專利名稱：一種耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及一種反滲透膜及其制備方法，尤其涉及一種具有抗菌特點(diǎn)的耐無(wú)機(jī)污染復(fù)合反滲透膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
反滲透技術(shù)是使用滲透壓原理而產(chǎn)生的高端水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水與不同溶質(zhì)的分離，與其他技術(shù)相比，具有更簡(jiǎn)潔的操作方式，可有效去除水中鹽類、小分子酸、醛、酚等有機(jī)物和膠體。應(yīng)用領(lǐng)域包括海水淡化、苦咸水脫鹽、飲用水凈化、工業(yè)超純水生產(chǎn)以及造紙、 電鍍、石油化工、制藥、印染等工業(yè)廢水的回用處理。隨著膜應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，反滲透膜污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。因此，提高膜片的抗污染能力、延長(zhǎng)其使用壽命對(duì)降低處理成本，推動(dòng)反滲透膜技術(shù)向更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展具有重要意義。為了提高反滲透膜的抗污染性能，通常需要對(duì)聚酰胺功能層表面進(jìn)行改性?，F(xiàn)有耐污染技術(shù)主要有三類，一、在功能層表面涂覆PVA(聚乙烯醇)涂層的方法，二、提高膜片的親水性，三、減弱表面的電負(fù)性，如CN1213985、CN1923348，但是PVA分子沒(méi)有被交聯(lián)，與聚酰胺層無(wú)實(shí)質(zhì)結(jié)合力，在運(yùn)行過(guò)程中非常容易水解脫落，最終失去作用。因此專利 CN101130444采取在溶液中加入一定量的催化劑和交聯(lián)劑，這樣制備的膜片抗污層強(qiáng)度有所提高，但是與基體的聚酰胺膜結(jié)合力不夠，反滲透膜在使用過(guò)程中仍不夠穩(wěn)定，時(shí)有脫落的情況。反滲透膜的生產(chǎn)通常使用胺類單體和均苯三甲酰氯單體，造成聚酰胺層表面具備部分羧基、氨基和羥基等化學(xué)基團(tuán)，充分利用這部分基團(tuán)，將有效的提高抗污染層的結(jié)合強(qiáng)度和彌補(bǔ)膜面缺陷，如CN 101439270等。而將聚合物交聯(lián)和無(wú)機(jī)摻雜方式有機(jī)的結(jié)合，則能在保證抗污染層結(jié)合強(qiáng)度的前提下，更大程度的提高抗菌能力，增強(qiáng)抗污染性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，填補(bǔ)上述技術(shù)的空白，提供一種適用性廣，抗菌性強(qiáng)的耐污染反滲透膜及其制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為，一種大通量抗污染復(fù)合反滲透膜，其基礎(chǔ)反滲透膜片組成包括無(wú)紡布層、聚合物支撐層和聚酰胺功能層，改性后的膜片其特征在于在聚酰胺功能層上形成交聯(lián)網(wǎng)狀功能涂層。所述的功能涂層，是將含有聚酰胺功能層的膜片與含有羥基的聚合物、納米殺菌微粒、交聯(lián)劑的溶液接觸2s 60s，隨后放入50°C 110°C的烘箱中反應(yīng)2 30min所得。所述的含有羥基的聚合物是重復(fù)單元含有羥基，水溶性良好的高分子聚合物，如聚乙烯醇等聚合物。所述的納米殺菌微粒含有羥基，為納米二氧化鈦、納米氧化鋁、納米二氧化鋯中的一種或幾種的混合物。所述的多官能團(tuán)醛、多官能團(tuán)酸和酸酐類交聯(lián)劑為丁二醛、己二醛、檸檬酸、馬來(lái)酸酐、硼酸等中的一種或幾種的混合物。所述的配制溶液的溶劑為水。所述溶液的配制方法為取水溶性羥基聚合物，溶解于水中，室溫溶解完全后，取納米微粒，加入后攪拌至溶解，再將固化劑加入溶液中即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于利用羥基端基的羥醛縮合反應(yīng)，對(duì)聚酰胺皮層接枝高分子鏈段，提高了抗無(wú)機(jī)污染能力，由于親水鏈段含有大量羥基，同時(shí)有效的交聯(lián)了富含羥基的微粒。交聯(lián)涂層與皮層為化學(xué)鍵連接，強(qiáng)度增強(qiáng)，提高了膜的使用壽命。本發(fā)明具有很好的反應(yīng)活性和較低的設(shè)備操作要求，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模化和連續(xù)性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。