[发明专利]一种聚醚砜微滤膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及膜分离技术领域，特别涉及一种聚醚砜微滤膜及其制备方法。

背景技术

膜及膜分离技术是当代新型高效的分离技术，特别符合于现代工业对于节能、提高生产效率、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要。与传统分离方法(如蒸发、萃取或离子交换等)相比，膜分离技术是在常温下操作，没有相变，特别适合用于对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩，具有高效、节能、工艺过程简单、投资少、污染小等优点，因而膜分离技术在化工、电子、医药、纺织、环境治理、生物工程、冶金等方面具有广泛的应用前景。

工业上，根据膜分离对象大小及使用方法不同，膜可分为反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜。其中，微滤膜的膜孔径大约为0.1μm，其可以从气相和液相物质中截留微米及亚微米的细小悬浮物、为生物、微粒、红血球、污染物等，以达到净化和浓缩的目的。微滤膜分离技术属于压力驱动型的膜分离过程，工作室，在膜两侧静压差的作用下，小于膜孔的离子透过膜，大于膜孔的离子被截留在膜的表面，使大小不同的离子得以分离。

聚醚砜是常用的高分子聚合物成膜材料，其玻璃化转变温度高达225℃，具有拉伸强度高，化学稳定性、耐热性、耐压性好，PH适应范围广等优点。因此为促进聚醚砜膜的应用，研究人员比较关注具有产水量大和过滤稳定性好的高通量聚醚砜膜。公开号为CN1951550A的中国专利公开了一种大孔径聚醚砜膜及其制备方法，其将9～15％的聚醚砜和5～10％聚乙烯吡咯烷酮溶于有机溶剂中，配成铸膜液；然后将铸膜液刮膜，最后经凝胶水浴成膜。所得到的聚密封微滤膜结构不规整，分离效率低，而且通量较小。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种聚醚砜微滤膜及其制备方法，本发明制备的聚醚砜微滤膜水通量大，分离效率高。

本发明公开了一种聚醚砜微滤膜的制备方法，包括以下步骤：

(A)将聚醚砜和添加剂在有机溶剂中溶解，得到铸膜液；

(B)将所述铸膜液刮膜后，在液态有机溶剂与水的凝固浴中进行凝固，得到湿膜；

所述液态有机溶剂为二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、γ-羟基丁酸内酯和乙醇中的一种或多种；所述液态有机溶剂的质量百分浓度为5～40％；

(C)将所述湿膜在含有表面活性剂的水溶液中进行烘干，得到聚醚砜微滤膜。

优选的，所述步骤(A)中，所述聚醚砜在溶解前进行干燥。

优选的，所述步骤(A)中，添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚环氧乙烷和聚乙二醇中的一种或多种，所述添加剂的质量分数为0.3～5％。

优选的，所述步骤(A)中，所述聚醚砜的质量分数为8～15％。

优选的，所述步骤(B)中，所述凝固浴的温度为10～40℃。

优选的，所述步骤(B)中，所述刮膜的厚度0.03～0.04μm，成膜速度10～23m/min。

优选的，所述步骤(C)中，所述烘干的速度为1～5m/min，所述烘干的温度为30～80℃。

优选的，所述步骤(C)中，所述表面活性剂为甘油、聚乙二醇和SDS中的一种或几种。

优选的，所述步骤(C)中，所述表面活性剂的质量分数为0.3～50％。

本发明还公开了一种由上述技术方案所述方法制备的聚醚砜超滤膜。

与现有技术相比，本发明的聚醚砜微滤膜的制备方法，包括以下步骤：将聚醚砜和添加剂在有机溶剂中溶解，得到铸膜液；将所述铸膜液刮膜后，在液态有机溶剂与水的凝固浴中进行凝固，得到湿膜；所述液态有机溶剂为二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、γ-羟基丁酸内酯和乙醇中的一种或多种；所述液态有机溶剂的质量百分浓度为5～40％；将所述湿膜在含有表面活性剂的水溶液中进行烘干，得到聚醚砜微滤膜。本发明采用含有有机溶剂的水溶液进行凝固，在聚醚砜凝固过程中，受凝固浴中有机溶剂的影响，铸膜液中的溶剂和凝固浴中的水之间的扩散速度变慢，特别是水向铸膜液中溶剂的扩散速度下降，使得聚醚砜在凝固浴中沉淀速度变慢，即成膜速度降低，成膜时间延长。从热力学角度来说，聚醚砜沉淀速度变慢，聚醚砜有足够的时间通过蠕变来消除相应的收缩应力，限制了大孔的形成，从而使形成的膜孔结构均一，膜通量增加，分离效率高。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种聚醚砜微滤膜的制备方法，包括以下步骤：