一種過(guò)濾膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種過(guò)濾膜，屬于過(guò)濾膜的技術(shù)領(lǐng)域。一種過(guò)濾膜，所述的過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層兩部分組成，內(nèi)支撐管的壁厚0.3?0.35mm，膜基材涂層的厚度為0.08?0.1mm，所述內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜基材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：聚偏氟乙烯(PVDF)：6?17％，聚氯乙烯(PVC)：4?7％，聚維酮(PVP)：3?8％，聚乙二醇：12?25％，余量為溶劑，其中，聚偏氟乙烯：聚氯乙烯的含量比為(1.5?2.5)：1。本發(fā)明過(guò)濾膜通過(guò)在膜基材涂層內(nèi)加一層內(nèi)支撐管，并合理配伍膜基材涂層及內(nèi)支撐管的原料，通過(guò)簡(jiǎn)單可行的加工工藝，提高過(guò)濾膜的拉伸能力、抗老化性耐腐蝕、親水性及柔韌性，進(jìn)而提高膜的水通量和截留率，并顯著提高過(guò)濾膜的使用壽命。
【專利說(shuō)明】
一種過(guò)濾膜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種過(guò)濾膜，屬于過(guò)濾膜的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水資源越來(lái)越成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素，因此減少污 水排放，進(jìn)行水的再生利用已成為一種必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)污水再生處理技術(shù)存在著出水質(zhì)量 不高、占地大、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，已無(wú)法滿足新的要求，新的工藝-膜法水處理應(yīng)運(yùn)而生，該 工藝已越來(lái)越多地被應(yīng)用于水的凈化與污水的再生利用。膜分離技術(shù)具有能耗低、過(guò)程簡(jiǎn) 單、分離效率高、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，是解決當(dāng)代能源、資源和環(huán)境問(wèn)題的重要高新技術(shù)，是 其他任何一種化工分離技術(shù)無(wú)法替代的，其應(yīng)用已涉及化工、食品、醫(yī)藥、生化、環(huán)保等領(lǐng) 域，對(duì)節(jié)約能源、提高效率、凈化環(huán)境等做出了重要貢獻(xiàn)，被國(guó)外稱為二十一世紀(jì)最有發(fā)展 前途的十大高新技術(shù)之一。其中，超濾(UF)是以壓力為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程，它是基于選擇 性柵欄作用將顆粒與大分子有機(jī)物質(zhì)從流體中分離出來(lái)，以實(shí)現(xiàn)凈化的過(guò)程。溶液中顆粒 粒徑在0.OlMi~Ιμπι范圍內(nèi)的溶質(zhì)被具有特定孔徑的多孔膜截留的過(guò)濾操作。超濾膜對(duì)于 大分子有機(jī)物、膠體、藻類、細(xì)菌、病毒、內(nèi)毒素、顆粒等物質(zhì)有超高的去除效率。超濾膜通常 采用 CA、CTA、CN、PAN、PS、PES、PC、PET、PI、PE、PP、PVC、PVDF(聚偏氟乙烯）等高分子聚合物。 其中，聚偏氟乙烯(PVDF)是一種氟碳熱塑性塑料，其結(jié)晶熔點(diǎn)約為170°C，熱分解溫度在360 °C以上，長(zhǎng)期溫度使用范圍-50-150°C。在0.45MPa負(fù)荷壓力下，其熱變形溫度為150°C。聚偏 氟乙烯有良好的耐氣候性和化學(xué)穩(wěn)定性，被波長(zhǎng)為200-400nm的紫外線照射一年，其性能基 本不變，在室溫下不受酸、堿等強(qiáng)氧化劑和鹵素腐蝕。由于其具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，且能流延 形成孔性能較好的薄膜，是特種纖維分離膜中一種新型高效分離膜品種，可廣泛應(yīng)用于化 工、環(huán)保、食品、飲料、生化制藥、醫(yī)療衛(wèi)生及工業(yè)水凈化處理等方面，但是單一聚偏氟乙烯 制成的膜的強(qiáng)度和水通量一般。