[发明专利]饮水净化复合纳滤膜及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及饮水净化高分子材料膜技术领域，具体涉及一种聚醚砜与聚氨酯共混新型纳滤膜及制备工艺。

背景技术

目前，由于化学肥料和农药不合理的使用，不仅导致土壤板结，同时污染了江、河、湖泊等饮用水源，特别是工业废水中有机物、氨、氮等有害物质含量的超标排放，造成生活饮用水水质的严重污染。此外输水管路、水池中水的二次污染对人体的侵害，严重威胁着广大人民大众的身体健康。为了进一步改善提高人民大众饮用水的质量，目前市场上出售的膜过滤装置有卷式反渗透膜、中空超滤膜、陶瓷膜。反渗透膜通量低、需要耗电、不能保留水中有益的矿物质、死端过滤。中空超滤膜不耐压力、不耐高温、保留水中的矿物质，不能去除水中小分子有机物，影响水质口感。陶瓷膜通量小、成本高。共混制膜日益为人们所重视，成为改善膜性能、降低制膜成本的一项重要手段。制得的复合膜是一类优异的饮水净化复合纳滤膜材料。

发明内容

本发明的目的是，饮水净化复合纳滤膜是聚醚砜与聚氨酯共混制膜，其中PES具有优越的耐高温性及良好的耐酸、耐碱性，其疏水性较好，耐高温性极好，但耐紫外线差，柔韧性差，较脆，纺丝时易断丝；聚氨酯具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性。经聚醚砜、聚氨酯两者共混后，可形成一定的互补性，具有耐高温性及良好的耐酸、耐碱性、其疏水性较好、耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性的特点。深井水或市政自来水经过饮水净化复合纳滤膜净化，清除水中细菌、病毒、铁锈、胶体、余氯、氨、氮和有机高分子化合物等有害物质，可直接安全饮用，而且其中的矿物质、微量元素和溶解氧等有益物质并未被破坏和流失，净水水质的呈弱碱性，更有益于人们身体健康，因此，不需要另外补充所需矿物质等，生产成本比较低。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：

饮水净化复合纳滤膜铸膜液制取工艺：聚醚砜、聚氨酯共混比例按8:2，加入一定量的成孔剂和溶剂二甲基乙酰胺至溶解设备进行溶胀，直到完全溶解成为原液，经过滤、脱泡后制成铸膜液；纺丝及后处理工艺：将铸膜液经干喷湿纺法工艺制成饮水净化复合纳滤膜，风干，使膜结构定型为成品。

用本方法制备的饮水净化复合纳滤膜具有优良的分离性能。

附图说明

下面结合实施对本发明进行详细说明。

图1为本发明工艺流程

图2为本发明饮水净化复合纳滤膜的单根结构横截面示意图。

具体实施方式

实施例一：

纺丝原液的制取工艺：

取聚醚砜、聚氨酯共混比例按8:2，取二甲基亚砜DMSO为溶剂，取重量百分比为1%的Mg(ClO₄)₂的固体作为添加剂，将上述物质投入溶解后在0.2MPa压力下经过滤设备过滤除去固体杂质，经真空装置进行除气泡制成膜丝铸膜液，真空度＜-0.1MPa。

通常情况下，纺丝铸膜液温度控制在40℃～60℃，过滤压力在0.2MPa～0.4MPa。

纺丝及后处理工艺：

将制得的铸膜液经干喷湿纺法纺丝而纺制成饮水净化复合纳滤膜，拉伸后使初生膜中的溶剂部分挥发完成溶液预蒸发，再把初生膜浸入含有重量百分比浓度为2%的DMSO水溶液中，通过双扩散而冻胶化完成丝条的凝固，再进行保孔处理后，经水洗、风干工序除去饮水净化复合纳滤膜中的溶剂和凝固剂，使膜结构定型为成品。其中流涎温度为40℃，湿度60%；溶剂预蒸发时间为10秒，温度为20℃；凝固浴温度10℃；保孔剂为乙二醇的水溶液，重量百分比浓度为20%；拉伸倍数为1.7倍；喷丝时采用同心圆插入管式喷丝头。

通常情况下，流涎温度为40℃～50℃，湿度60%～70%；溶剂预蒸发时间为10秒～60秒，温度为20℃～40℃；凝固浴组成为二甲基亚砜DMSO水溶液，重量百分比2%～50%，温度10℃～30℃；拉伸倍数为1.7倍～1.9倍；保孔剂一般为乙二醇的水溶液，重量百分比浓度20%～50%。

其工艺流程见附图1。

实施例二：工艺及流程同实施例一，具体工艺参数如下：

聚醚砜：聚氨酯=8:2

溶剂：二甲基亚砜DMSO

添加剂（Mg(ClO₄)₂）量：20%

纺丝铸膜液温度：50℃

过滤压力：0.3MPa

真空度：﹤-0.1MPa

喷丝头：同心圆插入式

流涎温度：45℃

流涎室湿度：65%