CN206474023U

CN206474023U - 一种平板分离膜

Info

Publication number: CN206474023U
Application number: CN201620987449.6U
Authority: CN
Inventors: 李宁; 何福海; 杨楠; 魏齐; 程志军
Original assignee: Zhongke Yang Yang Membrane Technology (beijing) Co Ltd
Current assignee: Zhongke Yang Yang Membrane Technology (beijing) Co Ltd
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-09-08
Anticipated expiration: 2026-08-30

Abstract

本实用新型涉及一种平板分离膜。所述的平板分离膜包括高分子材料和无纺布，其特征在于，高分子材料在无纺布的一面形成高分子膜，所述高分子材料渗入无纺布，并且部分透过无纺布，在无纺布的另一面形成间隔分布的凸起，所述高分子膜、渗入无纺布的高分子材料与凸起为一整体。本实用新型提供的平板分离膜的过滤能力、反向耐压能力、污染后的通量恢复能力均得到提高，能够实现平板分离膜的反向清洗。

Description

一种平板分离膜

技术领域

本实用新型属于膜分离技术领域，涉及一种平板分离膜。

背景技术

膜分离技术是一种高效的固液分离技术，由于其设备简单、运行稳定、低能耗、分离效率高等优点广泛用于工业水处理领域。随着膜材料性能的不断改进、处理工艺的不断优化，膜分离技术在水处理方面将发挥出更有意义的作用。

分离膜是膜分离过程中的核心部件，主要包括平板分离膜、管状分离膜、空心纤维分离膜等几种类型。分离膜的性能是膜分离技术中的关键问题,是由膜材料和制模技术共同决定的。

平板分离膜在工业污水处理中起着重要的作用。制备平板分离膜一般采用相转化制膜工艺，将铸膜液刮涂在无纺布的一个表面，随后进入凝固浴中发生相转化反应，完成相转化后取出，分离膜制备完成。相比中空纤维膜，平板膜的反向耐压能力低，不能进行反向清洗，导致污染后的膜片通量恢复能力较差，这在一定程度上限制了平板分离膜的应用。

采用相转化制模工艺制备平板分离膜的过程中，将铸膜液刮涂在无纺布的一个表面后，需要控制涂膜后进入凝固浴前的时间。

时间过长，由于铸膜液会渗透过无纺布，在无纺布的另一个表面，即背面，也会形成一层铸膜液涂层，这样涂有铸膜液的无纺布进入凝固浴后，无纺布的表面和背面同时与凝固浴接触，就形成了双皮层膜片。无纺布背面形成的皮层对分离过程产生过滤阻力，不利于分离过程。因此，这种双皮层过滤膜的过滤能力较差。

时间过短，铸膜液渗入无纺布的厚度较小，这样形成的过滤膜的反向耐压能力较差，反向清洗时，高分子层容易脱落，因而不能进行反向清洗，通量恢复能力较差。

如何进一步改善平板分离膜的性能，例如提升平板分离膜的过滤能力，改善平板分离膜的反向耐压能力，实现平板分离膜的反向清洗，提高平板分离膜的通量恢复能力，这一直是本领域技术人员努力解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提升平板分离膜的过滤能力，改善平板分离膜的反向耐压能力，实现平板分离膜的反向清洗，提高平板分离膜的通量恢复能力。

发明人通过调整刮涂工艺，使得铸膜液部分渗透过无纺布，解决了上述过滤阻力的问题。这样得到的平板分离膜的过滤阻力较低，过滤能力得到提高，同时，反向耐压能力也得到改善，使得平板分离膜能够进行反向清洗，通量恢复的能力得到提高。

本实用新型提供一种平板分离膜，包括高分子材料和无纺布，其特征在于，高分子材料在无纺布的一面形成高分子膜，所述高分子材料渗入无纺布，并且部分透过无纺布，在无纺布的另一面形成间隔分布的凸起，所述高分子膜、渗入无纺布的高分子材料与凸起为一整体。

在一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：

高分子物质5-30wt％，例如9wt％、10wt％、13wt％、18wt％、21wt％、 25wy％、28wt％，

溶剂45-95wt％，例如50wy％、60wt％、65wt％、69wt％、73wt％、 76wt％、85wt％，

添加剂0-25wt％，例如6wt％、7wt％、14wt％、10wy％、20wt％、 22wt％。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：

