CN114247296A - 一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,属于复合膜技术领域,包括高固含量铸膜液的配置、铸膜液过滤和脱泡、压延、通孔及定型和后处理五个步骤;本发明通过选用相容性好的膜材料,并且采用非涂覆工艺,解决现有增强型中空纤维膜容易出现膜和增强管出现剥离、脱皮的问题,可以极大的延长膜使用寿命,间接的降低膜在水体净化领域的投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及复合膜技术领域,尤其涉及一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法。
背景技术
复合膜是指由各种塑料与纸、金属或其他材料通过层合挤出贴面、共挤塑等工艺技术将基材结合在一起而形成的多层结构的膜,复合膜一般由基材、层合胶剂、阻隔材料、热封材料、印刷与保护层涂料等组成。
现有的增强型中空纤维膜由于是将糊状成膜物涂覆在内撑增强管外表面上,一般成膜物为PVDF、PES、PAN,而增强管为PET材质,成膜物与增强管为两种不同的材料,而且现有的成膜工艺为了保证膜的强度,选用高粘度的成膜物物,使得成膜物无法渗透进增强编织管内,容易造成两种材料在应用中出现剥离的问题。在污水净化工程中,这极大的缩短了膜的使用寿命,变相增加了膜成本的投入。
发明内容
本发明实施例提供一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,以解决现有增强型中空纤维膜容易出现膜和增强管出现剥离、脱皮的问题。
本发明实施例采用下述技术方案:一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜,包括所述均质复合膜原料选用聚丙烯腈或者聚氯乙烯。
进一步,一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,包括如下步骤:
S1:高固含量铸膜液的配置:将成膜材料、溶剂、致孔剂和流平剂加入搅拌罐中进行分散溶解,得到糊状成膜物;
S2:铸膜液过滤和脱泡:将上述配置的铸膜液经过不锈钢滤网过滤后进入真空脱泡灌进行脱泡备用;
S3:压延:将备用铸膜液通过计量泵引流到压延机的压辊上,待压辊上充满均衡的铸膜液后,将内衬增强管导入两根压辊之间,完成连续的铸膜液和内衬增强管的高压均质复合,此时内衬增强管为扁体实心纤维;
S4:通孔及定型:将上述扁体实心纤维前端导入一个比内衬增强管略大的圆球,在圆球前端设置一个圆球限位环,将扁体实心纤维不断的往前牵引,该纤维通过圆球限位环后即又变回形成了中空纤维,然后进入凝固浴进行冷却定型;
S5:后处理:冷却定型后的中空纤维膜根据使用长度进行裁剪,然后用自来水或者纯水进行浸泡,带完全成型后取出即完成均质复合膜。
进一步,所述内衬增强管采用编织法或者钩针法制作。
进一步,在高固含量铸膜液的配置中,按重量份计,所述铸膜液包括成膜材料10%-28%、溶剂65%-75%、致孔剂8-15%和流平剂1-2%,所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮PVP K90、K30、PEG6000、氯化锂、吐温80的至少一种或者多种混合物,所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。
进一步,所述配置铸膜液的搅拌温度为60-90摄氏度,所述搅拌时间为5-20h。
进一步,在铸膜液过滤和脱泡过程中,所述不锈钢滤网精度为50目-200目,所述铸膜液真空脱泡时间为10-20小时。
进一步,所述中空纤维内衬增强管通过压延,使得铸膜液完全浸渍了内衬增强管。
本发明实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
本发明通过选用相容性好的膜材料,并且采用非涂覆工艺,解决现有增强型中空纤维膜容易出现膜和增强管出现剥离、脱皮的问题,可以极大的延长膜使用寿命,间接的降低膜在水体净化领域的投入成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为压延过程中工作状态图。
附图标记:
内衬增强管1,压辊2。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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。
以下结合附图,详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
参照图1所示,本发明实施例提供一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜,所述均质复合膜原料选用聚丙烯腈或者聚氯乙烯。
一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,包括如下步骤:
