CN103537201B - 新型反渗透膜材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型反渗透膜材料，包括：（1）复合顶膜；（2）顶反渗透膜层；（3）中间膜层；（4）底反渗透膜层；（5）复合底膜。通过上述方式，本发明新型反渗透膜材料具有化学性质稳定、结构稳定、耐腐蚀、耐水解、耐酸碱、耐生物侵蚀、成本低、坚固实用、强度高、耐磨损、轻薄方便、结构简单、使用寿命长等优点，在新型反渗透膜材料的普及上有着广泛的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及膜材料领域，特别是涉及一种新型反渗透膜材料。
背景技术
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离可实现固体、液体、气体、光线等的分离，这种分离过程为物理过程，不包含相的变化或者添加助剂，目前，膜技术在日常生活中也日益显示出它的重要作用和光明前景，其中以光学膜和水膜的作用尤为显著，光学膜常适用于建筑、汽车、摄影、电子元器件等领域，现有的光学膜包含高透膜、高反膜、减反射膜、遮光膜等等，水膜常适用于盐分分离、海水淡化、锅炉给水、工业纯水、超纯水制备等领域，现有的水膜包含半透膜、过滤膜、渗透膜和反渗透膜等等，而现有的反渗透膜常采用单层膜制备，厚度大、脱盐率低、成本高、使用寿命短，不利于大规模的推广和使用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种新型反渗透膜材料，通过采用多层反渗透膜层制备，降低了膜的厚度、提高了膜的脱盐率、降低了成本，使其使用持久、损耗小、轻薄耐用、不易磨损、结构简单、有利于大规模推广，在新型反渗透膜材料的普及上有着广泛的市场前景。
为解决上述技术问题，本发明提供一种新型反渗透膜材料，包括：
（1）复合顶膜，
（2）顶反渗透膜层，
（3）中间膜层，
（4）底反渗透膜层，
（5）复合底膜，
其特征在于，
所述复合顶膜包括若干多孔支撑层和致密层，其中若干所述多孔支撑层的规格相同，若干所述多孔支撑层的材质成分配比包括3份聚砜、1份聚丙烯、1份聚丙烯腈和1.5份聚酯无纺布，厚度为50~200nm，分子孔隙为0.5~20nm，所述致密层的材质成分配比包括8份芳香聚酰胺、1份哌嗪酰胺、2份丙烯-烷基聚酰胺、1.5份尿素、1.5份三羟乙基异氰酸酯、0.5份间苯二胺和0.5份均苯三甲酰氯，厚度为30~50nm，分子孔隙为0.5~15nm，上述材质成分配比均为质量配比；
所述顶反渗透膜层连接所述复合顶膜的内表面，所述顶反渗透膜层的材质成分配比包括10份醋酸纤维素和1份聚酯无纺布，厚度为50~100nm，分子孔隙为0.5~10，脱盐率大于98%，工作温度为20~30℃，工作pH值为7.5~8.5，上述材质成分配比均为质量配比；
所述中间膜层连接所述顶反渗透膜层的内表面，所述中间膜层的材质成分配比包括3份芳香族聚酰胺、1.5份芳香族聚酰胺-酰肼、0.5份含氮芳香聚合物和0.5份聚酯无纺布，厚度为30~50nm，分子孔隙为0.5~10，脱盐率大于99%，工作温度为22~28℃，工作pH值为7.5~8.5，上述材质成分配比均为质量配比；
所述底反渗透膜层连接所述中间膜层的内表面，所述底反渗透膜层与所述顶反渗透膜层的材质和规格均相同；
所述复合底膜连接所述底反渗透膜层的内表面，所述复合底膜与所述复合顶膜的材质和规格均相同。
在本发明一个较佳实施例中，所述聚酯无纺布用于增强所述复合顶膜、顶反渗透膜层、中间膜层、底反渗透膜层和复合底膜的强度。
