專利名稱：動(dòng)態(tài)法光接枝與表面復(fù)合結(jié)合制備復(fù)合膜的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及膜表面改性方法，特別是一種表面光接枝與表面復(fù)合結(jié)合進(jìn)行膜改性的方法。
現(xiàn)有的膜表面改性方法主要分為兩大類，一類是表面光接枝方法，一類是表面復(fù)合方法。表面光接枝方法是用紫外光把光敏劑(引發(fā)劑)變?yōu)樽杂苫?，再引發(fā)單體進(jìn)行聚合，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可在膜表面接枝上特殊官能團(tuán)，從而使膜具有特殊功能，其缺點(diǎn)是只在膜表面產(chǎn)生自由基的部分進(jìn)行改性，而沒有產(chǎn)生自由基的部分沒有進(jìn)行改性，即膜表面改性的覆蓋率比較小。表面復(fù)合的方法是在膜的表面上復(fù)合上一層其它材料形成復(fù)合層。復(fù)合層內(nèi)部分子間進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，而復(fù)合層與基膜之間沒有化學(xué)鍵連接，只是靠分子間力作用結(jié)合，例如在聚砜膜表面復(fù)合上聚乙烯醇，聚乙烯醇分子間進(jìn)行交聯(lián)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是膜表面復(fù)合層覆蓋面廣，缺點(diǎn)是基膜與復(fù)合層之間沒有化學(xué)鍵連接，復(fù)合膜易與基膜相互脫離。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種方法和相關(guān)設(shè)備把膜表面接枝和表面復(fù)合有機(jī)結(jié)合起來，使復(fù)合層與基膜之間有化學(xué)鍵連接。
膜改性的工藝流程為先進(jìn)行基膜預(yù)處理，再進(jìn)行表面光接枝，然后把配制好的聚乙烯醇制膜液在膜表面流涎，以后再交聯(lián)干燥，最后把接枝復(fù)合膜進(jìn)行后處理。
本專利提供附圖2張，其中

圖1連續(xù)法制備表面光接枝與復(fù)合結(jié)合的平板膜的裝置圖2連續(xù)法制備表面光接枝與復(fù)合結(jié)合的外壓式中孔纖維的裝置以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的設(shè)備作詳細(xì)說明。
實(shí)施例1請(qǐng)參閱附圖1。平板膜的表面光接枝與表面復(fù)合是以下列方式來實(shí)施的，進(jìn)料輥[101]上的膜經(jīng)預(yù)浸液槽[102]、運(yùn)輸輥[105]、刮膜導(dǎo)輥[124]、刮刀[125]和紅外加熱器[126]后進(jìn)入后處理浴槽[127]，膜出來后卷在輸出輥[119]上，輸出輥[119]裝在牽引支架[120]上。反應(yīng)液[118]一端是N2入口，另一端是反應(yīng)液蒸汽入口[104]，反應(yīng)液蒸汽入口[104]插入反應(yīng)器[122]中。反應(yīng)器[122]有氮?dú)馊肟赱106]和出氣口[110]，固相單體容器[108]放在加熱器[109]上面。熱電偶[103]接溫度指示器[121]，溫度指示器[121]深入反應(yīng)器[122]中，反應(yīng)器[122]中安裝有冷卻水[111]，在反應(yīng)器[122]與燈匣[123]之間的隔板[116]上裝有石英窗[107]，燈匣[123]上有空氣入口[114]和空氣出口[115]，紫外燈支架[117]上支撐紫外燈[112]和拋面反射鏡[113]。
平板基膜壓在進(jìn)料輥[101]上，在輸出輥[119]的拉動(dòng)下，基膜在預(yù)浸液槽[102]中浸漬，進(jìn)入反應(yīng)器[122]中，在運(yùn)輸輥[105]上接受紫外燈[112]的照射，進(jìn)行表面光接枝反應(yīng)，然后制膜液在膜表面流涎，用刮刀[125]控制厚度，經(jīng)紅外加熱器[126]加熱，交聯(lián)干燥后在后處理浴槽[127]中處理。
當(dāng)單體是液體時(shí)，可盛放在反應(yīng)液槽[118]中，用N2吹入反應(yīng)器[122]中，進(jìn)行表面光接枝，或是單體直接與光敏劑混合作為預(yù)浸液浸涂在膜表面進(jìn)入反應(yīng)器[122]中進(jìn)行表面光接枝。