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的不足，提供一種高強(qiáng)度、高通量的過(guò)濾膜。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:一種過(guò)濾膜，所述的過(guò)濾膜 由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層兩部分組成，內(nèi)支撐管的壁厚0.3-0 · 35mm，膜基材涂層的厚度為0 · 08-0 · 1mm，所述內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜基材涂層的 原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：
[0005] 聚偏氟乙烯(PVDF) :6-17%，
[0006] 聚氯乙烯(PVC): 4-7%，
[0007] 聚維酮(PVP): 3-8%，
[0008] 聚乙二醇：12-25%，
[0009]余量為溶劑，
[0010] 其中，聚偏氟乙烯:聚氯乙烯的含量比為(1.5_2.5):1。
[0011] 本發(fā)明的過(guò)濾膜在膜基材涂層內(nèi)加一層內(nèi)支撐管用以提高過(guò)濾膜的拉伸能力和 抗老化性，外層的膜基材涂層通過(guò)合理配伍其組成成分，提高過(guò)濾膜的性能，尤其是提高過(guò) 濾膜的耐腐蝕、親水性及柔韌性，涂覆在內(nèi)支撐管表面進(jìn)一步提高過(guò)濾膜的使用壽命，使其 壽命可達(dá)到3年左右。
[0012] 在本發(fā)明中，膜基材涂層均勻包裹在內(nèi)支撐管外表面，與內(nèi)支撐管的厚度相比，膜 基材涂層厚度明顯較小，僅占過(guò)濾膜壁厚的25%左右。整個(gè)膜基材呈薄的多孔海綿狀結(jié)構(gòu)， 從而減少了鑄膜液的使用量，降低膜制備的成本。且當(dāng)膜基材涂層越薄時(shí)，過(guò)濾膜的自身阻 力越小，從而過(guò)濾膜純水通量越大，但是由于內(nèi)支撐管的存在，通量大小還受內(nèi)支撐管的影 響。當(dāng)內(nèi)支撐管外徑增大時(shí)，過(guò)濾膜純水通量、平均孔徑都有顯著的提高，而孔隙率卻降低， 這是因?yàn)樵谙嗤腻V數(shù)和目數(shù)下，內(nèi)支撐管內(nèi)徑越小，內(nèi)支撐管表面的纖維絲越密實(shí)，則內(nèi) 支撐管上節(jié)點(diǎn)數(shù)越多，使過(guò)濾膜在過(guò)濾時(shí)的有效過(guò)濾面積減少，從而導(dǎo)致膜的純水通量降 低，平均孔徑變小。而當(dāng)內(nèi)支撐管外徑不變時(shí)，目數(shù)越小內(nèi)支撐管表面節(jié)點(diǎn)數(shù)越少，膜過(guò)濾 阻力降低，膜的純水通量、平均孔徑均有所增大，相比之下孔隙率卻有所降低，因此當(dāng)內(nèi)支 撐管表面節(jié)點(diǎn)數(shù)越多時(shí)，內(nèi)支撐管更為密實(shí)時(shí)，過(guò)濾膜內(nèi)可保存的液體量也將增多，因而孔 隙率值也就較高。
[0013]本發(fā)明采用聚偏氟乙烯(PVDF)與聚氯乙烯(PVC)部分相容體系的共混體系，通過(guò) 控制聚合物共混配比提高過(guò)濾膜膜基材涂層的性能。本發(fā)明通過(guò)不斷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膜基材涂 層原料組成成分形成的鑄膜液中隨著聚氯乙烯(PVC)固含量的增加，過(guò)濾膜的通量和平均 孔徑呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)聚偏氟乙烯:聚氯乙烯的含量比為（1.5-2.5):1時(shí)，過(guò)濾膜 的通量較大。尤其是當(dāng)聚偏氟乙烯:聚氯乙烯的含量比為2:1時(shí)，過(guò)濾膜的通量達(dá)到最大值。