高分子物质10-25wt％，

溶剂65-90wt％，

添加剂0-15wt％。

在一个优选的实施方案中，本文所述的无纺布的厚度为 0.05～0.15mm。

在一个优选的实施方案中，本文所述的无纺布为聚丙烯与聚乙烯聚合物无纺布或聚酯无纺布。

在一个优选的实施方案中，本文所述高分子物质选自聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、纤维素酯、醋酸纤维素等。

在一个优选的实施方案中，本文所述溶剂选自丙酮、甲酰胺、二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺等。

在一个优选的实施方案中，本文所述添加剂选自氯化锂、高氯酸镁、氯化钙、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等。

在一个优选的实施方案中，本文所述的高分子膜的厚度(即高分子材料未渗入无纺布的厚度)为0.03～0.1mm，例如0.04mm、0.05mm、 0.08mm。

在一个优选的实施方案中，本文所述的凸起的高度为 0.01～0.03mm，例如0.015mm、0.02mm。

本实用新型的有益效果

本实用新型提供的平板分离膜，其背面间隔分布着高分子材料形成的凸起，该凸起通过渗入无纺布的高分子材料与分离膜表面的高分子膜为一整体。这种结构增强了高分子膜层与无纺布之间的结合力，使得本实用新型的平板分离膜能够在背面承受较大压力，压力最高可达3公斤。这使得本实用新型的平板分离膜在应用过程中，能够实现分离膜的反向清洗，污染后的通量能力得到改善，大大增强了分离膜的抗污染能力和使用寿命。

本实用新型通过在无纺布的一面复合薄膜的方式，控制铸膜液渗入无纺布的深度，并控制部分铸膜液透过无纺布，使得铸膜液在相转化过程中，膜表面及膜背面在进入凝固浴后，由于无纺布底部贴合有薄膜，只有铸膜液一侧与凝固浴接触，凝固浴中的液体逐渐向铸膜液内部扩散，在分离膜的表面形成单一皮层(即高分子膜)。单一皮层的分离膜的过滤阻力低于双皮层分离膜，较大提升了过滤能力，过滤效率得到显著提高。

附图说明

图1本实用新型的平板分离膜的断面结构示意图；

图2本实用新型的平板分离膜的背面示意图，即图1的仰视图；

图3涂膜工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

如图1和图2所示，本实用新型所述的平板分离膜1，包括高分子材料和无纺布3，其特征在于，高分子材料在无纺布的一面a形成高分子膜2，所述高分子材料渗入无纺布3，并且部分透过无纺布，在无纺布的另一面b形成间隔分布的凸起4，所述高分子膜2、渗入无纺布的高分子材料与凸起4为一整体。

在一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：25-30wt％(优选28wt％)聚醚砜、60-70wt％(优选 65wt％)甲酰胺和5-10wt％(优选7wt％)聚乙二醇600。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：15-25wt％(优选21wt％)聚丙烯腈、55-65wt％(优选59wt％)甲酰胺和15-25wt％(优选20wt％)聚乙烯吡咯烷酮。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：15-25wt％(优选18wt％)醋酸纤维素、30-40wt％(优选36wt％)二氧六环、35-45wt％(优选40wt％)甲酰胺和5-10wt％ (优选6wt％)氯化锂。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：10-15wt％(优选13wt％)聚偏氟乙烯、70-75wt％ (优选73wt％)甲酰胺和10-20wt％(优选14wt％)聚乙二醇20000。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：5-15wt％(优选9wt％)聚氯乙烯、65-75wt％(优选69wt％)甲酰胺和20-25wt％(优选22wt％)聚乙二醇10000。

在一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：28wt％聚醚砜、65wt％甲酰胺和7wt％聚乙二醇600。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：21wt％聚丙烯腈、59wt％甲酰胺和20wt％聚乙烯吡咯烷酮。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：18wt％醋酸纤维素、36wt％二氧六环和40wt％甲酰胺和6wt％氯化锂。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：13wt％聚偏氟乙烯、73wt％甲酰胺和14wt％聚乙二醇20000。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的高分子材料包含下列组分的反应产物：9wt％聚氯乙烯、69wt％甲酰胺和22wt％聚乙二醇 10000。

