專利名稱：一種聚合物平板微孔膜的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種聚合物平板微孔膜的制備方法，屬于聚合物膜制備技術。
背景技術：
膜技術是當代新型高效分離技術，是多學科交叉的產物。與傳統分離技術比較，它具有高效、低能耗、過程簡單、操作方便、不污染環境、便于與其它技術集成等突出優點。分離膜是膜分離技術的起點和核心，也是膜分離技術研究和發展的方向和重點。分離膜材料多為聚合物，主要有聚酰胺類、纖維素、聚烯烴、聚砜類、聚偏氟乙烯及其含氟共聚物、聚酯、丙烯酸共聚物等，由這些聚合物制備的微孔膜在液體的微濾、超濾、納濾和反滲透處理膜過程中，在氣體分離與凈化過程以及其他衍生膜分離過程中占有主導地位。目前的聚合物膜的制備方法有相轉化法(浸沒沉淀法、熱致相分離法等)、熔融拉伸法、核徑跡蝕刻法。其中浸沒沉淀相轉化法制備工藝簡單，并且具有更多的工藝可變性，能夠根據膜的應用更好的調節膜的結構和性能，于是成為制備聚合物微孔膜的主要方法。浸沒沉淀法的基本原理是向聚合物-良性溶劑體系的溶液中加入非溶劑時，聚合物將凝膠固化，以固體形式沉析出來；其過程一般是將聚合物溶液刮涂于玻璃板(平板均質膜)或增強材料上(平板復合膜)或從噴絲口擠出(中空纖維膜)，然后浸入凝固浴(非溶劑)中，發生聚合物溶液內溶劑將向凝固浴中擴散、凝固浴中的非溶劑也將向聚合物溶液內擴散的雙擴散過程，隨著這個過程的不斷進行，體系發生熱力學液-液分相，生成貧聚合物相和富聚合物相，富聚合物相最終凝膠固化形成膜的主體，而貧聚合物相最終形成膜的孔結構。改變成膜工藝和條件，就可以得到不同結構形態和性能的膜。在浸沒沉淀相轉化法制備平板膜的過程中，傳統的方法均是利用刮刀將鑄膜液刮涂于玻璃板或者支撐層上，例如中國專利公告號CN102198374A，公告日是2011年5月16日，名稱為“高強度不對稱的聚偏二氟乙烯微孔膜及其制備方法”公開了鑄膜液在30-80°C溫度下通過刮刀均勻涂刮在玻璃或者光亮鋼帶面上形成初生膜，中國專利公告號CN1748847A，公告日是2006年3月22日，名稱為“結構對稱聚醚砜親水性微孔膜的制備方法”公開了在平板載體上刮制初生液膜，中國專利公告號CN1702100A，公告日是2005年11月30日，名稱為“一種微孔膜及其制備方法和用途”公開了采用流延法在玻璃板上刮膜，中國專利公告號CN1288776A，公告日是2001年3月28日，名稱為“磺化聚醚砜納濾膜的制備方法”公開了將鑄膜液澆注在玻璃板上或膜板上，刮成薄膜，中國專利公告號101632903A，公告日是2010年I月27日，名稱為“聚偏氟乙烯微孔膜及制備方法”公開了將鑄膜液刮制在粗糙結構模板基底上，等等，公開發表的大量期刊論文中也是采用這種方法制備平板膜，例如《高分子材料科學與工程》雜志2006年3期中“指狀和海綿狀聚偏氟乙烯多孔膜的制備及表征”一文中介紹了鑄膜液在表面平整的玻璃板上流延成膜，用涂布刮刀刮平，通過控制刮刀間隙來控制液膜厚度，《高分子學報》雜志2009年7期中“PSF-g-P(PEGMA)的合成及其共混超濾膜的制備與性能研究”一文中介紹了鑄膜液，脫除氣泡后均勻刮涂在潔凈玻璃板上，《Polymer》雜志 2008 年 49 卷中 “Amphiphilic ABA copolymers usedfor surface modification of polysulfone membranes, Part I Molecular design,synthesis, and characterization” 一文中介紹了間隙為150的不銹鋼刮刀將鑄膜液刮涂在玻璃板上，((Journal of Membrane Science))雜志 2007 年 304 卷中 “Porous membranesmodified by hyperbranched polymers I1.Effect of the arm length of amphiphilichyperbranched-starpolymers on the hydrophilicity and protein resistance ofpoly (vinylidene fluoride)membranes” 一文中介紹了利用不銹鋼刀片將鑄膜液刮涂在玻璃板上，膜厚控制在160 μ m,《Applied Surface Science》雜志2012年258卷中“Improvedsurface property of PVDF membrane with amphiphilic zwitterionic copolymer asmembrane additive” 一文中介紹了鑄膜液通過不銹鋼刀片刮涂在玻璃板上，控制膜厚度300，等等。刮刀刮膜制備平板微孔膜這種方法不適合與大規模生成，具有以下缺點(I)刮刀的厚度和寬度的確定使得聚合物膜的厚度和面積不能改變的，要制備不同厚度和面積的 膜，必須更換刮刀，這使得制膜過程復雜；(2)傳統的刮刀刮膜都是手工操作，由于手運行的快慢、兩只手作用力的大小、液膜在空氣中停留的時間不同，同一張膜不同地方、一張膜與另一張膜在結構和性能上可能存在很大的差異，也就是說，采用傳統的刮刀刮膜，制備的聚合物膜的結構不均勻、膜與膜之間的重復性差；(3)為了消除刮刀上遺留的鑄膜液會影響下一張膜的厚度，每生成一張膜之后需要對刮刀進行清洗，這樣既浪費時間又浪費大量鑄膜液。
發明內容
