜液可以是去离子水，也可以是去离子水与甘油的混合液(去离子水与甘油的体积比为70/30) 以下实施实例对本发明做更详细的描述。实施例1将质量比例分别为18/5/3/74的聚偏氟乙烯(PVDF，上海3F新材料股份有限公司，型号为FR904，数均分子量200000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、去离子水(H2O)、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)在70°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度64. 5Pa*s。将干净玻璃板(50CmX50Cm)置于喷涂台上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 3MPa、设置喷枪的运行线速度100cm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数3次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到3次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例2将质量比例分别为14/5/81的聚偏氟乙烯(PVDF，上海3F新材料股份有限公司，型号为FR904，数均分子量200000)、聚乙二醇6000 (PEG6000)、N, N- 二甲基乙酰胺(DMAC)在70°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度9. 15Pa*s。将干净玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 12MPa、设置喷枪的运行线速度70cm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数5次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到5次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例3将质量比例分别为PVDF/PVP/PgOH/DMF = 8/3/3/86的聚偏氟乙烯(PVDF，上海3F新材料股份有限公司，型号为FR904，数均分子量200000)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1，2-丙二醇(PgOH)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度1. 3Pa · S。将干净聚丙烯无纺布(50cmX 50cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 07MPa、设置喷枪的运行线速度50cm/min、喷射幅度100mm、往返运行方式以及重复次数8次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到8次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜后的无纺布浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例4将质量比例分别为18/5/77的聚醚砜(PES，长春吉大高新材料有限责任公司，数均分子量45000)、聚乙二醇1000(PEG1000)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)在40°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解24h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度7. 35Pa· S。将干净玻璃板(50cmX50cm)置于喷涂台上，调整好喷枪的位置，气压调整到O.1MPa、设置喷枪的运行线速度50cm/min、喷射幅度150mm、往返运行方式以及重复次数4次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到4次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例5将质量比例分别为8/3/3/76的聚醚砜(PES，长春吉大高新材料有限责任公司，数均分子量45000)、聚乙二醇1000 (PEG1000)、去离子水(H2O)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)在40°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解24h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度0. 22Pa*s。将干净聚丙烯无纺布(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到0. 05MPa、设置喷枪的运行线速度50cm/min、喷射幅度100mm、往返运行方式以及重复次数8次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到8次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜后的无纺布浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例6将质量比例分别为12/3/3/76的聚醚砜(PES，长春吉大高新材料有限责任公司，数均分子量45000)、聚乙二醇1000(PEG1000)、1，2-丙二醇(PgOH)、二甲基亚砜(DMSO)在40°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解24h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度9. 2Pa · S。将干净玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到0. 15MPa、设置喷枪的运行线速度100cm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数6次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到6次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例7将质量比例分别为18/5/77的热塑性聚氨酯(TPU，美国Hunstman Chemical公司，型号 IR0GRAN A 80D 4967 DP，数均分子量 150000)、聚乙二醇 2000 (PEG2000)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)在50°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度22. 84Pa · S。将干净玻璃板(50cmX50cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到0. 18MPa、设置喷枪的运行线速度lOOcm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数4次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到4次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例8将质量比例分别为8/5/87的热塑性聚氨酯(TPU，美国Hunstman Chemical公司，型号IR0GRAN A 80D 4967 DP，数均分子量150000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1，4-二氧六环(DO)在50°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度0.82Pa*s。将干净聚丙烯无纺布(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 07MPa、设置喷枪的运行线速度70cm/min、喷射幅度100mm、往返运行方式以及重复次数8次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到8次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜后的无纺布浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例9将质量比例分别为10/3/5/82的热塑性聚氨酯(TPU，美国Hunstman Chemical公司，型号IROGRAN A 80D 4967 DP，数均分子量150000)、1，2-丙二醇(PgOH)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1，4-二氧六环(DO)在50°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度3. 