一種單皮層復合濾膜及其制備方法技術

一種單皮層復合濾膜及其制備方法，屬于超濾膜技術領域。單皮層復合濾膜，包括聚乙烯燒結管，其特點是在所述聚乙烯燒結管管外壁的孔洞中涂刮有濾膜。制備方法：將聚乙烯燒結管洗凈烘干后，安裝在送管膠輪上；按各組分的化學組成重量百分比配置鑄膜液，攪拌均勻至溶解后，放置2～10天使其熟化待用；將鑄膜液注入鑄膜液儲存罐中，并調控鑄膜液溫度至45～80℃；開啟送管膠輪，將聚乙烯燒結管運動至刮刀處；開啟氣缸和送管膠輪進行刮膜；刮膜后的聚乙烯燒結管直接落入凝固浴水槽中，停留2～10分鐘后，再放入清洗水槽內浸泡24～72小時，并1～3小時換一次水；將浸泡好的膜管放入含30～50wt%的甘油溶液中浸泡24～48小時后，取出干燥即得到最終產品。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于超濾膜
，具體涉及。
技術介紹
目前，國內使用的超濾膜主要以中空纖維超濾膜為主，該類超濾膜已經在生活飲用水處理、生活污水處理中得到廣泛應用，并取得了良好的使用效果和經濟效益。但由于中空纖維超濾膜的支撐體和超濾膜為同一種材料，強度較低，在高濃度工業廢水處理時常出現堵塞、斷絲等現象，導致該類超濾膜在工業廢水處理時有壽命短、運行不穩定等缺點。改變超濾膜結構，改善濾膜的抗堵塞能力，增強濾膜的強度進而延長濾膜的使用壽命，使其能夠在工業廢水領域充分發揮作用顯得尤其重要。中空纖維超濾膜在利用相轉換法成膜時就形成了管內壁及管外壁兩層致密層，濾液通過致密層時直徑大于濾孔的物質被攔截，小于濾孔的物質進入管壁之間的大孔夾層，進入管壁的物質一部分穿透管內壁致密層流出，一部分存留在大孔夾層內，當存留物累積到一定量時，濾膜透過率急速降低直至過濾過程終止。目前市場上銷售的所有超濾膜產品均不能采用氣反沖作為抗污堵的手段。
技術實現思路
針對現有技術存在的問題，本專利技術提供，利用該方法制備的單皮層復合濾膜強度高、使用壽命長、能夠耐受高強度反向沖洗的能力，在高濃度工業廢水處理中占據優勢。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案，一種單皮層復合濾膜，包括聚乙烯燒結管，其特點是在所述聚乙烯燒結管管外壁的孔洞中涂刮有濾膜。所述濾膜的過濾孔徑為O. 03 O. 2微米。 所述濾膜的過濾孔徑為O. 03微米。所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為聚偏氟乙烯12 19%，N-N二甲基乙酰胺78. 5 85. 5%，聚醚砜O. 5 I. 5%，聚乙烯基吡咯烷酮2 5%。所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為聚偏氟乙烯17%，N-N 二甲基乙酰胺79%，聚醚砜I. 5%，聚乙烯基吡咯烷酮2. 5%。所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為聚偏氟乙烯12%，N-N 二甲基乙酰胺82. 5%，聚醚砜1%，聚乙烯基吡咯烷酮4. 5%。所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為聚偏氟乙烯15%，N-N 二甲基乙酰胺81%，聚醚砜O. 5%，聚乙烯基吡咯烷酮3. 5%。所述單皮層復合濾膜的制備方法，按如下步驟執行步驟一將聚乙烯燒結管洗凈烘干后，安裝在送管膠輪上；步驟二 按各組分的化學組成重量百分比為聚偏氟乙烯12 19%，N-N 二甲基乙酰胺78. 5 85. 5%，聚醚砜O. 5 I. 5%，聚乙烯基吡咯烷酮2 5%配置鑄膜液，攪拌均勻至溶解后，放置2 10天使其熟化待用；步驟三將步驟二中熟化后的鑄膜液通過鑄膜液裝填口注入鑄膜液儲存罐中，并通過加熱片調控鑄膜液溫度至45 80°C ;步驟四開啟送管膠輪的電機，將聚乙烯燒結管送入送管膠輪并運動至鑄膜液刮刀處；步驟五開啟鑄膜液儲存罐內的氣缸，并同時開啟送管膠輪的電機，使聚乙烯燒結管勻速通過鑄膜液刮刀；步驟六刮膜完畢后的聚乙烯燒結管直接落入凝固浴水槽中，在槽中停留2 10分鐘后，再放入清洗水槽內浸泡24 72小時，并I 3小時換一次水； 步驟七將浸泡好的膜管放入含30 50wt%的甘油溶液中浸泡24 48小時后，取出干燥即得到最終產品，即單皮層復合濾膜。