【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及分離膜制備領(lǐng)域，具體涉及一種耐酸堿新型有機管式納濾膜的制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展，有機管式納濾膜因其獨特的分離性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域而備受關(guān)注。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的有機管式納濾膜在制備和應(yīng)用過程中仍存在一些亟待解決的問題。
2、化學(xué)穩(wěn)定性是評估納濾膜性能的關(guān)鍵指標之一。遺憾的是，傳統(tǒng)納濾膜材料在酸堿環(huán)境中往往表現(xiàn)出較弱的耐受性，這主要是因為膜材料中的特定化學(xué)鍵（例如c=o鍵）易于受到酸堿侵蝕，進而損害膜的整體結(jié)構(gòu)與性能，嚴重縮短了膜的使用壽命。
3、膜制備工藝關(guān)聯(lián)到膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，管式納濾膜在制備過程中普遍存在的流道不均勻問題，根源在于膜支撐層的制備工藝尚不夠優(yōu)化，這不僅影響了膜的分離效率，也降低了膜的穩(wěn)定性。同時，膜層的易破損性也是亟待攻克的技術(shù)難題，這主要是因為膜材料的機械強度不足，難以在高運行壓力下保持結(jié)構(gòu)的完整性。
4、此外，生產(chǎn)效率低下也是制約管式納濾膜技術(shù)普及與應(yīng)用的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的制備工藝步驟復(fù)雜且耗時，導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，從而限制了這項技術(shù)的市場潛力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種耐酸堿新型有機管式納濾膜的制備方法，該方法制備的有機管式納濾膜不僅具有優(yōu)異耐酸堿性能，還解決現(xiàn)有技術(shù)中流道不均勻、膜層易破損、生產(chǎn)效率低等問題。
2、本專利技術(shù)的一種耐酸堿新型有機管式納濾膜的制備方法，包括如下步驟：
3、s1鑄膜液的配制：將高分子
4、s2無紡布預(yù)處理：將雙層結(jié)構(gòu)的無紡布裁剪成長條狀，用熱風(fēng)吹掃無紡布表面?zhèn)溆茫?/p>
5、s3涂膜卷管：將所述鑄膜液通過泵以離心噴涂均勻涂覆在所述無紡布表面，將涂敷好的無紡布在30～70℃下進行卷管制得管式超濾膜；
6、s4界面聚合反應(yīng)：將所述管式超濾膜浸入水相，除去多余水相，再浸入有機相中進行界面聚合反應(yīng)制得聚磺酰胺管式納濾膜；
7、s5改性管式納濾膜：先將所述聚磺酰胺管式納濾膜浸入含有戊二醛（ga）溶液中，再浸入含有聚乙二醇（peg）溶液中，最后將膜清洗和干燥而制得。
8、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s1中所述高分子材料為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜、聚砜和醋酸纖維素中的一種。
9、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s1中所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種。
10、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s1中所述添加劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、甲基纖維素、硝酸鋰和氯化鋰中的至少一種。
11、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s1中所述高分子材料、添加劑和溶劑的質(zhì)量比為10～30：1～20：50～89。
12、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s1中所述攪拌速率為100～1000?rpm。
13、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s1中所述溶解溫度為50～90℃，溶解時間為12～48h。
14、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s2中所述長條狀無紡布的寬度為9～38?mm。
15、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s2中所述每條無紡布外層預(yù)留的邊緣加工對接寬度為1～5mm。
16、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s3中所述卷管的方法：首先用粘合材料在所述長條狀無紡布對接處進行對接粘合，再對對接粘合處進行縫合，最后將所述無紡布外層預(yù)留1～5mm處用超聲焊接。
17、進一步地，所述粘合材料為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚酰胺、聚氨酯、聚酯或聚乙烯。
18、進一步地，所述超聲焊接沿著所述無紡布條的對接處連續(xù)進行，外層無紡布條焊縫的寬度為1～5mm，所用超聲波頻率為15～40khz、振幅為10～50μm，焊接壓力為3.0～8.5bar。
19、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s4中所述水相溶液是指在水中加入一定量的哌嗪（pip）、十二烷基硫酸鈉（sds）和4-二甲氨基吡啶（dmap），經(jīng)超聲均勻溶解制得。
20、進一步地，所述水相溶液中哌嗪（pip）質(zhì)量濃度為0.1～0.8%。進一步地，所述水相溶液中十二烷基硫酸鈉（sds）質(zhì)量濃度為0.01～1%。
21、進一步地，所述水相溶液中4-二甲氨基吡啶（dmap）質(zhì)量濃度為0.01～5%。
22、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s4中所述油相溶液是由均苯三磺酰氯（tsc）和助溶劑組成。
23、進一步地，所述油相溶液中均苯三磺酰氯（tsc）與助溶劑的質(zhì)量比為90:10～80:20。
24、進一步地，所述助溶劑為酮類、醇類或醚類。
25、更進一步地，所述酮類為丙酮、甲乙酮或環(huán)己酮。
