專(zhuān)利名稱(chēng)：聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于化工、醫(yī)藥、食品、水凈化、輕紡、冶金、礦山、環(huán)保等領(lǐng)域液體過(guò)濾的新的聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法。
背景技術(shù)：
聚四氟乙烯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PTFE)俗稱(chēng)塑料王，具有耐高、低溫；耐強(qiáng)酸、堿；抗氧化等優(yōu)良的理化性能。用PTFE拉伸法制成的微濾膜，熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性非常好，在電子、食品、醫(yī)療、生物制品等行業(yè)很有優(yōu)勢(shì)，但直接用拉伸法制成的PTFE微濾膜具有強(qiáng)疏水性，所以其應(yīng)用受到了很大的限制，首先，為使水通過(guò)膜孔，要有高的驅(qū)動(dòng)力(比如孔徑為0.2μm的PTFE膜，在0.01MPa壓差作用下仍不能讓水通過(guò)膜孔)；其次是膜容易受到蛋白質(zhì)的吸附污染而致膜通量下降較快。所以目前開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的PTFE微濾膜主要用于空氣凈化及防水透氣面料的生產(chǎn)。如公開(kāi)號(hào)為CN1102748A的專(zhuān)利“聚四氟乙烯多孔膜及其制造方法”介紹的將聚四氟乙烯未燒成體在特定溫度下拉伸，制成的聚四氟乙烯多孔膜，主要適用于捕集在半導(dǎo)體工業(yè)等的清潔室中使用的空氣等氣體中的懸浮微粒。又如申請(qǐng)?zhí)?41120570的“用聚四氟乙烯制備多孔膜”和申請(qǐng)?zhí)?51133470的“聚四氟乙烯多孔膜的制造方法”兩項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利介紹的將聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)過(guò)擴(kuò)張成膜，在特定溫度和時(shí)間下定型所制的膜，主要應(yīng)用于加工防水透氣的復(fù)合織物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開(kāi)一種聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法，使PTFE微濾膜具有良好的親水性，從而降低膜污染、延長(zhǎng)膜壽命和提高膜通量，使其更適于化工、醫(yī)藥、食品、水凈化、輕紡、冶金、礦山、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明的方法采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開(kāi)的聚四氟乙烯親水性微濾膜制備方法，是將95％～100％(質(zhì)量百分比)聚四氟乙烯樹(shù)脂和0％～5％(質(zhì)量百分比)的聚乙烯醇共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，在270℃～500℃溫度下定型0.1秒～30秒，再用活化劑活化，所制備的膜，其平均孔經(jīng)在0.2μm～10μm，具有良好的親水性和透水性能。
本發(fā)明制備的PTFE親水性微濾膜具有以下特點(diǎn)1、膜表面過(guò)濾，無(wú)初濾期、過(guò)濾精度高、一次凈化PTFE親水性微濾膜與相關(guān)基材復(fù)合(支撐體)，制成親水復(fù)合濾料，利用微濾膜進(jìn)行表面過(guò)濾，使液體中的懸浮物被全部收集在微濾膜表面，截留濾液體中顆粒粒徑大于膜孔徑的細(xì)微顆粒，如懸浮物、細(xì)菌類(lèi)、膠體等。
2、過(guò)濾阻力小，耗能低普通濾料在過(guò)濾時(shí)，由于濾料纖維之間的空隙達(dá)不到微濾孔結(jié)構(gòu)，較細(xì)的顆粒滯留在空隙之間，并不因循環(huán)而除去。隨著顆粒滯留在濾料內(nèi)部驟積增多，空隙率逐漸減少，阻力不斷增加，直到濾料空隙全部堵塞，而PTFE親水性微濾膜質(zhì)密而又多微孔，孔徑小，細(xì)小的顆粒不會(huì)進(jìn)入膜孔內(nèi)，過(guò)濾工作壓力低、阻力小，具有高流通量、耗能低，幾乎實(shí)現(xiàn)零排放，同時(shí)對(duì)顆粒超細(xì)的產(chǎn)品亦可收回，大大降低產(chǎn)品的消耗、提高產(chǎn)量、降低成本。
3、具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性，反沖壓力低、時(shí)間短，使用壽命長(zhǎng)PTFE親水性微濾膜具有耐高、低溫，耐強(qiáng)酸、堿，不老化，可在大多環(huán)境中使用。由于濾膜質(zhì)密光滑，摩擦系數(shù)低，非粘著性及微孔結(jié)構(gòu)，清污性能好，始終保持低阻力，高流通量，不堵塞，反沖洗容易、操作壓力低等優(yōu)點(diǎn)(反沖洗數(shù)以秒計(jì))使過(guò)濾達(dá)到連續(xù)、可靠運(yùn)行、同時(shí)濾膜具有極高的強(qiáng)度，使壽命大大高于常規(guī)濾料。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是是將95％～100％(質(zhì)量百分比)聚四氟乙烯樹(shù)脂和0％～5％(質(zhì)量百分比)的聚乙烯醇共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，在270～500℃溫度下定型0.1秒～30秒，再用1％～5％(質(zhì)量百分比)的活化劑活化后制備成平均孔經(jīng)在0.2μm～10μm，具有良好親水性和透水性能的聚四氟乙烯親水性微濾膜。
