CN103437162B - 一种干膜亲水药剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干膜亲水药剂，其由下述重量份的组分制得：水1000份、聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物20～60份、三元共聚嵌段硅油5～20份、乙醇或甘油150～300份、正己醇0～6份、吐温80？5～10份、op-10表面活性剂3～30份、亚硫酸氢钠0～5份。本发明亲水药剂与传统药剂相比，其配方合理，膜材料长久亲水，膜材料通过本发明浸泡后，可干膜保存，无需保护液浸泡，减少了膜材料表面细菌滋生、霉变的可能；有效的提高了膜产品的保质期，增加了膜产品的使用寿命，同时还提高了膜产品的出水量和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合药剂，具体的说是涉及一种应用在制作超滤膜和微滤膜的干膜亲水药剂。
背景技术
超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001～0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中；还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。
微滤膜能截留0.1～1微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为：0.3～7bar。微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术，以天然或人工合成的高分子化合物作为膜材料。对微滤膜而言，其分离机理主要是筛分截留。
一般工艺上生产的超滤膜和微滤膜由于材料本身的疏水性，生产出来的膜都需要经过亲水化处理。
中国专利CN1966132公开了一种聚氯乙烯中空纤维超滤膜制法，本发明涉及用干-湿法纺制具有非对称结构的聚氯乙烯中空纤维超滤膜制法。其特征在于制膜液中包括下述成分：聚氯乙烯13～19%（重量）、亲水剂0.8～8%、高分子成孔剂8～20%、溶剂40～80%。本发明纺制出的膜丝在使用之前有浸泡甘油水溶液的工序，目的是浸润膜的微孔结构，以保持膜的通量。甘油的使用浓度为10～70%，优选20～60%。经测定，本发明方法所得产品的孔隙率为80～90%，纯水透过通量为900～1400L/m2h（0.1MPa），且具有良好的抗污染性能。此超滤膜可广泛用于医药、化工、食品、饮料等诸多领域中。目前，国内传统的亲水化处理方法有酒精亲水和甘油亲水，此类亲水处理后的膜必须保持膜本身的润湿，如果膜干后，其亲水性能会失去；同时，此类亲水不是长久性的亲水化处理，所以膜本身的寿命非常的短暂。
现有的亲水化处理因为要保证膜本身的润湿性，所以会易导致膜材料表面细菌滋生，发生发腐霉变。
发明内容
本发明要解决的问题是在原有的超滤膜和微滤膜产生工艺中，替换传统的亲水化处理药剂，提供一种干膜亲水药剂。本发明亲水药剂能保证超滤膜和微滤膜在经过药剂处理后，达到长久性亲水，同时能保证在膜干后，亲水化效果不变。
一种干膜亲水药剂，其由下述重量份的组分制得：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物20～60份；
三元共聚嵌段硅油5～20份；
乙醇或甘油150～300份；
正己醇0～6份；
吐温805～10份；
op-10表面活性剂3～30份；
亚硫酸氢钠0～5份。
本发明采用了主要以聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物、三元共聚嵌段硅油、吐温80、op-10表面活性剂、乙醇或甘油组成的亲水体系。聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物为亲水性良好的物质，可长久有效的改善膜丝的亲水性能；吐温80、op-10表面活性剂为性能良好的表面活性剂，可增加药剂的亲水渗透性；三元共聚嵌段硅油作为低温亲水剂可适当的改善膜表面的光滑柔软性，并改善膜的回弹性，降低收缩率。由于膜材料本身的强疏水性，加入乙醇或甘油可提高膜材料初次亲水渗透的时间；正己醇具有良好的渗透性能，可同时减少膜材料的渗透时间；亚硫酸氢钠是良好的防腐药剂，能保持亲水药剂的保存时间。
优选地，由下述重量份的组分制得：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物30～60份；
三元共聚嵌段硅油10～20份；
乙醇或甘油200～300份；
正己醇2～6份；
吐温805～10份；
op-10表面活性剂10～30份；
亚硫酸氢钠2～5份。
优选地，由下述重量份的组分制得：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物40份；
三元共聚嵌段硅油20份；
乙醇300份；
正己醇6份；
吐温805份；
op-10表面活性剂15份；
亚硫酸氢钠5份。
优选地，所述亲水药剂适用于中空纤维膜、平板膜或卷式膜的浸泡处理。
优选地，所述中空纤维膜、平板膜或卷式膜分别由下述之一材料制成：PP、PVDF、PES、PS、PTFE、PE。所述亲水药剂适用于由PP、PVDF、PES、PS、PTFE、PE制成的中空纤维膜、平板膜或卷式膜。
将各组分按重量份混合、搅匀后，制成亲水药剂。先由聚丙烯（PP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜树脂（PES）、聚苯乙烯（PS）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚乙烯（PE）制成膜材料，再将膜材料在本发明亲水药剂中浸泡3～30分钟，待膜材料完全润湿后，90～170℃高温烘焙3～5分钟即可。
