CN111167322A - 一种抗污反渗透膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗污反渗透膜，在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液总质量为20～35％的两性离子单体，在氮气保护下，加入占聚乙烯醇水溶液总质量为0.25～1.0％的氧化‑还原引发剂，在55℃下反应3～5小时，反应产物经丙酮沉淀、洗涤；本发明利用聚乙烯醇的良好成膜性和两性离子的耐污染性，制备含有两性离子基团的聚乙烯醇，在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液与多元酰氯的有机溶液通过界面缩聚制备得到聚酰胺膜上涂覆交联聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，提高了膜表面的亲水性，降低了有机物附着性，此种反渗透膜在长期运行，表现出良好的耐污染性。

Description

一种抗污反渗透膜

技术领域

本发明涉及反渗透膜加工技术领域，具体涉及一种抗污反渗透膜。

背景技术

反渗透膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。它能在外加压力作用下使水溶液某一些组分选择性透过,从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。1978年，美国J.E.Cadotte等学者在反渗透复合膜制备技术和功能材料研究方面取得重大突破；1980年美国Filmtec公司推出了FT-30反渗透复合膜，实现了反渗透复合膜技术的商品化，使反渗透复合膜技术取得了划时代的进步，之后Filmtec公司又相继开发成功了常规反渗透复合膜、海水淡化用。

中国专利CN1213985A公开了“反渗透复合以及用它进行反渗透处理水的方法”中使用聚乙烯醇涂覆聚酰胺膜，提高了膜的耐污染性。但由于聚乙烯醇没有交联，耐反洗能力和稳定性较差；并在在对反渗透膜进行浸渍的过程中，现有技术中只是将已计量好的浸渍液加入浸渍桶中，到达一定时间后取出，但是，这种手动操作存在操作复杂，生产能力小的缺陷，并且不能通过上下移动使得浸渍更加均匀，效果更好；同时不能对其进行烘干。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种抗污反渗透膜。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种抗污反渗透膜，该反渗透膜通过下述步骤制备得到：

1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液总质量为20～35％的两性离子单体，在氮气保护下，加入占聚乙烯醇水溶液总质量为0.25～1.0％的氧化-还原引发剂，在55℃下反应3～5小时，反应产物经丙酮沉淀、洗涤，于60～80℃干燥3小时，粉碎，得到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，备用；

2)先将聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸渍0.5～1分钟，取出并排除表面过量的溶液；再将其浸入到含有多元酰氯单体的油相溶液中，反应0.5～1分钟，通过界面聚合；然后于40～60℃烘箱中固化20～40分钟；最后用去离子水浸泡，备用；

3)先将步骤1)得到的聚乙烯醇接枝两性离子共聚物配置成质量体积为0.2～0.5wt/v％水溶液，将多元醛加入到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中，调节溶液pH值至2～5，将上述聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍设备的浸渍箱中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸和第二气缸工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘和第二吸盘下降，进而将步骤2)得到的聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸，通过活塞杆带动活动板相对滑动，进而带动第一夹钳和第二夹钳将聚酰胺膜夹住；驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机工作，带动第二齿轮转动，从而带动夹紧机构移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱正上方，驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱内升降，浸渍1～2分钟后取出；

4)将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱正上方，驱动两个第四气缸，带动第一夹钳和第二夹钳相离运动，将聚酰胺膜放入放置篮中，加热元件进行加热，加热温度为40～65℃，烘干固化1～2小时，得到反渗透膜。

作为本发明进一步的方案：步骤1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度为88～99％。

作为本发明进一步的方案：步骤1)中所述两性离子单体为N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)铵或N-(3-磺丙基)4-乙烯基吡啶中的一种。

作为本发明进一步的方案：步骤1)中所述氧化-还原引发剂中的氧化剂为过硫酸氨或过硫酸钾，所述的氧化-还原引发剂中的还原剂为亚硫酸氢钠，氧化剂和还原剂的质量比为1：1.0～2.0。

