CN109908769A - 一种复合纳滤膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合纳滤膜及其制备方法，包括基层，所述基层的内壁粘合有功能层，所述功能层的内壁粘合有耐高温层，且耐高温层的内壁粘合有中央芯柱，所述功能层包括纳滤膜层、水溶胶层和筛网层，所述纳滤膜层的内壁与水溶胶层的外表面粘合，且纳滤膜层的外表面与基层的内壁粘合，本发明涉及水净化技术领域。该复合纳滤膜及其制备方法能够具有很好地稳定高效过滤的效果，能够极大地提高产品被过滤的精度，能够具有很好地韧性，极大地提高了纳滤膜本身的使用寿命与操作效果，利于人们使用，能够使得复合纳滤膜具有很好的耐高温性能，能够极大范围的扩大纳滤膜的使用环境，能够极大地降低操作者的劳动强度。

Description

一种复合纳滤膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及水净化技术领域，具体为一种复合纳滤膜及其制备方法。

背景技术

水净化是指从原水中除去污染物的净化过程，其目的是以特定的程序达到把水净化的效果，复合纳滤膜是将一层超薄功能层沉积到孔径适当的多孔支撑膜表面而成的复合膜，沉积方式主要有表面涂覆、界面缩聚、就地聚合、界面交联等，复合膜比不对称膜有许多优点，而且还具有机械稳定性、热稳定性及水解稳定性均很好，然而，目前复合纳滤膜往往会出现过滤效果不好，而且在过滤过程中可能会接触到一定程度的高温条件，这会对普通的复合纳滤膜产生损害。

现有的复合纳滤膜难以达到很好地过滤效果，会导致微小颗粒物质对过滤后的产品的精度造成影响，而且复合纳滤膜本身不具有很好的韧性，容易在外界压力下产生损坏，从而影响正常使用，不能具有很好的耐高温性能，无法在各种条件下进行工作任务，不具有很好地方便实用性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合纳滤膜及其制备方法，解决了复合纳滤膜不具有很好地过滤效果，不具有耐高温性能的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种复合纳滤膜及其制备方法，包括基层，所述基层的内壁粘合有功能层，所述功能层的内壁粘合有耐高温层，且耐高温层的内壁粘合有中央芯柱，所述功能层包括纳滤膜层、水溶胶层和筛网层，所述纳滤膜层的内壁与水溶胶层的外表面粘合，且纳滤膜层的外表面与基层的内壁粘合，所述筛网层的外表面与水溶胶层的内壁粘合，且筛网层的内壁与耐高温层的外表面粘合。

优选的，所述纳滤膜层包括增强多孔支撑管层、高分子多孔层和交联聚合物分离层，所述增强多孔支撑管层的内壁与高分子多孔层的外表面粘合，所述交联聚合物分离层的外表面与高分子多孔层的内壁粘合，且交联聚合物分离层的内壁与水溶胶层的外表面粘合。

优选的，所述增强多孔支撑管层包括无纺布层，且无纺布层的内壁粘合有尼龙增强材料层，所述尼龙增强材料层的内壁与高分子多孔层的外表面粘合。

优选的，所述耐高温层包括碳化硅层、氧化铜层、陶瓷层和弥散强化合金层，所述碳化硅层的内壁与氧化铜层的外表面粘合，且氧化铜层的内壁与陶瓷层的外表面粘合，所述陶瓷层的内壁与弥散强化合金层的外表面粘合，且弥散强化合金层的内壁与中央芯柱的外表面粘合。

优选的，所述碳化硅层的外表面与筛网层的内壁粘合。

优选的，所述高分子多孔层的直径为0.005-5.0μm。

优选的，所述一种复合纳滤膜及其制备方法具体包括以下步骤：

S1、用纯水将基膜清洗干净，并将其置于纯水中浸泡5-10小时，中间每隔1-2小时换水一次；

S2、将上述经处理的基膜浸入浓度为0.01-0.1mol/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，浸渍20分钟，随后用纯水洗涤，之后再浸泡20分钟；

