CN101254414B - 一种多孔膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔膜的制备方法。本发明的多孔膜制备方法，包括如下步骤：将高分子材料置于混合溶剂中搅拌形成铸膜液；所述混合溶剂为沸点在90℃～300℃之间的高沸点溶剂或沸点在50℃～80℃之间的低沸点溶剂；将得到的铸膜液倾倒在玻璃板上或无纺布上，涂匀成膜，再放置于湿空气中静置10～40秒；将得到的膜置于干燥空气中的纱网上1～2小时；将第三步得到的膜置于90℃～200℃的干燥箱或热风中2～3小时到膜完全干燥。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：避免使用凝固浴，节约用水，避免废水排放；易于控制膜孔径大小和厚度，易于控制膜性能；避免在制膜过程中产生收缩变形。

Description

一种多孔膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种膜的制备方法，特别是一种多孔膜的制备方法。
背景技术
多孔膜的发明大大推进了膜技术在工农业领域的应用。这种膜具有很高的渗透性与气体选择性。此外，这种膜还具有很高的机械强度，适合工业应用。因此，多孔膜已经被广泛应用于水处理，气体分离，环保等领域。
目前几乎所有的多孔膜都是用湿法相转换法制备的。其主要步骤为：将高分子材料和致孔剂一起溶于一种溶剂中形成铸膜液，然后将铸膜液涂膜在玻璃板上，在空气中静置片刻后将膜浸入液体凝固浴中，实现膜的相分离，然后将膜充分水洗，最后将膜干燥，制备完成。虽然这种制膜方法已经实现大规模的生产，但是这种制备方法存在许多缺点：(1)污染环境。该方法在制备过程中产生大量有机废水，排放到环境中难以降解，造成水体污染；(2)水洗过程消耗大量水，造成水浪费；(3)装备复杂，成本高。(4)膜易收缩变形，影响产品质量。
因此目前亟需一种新的非对称膜制备方法，满足工业需要，并有效解决浪费水资源，污染环境的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔膜的制备方法，克服现有技术的缺陷与不足。
本发明的多孔膜的制备方法，包括如下步骤：
第一步：将高分子材料置于混合溶剂中搅拌形成铸膜液；所述混合溶剂为沸点在90℃～300℃之间的高沸点溶剂或沸点在50℃～80℃之间的低沸点溶剂；
第二步：将第一步得到的铸膜液倾倒在玻璃板上或无纺布上，涂匀成膜，再放置于湿空气中静置10～40秒；
第三步：将第二步得到的膜置于干燥空气中的纱网上1～2小时；
第四步：将第三步得到的膜置于90℃～200℃的干燥箱或热风中2～3小时到膜完全干燥。
所述的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚砜或醋酸纤维。
所述的高沸点溶剂为水、乙醇、丁醇、甘油、甲苯或戊烷。
所述的低沸点溶剂为丙酮或四氢呋喃。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)避免使用凝固浴，节约用水，避免废水排放。
(2)易于控制膜孔径大小和厚度，易于控制膜性能。
(3)避免在制膜过程中产生收缩变形。
附图说明
图1是多孔膜的结构示意图，主要由微孔1构成；
图2是多孔膜的另一结构示意图，包括皮层3，微孔1和指状孔2。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面对本发明作进一步地描述。
实施例1
将75ml丙酮和25ml蒸馏水在室温下加盖搅拌1小时，配制成混合溶剂，再将15g聚偏氟乙烯粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌2小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥30秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置1小时使膜初步干燥。再将膜置于100℃的干燥箱或热风中，使膜放置3小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图1所示的微孔结构，主要由微孔1构成。
实施例2
将80ml四氢呋喃和20ml丁醇在室温下加盖搅拌1小时，配制成混合溶剂，再将7g聚偏氟乙烯粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌2小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥40秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置2小时使膜初步干燥。再将膜置于120℃的干燥箱或热风中，使膜放置2小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图2所示的微孔结构，包括皮层3，微孔1和指状孔2。
实施例3
将75ml丙酮和25ml甲苯在室温下加盖搅拌1小时，配制成混合溶剂，再将12g聚砜粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌3小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥40秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置1.5小时使膜初步干燥。再将膜置于100℃的干燥箱或热风中，使膜放置2小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图1所示的微孔结构，主要由微孔1构成。
实施例4
将85ml四氢呋喃和15ml甲苯在室温下加盖搅拌1小时，配制成混合溶剂，再将7g聚砜粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌3小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥30秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置1小时使膜初步干燥。再将膜置于150℃的干燥箱或热风中，使膜放置2小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图1所示的微孔结构，主要由微孔1构成。
实施例5
将95ml丙酮和5ml丁醇在室温下加盖搅拌1.5小时，配制成混合溶剂，再将10g醋酸纤维粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌2小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥20秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置2小时使膜初步干燥。再将膜置于90℃的干燥箱或热风中，使膜放置2小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图2所示的微孔结构，包括皮层3，微孔1和指状孔2。
实施例6
将75ml四氢呋喃和25ml水在室温下加盖搅拌1.5小时，配制成混合溶剂，再将15g醋酸纤维粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌2小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥30秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置2小时使膜初步干燥。再将膜置于110℃的干燥箱或热风中，使膜放置2小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图1所示的微孔结构，主要由微孔1构成。
实施例7
将90ml丙酮和10ml甘油在室温下加盖搅拌1.5小时，配制成混合溶剂，再将10g醋酸纤维粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌2小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥30秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置2小时使膜初步干燥。再将膜置于150℃的干燥箱或热风中，使膜放置2.5小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图1所示的微孔结构，主要由微孔1构成。
实施例8
将80ml丙酮和20ml乙醇在室温下加盖搅拌1小时，配制成混合溶剂，再将5g聚偏氟乙烯粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌2小时，将上述溶液加盖静置10小时，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥40秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置2小时使膜初步干燥。再将膜置于200℃的干燥箱或热风中，使膜放置3小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图2所示的微孔结构，包括皮层3，微孔1和指状孔2。
实施例9
将80ml四氢呋喃和20ml戊烷在室温下加盖搅拌1小时，配制成混合溶剂，再将15g聚砜粉末加入到所配置的混合溶剂搅拌3小时，将上述溶液加盖静置1天，形成铸膜液；将上述铸膜液倾倒在玻璃板或无纺布上，涂匀，将上述已涂好的膜在空气中自然干燥10秒；再将膜置于纱网上，置于室温下的干燥空气流中，使膜上下二面都与空气流充分接触，放置2小时使膜初步干燥。再将膜置于200℃的干燥箱或热风中，使膜放置2小时到膜完全干燥。制备完成。该方法制备成的膜具有附图2所示的微孔结构，包括皮层3，微孔1和指状孔2。

Claims (4)

1.一种多孔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：将高分子材料置于混合溶剂中搅拌形成铸膜液；所述混合溶剂为沸点在90℃～300℃之间的高沸点溶剂和沸点在50℃～80℃之间的低沸点溶剂的混合液；
第二步：将第一步得到的铸膜液倾倒在玻璃板上或无纺布上，涂匀成膜，再放置于湿空气中静置10～40秒；
第三步：将第二步得到的膜置于干燥空气中的纱网上1～2小时；
第四步：将第三步得到的膜置于90℃～200℃的干燥箱或热风中2～3小时到膜完全干燥。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高分子材料为聚偏氟乙烯、聚砜或醋酸纤维。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的高沸点溶剂为水、乙醇、丁醇、甘油、甲苯或戊烷。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的低沸点溶剂为丙酮或四氢呋喃。
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