作为本发明进一步的方案：步骤2)中所述多元胺单体为邻苯二胺或间苯二胺中的一种；水相溶液中多元胺单体浓度为1.0～5.0wt/v％。

作为本发明进一步的方案：步骤2)中所述的多元酰氯单体为均苯三甲酰氯或多氯联苯酰氯中的一种；有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.1～0.5wt/v％。

作为本发明进一步的方案：步骤2)中所述的多元酰氯单体的油相溶液中油相是正己烷或环己烷中的一种。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中所述的多元醛为丙二醛或戊二醛中的一种，多元醛在聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中的浓度为0.1～0.3wt/v％。

作为本发明进一步的方案：步骤3)中用硫酸调节pH值。

作为本发明进一步的方案：所述浸渍设备的工作步骤为：将聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍箱中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸和第二气缸工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘和第二吸盘下降，进而将聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸，通过活塞杆带动活动板相对滑动，进而带动第一夹钳和第二夹钳将聚酰胺膜夹住，第一吸盘和第二吸盘松开聚酰胺膜；驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机工作，带动第二齿轮转动，第二齿轮与第二齿条啮合连接，进而通过第二滑块带动第二滑轨和第四滑轨移动，进而带动夹紧机构移动，并且驱动第一伺服电机工作，带动第一齿轮转动，第一齿轮与第一齿条啮合连接，进而通过第一滑块带动夹紧机构移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱正上方，驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱内升降，浸渍1～2分钟后取出；

将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱正上方，打开箱盖，驱动两个第四气缸，带动第一夹钳和第二夹钳相离运动，松开聚酰胺膜，将聚酰胺膜放入放置篮中，再关上箱盖，加热元件进行加热，并驱动旋转电机工作，旋转电机通过转轴带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合连接，进而带动第二伞齿轮，第二伞齿轮通过十字型传动轴带动放置篮转动，加热温度为40～65℃，烘干固化1～2小时，得到反渗透膜。

作为本发明进一步的方案：浸渍设备包括底座、浸渍箱、烘干箱和机架，所述底座的顶部中心处固定安装有浸渍箱和烘干箱，所述浸渍箱的两端分别设置有蒸汽进口和蒸汽出口；所述烘干箱的一侧固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与转轴的一端固定连接，所述转轴的另一端伸入烘干箱内与烘干箱的内壁一侧转动连接，所述转轴上套接有第一伞齿轮，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合连接，所述第一伞齿轮与第二伞齿轮垂直设置，所述第二伞齿轮的顶部固定安装有十字型传动轴，所述十字型传动轴插入放置篮底部开设的十字型槽中，所述烘干箱的内部两侧均匀安装有加热元件，所述烘干箱的顶部铰链连接有箱盖；

所述底座的顶部四角均安装有机架，所述机架的顶部平行安装有第一滑轨和第五滑轨，所述第一滑轨和第五滑轨上滑动连接有第二滑轨和第四滑轨，所述第二滑轨和第四滑轨平行设置，且与第五滑轨垂直设置；所述第五滑轨上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块上固定安装有第四滑轨和第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴上安装有第二齿轮，所述第二齿轮与第五滑轨一侧设置的第二齿条啮合连接；

所述第二滑轨和第四滑轨上滑动连接有夹紧机构，所述第四滑轨上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块上固定安装有固定板和第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴上安装有第一齿轮，所述第一齿轮与第四滑轨一侧设置的第一齿条啮合连接；所述第一滑轨、第二滑轨、第四滑轨和第五滑轨的两端均设置有限位块，所述限位块为橡胶结构；

所述夹紧机构包括安装板、第一夹钳、第二夹钳、第一吸盘、第二吸盘、第一气缸、第二气缸、第三气缸、固定板、活动板、第三滑轨和第四气缸，所述固定板上通过支撑杆固定安装有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆贯穿固定板与安装板连接，所述安装板上顶部对称安装有两个第四气缸，两个第四气缸外侧均通过活塞杆与活动板连接，所述活动板为U型结构，所述活动板与安装板上设置的第三滑轨滑动连接，两块所述活动板外侧分别竖直安装有第一夹钳和第二夹钳，所述安装板上对称安装有两个第一气缸，所述第一气缸的活塞杆贯穿安装板与第一吸盘连接，所述安装板的两端对称安装有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆与第二吸盘连接。

