專利名稱：一種抗污染平板膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種采用溶膠一凝膠相分離法制備的抗污染平板膜，可應(yīng)用在生活、化工、生物、環(huán)保、醫(yī)藥等領(lǐng)域的液體分離。
背景技術(shù)：
膜分離技術(shù)作為21世紀(jì)水處理的優(yōu)選技術(shù)，與常規(guī)水處理技術(shù)比較，具有能耗低、分離效率高、工藝簡單、無需投加添加劑、不影響人體健康等優(yōu)點(diǎn)，但由于膜污染等問題的存在，導(dǎo)致滲透通量隨運(yùn)行時(shí)間的延長而下降，嚴(yán)重阻礙了膜技術(shù)的更大規(guī)模的應(yīng)用。在膜的應(yīng)用過程中產(chǎn)生膜的污染是很難完全避免的，但是通過對不同的膜污染情況采取相應(yīng)的措施來減小膜的污染程度是可行的。其中關(guān)鍵還在于膜材料的選擇和改性?，F(xiàn)有技術(shù)中有采用聚氯乙烯(PVC)為主要材料的平板膜，但由于聚氯乙烯樹脂本身的疏水性以及制膜配方的選擇問題，使得現(xiàn)有膜容易受到污染，從而導(dǎo)致膜的壽命低，阻礙了膜技術(shù)的推廣應(yīng)用。氯化聚氯乙烯(chlorinated polyvinyl chloride ,簡稱CPVC),是由聚氯乙烯 (PVC)樹脂氯化改性制得，是一種新型樹脂。PVC樹脂經(jīng)過氯化后，分子鏈排列的不規(guī)則性增加，極性增加，使樹脂的溶解性增大，化學(xué)穩(wěn)定性增加，從而提高了材料的耐熱性及耐酸、 堿、鹽、氧化劑等的腐蝕的性能和親水性。因此,本發(fā)明選擇CPVC材料為主要樹脂，并配合選擇合適的添加劑和制膜工藝，試驗(yàn)制得的平板膜具有高通量、高精度和更好的抗污染性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高通量、高精度和抗污染平板膜及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)特征在于為解決膜的抗污染性問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是由配方和制備工藝構(gòu)成，其配方的特征是一種以氯化聚氯乙烯為基材的抗污染膜，含有(按重量百分比)
高分子聚合物一氯化聚氯乙烯(CPVC) :10% 15%，
溶劑一二甲基甲酰胺(DMF) 75 80%，
添加劑I 一氯化鈣2 8%，
添加劑II—正己烷2 8%，
本發(fā)明所述的抗污染膜及其制備方法，其制備工藝的特征是一種溶膠一凝膠相分離法制備方法，以此含有以下步驟
步驟1，把高分子聚合物、溶劑和添加劑按下列配比稱量后，混合；
高分子聚合物一氯化聚氯乙烯(CPVC) :10% 15%，
溶劑一二甲基甲酰胺(DMF) 75 80%
添加劑I 一氯化鈣2 8%
添加劑II—正己燒:2 8%
步驟2，把步驟I的混合液攪拌并逐漸升溫至70 - 80° C，在這一溫度下攪拌均勻，使高分子聚合物、溶劑和添加劑充分溶解成為均勻的溶膠；
步驟3，將步驟2制得的溶膠放置入離心脫氣機(jī)中脫氣，并降溫至60 — 65° C左右， 保溫24小時(shí)左右；
步驟4，將步驟3制得的溶膠用平板膜刮膜機(jī)均勻涂敷在無紡布基材上。涂敷膜厚度控制在O. 2mm左右；