[0014] 另外，膜基材涂層原料組成成分形成的鑄膜液中共混聚合物的含量也是影響最終 過(guò)濾膜性能的重要因素。在本發(fā)明過(guò)濾膜膜基材涂層的原料中，若聚偏氟乙烯(PVDF)與聚 氯乙烯(PVC)的共混聚合物的質(zhì)量百分比超過(guò)25%，會(huì)導(dǎo)致最終過(guò)濾膜的通量和孔隙率降 低，其原因在于：隨著共混聚合物含量的增加，單位體積內(nèi)大分子的數(shù)目增多，高分子大量 聚集，不僅增加了網(wǎng)絡(luò)孔的密度，而且增加了相鄰微胞之間的纏繞。在鑄膜過(guò)程中，高的聚 合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)有利于聚合物的起始締合，形成小而均相的凝膠相，膜的網(wǎng)絡(luò)孔及微胞孔的 平均孔徑均下降，孔隙率必然同時(shí)下降。孔隙率的下降宏觀上表現(xiàn)為膜水通量的下降。另 外，共混聚合物含量較高的鑄膜液所形成的多孔網(wǎng)絡(luò)壁較厚，增加了水通過(guò)時(shí)的阻力，使透 水速度減慢，這也是水通量下降的一個(gè)原因。當(dāng)聚偏氟乙烯(PVDF)與聚氯乙烯(PVC)的共混 聚合物的質(zhì)量百分比為10-20%時(shí)，膜基材涂層內(nèi)、外表皮層存在著很薄的致密層，致密層 內(nèi)側(cè)是分布較為均勻的小指狀孔，膜基材涂層中間層是大的類指狀孔穴和海綿狀孔結(jié)構(gòu)， 涂層的外表面上的微孔數(shù)量比較多和孔徑比較大，這種膜結(jié)構(gòu)具有較高的水通量。隨著共 混聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，當(dāng)膜基材涂層共混聚合物質(zhì)量百分比超過(guò)25%，涂層中間層也是 大的孔穴，但涂層外表皮層變得很致密，且致密層很厚，同時(shí)海綿狀結(jié)構(gòu)中的微孔孔徑也變 小，膜外表面的孔數(shù)量較少、孔徑較小，因此膜的水通量較低。因此，本發(fā)明分別將聚偏氟乙 烯及聚氯乙烯的含量控制在6-17%、4-7%范圍內(nèi)。
[0015] 本發(fā)明過(guò)濾膜采用含親水性大分子PVP為添加劑，PVP的溶解性、吸水性良好，能保 持長(zhǎng)期較好的膠粘性，且無(wú)聚乙烯醇、甲醛等對(duì)人體有害物質(zhì)，且在一定含量范圍內(nèi)隨著 PVP含量的增加，膜通量逐漸增大。
[0016] 膜基材涂層原料中所述的聚偏氟乙烯的特性粘度為1.65-2.0,重均分子量為40萬(wàn) 至80萬(wàn)道爾頓。
[0017] 膜基材涂層中所述的聚氯乙烯的平均聚合度為1000-3000。
[0018]膜基材涂層原料中所述的溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮。 與二甲基甲酰胺相比，采用二甲基乙酰胺作溶劑的過(guò)濾膜的水通量更大。盡管N-甲基吡咯 烷酮為溶劑的制膜液體系所得的過(guò)濾膜的水通量較高，但是N-甲基吡咯烷酮價(jià)格昂貴。因 此，綜合各因素，作為優(yōu)選，所述的溶劑為二甲基乙酰胺。
[0019] 所述膜基材涂層原料還包括占膜基材涂層原料總質(zhì)量2-4%的改性納米二氧化 硅。納米SiO2粒子表面由于具有豐富的硅羥基和較強(qiáng)的表面效應(yīng)，將其填充到涂層原料中 聚合物的硬度、韌性、親水性。含有納米SiO 2粒子的過(guò)濾膜在處理污水過(guò)程中與聚合物結(jié)合 良好，膜的接觸角可有效地降低，且通量相對(duì)穩(wěn)定，大大增加過(guò)濾膜的耐污染能力。另外，本 發(fā)明膜基材涂層的原料中含有聚乙二醇，可以改善納米二氧化硅在基體中的分散性，使其 更容易分散均勻。
[0020] 再進(jìn)一步優(yōu)選，所述的改性納米二氧化硅通過(guò)如下方法進(jìn)行改性:選用γ -氨丙基 三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，將其溶于乙醇水溶液中配成質(zhì)量濃度為8-15%的溶液，先用冰醋 酸調(diào)節(jié)PH至3攪拌1-2h，再用氨水調(diào)節(jié)pH值至11并攪拌1-2h后加入SiO 2升溫至90°C進(jìn)行偶 聯(lián)反應(yīng)處理l_2h，然后于65°C真空干燥即得改性納米二氧化硅粒子。
[0021] 采用γ -氨丙基三乙氧基硅烷改性對(duì)納米SiO2改性，有效地降低了納米SiO2粒子的 表面能，使其不易團(tuán)聚。與未改性的納米Si〇2相比，經(jīng)過(guò)超聲分散，改性納米Si〇2不團(tuán)聚，能 在涂層中均勻分散;添充改性SiO 2粒子的涂層的韌性有了成倍提高，最小彎曲長(zhǎng)度和接觸 角均有效地降低；由于納米SiO2粒子的強(qiáng)親水性使膜基材涂層表面（即過(guò)濾膜表面)形成一 親水層，從而抑止了凝膠層的形成，延長(zhǎng)了使用時(shí)間，提高了耐污染能力。使用過(guò)程中，通量 相對(duì)穩(wěn)定，且納米SiO 2在使用中不脫落，使涂層的改性效果持久而顯著，進(jìn)而提高過(guò)濾膜的 性能。
[0022]在上述過(guò)濾膜中，所述PET編織管的原料包括如下組成成分及其份數(shù)：
[0023] PET :50-70份，