在本发明一个较佳实施例中，所述新型反渗透膜材料的保养方法为工作15~24小时后使用2%的甲醛溶液浸泡或者工作2~6小时后使用1%亚硫酸氢钠溶液浸泡。
在本发明一个较佳实施例中，所述新型反渗透膜材料的可截留分子直径大于0.1nm。
在本发明一个较佳实施例中，所述新型反渗透膜材料的总厚度小于800nm。
本发明的有益效果是：本发明新型反渗透膜材料具有化学性质稳定、结构稳定、耐腐蚀、耐水解、耐酸碱、耐生物侵蚀、成本低、坚固实用、强度高、耐磨损、轻薄方便、结构简单、使用寿命长等优点，在新型反渗透膜材料的普及上有着广泛的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一种新型反渗透膜材料的一较佳实施例的结构图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例包括：
一种新型反渗透膜材料，包括：1、复合顶膜，2、顶反渗透膜层，3、中间膜层，4、底反渗透膜层，5、复合底膜。
一种新型反渗透膜材料，包括：
（1）复合顶膜1，
（2）顶反渗透膜层2，
（3）中间膜层3，
（4）底反渗透膜层4，
（5）复合底膜5，
其特征在于，
所述复合顶膜1包括若干多孔支撑层和致密层，其中若干所述多孔支撑层的规格相同，若干所述多孔支撑层的材质成分配比包括3份聚砜、1份聚丙烯、1份聚丙烯腈和1.5份聚酯无纺布，厚度为50~200nm，分子孔隙为0.5~20nm，所述致密层的材质成分配比包括8份芳香聚酰胺、1份哌嗪酰胺、2份丙烯-烷基聚酰胺、1.5份尿素、1.5份三羟乙基异氰酸酯、0.5份间苯二胺和0.5份均苯三甲酰氯，厚度为30~50nm，分子孔隙为0.5~15nm，上述材质成分配比均为质量配比；
所述顶反渗透膜层2连接所述复合顶膜1的内表面，所述顶反渗透膜层2的材质成分配比包括10份醋酸纤维素和1份聚酯无纺布，厚度为50~100nm，分子孔隙为0.5~10，脱盐率大于98%，工作温度为20~30℃，工作pH值7.5~8.5，上述材质成分配比均为质量配比；
所述中间膜层3连接所述顶反渗透膜层2的内表面，所述中间膜层3的材质成分配比包括3份芳香族聚酰胺、1.5份芳香族聚酰胺-酰肼、0.5份含氮芳香聚合物和0.5份聚酯无纺布，厚度为30~50nm，分子孔隙为0.5~10，脱盐率大于99%，工作温度为22~28℃，工作pH值为7.5~8.5，上述材质成分配比均为质量配比；
所述底反渗透膜层4连接所述中间膜层3的内表面，所述底反渗透膜层4与所述顶反渗透膜层2的材质和规格均相同；
所述复合底膜5连接所述底反渗透膜层4的内表面，所述复合底膜5与所述复合顶膜1的材质和规格均相同。
优选地，所述聚酯无纺布用于增强所述复合顶膜1、顶反渗透膜层2、中间膜层3、底反渗透膜层4和复合底膜5的强度，其中所述聚酯无纺布是由二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯纺丝合成纤维，最常用的是聚对苯二甲酸乙二醇酯，材料环保，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、无毒无刺激、价格低廉、可循环再用等特点，加入到膜层中起到了增强强度的作用，使得膜层坚固耐用、耐磨损耐腐蚀。
优选地，所述新型反渗透膜材料的保养方法为工作15~24小时后使用2%的甲醛溶液浸泡或者工作2~6小时后使用1%亚硫酸氢钠溶液浸泡，在保养时应隔离空气，上述两种保养方法均可得到良好的效果，其中前者保养的成本较高，适用于闲置时间长时使用，后者保养的成本较低，可在闲置时间短时使用，通过适当的正确的保养方法，可有效延长膜材料的使用寿命和使用效果。