在一个实施方案中，所述的高分子膜2的厚度d₁(即高分子材料未渗入无纺布3的厚度)为0.03～0.1mm，例如0.04mm、0.05mm、 0.08mm。

在一个实施方案中，所述的无纺布2的厚度d₂为0.05～0.15mm，例如0.054mm、0.07mm、0.08mm、0.12mm、0.15mm。

在一个实施方案中，所述的凸起4的高度为0.01-0.03mm，例如 0.015mm、0.02mm。

本实用新型所述的平板分离膜1的制备方法，包括以下操作：

将铸膜液涂在无纺布的一个表面，所述无纺布的另一面贴有可剥离的薄膜，所述薄膜上间隔地分布着镂空区域，或者所述薄膜与无纺布接触的一面刻间隔地分布着凹陷区域；

控制涂膜后无纺布进入凝固浴前的时间，使铸膜液透过无纺布渗透到薄膜，并进入薄膜的镂空或凹陷的区域；

将涂有铸膜液的无纺布放入凝固浴中，发生相转化反应，完成相转化后，干燥，

任选地，完成相转化后，干燥前对膜进行清洗；

任选地，在干燥前将薄膜与无纺布剥离。

所述的制备方法中，薄膜的镂空或凹陷的区域与平板分离膜背面形成的凸起相对应。

在一个优选的实施方案中，本文所述铸膜液为高分子溶液，其中包括高分子物质、溶剂、添加剂。

所述铸膜液中，各组分的优选的含量为：

所述铸膜液中，各组分的更优选的含量为：

高分子物质10-25wt％，

溶剂65-90wt％，

添加剂0-15wt％。

在一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 25-30wt％(优选28wt％)聚醚砜、60-70wt％(优选65wt％)甲酰胺和5-10wt％(优选7wt％)聚乙二醇600。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 15-25wt％(优选21wt％)聚丙烯腈、55-65wt％(优选59wt％)甲酰胺和15-25wt％(优选20wt％)聚乙烯吡咯烷酮。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 15-25wt％(优选18wt％)醋酸纤维素、30-40wt％(优选36wt％) 二氧六环、35-45wt％(优选40wt％)甲酰胺和5-10wt％(优选6wt％) 氯化锂。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 10-15wt％(优选13wt％)聚偏氟乙烯、70-75wt％(优选73wt％) 甲酰胺和10-20wt％(优选14wt％)聚乙二醇20000。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 5-15wt％(优选9wt％)聚氯乙烯、65-75wt％(优选69wt％)甲酰胺和20-25wt％(优选22wt％)聚乙二醇10000。

在一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分：28wt％聚醚砜、65wt％甲酰胺和7wt％聚乙二醇600。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 21wt％聚丙烯腈、59wt％甲酰胺和20wt％聚乙烯吡咯烷酮。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 18wt％醋酸纤维素、36wt％二氧六环和40wt％甲酰胺和6wt％氯化锂。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 13wt％聚偏氟乙烯、73wt％甲酰胺和14wt％聚乙二醇20000。

在另一个优选的实施方案中，本文所述的铸膜液包含下列组分： 9wt％聚氯乙烯、69wt％甲酰胺和22wt％聚乙二醇10000。

在另一个优选的实施方案中，所述的铸膜液的制备方法包括：在恒温50～100℃下(例如70℃)，将各组分混合，搅拌2～8小时(例如5小时)，常温静置(例如在常温25℃下放置72小时)脱除其中的气泡。

本文所述的凝固浴是使铸膜液固化成膜的浴液。优选地，本文所述的凝固浴为水浴，温度可根据制膜的需要而调整，一般在1～70℃之间，优选为10～35℃(例如10℃、20℃、25℃、30℃、35℃)。

在一个优选的实施方案中，所述平板分离膜的制备方法，其中铸膜液在无纺布上的涂覆厚度为0.05～0.3mm，例如0.1～0.2mm，再例如 0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.16mm、0.18mm、0.26mm。

在一个优选的实施方案中，所述平板分离膜的制备方法，其中涂膜后无纺布进入凝固浴前的时间为3～15秒，例如3秒、5秒、8秒、9 秒、15秒。

在一个优选的实施方案中，本文所述的薄膜是具有防水作用的薄膜。优选地，所述的薄膜选自聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和聚酯薄膜。优选地，所述薄膜的厚度为0.1～0.3mm，例如0.15mm、 0.2mm。