S3、将上述经聚阴离子溶液处理的基膜浸入浓度为0.01-0.1mol/L的聚烯丙基氯化铵溶液中，浸渍20分钟，随后用纯水洗涤，之后再浸泡20分钟；

S4、重复交替进行上述聚阴离子溶液处理和聚阳离子溶液处理过程，直至得到I1层聚阴离子膜层和10层聚阳离子膜层交合组成的聚电解质多层膜，再在纯水中浸泡24小时后，即制得复合纳滤膜。

有益效果

本发明提供了一种复合纳滤膜及其制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）、该复合纳滤膜及其制备方法，通过基层的内壁粘合有功能层，功能层的内壁粘合有耐高温层，且耐高温层的内壁粘合有中央芯柱，功能层包括纳滤膜层、水溶胶层和筛网层，纳滤膜层的内壁与水溶胶层的外表面粘合，且纳滤膜层的外表面与基层的内壁粘合，筛网层的外表面与水溶胶层的内壁粘合，且筛网层的内壁与耐高温层的外表面粘合，能够具有很好地稳定高效过滤的效果，能够极大地提高产品被过滤的精度，能够具有很好地韧性，极大地提高了纳滤膜本身的使用寿命与操作效果，利于人们使用。

（2）、该复合纳滤膜及其制备方法，通过耐高温层包括碳化硅层、氧化铜层、陶瓷层和弥散强化合金层，碳化硅层的内壁与氧化铜层的外表面粘合，且氧化铜层的内壁与陶瓷层的外表面粘合，陶瓷层的内壁与弥散强化合金层的外表面粘合，且弥散强化合金层的内壁与中央芯柱的外表面粘合，碳化硅层的外表面与筛网层的内壁粘合，能够使得复合纳滤膜具有很好地耐高温性能，能够极大范围的扩大纳滤膜的使用环境，具有很好地实用性，能够极大地降低操作者的劳动强度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明功能层的结构示意图；

图3为本发明纳滤膜层的结构示意图；

图4为本发明增强多孔支撑管层的结构示意图；

图5为本发明耐高温层的结构示意图。

图中：1-基层、2-功能层、21-纳滤膜层、211-增强多孔支撑管层、2111-无纺布层、2112-尼龙增强材料层、212-高分子多孔层、213-交联聚合物分离层、22-水溶胶层、23-筛网层、3-耐高温层、31-碳化硅层、32-氧化铜层、33-陶瓷层、34-弥散强化合金层、4-中央芯柱、。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种复合纳滤膜及其制备方法，包括基层1，基层1的内壁粘合有功能层2，功能层2的内壁粘合有耐高温层3，耐高温层3包括碳化硅层31、氧化铜层32、陶瓷层33和弥散强化合金层34，弥散强化是指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段，用不溶于基体金属的超细第二相(强化相)强化的金属材料，碳化硅层31的内壁与氧化铜层32的外表面粘合，碳化硅层31的外表面与筛网层23的内壁粘合，且氧化铜层32的内壁与陶瓷层33的外表面粘合，陶瓷层33能够承受极高的温度，起到很好的耐热效果，陶瓷层33的内壁与弥散强化合金层34的外表面粘合，且弥散强化合金层34的内壁与中央芯柱4的外表面粘合，且耐高温层3的内壁粘合有中央芯柱4，功能层2包括纳滤膜层21、水溶胶层22和筛网层23，纳滤膜层21的内壁与水溶胶层22的外表面粘合，水溶胶是以水作为分散介质的溶胶，其中分散的粒子可以是单个大分子，也可以是许多分子的聚集体，纳滤膜层21包括增强多孔支撑管层211、高分子多孔层212和交联聚合物分离层213，高分子多孔层212的直径为0.005-5.0μm，增强多孔支撑管层211包括无纺布层2111，且无纺布层2111的内壁粘合有尼龙增强材料层2112，能够极大地提高滤膜的韧性，尼龙增强材料层2112的内壁与高分子多孔层212的外表面粘合，增强多孔支撑管层211的内壁与高分子多孔层212的外表面粘合，交联聚合物分离层213的外表面与高分子多孔层212的内壁粘合，交联聚合物又称交联高分子，是三维网状结构的聚合物，不溶解，不熔融，交联聚合物中常存在网络缺陷，如未反应的官能团或链末端的闭合环、套环等，且交联聚合物分离层213的内壁与水溶胶层22的外表面粘合，且纳滤膜层21的外表面与基层1的内壁粘合，筛网层23的外表面与水溶胶层22的内壁粘合，且筛网层23的内壁与耐高温层3的外表面粘合。

