【技術實現步驟摘要】
本申請涉及過濾材料，具體涉及油墨過濾用膜及其制備方法和濾芯。
技術介紹
1、uv油墨是一種廣泛運用于圖形打印、工業網印、包裝標簽等領域的油墨體系，其通常包括預聚體系、活性單體、稀釋劑、光敏劑、著色填料等材料，由于其一般不含揮發性溶劑，通過紫外光照引發單體聚合后形成附著于載體上的著色結構，因此在目前具有廣泛的運用。
2、uv油墨由于具有很強的光敏性，且耐候性不強，其在長期儲存過程中，或使用和轉移的過程中，容易產生凝膠狀或絮狀的不溶物，容易對過濾性能產生明顯的影響。因此，在使用過程中，需要對油墨進行過濾，以提高打印過程的順暢度、打印圖案的完整性。
3、pvdf-玻纖復合膜是一種常用的油墨過濾用膜，其中玻纖作為過濾上游，起到主要截留的作用，而pvdf層作為過濾下游結構，其用于截留玻纖上易脫落的短纖等結構，起到后續截留效果。通常情況下，為了保證液體流動通暢度，pvdf會采用相對更大的孔隙結構。
4、由于uv油墨中本身存在一定量的聚合體系，而聚合體系在溶液中通常以微粒的形式存在，在pvdf膜表面的電荷微環境中，部分聚合物形成的微粒表面的雙電層容易受到pvdf的影響，容易產生以下后果：1、部分聚合物在靜電作用力上附著于pvdf膜上，導致膜孔道堵塞，長期使用影響膜的通透性；2、聚合物在通過pvdf膜后，受到膜表面電位的影響，使其表面電位發生變化，在膜內或膜后區域形成團聚顆粒，導致其截留率降低。
技術實現思路
1、為了提高膜的耐用性，使膜在經歷長時間油墨過濾后，
2、首先，本申請提供了一種油墨過濾用膜，所述油墨過濾用膜包括pvdf層和位于pvdf層上游的前置過濾層，所述pvdf層具有pvdf纖維，并通過pvdf纖維形成供液體通過的微孔流道，其特征在于，所述pvdf層的截留孔徑為0.5～5μm，所述pvdf層在ph＝2～9的溶液環境下，zeta電位始終落入60mv～-100mv范圍，且zeta電位的變化幅度不大于50mv。
3、uv油墨是常用的用于印刷的油墨，其在使用過程中，需要通過濾膜進行過濾，從而提高油墨印染的穩定性。在上述過程中，pvdf靜電紡絲膜是一種常用的濾膜結構，通過前置過濾層(如玻纖、pp、pe等材料得到的濾膜)對油墨進行先行過濾，再采用pvdf進行后置過濾，減少物料的殘留，同時也減少前置過濾層中砸纖維的脫落。
4、uv固化的油墨通常包含紫外固化的著色劑、光引發劑和稀釋劑等其他助劑，其整體ph一般為中性或偏堿性，大約在6～10的范圍內。在過濾的過程中，由于著色劑中通常包括較多樹脂材料，其高分子容易在表面形成較多電荷團體，在過濾的過程中，由于濾膜中的微孔結構上會出現雙電層，且微孔通道相較于上述高分子的油墨樹脂結構，其整體尺寸是較小的，因此樹脂結構在通過微孔膜的過程中，膜內空間表面上的雙電層和油墨中的樹脂結構會發生一定的反應，進而容易引起樹脂的團聚。
5、在上述方案中，設置具有較小的電位變化幅度的pvdf膜，該pvdf膜可以通過靜電紡絲等方式制備得到，且可以通過添加助極體、調整放電參數、換用不同的溶液體系、添加緩沖助劑等方式對電位進行調整。在上述過程中，油墨中的高分子在通過pvdf層時，不易受到pvdf表面的吸引進而在孔內發生團聚，也不易因帶電而在過濾后的溶液體系中發生團聚，兼顧了濾膜的通透性和截留效果，使得上述pvdf膜在具有接近的厚度和較高截留率的基礎上，保持了良好的液體流速。此外，由于該pvdf層在不同ph條件下均具有較為穩定的zeta電位，在不同的ph下可以保持較為穩定的表面電荷參數，因此在截留過程中，即使部分固體物質在體系中產生了具有不同電荷密度的微環境，也不會引起物料在已經被截留的顆粒表面或其微環境中發生團聚，進而提高了通透性。
6、優選的，所述pvdf層的等電點ph為2～4。
7、在上述方案中，設置具有偏酸性的等電點，由于油墨一般具有中性或弱酸性的溶液ph，而油墨中的樹脂結構一般也是帶有負電的(如丙烯酸樹脂)，因此可以進一步減少樹脂在孔內壁上的吸附，進而減少在過濾過程中濾膜的流速損失，降低堵塞的現象發生，同時也減少了對丙烯酸樹脂的影響，進而減少了油墨在經過過濾后繼續團聚的現象發生，提高了印染的均勻度。