針對現有平板膜采用刮刀進行刮涂成膜的缺點，本發明的目的是提供一種工藝簡單，由程序控制的噴槍噴涂成膜技術。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案。—種聚合物平板微孔膜制備方法，包括平板微孔膜的鑄膜液的配制、制膜、凝固成膜，所述鑄膜液的配制是指將含量為8 18wt%聚合物、含量為3 8被％添加劑加入到有機溶劑中，加熱攪拌直至完全溶解，制成粘度為0. 22Pa *s 64. 5Pa-s的鑄膜液，所述的制膜是指將制成粘度為0. 22Pa · s 64. 5Pa · s的鑄膜液經過濾器之后，通過隔膜泵輸送至噴槍中，噴槍在空氣壓縮機和程序控制箱的控制作用下將鑄膜液往返重復噴涂到平板模具上，氣壓0. 05MPa 0. 3MPa，噴槍的噴射幅度為IOOmm 200mm，噴槍運行的線速度為50cm/min 100cm/min,重復噴涂的次數為3 8次。所述的聚合物為可溶性高分子聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或聚氨酯或聚醚砜或醋酸纖維素中的一種，其數均分子量為40000 200000。所述的有機溶劑為N，N- 二甲基乙酰胺或N，N- 二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜或I，2-二氧六環中的一種或兩種。所述的添加劑為聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或氯化鈉或水或1，2-丙二醇或丙酮一種或兩種。所述的隔膜泵采用氣動隔膜泵，隔膜材料選用氟材料。由于采用了以上技術方案，本發明提供的聚合物平板微孔膜的制備方法中制膜采用噴涂成膜，與傳統的刮刀刮膜的制備方法相比較，噴涂成膜采用了霧化原理，即利用壓縮空氣的壓力將液體鑄膜液霧化形成霧狀射流，霧化的鑄膜液在噴流中回分裂成微而且均勻的小液滴噴在平板模具上，這種噴涂成膜對鑄膜液濃度與粘度的要求不高，只要求所使用的聚合物的分子量大小在40000-200000之間、聚合物能夠溶解于一種或兩種有機溶劑中。另一方面，本發明的噴涂制膜可以通過改變空氣壓縮機氣壓的大小來控制噴槍噴射幅度的大小以及控制噴槍往返重復噴涂的次數，得到不同面積和厚度的平板膜；且噴涂制膜方法采用計算機程序控制噴膜時的噴射幅度大小、往返重復噴涂次數，避免了手工造成的誤差，提高了膜的均勻性和重復性。并且在噴涂制膜過程中一方面沒有鑄膜液浪費，另一方面，每生成一張膜，不需要清洗噴槍，可以繼續進行下一張膜的噴涂，節省時間也節省鑄膜液。本發明聚合物平板微孔膜制備工藝簡單，自動化程度高，適宜工業生產。
圖1為聚合物平板微孔膜的制備工藝過程示意圖。鑄膜液I過濾器2隔膜泵3噴槍4空氣壓縮機5程序控制箱6平板模具7凝固浴8
具體實施例方式本發明采用浸沒沉淀相轉化原理，利用噴涂方法制備性能優良的聚合物平板微孔膜，此方法工藝過程簡單、成膜結構均勻、成膜重復性好、節省鑄膜液，工藝過程見附圖。一種聚合物平板微孔膜制備方法包括平板微孔膜的鑄膜液的配制、制膜、凝固成膜。鑄膜液的配制是指將含量為8 18wt%聚合物、含量為3 8wt%添加劑加入到有機溶劑中，加熱攪拌直至完全溶解，制成粘度為O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的鑄膜液I。其中聚合物為可溶性高分子聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或聚氨酯或聚醚砜或醋酸纖維素中的一種，其數均分子量為40000 200000，有機溶劑為N，N-二甲基乙酰胺或N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜或1，2_ 二氧六環中的一種或兩種，所述的添加劑為聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或氯化鈉或水或1，2-丙二醇或丙酮一種或兩種。本發明的成膜機理是浸沒沉淀相轉化法，因此本發明中所使用的聚合物為可溶性聚合物，數均分子量為40000 200000 ;本發明的制膜過程是采用噴槍4噴涂形成液膜，噴槍4進行噴涂的原理是霧化原理，即利用壓縮空氣的壓力將液體鑄膜液霧化形成霧狀射流，霧化的鑄膜液I在噴流中回分裂成微而且均勻的小液滴噴在平板模具上7，一方面，對于濃度與粘度不一樣的鑄膜液1，可以通過調整空氣壓縮機5給出的氣壓大小控制噴槍4噴射幅度大小、設置程序控制箱6確定確定噴槍4往返重復噴涂的次數，來制備不同面積、厚度的微孔膜；對于低濃度、低粘度的鑄膜液1，氣壓降低，往返重復噴涂次數增加，而對于高濃度、高粘度的鑄膜液1，采用高氣壓、減少往返重復噴涂次數的方式進行制膜，因此，因此本發明中制膜工藝對鑄膜液I的濃度及粘度要求不苛刻，鑄膜液濃度和粘度范圍較大，制膜是指將制成粘度為O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的鑄膜液I經過濾器2之后，通過隔膜泵3輸送至噴槍4中，噴槍4在空氣壓縮機5和程序控制箱6的控制作用下將鑄膜液I往返重復噴涂到平板模具7上，氣壓O. 05MPa O. 3MPa，噴槍4的噴射幅度為IOOmm 200mm,噴槍4運行的線速度為50cm/min 100cm/min,重復噴涂的次數為3 8次；所述的隔膜3泵采用氣動隔膜泵，隔膜材料選用氟材料。在制膜這個工序中，對于同一濃度或粘度的鑄膜液I，通過控制空氣壓縮機5給出的氣壓大小，控制噴槍4噴射幅度的大小，通過程序控制箱6，可以確定噴槍4往返重復噴涂的次數，可以得到不同面積和厚度的平板膜；噴涂重復次數越多，所制成的膜的厚度越大；噴射幅度越大，噴涂面積越大。凝固成膜是指將噴涂有鑄膜液膜的平板模具7浸入到凝固浴8中凝固成膜，最后將膜在泡膜液中浸泡，晾干。本發明中的凝固浴8可以是聚合物的非溶劑，也可以是溶劑與非溶劑的混合溶液；當聚合物的非溶劑作為凝固浴時，一般生成具有致密皮層的非對稱微孔膜，當凝固浴為聚合物溶劑與非溶劑的混合液時，得到的是多孔皮層結構的對稱性較好的微孔平板膜。本發明中的泡膜液可以是去離子水，也可以是去離子水與甘油的混合液(去離子水與甘油的體積比為70/30) 以下實施實例對本發明做更詳細的描述。實施例1將質量比例分別為18/5/3/74的聚偏氟乙烯(PVDF，上海3F新材料股份有限公司，型號為FR904，數均分子量200000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、去離子水(H2O)、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)在70°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度64. 