[0024] 玻璃纖維：5-20份，
[0025] 納米二氧化硅:5-20份，
[0026] 改性膨潤(rùn)土 :5-10份，
[0027]聚乙二醇：5-10 份。
[0028]本發(fā)明過(guò)濾膜中的PET編織管以PET為基體，充分利用了PET的高強(qiáng)度高模量及耐 腐蝕、耐溶劑、耐高溫等；同時(shí)加入玻璃纖維、納米二氧化硅、改性膨潤(rùn)土等增強(qiáng)劑，通過(guò)復(fù) 配使用產(chǎn)生的協(xié)同作用進(jìn)一步提高PET編織管的力學(xué)性能，尤其是提高PET編織管的拉伸強(qiáng) 度180%左右，進(jìn)而使PET編織管具有較高的強(qiáng)度、模量，還具有較好的防腐蝕性能、耐高溫 性能、耐溶劑性能、耐撞擊性能，進(jìn)而提高過(guò)濾膜的使用壽命。
[0029] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種上述過(guò)濾膜的加工工藝，所述的加工工藝包括 如下步驟：
[0030] Sl、稱取上述PET編織管的原料，將原料混合后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，并通 過(guò)編制工藝編制得PET編織管；
[0031] S2、稱取上述膜基材涂層的原料，先把PVC材料倒入溶劑中，在60-80°C下攪拌1-2h，然后倒入膜基材涂層的其他原料，攪拌18-23h后升溫至85-100°C，在此溫度下繼續(xù)攪拌 直至得到混合均勻的鑄膜液，然后在脫泡罐中30-50°C靜置脫泡10_15h;
[0032] S3、將步驟SI中制得的PET編織管穿入噴絲頭中，將步驟S2中靜置得到的鑄膜液通 過(guò)計(jì)量栗恒速打向噴絲頭，在紡絲卷繞機(jī)的恒速牽引下，使膜基材涂層的鑄膜液涂覆在PET 編織管表面；
[0033] S4、將膜絲從紡絲卷繞機(jī)取下，室溫下先后經(jīng)過(guò)第一道凝固浴、第二道凝固浴、第 三道清洗槽，即可制得過(guò)濾膜。
[0034] 現(xiàn)有技術(shù)中鑄膜液的靜置脫泡時(shí)間一般都較長(zhǎng)一般為48小時(shí)以上，但是本發(fā)明膜 基材涂層的原料通過(guò)先將PVC在60-80°C下攪拌，再倒入其他原料攪拌后再升溫至85-100°C 進(jìn)行攪拌，不僅大幅度提高鑄膜液的均勻性，還大大縮短靜置脫泡時(shí)間，進(jìn)而提高膜的水通 量和截留率，并提高膜的機(jī)械性能。
[0035] 步驟Sl中雙螺桿擠出機(jī)擠出成型時(shí)一區(qū)溫度為200-220°C，二區(qū)溫度為220-230 。(：，三區(qū)溫度為230-240°C，四區(qū)溫度為240-260°C。
[0036]步驟S2中在85_100°C攪拌后，得到混合均勻的鑄膜液前還包括超聲波分散。納米 粒子在分散過(guò)程中很容易重新團(tuán)聚，當(dāng)采用初步攪拌分散后，再通過(guò)超聲波震蕩分散可將 納米二氧化硅團(tuán)聚體粉碎成小顆粒，從而增加納米顆粒與其他成分的相容性。作為優(yōu)選，超 聲波分散時(shí)間為10_20min。
[0037] 步驟S3中所述計(jì)量栗擠出頻率為24-28HZ，紡絲機(jī)卷繞頻率為20-26HZ。
[0038]步驟S4中所述第一道凝固浴中含有40-60%的溶劑，凝膠固化8-20s。將第一道凝 固浴的溶劑濃度控制在40-60%，有效提高過(guò)濾膜的加速成型及凝固。在第一道凝固浴中若 溶劑濃度過(guò)大，容易造成后續(xù)清洗的困難，若溶劑濃度過(guò)低，則不易成型。
[0039]所述第二道凝固浴中含有5-20%的溶劑，凝膠固化5-10s。第二道凝固浴可以浸出 前道水槽帶過(guò)來(lái)濃度較大的溶劑。
[0040]所述第一道凝固浴和第二道凝固浴中的溶劑為二甲基乙酰胺(DMAC)。
[0041 ]第三道清洗槽中為清水，將前兩道的溶劑洗凈。
[0042] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0043] 1、本發(fā)明過(guò)濾膜通過(guò)在膜基材涂層內(nèi)加一層內(nèi)支撐管用以提高過(guò)濾膜的拉伸能 力和抗老化性。
[0044] 2、外層的膜基材涂層通過(guò)合理配伍其組成成分，提高過(guò)濾膜的性能，尤其是提高 過(guò)濾膜的耐腐蝕、親水性及柔韌性，涂覆在內(nèi)支撐管表面進(jìn)一步提高過(guò)濾膜的使用壽命，使 其壽命可達(dá)到3年左右。