S1:高固含量铸膜液的配置:将成膜材料、溶剂、致孔剂和流平剂加入搅拌罐中进行分散溶解,得到糊状成膜物;
成膜材料:质量占比的10%-28%,
溶剂:为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜,优选为二甲基乙酰胺,质量占比为65%-75%,
致孔剂:为聚乙烯吡咯烷酮PVP K90、K30、PEG6000、氯化锂、吐温80的至少一种或者多种混合物,质量占比为8-15%,
流平剂:丙烯酸酯类流平剂,如氟改性丙烯酸流平剂和磷酸酯改性丙烯酸流平剂质量占比为1-2%,
搅拌温度:为60-90摄氏度,搅拌时间5-20h,优选为8-10h;
S2:铸膜液过滤和脱泡:将上述配置的铸膜液经过不锈钢滤网过滤后进入真空脱泡灌进行脱泡备用,滤网精度为50目-200目,优选为100目,真空脱泡时间为10-20小时;
S3:压延:将备用铸膜液通过计量泵引流到压延机的压辊2上,待压辊2上充满均衡的铸膜液后,将内衬增强管1导入两根压辊2之间,完成连续的铸膜液和内衬增强管1的高压均质复合,此时内衬增强管1为扁体实心纤维;中空纤维内衬增强管1通过压延,使得铸膜液完全浸渍了内衬增强管1,若一道压延满足不了完全浸渍要求,可再加一道或者数道该工艺;
S4:通孔及定型:将上述扁体实心纤维前端导入一个比内衬增强管1略大的圆球,在圆球前端设置一个圆球限位环,将扁体实心纤维不断的往前牵引,该纤维通过圆球限位环后即又变回形成了中空纤维,然后进入凝固浴进行冷却定型,通过圆球的直径,可以有效控制成膜厚度;本发明选用的中空纤维内衬增强管1采用编织法或者钩针法制作,具有孔隙率高,强度大的特点,为制成通体均质复合膜,其特征在于选用的纺纱原料与膜材料对应:当成膜物质为腈纶时,内衬增强管1选用腈纶;当成膜物质为氯纶时,内衬增强管1选用氯纶。
S5:后处理:冷却定型后的中空纤维膜根据使用长度进行裁剪,然后用自来水或者纯水进行浸泡,带完全成型后取出即完成均质复合膜。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜,其特征在于,所述均质复合膜原料选用聚丙烯腈或者聚氯乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:高固含量铸膜液的配置:将成膜材料、溶剂、致孔剂和流平剂加入搅拌罐中进行分散溶解,得到糊状成膜物;
S2:铸膜液过滤和脱泡:将上述配置的铸膜液经过不锈钢滤网过滤后进入真空脱泡灌进行脱泡备用;
S3:压延:将备用铸膜液通过计量泵引流到压延机的压辊上,待压辊上充满均衡的铸膜液后,将内衬增强管导入两根压辊之间,完成连续的铸膜液和内衬增强管的高压均质复合,此时内衬增强管为扁体实心纤维;
S4:通孔及定型:将上述扁体实心纤维前端导入一个比内衬增强管略大的圆球,在圆球前端设置一个圆球限位环,将扁体实心纤维不断的往前牵引,该纤维通过圆球限位环后即又变回形成了中空纤维,然后进入凝固浴进行冷却定型;
S5:后处理:冷却定型后的中空纤维膜根据使用长度进行裁剪,然后用自来水或者纯水进行浸泡,带完全成型后取出即完成均质复合膜。
3.根据权利要求2所述的一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,其特征在于,所述内衬增强管采用编织法或者钩针法制作,所述内衬增强管选用的纺纱原料与均质复合膜材料对应。
4.根据权利要求2所述的一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,其特征在于,在高固含量铸膜液的配置中,按重量份计,所述铸膜液包括成膜材料10%-28%、溶剂65%-75%、致孔剂8-15%和流平剂1-2%,所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮PVP K90、K30、PEG6000、氯化锂、吐温80的至少一种或者多种混合物,所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂。
5.根据权利要求2所述的一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,其特征在于,所述配置铸膜液的搅拌温度为60-90摄氏度,所述搅拌时间为5-20h。
6.根据权利要求2所述的一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,其特征在于,在铸膜液过滤和脱泡过程中,所述不锈钢滤网精度为50目-200目,所述铸膜液真空脱泡时间为10-20小时。
7.根据权利要求2所述的一种内衬增强非涂覆制作的均质复合膜及制备方法,其特征在于,所述中空纤维内衬增强管通过压延,使得铸膜液完全浸渍了内衬增强管。
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