本发明亲水药剂与传统药剂相比，其配方合理，膜材料长久亲水，膜材料通过本发明浸泡后，可干膜保存，无需保护液浸泡，减少了膜材料表面细菌滋生、霉变的可能；有效的提高了膜产品的保质期，增加了膜产品的使用寿命，同时还提高了膜产品的出水量和稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1
一种膜亲水药剂，由下述重量份的组分制得：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物40份；
三元共聚嵌段硅油20份；
乙醇300份；
正己醇6份；
吐温805份；
op-10表面活性剂15份；
亚硫酸氢钠5份；
上述各组分按重量份混合、搅匀后，制成亲水药剂。
所述亲水药剂适用于由PP、PVDF、PES、PS、PTFE、PE制成的中空纤维膜、平板膜或卷式膜。
所述亲水药剂浸泡由PP制成的中空纤维膜材料5分钟，在110℃高温下烘焙3分钟。所得的膜材料亲水性良好，且保证了长久亲水，膜材料收缩率降低，增加了膜材料的出水量，提高了膜材料的使用寿命。
本发明处理后的膜材料与传统方法处理后的膜材料的性能比较：
同一种PP膜，传统的乙醇亲水处理后，每平米纯水通量为60L；本发明干膜亲水药剂处理后，每平米纯水通量达到180L。
传统方法处理后的膜的使用寿命一般为1～2年，而经本发明干膜亲水药剂处理后的的膜的使用寿命可以达到8年。
实施例2
一种干膜亲水药剂，具体组分和含量为（重量份）：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物60份；
三元共聚嵌段硅油15份；
乙醇250份；
正己醇6份；
吐温805份；
op-10表面活性剂20份；
亚硫酸氢钠5份；
上述组分经混合，搅匀后，制成亲水药剂。
所述亲水药剂浸泡由PVDF制成的卷式膜材料10分钟，在120℃高温下烘焙5分钟。所得的膜材料亲水性明显提升，且保证了长久亲水，增加了膜材料的出水量，提高了膜材料的使用寿命。
本发明处理后的膜材料与传统方法处理后的膜材料的性能比较：
同一种湿法PVDF膜，传统的乙醇亲水处理后，每平米纯水通量为350L；本发明干膜亲水药剂处理后，每平米纯水通量达到1000L。
传统方法处理后的膜的使用寿命一般为1～2年，而经本发明干膜亲水药剂处理后的的膜的使用寿命可以达到8年。
实施例3
一种干膜亲水药剂，具体组分和含量为（重量份）：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物20份；
三元共聚嵌段硅油20份；
乙醇300份；
正己醇3份；
吐温805份；
op-10表面活性剂10份；
亚硫酸氢钠5份；
上述组分经混合，搅匀后，制成亲水药剂。
所述亲水药剂浸泡由PES制成的平板膜材料10分钟，在90℃高温下烘焙5分钟。所得的膜材料亲水性有所提升，明显的增加了回弹率，降低了膜丝的收缩率，膜丝长久亲水，增加了膜材料的出水量，提高了膜材料的使用寿命。
实施例4
一种干膜亲水药剂，所述亲水药剂各组分用量为：
水1000重量份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物30重量份；
三元共聚嵌段硅油10重量份；
甘油200重量份；
正己醇2重量份；
吐温8010重量份；
op-10表面活性剂6重量份；
亚硫酸氢钠2重量份；
上述组分经混合，搅匀后，制成亲水药剂。
所述亲水药剂浸泡由PTFE制成的中空纤维膜材料15分钟，在150℃高温下烘焙5分钟。所得的膜材料亲水性有所提升，明显的增加了回弹率，降低了膜丝的收缩率，膜丝长久亲水，增加了膜材料的出水量，提高了膜材料的使用寿命。
本发明处理后的膜材料与传统方法处理后的膜材料的性能比较：
同一种PP膜，传统的乙醇或甘油亲水处理后，每平米纯水通量为50～100L；本发明干膜亲水药剂处理后，每平米纯水通量达到100～200L。
同一种湿法PVDF膜，传统的乙醇或甘油亲水处理后，每平米纯水通量为300～500L；本发明干膜亲水药剂处理后，每平米纯水通量达到500～1000L。
传统方法处理后的膜的使用寿命一般为1～2年，而经本发明干膜亲水药剂处理后的的膜的使用寿命为6～8年。
本发明具有下述优点：
1.膜材料通过本发明浸泡后，亲水长久化；
2.膜材料通过本发明浸泡后，可干膜保存，无需保护液浸泡，减少了膜材料表面细菌滋生、霉变的可能；
3.本发明亲水化材料可增加膜材料的使用寿命和使用效果，提高了膜材料的稳定性。
Claims (4)
1.一种干膜亲水药剂，其特征在于由下述重量份的组分制得：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物30～60份；
三元共聚嵌段硅油10～20份；
乙醇或甘油200～300份；
正己醇2～6份；
吐温805～10份；
op-10表面活性剂10～30份；
亚硫酸氢钠2～5份。
2.根据权利要求1所述的干膜亲水药剂，其特征在于由下述重量份的组分制得：
水1000份；
聚乙二醇聚苯二甲酸乙二醇酯嵌段共聚物40份；
三元共聚嵌段硅油20份；
乙醇300份；
正己醇6份；
吐温805份；
op-10表面活性剂15份；
亚硫酸氢钠5份。
3.根据权利要求1所述的干膜亲水药剂，其特征在于：所述亲水药剂适用于中空纤维膜、平板膜或卷式膜的浸泡处理。
4.根据权利要求3所述的干膜亲水药剂，其特征在于：所述中空纤维膜、平板膜或卷式膜分别由下述之一材料制成：PP、PVDF、PES、PS、PTFE、PE。
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