5Pa*s。將干凈玻璃板(50CmX50Cm)置于噴涂臺上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 3MPa、設置噴槍的運行線速度100cm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數3次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到3次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例2將質量比例分別為14/5/81的聚偏氟乙烯(PVDF，上海3F新材料股份有限公司，型號為FR904，數均分子量200000)、聚乙二醇6000 (PEG6000)、N, N- 二甲基乙酰胺(DMAC)在70°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度9. 15Pa*s。將干凈玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 12MPa、設置噴槍的運行線速度70cm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數5次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到5次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例3將質量比例分別為PVDF/PVP/PgOH/DMF = 8/3/3/86的聚偏氟乙烯(PVDF，上海3F新材料股份有限公司，型號為FR904，數均分子量200000)，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1，2-丙二醇(PgOH)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度1. 3Pa · S。將干凈聚丙烯無紡布(50cmX 50cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 07MPa、設置噴槍的運行線速度50cm/min、噴射幅度100mm、往返運行方式以及重復次數8次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到8次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜后的無紡布浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例4將質量比例分別為18/5/77的聚醚砜(PES，長春吉大高新材料有限責任公司，數均分子量45000)、聚乙二醇1000(PEG1000)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)在40°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解24h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度7. 35Pa· S。將干凈玻璃板(50cmX50cm)置于噴涂臺上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O.1MPa、設置噴槍的運行線速度50cm/min、噴射幅度150mm、往返運行方式以及重復次數4次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到4次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例5將質量比例分別為8/3/3/76的聚醚砜(PES，長春吉大高新材料有限責任公司，數均分子量45000)、聚乙二醇1000 (PEG1000)、去離子水(H2O)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)在40°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解24h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度0. 22Pa*s。將干凈聚丙烯無紡布(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到0. 05MPa、設置噴槍的運行線速度50cm/min、噴射幅度100mm、往返運行方式以及重復次數8次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到8次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜后的無紡布浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例6將質量比例分別為12/3/3/76的聚醚砜(PES，長春吉大高新材料有限責任公司，數均分子量45000)、聚乙二醇1000(PEG1000)、1，2-丙二醇(PgOH)、二甲基亞砜(DMSO)在40°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解24h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度9. 2Pa · S。將干凈玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到0. 