本文所述的无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成。制膜过程中，铸膜液涂覆在无纺布上，随后涂有铸膜液的无纺布浸入凝固浴中。无纺布主要的作用是制膜时支撑铸膜液。所述的无纺布优选为聚丙烯与聚乙烯聚合物无纺布或聚酯无纺布。所述的无纺布的厚度为0.05～0.15mm，例如0.054mm、0.07mm、0.08mm、0.12mm、0.15mm。

在一个优选的实施方案中，本文所述的平板分离膜为平板微滤膜或平板超滤膜。微滤膜一般指过滤孔径在0.1～1微米之间的过滤膜，具有选择筛分的功能。超滤膜一般指孔径范围为0.001～0.02微米的过滤膜，具有选择筛分功能。

本文中，“表面”是指平板分离膜的高分子膜所在的表面，与之对应的，平板分离膜的另一面称为“背面”，背面间隔分布着高分子材料形成的凸起。

在一个优选的实施方案中，本实用新型所述的平板分离膜可以采用如图3所示工艺流程制备。具体地，先将间隔分布着镂空区域或凹陷区域的薄膜5复合在无纺布3的b面上，得到无纺布-薄膜的复合膜。薄膜5上间隔分布的镂空区域或凹陷区域与平板分离膜上形成的凸起4 相对应。采用涂膜机6将铸膜液涂覆在无纺布的a面，涂膜速度为5-20 m/min可调。进入凝固浴前停留3～15秒，使铸膜液透过无纺布3渗透到薄膜5，并进入薄膜5的镂空或凹陷的区域；将涂有铸膜液的无纺布- 薄膜的复合膜放入凝固浴7中，发生相转化反应，完成相转化后，剥离薄膜5，然后送入烘干箱8进行干燥，得到成品平板分离膜1。任选地，完成相转化后对膜进行清洗，然后再剥离薄膜5。也可以先将薄膜5剥离，再对膜进行清洗。

下面通过具体的实施例详细说明本实用新型的平板过滤膜的制备方法。

实施例1

本实施例制备一种截留分子量为5KD的超滤膜。

采用涂膜机，将含有28wt％聚醚砜、65wt％甲酰胺和7wt％聚乙二醇600的铸膜液，在60℃下，搅拌5小时，随后置于常温环境下放置72小时，脱除其中气泡。

在涂膜机的作用下，将铸膜液涂敷在厚度为约0.12mm的聚丙烯与聚乙烯聚合物无纺布(购自科德宝·宝翎无纺布(苏州)有限公司，型号： 2470)的一面a上，无纺布的另一面b贴有可剥离的薄膜，薄膜的厚度为0.15mm，所述薄膜上间隔分布着镂空区域(或者所述薄膜与无纺布接触的一面间隔分布着凹陷区域)。涂膜速度为每分钟5米，铸膜液在无纺布上的涂覆厚度约为0.18mm。

入水前停留时间为15s，使铸膜液透过无纺布渗透到薄膜，并进入薄膜的镂空或凹陷的区域。随后，涂覆好的膜片在驱动锟的带动下，浸入凝固浴中，凝固浴为纯净水，温度为10℃。

待铸膜液完全凝固，完成相转化后，剥离薄膜，将得到的平板分离膜置于清洗槽(清洗溶液为水)，温度45℃，清洗30分钟。

清洗后的膜放入烘干箱，烘干温度为120℃，烘干时间45分钟，风速控制在5m/s。

干燥后，得到本实用新型的聚醚砜超滤膜，超滤膜整体厚度为 0.18mm，其中高分子膜的厚度d₁约为0.05mm(不包括渗透入无纺布的部分)，渗透到无纺布的深度约为0.12mm(即无纺布的厚度d₂)，凸起4的高度约为0.01mm，所述凸起4在平板分离膜的背面上间隔分布，与薄膜上间隔分布的镂空区域或凹陷区域与相对应。

