[发明专利]一种尼龙膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种尼龙膜，包括尼龙层，所述尼龙层包括实体部分及孔状的空心部分，所述孔状的空心部分与实体部分共边缘，所述实体部分包括若干块状的尼龙颗粒，相邻块状尼龙颗粒之间通过黏连段连接，进而在尼龙层整体空间内形成网状结构，其中黏连段的黏连宽度不大于黏连两端块状尼龙颗粒粒径的二分之一；且所述孔状的空心部分在尼龙层整体空间内形成无规则状流道，所述尼龙膜的比表面积设置在5㎡/g‑15㎡/g之间。本发明所要达到的目的是提供一种兼顾高流速、长寿命以及高拉伸强度和剥离强度的尼龙膜及其制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及一种微孔过滤膜，特别是一种尼龙膜及其制备方法和应用。

背景技术

尼龙膜是一种常用的微孔过滤膜，其材料为尼龙，因此又称为聚酰胺微孔过滤膜。具有良好的亲水性，耐适当浓度的酸碱，不仅能够在含有酸碱性的水溶液中使用，亦适用于含有机溶剂中使用，例醇类、烃类、醚类、酯类、酮类，苯和苯的同系物，二甲基甲酰胺，二甲基亚砜等等，是适用范围最广的微孔滤膜之一。

作为过滤膜来说，其最主要的功能是需要能够起到过滤的效果，物理截留就是尼龙微孔过滤膜的主要过滤手段，能够将粒径大于其过滤孔孔径的杂质截留在尼龙膜的进液侧，以实现过滤效果。因此如滤液中的杂质粒径较小时，就需要使用过滤孔孔径更小的尼龙膜才能达到过滤效果，因此提高了生产工艺的复杂程度以及难度。从另一方面来说，除了较大粒径的杂质被截留在尼龙膜的进液侧外，待过滤流体中还会存在一些较小粒径的物质随着流体进入了尼龙膜的内部，但由于尼龙膜整体为多孔结构，因此在其表面和内部拥有着复杂的流道，并且由于成型工艺的关系这些流道表面都是不规则的，所以具有较大的表面积。这样在流体经过尼龙膜时，流体内粒径较小的物质很容易就会被吸附在流道的表面，一方面降低了流体的浓度，另一方面随着过滤时间的增加，流道的表面吸附有越来越多的物质，导致流道变窄，甚至堵死，影响过滤时的流速等性能，降低尼龙膜微孔过滤膜的有效使用寿命。

在现有技术中，公开号为US7770739的美国专利，公开了一种制造膜的方法和所得的膜，一种孔径为约0.02至约10微米的微孔聚合物结构，包括从第一主表面到第二主表面的孔隙率的不对称梯度;其中第一和第二主表面是无表皮的，其中该结构基本上没有大孔和丝状网，并且在紧密侧上具有大于10％的表面孔隙率，并且其中聚合物结构由选自组中的材料形成，由聚酰胺组成。在其说明书附图中，通过观察不难发现，其表面及内部结构不规则，同时其内部流道错乱复杂导致其内表面积相对较大，容易使滤液中小粒径物质吸附从而影响整个膜的流速，影响有效使用寿命。

发明内容

本发明所要达到的目的是提供一种兼顾流速以及拉伸强度的尼龙膜及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种尼龙膜，包括尼龙层，所述尼龙层包括实体部分及孔状的空心部分，所述孔状的空心部分与实体部分共边缘，所述实体部分包括若干块状的尼龙颗粒，相邻块状尼龙颗粒之间通过黏连段连接，进而在尼龙层整体空间内形成网状结构，其中黏连段的黏连宽度不大于黏连两端块状尼龙颗粒粒径的二分之一；且所述孔状的空心部分在尼龙层整体空间内形成无规则状流道，所述尼龙膜的比表面积设置在5㎡/g-15㎡/g之间。

进一步的，所述块状的尼龙颗粒和孔状的空心部分边缘呈锯齿状。

进一步的，所述尼龙层中，尼龙颗粒的粒径设置在1μm-15μm之间。

进一步的，所述尼龙层中，空心部分的孔径小于13μm，所述孔密度设置在0.01个/μm²-0.05个/μm²之间，所述尼龙层表面的孔面积占尼龙层表面总面积的35%-65%。

进一步的，所述尼龙膜还包括支撑层，所述尼龙层位于支撑层表面，所述支撑层内包括相互交织形成网状结构的纤维以及结合于纤维上的尼龙。

进一步的，所述尼龙膜的孔隙率设置在40%-60%之间。

进一步的，所述尼龙层的孔隙率设置在50%-90%之间。