15MPa、設置噴槍的運行線速度100cm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數6次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到6次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例7將質量比例分別為18/5/77的熱塑性聚氨酯(TPU，美國Hunstman Chemical公司，型號 IR0GRAN A 80D 4967 DP，數均分子量 150000)、聚乙二醇 2000 (PEG2000)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)在50°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度22. 84Pa · S。將干凈玻璃板(50cmX50cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到0. 18MPa、設置噴槍的運行線速度lOOcm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數4次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到4次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例8將質量比例分別為8/5/87的熱塑性聚氨酯(TPU，美國Hunstman Chemical公司，型號IR0GRAN A 80D 4967 DP，數均分子量150000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1，4-二氧六環(DO)在50°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度0.82Pa*s。將干凈聚丙烯無紡布(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 07MPa、設置噴槍的運行線速度70cm/min、噴射幅度100mm、往返運行方式以及重復次數8次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到8次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜后的無紡布浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例9將質量比例分別為10/3/5/82的熱塑性聚氨酯(TPU，美國Hunstman Chemical公司，型號IROGRAN A 80D 4967 DP，數均分子量150000)、1，2-丙二醇(PgOH)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1，4-二氧六環(DO)在50°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度3. 52Pa · S。將干凈聚丙烯無紡布(50cmX 50cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O.1MPa、設置噴槍的運行線速度50cm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數6次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到6次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜后的無紡布浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例10將質量比例分別為12/8/80的聚丙烯腈(PAN，上海金山石化，數均分子質量70000)、氯化鋰(LiCl)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度9. 76Pa · S。將干凈玻璃板(25cmX50cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 15MPa、設置噴槍的運行線速度lOOcm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數6次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到6次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例11將質量比例分別為18/5/77的聚丙烯腈(PAN，上海金山石化，數均分子質量70000)、聚乙二醇6000(PEG6000)、二甲基亞砜(DMSO)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度36. 63Pa .S。將干凈玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 2MPa、設置噴槍的運行線速度70cm/min、噴射幅度200_、往返運行方式以及重復次數4次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到4次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干實施例12將質量比例分別為8/5/87的聚丙烯腈(PAN，上海金山石化，數均分子質量70000)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、去離子水(H2O)、N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度6. 32Pa · S。將干凈玻璃板(50cmX50cm)置于平板模具上,調整好噴槍的位置,氣壓調整到O.1MPa、設置噴槍的運行線速度50cm/min、噴射幅度100mm、往返運行方式以及重復次數8次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到8次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干實施例13