[0045] 3、過(guò)濾膜中的PET編織管以PET為基體，同時(shí)加入玻璃纖維、納米二氧化硅、改性膨 潤(rùn)土等增強(qiáng)劑，通過(guò)復(fù)配使用產(chǎn)生的協(xié)同作用進(jìn)一步提高PET編織管的力學(xué)性能，尤其是提 高PET編織管的拉伸強(qiáng)度180%左右，進(jìn)而提高過(guò)濾膜的使用壽命。
[0046] 4、本發(fā)明過(guò)濾膜的加工工藝簡(jiǎn)單可行，膜基材涂層的原料通過(guò)先將PVC在60-80 °C 下攪拌，再倒入其他原料攪拌后再升溫至85-100°C進(jìn)行攪拌，不僅大幅度提高鑄膜液的均 勻性，還大大縮短靜置脫泡時(shí)間，進(jìn)而提高膜的水通量和截留率，并提高膜的機(jī)械性能。
【附圖說(shuō)明】
[0047]圖1為本發(fā)明過(guò)濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0048]圖2為本發(fā)明過(guò)濾膜的俯視圖。
[0049] 圖中，1、內(nèi)支撐管;2、膜基材涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但 本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0051] 如圖1和圖2所示的一種過(guò)濾膜，過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管1和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜 基材涂層2兩部分組成，內(nèi)支撐管1的壁厚0.3-0.35_，膜基材涂層2的厚度為0.08-0.1_。 [0052] 實(shí)施例1
[0053] 一種過(guò)濾膜，過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層兩部分組 成，內(nèi)支撐管的壁厚0.32mm，膜基材涂層的厚度為0.09mm，內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜基 材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：聚偏氟乙烯（PVDF) :14%，聚氯乙烯 (PVC) :6%，聚維酮(PVP) :5%，聚乙二醇：18%，改性納米二氧化硅:3%，余量為溶劑二甲基 乙酰胺;所述PET編織管的原料包括如下組成成分及其份數(shù):PET:60份，玻璃纖維：12份，納 米二氧化硅:12份，改性膨潤(rùn)土: 8份，聚乙二醇:8份。
[0054]所述的過(guò)濾膜通過(guò)如下步驟加工制得：
[0055] Sl、稱取上述PET編織管的原料，將原料混合后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，并通 過(guò)編制工藝編制得PET編織管;雙螺桿擠出機(jī)擠出成型時(shí)一區(qū)溫度為210°C，二區(qū)溫度為225 °C，三區(qū)溫度為235°C，四區(qū)溫度為250°C，停留時(shí)間為2分鐘。
[0056] S2、稱取膜基材涂層的原料，先把PVC材料倒入溶劑中，在70°C下攪拌1.5h，然后倒 入膜基材涂層的其他原料，攪拌20h后升溫至90°C，在此溫度下繼續(xù)攪拌后進(jìn)行超聲波分散 直至得到混合均勻的鑄膜液，然后在脫泡罐中40°C靜置脫泡12h。
[0057] S3、將步驟SI中制得的PET編織管穿入噴絲頭中，將步驟S2中靜置得到的鑄膜液通 過(guò)計(jì)量栗恒速打向噴絲頭，在紡絲卷繞機(jī)的恒速牽引下，使膜基材涂層的鑄膜液涂覆在PET 編織管表面，計(jì)量栗擠出頻率為26Hz，紡絲機(jī)卷繞頻率為23Hz。
[0058] S4、將膜絲從紡絲卷繞機(jī)取下，室溫下先后經(jīng)過(guò)第一道凝固浴、第二道凝固浴、第 三道清洗槽，即可制得過(guò)濾膜。
[0059] 實(shí)施例2
[0060] 一種過(guò)濾膜，過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層兩部分組 成，內(nèi)支撐管的壁厚0.33mm，膜基材涂層的厚度為0.085mm，內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜 基材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：聚偏氟乙烯(PVDF) :10%，聚氯乙烯 (PVC) :5%，聚維酮(PVP) :6%，聚乙二醇：18%，改性納米二氧化硅:3%，余量為溶劑二甲基 甲酰胺;所述PET編織管的原料包括如下組成成分及其份數(shù):PET:55份，玻璃纖維：15份，納 米二氧化硅:18份，改性膨潤(rùn)土: 6份，聚乙二醇:6份。
