[发明专利]超滤平板膜的制备方法

说明书

本发明属于膜分离技术领域，具体的涉及一种超滤平板膜的制备方法。本发明包括以下步骤：(1)将PVDF、有机溶剂、致孔剂、表面改性剂加入容器中，搅拌，负压脱泡，制得涂膜液；(2)用容积泵准确计量输送至涂布头，经涂布头挤出涂覆于无纺布上，得到初膜；(3)初膜在空气中停留，浸入相分离槽中，所属相分离槽中为去离子水；(4)浸过相分离槽的涂覆膜利用去离子水置换出有机溶剂，连续浸入成孔水浴槽中，成孔水浴槽中为致孔剂的水溶液；(5)浸过相分离槽的涂覆膜连续浸入固化水浴槽中；(6)所得的涂覆膜连续进入烘干机烘干。本发明生产工艺自动化，且产能高，操作方便；制备得到的平板膜耐污染、粘合力和表面亲水性提高。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，具体的涉及一种超滤平板膜的制备方法。

背景技术

水资源匮乏正日益影响全球的经济发展和生态环境，我国是世界上13个贫水国家之一，水资源紧缺已经成为经济发展的瓶颈。为此国家制定了水资源可持续发展战略，海水淡化、污水治理和再生利用是其核心内容。

随着国产膜生产水平的提高，国产膜逐渐替代进口膜，并走出国门参与到世界水处理市场的竞争中。中国把膜产业作为新世纪的高新技术产业之一，从政策和资金等方面给予了大力支持，平板超滤膜具有良好的机械稳定性，无断丝现象困扰，运行费用低，更好的抗污染性能，清洗便捷等特点，是一种重要的膜产品形式。

传统的超滤平板膜的配方及其制备方法，是在高强度无纺布衬底上涂布一定质量比的聚醚砜、纳米纤维素晶体、致孔剂的铸膜液，并利用相转化法中的非溶剂致相分离法(NIPS)方法成膜。该技术的不足在于，仅通过脱气、空气浴、水浴等过程导致膜耐污染性、粘合力和亲水改性效果不够理想。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种超滤平板膜的制备方法，生产工艺自动化，且产能高，操作方便；制备得到的平板膜耐污染、粘合力和表面亲水性提高。

本发明所述的超滤平板膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)配置涂膜液：将PVDF、有机溶剂、致孔剂、表面改性剂加入容器中，73～88℃搅拌，负压脱泡，制得涂膜液；搅拌时间9～11小时，负压脱泡时间3.5～4.5小时；

(2)将涂膜液用容积泵准确计量输送至涂布头，经涂布头均匀挤出涂覆于无纺布上，得到初膜；

(3)初膜在空气中停留5～10s，浸入相分离槽中，所属相分离槽中为去离子水；相分离槽工艺温度20～30℃；浸入时间为5～30min；

(4)步骤(3)浸过相分离槽的涂覆膜利用去离子水置换出有机溶剂，连续浸入成孔水浴槽中，成孔水浴槽中为致孔剂的水溶液；成孔水浴槽工艺温度25～35℃；浸入时间为5～50min；

(5)步骤(4)浸过相分离槽的涂覆膜连续浸入固化水浴槽中，固化水浴槽中为甘油、次氯酸钠、丙二醇和/或聚乙二醇的混合水溶液；固化水浴槽中工艺温度30～38℃；浸入时间为5～50min；

(6)步骤(5)所得的涂覆膜连续进入烘干机烘干，得到超滤平板膜。

步骤(1)中，按重量百分数计，包括以下原料：PVDF 15～21％，有机溶剂50～65％，致孔剂4～9％，表面改性剂2～30％。

优选的，有机溶剂为DMAC、NMF或磷酸三乙酯中的一种或多种。

步骤(1)中，致孔剂为N-甲基吡咯烷酮、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、氯化锂或氯化镁中的一种或多种。

步骤(1)中，表面改性剂为聚乙烯吡咯烷酮、磷酸三乙酯或聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。

步骤(2)中，涂覆速度为1～12m/min，涂膜厚度为50-100μm。