52Pa · S。将干净聚丙烯无纺布(50cmX 50cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O.1MPa、设置喷枪的运行线速度50cm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数6次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到6次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜后的无纺布浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例10将质量比例分别为12/8/80的聚丙烯腈(PAN，上海金山石化，数均分子质量70000)、氯化锂(LiCl)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度9. 76Pa · S。将干净玻璃板(25cmX50cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 15MPa、设置喷枪的运行线速度lOOcm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数6次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到6次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例11将质量比例分别为18/5/77的聚丙烯腈(PAN，上海金山石化，数均分子质量70000)、聚乙二醇6000(PEG6000)、二甲基亚砜(DMSO)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度36. 63Pa .S。将干净玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 2MPa、设置喷枪的运行线速度70cm/min、喷射幅度200_、往返运行方式以及重复次数4次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到4次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干实施例12将质量比例分别为8/5/87的聚丙烯腈(PAN，上海金山石化，数均分子质量70000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、去离子水(H2O)、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度6. 32Pa · S。将干净玻璃板(50cmX50cm)置于平板模具上,调整好喷枪的位置,气压调整到O.1MPa、设置喷枪的运行线速度50cm/min、喷射幅度100mm、往返运行方式以及重复次数8次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到8次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干实施例13
将质量比例分别为14/5/28/53的醋酸纤维素(AC，乙酸根的质量分数54. 5% 56%，中国医药集团上海化学试剂公司)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、丙酮(CA)、1，4-二氧六环(DO)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度15. 61Pa · S。将干净玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 18MPa、设置喷枪的运行线速度70cm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数4次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到4次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例14将质量比例分别为18/5/77的醋酸纤维素(AC，乙酸根的质量分数54. 5% 56%，中国医药集团上海化学试剂公司)、聚乙二醇6000(PEG6000)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度45. 71Pa· S。将干净玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 25MPa、设置喷枪的运行线速度100cm/min、喷射幅度200mm、往返运行方式以及重复次数3次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到3次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜的玻璃板浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。实施例15将质量比例分别为8/5/20/67的醋酸纤维素(AC，乙酸根的质量分数54. 5% 56%，中国医药集团上海化学试剂公司)、氯化锂((LiCl))、丙酮(CA)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)在60°C左右于烧瓶中充分搅拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且过滤，倒入铸膜液桶静置备用，铸膜液粘度12. 47Pa*s。将干净聚丙烯无纺布(50cmX50cm)置于平板模具上，调整好喷枪的位置，气压调整到O. 15MPa、设置喷枪的运行线速度50cm/min、喷射幅度100mm、往返运行方式以及重复次数6次。开启隔膜泵、空压机和喷枪，喷涂开始。当重复次数达到6次，喷枪自动停止运行并且关闭。然后将涂膜后的无纺布浸入凝固中凝胶固化成膜，将生成的膜在泡膜液中浸泡，最后将膜取出晾干。
权利要求
1.一种聚合物平板微孔膜制备方法，包括平板微孔膜的铸膜液的配制、制膜、凝固成膜，其特征在于所述铸膜液的配制是指将含量为8 18wt%聚合物、含量为3 8wt%添加剂加入到有机溶剂中，加热搅拌直至完全溶解，制成粘度为O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的铸膜液(I)，所述的制膜是指将粘度为O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的铸膜液(I)经过滤器(2)，通过隔膜泵⑶输送至喷枪⑷中，喷枪⑷在空气压缩机(5)和程序控制箱(6)的控制作用下将铸膜液(I)往返重复喷涂到平板模具(7)上，气压为O. 05MPa O. 3MPa，喷枪(4)的喷射幅度为IOOmm 200mm,喷枪⑷运行的线速度为50cm/min 100cm/min,重复喷涂的次数为3 8次； 所述的聚合物为可溶性高分子聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或热塑性聚氨酯或聚醚砜或醋酸纤维素中的一种，其数均分子量为40000 200000 ； 所述的有机溶剂为N，N- 二甲基乙酰胺或N，N- 二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜或I，4-二氧六环中的一种； 所述的添加剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或氯化钠或水或1，2_丙二醇或丙酮一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种聚合物平板微孔膜制备方法，其特征在于所述的隔膜泵(3)采用气动隔膜泵，隔膜材料选用氟材料。
全文摘要
本发明涉及一种聚合物平板微孔膜的制备方法。本发明提供的方法包括将铸膜液的配制、制膜、凝固成膜，首先，配制由聚合物、添加剂、有机溶剂组成的铸膜液，接着铸膜液经过滤后通过隔膜泵将铸膜液输送到喷枪中，设置气压大小和喷枪在程序控制下往返运行次数，然后喷枪在程序控制下，将铸膜液往返重复喷涂到平板模具上，最后将喷涂有铸膜液的平板模具放入凝固浴中凝胶成膜。本发明改变了常规采用刮刀进行刮膜的方式，通过雾化原理将铸膜液喷涂到平板模具上，制膜工艺更加简单，膜厚度和面积更容易控制，膜的均匀性和重复性好。
文档编号B01D71/34GK103007775SQ20121056380
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者左丹英, 李红军, 易长海, 甘厚磊, 彭雄义 申请人:武汉纺织大学