CN113441017A - 制备聚烯烃基反渗透膜的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺，包括：顺序设置的放卷、亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥、收卷工艺，亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥的工艺的导辊上加装一定厚度和拉伸强度的履带，用于使聚烯烃隔膜附着在履带上进行涂覆及干燥。使聚烯烃隔膜附着在履带上进行涂覆及干燥，通过履带的加装可以使反应在保水的同时，有效地缓解了膜片的起褶变形问题。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺。
背景技术
随着聚烯烃隔膜的发展，以聚烯烃隔膜代替传统反渗透膜中的无纺布/聚砜基材，并实现聚烯烃反渗透膜的连续规模化生产成为了渗透膜的主流生产工艺，但是连续性的生产对生产设备工艺提出了更高的要求，与聚砜基材相比，聚烯烃隔膜的超薄、低抗拉伸性能使其在涂膜过程中发生起褶、走偏、变形等问题，尤其是进行水油相带料涂覆及烘箱干燥过程中，膜片极易出现此类问题，加之其疏水特性，虽然在进行界面聚合前先使用等离子体改性技术使疏水的聚烯烃隔膜表面具备短暂的亲水性，但其保水性仍较差，极易干燥，导致界面聚合时水相量供给不足，反应进行不彻底，成膜较差。
传统无纺布/聚砜基反渗透膜生产过程工艺大致分为如下几个工艺段：聚砜基膜的制备，水相涂覆、水相去除、油相涂覆、油相去除、一段烘箱干燥、后处理、清洗、二段干燥，根据膜种的不同进行工艺段的加减。无纺布/聚砜基材厚度较厚，为120-140um，抗拉强度大，亲水/保水性较好，只要控制好系统张力，保持涂膜环境恒温恒湿，一般不会存在膜片起褶、变形以及水相干燥过快的问题，相对来说对设备工艺的要求没那么严苛。
由于聚烯烃隔膜与传统无纺布/聚砜基膜物理化学特性的差异，以聚烯烃隔膜代替传统无纺布/聚砜基膜，实现聚烯烃基反渗透膜的连续规模化生产，对生产设备工艺提出了更高的要求。聚乙烯隔膜厚度及抗拉伸性能远低于聚砜基膜，要求低张力、高精度，无法在现有反渗透膜生产设备上涂膜(幅宽1m的前提下，聚乙烯隔膜仅需15N张力，而聚砜基膜则需要100N甚至更高)。与聚砜基材相比，聚烯烃隔膜的超薄(5um-60um)、低抗拉伸性能使其在涂膜过程中尤其是进行水油相带料涂覆及烘箱干燥过程中，膜片极易发生起褶、走偏、变形等问题，加之其疏水特性，随在进行界面聚合前先使用等离子体改性技术使疏水的聚烯烃隔膜具备短暂的亲水性，但其厚度小保水性仍较差，极易干燥，导致界面聚合时水相量供给不足，反应进行不彻底，成膜较差。对此，广泛借鉴薄膜、涂布行业的工艺技术，优化选择设备中各传感器量程及精度，优化反馈与控制程序，重新设计制造具有低张力范围的涂膜线，解决料膜起褶、走偏等问题。但聚烯烃隔膜进行带料涂覆时即增加亲水改性、水油相涂覆、烘箱干燥等过程，又由于幅宽较宽(1070mm)，膜片还是极易发生起褶、走偏、变形等问题，加之其疏水特性，随在进行界面聚合前先使用等离子体改性技术使疏水的聚烯烃隔膜具备短暂的亲水性，并严格控制界面聚合过程中温湿度，但其厚度小保水性仍较差，极易干燥，导致界面聚合时水相量供给不足，反应进行不彻底，成膜较差。
因此，亟需一种可以解决聚烯烃基反渗透膜规模化生产时，膜片起褶、高温变形以及保水性差的问题。
发明内容
本发明提供了一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺，以解决现有技术问题中存在的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺，包括：顺序设置的放卷、亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥、收卷工艺，所述亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥的工艺的导辊上加装一定厚度和拉伸强度的履带，用于使聚烯烃隔膜附着在履带上进行涂覆及干燥。
优选地，导辊为反渗透或纳滤膜生产过设备中的导辊或者烘箱托辊。
优选地，履带材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
优选地，一定厚度为20-100um。
优选地，拉伸强度为横向拉伸强度为MD60-120N/15mm，纵向拉伸强度为CD30-70N/15mm，平均孔径为6-7um,透气度为1-4cc/c㎡/sec。
由上述本发明的制备聚烯烃基反渗透膜的工艺提供的技术方案可以看出，本发明针对超薄聚烯烃涂膜工艺，通过采用一种“履带式托底”工艺，从水相涂覆段、油相涂覆段到烘箱段加装一定厚度、强度的履带，使聚烯烃隔膜附着在履带上进行涂覆及干燥，通过履带的加装可以使反应在保水的同时，有效地缓解了膜片的起褶变形问题。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本实施例提供的一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例
图1为本实施例提供的一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺流程示意图，参照图1，主要工艺包括如下步骤：
顺序设置的放卷、亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥、收卷工艺，亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥的工艺的导辊上加装一定厚度和拉伸强度的履带，用于使聚烯烃隔膜附着在履带上进行涂覆及干燥。
放卷、亲水化处理，可采用等离子体、电晕、高分子涂覆等方式对聚烯烃隔膜进行亲水化、水相涂覆，采用浸渍或喷淋的方式、水相去除，采用压辊或气刀、风刀、油相涂覆，采用slot die coating(狭缝式涂布工艺)工艺。
导辊为反渗透或纳滤膜生产过设备中的导辊或者烘箱托辊。
履带材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
履带厚度为20-100um。
拉伸强度为横向拉伸强度为MD60-120N/15mm，纵向拉伸强度为CD30-70N/15mm，平均孔径为6-7um，透气度为1-4cc/c㎡/sec。
下表1为采用本实施例的工艺与无履带工艺的实验结果，通过表1可以看出，加装履带后膜片的通量及脱盐率均提高。
表1
| 条件 | 氯化钠通量/LMH | 氯化钠脱盐率/％ |
| 无履带 | 19.36 | 96.78 |
| 有履带 | 23.96 | 98.25 |
本领域技术人员应能理解，图1仅为简明起见而示出的各元素的数量可能小于一个实际工艺中的数量，但这种省略无疑是以不会影响对发明实施例进行清楚、充分的公开为前提的。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的流程并不一定是实施本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种制备聚烯烃基反渗透膜的工艺，包括：顺序设置的放卷、亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥、收卷工艺，其特征在于，所述亲水化处理、水相涂覆、油相涂覆、烘箱干燥的工艺的导辊上加装一定厚度和拉伸强度的履带，用于使聚烯烃隔膜附着在履带上进行涂覆及干燥。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述导辊为反渗透或纳滤膜生产过设备中的导辊或者烘箱托辊。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述履带材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述一定厚度为20-100um。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述拉伸强度为横向拉伸强度为MD60-120N/15mm，纵向拉伸强度为CD30-70N/15mm，平均孔径为6-7um,透气度为1-4cc/c㎡/sec。
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