當(dāng)單體是固體時(shí)，在反應(yīng)器[122]內(nèi)，加熱器[109]加熱固相單體容器[108]，使單體變成蒸氣，再進(jìn)行表面接枝。
實(shí)施例2請(qǐng)參閱附圖2。中空纖維膜的表面光接枝與表面復(fù)合是以下列方式來實(shí)施的，進(jìn)料輥[201]上的中空纖維膜經(jīng)預(yù)浸液槽[202]、運(yùn)輸輥[205]、刮膜導(dǎo)輥[224]、圓形刮刀[225]、經(jīng)紅外加熱器[226]及其對(duì)面拋面反射鏡[229]后進(jìn)入后處理浴槽[227]，膜出來后卷在輸出輥[219]上，輸出輥[219]裝在牽引支架[220]上。反應(yīng)液[218]一端是N2入口，另一端是反應(yīng)液蒸汽入口[204]，反應(yīng)液蒸汽入口[204]插入反應(yīng)器[222]中。反應(yīng)器[222]有氮?dú)馊肟赱206]和出氣口[210]，固相單體容器[208]放在加熱器[209]上面。熱電偶[203]接溫度指示器[221]，溫度指示器[221]深入反應(yīng)器[222]中，反應(yīng)器[222]中安裝有冷卻水[211]，在反應(yīng)器[222]與燈匣[223]、[228]之間的隔板[216]、[236]上裝有石英窗[207]、[235]，燈匣[223]、[228]上有空氣入口[214]、[230]和空氣出口[215]、[234]，紫外燈支架[217]、[231]上支撐紫外燈[212]、[232]和拋面反射鏡[213]、[233]。
中空纖維壓在進(jìn)料輥[201]上，在輸出輥[219]的帶動(dòng)下，中空纖維經(jīng)過預(yù)浸液[202]浸漬，進(jìn)入反應(yīng)器運(yùn)輸輥[205]上，在紫外燈[212]、[230]的照射下，進(jìn)行表面光接枝反應(yīng)。然后中空纖維浸入制膜液，經(jīng)過圓形刮刀[225]、紅外加熱器[226]交聯(lián)干燥，進(jìn)入后處理浴槽[227]處理。
當(dāng)單體是液體時(shí)，可盛放在反應(yīng)液[218]中，用N2吹入反應(yīng)器[222]中，進(jìn)行表面光接枝?；蚴菃误w直接與光敏劑混合作為預(yù)浸液浸涂在膜表面，進(jìn)入反應(yīng)器[222]中進(jìn)行表面光接枝。
當(dāng)單體是固體時(shí)，在反應(yīng)器內(nèi)，加熱器[209]加熱固相單體容器[208]，使其變成蒸氣，再進(jìn)行表面接枝。
權(quán)利要求
1.一種由表面光接枝與表面復(fù)合結(jié)合制備復(fù)合膜的方法和連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于先進(jìn)行基膜預(yù)處理，再進(jìn)行表面光接枝，然后把配制好的聚乙烯醇制膜液在膜表面流涎，以后再交聯(lián)干燥。最后把復(fù)合膜進(jìn)行后處理。
2.按權(quán)利要求1所述的膜設(shè)備，其特征在于進(jìn)料輥[101]上的膜經(jīng)預(yù)浸液槽[102]、運(yùn)輸輥[105]、刮膜導(dǎo)輥[124]、刮刀[125]和紅外加熱器[126]后進(jìn)入后處理浴槽[127]，膜出來后卷在輸出輥[119]上，輸出輥[119]裝在牽引支架[120]上，反應(yīng)液[118]一端是N2入口，另一端是反應(yīng)液蒸汽入口[104]，反應(yīng)液蒸汽入口[104]插入反應(yīng)器[122]中，反應(yīng)器[122]有氮?dú)馊肟赱106]和出氣口[110]，固相單體容器[108]放在加熱器[109]上面，熱電偶[103]接溫度指示器[121]，溫度指示器[121]深入反應(yīng)器[122]中，反應(yīng)器[122]中安裝有冷卻水[111]，在反應(yīng)器[122]與燈匣[123]之間的隔板[116]上裝有石英窗[107]，燈匣[123]上有空氣入口[114]和空氣出口[115]，紫外燈支架[117]上支撐紫外燈[112]和拋面反射鏡[113]，平板基膜壓在進(jìn)料輥[101]上，在輸出輥[119]的拉動(dòng)下，基膜在預(yù)浸液[102]中浸漬，進(jìn)入反應(yīng)