專利名稱：一種增強(qiáng)超濾膜的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)。
用醋酸纖維素材料研制的增強(qiáng)膜有如下幾種(1)用熱固性樹脂浸過的毛毯作支撐體制備CA增強(qiáng)膜;(2)用聚酯布作為增強(qiáng)支撐體的CA增強(qiáng)膜;(3)CA-鈦復(fù)合膜。近年來，本發(fā)明者在濃縮脲酶的研究中必須使用大孔超濾膜，但用醋酸纖維素制備的大孔超濾膜的強(qiáng)度很低，所以操作極不方便。本發(fā)明的目的是增加膜的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)在保證膜具有高截留率的前體下，水通量大幅度提高。為此，在制膜時(shí)，采用高親水性物質(zhì)作為支撐體、增強(qiáng)劑及聯(lián)接材料。并用分級沉淀法把聯(lián)接材料分子鏈兩端分別固定在表膜與支撐體中，使得表膜和支撐體成為牢固的整體。制備過程如下(1)制備增強(qiáng)濾紙把聚乙烯醇溶解，制成1-5%的水溶液，將濾紙?jiān)谠撍芤褐薪n，取出后在空氣中晾干，即制成增強(qiáng)濾紙。
(2)配制鑄膜液用6-17%的醋酸纖維素和1-6%的聯(lián)接材料配成鑄膜液。
(3)配制凝膠介質(zhì)第一級凝膠介質(zhì)可以用水或10-15%的低分子量脂族醇水溶液，也可以用能溶解聯(lián)接材料，但不能溶解醋酸纖維素的其他試劑。第二級凝膠介質(zhì)是水。
(4)制膜將上述(1)中所述的增強(qiáng)濾紙(支撐體)在第一級凝膠介質(zhì)中潤濕、鋪平、吸去表面液滴。把上述(2)中所述的鑄膜液傾倒在支撐體一端，將鑄膜液延平，使其布滿支撐體。將濾紙和表膜一起放入第二級凝膠介質(zhì)中，凝膠后即成增強(qiáng)超濾膜。
本發(fā)明制備的增強(qiáng)膜具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)強(qiáng)度高，應(yīng)用方便。該增強(qiáng)膜的濕強(qiáng)度是單層膜的12-70倍，干強(qiáng)度是單層膜的120-250倍。(2)水通量大。濕增強(qiáng)膜水通量是同配方濕單膜的2-3倍，是同配方干單膜的150倍以上。(3)截留率高。醋酸纖維素含量在8%以上的鑄膜液制成的增強(qiáng)膜對脲酶的截留率達(dá)99%以上;醋酸纖維素含量7%以上的增強(qiáng)膜對水中雜菌的截留率達(dá)99%以上;醋酸纖維素含量6%以上的增強(qiáng)膜對聚醋酸乙烯酯等乳液微粒的截留率達(dá)99%以上。(4)操作壓力低。因該增強(qiáng)膜結(jié)構(gòu)均勻，阻力小，透水性好，所以操作壓力只需0.5kg/cm2左右，通常在0.1-0.7kg/cm2范圍就足夠了，而一般的超濾膜操作壓力則在1-10kg/cm2范圍內(nèi)。由于操作壓力低，對過濾器的要求就沒有那么苛刻，除了采用機(jī)械和壓縮氣體加壓外，還可用負(fù)壓抽濾。由于壓力低，有利于克服膜分離過程中的濃差極化現(xiàn)象，也有利于安全生產(chǎn)。
實(shí)施例一(1)制備增強(qiáng)濾紙，配制第一級凝膠介質(zhì)和鑄膜液沸水浴中溶解聚乙烯醇，制成2%的水溶液，將濾紙?jiān)谠撍芤褐薪n，取出后在空氣中晾干、備用。配制10%的乙醇水溶液，制成第一級凝膠介質(zhì)。配制含醋酸纖維素8%、聚乙二醇1.5%、甲酰胺48%、加丙酮到100%的鑄膜液，溶解、脫泡后備用。
(2)制膜將增強(qiáng)過的濾紙?jiān)诘谝患壞z介質(zhì)中潤濕，平鋪在玻璃板上，用干濾紙吸去其表面多余的液滴。把鑄膜液傾倒在支撐體一端，用刮刀把鑄膜液延平，使其布滿支撐體。再將玻璃板、濾紙和表膜一起放入水中，凝膠后即成增強(qiáng)超濾膜。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)超濾膜的制備方法，該方法是把醋酸纖維素膜材料復(fù)合在增強(qiáng)支撐體上，其特征為用經(jīng)聚乙烯醇增強(qiáng)的濾紙為支撐體，采用分級沉淀法把表膜和支撐體復(fù)合在一起，制備過程如下(1)制備增強(qiáng)濾紙把聚乙烯醇溶解，制成1-5%的水溶液，將濾紙?jiān)谠撍芤褐薪n，取出后在空氣中晾干，即制成增強(qiáng)濾紙。(2)配制鑄膜液用6-17%的醋酸纖維素和1-6%的聯(lián)接材料配制成鑄膜液。(3)制膜將上述(1)中所述的增強(qiáng)濾紙(支撐體)在第一級凝膠介質(zhì)中潤濕、鋪平、吸去表面液滴，把上述(2)中所述的鑄膜液傾倒在支撐體一端，將鑄膜液延平，使其布滿支撐體，將濾紙和表膜一起放入第二級凝膠介質(zhì)中，凝膠后即成增強(qiáng)超濾膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制膜方法，其特征為第一級凝膠介質(zhì)可以是水或10-15%的低分子量脂族醇水溶液，或能溶解聯(lián)接材料，但不能溶解醋酸纖維素的試劑。第二級凝膠介質(zhì)是水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制膜方法，其特征為鑄膜液的組成調(diào)整和改變可以制成增強(qiáng)微孔膜或增強(qiáng)反滲透膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制膜方法，其特征為所述的聯(lián)接材料可以是既能溶于鑄膜液，又能溶于第一級凝膠介質(zhì)的線性高聚物，或水溶性高聚物，尤其可以是聚乙二醇。
全文摘要
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)?，F(xiàn)有的醋酸纖維素超濾膜的制作雖有多種方法，但是由于成膜強(qiáng)度低，操作不便。本發(fā)明的目的是增加膜的機(jī)械強(qiáng)度，在保證有高截留率的同時(shí)水通量有大幅度的提高。本發(fā)明的工藝是把醋酸纖維素膜材料復(fù)合在增強(qiáng)支撐體上。以增強(qiáng)的濾紙作支撐體，采用分級沉淀法把表膜和支撐體復(fù)合在一起。這種增強(qiáng)膜具有強(qiáng)度高、水通量大、截留率高和操作壓力低的優(yōu)點(diǎn)。該膜可以用來濃縮脲酶及其他大分子物質(zhì)，也可用于各種乳液及細(xì)菌等微粒的截留和凈化飲用水。
文檔編號B01D71/16GK1060614SQ9010821
公開日1992年4月29日 申請日期1990年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月30日
發(fā)明者王巨梅, 吳文斌 申請人:中國科學(xué)院廣州化學(xué)研究所