下面的實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1將99.5％(質(zhì)量百分比，以下同)聚四氟乙烯樹(shù)脂和0.5％的聚乙烯醇共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，在270℃溫度下定型15秒鐘，再用1％的活化劑活化后制備成膜。
先制備分子量在500～600萬(wàn)的PTFE細(xì)粉料，在120℃干燥10小時(shí)后過(guò)篩，再與分子量相近的聚乙烯醇細(xì)粉料(干燥過(guò)篩)0.5％機(jī)械共混均勻，然后經(jīng)雙向拉伸成膜，成膜后在270℃溫度下定型15秒鐘。聚乙烯醇(PVA)具有較強(qiáng)親水性，與PTFE共混可提高PTFE膜的親水性，但需要解決兩個(gè)問(wèn)題，首先，要解決PTFE和PVA的相容性問(wèn)題，為此在保證膜的良好親水性的同時(shí)盡可能減少PVA用量，這對(duì)保持PTFE膜的優(yōu)良性能也有利，同時(shí)采用醇解度較低的PVA(如PVA04)有利于提高相容性，避免出現(xiàn)相分離現(xiàn)象；其次，還要解決PVA所含親水基團(tuán)的充分活化問(wèn)題，為此需再用1％的活化劑進(jìn)行活化處理，使PVA所含親水基團(tuán)盡可能暴露在膜孔表面，提高膜的親水性?；罨幚砗蟮腜TFE膜經(jīng)干燥即為成品膜。成品膜性能膜平均孔徑在0.2μm～10μm(孔徑大小與膜的拉伸程度，即膜的厚度有關(guān))，水通量在1.5ml/cm2·min(ΔP0.01MPa，25℃)以上。
實(shí)施例2將100％聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)雙向拉伸成膜，在390℃溫度下定型30秒鐘，再用5％的活化劑活化后制備成膜。
將分子量在500～600萬(wàn)的PTFE細(xì)粉料，經(jīng)雙向拉伸成膜，成膜后在390℃溫度下定型30秒鐘。再用5％(質(zhì)量百分比)的活化劑進(jìn)行活化處理，使膜孔表面吸附親水基團(tuán)，提高膜的親水性?；罨幚砗蟮腜TFE膜經(jīng)干燥即為成品膜。成品膜性能膜平均孔徑在0.2μm～10μm(孔徑大小與膜的拉伸程度，即膜的厚度有關(guān))，水通量在1.0ml/cm2·min(ΔP0.01MPa，25℃)以上。
實(shí)施例3將95％(質(zhì)量百分比，以下同)的聚四氟乙烯樹(shù)脂和5％的聚乙烯醇共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，在500℃溫度下定型0.1秒鐘，與聚丙烯多孔支撐膜熱復(fù)合，再用2％的活化劑活化后制備成復(fù)合膜。
先制備95％分子量在500～600萬(wàn)的PTFE細(xì)粉料，在120℃干燥10小時(shí)后過(guò)篩，再與分子量相近的聚乙烯醇細(xì)粉料(干燥過(guò)篩)5％機(jī)械共混均勻，然后經(jīng)雙向拉伸成膜，成膜后在500℃溫度下定型0.1秒鐘，與聚丙烯多孔支撐膜熱復(fù)合成復(fù)合膜。再用2％的活化劑進(jìn)行活化處理，使PVA所含親水基團(tuán)盡可能暴露在膜孔表面，提高膜的親水性?；罨幚砗蟮腜TFE膜經(jīng)干燥即為成品復(fù)合膜。成品膜性能膜平均孔徑在0.2μm～10μm(孔徑大小與膜的拉伸程度，即膜的厚度有關(guān))，水通量在0.5ml/cm2·min(ΔP0.01MPa，25℃)以上。
權(quán)利要求
1.一種聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法，其特征是將質(zhì)量百分比為95％～100％聚四氟乙烯樹(shù)脂和質(zhì)量百分比為0％～5％聚乙烯醇共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，在270℃～500℃溫度下定型0.1秒～30秒，再用活化劑活化，所制備的膜，其平均孔經(jīng)在0.2μm～10μm，具有良好的親水性和透水性能。
2.按權(quán)利要求1所述的聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法，其特征在于，定型后即可直接用質(zhì)量百分比1％～5％的活化劑活化；也可以先與其他增強(qiáng)用多孔材料復(fù)合后再進(jìn)行活化。
全文摘要
一種聚四氟乙烯親水性微濾膜的制備方法，它是將95％～100％(質(zhì)量百分比)聚四氟乙烯樹(shù)脂和0％～5％(質(zhì)量百分比)的聚乙烯醇共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，在270℃～500℃溫度下定型0.1秒～30秒，再用活化劑活化，所制備的膜，其平均孔經(jīng)在0.2μm～10μm，具有良好的親水性和透水性能。適于化工、醫(yī)藥、食品、水凈化、輕紡、冶金、礦山、環(huán)保等領(lǐng)域的液體過(guò)濾。
文檔編號(hào)B01D71/36GK1785490SQ20051006088
公開(kāi)日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者蔣新龍 申請(qǐng)人:麗水學(xué)院