CN112774462A - 一种新型半透膜支撑体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型半透膜支撑体，其结构由下而上分别为纺粘层、湿法无纺布层、复合在湿法无纺布中的胶粘层，最上面的离型膜层。本新型支撑体通过在湿法无纺布上浸润并发泡形成的胶粘层，可以在涂布半透膜时和半透膜表面形成粘结，在原有锚定效应的基础上增加了胶粘作用，明显提高了半透膜和支撑体之间的剥离强度，直接避免了因支撑体和半透膜局部无结合力产生的半透膜缺陷。胶粘层可以填补湿法无纺布中较大孔隙，使得孔隙更加均匀，提高支撑体的表面平滑度，从而避免了因为湿法无纺布的低密度缺陷而导致的半透膜渗透。本支撑体在湿法无纺布下方复合了纺粘层，提高了抗拉强度，弥补了因湿法无纺布孔隙增大而降低强度的不足。
Description
技术领域
本发明属于半透膜领域，特别涉及一种新型半透膜支撑体。
背景技术
在饮料/工业用水中杂质的去除、海水的淡化、食品中杂菌的去除、排水处理或者生物化学领域中，半透膜已经被广泛使用。
为了得到高的过滤流速和过滤性能，要求半透面表面凹凸少，不产生半透膜形成时的横向弯曲或皱褶，需要在支撑体上以均匀的厚度设置半透膜。因此要求支撑体表面有较高的平滑度和较低的透气度。半透膜溶液通过渗入支撑体，在支撑体内形成描定效应产生粘结，因此为了得到足够偶高的剥离强度，需要半透膜溶液渗透到支撑体内部一定深度，这就要支撑体又较低的表面平滑度和较高的透气度。半透膜溶液如果渗透到支撑体的背面会影响支撑体背面和胶水的粘结，因此又要求半透膜溶液不能出现局部渗透的情形，因此这就要求支撑体整体匀度较好，每一个纤维局部的透气度，平滑度都在合理的范围内。这就对支撑体提出了较高的要求。
目前国产的支撑体基本上都会出现局部平滑度过高导致半透膜溶液无法渗入支撑体而形成局部缺陷—亮斑，或者因为局部存在低密度缺陷而产生了半透膜溶液渗透的现象。而这两种情况本身是矛盾的，提高整体的平滑度会明显的降低局部渗透的可能性，但是又会快速提高亮斑出现的可能性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型半透膜支撑体，其胶粘层可填补湿法无纺布中较大孔隙，使得孔隙更加均匀，提高支撑体的表面平滑度，从而避免了因为湿法无纺布的低密度缺陷而导致的半透膜渗透，同时还能够提高抗拉强度，弥补了因湿法无纺布孔隙增大而降低强度的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型半透膜支撑体，包括纺粘层，在纺粘层上抄造的湿法无纺布层，在湿法无纺布浸润并发泡处理的粘合层，用于保护粘合层的离型膜；
湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维和粘结纤维的质量比在5：5-7：3之间。
进一步的，支撑体的厚度为90-110μm，克重为60-100g/m2。
进一步的，纺粘层的厚度为20-50μm，克重为15-35g/m2，透气度为1.4-2.0cm3/cm2/s。
进一步的，纺粘层的原料为聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺或聚丙烯腈制成的切片。
进一步的，湿法无纺布的厚度为60-80μm，克重为20-50g/m2，湿法无纺布的透气度为3.0-6.0cm3/cm2/s，表面平滑度为25-30s。
进一步的，主体纤维为聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈短切纤维中的一种或多种，纤维长度在3-6mm，直径在6-10μm；
粘结纤维为单组分纤维或者双组份纤维，双组份纤维为皮芯型、并列型、海岛型、桔瓣型复合纤维中的一种或多种，粘结纤维长度在3-6mm，直径在9-15μm。
进一步的，粘合层浸入湿法无纺布厚度的60％-80％，粘合层和湿法无纺布形成涂敷层，涂敷层的透气度为1.4-2.0cm3/cm2/s，平均孔径为10-20μm。
进一步的，粘合层包括共聚物和发泡剂，共聚物为乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、聚酰胺聚合物、乙烯三元共聚物中的一种或者组合。
本发明提供了一种新型半透膜支撑体，其结构在厚度方向上分为4层，由下而上分别为纺粘层、湿法无纺布层、复合在湿法无纺布中的胶粘层，最上面的离型膜层。本新型支撑体通过在湿法无纺布上浸润并发泡形成的胶粘层，可以在涂布半透膜时和半透膜表面形成粘结，在原有锚定效应的基础上增加了胶粘作用，明显提高了半透膜和支撑体之间的剥离强度，直接避免了因支撑体和半透膜局部无结合力产生的半透膜缺陷。胶粘层可以填补湿法无纺布中较大孔隙，使得孔隙更加均匀，提高支撑体的表面平滑度，从而避免了因为湿法无纺布的低密度缺陷而导致的半透膜渗透。本支撑体在湿法无纺布下方复合了纺粘层，提高了抗拉强度，弥补了因湿法无纺布孔隙增大而降低强度的不足。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的实质，下述给出了本发明的实施方式，仅用于说明本发明是如何实施的，并非限制本发明仅可由以下方案实施，在理解本发明技术方案的基础上，对本发明进行的变更、替换、结构修饰依旧属于本发明的保护范围，本发明的保护范围涵盖于其权利要求及其同变换。
