[发明专利]抗生物污染的反渗透膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及反渗透膜技术领域，尤其涉及一种抗生物污染的反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透是一种高效的液体膜分离技术，具有净化率高，能耗低等优点，目前已经被广泛应用于海水淡化，废水处理，饮用水净化等领域。

但是，随着反渗透膜在净水处理的使用，膜污染越来越严重，甚至会导致反渗透膜直接失效。因此，膜的污染问题已经成为反渗透膜在应用过程中面临的主要问题之一。问题的具体表现形式是在反渗透膜的使用过程中，细菌等微生物在膜表面附着和繁殖，导致反渗透膜的渗透性能下降，缩短使用寿命，造成经济损失，阻碍了反渗透膜的推广和应用。

针对上述问题，近年来出现了一些抗生物污染膜的制备方法，具体包括向复合反渗透膜中加入抗菌药物如银纳米管、二氧化钛颗粒、季氨盐类抗菌药物等，以达到反渗透膜抗生物污染的效果。然而这些专利中用到的抗菌药物并不是绿色材料，有可能对人体造成不利影响。

由此可见，现有的抗污染反渗透膜要么在反渗透膜表面涂覆亲水层，要么加入抗菌药物，但是亲水涂层和药物均会逐渐流失，从而失去抗菌等抗生物污染的功能，药物还会对人体或者环境造成影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有反渗透膜容易发生污染以及反渗透膜中添加抗微生物药剂存在的具有一定毒性、对人体或环境不友好或者涂覆亲水层容易发生失效等问题，提供一种抗生物污染的反渗透膜。

同时，本发明还相应的提供所述抗生物污染的反渗透膜的制备方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种抗生物污染的反渗透膜，所述抗生物污染的反渗透膜包括致密膜层，以及交联固化于所述致密膜层一表面的功能膜层；所述功能膜层背对所述致密膜层的表面上有纳米级的若干突起。

以及，上述抗生物污染的反渗透膜的制备方法，至少包括以下步骤：

步骤S01.提供具有突起结构的模板、质量分数为0.2％～1.0％的聚乙烯醇溶液、质量分数为8％～15％的固化剂溶液以及致密膜层；

步骤S02.将所述聚乙烯醇溶液涂覆于所述致密膜层一表面，控制膜层厚度为2μm～5μm；

步骤S03.将步骤S02涂覆得到的膜层浸入所述固化剂溶液中，静置20s～40s后，对所述膜层进行干燥处理，得到含有聚乙烯醇膜层的膜结构；

步骤S04.脱模剂喷涂于所述具有突起结构的模板后，压印于所述聚乙烯醇膜层的表面，经加热交联反应并与所述具有突起结构的模板进行分离处理，得到所述抗生物污染的反渗透膜。

本发明上述实施例提供的抗生物污染的反渗透膜，通过物理手段，将反渗透膜功能膜层设计成纳米级的突起状结构，由于改变了反渗透膜表面微观结构，使得细菌等微生物以及微小杂物难以附着在膜层表面，起到抗生物污染的作用，并且由于是采用物理手段制造突起结构，不会随着使用而失效，从而延长反渗透膜的使用寿命。

本发明上述实施例提供的抗生物污染的反渗透膜的制备方法，采用物理手段，改变反渗透膜表面的微观结构，该方法具有工艺简单、制备的突起结构分布均匀、抗微生物附着效果良好等特点，该方法适合大规模生产表面具有突起的反渗透膜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例用于制备抗生物污染的反渗透膜的具有突起结构的模具俯视图示意图；

图2是本发明实施例用于制备抗生物污染的反渗透膜的具有突起结构的模具的A-A剖视示意图；

图3是本发明实施例提供的抗生物污染的反渗透膜表面的扫描电镜图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种抗生物污染的反渗透膜。所述抗生物污染的反渗透膜包括致密膜层，以及交联固化于所述致密膜层一表面的功能膜层；所述功能膜层背对所述致密膜层的表面上有纳米级的若干突起。

其中，这里说的功能膜层背对所述致密膜层的表面，均指的是功能膜层的外露表面。

在任何一个实施例中，致密膜层为聚酰胺膜层，聚酰胺膜层为功能膜层提供附着的基底，作为反渗透膜的一部分对功能膜层起到支撑作用。