CN110193296A - 一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜 - Google Patents

一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜 Download PDF

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Abstract

本发明涉及反渗透膜技术领域，尤其是一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜,包括脱盐层，所述脱盐层由芳香聚酰胺为主要原材料制成，所述脱盐层上表面固定粘接有第一支撑层，所述第一支撑层由聚酯无纺布制成，所述脱盐层下表面固定粘接第二支撑层，所述第二支撑层由醋酸纤维素制成，所述第二支撑层下表面固定连接有韧性层，所述韧性层由聚砜和ABS树脂为原料制成，所述韧性层下表面固定粘接有抗污染层，所述抗污染层由聚四氟乙烯制成，所述抗污染层与韧性层的厚度比为3：2。本发明具有增强了膜的寿命，同时增强了膜抗污能力的特点。

Description

一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜
技术领域
本发明涉及反渗透膜技术领域，尤其涉及一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜。
背景技术
反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。现有的反渗透膜，支撑力差，在对液体施加压力进行渗透时，容易造成膜的断裂，同时长时间使用后，容易污染，所以我们提出一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，包括脱盐层，所述脱盐层由芳香聚酰胺为主要原材料制成，所述脱盐层上表面固定粘接有第一支撑层，所述第一支撑层由聚酯无纺布制成，所述脱盐层下表面固定粘接第二支撑层，所述第二支撑层由醋酸纤维素制成，所述第二支撑层下表面固定连接有韧性层，所述韧性层由聚砜和ABS树脂为原料制成，所述韧性层下表面固定粘接有抗污染层，所述抗污染层由聚四氟乙烯制成，所述抗污染层与韧性层的厚度比为3：2。
优选的，所述脱盐层的厚度为30-50nm。
优选的，所述脱盐层直径为0.5-5nm。
优选的，所述聚砜与ABS树脂的质量比为3：2。
本发明还提供了一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备脱盐层，准备原材料芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯，对原材料进行研磨，并对进行搅拌混合，时间为2-3min，然后融化，温度为200-220℃，经过制模机制成脱盐层；
S2、制取第一支撑层，采用无纺聚酯纤维编制成聚酯无纺布制成，然后制成第一支撑层；
S3、制取第二支撑层，采用醋酸作为溶剂，醋酐作为乙酰化剂加入催化剂，并在反应过程进行搅拌，得到醋酸纤维素，然后对醋酸纤维进行加工，制成第二支撑层；
S4、制备韧性层，将聚砜和ABS树脂进行破碎，并对聚砜和ABS树脂进行加热，温度为300-350℃，时间为20-30min，并对其进行搅拌，搅拌时间为5-20min，然后将温度降低到100-120℃，进行保温，时间为10-15min，将其制成韧性层；
S5、制备抗污染层，将聚四氟乙烯材料进行加热，温度为300-326℃，然后进行挤压成型，制成抗污染层；
S6、对各个层之间进行粘合固定，制成反渗透膜。
优选的，所述芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯的质量比为40：1：2：3：7：9：1：5。
本发明提出的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，有益效果在于：
1、第一支撑层、第二支撑层与韧性层的设计，增强了膜的强度和韧性，防止膜在进行工作时，由于施加压力渗透时，造成膜出现断裂的情况，有利于延长反渗透膜的使用寿命；
2、抗污染层的设计，防止水中的污染物在膜上粘附，提高了膜的抗污染性，减少对膜的清洗，有利于减少维护的次数，降低维护的成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜的结构示意图。
图中：第一支撑层1、脱盐层2、第二支撑层3、韧性层4、抗污染层5。
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。
实施例1
