[发明专利]增强三维间隔针织物基材的MBR平板膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增强三维间隔针织物基材的MBR平板膜及其制备方法。利用双针床拉舍尔经编机，采用膨体纱编织平板膜的两个表面，采用间隔丝编织平板膜的中间层，并连接织物表面，在表面横、纵方向上分别导入纤维衬经、纬纱，编织成V字型结构的三维间隔针织物；将硬挺整理剂涂布于三维间隔针织物的两侧表面上，采用连续式等离子体刻蚀活化技术进行处理；将铸膜液均匀涂覆在三维间隔编织物的两个表面，然后引入纯水中进行凝固和洗涤，最后干燥成膜。本发明通过对针织物表面增强处理、等离子改性处理，并利用先进工业技术，通过可控制程工艺制备了高填充量、抗反冲洗能力平板膜产品。

技术领域

本发明涉及一种以增强间隔针织物为基材的薄型MBR平板膜的制备方法，属于膜技术领域。

背景技术

在污水处理技术中，膜生物反应器（MBR）膜具有出水水质高、剩余污泥少、处理效能高、占地面积小、适合机电一体化智能运作等突出的优点，受到广泛关注，并逐步规模化应用。

目前市场上常用中空纤维膜和平板膜，但是中空纤维膜机械强度低，易断丝、缠结，抗污染能力差，难清洗，导致在实际的工程应用中中空纤维膜的运行成本大大增加。而平板膜由于其高机械强度，强抗污染能力，便捷的清洗方式等优势，被市政污水和工业废水等工程应用。

当前市场上所采用的MBR平板膜，必须使用ABS平板作支撑板和导流板，增加了MBR膜组件制造的操作步骤，需要胶粘、粘附、焊接，在很大程度上损害了组件的完整性，且严重影响膜的装填密度和有效面积。将膜粘合到组件支持件上易导致膜的脱层、剥离。由于膜与其支持件的粘合性差，膜不可进行反洗，因此运营成本较高。且平板膜由于具有过滤分离功能的聚合物涂层单体膜强度极低，无法单独制成膜组件，必须与无纺布结合成一体才能使用。

专利CN106237870A公开了一种平板超滤波纹膜制备方法，该方法采用涂膜板涂覆、初步分相定型、凝固浴步骤得到波纹膜。波纹结构可以减小膜片间隙，增加填充密度，由于该波纹膜需要ABS板做支撑板，因此其填充密度仍然比较低，此外，波纹处容易应力集中，从而该波纹膜抗反冲洗能力不高。

专利CN102510771A公开了过滤复合材料及其制造方法和由过滤复合材料制成的扁平过滤元件，该专利是将排水织物和2层过滤膜借助2层粘接网相互层压，得到MBR膜。该专利选择了柔性结构为支撑层，方便连续加工，膜填充密度大大提高，但层压粘胶过程中，粘胶剂对膜层和基材的浸润性不一样，使膜层与基材之间不能很好地整合在一起，从而存在粘接不足和分层现象，织物和过滤膜间的粘合力低，因此膜受反冲洗压力低。

专利CN101035608A公开了一体化的渗透通道膜，该专利采用一种3D间隔织物，通过编织的方法使表面层之间连接起来，中间形成通道，进一步在织物表面涂膜。该专利采用在织物表面直接涂布的方法减少粘结层。铸膜液直接涂覆在基材表面，可以提高了膜层与基材结合力，但该方式制备的间隔织物较普通平板膜的膜层厚度大幅度增加，且膜层部分溶液渗入到间隔织物内，影响了膜通量和膜运行时的运行效率；由于未经改性的织物尺寸稳定性不高，因此该方法生产成本较高，膜质量不稳定。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：现有MBR平板膜所采用的织物尺寸稳定性不高，生产成本高，膜质量不稳定的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种增强三维间隔针织物基材的MBR平板膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：利用双针床拉舍尔经编机，采用膨体纱编织平板膜的两个表面，采用间隔丝编织平板膜的中间层，并连接织物表面，在表面横、纵方向上分别导入纤维衬经、纬纱，编织成V字型结构的三维间隔针织物；