步驟5，涂膜后的平板膜浸入到水浴中進(jìn)行凝膠，水浴溫度控制在20 25° C之間； 步驟6，成膜后進(jìn)行檢驗(yàn)、脫水、裁剪、封裝等處理，最終制成可使用的平板膜組件。實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明所述的抗污染膜具有超/微濾膜的固有特性，隨著添加劑正己烷含量的增加超/微濾膜的水通量增加，添加劑中隨著氯化鈣比例增加，過濾精度增加，同時(shí)能保持氯化聚氯乙烯膜的抗污染性能好的特點(diǎn)，制膜條件在實(shí)驗(yàn)的范圍內(nèi)對膜性能的影響不大，最終確定氯化聚氯乙烯13 %，溶劑DMF含量77 %，添加劑氯化鈣5 %，添加劑正己烷5%配制的制膜液，在溶料溫度70 80° C，溶料時(shí)間24h，制膜液溫度60° C，水浴溫度 20 25。C,成膜厚度O. 2mm的制膜工藝條件下制得的膜達(dá)到最佳性能。
具體實(shí)施例方式根據(jù)如下的實(shí)施例是幫助更好地理解本發(fā)明，而不是限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。實(shí)施例I :稱取高分子聚合物膜基材氯化聚氯乙烯130g (13%)，溶劑DMF770g (77%)，添加劑氯化鈣70g (7%)，添加劑正己烷30g (3%)，配制IOOOg制膜液?；旌弦簲嚢璨⒅饾u升溫至75° C，制成均勻的溶膠。經(jīng)脫氣后降溫到60° C并保溫24小時(shí)，用平板膜刮膜機(jī)將膜涂敷在無紡布基材上，涂層厚度為O. 2mm，浸入到25。C的水浴中凝膠成膜。 在常溫水浴中浸泡膜24小時(shí)后，測試膜的性能。在操作溫度為25。C，壓力為O. IMPa的條件下，膜的純水通量為183L/m2. h，膜對牛血清蛋白(MW67000)的截留率為95%，手動拉伸測試膜的機(jī)械性能較好。以下實(shí)施例見附表1 — 2。附表I制備配方和工藝條件及膜性能列表
權(quán)利要求
1.一種抗污染平板膜，其特征在于，含有作為平板膜基材的氯化聚氯乙烯，重量百分比為10% 18% ;作為溶劑的二甲基甲酰胺，重量百分比為75% 80%;第一添加劑氯化鈣，重量百分比為2% 8%;第二添加劑正己燒，重量百分比為2% 8%。
2.根絕權(quán)利要求I所述的一種抗污染平板膜，其特征在于，其最佳重量比組成如下氯化聚氯乙烯13% ;二甲基甲酰胺77% ；氯化鈣5% ;正己烷5%。
3.根絕權(quán)利要求I所述的一種抗污染平板膜的制備方法，其特征在于，依次含有以下步驟步驟1，把氯化聚氯乙烯、二甲基甲酰胺、氯化鈣和正己烷按設(shè)定的重量比混合；步驟2，把步驟I混合好的混合液攪拌并逐漸升溫至70° C 80° C間，在攪拌均勻， 形成均勻的溶膠；步驟3，把步驟2制得的溶膠放入離心脫氣機(jī)中脫氣，并降溫至60° C 65° C間，保溫 24±lh;步驟4 :把步驟3制得的溶膠用平板膜刮膜機(jī)均勻涂敷在無紡布基材上，涂膜厚度 0. 2±0. Imm ;步驟5 :把步驟4得到的涂膜后的無紡布基材，稱為平板膜，浸入到水浴中進(jìn)行凝膠，水浴溫度控制在20° C 25° C之間，制得平板膜。
全文摘要
一種抗污染平板膜及其制備方法，屬于抗污染膜制造技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，各組成部分的重量百分比為作為高分子聚合物的聚氯乙烯，10％～15％；作為溶劑的二甲基甲酰胺，75％～80％；氯化鈣2％～8％；正己烷2％～8％，同時(shí)提高了制備工藝。本發(fā)明制備的抗污染平板膜純水通量可達(dá)296L/M2.h，牛血清蛋白截留率達(dá)95％。
文檔編號B01D71/30GK102580556SQ20121005522
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者孟繁明, 汪貴波, 沈軍彥, 郭慶賀 申請人:北京科泰興達(dá)高新技術(shù)有限公司