本发明的有益效果：

聚乙烯醇作为一种亲水性高分子，具有良好的成膜性，本发明利用聚乙烯醇的良好成膜性和两性离子的耐污染性，制备含有两性离子基团的聚乙烯醇，在聚砜多孔膜上利用多元胺水溶液与多元酰氯的有机溶液通过界面缩聚制备得到聚酰胺膜上涂覆交联聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，提高了膜表面的亲水性，降低了有机物附着性，此种反渗透膜在长期运行，表现出良好的耐污染性。该膜具有很强的耐反洗能力和稳定性，该膜在20℃，1.5MPa压力下，对于3.5g.L^-1的NaCl水溶液的盐截留率能够达到97.5％以上；

本发明在浸渍的过程中，首先将聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍箱中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸和第二气缸工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘和第二吸盘下降，进而将聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸，通过活塞杆带动活动板相对滑动，进而带动第一夹钳和第二夹钳将聚酰胺膜夹住，第一吸盘和第二吸盘松开聚酰胺膜，通过吸盘和夹钳的设置，便于夹取聚酰胺膜，无需人工操作，方便使用；驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升，便于将聚酰胺膜提起，调节其高度；然后驱动第二伺服电机工作，带动第二齿轮转动，第二齿轮与第二齿条啮合连接，进而通过第二滑块带动第二滑轨和第四滑轨移动，进而带动夹紧机构移动，并且驱动第一伺服电机工作，带动第一齿轮转动，第一齿轮与第一齿条啮合连接，进而通过第一滑块带动夹紧机构移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱正上方，便于带动调节聚酰胺膜移动，调节其位置，方便使用，驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱内升降，通过带动聚酰胺膜上下移动，使得浸渍效果更好，工作效率更好，浸渍1～2分钟后取出；通过该设备的使用，便于对聚酰胺膜进行浸渍，自动化程度高，无需人工进行浸渍，浸渍效果好，工作效率高；

将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱正上方，打开箱盖，驱动两个第四气缸，带动第一夹钳和第二夹钳相离运动，松开聚酰胺膜，将聚酰胺膜放入放置篮中，再关上箱盖，加热元件进行加热，并驱动旋转电机工作，旋转电机通过转轴带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合连接，进而带动第二伞齿轮转动，第二伞齿轮通过十字型传动轴带动放置篮转动，通过带动放置篮转动，使得反渗透膜受热更加均匀，烘干效果更好，加热温度为40～65℃，烘干固化1～2小时，得到反渗透膜。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明浸渍设备整体结构示意图；

图2是本发明中夹紧机构整体结构示意图；

图3是本发明中夹紧机构俯视结构示意图；

图4是本发明中机架整体结构示意图；

图5是本发明中机架俯视结构示意图；

图6是本发明中烘干箱内部结构示意图。

图中：1、底座；2、浸渍箱；21、蒸汽进口；22、蒸汽出口；3、烘干箱；31、旋转电机；32、转轴；33、第一伞齿轮；34、第二伞齿轮；35、十字型传动轴；36、放置篮；37、箱盖；38、加热元件；4、机架；5、第一滑轨；6、第二滑轨；7、夹紧机构；71、安装板；72、第一夹钳；73、第二夹钳；74、第一吸盘；75、第二吸盘；76、第一气缸；77、第二气缸；78、第三气缸；79、固定板；710、活动板；711、第三滑轨；712、第四气缸；8、第四滑轨；81、第一伺服电机；82、第一齿轮；83、第一滑块；84、第一齿条；9、第五滑轨；91、第二齿轮；92、第二伺服电机；93、第二滑块；94、第二齿条；10、限位块。

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作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。

请参阅图1-6所示，本发明提供一种抗污反渗透膜；

实施例1

该反渗透膜通过下述步骤制备得到：

1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液总质量为35％的两性离子单体，在氮气保护下，加入占聚乙烯醇水溶液总质量为1.0％的氧化-还原引发剂，在55℃下反应5小时，反应产物经丙酮沉淀、洗涤，于80℃干燥3小时，粉碎，得到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，备用；