优选地，所述新型反渗透膜材料的可截留分子直径大于0.1nm，由于所使用材料具有较好的亲水性，膜材料保证了水分子可顺利通过，阻挡了水中的盐分子或者其他溶剂的通过，实现了反渗透的功能。
优选地，所述新型反渗透膜材料的总厚度小于800nm，质地轻薄，结构简单，坚固耐用。
本发明新型反渗透膜材料的有益效果是：
一、通过使用具有亲水性的高分子材料制备反渗透膜，增加了水分子的透过率和透过速度，结构简单、容易制备、成本低廉、化学性质稳定，有利于大规模生产和推广；
二、通过使用多层不同材质的高分子反渗透膜层制备而成反渗透膜，克服了单层反渗透膜的厚度大、成本高、脱盐率低等缺点，质地轻薄、坚固耐用、耐磨损耐腐蚀、成本低廉；
三、相对于一般的反渗透膜材质，这里添加了聚酯无纺布，材料环保，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、无毒无刺激、价格低廉、可循环再用等特点，加入到膜层中起到了增强强度的作用，使得膜层坚固耐用、耐磨损耐腐蚀。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1. 一种反渗透膜材料，包括：
（1）复合顶膜，
（2）顶反渗透膜层，
（3）中间膜层，
（4）底反渗透膜层，
（5）复合底膜，
其特征在于，
所述复合顶膜包括若干多孔支撑层和致密层，其中若干所述多孔支撑层的规格相同，若干所述多孔支撑层的材质成分配比包括3份聚砜、1份聚丙烯、1份聚丙烯腈和1.5份聚酯无纺布，厚度为50~200nm，分子孔隙为0.5~20nm，所述致密层的材质成分配比包括8份芳香聚酰胺、1份哌嗪酰胺、2份丙烯-烷基聚酰胺、1.5份尿素、1.5份三羟乙基异氰酸酯、0.5份间苯二胺和0.5份均苯三甲酰氯，厚度为30~50nm，分子孔隙为0.5~15nm，上述材质成分配比均为质量配比；
所述顶反渗透膜层连接所述复合顶膜的内表面，所述顶反渗透膜层的材质成分配比包括10份醋酸纤维素和1份聚酯无纺布，厚度为50~100nm，分子孔隙为0.5~10，脱盐率大于98%，工作温度为20~30℃，工作pH值为7.5~8.5，上述材质成分配比均为质量配比；
所述中间膜层连接所述顶反渗透膜层的内表面，所述中间膜层的材质成分配比包括3份芳香族聚酰胺、1.5份芳香族聚酰胺-酰肼、0.5份含氮芳香聚合物和0.5份聚酯无纺布，厚度为30~50nm，分子孔隙为0.5~10，脱盐率大于99%，工作温度为22~28℃，工作pH值为7.5~8.5，上述材质成分配比均为质量配比；
所述底反渗透膜层连接所述中间膜层的内表面，所述底反渗透膜层与所述顶反渗透膜层的材质和规格均相同；
所述复合底膜连接所述底反渗透膜层的内表面，所述复合底膜与所述复合顶膜的材质和规格均相同。
2.根据权利要求1所述的反渗透膜材料，其特征在于，所述聚酯无纺布用于增强所述复合顶膜、顶反渗透膜层、中间膜层、底反渗透膜层和复合底膜的强度。
3.根据权利要求1所述的反渗透膜材料，其特征在于，所述反渗透膜材料的保养方法为工作15~24小时后使用2%的甲醛溶液浸泡或者工作2~6小时后使用1%亚硫酸氢钠溶液浸泡。
4.根据权利要求1所述的反渗透膜材料，其特征在于，所述反渗透膜材料的可截留分子直径大于0.1nm。
5.根据权利要求1所述的反渗透膜材料，其特征在于，所述反渗透膜材料的总厚度小于800nm。
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