[发明专利]具有吸附离子交换和膜过滤功能的高效过滤介质的制备方法

权利要求书

1.一种具有吸附离子交换和膜过滤功能的高效过滤介质的制备方法，其特征是，组份比例按重量份数计，包括以下工艺步骤：

（1）将2~60份细微纤维和10~95份颗粒物质充分混合，然后加入2~30份液体粘合剂，0~30份溶剂A，在5~60℃的温度条件下混合均匀，制得混合物；所述颗粒物质为吸附性颗粒、离子交换树脂或无机纳米材料；

（2）将10~30份高分子聚合物、20~86份溶剂B、0~70份非溶剂、0~25份添加剂在溶解釜中混合，混合温度为10~80℃，混合时间为4~48小时，制得膜液；

（3）将步骤（2）得到的膜液加入步骤（1）得到的混合物中，膜液的质量百分数为0~90%，余量为混合物，制得浇浆；

（4）将浇浆倒入浅槽中，用刮刀将浇浆刮平，在浅槽中形成浇浆层E1，所述浇浆层E1的厚度为0.1~10毫米，浇浆层E1的孔径为20~100nm；将浅槽置于水中浸泡1分钟~4小时；所述浅槽的底部通过金属管与真空泵连接，用真空泵将浇浆中的溶剂A或水从浅槽底部的金属管排走，所述真空度为1~90KPa，抽真空的时间为0.5~4小时；

（5）重复步骤（1）~（4），重复次数为i次，i为1~7的整数，依次得到浇浆层E2~E8，所述浇浆层E1~E8从下往上依次分布，浇浆层E8的颗粒粒径为1~500μm，浇浆层E8的孔径为0.5~100μm，浇浆层E1的颗粒粒径为1~500μm，孔径为20~100nm，浇浆层E1~E8的孔径在20nm~100μm之间呈梯度依次递减；所述浇浆层E1~E8中至少一层浇浆层中含有吸附性颗粒，至少一层浇浆层中含有离子交换树脂，至少一层浇浆层中含有膜液；

（6）将浅槽放入烘箱中进行烘干，烘箱温度为30~120℃，固化时间为0.5~40小时；烘干后从浅槽中脱出固化后的固体，即得到所述的过滤介质。

2.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述细微纤维为植物及生物纤维、高分子合成纤维、无机纤维或金属丝；所述植物及生物纤维为纸浆纤维、棉纤维、麻纤维或蚕丝纤维；所述高分子合成纤维为聚酯纤维、聚氨酯纤维、尼龙纤维、醋酸纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯纤维或聚丙烯纤维；所述无机纤维为石棉、玻璃纤维或碳纤维；所述金属丝为铜丝、铁丝或不锈钢丝。

3.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述吸附性颗粒为活性炭、硅藻土、改性海泡石、膨润土、多孔硅胶、沸石、活性氧化铝、凹凸棒土、蒙脱石或壳聚糖；所述离子交换树脂为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂；所述无机纳米材料为纳米碳材料、纳米二氧化钛、纳米氧化亚铜、纳米金属银、负载型纳米金属银或纳米氧化镁。

4.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述液体粘合剂为液态环氧树脂粘合剂、液态聚氨酯粘合剂、液态不饱和聚酯树脂粘合剂或液态酚醛树脂粘合剂。

5.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述溶剂A为有机溶剂或水，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙酸甲酯或乙酸乙酯。

6.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述高分子聚合物为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯或聚乙烯；所述溶剂B为N-N二甲基吡咯烷酮（NMP）、N-N二甲基乙酰胺（DMAC）、N-N二甲基甲酰胺（DMF）、四氢呋喃或丁酮；所述非溶剂为乙醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚氧乙烯或聚氧乙烯与聚氧丙稀的嵌段共聚物；所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、二氧化硅、氯化锂、氯化钠、氯化钙或硝酸锂。

7.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述浅槽的高度为2~100mm。

8.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述细微纤维的直径为0.01~0.1mm，长度为1~200mm。

9.如权利要求1所述的过滤介质的制备方法，其特征是：所述颗粒物质的粒径为0.01~1mm。