2)先将聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸渍1分钟，取出并排除表面过量的溶液；再将其浸入到含有多元酰氯单体的油相溶液中，反应1分钟，通过界面聚合；然后于60℃烘箱中固化40分钟；最后用去离子水浸泡，备用；

3)先将步骤1)得到的聚乙烯醇接枝两性离子共聚物配置成质量体积为0.5wt/v％水溶液，将多元醛加入到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中，用硫酸调节pH值，调节溶液pH值至5，将上述聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍设备的浸渍箱2中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸76和第二气缸77工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘74和第二吸盘75下降，进而将步骤2)得到的聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸712，通过活塞杆带动活动板710相对滑动，进而带动第一夹钳72和第二夹钳73将聚酰胺膜夹住；驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机92工作，带动第二齿轮91转动，从而带动夹紧机构7移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱2正上方，驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱2内升降，浸渍2分钟后取出；

4)将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱3正上方，驱动两个第四气缸712，带动第一夹钳72和第二夹钳73相离运动，松开聚酰胺膜，将聚酰胺膜放入放置篮36中，加热元件38进行加热，加热温度为65℃，烘干固化2小时，得到反渗透膜。

其中，步骤1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度为99％。步骤1)中所述两性离子单体为N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)铵。步骤1)中所述氧化-还原引发剂中的氧化剂为过硫酸氨，所述的氧化-还原引发剂中的还原剂为亚硫酸氢钠，氧化剂和还原剂的质量比为1：2.0。步骤2)中所述多元胺单体为邻苯二胺；水相溶液中多元胺单体浓度为5.0wt/v％。步骤2)中所述的多元酰氯单体为均苯三甲酰氯或多氯联苯酰氯中的一种；有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.5wt/v％。步骤2)中所述的多元酰氯单体的油相溶液中油相是正己烷。步骤3)中所述的多元醛为丙二醛，多元醛在聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中的浓度为0.3wt/v％。

此膜在25℃，1.5MPa压力下，对于2000ppm的NaCl水溶液的分离结果为：盐截留率为98.8％，水通量为52L.m^-2.h^-1。

实施例2

该反渗透膜通过下述步骤制备得到：

1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液总质量为20％的两性离子单体，在氮气保护下，加入占聚乙烯醇水溶液总质量为0.25％的氧化-还原引发剂，在55℃下反应3小时，反应产物经丙酮沉淀、洗涤，于60℃干燥3小时，粉碎，得到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，备用；

2)先将聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸渍0.5分钟，取出并排除表面过量的溶液；再将其浸入到含有多元酰氯单体的油相溶液中，反应0.5分钟，通过界面聚合；然后于40℃烘箱中固化20分钟；最后用去离子水浸泡，备用；

3)先将步骤1)得到的聚乙烯醇接枝两性离子共聚物配置成质量体积为0.2wt/v％水溶液，将多元醛加入到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中，用硫酸调节pH值，调节溶液pH值至2，将上述聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍设备的浸渍箱2中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸76和第二气缸77工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘74和第二吸盘75下降，进而将步骤2)得到的聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸712，通过活塞杆带动活动板710相对滑动，进而带动第一夹钳72和第二夹钳73将聚酰胺膜夹住；驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机92工作，带动第二齿轮91转动，从而带动夹紧机构7移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱2正上方，驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱2内升降，浸渍1分钟后取出；

4)将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱3正上方，驱动两个第四气缸712，带动第一夹钳72和第二夹钳73相离运动，将聚酰胺膜放入放置篮36中，加热元件38进行加热，加热温度为40℃，烘干固化1小时，得到反渗透膜。

其中，步骤1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度为88％。步骤1)中所述两性离子单体为N-(3-磺丙基)4-乙烯基吡啶中。步骤1)中所述氧化-还原引发剂中的氧化剂为过硫酸钾，所述的氧化-还原引发剂中的还原剂为亚硫酸氢钠，氧化剂和还原剂的质量比为1：1.0。步骤2)中所述多元胺单体为间苯二胺；水相溶液中多元胺单体浓度为1.0wt/v％。步骤2)中所述的多元酰氯单体为多氯联苯酰氯；有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.1wt/v％。步骤2)中所述的多元酰氯单体的油相溶液中油相是环己烷。步骤3)中所述的多元醛为戊二醛，多元醛在聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中的浓度为0.1wt/v％。

