專利名稱：復合納濾平板膜的制作方法
技術領域：
本發明屬膜分離技術領域，涉及一種納濾膜技術，具體涉及一種復合納濾膜生產技術。
背景技術：
納濾膜是近年來發展起來的一種分離膜新品種。大部分納濾膜為荷電膜，分離行為與其荷電性、溶質的荷電狀態和相互作用都有關系。獨特的分離特點使納濾膜成為目前研究的熱點，相關的制備技術得到了迅速發展，應用領域也不斷拓展，已在食品、化工、制藥、水處理等領域得到廣泛應用。目前，國內外采用的納濾膜制備方法主要有界面聚合法、相轉化法、表面接枝技術等。在制備復合納濾膜的各種方法中，界面聚合法最為常見。現階段復合納濾膜的制備技術主要散見于各類專利文獻之中。如上海大學于2007年2月9日提交了一件名為“復合納濾膜的制備方法”的發明專利申請(專利申請號為200710037400.X)，其公開了一種復合納濾膜的制備方法，其技術思路為:利用層層靜電自組裝技術，通過聚電解質的聚陰離子和聚陽離子在基膜表面交替沉積，得到具有離子截留性能的超薄分離層的復合納濾膜；具體制備步驟如下:a.基膜的前處理:用純水將基膜清洗干凈，并將其置于純水中浸泡5 10小時，中間每隔I 2小時換水一次；采用的基膜為聚醚砜超濾膜或聚砜超濾膜；b.基膜的聚陰離子溶液處理:將上述經處理的基膜浸入濃度為0.01 0.lmol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液，該溶液含有0.5 1.0mol/L的NaCl，其pH值為2 3，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；或者將上述經過處理的基膜浸入濃度為0.01 0.lmol/L的聚丙烯酸鈉溶液中，該溶液含有0.5 1.0mol/L的NaCl，其pH值為4 5，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；c.基膜的聚陽離子溶液處理:將上述經聚陰離子溶液處理的基膜再進行聚陽離子溶液處理；將其膜浸入濃度為0.01 0.lmol/L的聚二稀丙基二甲基氯化銨溶液中，該溶液含有0.5 1.0mol/L的NaCl，其pH值為5 6，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；或者將上述經聚陰離子溶液處理的基膜浸入濃度為0.01
0.lmol/L的聚烯丙基氯化銨溶液中，該溶液含有0.5 1.0mol/L的NaCl，其pH值為2 3，浸潰20分鐘，隨后用純水洗滌，之后再浸泡20分鐘；d.重復交替進行上述聚陰離子溶液處理和聚陽離子溶液處理過程，直至得到11層聚陰離子膜層和10層聚陽離子膜層交得組成的聚電解質多層膜，再在純水中浸泡24小時后，即制得復合納濾膜。該技術方案的優點是工藝簡單、成本低廉，且能有效控制超薄層結構。該技術優點明顯但也存在不足，主要是使用該方法制得的納濾膜的親水性和水通量未能達到最理想狀態，仍有待完善之處。此外，南京林業大學于2010年9月17日提出了一件名為“一種兩性荷電納濾膜的制備方法”的發明專利申請(專利申請號為201010284603.0)，其主要是采用輻照分步接枝的方法，首先在基膜表面接枝一種荷正電單體，然后再接枝一種荷負電單體，從而獲得具有優良分離性能的兩性荷電納濾膜。該發明的特點是所制得的納濾膜對含高價陽離子或高價陰離子的鹽溶液(如MgS04等)有很高的截留率和滲透通量。但是本發明雖然實施容易，但成本偏高，而且用途也受限制。諸如此類的專利文獻還有很多，但其往往僅僅從制備方法和工藝參數方面進行改進，很少能從結構角度進行優化。就目前而言，盡管在分離膜領域采用聚砜或聚醚砜作為基膜制備復合納濾膜的文獻不少，但在申請人所檢索的范圍內，尚未見有人研究在聚砜或聚醚砜基膜上增加聚苯乙烯磺酸鈉涂層的納濾膜技術文獻報道。