[发明专利]一种非对称孔结构复合微孔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种非对称孔结构复合微孔膜及其制备方法。所述制备方法是通过单向拉伸或双向拉伸方法制备出具有微孔结构的机械支撑层和过滤层，通过控制拉伸倍数和热压温度来控制机械支撑层、过滤层的平均孔径大小和膜层厚度；本发明中的机械支撑层、过滤层的孔径大小、孔隙率差异较大，将机械支撑层与一层或多层过滤层通过高温热压进行复合，制备得到的复合微孔膜具有不对称的孔结构，复合微孔膜的孔径更小，能够对更高填装密度的水样品进行反渗透/纳滤操作，大大改善了水处理效果。

技术领域

本发明涉及微孔膜技术领域，具体为一种非对称孔结构复合微孔膜及其制备方法。

背景技术

膜分离技术是一种新兴的高端处理技术，不仅能够将多种不同的组分分离、纯化，而且在整个过程中不产生任何的环境污染和其他负效应；在水资源日益紧缺的今天，人们对于淡水的需求量越来越大，而地球的淡水资源却十分有限，而其他水，如海水、生活废水、工业废水等的量是非常大的，因此从这些水中提取可用淡水则成了一个全球共识。目前用于水处理的反渗透和纳滤膜基本都是采用无纺布、聚砜膜和聚酰胺脱盐层的三层复合膜，这种膜厚度基本在110nm左右，制备工艺复杂，基本都依赖进口，制备的膜元件体积庞大，在实际应用中效率低，维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非对称孔结构复合微孔膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种非对称孔结构复合微孔膜，其特征在于：所述复合微孔膜包括一层机械支撑层、复合在机械支撑层上的至少一层过滤层。

进一步的，所述机械支撑层为聚烯烃隔膜，所述过滤层为聚烯烃隔膜、无纺布、PTFE微孔膜中的一种或多种。

进一步的，所述机械支撑层的平均孔径为5-20nm，孔隙率为10-20％；所述过滤层的平均孔径为20-60nm，孔隙率为20-60％。

进一步的，所述机械支撑层单层的厚度为5-20μm；所述过滤层单层的厚度为5-60μm。

进一步的，所述复合膜的总厚度为10-80μm

进一步的，所述机械支撑层为聚乙烯湿法隔膜，机械支撑层单层孔径为10-20nm，孔隙率为10-15％，厚度为5μm，所述过滤层为聚乙烯湿法隔膜，过滤层单层孔径为20-40nm，孔隙率为20-50％，厚度为5μm，所述复合微孔膜总厚度为10μm。

进一步的，所述机械支撑层为聚乙烯湿法隔膜，机械支撑层单层孔径为10nm，孔隙率为10％，厚度为5μm，所述过滤层为聚丙烯干法单拉隔膜，过滤层单层孔径为40nm，孔隙率为30％，厚度为16μm,所述复合微孔膜总厚度为21μm。

进一步的，所述机械支撑层为聚乙烯湿法隔膜，机械支撑层单层孔径为10nm，孔隙率为10％，厚度为5μm，所述过滤层分为第一过滤层和第二过滤层，所述第一过滤层位于第二过滤层、机械支撑层之间，所述第一过滤层为聚丙烯干法单拉隔膜，第一过滤层单层孔径为30nm，孔隙率为35％，厚度为15μm,所述第二过滤层为聚乙烯湿法隔膜，第二过滤层单层孔径为50nm，孔隙率为60％，厚度为25μm；所述复合微孔膜总厚度为45μm。

一种非对称孔结构复合微孔膜的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备机械支撑层：制备聚烯烃作为机械支撑层；

S2.制备过滤层：制备聚烯烃隔膜、无纺布、PTFE微孔膜中的一种或多种为过滤层；

S3.热压定型：将过滤层叠在机械支撑层上得到微孔膜组合物，对微孔膜组合物上、下表面进行高温热压定型，收卷分切，形成非对称孔结构的复合微孔膜。

进一步的，所述复合微孔膜机械支撑层一面的热压温度为105-115℃；所述复合微孔膜过滤层一面的热压温度为135-145℃。