[发明专利]一种采用微滤多孔保护层修饰超滤膜外表面的方法

说明书

本发明公开了一种采用微滤多孔保护层修饰超滤膜外表面的方法。本发明方法是在超滤膜外表面修饰微滤多孔保护层，所述微滤多孔保护层是孔径在3‑500微米的无机‑有机杂化功能层，厚度为0.1‑1mm；所述微滤多孔保护层按照下述步骤进行制备：采用聚合物基质相、无机粒子、大分子成孔剂以及溶剂组成的涂层原液，上述各组分质量百分数配比为：聚合物基质相5‑10％、无机粒子15‑30％、大分子成孔剂15‑30％、溶剂30‑65％。本发明中微滤多孔保护层的无机‑有机杂化结构，具有良好的耐磨性，有效避免常规物质对超滤功能层的划伤。

技术领域

本发明涉及膜产品制备和膜分离技术领域领域，更具体地说，是涉及一种采用微滤多孔保护层修饰超滤膜外表面的方法。

背景技术

随着膜法饮用水处理工艺的发展，以无药(不加絮凝剂)和省去前处理的短流层工艺逐步引起业内的高度重视，对于自来水厂的工厂化和低成本化具有重要的意义。为保障饮用水安全，在实施短流程工艺的过程中，对于超滤膜的过滤精度和分离层的安全性提出了更高的要求。

常规的增强超滤膜的方法主要是选用力学性能较高的增强体，如无纺布或编织物等，对超滤膜功能层进行增强，从而避免膜体发生破损(对于中空纤维膜而言就是避免断丝的发生)。但上述方法对于超滤膜分离层并不能构成保护，对于膜法饮用水处理领域而言，如果超滤分离层发生破损，则即使整个膜体保持完整，也无法避免整个系统安全性的下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种采用微滤多孔保护层修饰超滤膜外表面的方法。

本发明一种采用微滤多孔保护层修饰超滤膜外表面的方法，通过下述技术方案予以实现，在超滤膜外表面修饰微滤多孔保护层，所述微滤多孔保护层是孔径在3-500微米的无机-有机杂化功能层，厚度为0.1-1mm；所述微滤多孔保护层按照下述步骤进行制备：采用聚合物基质相、无机粒子、大分子成孔剂以及溶剂组成的涂层原液，上述各组分质量百分数配比为：聚合物基质相5-10％、无机粒子15-30％、大分子成孔剂15-30％、溶剂30-65％，其中无机粒子的粒径为1-10微米，大分子成孔剂的分子量高于2万；上述涂层原液经涂覆和在凝固浴中固化得到微滤多孔保护层，

所述凝固浴为水浴。

所述聚合物基质相为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)的一种或多种。

所述大分子成孔剂为分子量高于2万的聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的一种或多种。

所述无机粒子为氯化钠(NaCl)、氯化锂(LiCl)、氯化钙(CaCl₂)、碳酸钙(CaCO₃)、二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)的一种或多种。

所述溶剂为60-120℃下可以与聚合物形成均相，常温下与聚合物分相的液体或液体混合物。

所述溶剂液体为二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基亚砜(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)。

所述溶剂液体混合物为二甲基乙酰胺(DMAC)与PEG200混合物或二甲基亚砜(DMF)与PEG200混合物。

所述修饰是在超滤膜的制备过程进行表面涂覆、固化成形，或是在超滤膜成形或制成制品后再进行表面涂覆并固化成形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明在超滤膜表面构筑微滤多孔保护层，具有以下特点：

1.微滤多孔保护层的无机-有机杂化结构，具有良好的耐磨性，有效避免常规物质对超滤功能层的划伤。

2.在超滤膜表面构筑微滤多孔保护层这种适当的加厚设计，使微滤多孔保护层的安全性增加。