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有復合納濾膜實際使用中存在的親水性不強、水通量不大的不足，提供一種復合納濾平板膜，該復合納濾平板膜不僅具有較強的截留性和親水性，而且結構簡單，易于制造。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案是:一種復合納濾平板膜，包括聚砜或聚醚砜基膜，所述聚砜或聚醚砜基膜還設有聚苯乙烯磺酸鈉涂層。作為本發明的進一步改進，所述的聚苯乙烯磺酸鈉涂層分布于基膜表面各處及內孔中。同現有技術相比，本發明具有以下顯而易見的突出特點和顯著優點:1、本發明是基于現有聚砜或聚醚砜復合納濾膜技術之上，增加了聚苯乙烯磺酸鈉涂層，從而使得復合膜具有一部分額外電額，并有效增強了復合膜的親水性和提高了復合膜的水通量。與單一結構的聚砜或聚醚砜復合納濾膜相比，本發明的截留率和水通量明顯加大。用2000ppm的硫酸鎂水溶液，在壓力0.8Mpa的條件下測試，本發明對硫酸鎂的截留率達到了 98.36 99.65%，水通量達到了 54.0 77.86LMH，性能遠優于一般復合納濾膜。2、本發明結構較為簡單，易于生產和控制。此外，本發明還為功能化超濾膜的開發提供了一種新的思路。
圖1為本發明的結構示意圖。其中:1.聚苯乙烯磺酸鈉涂層，2.為聚砜層，3.無紡布。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的作進一步闡述。實施例1:使用聚砜材料作為支撐膜，放入0.1 %的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中約30秒，用膠輥擠壓去除多余的溶液，放入45°C的烘箱中保持5分鐘。將處理過的支撐膜經1%哌嗪溶液浸泡，再次用膠輥擠壓去除多余溶液，然后將支撐膜與0.1 %的均三苯甲酰氯的有機溶劑接觸10秒，然后在65°C的烘箱中保持10分鐘，最終得到具有聚苯乙烯磺酸鈉涂層的納濾平板膜。用2000ppm的硫酸鎂水溶液測試膜的截留率與通量，壓力0.SMPa測試條件下測試結果為:截留率99.44%，水通量44.23LMH。實施例2:使用聚醚砜材料作為支撐膜，放入0.75%的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中約30秒，用膠輥擠壓去除多余的溶液，放入50°C的烘箱中保持5分鐘。將處理過的支撐膜經1.5%哌嗪溶液浸泡，再次用膠輥擠壓去除多余溶液，然后將支撐膜與0.2%的均三苯甲酰氯的有機溶劑接觸30秒，然后在65°C的烘箱中保持15分鐘，最終得到具有聚苯乙烯磺酸鈉涂層的納濾平板膜。用2000ppm的硫酸鎂水溶液測試膜的截留率與通量，壓力0.SMPa測試條件下測試結果為:截留率98.36%，水通量68.21LMH。需要指出的是，上述實施例雖對本發明作了比較詳細的文字描述，但這些文字描述只是對本發明設計思路的簡單描述，而不是對本發明思路的限制。任何不超過本發明設計思路的組合、增加或修改，均落入本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種復合納濾平板膜，包括聚砜或聚醚砜基膜，其特征在于所述聚砜或聚醚砜基膜還設有聚苯乙烯磺酸鈉涂層。
2.根據權利要求1所述的復合納濾平板膜，其特征在于所述聚苯乙烯磺酸鈉涂層分布于基膜表面各處及內孔中。
全文摘要
本發明公開了一種復合納濾平板膜，包括聚砜或聚醚砜基膜，所述聚砜或聚醚砜基膜上設有聚苯乙烯磺酸鈉涂層。作為進一步改進，所述聚苯乙烯磺酸鈉涂層分布于基膜表面各處及內孔中。本發明的特點是不僅具有較強的截留性和親水性，而且結構簡單，易于制造，可廣泛適合于各種領域。
文檔編號B01D69/12GK103191649SQ20121000790
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者何鐵峰, 王永強 申請人:星達(姜堰)膜科技有限公司