[发明专利]脱盐过滤材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱盐过滤材料，且特别是涉及一种由水可膨润聚合物(water-swellable polymer)所组成的脱盐过滤材料。

背景技术

全世界各大厂积极开发各种应用于海水、工业用水及废水的脱盐过滤材料，除要能高效率处理水中盐类并希望降低操作压力，进而因低耗能可以降低净水处理成本。

美国专利US 4828700提出利用聚甲基丙烯甲酯系列的聚合物进行交联反应，制备出具有在2000ppm盐水中脱盐条件为压力250psi、通量9.1GFD与脱盐率97.9％的海水淡化薄膜。

美国专利US 5464538提出含有正离子的乙烯单体，经过交联反应后制得薄膜，此薄膜同样具有在2500ppm盐水中脱盐条件为压力400psi、3.59GFD通量与91.8％脱盐率。

美国专利US 5755964提出一种过滤材料，其利用胺类化合物处理RO膜表面，以增加薄膜的湿润性，使RO薄膜具有在2000ppm盐水中脱盐条件为压力225psi、48GFD通量达到纳米过滤材料(nanofilteration)的等级。

然而，公知的脱盐过滤材料主要为无孔隙聚合物薄膜(nonporous polymeric thin film)，其需在高压条件下操作，因此，若能提出一种具有亲水性的脱盐过滤材料，则有助于降低操作压力与提高脱盐过滤效果。

发明内容

本发明提供一种脱盐过滤材料(filter medium for desalination)，包括：一载体层(support layer)；以及一脱盐层(desalination layer)，形成于该载体层之上，其中该脱盐层为一复合纤维膜(fiber compositemembrane)，且该复合纤维膜包括至少一种水可膨润聚合物(water-swellable polymer)。

为使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

具体实施方式

本发明提供一种脱盐过滤材料(filter medium for deslination)，其由载体层(support layer)以及形成于载体层之上的脱盐层所组成，其中载体层是用于承载脱盐层，而脱盐层为一复合纤维膜(fiber composite membrane)，且复合纤维膜包括至少一种水可膨润聚合物(water-swellable polymer)。此处所谓的“水可膨润聚合物”意指聚合物本身可藉由吸收水而膨胀，且此聚合物可吸收大量的水分而不会导致其在水中溶解以致于使其结构变形。此水可澎润聚合物为不溶于水的聚合物(not water soluable polymer)，其由亲水性单体(hydrophilic monomers)与疏水性单体(hydrophobic monomers)组成。此外，水可澎润聚合物也可为一溶于水的聚合物(water soluable polymer)，其经由适当的交联反应来降低水分解性但是仍保有水可澎润性。

上述的载体层由一或多层多孔性材料组成，其中多孔性材料包括纤维素酯(cellouse ester)、聚砜(polysulfone)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile，PAN)、聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEK)、聚酯(polyester，PET)、聚亚酰胺(polyimide，PI)、氯化聚氯乙烯(chlorinated polyvinyl chloride，PVC)或苯乙烯-丙烯晴共聚物(styrene acrylnitrile，SAN)等，且载体层可自行合成或由市售取得，此外，多孔性材料可以以非织物、织物或开孔(open pores)材料的形式存在。

在一实施例中，脱盐过滤材料是使用两层载体层，底层为聚酯(polyester，PET)，上层为聚丙烯腈(polyacrylonitrile，PAN)或聚砜(polysulfone)，且载体层可以织物或非织物的形式存在，优选以非织物的形式存在。

水可膨润聚合物(water-swellable polymer)的亲水性单体可以是离子型(ionic)单体或非离子型(non-ionic)单体。