8、優選的，所述pvdf在ph為6～9的范圍內，zeta電位為-5～-50mv。
9、ph6-9一般為油墨使用的常規酸堿度，在該范圍內，控制zeta電位在-5～-50mv范圍內，可以使在該范圍內，在膜的表面上產生較弱的負電層，一方面，由于負電不強，因此不會對油墨中分子的通過產生不良影響，而過強的浮點性容易使部分較小的孔隙更難容納樹脂分子的通過，同時一定的負電也可以在使用的過程中進一步減少樹脂結構在濾膜上的吸附，提高了高分子樹脂通過的效率，進而提高了液體的流速。
10、優選的，所述pvdf層在1m濃度的氯化鈉溶液中使用100h小時內，等電點變化量的絕對值不大于2.5。
11、1m濃度的氯化鈉溶液可以較好的模擬油墨中的電荷強度，其在反復沖刷下，對pvdf成上的電位性能的影響與在油墨過濾中產生的變化趨勢類似。在上述過程中，隨著過濾的進行，在pvdf和玻纖過濾層上會慢慢富集需要被截留的顆粒，而上述顆粒可能會對膜的通透性產生影響，也會反過來在一定程度上影響膜的帶電性能。在上述方案中，可以通過減少pvdf本身內部缺陷、減少帶電荷物料用量等方式，使得上述制備的pvdf在經過使用后，其表面電荷表現變化較小，這意味著在使用過程中，pvdf膜表面的微環境變化較小，進而提高了上述濾膜的使用壽命。
12、優選的，所述pvdf層在1m濃度的氯化鈉溶液中使用100h小時內，在ph＝3～7范圍內zeta電位相較于使用前的變化幅度不大于100mv。
13、在上述技術方案中，所使用的pvdf層經過長時間的使用后，其表面的zeta電位隨ph變化依舊保持在一定范圍內，可以使濾膜在長時間使用后，依舊可以保持良好的減少物料團聚的效果。在該狀態下，由于前置過濾層中已經截留了部分的雜質，通常已經有明顯的流量下降，因此在該情況下，如果能夠保持zeta電位的基本穩定，則可以在后續過濾過程中，提高過濾效果。
14、優選的，所述pvdf層的纖維平均直徑為0.1～1μm，優選為0.38～0.7μm。
15、從機械性能的角度上，具有如上直徑的pvdf纖維可以對油墨中的高分子起到良好的導流效果和引導作用，其本身不易堵塞，且強度較高，且其具有良好的耐壓性能，在較大的液體壓力下依舊可以維持良好的液體通量。另外，在上述pvdf纖維直徑范圍內，其表面更容易形成電層，且表面不容易吸附納米顆粒和小分子體系，因此其整體通透性和截留效果更好。
16、優選的，所述前置過濾層包括通過玻璃纖維交織形成的玻纖過濾層，所述玻纖過濾層的pmi孔徑為0.25～1μm。
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【技術保護點】
1.一種油墨過濾用膜，所述油墨過濾用膜包括PVDF層和位于PVDF層上游的前置過濾層，所述PVDF層具有PVDF纖維，并通過PVDF纖維形成供液體通過的微孔流道，其特征在于，所述PVDF層的PMI孔徑為0.5～5μm，所述PVDF層在pH＝2～9的溶液環境下，zeta電位始終落入60mV～-100mV范圍，且zeta電位的變化幅度不大于50mV。
2.根據權利要求1所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述PVDF層的等電點pH小于等于4。
3.根據權利要求2所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述PVDF在pH為6～9的范圍內，zeta電位為-5～-50mV。
4.根據權利要求1所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述PVDF層在1M濃度的氯化鈉溶液中使用100h小時內，等電點變化量的絕對值不大于2.5。
5.根據權利要求4所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述PVDF層在1M濃度的氯化鈉溶液中使用100h小時內，在pH＝3～7范圍內zeta電位相較于使用前的變化幅度不大于100mV。
6.根據權利要求1所述一種油墨過