参照图1，一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，包括脱盐层2，脱盐层2的厚度为30nm，脱盐层2直径为0.5nm，脱盐层2由芳香聚酰胺为主要原材料制成，脱盐层2上表面固定粘接有第一支撑层1，第一支撑层1由聚酯无纺布制成，脱盐层2下表面固定粘接第二支撑层3，第二支撑层3由醋酸纤维素制成，第二支撑层3下表面固定连接有韧性层4，通过第一支撑层1与第二支撑层3的设计，增强了膜的强度，防止膜受到水的压力，发生断裂，有利于延长膜的使用寿命的特点。
韧性层4由聚砜和ABS树脂为原料制成，聚砜与ABS树脂的质量比为3：2，韧性层4下表面固定粘接有抗污染层5，抗污染层5由聚四氟乙烯制成，抗污染层5与韧性层4的厚度比为3：2，韧性层4的设计，增强了膜的韧性，增强了膜的承压能力，有利于延长膜的使用寿命，水流由抗污染层5流到第一支撑层1，抗污染层5的设计，在膜进行过滤拦截时，杂质粘附在膜表面，造成污染的情况，提高了膜的抗污染能力。
本发明还提供了一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备脱盐层，准备原材料芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯，芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯的质量比为40：1：2：3：7：9：1：5，对原材料进行研磨，并对进行搅拌混合，时间为2min，然后融化，温度为200℃，经过制模机制成脱盐层；
S2、制取第一支撑层，采用无纺聚酯纤维编制成聚酯无纺布制成，然后制成第一支撑层；
S3、制取第二支撑层，采用醋酸作为溶剂，醋酐作为乙酰化剂加入催化剂，并在反应过程进行搅拌，得到醋酸纤维素，然后对醋酸纤维进行加工，制成第二支撑层；
S4、制备韧性层，将聚砜和ABS树脂进行破碎，并对聚砜和ABS树脂进行加热，温度为300℃，时间为20min，并对其进行搅拌，搅拌时间为5min，然后将温度降低到100℃，进行保温，时间为10min，将其制成韧性层；
S5、制备抗污染层，将聚四氟乙烯材料进行加热，温度为300℃，然后进行挤压成型，制成抗污染层；
S6、对各个层之间进行粘合固定，制成反渗透膜。
实施例2
参照图1，一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，包括脱盐层2，脱盐层2的厚度为30nm，脱盐层2直径为3nm，脱盐层2由芳香聚酰胺为主要原材料制成，脱盐层2上表面固定粘接有第一支撑层1，第一支撑层1由聚酯无纺布制成，脱盐层2下表面固定粘接第二支撑层3，第二支撑层3由醋酸纤维素制成，第二支撑层3下表面固定连接有韧性层4，通过第一支撑层1与第二支撑层3的设计，增强了膜的强度，防止膜受到水的压力，发生断裂，有利于延长膜的使用寿命的特点。
韧性层4由聚砜和ABS树脂为原料制成，聚砜与ABS树脂的质量比为3：2，韧性层4下表面固定粘接有抗污染层5，抗污染层5由聚四氟乙烯制成，抗污染层5与韧性层4的厚度比为3：2，韧性层4的设计，增强了膜的韧性，增强了膜的承压能力，有利于延长膜的使用寿命，水流由抗污染层5流到第一支撑层1，抗污染层5的设计，在膜进行过滤拦截时，杂质粘附在膜表面，造成污染的情况，提高了膜的抗污染能力。
本发明还提供了一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备脱盐层，准备原材料芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯，芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯的质量比为40：1：2：3：7：9：1：5，对原材料进行研磨，并对进行搅拌混合，时间为2.5min，然后融化，温度为210℃，经过制模机制成脱盐层；
S2、制取第一支撑层，采用无纺聚酯纤维编制成聚酯无纺布制成，然后制成第一支撑层；
S3、制取第二支撑层，采用醋酸作为溶剂，醋酐作为乙酰化剂加入催化剂，并在反应过程进行搅拌，得到醋酸纤维素，然后对醋酸纤维进行加工，制成第二支撑层；
S4、制备韧性层，将聚砜和ABS树脂进行破碎，并对聚砜和ABS树脂进行加热，温度为325℃，时间为25min，并对其进行搅拌，搅拌时间为12.5min，然后将温度降低到110℃，进行保温，时间为12.5min，将其制成韧性层；
S5、制备抗污染层，将聚四氟乙烯材料进行加热，温度为313℃，然后进行挤压成型，制成抗污染层；
S6、对各个层之间进行粘合固定，制成反渗透膜。
实施例3
参照图1，一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，包括脱盐层2，脱盐层2的厚度为50nm，脱盐层2直径为5nm，脱盐层2由芳香聚酰胺为主要原材料制成，脱盐层2上表面固定粘接有第一支撑层1，第一支撑层1由聚酯无纺布制成，脱盐层2下表面固定粘接第二支撑层3，第二支撑层3由醋酸纤维素制成，第二支撑层3下表面固定连接有韧性层4，通过第一支撑层1与第二支撑层3的设计，增强了膜的强度，防止膜受到水的压力，发生断裂，有利于延长膜的使用寿命的特点。
