液的浓度为3 %，有机相溶液包括浓度为2%的均苯三甲酰氯和浓度为3%的十二水合磷酸钠，有机相溶液的溶剂为正已烷。
[0034]所述溶剂为强极性溶剂，具体为下述一种或多种溶剂的混合物:Ν-Ν 二甲基甲酰胺、N-N 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜及二甲基亚砜。
[0035]对应管式复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤:
[0036](I)制备构成基膜层的液态制膜液，将上面备制好的原料进入反应釜反应，反应釜反应的温度为80°C，待完全溶解制得液态制膜液；该液态制膜液经过过滤后再有挤丝机挤出，最后进入卷管机内的膜装置，以便于接下来与卷管的同步操作；
[0037](2)制备由支撑层和基膜层构成的管式聚醚砜超滤膜，将片状的支撑层通过卷管及卷管成形，再利用超声波焊接机焊接成管式结构的支撑层，同时将(I)步骤制得的液态制膜液在所述呈管式结构的支撑层的内表面同步进行基膜涂层，之后进入凝胶浴水槽进行冻胶固化，即制得管式聚醚砜超滤膜；将该已成型的管式聚醚砜超滤膜通过纯水漂洗浸泡，将溶剂与致孔剂清洗干净；
[0038](3)界面聚合层的界面聚合步骤，将(2)步骤中制得的管式聚醚砜超滤膜浸入备制好的六水合哌嗪水溶液，使内表面充分浸润(浸润时间为45S)，取出后去除管内多余水溶液；之后，将所述浸润过的管式聚醚砜超滤膜浸入备制好的有机相溶液中反应，反应一定时间后取出晾干，即得管式聚酰胺复合纳滤膜；
[0039](4)保护层的制作步骤，将(3)步骤中制得的管式聚酰胺复合纳滤膜浸入抗污染的浓度10%的保护剂PVA水溶液反应，反应10小时后取出晾干，即制得管式复合纳滤膜。
[0040]性能测试(I):操作压力0.4Mpa,室温条件下，对2g/L MgSO4水溶液的通量进行测试，可达35L( m2.n)，截留率为95%。
[0041]性能测试⑵:取印染废液，经活性污泥反应，采用错流方式，制成内径12mm的管式聚酰胺复合纳滤膜组件，无需预处理，经过增压泵增压，操作压力0.4Mpa，进水电导率为2500 μ s/m,渗透率电导率为375 μ s/m,脱盐率为85%，通量达35.2L/ ( m2.η)。由于通道较宽，故无堵塞现象。
[0042]实施例3
[0043]一种管式复合纳滤膜，呈管状结构，此管状结构由外到内依次包括支撑层、基膜层、界面聚合层及保护层四功能层，其中:
[0044]支撑层为无纺布层或者PET层；
[0045]基膜层为聚醚砜超滤膜，该聚醚砜超滤膜的液态制膜液的原料包括重量比如下的各材料:20 %的聚醚砜，I %的无机纳米级改性材料，71 %的溶剂，5 %的致孔剂和3 %的表面活性剂；
[0046]界面聚合层为聚酰胺复合纳滤膜，聚酰胺复合纳滤膜的液态制膜液的原料包括六水合哌嗪水溶液和有机相溶液，六水合哌嗪水溶液的浓度为1.7%，有机相溶液包括浓度为1.1%的均苯三甲酰氯和浓度为1.7%的十二水合磷酸钠，有机相溶液的溶剂为正已烷。
[0047]所述溶剂为强极性溶剂，具体为下述一种或多种溶剂的混合物:Ν-Ν 二甲基甲酰胺、N-N 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜及二甲基亚砜。
[0048]对应管式复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤:
[0049](I)制备构成基膜层的液态制膜液，将上面备制好的原料进入反应釜反应，反应釜反应的温度为70°C，待完全溶解制得液态制膜液；该液态制膜液经过过滤后再有挤丝机挤出，最后进入卷管机内的膜装置，以便于接下来与卷管的同步操作；
[0050](2)制备由支撑层和基膜层构成的管式聚醚砜超滤膜，将片状的支撑层通过卷管及卷管成形，再利用超声波焊接机焊接成管式结构的支撑层，同时将(I)步骤制得的液态制膜液在所述呈管式结构的支撑层的内表面同步进行基膜涂层，之后进入凝胶浴水槽进行冻胶固化，即制得管式聚醚砜超滤膜；将该已成型的管式聚醚砜超滤膜通过纯水漂洗浸泡，将溶剂与致孔剂清洗干净；
[0051](3)界面聚合层的界面聚合步骤，将(2)步骤中制得的管式聚醚砜超滤膜浸入备制好的六水合哌嗪水溶液，使内表面充分浸润(浸润时间为45S)，取出后去除管内多余水溶液；之后，将所述浸润过的管式聚醚砜超滤膜浸入备制好的有机相溶液中反应，反应一定时间后取出晾干，即得管式聚酰胺复合纳滤膜；
[0052](4)保护层的制作步骤，将(3)步骤中制得的管式聚酰胺复合纳滤膜浸入抗污染的浓度5%的保护剂PVA水溶液反应，反应10小时后取出晾干，即制得管式复合纳滤膜。