7.根據權利要求1所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述前置過濾層包括通過玻璃纖維交織形成的玻纖過濾層，所述玻纖過濾層的PMI孔徑為0.25～1μm。
8.根據權利要求7所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述玻纖過濾層的平均纖維直徑為0.12～2μm，玻纖過濾層的纖維平均直徑和PVDF層的纖維平均直徑之比為1.2～2.15∶1。
9.根據權利要求7所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述前置過濾層還包括預過濾層，所述預過濾層的PMI孔徑為5～20μm。
10.根據權利要求9所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述預過濾層為聚烯烴材質。
11.根據權利要求9所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述預過濾層設置為1～5層聚烯烴膜結構，預過濾層總厚度為150～260μm。
12.權利要求1～11中任意一項所述的油墨過濾用膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
13.根據權利要求12所述的油墨過濾用膜的制備方法，其特征在于，所述溶劑中，非揮發性溶劑為DMAC、DMF、NMP中的任意數量中，揮發性溶劑為丙酮，其中丙酮在溶劑中的質量濃度為10～30％。
14.根據權利要求12所述的油墨過濾用膜的制備方法，其特征在于，所述PVDF的數均分子量為800000～1200000。
15.根據權利要求12所述的油墨過濾用膜的制備方法，其特征在于，在步驟S2中，噴絲量為0.01-0.2g/hole·min。
16.一種油墨過濾用濾芯，其特征在于，包括權利要求1～11中任意一項所述的油墨過濾用膜，上述油墨過濾用膜經打褶折疊并首尾相連，形成濾芯結構。
...【技術特征摘要】
1.一種油墨過濾用膜，所述油墨過濾用膜包括pvdf層和位于pvdf層上游的前置過濾層，所述pvdf層具有pvdf纖維，并通過pvdf纖維形成供液體通過的微孔流道，其特征在于，所述pvdf層的pmi孔徑為0.5～5μm，所述pvdf層在ph＝2～9的溶液環境下，zeta電位始終落入60mv～-100mv范圍，且zeta電位的變化幅度不大于50mv。
2.根據權利要求1所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述pvdf層的等電點ph小于等于4。
3.根據權利要求2所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述pvdf在ph為6～9的范圍內，zeta電位為-5～-50mv。
4.根據權利要求1所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述pvdf層在1m濃度的氯化鈉溶液中使用100h小時內，等電點變化量的絕對值不大于2.5。
5.根據權利要求4所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述pvdf層在1m濃度的氯化鈉溶液中使用100h小時內，在ph＝3～7范圍內zeta電位相較于使用前的變化幅度不大于100mv。
6.根據權利要求1所述一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述pvdf層的纖維平均直徑為0.1～1μm。
7.根據權利要求1所述的一種油墨過濾用膜，其特征在于，所述前置過濾層包括通過玻璃纖維交織形成的玻纖過濾層，所述玻纖過濾層的pmi孔徑為0.25～1μm。
8.根據權利要求7所述的一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：賈建東，徐建明，陳艷，
申請(專利權)人：杭州科百特過濾器材有限公司，
類型：發明
國別省市：
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