此膜在25℃，1.5MPa压力下，对于2000ppm的NaCl水溶液的分离结果为：盐截留率为97.8％，水通量为45L.m^-2.h^-1。

实施例3

该反渗透膜通过下述步骤制备得到：

1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液总质量为25％的两性离子单体，在氮气保护下，加入占聚乙烯醇水溶液总质量为0.5％的氧化-还原引发剂，在55℃下反应4小时，反应产物经丙酮沉淀、洗涤，于70℃干燥3小时，粉碎，得到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，备用；

2)先将聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸渍0.8分钟，取出并排除表面过量的溶液；再将其浸入到含有多元酰氯单体的油相溶液中，反应0.8分钟，通过界面聚合；然后于50℃烘箱中固化30分钟；最后用去离子水浸泡，备用；

3)先将步骤1)得到的聚乙烯醇接枝两性离子共聚物配置成质量体积为0.4wt/v％水溶液，将多元醛加入到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中，用硫酸调节pH值，调节溶液pH值至3，将上述聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍设备的浸渍箱2中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸76和第二气缸77工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘74和第二吸盘75下降，进而将步骤2)得到的聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸712，通过活塞杆带动活动板710相对滑动，进而带动第一夹钳72和第二夹钳73将聚酰胺膜夹住；驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机92工作，带动第二齿轮91转动，从而带动夹紧机构7移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱2正上方，驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱2内升降，浸渍1.5分钟后取出；

4)将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱3正上方，驱动两个第四气缸712，带动第一夹钳72和第二夹钳73相离运动，将聚酰胺膜放入放置篮36中，加热元件38进行加热，加热温度为50℃，烘干固化1.5小时，得到反渗透膜。

其中，步骤1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度为88～99％。步骤1)中所述两性离子单体为N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)铵。步骤1)中所述氧化-还原引发剂中的氧化剂为过硫酸氨，所述的氧化-还原引发剂中的还原剂为亚硫酸氢钠，氧化剂和还原剂的质量比为1：2.0。步骤2)中所述多元胺单体为邻苯二胺；水相溶液中多元胺单体浓度为5.0wt/v％。步骤2)中所述的多元酰氯单体为均苯三甲酰氯；有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.1wt/v％。步骤2)中所述的多元酰氯单体的油相溶液中油相是正己烷。步骤3)中所述的多元醛为丙二醛，多元醛在聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中的浓度为0.3wt/v％。

此膜在25℃，1.5MPa压力下，对于2000ppm的NaCl水溶液的分离结果为：盐截留率为98.1％，水通量为50L.m^-2.h^-1。

请参阅图1-6所示，浸渍设备包括底座1、浸渍箱2、烘干箱3和机架4，所述底座1的顶部中心处固定安装有浸渍箱2和烘干箱3，所述浸渍箱2的两端分别设置有蒸汽进口21和蒸汽出口22；所述烘干箱3的一侧固定安装有旋转电机31，所述旋转电机31的输出轴与转轴32的一端固定连接，所述转轴32的另一端伸入烘干箱3内与烘干箱3的内壁一侧转动连接，所述转轴32上套接有第一伞齿轮33，所述第一伞齿轮33与第二伞齿轮34啮合连接，所述第一伞齿轮33与第二伞齿轮34垂直设置，所述第二伞齿轮34的顶部固定安装有十字型传动轴35，所述十字型传动轴35插入放置篮36底部开设的十字型槽中，便于拿起放置篮36，方便取出内部膜，所述烘干箱3的内部两侧均匀安装有加热元件38，所述烘干箱3的顶部铰链连接有箱盖37；

