[发明专利]一种多功能过滤膜生产工艺及装置

说明书

本发明涉及滤膜生产技术领域，公开了一种多功能过滤膜生产工艺及装置，装置包括依次设置的浸涂单元、辊涂单元、掠涂单元和涂头单元四个涂覆单元，浸涂单元、辊涂单元和掠涂单元的进口和出口侧分别设有进口传动辊和出口传动辊。工艺为：四个涂覆单元中至少有一个设有水相涂覆液的涂覆单元，其余三个涂覆单元设有水相涂覆液或有机相涂覆液或不设置涂覆液，支撑基膜在四个涂覆单元的进口传动辊和出口传动辊的作用下依次通过浸涂单元、辊涂单元、掠涂单元和涂头单元进行涂覆后，得到多功能过滤膜。本发明在生产装置中设置四个不同功能的单元，通过四个单元中涂覆液种类的互相配合，可以使制备得到的膜产品多样化。

技术领域

本发明涉及滤膜生产技术领域，尤其是涉及一种多功能过滤膜生产工艺及装置。

背景技术

膜是指能以特定形式去传递或者是滞留某些流体物质的界面，膜产品的核心技术主要包括配方和生产工艺两方面。经过几十年的发展，在过滤膜材料领域，我国已拥有大量的过滤膜材料制备配方，但是生产设备方面，一直局限于传统的两相聚合设备，如：专利CN106040010公开了一种反渗透膜生产设备，该设备经放卷装置、涂布装置以及烘干装置，将基膜加工成反渗透膜；专利CN106975368公开了一种连续制备磺化聚砜复合纳滤膜的方法及设备，在该发明中，采用非连续的方法，制备得到复合膜；专利CN205966373公开了一种浸涂装置及反渗透膜生产设备，只介绍了浸涂单元的作用，未阐述其在过滤膜生产中的独特效果。

上述发明存在过程固定、生产的产品类型单一的缺点。最终，膜产业依然存在三个问题：1.生产设备投资进度慢，导致膜产品迭代和新品开发缓慢；2.设备允许的使用手段僵化，很多工艺特殊的研发成果无法在现有生产设备上实现；3.未涉及设备和工艺的结合方式与创新使用方法。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中生产过滤膜所采用的工艺和装置存在过程固定、生产的产品类型单一，导致膜产品迭代和新品开发缓慢，且很多工艺特殊的研发成果无法在现有生产设备上实现的问题，提供一种多功能过滤膜生产工艺及装置，在生产装置中设置四个不同功能的单元，通过四个单元中涂覆液种类的互相配合，可以实现超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜等不同功能过滤膜生产的灵活转换，使制备得到的膜产品多样化。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能过滤膜生产装置，包括依次设置的浸涂单元、辊涂单元、掠涂单元和涂头单元四个涂覆单元，所述浸涂单元、辊涂单元和掠涂单元的进口和出口侧分别设有进口传动辊和出口传动辊。

一种使用上述装置的多功能过滤膜生产工艺，四个涂覆单元中至少有一个设有水相涂覆液的涂覆单元，其余三个涂覆单元设有水相涂覆液或有机相涂覆液或不设置涂覆液，支撑基膜在四个涂覆单元的进口传动辊和出口传动辊的作用下依次通过浸涂单元、辊涂单元、掠涂单元和涂头单元进行涂覆后，得到多功能过滤膜。

本发明采用工艺和装置相结合的方式，在生产装置中设置四个结构不同的涂覆单元，在四个涂覆单元中设置水相涂覆液和有机相涂覆液，水相涂覆液可以与有机相涂覆液可以在支撑基膜表面发生界面聚合反应，生成具有选择分离功能的功能层，从而制得具有选择透过性的过滤膜，支撑基膜使制得的过滤膜具有良好的强度和耐压密性，功能层则可以使制得的过滤膜具有良好的选择透过性。

由于每个涂覆单元的结构不同，支撑基膜通过各涂覆单元时的涂覆方式不同，使得形成的功能层的孔径、厚度、致密性不同，因此最终得到的过滤膜的选择透过性就不相同。因此可以通过调整各涂覆单元中涂覆液的种类，实现不同的涂覆液配方和四种不同的涂覆方式的配合，可以生产超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜等种类良多的不同功能的过滤膜。

作为优选，浸涂单元包括浸涂槽以及位于浸涂槽内的传动辊组，传动辊组包括上下交错设置的若干传动辊，浸涂单元的进口传动辊和出口传动辊分别位于浸涂槽进口和出口侧的上方，浸涂槽内设有控温系统，浸涂单元的出口侧设有除液气刀。