经测试，实施例1制备的超滤膜在0.3MPa的压力下，纯水通量为150LMH。葡聚糖T10的截留率为92％。

实施例2

本实施例一种截留分子量为50KD的超滤膜。

采用涂膜机，将含有21wt％聚丙烯腈、59wt％甲酰胺和20wt％聚乙烯吡咯烷酮的铸膜液，在50℃下，搅拌5小时，随后置于常温环境下放置72小时，脱除其中气泡。

在涂膜机的作用下，将铸膜液涂敷在厚度约为0.08mm的聚酯(购自帝人株式会社，型号：E55080-60)无纺布的一面a上，无纺布的另一面b贴有可剥离的薄膜，薄膜的厚度为0.2mm，所述薄膜上间隔分布着镂空区域(或者所述薄膜与无纺布接触的一面间隔分布着凹陷区域)。涂膜速度为每分钟12米，控制涂膜厚度约为0.15mm。

入水前停留时间为9s，使铸膜液透过无纺布渗透到薄膜，并进入薄膜的镂空或凹陷的区域。随后，涂覆好的膜片在驱动锟的带动下，浸入凝固浴，凝固浴为纯净水，温度为25℃。待铸膜液完全凝固，完成相转化后，剥离薄膜，再将得到的平板分离膜置于清洗槽(清洗溶液为水)，温度45℃，清洗15分钟。

清洗后的膜放入烘干箱，烘干温度为95℃，烘干时间35分钟，风速控制在25m/s。

干燥后，得到超滤膜，超滤膜整体厚度为0.15mm，其中高分子膜的厚度d₁约为0.05mm(不包括渗透入无纺布的部分)，渗透到无纺布的深度约为0.08mm(即无纺布的厚度d₂)，凸起4的高度约为 0.02mm，所述凸起4在平板分离膜的背面上间隔分布，与薄膜上间隔分布的镂空区域或凹陷区域与相对应。

经测试，实施例2制备的超滤膜在在0.3MPa的压力下，纯水通量为340LMH。葡聚糖T40的截留率为85％。

实施例3

本实施例制备一种截留分子量为100KD的超滤膜。

采用涂膜机，将含有18wt％醋酸纤维素、36wt％二氧六环和40wt％甲酰胺和6wt％氯化锂的铸膜液，在50℃下，搅拌5小时，随后置于常温环境下放置72小时，脱除其中气泡。

在涂膜机的作用下，将铸膜液涂敷在厚度为0.15mm的聚酯无纺布(购自阿波制纸株式会社，型号：150)的一面a上，无纺布的另一面b贴有可剥离的薄膜，薄膜的厚度为0.3mm，所述薄膜上间隔分布着镂空区域(或者所述薄膜与无纺布接触的一面间隔分布着凹陷区域)。涂膜速度为每分钟5米，控制涂膜厚度约为0.26mm。

入水前停留时间为8s,使铸膜液透过无纺布渗透到薄膜，并进入薄膜的镂空或凹陷的区域。随后，涂覆好的膜片在驱动锟的带动下，浸入凝固浴，凝固浴中为纯净水，温度为35℃。待铸膜液完全凝固，完成相转化后，剥离薄膜，再将得到的平板分离置于清洗槽(清洗溶液为水)，温度45℃，清洗20分钟。

清洗后的膜放入烘干箱，烘干温度为35℃，烘干时间15分钟，风速控制在40m/s。

干燥后，得到超滤膜，超滤膜整体厚度为0.26mm，其中高分子膜的厚度d₁约为0.08mm(不包括渗透入无纺布的部分)，渗透到无纺布的深度约为0.15mm(即无纺布的厚度d₂)，凸起4的高度约为 0.03mm，所述凸起4在平板分离膜的背面上间隔分布，与薄膜上间隔分布的镂空区域或凹陷区域与相对应。

经测试，实施例3制备的超滤膜在0.3MPa的压力下，纯水通量为570LMH。葡聚糖T110的截留率为94％。

实施例4

本实施例制备一种孔径为0.1微米的微滤膜。

采用涂膜机，将含有13wt％聚偏氟乙烯、73wt％甲酰胺和14wt％聚乙二醇20000的铸膜液，在50℃下，搅拌5小时，随后置于常温环境下放置72小时，脱除其中气泡。