[0061 ]所述的過(guò)濾膜通過(guò)如下步驟加工制得：
[0062] Sl、稱取上述PET編織管的原料，將原料混合后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，并通 過(guò)編制工藝編制得PET編織管;雙螺桿擠出機(jī)擠出成型時(shí)一區(qū)溫度為205°C，二區(qū)溫度為222 °C，三區(qū)溫度為233°C，四區(qū)溫度為245°C，停留時(shí)間為2分鐘。
[0063] S2、稱取膜基材涂層的原料，先把PVC材料倒入溶劑中，在65°C下攪拌2h，然后倒入 膜基材涂層的其他原料，攪拌19h后升溫至88°C，在此溫度下繼續(xù)攪拌后進(jìn)行超聲波分散直 至得到混合均勻的鑄膜液，然后在脫泡罐中35°C靜置脫泡12h。
[0064] S3、將步驟SI中制得的PET編織管穿入噴絲頭中，將步驟S2中靜置得到的鑄膜液通 過(guò)計(jì)量栗恒速打向噴絲頭，在紡絲卷繞機(jī)的恒速牽引下，使膜基材涂層的鑄膜液涂覆在PET 編織管表面，計(jì)量栗擠出頻率為25Hz，紡絲機(jī)卷繞頻率為22Hz。
[0065] S4、將膜絲從紡絲卷繞機(jī)取下，室溫下先后經(jīng)過(guò)第一道凝固浴、第二道凝固浴、第 三道清洗槽，即可制得過(guò)濾膜。
[0066] 實(shí)施例3
[0067] -種過(guò)濾膜，過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層兩部分組 成，內(nèi)支撐管的壁厚0 · 4mm，膜基材涂層的厚度為0 · 095mm，內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜基 材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：聚偏氟乙烯（PVDF) :13%，聚氯乙烯 (PVC):6%，聚維酮(PVP): 7%，聚乙二醇:22%，改性納米二氧化硅:2%，余量為溶劑N-甲基 吡咯烷酮;所述PET編織管的原料包括如下組成成分及其份數(shù):PET: 65份，玻璃纖維：10份， 納米二氧化硅:8份，改性膨潤(rùn)土: 8份，聚乙二醇:8份。
[0068] 所述的過(guò)濾膜通過(guò)如下步驟加工制得：
[0069] Sl、稱取上述PET編織管的原料，將原料混合后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，并通 過(guò)編制工藝編制得PET編織管;雙螺桿擠出機(jī)擠出成型時(shí)一區(qū)溫度為215°C，二區(qū)溫度為228 °C，三區(qū)溫度為238°C，四區(qū)溫度為255°C，停留時(shí)間為2分鐘。
[0070] S2、稱取膜基材涂層的原料，先把PVC材料倒入溶劑中，在75°C下攪拌Ih，然后倒入 膜基材涂層的其他原料，攪拌22h后升溫至95°C，在此溫度下繼續(xù)攪拌后進(jìn)行超聲波分散直 至得到混合均勻的鑄膜液，然后在脫泡罐中45°C靜置脫泡12h。
[0071] S3、將步驟SI中制得的PET編織管穿入噴絲頭中，將步驟S2中靜置得到的鑄膜液通 過(guò)計(jì)量栗恒速打向噴絲頭，在紡絲卷繞機(jī)的恒速牽引下，使膜基材涂層的鑄膜液涂覆在PET 編織管表面，計(jì)量栗擠出頻率為27Hz，紡絲機(jī)卷繞頻率為25Hz。
[0072] S4、將膜絲從紡絲卷繞機(jī)取下，室溫下先后經(jīng)過(guò)第一道凝固浴、第二道凝固浴、第 三道清洗槽，即可制得過(guò)濾膜。
[0073] 實(shí)施例4
[0074] -種過(guò)濾膜，過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層2兩部分組 成，內(nèi)支撐管1的壁厚0 · 3mm，膜基材涂層的厚度為0 · 08mm，內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜基 材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：聚偏氟乙烯（PVDF) :17%，聚氯乙烯 (PVC): 7%，聚維酮(PVP): 3%，聚乙二醇：12%，余量為溶劑N-甲基吡咯烷酮;所述PET編織 管的原料包括如下組成成分及其份數(shù):PET: 50份，玻璃纖維:20份，納米二氧化硅:5份，改性 膨潤(rùn)土 :10份，聚乙二醇：10份。
[0075] 所述的過(guò)濾膜通過(guò)如下步驟加工制得：