將質量比例分別為14/5/28/53的醋酸纖維素(AC，乙酸根的質量分數54. 5% 56%，中國醫藥集團上海化學試劑公司)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、丙酮(CA)、1，4-二氧六環(DO)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度15. 61Pa · S。將干凈玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 18MPa、設置噴槍的運行線速度70cm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數4次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到4次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例14將質量比例分別為18/5/77的醋酸纖維素(AC，乙酸根的質量分數54. 5% 56%，中國醫藥集團上海化學試劑公司)、聚乙二醇6000(PEG6000)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度45. 71Pa· S。將干凈玻璃板(50CmX50Cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 25MPa、設置噴槍的運行線速度100cm/min、噴射幅度200mm、往返運行方式以及重復次數3次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到3次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜的玻璃板浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。實施例15將質量比例分別為8/5/20/67的醋酸纖維素(AC，乙酸根的質量分數54. 5% 56%，中國醫藥集團上海化學試劑公司)、氯化鋰((LiCl))、丙酮(CA)、N-甲基-吡咯烷酮(NMP)在60°C左右于燒瓶中充分攪拌溶解48h，至聚合物完全溶解并且過濾，倒入鑄膜液桶靜置備用，鑄膜液粘度12. 47Pa*s。將干凈聚丙烯無紡布(50cmX50cm)置于平板模具上，調整好噴槍的位置，氣壓調整到O. 15MPa、設置噴槍的運行線速度50cm/min、噴射幅度100mm、往返運行方式以及重復次數6次。開啟隔膜泵、空壓機和噴槍，噴涂開始。當重復次數達到6次，噴槍自動停止運行并且關閉。然后將涂膜后的無紡布浸入凝固中凝膠固化成膜，將生成的膜在泡膜液中浸泡，最后將膜取出晾干。
權利要求
1.一種聚合物平板微孔膜制備方法，包括平板微孔膜的鑄膜液的配制、制膜、凝固成膜，其特征在于所述鑄膜液的配制是指將含量為8 18wt%聚合物、含量為3 8wt%添加劑加入到有機溶劑中，加熱攪拌直至完全溶解，制成粘度為O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的鑄膜液(I)，所述的制膜是指將粘度為O. 22Pa · s 64. 5Pa · s的鑄膜液(I)經過濾器(2)，通過隔膜泵⑶輸送至噴槍⑷中，噴槍⑷在空氣壓縮機(5)和程序控制箱(6)的控制作用下將鑄膜液(I)往返重復噴涂到平板模具(7)上，氣壓為O. 05MPa O. 3MPa，噴槍(4)的噴射幅度為IOOmm 200mm,噴槍⑷運行的線速度為50cm/min 100cm/min,重復噴涂的次數為3 8次； 所述的聚合物為可溶性高分子聚偏氟乙烯或聚丙烯腈或熱塑性聚氨酯或聚醚砜或醋酸纖維素中的一種，其數均分子量為40000 200000 ； 所述的有機溶劑為N，N- 二甲基乙酰胺或N，N- 二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜或I，4-二氧六環中的一種； 所述的添加劑為聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或氯化鈉或水或1，2_丙二醇或丙酮一種或兩種。
2.根據權利要求1所述的一種聚合物平板微孔膜制備方法，其特征在于所述的隔膜泵(3)采用氣動隔膜泵，隔膜材料選用氟材料。
全文摘要
本發明涉及一種聚合物平板微孔膜的制備方法。本發明提供的方法包括將鑄膜液的配制、制膜、凝固成膜，首先，配制由聚合物、添加劑、有機溶劑組成的鑄膜液，接著鑄膜液經過濾后通過隔膜泵將鑄膜液輸送到噴槍中，設置氣壓大小和噴槍在程序控制下往返運行次數，然后噴槍在程序控制下，將鑄膜液往返重復噴涂到平板模具上，最后將噴涂有鑄膜液的平板模具放入凝固浴中凝膠成膜。本發明改變了常規采用刮刀進行刮膜的方式，通過霧化原理將鑄膜液噴涂到平板模具上，制膜工藝更加簡單，膜厚度和面積更容易控制，膜的均勻性和重復性好。
文檔編號B01D71/34GK103007775SQ20121056380
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者左丹英, 李紅軍, 易長海, 甘厚磊, 彭雄義 申請人:武漢紡織大學