[发明专利]高性能反渗透膜及其制作工艺

说明书

本发明所述高性能反渗透膜的制作工艺包括以下步骤：Ⅰ.配制溶液1；Ⅱ.刮涂支撑刮层；Ⅲ.配制溶液2；Ⅳ.配制溶液3；Ⅴ.制备功能层；Ⅵ.后处理；Ⅶ.配置溶液4；Ⅷ.制备防护层。本发明所制备的高性能反渗透膜具有良好的分离性能、抗污染性能和稳定性，同时其制备方法过程简单，可操作性强，制备条件易于控制，具有广阔的规模化应用前景。

技术领域

本发明涉及水处理膜分离技术领域，具体涉及一种高性能反渗透膜及其制作工艺。

背景技术

反渗透是当今最先进、最节能的有效分离技术之一，其原理是用一块反渗透膜把水和水溶液隔开，水有一种向水溶液渗透的趋势，直至水溶液的液面比水面高出一定的高度，即水溶液一侧的压力比水一侧的压力高出一定的数值后，水的渗透才停止，而该高出部分的压力称作渗透压；若在水溶液一侧施加一个比渗透压还大的压力，渗透过程便逆转，即水从水溶液一侧向水一侧渗透，即为反渗透，利用反渗透可以有效将水与水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌等杂质分离，具有安全，环境友好，易操作等优点，常应用于海水淡化、硬水软化、中水回收、工业废水处理、超纯水制备等多个领域。

其中，复合膜因其可将膜的截留率，水通量，稳定性等性能优化而成为当前发展最快、应用最多的膜品种，目前市场上超过90％的反渗透膜是复合膜。复合膜是指在多孔的支撑底膜上复合一层很薄的、致密的、有特种分离功能的不同材料，与单纯的一体化膜比较，复合膜的表面致密层厚度更薄，从而使膜同时具备了高的溶质分离率和水的透过速率，同时作为一种可优化物理化学结构的复合膜，能够满足各种不同的选择性分离需求。在当前的水处理行业中，复合膜主要采取界面聚合的方式，将聚酞胺薄膜复合到微孔支撑底膜表面。首先将聚砜涂敷到聚酯无纺布上而形成的微孔基膜，再浸入到二胺或多胺水溶液中，然后去除膜表面多余的胺溶液，再浸入到多元酞氯的有机非极性溶液中发生界面聚合反应，从而在表面形成致密的具有分离功能的聚酞胺超薄活性层。

在反渗透分离过程中，反渗透膜的作用尤为重要，而寻求高脱盐率的反渗透膜是本领域长期以来所追求的目标，而目前大多数复合反渗透膜的结构由于是多层，厚度会比一般单层膜厚度大，虽然脱盐性能有所提高，但是长时间使用后由于积累污垢导致水通量变小，使得反渗透效率降低，而在膜材料中掺杂增加亲水性物质可以提高反渗透膜的通水量，如通过亲水基团改性。而与此同时，近几年具有极强的亲水性和极好的抑菌性的石墨烯，作为一种新材料出现在人们眼中，越来越受到研究者们的关注。反渗透复合膜表面的不同物化特性，诸如表面粗糙度、表面亲水性及表面电荷是影响分离性能的主要因素。因此对复合膜进行表面改性，优化表面结构、表面化学组成及形态，使其具有更高的产水量和较为优异的分离性能，这对于进一步提升反渗透复合膜的性能，研究开发高性能的反渗透复合膜均具有重要作用。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了高性能反渗透膜及其制作工艺。

一种高性能反渗透膜的制作工艺，包括以下步骤：

Ⅰ.配制溶液1；

Ⅱ.刮涂支撑刮层；

Ⅲ.配制溶液2；

Ⅳ.配制溶液3；

Ⅴ.制备功能层；

Ⅵ.后处理；

Ⅶ.配置溶液4；

Ⅷ.制备防护层。

具体地，所述高性能反渗透膜的制作工艺，包括以下步骤：

Ⅰ.配制溶液1：将溶剂、致孔剂、高分子混合，加热真空搅拌均匀后得到溶液1；所述溶液1中各组分的质量百分数含量为：致孔剂4％-10％、高分子15％-22％、余量为溶剂；

Ⅱ.刮涂支撑刮层：将溶液1流延在无纺布上，用刮刀在无纺布上刮出一层溶液层，所得溶液层经过冷水浴凝胶相转化，再经热水浴处理成型，得到支撑层；