[0076] Sl、稱取上述PET編織管的原料，將原料混合后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，并通 過(guò)編制工藝編制得PET編織管;雙螺桿擠出機(jī)擠出成型時(shí)一區(qū)溫度為220 °C，二區(qū)溫度為230 °C，三區(qū)溫度為240°C，四區(qū)溫度為260°C，停留時(shí)間為2分鐘。
[0077] S2、稱取膜基材涂層的原料，先把PVC材料倒入溶劑中，在80°C下攪拌Ih，然后倒入 膜基材涂層的其他原料，攪拌18h后升溫至IOOtC，在此溫度下繼續(xù)攪拌直至得到混合均勻 的鑄膜液，然后在脫泡罐中50°C靜置脫泡10h。
[0078] S3、將步驟SI中制得的PET編織管穿入噴絲頭中，將步驟S2中靜置得到的鑄膜液通 過(guò)計(jì)量栗恒速打向噴絲頭，在紡絲卷繞機(jī)的恒速牽引下，使膜基材涂層的鑄膜液涂覆在PET 編織管表面，計(jì)量栗擠出頻率為28Hz，紡絲機(jī)卷繞頻率為26Hz。
[0079] S4、將膜絲從紡絲卷繞機(jī)取下，室溫下先后經(jīng)過(guò)第一道凝固浴、第二道凝固浴、第 三道清洗槽，即可制得過(guò)濾膜。
[0080] 實(shí)施例5
[0081] -種過(guò)濾膜，過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基材涂層2兩部分組 成，內(nèi)支撐管1的壁厚0.35mm，膜基材涂層2的厚度為0.1mm，內(nèi)支撐管為PET編織管，所述膜 基材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比：聚偏氟乙烯（PVDF) :6%，聚氯乙烯 (PVC):4%，聚維酮(PVP): 8%，聚乙二醇：25%，余量為溶劑二甲基乙酰胺;所述PET編織管 的原料包括如下組成成分及其份數(shù):PET: 70份，玻璃纖維:20份，納米二氧化硅:5份，改性膨 潤(rùn)土 :5份，聚乙二醇:5份。
[0082] 所述的過(guò)濾膜通過(guò)如下步驟加工制得：
[0083] Sl、稱取上述PET編織管的原料，將原料混合后通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出成型，并通 過(guò)編制工藝編制得PET編織管;雙螺桿擠出機(jī)擠出成型時(shí)一區(qū)溫度為200 °C，二區(qū)溫度為220 °C，三區(qū)溫度為230°C，四區(qū)溫度為240°C，停留時(shí)間為2分鐘。
[0084] S2、稱取膜基材涂層的原料，先把PVC材料倒入溶劑中，在60°C下攪拌2h，然后倒入 膜基材涂層的其他原料，攪拌23h后升溫至85°C，在此溫度下繼續(xù)攪拌直至得到混合均勻的 鑄膜液，然后在脫泡罐中30°C靜置脫泡15h。
[0085] S3、將步驟SI中制得的PET編織管穿入噴絲頭中，將步驟S2中靜置得到的鑄膜液通 過(guò)計(jì)量栗恒速打向噴絲頭，在紡絲卷繞機(jī)的恒速牽引下，使膜基材涂層的鑄膜液涂覆在PET 編織管表面，計(jì)量栗擠出頻率為24Hz，紡絲機(jī)卷繞頻率為20Hz。
[0086] S4、將膜絲從紡絲卷繞機(jī)取下，室溫下先后經(jīng)過(guò)第一道凝固浴、第二道凝固浴、第 三道清洗槽，即可制得過(guò)濾膜。
[0087]在上述實(shí)施例1-5中，膜基材涂層原料中聚偏氟乙烯的特性粘度為1.65-2.0,重均 分子量為40萬(wàn)至80萬(wàn)道爾頓;聚氯乙烯的平均聚合度為1000-3000;改性納米二氧化硅通過(guò) 如下方法進(jìn)行改性:選用γ-氨丙基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，將其溶于乙醇水溶液中配成質(zhì) 量濃度為8-15%的溶液，先用冰醋酸調(diào)節(jié)pH至3攪拌1-2h，再用氨水調(diào)節(jié)pH值至11并攪拌1-2h后加入SiO 2升溫至90°C進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)處理l_2h，然后于65°C真空干燥即得改性納米二氧 化硅粒子。加工工藝的步驟S4第一道凝固浴中含有40-60%的溶劑二甲基乙酰胺，凝膠固化 8-20s，第二道凝固浴中含有5-20 %的溶劑二甲基乙酰胺，凝膠固化5-10s，第三道清洗槽中 為清水。
[0088] 對(duì)比例1
[0089]現(xiàn)有技術(shù)中普通的PVC過(guò)濾膜。
[0090] 對(duì)比例2
[0091 ]現(xiàn)有技術(shù)中普通的聚偏氟乙烯過(guò)濾膜。
