[发明专利]一种新型荷正电纳滤膜的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种复合纳滤膜的制备工艺，具体是指交联阳离子瓜 尔胶材料荷正电纳滤膜的制备方法。

背景技术：

纳滤膜是介于超滤与反渗透之间的新型膜分离技术。其技术特点 是通过空间位阻和静电作用实现对溶解组分的选择性透过，纳滤膜用 于除去分子量在约200-1000道尔顿范围内的多价离子和小的有机分 子，具有操作压力低、渗透通量大等优点，目前纳滤膜的制备方法主 要有涂覆法、相转化法和界面聚合法等。

纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。纳滤膜表面 分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜 的表面带有负电荷，它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透， 这是纳滤膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。

瓜尔胶是一种豆科植物，为天然的半乳甘露聚糖，直链上没有非 极性基团，大部分伯羟基和仲羟基都处在外侧，而且半乳糖支链并没 有遮住活性的醇羟基。针对瓜尔胶在水溶液中溶解慢，水不溶物含量 高等缺点，在分子链上引入阳离子基团，从而获得一定的正电性，经 改性后，其水溶性、粘度与其所带阳离子密度大小有密切关系。使用 阳离子改性瓜尔胶作为分离层，需要对瓜尔胶进行交联，而选用硼酸 作为交联剂，可以有效的防治膜材料的溶胀等缺点。

采用在阳离子改性瓜尔胶作为新型纳滤膜材料，制备成表面带有 大量荷正电的交联纳滤膜，并对膜材料进行交联，可以制备出具有较 高截留率和渗透通量，同时具有耐污染性能优良的纳滤膜。

发明内容：

本发明针对纳滤膜通量较小、表面易污染的不足，选用阳离子改 性瓜尔胶作为纳滤膜材料，同时对材料进行交联控制，提出了一种荷 正电纳滤膜的制备方法。本发明通过以下技术方案得以实现：

一种新型荷正电纳滤膜的制备方法，其特征包括以下步骤：

(1)配置质量浓度为0.3％～0.5％的阳离子瓜尔胶水溶液为A溶 液，配置质量浓度为0.5％-0.7％的聚乙烯醇水溶液为B溶液，将A、B 两种溶液按照比例混合均匀，并水浴升温至35～45℃形成C溶液，配 置质量浓度为0.2％硼酸水溶液，水浴升温至40℃；在本发明中，发 明人选择了特定含量的硼酸水溶液作为交联剂，起到了特别好的效 果，相对于其它含量的硼酸水溶液，虽然也有一定的效果，但0.2％ 的含量是发明人经过对比后选择的最佳效果，由于与其它的温度控制 等条件的结合形成了非常多的实验例，为此，发明人从这些实验例中 找出本发明中的特定的参数，花费了相当长的时间。

(2)将硼酸水溶液倾倒在聚砜支撑膜表面，流延覆盖20～30s后 倾倒入废液桶中，放入45℃烘箱烘30～45s后取出，取混合C溶液涂 覆在已硼酸水溶液处理过后的支撑膜表面40～50s，然后倾倒入废液 桶中，放入45℃烘箱烘1～2min，取出后膜表面形成透明凝胶状膜层；

(3)将已形成凝胶状膜层的支撑膜表面再次涂覆硼酸水溶液 20～30s，然后倾倒入废液桶中，再涂覆A溶液，并保持1～2min；再 将废液倾入废液桶中，放入65℃烘箱烘干成膜，在本发明中，发明 人为了实现目的，特意进行了再次的涂覆，况且对于涂覆的时间控制 非常关键，所以选取一个较短的时间是很重要的。

作为优选，上述一种新型荷正电纳滤膜的制备方法中A溶液与B 溶液的混合比例为2：1的质量比例。

有益效果：带有荷正电基团的阳离子瓜尔胶制备成纳滤膜分离层， 采用硼酸进行交联，形成稳定网状结构，不易脱落，降低了溶胀效果， 同时在保持原有对无机盐选择性分离效果的同时，提高了膜的纯水通 量。而且本制备方法简单，操作易行，所用材料价格低廉，绿色环保。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围并不 限于此：

实施例1