[发明专利]微滤膜及其制备方法

说明书

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种微滤膜及其制备方法；由铸膜液和无纺布复合而成，所述铸膜液包括如下质量百分数的原料：聚芳醚酮10‑25wt％，致孔剂1‑10wt％，非溶剂添加剂5‑40wt％，溶剂40‑80wt％；本发明提供的微滤膜耐高温、耐酸碱、耐腐性好，机械强度和通量高。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种微滤膜及其制备方法。

背景技术

微滤是以压力为推动力的膜分离技术之一，具有高效、低能耗的特点，在生物医药及污水处理等领域有着广泛的应用。其中，在对医药产品进行分离、提纯、浓缩的过程中，常须高温灭菌，微滤膜需要承受120℃以上的灭菌温度。而在对印染废水、纺织工业废水、半纤维素碱液回收处理过程中，要求微滤膜具有很高的耐酸碱性能。然而，目前常用于制造微滤膜的有机材料有纤维素衍生物、聚砜类、聚酰胺类、聚烯烃类、含氟聚合物等，制成的微滤膜的适用温度都较低，耐酸碱性能不够，无法满足苛刻条件下的膜元件使用要求。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种耐高温、耐酸碱、耐腐性好，机械强度和通量高的微滤膜。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种微滤膜，由铸膜液和支撑层复合而成，所述铸膜液包括如下质量百分数的原料：聚芳醚酮10-25wt％，致孔剂1-10wt％，非溶剂添加剂10-40wt％，溶剂40-80wt％。

酚酞型聚芳醚酮是一种聚芳醚酮类新型高性能工程塑料，具有较好的耐高温、耐酸碱和耐化学腐蚀性能，机械强度高，可溶于少数极性非质子溶剂和少数卤代烃。采用上述配方制备得到的微滤膜耐高温、耐酸碱、耐腐性好，机械强度和通量高，在石油化工的含油废水处理、冶金工业废水处理、生物医药行业高温灭菌等需要长期承受高温、耐化学腐蚀的领域均有良好的应用潜力。

具体的，所述聚芳醚酮结构式如下：

；

所述聚芳醚酮的特性粘数范围为0.3-0.9。

对于聚芳醚酮而言，特性粘数对于其使用性能影响很大。粘度太小，铸膜液与无纺布的结合牢固度低，粘度太大，无法涂膜均匀。在该特性粘数范围内，制成的微滤膜的耐高温、耐酸碱和耐化学腐蚀性能最好，机械强度最高。

为提高微滤膜的孔隙率和通量，所述致孔剂选自PVP-K12、PVP-K15、PVP-K30、PVP-K60中的一种。所述非溶剂添加剂选自一缩二乙二醇、乙二醇、正丁醇、聚乙二醇400中的任意一种或任意两种组合物。

优选的，所述溶剂为N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。溶剂对微滤膜的膜结构影响较大，进而影响膜的通量和截留率；本发明选用的上述溶剂具有毒性低，价廉易得的优势，并能保证制得的微滤膜结构规整，通量大，截留率高。

本发明的另一个目的在于提供一种如上所述的微滤膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)向溶剂中加入聚芳醚酮，在40-80℃下搅拌直至聚芳醚酮完全溶解，之后加入致孔剂和非溶剂添加剂，在60-120℃搅拌至形成均相溶液，得到铸膜液；

(2)对铸膜液进行过滤，静置或真空脱泡后，得到涂膜用铸膜液；

(3)将涂膜用铸膜液刮涂在支撑层上至膜液厚度为50-300μm，然后迅速转移到凝固浴中固化成型，得到湿微滤膜；

(4)将湿微滤膜放入纯水中浸泡1-10天，之后放到20-60wt％的甘油水溶液中浸泡1-4天，最后将微滤膜取出晾干，得到干微滤膜。