[0092 ]將實(shí)施例1 -5及對(duì)比例1 -2中的過(guò)濾膜進(jìn)行測(cè)試。
[0093]以市政自來(lái)水為原水，進(jìn)水溫度彡45°C，進(jìn)水最大壓力彡0.5Mpa，進(jìn)出水壓差< 0.2Mpa，自來(lái)水進(jìn)水濁度為1.8NTU，經(jīng)本發(fā)明超濾膜組件過(guò)濾后的性能結(jié)果如表1所示。BSA 截留率的測(cè)試為根據(jù)《寧波大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院》樣品檢測(cè)報(bào)告，用6.7萬(wàn)分子量 的BSA蛋白檢測(cè)8-10萬(wàn)分子量的超濾膜組件，性能結(jié)果如表1所示。
[0094]表1:測(cè)試結(jié)果
[0095]
[0096] 綜上所述，本發(fā)明過(guò)濾膜通過(guò)在膜基材涂層內(nèi)加一層內(nèi)支撐管，并合理配伍膜基 材涂層及內(nèi)支撐管的原料，通過(guò)簡(jiǎn)單可行的加工工藝，提高過(guò)濾膜的拉伸能力、抗老化性耐 腐蝕、親水性及柔韌性，進(jìn)而提高膜的水通量和截留率，并顯著提高過(guò)濾膜的使用壽命。
[0097] 本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并 不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種過(guò)濾膜，其特征在于，所述的過(guò)濾膜由內(nèi)支撐管和涂覆在內(nèi)支撐管表面的膜基 材涂層兩部分組成，內(nèi)支撐管的壁厚0.3-0.35mm，膜基材涂層的厚度為0.08-0.1mm，所述內(nèi) 支撐管為PET編織管，所述膜基材涂層的原料包括如下組成成分及其質(zhì)量百分比： 聚偏氟乙烯(PVDF) :6-17%， 聚氯乙烯(PVC) :4-7%， 聚維酮(PVP): 3-8%， 聚乙二醇：12-25%， 余量為溶劑， 其中，聚偏氟乙烯:聚氯乙烯的含量比為（1.5-2.5): 1。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾膜，其特征在于，聚偏氟乙烯:聚氯乙烯的含量比為2:1。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾膜，其特征在于，所述的聚偏氟乙烯的特性粘度為1.65-2.0,重均分子量為40萬(wàn)至80萬(wàn)道爾頓。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾膜，其特征在于，所述的聚氯乙烯的平均聚合度為1000-3000 〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾膜，其特征在于，所述的溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲 酰胺、N-甲基吡咯烷酮。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾膜，其特征在于，所述膜基材涂層的原料還包括占涂層的 原料總質(zhì)量2-4%的改性納米二氧化硅。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的過(guò)濾膜，其特征在于，所述的改性納米二氧化硅通過(guò)如下方法 進(jìn)行改性:選用γ-氨丙基三乙氧基硅烷為偶聯(lián)劑，將其溶于乙醇水溶液中配成質(zhì)量濃度為 8-15%的溶液，先用冰醋酸調(diào)節(jié)pH至3攪拌1-2h，再用氨水調(diào)節(jié)pH值至11并攪拌1-2h后加入 SiO2升溫至90°C進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)處理l_2h，然后于65°C真空干燥即得改性納米二氧化硅粒 子。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾膜，其特征在于，所述PET編織管的原料包括如下組成成 分及其份數(shù)： PET :50-70份， 玻璃纖維:5-20份， 納米二氧化娃:5-20份， 改性膨潤(rùn)土 :5-10份， 聚乙二醇:5-10份。
【文檔編號(hào)】B01D69/10GK105921023SQ201610464839
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】蔣裕娣, 沈仲華
【申請(qǐng)人】寧波勝科環(huán)?？萍加邢薰?br>