本发明公开了一种新型半透膜支撑体，包括纺粘层，在纺粘层上抄造的湿法无纺布层，在湿法无纺布浸润并发泡处理的粘合层，用于保护粘合层的离型膜；
湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维和粘结纤维的质量比在5：5-7：3之间。
上述半透膜支撑体在厚度方向上分为4层，由下而上分别为纺粘层、湿法无纺布层、胶粘层和离型膜层，通过在湿法无纺布上浸润并发泡形成的粘合层，可提高了半透膜和支撑体之间的剥离强度，直接避免了因支撑体和半透膜局部无结合力产生的半透膜缺陷。另外粘合层可填补湿法无纺布中较大孔隙，使得孔隙更加均匀，从而避免了因为湿法无纺布的低密度缺陷而导致的半透膜渗透的问题。
进一步的，支撑体的厚度为90-110μm，克重为60-100g/m2。
进一步的，纺粘层的厚度为20-50μm，克重为15-35g/m2，透气度为1.4-2.0cm3/cm2/s；纺粘层的原料为聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈制成的切片一种或多种。
进一步的，湿法无纺布的厚度为60-80μm，克重为20-50g/m2，湿法无纺布的透气度为3.0-6.0cm3/cm2/s，表面平滑度为25-30s。
进一步的，主体纤维为聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈短切纤维中的一种或多种，纤维长度在3-6mm，直径在6-10μm；粘结纤维为单组分纤维或者双组份纤维，双组份纤维为皮芯型、并列型、海岛型、桔瓣型复合纤维中的一种或多种，粘结纤维长度在3-6mm，直径在9-15μm。
进一步的，粘合层浸入湿法无纺布厚度的60％-80％，粘合层和湿法无纺布形成涂敷层，涂敷层的透气度为1.4-2.0cm3/cm2/s，平均孔径为10-20μm。
进一步的，粘合层包括共聚物和发泡剂，其中，共聚物与发泡剂的质量比为100-200：1-3；共聚物为乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、聚酰胺聚合物、乙烯三元共聚物中的一种或者组合。
以纺粘层为成型网，在纺粘层上形成湿法无纺布，解决了传统湿法无纺布在热压前因无强度容易断折的问题，并且在本发明中起到了增强湿法无纺布和纺粘层间的结合强度。
需要说明的是，共聚物和发泡剂制备得到的胶粘剂在无纺布表面渗透时的粘度在500-1500cps，烘箱烘干后发现胶粘剂恰好渗透至湿法无纺布厚度的60％-80％。
为了进一步说明本发明的技术方案，结合以下实施例具体说明。
实施例1
一种新型半透膜支撑体，包括纺粘层，在纺粘层上抄造的湿法无纺布层，在湿法无纺布浸润并发泡处理的粘合层，用于保护粘合层的离型膜；湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维和粘结纤维的质量比在5：5之间；
支撑体的厚度在100μm，克重在80/m2；
纺粘层的厚度在40μm，克重在35g/m2，透气度在1.5cm3/cm2/s；
纺粘层原料为聚酯切片；
湿法无纺布的厚度在60μm，克重在35g/m2，湿法无纺布的透气度在5.0cm3/cm2/s，表面平滑度在25.3s；
湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维为聚酯纤维，纤维长度在5mm，直径在7.3μm。粘结纤维为低熔点聚酯纤维，粘结纤维长度在5mm，直径在10.7μm。
粘合层浸入湿法无纺布厚度的80％，粘合层和湿法无纺布形成新的涂敷层，涂敷层透气度在1.5cm3/cm2/s，平均孔径在12μm。
粘合层的成分是为乙烯乙酸乙烯酯和ADC发泡剂，乙烯乙酸乙烯酯和ADC发泡剂的质量比为100：1，乙烯乙酸乙烯酯和发泡剂制备得到的胶粘剂在无纺布表面渗透时的粘度在500cps(采用甲苯溶剂调节粘度)。
实施例2
一种新型半透膜支撑体，包括纺粘层，在纺粘层上抄造的湿法无纺布层，在湿法无纺布浸润并发泡处理的粘合层，用于保护粘合层的离型膜；湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维和粘结纤维的质量比在7：3之间；
支撑体的厚度在100μm，克重在80/m2
纺粘层的厚度在30μm，克重在25g/m2，透气度在1.7cm3/cm2/s
纺粘层原料为聚酯切片
湿法无纺布的厚度在70μm，克重在40g/m2，湿法无纺布的透气度在4.2cm3/cm2/s，表面平滑度在25.4s；
湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维为聚酯短切纤维，纤维长度在5mm，直径在7.3μm。粘结纤维长度在5mm，直径在10.7μm。粘合层浸入湿法无纺布厚度的80％，粘合层和湿法无纺布形成新的涂敷层，涂敷层透气度在1.4cm3/cm2/s，平均孔径在12μm。
粘合层的成分是为乙烯乙酸乙烯酯和ADC发泡剂，乙烯乙酸乙烯酯和ADC发泡剂的质量比为200：3，乙烯乙酸乙烯酯和发泡剂制备得到的胶粘剂在无纺布表面渗透时的粘度在1500cps(采用甲苯溶剂调节粘度)。