26、更進一步地，所述醇類為乙醇、甲醇或異丙醇。
27、更進一步地，所述醚類乙醚、四氫呋喃或二氧六環(huán)。
28、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s4中所述在水相溶液中的浸沒時間為1～5?min，油相溶液中的浸沒時間為30?s～2?min。
29、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s5中所述戊二醛的質(zhì)量濃度為0.1%～0.5%，聚乙二醇溶液的質(zhì)量濃度為10%～50%。
30、根據(jù)本專利技術(shù)，步驟s5中所述浸入的處理條件：溫度為35°c～45°c，ph=3～4，時間為30min～60min。
31、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：
32、1）本專利技術(shù)利用界面聚合反應(yīng)制得的聚磺酰胺（psa）具有優(yōu)異的化學(xué)性和熱穩(wěn)定性，與聚酰胺（pa）的c=o鍵相比，聚磺酰胺（psa）的s=o鍵的氧更不易被酸所侵蝕。
33、2）本專利技術(shù)的管式納濾膜采用無紡布作為支撐層，具有良好的機械性能，適用于高運行壓力的膜分離應(yīng)用領(lǐng)域，且采用先涂布后邊緣對接直卷式的工藝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中流道不均勻、膜層易破損、生產(chǎn)效率低等問題。
34、3）本專利技術(shù)通過采用聚乙二醇（peg）功能化材料對聚磺酰胺（psa）管式納濾膜進行化學(xué)改性，利用戊二醛（ga）中的醛基與psa基膜表面的未反應(yīng)胺基反應(yīng)，增強活性層的交聯(lián)程度，并借助未反應(yīng)的醛基與peg的羥基結(jié)合，顯著提升膜的防污性能。不僅優(yōu)化了膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還有效提高了其在實際應(yīng)用中的耐用性和清潔效率。
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1.一種耐酸堿新型有機管式納濾膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述高分子材料為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜、聚砜和醋酸纖維素中的一種；步驟S1中所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種；步驟S1中所述添加劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、甲基纖維素、硝酸鋰和氯化鋰中的至少一種；步驟S1中所述高分子材料、添加劑和溶劑的質(zhì)量比為10～30：1～20：50～89；步驟S1中所述攪拌速率為100～1000rpm；步驟S1中所述溶解溫度為50～90℃，溶解時間為12～48h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述長條狀無紡布的寬度為9～38?mm；步驟S2中所述每條無紡布外層預(yù)留的邊緣加工對接寬度為1～5?mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述卷管的方法：首先用粘合材料在所述長條狀無紡布對接處進行對接粘合，再
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述水相溶液是指在水中加入一定量的哌嗪、十二烷基硫酸鈉和4-二甲氨基吡啶，經(jīng)超聲均勻溶解制得；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述油相溶液是由均苯三磺酰氯和助溶劑組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述油相溶液中均苯三磺酰氯與助溶劑的質(zhì)量比為90:10～80:20；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S4中所述在水相溶液中的浸沒時間為1～5?min，油相溶液中的浸沒時間為30?s～2?min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S5中所述戊二醛的質(zhì)量濃度為0.1%～0.5%，聚乙二醇溶液的質(zhì)量濃度為10%～50%；步驟S5中所述浸入的處理條件：溫度為35°C～45°C，pH=3～4，時間為30?min～60?min。
10.由權(quán)利要求1～9任一所述的制備方法制得的一種耐酸堿新型有機管式納濾膜。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐酸堿新型有機管式納濾膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述高分子材料為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜、聚砜和醋酸纖維素中的一種；步驟s1中所述溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種；步驟s1中所述添加劑為甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚乙烯醇、甲基纖維素、硝酸鋰和氯化鋰中的至少一種；步驟s1中所述高分子材料、添加劑和溶劑的質(zhì)量比為10～30：1～20：50～89；步驟s1中所述攪拌速率為100～1000rpm；步驟s1中所述溶解溫度為50～90℃，溶解時間為12～48h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s2中所述長條狀無紡布的寬度為9～38?mm；步驟s2中所述每條無紡布外層預(yù)留的邊緣加工對接寬度為1～5?mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中所述卷管的方法：首先用粘合材料在所述長條狀無紡布對接處進行對接粘...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史璇，徐雪菲，李興昌，
申請(專利權(quán))人：鹽城海普潤科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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