韧性层4由聚砜和ABS树脂为原料制成，聚砜与ABS树脂的质量比为3：2，韧性层4下表面固定粘接有抗污染层5，抗污染层5由聚四氟乙烯制成，抗污染层5与韧性层4的厚度比为3：2，韧性层4的设计，增强了膜的韧性，增强了膜的承压能力，有利于延长膜的使用寿命，水流由抗污染层5流到第一支撑层1，抗污染层5的设计，在膜进行过滤拦截时，杂质粘附在膜表面，造成污染的情况，提高了膜的抗污染能力。
本发明还提供了一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备脱盐层，准备原材料芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯，芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯的质量比为40：1：2：3：7：9：1：5，对原材料进行研磨，并对进行搅拌混合，时间为3min，然后融化，温度为220℃，经过制模机制成脱盐层；
S2、制取第一支撑层，采用无纺聚酯纤维编制成聚酯无纺布制成，然后制成第一支撑层；
S3、制取第二支撑层，采用醋酸作为溶剂，醋酐作为乙酰化剂加入催化剂，并在反应过程进行搅拌，得到醋酸纤维素，然后对醋酸纤维进行加工，制成第二支撑层；
S4、制备韧性层，将聚砜和ABS树脂进行破碎，并对聚砜和ABS树脂进行加热，温度为350℃，时间为30min，并对其进行搅拌，搅拌时间为20min，然后将温度降低到120℃，进行保温，时间为15min，将其制成韧性层；
S5、制备抗污染层，将聚四氟乙烯材料进行加热，温度为326℃，然后进行挤压成型，制成抗污染层；
S6、对各个层之间进行粘合固定，制成反渗透膜。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，包括脱盐层(2)，其特征在于，所述脱盐层(2)由芳香聚酰胺为主要原材料制成，所述脱盐层(2)上表面固定粘接有第一支撑层(1)，所述第一支撑层(1)由聚酯无纺布制成，所述脱盐层(2)下表面固定粘接第二支撑层(3)，所述第二支撑层(3)由醋酸纤维素制成，所述第二支撑层(3)下表面固定连接有韧性层(4)，所述韧性层(4)由聚砜和ABS树脂为原料制成，所述韧性层(4)下表面固定粘接有抗污染层(5)，所述抗污染层(5)由聚四氟乙烯制成，所述抗污染层(5)与韧性层(4)的厚度比为3：2。
2.根据权利要求1所述的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，其特征在于，所述脱盐层(2)的厚度为30-50nm。
3.根据权利要求1所述的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，其特征在于，所述脱盐层(2)直径为0.5-5nm。
4.根据权利要求1所述的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，其特征在于，所述聚砜与ABS树脂的质量比为3：2。
5.根据权利要求1所述的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备脱盐层，准备原材料芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯，对原材料进行研磨，并对进行搅拌混合，时间为2-3min，然后融化，温度为200-220℃，经过制模机制成脱盐层；
S2、制取第一支撑层，采用无纺聚酯纤维编制成聚酯无纺布制成，然后制成第一支撑层；
S3、制取第二支撑层，采用醋酸作为溶剂，醋酐作为乙酰化剂加入催化剂，并在反应过程进行搅拌，得到醋酸纤维素，然后对醋酸纤维进行加工，制成第二支撑层；
S4、制备韧性层，将聚砜和ABS树脂进行破碎，并对聚砜和ABS树脂进行加热，温度为300-350℃，时间为20-30min，并对其进行搅拌，搅拌时间为5-20min，然后将温度降低到100-120℃，进行保温，时间为10-15min，将其制成韧性层；
S5、制备抗污染层，将聚四氟乙烯材料进行加热，温度为300-326℃，然后进行挤压成型，制成抗污染层；
S6、对各个层之间进行粘合固定制成反渗透膜。
6.根据权利要求5所述的一种净水机用高寿命抗污染反渗透膜，其特征在于，所述芳香聚酰胺、哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺、缩合尿素、糠醇、三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺、苯三甲酰氯的质量比为40：1：2：3：7：9：1：5。
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