一种耐碱超滤膜片的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐碱超滤膜片的制备方法，该超滤膜片是在高强度无纺布衬底上涂布一定质量比的聚偏氟乙烯、硫代硫酸钠、制孔剂的铸膜液并利用相转化法中的非溶剂致相分离法(NIPS)方法成膜。该超滤膜片耐酸碱的腐蚀，具有好的化学稳定性，较高的水通量及较好的截留特性，同时还具有较高的机械强度及抗污染性能。该发明提高了膜的机械强度，延长了超滤膜片的使用寿命。
【专利说明】
一种耐碱超滤膜片的制备方法
技术领域：
[0001] 本发明专利属于膜的技术领域，特别涉及一种耐碱超滤膜片的的制备方法。
【背景技术】：
[0002] 膜分离技术是一种新型的分离技术，是指在外界能量或化学位差的推动作用下， 借助膜的选择渗透作用对混合物中溶质和溶剂进行分离、分级、提纯、富集等分离过程。膜 分离技术作为一种新兴的替代型的高效分离技术，被广泛应用于化工、纺织、石油、食品、医 药，环保、电子、轻工、生物工程、能源工程等诸多领域，被认为是20世纪术至21世纪中期最 有发展前途的高新技术之一，甚至膜分离技术的发展被称为"第三次工业革命"。
[0003] 如上所述，超滤膜分离技术是膜技术中的一大类，是以压力为推动力，利用膜的孔 径、材料表面化学特性等使溶剂、小分子溶质透过膜，而胶体、蛋白质、细菌、病毒等大分子 物质被截留、浓缩的分离过程，从而实现大分子物质与小分子溶剂的分离。超滤膜在应用过 程中，由于待分离的对象不同，因此运行的工况条件也会相应的有所不同，如膜的预处理工 艺、消毒灭菌工艺、清洗工艺均会有所区别。为了应对不同的膜工艺条件，实际应用中对成 膜材质的要求亦不同。常用超滤膜材料有聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈等高分子材 料。
[0004] 在上述的多种高分子材料中，聚偏氟乙烯是一种重要的成膜材料。聚偏氟乙烯所 形成的超滤膜具有物理和化学稳定性好，相对于聚砜、聚醚砜等成膜材料，其耐化学腐蚀， 尤其是耐酸碱腐蚀的特性尤为突出，且聚偏氟乙烯还具有成膜特性优良的优点。但是聚偏 氟乙烯由于本身具有较多的疏水性集团，所形成的膜片与基底无纺布粘结的牢固度较低， 因此膜片不能再应用中采用反吹去污的流程。
[0005] 增强超滤膜的机械强度是在实际工业生产中尤为重要的，因为机械强度决定了 膜，以及由膜形成的膜组件的使用寿命，在实际使用中，很多膜系统和膜组件的失效不是由 于膜微观过滤性能的失效造成的，而是由于膜片宏观上出现机械破损，从而造成膜组件过 滤性能的失效，在膜片的机械强度方面，膜分离层与衬底无纺布的粘结强度很重要，但是由 于PVDF本身的疏水性，因此造成PVDF膜与基底无纺布粘结牢固度不够。通过改性来提高 聚偏氟乙烯超滤膜与无纺布的粘结牢固度是值得尝试的工作。
【发明内容】
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[0006] 本发明的目的是提供一种在高机械强度无纺布衬底上涂布以聚偏氟乙烯为主要 成膜高分子的耐碱超滤膜片的制备方法，该超滤膜片具有较强的抗污染能力、高的水通量 及较好的截留特性，同时还具有机械强度高、分离性能好、使用寿命长的优点。
[0007] 为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
[0008] -种耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：涂布的铸膜液配方中含有PVDF、硫 代硫酸钠、致孔剂、铸膜液。
[0009] 所述的耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：PVDF与硫代硫酸钠的相对含量介 于100 : 1~100 : 3之间。
[0010] 所述的耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：致孔剂的成分可以是氯化锂 (LiCl)、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、聚乙二醇（PEG)中的一种或者是它们的混合物。
[0011] 所述的耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0012] (1)对制膜原料进行预处理；
[0013] (2)将原料与有机溶剂混合获得铸膜液；
[0014] (3)对铸膜液进行脱气处理；
[0015] (4)将铸膜液涂布在无纺布上；
[0016] (5)对涂抹铸膜液的无纺布进行空气浴；
[0017] (6)空气浴后的膜片进行凝胶浴；
[0018] (7)凝胶浴后的膜片进行定型浴。
[0019] 本发明的优点：
[0020] 本发明测量PVDF分离层与基底无纺布的粘结牢固度采用反压鼓泡法来进行测 量，也就是通过膜进行反吹，以膜分离功能层剥落的压力定义为PVDF分离层与基底无纺布 的粘结强度。由于硫代硫酸钠的添加，改变了铸膜液所形成的膜与基底无纺布结合强度，因 此大大提高了超滤膜的使用寿命。
【具体实施方式】：
[0021] 实施例1 :
[0022] 按照如下重量配比进行备料：
[0023] 聚偏氟乙烯 2.0kg 硫代硫酸钠 0.02kg LiCl 0.2kg N,N-二甲基甲酰胺 14kg
[0024] 实施例2 :
[0025] 按照如下重量配比进行备料：
[0026] 聚偏氟乙炼 2.0kg 硫代硫酸钠 0.06kg LiCl 0.2kg N，N-二甲基甲酰胺 14kg
[0027] 对照例：
[0028] 按照如下重量配比进行备料：
[0029] 聚偏氟乙烯 2.0kg
[0030] LiCl 0. 2kg
[0031] N，N_二甲基甲酰胺 14kg
[0032] 本专利所有实施例及对照例制备的聚偏氟乙烯复合超滤膜的粘结性能指标，检测 结果见表1。
[0033] 表1聚偏氟乙烯超滤膜性能检测结果
[0034]
[0035] 通过表1的检测结果可知：本发明制备的聚偏氟乙烯超滤膜（实施例1~2)相对 于对照例中制备的超滤膜具有较高分离膜功能层与基底无纺布较强的粘结强度。综合比较 看出，配方中添加硫代硫酸钠的超滤膜对比于单纯的聚偏氟乙烯超滤膜具有机械性能强度 高、分离性能好、使用寿命长等特点。
【主权项】
1. 一种耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：涂布的铸膜液配方中含有PVDFjtR 硫酸钠、致孔剂、铸膜液。2. 根据权利要求1所述的一种耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：PVDF与硫代硫 酸钠的相对含量介于100 : 1~100 : 3之间。3. 根据权利要求1所述的一种耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：制孔剂的成分 可以是氯化锂（LiCl)、聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、聚乙二醇（PEG)中的一种或者是它们的混合 物。4. 根据权利要求1所述的一种耐碱超滤膜片的制备方法，其特征在于：包括以下步 骤： (1) 对制膜原料进行预处理； (2) 将原料与有机溶剂混合获得铸膜液； (3) 对铸膜液进行脱气处理； (4) 将铸膜液涂布在无纺布上； (5) 对涂抹铸膜液的无纺布进行空气浴； (6) 空气浴后的膜片进行凝胶浴； (7) 凝胶浴后的膜片进行定型浴。
【文档编号】B01D71/34GK105879709SQ201410422431
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年8月20日
【发明人】不公告发明人
【申请人】合肥智海光电技术有限公司