[发明专利]高挺度管式膜用无纺布基材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高挺度管式膜用无纺布基材及其制备方法。该方法通过选择二聚酸、十八烷二酸和癸二胺作为单体，经缩聚反应制备了聚酰胺基体；再分别制备羟基化的纳米二氧化硅以及经γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的蒙脱土，二者经水热反应后得到复合无机填料；然后将聚酰胺基体、复合无机填料与交联及充分混合后依次进行熔融共混挤出造粒、注塑成型与辐照交联，得到热熔胶；最后将高硬度的热熔胶以纤维喷胶的方式设置于两层无纺布之间，经热压粘合后得到高挺度管式膜用无纺布基材。通过上述方式，本发明能够有效提高热熔胶的硬度，并得到具有挺度高、强度好、耐破度高的无纺布基材，使其能够满足高挺度管式膜的应用需求。

技术领域

本发明涉及管式膜用无纺布基材技术领域，尤其涉及一种高挺度管式膜用无纺布基材及其制备方法。

背景技术

管式膜作为膜组件的一种形式，适用于超滤、微滤、纳滤和反渗透等膜分离技术。由于管式膜具有流道宽、不易污染、易于清洗、对料液的预处理精度要求低等优点，因而被广泛应用于垃圾渗滤液处理、工业废水处理及特种物料分离等多个领域。现有的管式膜主要包括支撑管和滤膜，支撑管可以是金属管、无纺布管或其他管材；其中，由于无纺布卷制而成的支撑管具有耐压强度高、透水性能好、生产工艺简单、成本低等优点，因而被广泛用作管式膜的支撑材料。

以无纺布基材作为支撑材料的管式膜在生产过程中，通常是先将无纺布基材卷制成所需长度的支撑管，再将铸膜液均匀地涂覆在支撑管内壁上，然后放入凝固液中使之形成均匀地膜，最后经后处理浇注成膜组件。在这一生产过程中，使用的无纺布基材的性能将直接影响最终制得的管式膜的性能。然而，现有的无纺布基材通常为单一的无纺布，其材质柔软、挺度差、强度低，进而导致制得的管式膜挺度不足，难以作为耐高压管式膜使用。

例如，公开号为CN111485453A的专利提供了一种分离膜支撑用无纺布的制造方法。该专利通过将合成纤维通过加水、打浆分散成纤维浆料，使其均匀分散于水中，通过流送系统将纤维泵送到造纸网上成型，脱水后形成湿纸页；再将湿纸页蒸发脱水干燥，经热压处理进行热粘结，最后经冷却辊固化后得到无纺布，并使其具有优异的机械强度和膜剥离强度。然而，上述方法虽然能够在一定程度上提高无纺布的机械强度，但其改善的主要是无纺布的拉伸强度及膜剥离强度，对无纺布硬挺度的改善并不明显，难以作为高挺度管式膜的支撑材料使用。

有鉴于此，有必要设计一种改进的高挺度管式膜用无纺布基材，以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种高挺度管式膜用无纺布基材及其制备方法。通过选择具有长链的二酸和二胺作为单体，制备长链脂肪族聚酰胺基体，再将由羟基化的纳米二氧化硅与改性的蒙脱土反应而成的复合无机填料均匀负载于聚酰胺基体中，并在交联剂的作用下进行辐照交联，从而得到具有高硬度的热熔胶；并通过将制备的高硬度的热熔胶以纤维喷胶的方式设置于两层无纺布之间，经热压粘合后形成挺度高、强度好、耐破度高的无纺布基材，以便将其应用于高挺度管式膜的制备。

为实现上述目的，本发明提供了一种高挺度管式膜用无纺布基材的制备方法，包括如下步骤：

S1、以预定量的二聚酸、十八烷二酸和癸二胺为单体，经缩聚反应制备聚酰胺基体；

S2、分别制备羟基化的纳米二氧化硅以及经γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的蒙脱土；再将所述羟基化的纳米二氧化硅与所述改性的蒙脱土按照第一预设质量比混合后进行水热反应，得到复合无机填料；

S3、将步骤S1得到的所述聚酰胺基体、步骤S2得到的所述复合无机填料与交联剂按照第二预设质量比混合后，依次进行熔融共混挤出造粒、注塑成型与辐照交联，得到热熔胶；

S4、将步骤S3得到的所述热熔胶以纤维喷胶的方式喷涂于第一层无纺布的上表面，再将第二层无纺布叠加于喷涂有所述热熔胶的所述第一层无纺布的上表面，经热压处理后，得到高挺度管式膜用无纺布基材。