实施例3
一种新型半透膜支撑体，包括纺粘层，在纺粘层上抄造的湿法无纺布层，在湿法无纺布浸润并发泡处理的粘合层，用于保护粘合层的离型膜；湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维和粘结纤维的质量比在6：4之间；
支撑体的厚度在100μm，克重在80/m2
纺粘层的厚度在40μm，克重在35g/m2，透气度在1.5cm3/cm2/s
纺粘层原料为聚酯切片
湿法无纺布的厚度在60μm，克重在35g/m2，湿法无纺布的透气度在5.0cm3/cm2/s，表面平滑度在25.3s
湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维为聚酯纤维，纤维长度在5mm，直径在7.3μm。粘结纤维为低熔点聚酯纤维，粘结纤维长度在5mm，直径在10.7μm。
粘合层浸入湿法无纺布厚度的70％，粘合层和湿法无纺布形成新的涂敷层，涂敷层透气度在1.6cm3/cm2/s，平均孔径在12μm。
粘合层的成分是为乙烯乙酸乙烯酯和ADC发泡剂，乙烯乙酸乙烯酯和ADC发泡剂的质量比为150：2，乙烯乙酸乙烯酯和发泡剂制备得到的胶粘剂在无纺布表面渗透时的粘度在1000cps(采用甲苯溶剂调节粘度)。
对比例1
以实施例3为例，其区别在于：粘合层的成分是为乙烯乙酸乙烯酯，粘合层浸入湿法无纺布厚度的75％，粘合层和湿法无纺布形成涂敷层，涂敷层的透气度为0.2cm3/cm2/s，平均孔径为2μm，支撑体的厚度在100μm，克重在82g/m2。
在实施例1-3及对比例1制备得到的半透膜支撑体上涂覆200μm的膜(聚砜和DMF混合溶液，聚砜的质量浓度为20％，烘干)，获得半透膜，并进行剥离强度(膜体与半透膜支撑体之间的剥离强度)及横向抗拉强度(半透膜)的测试，结果见表1。
表1试验结果
从表1数据可知，相比于对比例1而言，本申请的半透膜支撑体与膜体之间的剥离强度更大。
综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的某些优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明精神和范围。
Claims (8)
1.一种新型半透膜支撑体，其特征在于，包括纺粘层，在纺粘层上抄造的湿法无纺布层，在湿法无纺布浸润并发泡处理的粘合层，用于保护粘合层的离型膜；
湿法无纺布的组成包括主体纤维和粘结纤维，主体纤维和粘结纤维的质量比在5：5-7：3之间。
2.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，支撑体的厚度为90-110μm，克重为60-100g/m2。
3.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，纺粘层的厚度为20-50μm，克重为15-35g/m2，透气度为1.4-2.0cm3/cm2/s。
4.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，纺粘层的原料为聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺或聚丙烯腈制成的切片。
5.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，湿法无纺布的厚度为60-80μm，克重为20-50g/m2，湿法无纺布的透气度为3.0-6.0cm3/cm2/s，表面平滑度为25-30s。
6.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，主体纤维为聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯腈短切纤维中的一种或多种，纤维长度在3-6mm，直径在6-10μm；
粘结纤维为单组分纤维或者双组份纤维，双组份纤维为皮芯型、并列型、海岛型、桔瓣型复合纤维中的一种或多种，粘结纤维长度在3-6mm，直径在9-15μm。
7.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，粘合层浸入湿法无纺布厚度的60％-80％，粘合层和湿法无纺布形成涂敷层，涂敷层的透气度为1.4-2.0cm3/cm2/s，平均孔径为10-20μm。
8.根据权利要求1所述的新型半透膜支撑体，其特征在于，粘合层包括共聚物和发泡剂，共聚物为乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸丁酯共聚物、聚酰胺聚合物、乙烯三元共聚物中的一种或者组合。
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2021
- 2021-01-11 CN CN202110032024.5A patent/CN112774462A/zh active Pending
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