所述底座1的顶部四角均安装有机架4，所述机架4的顶部平行安装有第一滑轨5和第五滑轨9，所述第一滑轨5和第五滑轨9上滑动连接有第二滑轨6和第四滑轨8，所述第二滑轨6和第四滑轨8平行设置，且与第五滑轨9垂直设置；所述第五滑轨9上滑动连接有第二滑块93，所述第二滑块93上固定安装有第四滑轨8和第二伺服电机92，所述第二伺服电机92的输出轴上安装有第二齿轮91，所述第二齿轮91与第五滑轨9一侧设置的第二齿条94啮合连接；

所述第二滑轨6和第四滑轨8上滑动连接有夹紧机构7，所述第四滑轨8上滑动连接有第一滑块83，所述第一滑块83上固定安装有固定板79和第一伺服电机81，所述第一伺服电机81的输出轴上安装有第一齿轮82，所述第一齿轮82与第四滑轨8一侧设置的第一齿条84啮合连接；所述第一滑轨5、第二滑轨6、第四滑轨8和第五滑轨9的两端均设置有限位块10，所述限位块10为橡胶结构，具有良好的保护作用，避免脱落，造成安全事故；

所述夹紧机构7包括安装板71、第一夹钳72、第二夹钳73、第一吸盘74、第二吸盘75、第一气缸76、第二气缸77、第三气缸78、固定板79、活动板710、第三滑轨711和第四气缸712，所述固定板79上通过支撑杆固定安装有第三气缸78，所述第三气缸78的活塞杆贯穿固定板79与安装板71连接，所述安装板71上顶部对称安装有两个第四气缸712，两个第四气缸712外侧均通过活塞杆与活动板710连接，所述活动板710为U型结构，所述活动板710与安装板71上设置的第三滑轨711滑动连接，两条第三滑轨711平行设置，且与活动板710垂直设置，使得活动板710移动更加稳定，两块所述活动板710外侧分别竖直安装有第一夹钳72和第二夹钳73，所述安装板71上对称安装有两个第一气缸76，所述第一气缸76的活塞杆贯穿安装板71与第一吸盘74连接，所述安装板71的两端对称安装有第二气缸77，所述第二气缸77的活塞杆与第二吸盘75连接。

本发明的工作原理：将聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍箱2中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸76和第二气缸77工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘74和第二吸盘75下降，进而将聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸712，通过活塞杆带动活动板710相对滑动，进而带动第一夹钳72和第二夹钳73将聚酰胺膜夹住，第一吸盘74和第二吸盘75松开聚酰胺膜；驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机92工作，带动第二齿轮91转动，第二齿轮91与第二齿条94啮合连接，进而通过第二滑块93带动第二滑轨6和第四滑轨8移动，进而带动夹紧机构7移动，并且驱动第一伺服电机81工作，带动第一齿轮82转动，第一齿轮82与第一齿条84啮合连接，进而通过第一滑块83带动夹紧机构7移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱2正上方，驱动第三气缸78，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱2内升降，浸渍1～2分钟后取出；

将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱3正上方，打开箱盖37，驱动两个第四气缸712，带动第一夹钳72和第二夹钳73相离运动，松开聚酰胺膜，将聚酰胺膜放入放置篮36中，再关上箱盖37，加热元件38进行加热，并驱动旋转电机31工作，旋转电机31通过转轴32带动第一伞齿轮33转动，第一伞齿轮33与第二伞齿轮34啮合连接，进而带动第二伞齿轮34，第二伞齿轮34通过十字型传动轴35带动放置篮36转动，加热温度为40～65℃，烘干固化1～2小时，得到反渗透膜。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗污反渗透膜，其特征在于，该反渗透膜通过下述步骤制备得到：

1)在50克/升的聚乙烯醇水溶液中加入占聚乙烯醇水溶液总质量为20～35％的两性离子单体，在氮气保护下，加入占聚乙烯醇水溶液总质量为0.25～1.0％的氧化-还原引发剂，在55℃下反应3～5小时，反应产物经丙酮沉淀、洗涤，于60～80℃干燥3小时，粉碎，得到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物，备用；