一种复合纳滤膜及其制备方法具体包括以下步骤：

S1、用纯水将基膜清洗干净，并将其置于纯水中浸泡5-10小时，中间每隔1-2小时换水一次；

S2、将上述经处理的基膜浸入浓度为0.01-0.1mol/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，浸渍20分钟，随后用纯水洗涤，之后再浸泡20分钟；

S3、将上述经聚阴离子溶液处理的基膜浸入浓度为0.01-0.1mol/L的聚烯丙基氯化铵溶液中，浸渍20分钟，随后用纯水洗涤，之后再浸泡20分钟；

S4、重复交替进行上述聚阴离子溶液处理和聚阳离子溶液处理过程，直至得到I1层聚阴离子膜层和10层聚阳离子膜层交合组成的聚电解质多层膜，再在纯水中浸泡24小时后，即制得复合纳滤膜。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种复合纳滤膜及，包括基层（1），其特征在于：所述基层（1）的内壁粘合有功能层（2），所述功能层（2）的内壁粘合有耐高温层（3），且耐高温层（3）的内壁粘合有中央芯柱（4），所述功能层（2）包括纳滤膜层（21）、水溶胶层（22）和筛网层（23），所述纳滤膜层（21）的内壁与水溶胶层（22）的外表面粘合，且纳滤膜层（21）的外表面与基层（1）的内壁粘合，所述筛网层（23）的外表面与水溶胶层（22）的内壁粘合，且筛网层（23）的内壁与耐高温层（3）的外表面粘合。

2.根据权利要求1所述的一种复合纳滤膜，其特征在于：所述纳滤膜层（21）包括增强多孔支撑管层（211）、高分子多孔层（212）和交联聚合物分离层（213），所述增强多孔支撑管层（211）的内壁与高分子多孔层（212）的外表面粘合，所述交联聚合物分离层（213）的外表面与高分子多孔层（212）的内壁粘合，且交联聚合物分离层（213）的内壁与水溶胶层（22）的外表面粘合。

3.根据权利要求2所述的一种复合纳滤膜，其特征在于：所述增强多孔支撑管层（211）包括无纺布层（2111），且无纺布层（2111）的内壁粘合有尼龙增强材料层（2112），所述尼龙增强材料层（2112）的内壁与高分子多孔层（212）的外表面粘合。

4.根据权利要求1所述的一种复合纳滤膜，其特征在于：所述耐高温层（3）包括碳化硅层（31）、氧化铜层（32）、陶瓷层（33）和弥散强化合金层（34），所述碳化硅层（31）的内壁与氧化铜层（32）的外表面粘合，且氧化铜层（32）的内壁与陶瓷层（33）的外表面粘合，所述陶瓷层（33）的内壁与弥散强化合金层（34）的外表面粘合，且弥散强化合金层（34）的内壁与中央芯柱（4）的外表面粘合。

5.根据权利要求4所述的一种复合纳滤膜，其特征在于：所述碳化硅层（31）的外表面与筛网层（23）的内壁粘合。

6.根据权利要求2所述的一种复合纳滤膜，其特征在于：所述高分子多孔层（212）的直径为0.005-5.0μm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种复合纳滤膜及其制备方法，其特征在于：其制备方法具体包括以下步骤：

S1、用纯水将基膜清洗干净，并将其置于纯水中浸泡5-10小时，中间每隔1-2小时换水一次；

S2、将上述经处理的基膜浸入浓度为0.01-0.1mol/L的聚苯乙烯磺酸钠溶液，浸渍20分钟，随后用纯水洗涤，之后再浸泡20分钟；

S3、将上述经聚阴离子溶液处理的基膜浸入浓度为0.01-0.1mol/L的聚烯丙基氯化铵溶液中，浸渍20分钟，随后用纯水洗涤，之后再浸泡20分钟；

S4、重复交替进行上述聚阴离子溶液处理和聚阳离子溶液处理过程，直至得到I1层聚阴离子膜层和10层聚阳离子膜层交合组成的聚电解质多层膜，再在纯水中浸泡24小时后，即制得复合纳滤膜。