器[122]中，在運(yùn)輸輥[105]上接受紫外燈[112]的照射，進(jìn)行表面光接枝反應(yīng)，然后制膜液在膜表面流涎，用刮刀[125]控制厚度，經(jīng)紅外加熱器[126]加熱，交聯(lián)干燥后在后處理浴槽[127]中處理，當(dāng)單體是液體時(shí)，可盛放在反應(yīng)液槽[118]中，用N2吹入反應(yīng)器[122]中，進(jìn)行表面光接枝，或是單體直接與光敏劑混合作為預(yù)浸液浸涂在膜表面，進(jìn)入反應(yīng)器[122]中進(jìn)行表面光接枝，當(dāng)單體是固體時(shí)，在反應(yīng)器[122]內(nèi)，加熱器[109]加熱固相單體容器[108]，使單體變成蒸氣，再進(jìn)行表面接枝。
3.按權(quán)利要求1所述的膜設(shè)備，其特征在于進(jìn)料輥[201]上的中空纖維膜經(jīng)預(yù)浸液槽[202]、運(yùn)輸輥[205]、刮膜導(dǎo)輥[224]、圓形刮刀[225]、經(jīng)紅外加熱器[226]及其對(duì)面拋面反射鏡[229]照射后進(jìn)入后處理浴槽[227]，膜出來后卷在輸出輥[219]上，輸出輥[219]裝在牽引支架[220]上，反應(yīng)液[218]一端是N2入口，另一端是反應(yīng)液蒸汽入口[204]，反應(yīng)液蒸汽入口[204]插入反應(yīng)器[222]中，反應(yīng)器[222]上有氮?dú)馊肟赱206]和出氣口[210]，固相單體容器[208]放在加熱器[209]上面，熱電偶[203]接溫度指示器[221]，溫度指示器[221]深入反應(yīng)器[222]中，反應(yīng)器[222]中安裝有冷卻水[211]，在反應(yīng)器[222]與燈匣[223]、[228]之間的隔板[216]、[236]上裝有石英窗[207]、[235]，燈匣[223]、[228]上有空氣入口[214]、[230]和空氣出口[215]、[234]，紫外燈支架[217]、[231]上支撐紫外燈[212]、[232]和拋面反射鏡[213]、[233]，中空纖維壓在進(jìn)料輥[201]上，在輸出輥[219]的帶動(dòng)下，中空纖維經(jīng)過預(yù)浸液[202]浸漬，進(jìn)入反應(yīng)器運(yùn)輸輥[205]上，在紫外燈[212]、[230]的照射下，進(jìn)行表面光接枝反應(yīng)，然后中空纖維浸入制膜液，經(jīng)過圓形刮刀[225]、紅外加熱器[226]交聯(lián)干燥，進(jìn)入后處理浴槽[227]處理，當(dāng)單體是液體時(shí)，可盛放在反應(yīng)液[218]中，用N2吹入反應(yīng)器[222]中，進(jìn)行表面光接枝，或是單體直接與光敏劑混合作為預(yù)浸液浸涂在膜表面，進(jìn)入反應(yīng)器[222]中進(jìn)行表面光接枝，當(dāng)單體是固體時(shí)，在反應(yīng)器內(nèi)，加熱器[209]加熱固相單體容器[208]，使其變成蒸氣，再進(jìn)行表面接枝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種把膜表面接枝和表面復(fù)合有機(jī)結(jié)合起來的方法和設(shè)備。使復(fù)合層與基膜之間進(jìn)行化學(xué)鍵連接。設(shè)備由進(jìn)料輥、運(yùn)輸輥、熱電偶、石英窗、紅外加熱器、冷卻水裝置、紫外燈及其支架、拋面反射鏡、隔板、牽引支架、溫度指示器、反應(yīng)室、燈匣、刮膜導(dǎo)輥、刮刀等構(gòu)成?；そ?jīng)預(yù)處理后,進(jìn)行表面光接枝,然后把配制好的聚乙烯醇制膜液在膜表面流涎,隨后交聯(lián)干燥,再進(jìn)行后處理,實(shí)現(xiàn)連續(xù)法表面光接枝與表面復(fù)合結(jié)合進(jìn)行表面改性。
文檔編號(hào)B01D71/76GK1342511SQ0114143
公開日2002年4月3日 申請(qǐng)日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月25日
發(fā)明者吳光夏, 宋華, 劉鍇, 鐘慧, 張紹來, 張維鈞, 張東華, 續(xù)曙光 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心