[发明专利]一种增强超滤膜的制备工艺

说明书

本发明属于膜分离技术。

用醋酸纤维素材料研制的增强膜有如下几种：（1）用热固性树脂浸过的毛毯作支撑体制备CA增强膜;（2）用聚酯布作为增强支撑体的CA增强膜;（3）CA-钛复合膜。近年来，本发明者在浓缩脲酶的研究中必须使用大孔超滤膜，但用醋酸纤维素制备的大孔超滤膜的强度很低，所以操作极不方便。本发明的目的是增加膜的机械强度，同时在保证膜具有高截留率的前体下，水通量大幅度提高。为此，在制膜时，采用高亲水性物质作为支撑体、增强剂及联接材料。并用分级沉淀法把联接材料分子链两端分别固定在表膜与支撑体中，使得表膜和支撑体成为牢固的整体。制备过程如下：

（1）制备增强滤纸

把聚乙烯醇溶解，制成1-5%的水溶液，将滤纸在该水溶液中浸渍，取出后在空气中晾干，即制成增强滤纸。

（2）配制铸膜液

用6-17%的醋酸纤维素和1-6%的联接材料配成铸膜液。

（3）配制凝胶介质

第一级凝胶介质可以用水或10-15%的低分子量脂族醇水溶液，也可以用能溶解联接材料，但不能溶解醋酸纤维素的其他试剂。第二级凝胶介质是水。

（4）制膜

将上述（1）中所述的增强滤纸（支撑体）在第一级凝胶介质中润湿、铺平、吸去表面液滴。把上述（2）中所述的铸膜液倾倒在支撑体一端，将铸膜液延平，使其布满支撑体。将滤纸和表膜一起放入第二级凝胶介质中，凝胶后即成增强超滤膜。

本发明制备的增强膜具有如下优点：（1）强度高，应用方便。该增强膜的湿强度是单层膜的12-70倍，干强度是单层膜的120-250倍。（2）水通量大。湿增强膜水通量是同配方湿单膜的2-3倍，是同配方干单膜的150倍以上。（3）截留率高。醋酸纤维素含量在8%以上的铸膜液制成的增强膜对脲酶的截留率达99%以上;醋酸纤维素含量7%以上的增强膜对水中杂菌的截留率达99%以上;醋酸纤维素含量6%以上的增强膜对聚酯酸乙烯酯等乳液微粒的截留率达99%以上。（4）操作压力低。因该增强膜结构均匀，阻力小，透水性好，所以操作压力只需0.5Kg/cm²左右，通常在0.1-0.7Kg/cm²范围就足够了，而一般的超滤膜操作压力则在1-10Kg/cm²范围内。由于操作压力低，对过滤器的要求就没有那么苛刻，除了采用机械和压缩气体加压外，还可用负压抽滤。由于压力低，有利于克服膜分离过程中的浓差极化现象，也有利于安全生产。

实施例一

（1）制备增强滤纸，配制第一级凝胶介质和铸膜液

沸水浴中溶解聚乙烯醇，制成2%的水溶液，将滤纸在该水溶液中浸渍，取出后在空气中晾干、备用。配制10%的乙醇水溶液，制成第一级凝胶介质。配制含醋酸纤维素8%、聚乙二醇1.5%、甲酰胺48%、加丙酮到100%的铸膜液，溶解、脱泡后备用。

（2）制膜

将增强过的滤纸在第一级凝胶介质中润湿，平铺在玻璃板上，用干滤纸吸去其表面多余的液滴。把铸膜液倾倒在支撑体一端，用刮刀把铸膜液延平，使其布满支撑体。再将玻璃板、滤纸和表膜一起放入水中，凝胶后即成增强超滤膜。