2)先将聚砜多孔膜浸入到多元胺水溶液中，浸渍0.5～1分钟，取出；再将其浸入到含有多元酰氯单体的油相溶液中，反应0.5～1分钟，通过界面聚合；然后于40～60℃烘箱中固化20～40分钟；最后用去离子水浸泡，备用；

3)先将步骤1)得到的聚乙烯醇接枝两性离子共聚物配置成质量体积为0.2～0.5wt/v％水溶液，将多元醛加入到聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中，调节溶液pH值至2～5，将上述聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍设备的浸渍箱中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸和第二气缸工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘和第二吸盘下降，进而将步骤2)得到的聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸，通过活塞杆带动活动板相对滑动，进而带动第一夹钳和第二夹钳将聚酰胺膜夹住；驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机工作，带动第二齿轮转动，从而带动夹紧机构移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱正上方，驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱内升降，浸渍1～2分钟后取出；

4)将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱正上方，驱动两个第四气缸，带动第一夹钳和第二夹钳相离运动，松开聚酰胺膜，将聚酰胺膜放入放置篮中，加热元件进行加热，加热温度为40～65℃，烘干固化1～2小时，得到反渗透膜。

2.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤1)中所述的聚乙烯醇分子中的醋酸乙烯酯的水解度为88～99％。

3.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤1)中所述两性离子单体为N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(2-磺乙基)铵或N-(3-磺丙基)4-乙烯基吡啶中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤1)中所述氧化-还原引发剂中的氧化剂为过硫酸氨或过硫酸钾，所述的氧化-还原引发剂中的还原剂为亚硫酸氢钠，氧化剂和还原剂的质量比为1：1.0～2.0。

5.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤2)中所述多元胺单体为邻苯二胺或间苯二胺中的一种；水相溶液中多元胺单体浓度为1.0～5.0wt/v％。

6.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤2)中所述的多元酰氯单体为均苯三甲酰氯或多氯联苯酰氯中的一种；有机相溶液中多元酰氯单体的浓度为0.1～0.5wt/v％。

7.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤2)中所述的多元酰氯单体的油相溶液中油相是正己烷或环己烷中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤3)中所述的多元醛为丙二醛或戊二醛中的一种，多元醛在聚乙烯醇接枝两性离子共聚物的水溶液中的浓度为0.1～0.3wt/v％。

9.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，步骤3)中用硫酸调节pH值。

10.根据权利要求1所述的一种抗污反渗透膜,其特征在于，所述浸渍设备的工作步骤为：将聚乙烯醇接枝两性离子共聚物水溶液加入到浸渍箱中，通过蒸汽进行加热，然后驱动第一气缸和第二气缸工作，通过活塞杆带动分别带动第一吸盘和第二吸盘下降，进而将聚酰胺膜吸住，然后活塞杆收缩，带动聚酰胺膜上升，同时驱动两个第四气缸，通过活塞杆带动活动板相对滑动，进而带动第一夹钳和第二夹钳将聚酰胺膜夹住，第一吸盘和第二吸盘松开聚酰胺膜；驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜上升；然后驱动第二伺服电机工作，带动第二齿轮转动，第二齿轮与第二齿条啮合连接，进而通过第二滑块带动第二滑轨和第四滑轨移动，进而带动夹紧机构移动，并且驱动第一伺服电机工作，带动第一齿轮转动，第一齿轮与第一齿条啮合连接，进而通过第一滑块带动夹紧机构移动，直至聚酰胺膜到达浸渍箱正上方，驱动第三气缸，通过活塞杆带动聚酰胺膜在浸渍箱内升降，浸渍1～2分钟后取出；

将取出后的聚酰胺膜移动到烘干箱正上方，打开箱盖，驱动两个第四气缸，带动第一夹钳和第二夹钳相离运动，松开聚酰胺膜，将聚酰胺膜放入放置篮中，再关上箱盖，加热元件进行加热，并驱动旋转电机工作，旋转电机通过转轴带动第一伞齿轮转动，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合连接，进而带动第二伞齿轮转动，第二伞齿轮通过十字型传动轴带动放置篮转动，加热温度为40～65℃，烘干固化1～2小时，得到反渗透膜。

Images