[0053]性能测试(I):操作压力0.4Mpa,室温条件下，对2g/L MgSO4水溶液的通量进行测试，可达30L/( m2.η)截留率为98.5%。
[0054]性能测试⑵:取印染废液，经活性污泥反应，采用错流方式，制成内径8mm的管式聚酰胺复合纳滤膜组件，无需预处理，经过增压泵增压，操作压力0.4Mpa，进水电导率为2500 μ s/m,渗透率电导率为250 μ s/m,脱盐率为90%，通量达30.2L/ ( m2.η)。由于通道较宽，故无堵塞现象。
[0055]以上各实施例中，所述液态制膜液过滤是采用100目不锈钢网过滤器过滤，过滤目的是去除没有完全溶解的颗粒与杂质，过滤器连接在反应釜下料口处。
[0056]以上各实施例中，所述致孔剂可以为无机致孔剂，或者为有机高分子致孔剂，或者为无机致孔剂和有机高分子致孔剂的混合物，其中无机致孔剂可以为硝酸锂、氯化钠、氯化钙、碳酸钙、硝酸钙、二氧化碳、三氧化二铝及高岭土中的一种或多种，有机高分子致孔剂可以为聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及甲基纤维素中的一种或多种。所述表面活性剂可以为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、两性型表面活性剂及非离子型表面活性剂中的一种或多种，其中阴离子型表面活性剂可以为十二烷基硫酸钠或者十二烷基苯磺酸钠或者该二者的混合物。所述无机纳米级改性材料可以为二氧化钛、二氧化娃及二氧化锌中的一种或多种。所述无机纳米级改性材料较佳采用无机纳米级亲水性改性材料。
【主权项】
1.一种管式复合纳滤膜，其特征在于，呈管状结构，此管状结构由外到内依次包括支撑层、基膜层、界面聚合层及保护层四功能层，其中: 所述基膜层为聚醚砜超滤膜，该聚醚砜超滤膜的液态制膜液主要由重量比如下的各材料进入反应釜反应制得:16-28%的聚醚砜，0.2-2%的无机纳米级改性材料，57-78%的溶剂，1-10%的致孔剂和0.1-5%的表面活性剂，所述溶剂为N-N 二甲基甲酰胺、N-N 二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、环丁砜及二甲基亚砜中的一种或多种； 所述界面聚合层为聚酰胺复合纳滤膜，聚酰胺复合纳滤膜的液态制膜液由六水合哌嗪水溶液和有机相溶液进行界面聚合反应制得，六水合哌嗪水溶液的浓度为0.5-3%，有机相溶液包括浓度为0.1-2%的均苯三甲酰氯和浓度为0.5-3%的十二水合磷酸钠，有机相溶液的溶剂为正已烷。
2.如权利要求1所述的一种管式复合纳滤膜，其特征在于，所述致孔剂为无机致孔剂，或者为有机高分子致孔剂，或者为无机致孔剂和有机高分子致孔剂的混合物；所述无机致孔剂为硝酸锂、氯化钠、氯化钙、碳酸钙、硝酸钙、二氧化碳、三氧化二铝及高岭土中的一种或多种；所述有机高分子致孔剂为聚乙二醇、聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇及甲基纤维素中的一种或多种；所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、两性型表面活性剂及非离子型表面活性剂中的一种或多种；所述无机纳米级改性材料为二氧化钛、二氧化硅及二氧化锌中的一种或多种；所述支撑层为无纺布层或PET层。
3.如权利要求1所述的一种管式复合纳滤膜，其特征在于，所述保护层采用浓度为2-10%的PVA水溶液与聚酰胺复合纳滤膜反应并晾干制得。
4.如权利要求1所述的一种管式复合纳滤膜，其特征在于，所述反应釜反应的温度在60-80。。。
【专利摘要】本发明公开一种管式复合纳滤膜，管式复合纳滤膜包括支撑层、基膜层、界面聚合层及保护层构成的四层功能层，以聚醚砜和无机纳米材料共混改性有管式超滤膜基膜，以六水合哌嗪为水相溶液，与均苯三甲酰氯正已烷溶液界面聚合反应成管式聚酰胺复合纳滤膜，制备工艺中采用冻胶制备管式聚醚砜超滤膜，采用卷管焊接与涂膜同步生产管式聚醚砜超滤膜工艺技术；所得发明管式复合纳滤膜具有对一、二价离子有不同选择性分离功能，对小分子有机物有较高的截留率，对进料液的预处理要求较低，可对高溶度、高粒度、高悬浮物的分离很有优势，对一些特定物料的深度分离、净化、溶缩具有很高的经济价值。
【IPC分类】B01D71-68, B01D71-56, B01D69-12, B01D67-00, B01D69-04
【公开号】CN104548975
【申请号】CN201510057388
【发明人】吴特殊
【申请人】泉州索爱膜科技开发有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年4月28日