與現有技術相比，本專利技術的特點及其有益效果是I、如圖I所示，本專利技術將超高分子量聚乙烯粉燒結成型的聚乙烯燒結管作為濾膜的支撐體，鑄膜液涂刮在聚乙烯燒結管管外壁的孔洞中，使膜材料與支撐體能夠形成錨式牢固結合，聚乙烯燒結管自身具有機械強度高、韌性好、耐腐蝕、耐高溫等特點，與膜材料結合后形成的復合超濾膜結合了二者的優點，和中空纖維超濾膜相比具有強度高、不會出現中空纖維超濾膜常有的斷絲現象，能夠確保用戶正常使用8年，與同類膜相比具有超長的使用壽命，在高濃度工業廢水處理中占據優勢；2、本專利技術的單皮層復合濾膜是一種過濾生活污水、工業廢水的新技術、新材料，涂刮在聚乙烯燒結管管外壁的孔洞中的膜材料(如圖2所示)成膜后過濾孔徑為O. 03微米，能夠濾除水中的膠體、細菌、大分子量有機物等，是處理生活污水、工業廢水的高新技術，可廣泛應用在食品、化工、冶金、紡織等各領域的污水處理中；3、本專利技術的單皮層復合濾膜由于不存在兩道致密層的攔截阻力，使得過濾壓力降低、流量增大，濾膜的抗污堵能力極大增強，這是傳統中空纖維超濾膜不可比擬的優勢所在，如圖2所示，本專利技術的單皮層復合濾膜僅在管外壁有一層濾膜，管內壁只有支撐體；4、由于本專利技術的支撐體為聚乙烯燒結管，具有較高的韌性及強度；同時濾膜與聚乙烯燒結管獨特的結合方式使之能承受較大壓力而不破損；本專利技術的濾膜與支撐體牢固結合，能夠承受O. 2MPa壓力的氣水聯合反沖洗；目前市場上銷售的所有超濾膜產品均不能采用氣水聯合反沖洗作為抗污堵的手段，本專利技術突破了這一禁忌。附圖說明圖I為本專利技術的單皮層復合濾膜的結構示意圖；圖2為本專利技術的單皮層復合濾膜的微觀結構示意圖；圖3為制備本專利技術的單皮層復合濾膜的裝置的結構示意圖；圖中，I一聚乙烯燒結管，2—送管膠輪，3—鑄膜液裝填口，4一鑄膜液刮刀，5—鑄膜液儲存iii，6—加熱片，7—凝固浴水槽，8—活塞,9一氣缸，10一氣缸柜，11—進口，12—出口，13—濾膜，14一管外壁，15—管內壁。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步的詳細說明實施例I如圖I、圖2所示，一種單皮層復合濾膜，包括聚乙烯燒結管1，在所述聚乙烯燒結管I管外壁的孔洞中涂刮有濾膜13，所述濾膜13的過濾孔徑為O. 03微米，所述聚乙烯燒結管I由超高分子量聚乙烯粉燒結成型。所述濾膜13各組分的化學組成按重量百分比為聚偏氟乙烯17%，N-N二甲基乙酰胺79%，聚醚砜I. 5%，聚乙烯基吡咯烷酮2. 5%。如圖3所示，制備所述單皮層復合濾膜的裝置，包括具有進口 11和出口 12的鑄膜液儲存罐5，在鑄膜液儲存罐5的進口側設置有具有電機的送管膠輪2，在鑄膜液儲存罐5的出口側設置有凝固浴水槽7，在鑄膜液儲存罐5的上部設置有鑄膜液裝填口 3 ;在所述鑄膜液儲存罐5的出口處設置有鑄膜液刮刀4，所述鑄膜液刮刀4與鑄膜液儲存罐5相連通； 在所述鑄膜液儲存罐5內設置有加熱片6和活塞8，所述活塞8與設置在鑄膜液儲存罐5下方的氣缸9的活塞桿相連接,所述氣缸9設置在氣缸柜10中。所述單皮層復合濾膜的制備方法，按如下步驟執行步驟一將聚乙烯燒結管I用自來水清洗干凈，并在60°C的烘箱中將管內水分除盡后，安裝在送管膠輪2上；步驟二 按各組分的化學組成重量百分比為聚偏氟乙烯17%，N-N 二甲基乙酰胺79%，聚醚砜I. 5%，聚乙烯基吡咯烷酮2. 5%配置鑄膜液，攪拌均勻至溶解后，放置2天使其熟化待用；步驟三將步驟二中熟化后的鑄膜液通過鑄膜液裝填口 3注入鑄膜液儲存罐5中，并通過加熱片6調控鑄膜液溫度至45 °C ；步驟四開啟送管膠輪2的電機，將聚乙烯燒結管I送入送管膠輪2并運動至鑄膜液刮刀4處；步驟五開啟鑄膜液儲存罐5內的氣缸9，并同時開啟送管膠輪2的電機，使聚乙烯燒結管I以O. 07m/s的速度勻速通過鑄膜液刮刀4 ；步驟六刮膜完畢后的聚乙烯燒結管I直接落入凝固浴水槽7中，在槽中停留2分鐘后，再放入清洗水槽內浸泡24小時，并I小時換一次水；步驟七將浸泡好的膜管放入含30wt%的甘油溶液中浸泡24小時后，取出干燥即得到最終產品，即單皮層復合濾膜。本專利技術在使用時，污水本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單皮層復合濾膜，包括聚乙烯燒結管，其特征在于在所述聚乙烯燒結管管外壁的孔洞中涂刮有濾膜。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：金洪義，何敏，
申請(專利權)人：金洪義，何敏，
類型：發明
國別省市：