以下實(shí)施例中所使用的基礎(chǔ)反滲透膜為FT-30反滲透膜，包括無(wú)紡布層、聚合物支撐層和聚酰胺功能層，是從Filmtec corporation公司獲得的。實(shí)施例I按以下步驟制備復(fù)合反滲透膜(I)溶液的配制稱取2. 5g聚乙烯醇1499和Ig 二氧化鈦粉，攪拌溶解于IOOOg水中，然后稱取I. 5g馬來(lái)酸酐加入，即得混合功能溶液。(2)是將基礎(chǔ)反滲透膜片完全浸入混合溶液5s，隨后放入80°C的烘箱中反應(yīng) lOmin，得到抗污染復(fù)合反滲透膜。實(shí)施例2按以下步驟制備復(fù)合反滲透膜(I)溶液的配制稱取4g聚乙烯醇1799和O. 5g 二氧化鈦粉，攪拌溶解于IOOOg水中，然后稱取O. 5g乙二醛加入，即得混合功能溶液。(2)是將基礎(chǔ)反滲透膜片完全浸入混合溶液10s，隨后放入100°C的烘箱中反應(yīng) 8min，得到抗污染復(fù)合反滲透膜。實(shí)施例3按以下步驟制備復(fù)合反滲透膜(I)溶液的配制稱取3g聚乙烯醇2699和O. 2g氧化鋁粉，攪拌溶解于IOOOg水中，然后稱取I. 5g戊二醛加入，即得混合功能溶液。(2)是將基礎(chǔ)反滲透膜片完全浸入混合溶液10s，隨后放入100°C的烘箱中反應(yīng) lOmin，得到抗污染復(fù)合反滲透膜。按照以上具體實(shí)施例所生產(chǎn)的膜片，卷制成家用膜組件與現(xiàn)有技術(shù)中螺旋卷式膜元件的通量及有效脫鹽率對(duì)比如表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜，其基礎(chǔ)反滲透膜片組成包括無(wú)紡布層、聚合物支撐層和聚酰胺功能層，改性后的膜片，其特征在于在聚酰胺功能層上形成交聯(lián)網(wǎng)狀功能涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜，其特征在于所述的功能涂層， 是涂覆含有羥基的聚合物、納米殺菌微粒、交聯(lián)劑的混合溶液，然后經(jīng)過(guò)50°C 100°C的烘干處理所得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜，其特征在于所述含有羥基的聚合物特征是水溶性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐污染抗菌復(fù)合反滲透膜，其特征在于所述的納米殺菌微粒含有輕基。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜，其特征在于所述的交聯(lián)劑為多官能團(tuán)醛、多官能團(tuán)酸和酸酐類。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜的制備方法，其特征在于將基礎(chǔ)反滲透膜片與含有羥基的聚合物、納米殺菌微粒、交聯(lián)劑的溶液接觸2s 60s，隨后放入 50°C 100°C的烘箱中反應(yīng)2 30min，即得耐無(wú)機(jī)污染抗菌反滲透膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜的制備方法，其特征在于含有羥基的聚合物在溶液中的質(zhì)量濃度O. 05 % 10 %，交聯(lián)劑在溶液中的總質(zhì)量濃度為O.05% 5%，納米微粒在溶液中的總質(zhì)量濃度為O. 01% 5%，常溫混合攪拌均勻即可。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種耐無(wú)機(jī)污染的抗菌反滲透膜及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)含羥基基團(tuán)聚合物的固化和納米殺菌微粒的交聯(lián)，經(jīng)過(guò)高溫處理，在包含有無(wú)紡布層、聚合物支撐層和聚酰胺功能層的基礎(chǔ)反滲透膜表面形成交聯(lián)致密網(wǎng)狀涂層，同時(shí)由于羥基基團(tuán)與膜面基團(tuán)的反應(yīng)，極大的增強(qiáng)了抗污染層的強(qiáng)度，提高了反滲透膜抗無(wú)機(jī)能力，有效延長(zhǎng)了反滲透膜的使用壽命。殺菌微粒在膜面均勻分布且交聯(lián)與涂層內(nèi)，既提高抗菌能力又延長(zhǎng)了抗菌時(shí)效。本發(fā)明公開(kāi)的反滲透膜制備方法簡(jiǎn)便易行，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，同時(shí)還具有高脫鹽率的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D71/56GK102580579SQ201210064238
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者王麗華, 鄧子華 申請(qǐng)人:鄧子華