在涂膜机的作用下，将铸膜液涂敷在厚度为0.054mm的聚酯无纺布(购自广濑制纸株式会社，型号：05TH-24)的一面a上，无纺布的另一面b贴有可剥离的薄膜，薄膜的厚度为0.3mm，所述薄膜上间隔分布着镂空区域(或者所述薄膜与无纺布接触的一面间隔分布着凹陷区域)。涂膜速度为每分钟14米，控制涂膜厚度约为0.114mm。

入水前停留时间为3s,使铸膜液透过无纺布渗透到薄膜，并进入薄膜的镂空或凹陷的区域。随后，涂覆好的膜片在驱动锟的带动下，浸入凝固浴，凝固浴中为水，温度为30℃。待铸膜液完全凝固，完成相转化后，剥离薄膜，再将得到的平板分离膜置于清洗槽，温度35℃，清洗10 分钟。

清洗后的膜放入烘干箱，烘干温度为58℃，烘干时间15分钟，风速控制在48m/s。

干燥后，得到超滤膜，超滤膜整体厚度为0.114mm，其中高分子膜的厚度d₁约为0.04mm(不包括渗透入无纺布的部分)，渗透到无纺布的深度约为0.072mm(即无纺布的厚度d₂)，凸起4的高度约为 0.02mm，所述凸起4在平板分离膜的背面上间隔分布，与薄膜上间隔分布的镂空区域或凹陷区域与相对应。

经测试，实施例4制备的微滤膜在0.1MPa的压力下，纯水通量为2850LMH。酵母浸粉的截留率为99％。

实施例5

本实施例制备一种孔径为0.4微米的微滤膜。

采用涂膜机，将含有9wt％聚氯乙烯、69wt％甲酰胺和22wt％聚乙二醇10000的铸膜液，在50℃下，搅拌5小时，随后置于常温环境下放置72小时，脱除其中气泡。

在涂膜机的作用下，将铸膜液涂敷在厚度为0.07mm的聚酯无纺布(购自广濑制纸株式会社，型号：15TH-24)的一面a上，无纺布的另一面b贴有可剥离的薄膜，薄膜的厚度为0.2mm，所述薄膜上间隔分布着镂空区域(或者所述薄膜与无纺布接触的一面间隔分布着凹陷区域)。涂膜速度为每分钟11米，控制涂膜厚度约为0.16mm。

入水前停留时间为5s,使铸膜液透过无纺布渗透到薄膜，并进入薄膜的镂空或凹陷的区域。随后，涂覆好的膜片在驱动锟的带动下，浸入凝固浴，凝固浴中为水，温度为30℃。待铸膜液完全凝固，完成相转化后，剥离薄膜，再将得到的平板分离膜置于清洗槽，温度35℃,清洗10 分钟。

清洗后的膜放入烘干箱，烘干温度为48℃，烘干时间19分钟，风速控制在42m/s。

干燥后，得到微滤膜，微滤膜整体厚度为0.16mm，其中高分子膜的厚度d₁约为0.08mm(不包括渗透入无纺布的部分)，渗透到无纺布的深度约为0.08mm(即无纺布的厚度d₂)，凸起4的高度约为 0.01mm，所述凸起4在平板分离膜的背面上间隔分布，与薄膜上间隔分布的镂空区域或凹陷区域与相对应。

经测试，实施例5制备的微滤膜在0.1MPa的压力下，纯水通量为5830LMH。酵母浸粉的截留率为99％。

实验例1分离膜性能评价

本实验例中所用纯净水由反渗透膜系统制备，氯化钠的截留率为 99.6％，使用水质分析仪(MYRON L COMPANY型号:4P)对纯净水进行测试，TDS(溶解于水中的总固体含量)值约为16ppm。

实施例1-3制备的超滤膜的测试过程如下：

首先，将超滤膜装入水槽，水槽的一侧装入纯净水作为进料溶液，调节纯净水管路阀门，控制超滤膜进液端压力为0.3MPa，稳定运行1 小时后，测定时间t内透过面积为s的超滤膜的纯净水体积v，得到纯水通量值F，计算公式如下：

F＝v/(t*s)

其次，纯净水通量测试结束后，向水槽中加入葡聚糖，运行30 分钟后，取得水槽和超滤膜透过液的水样，使用总有机碳测试仪(岛津公司，型号:TOC-L CPH)测定水槽的总有机碳含量c1和超滤膜透过液的总有机碳含量c2，得到截留率数值R，计算公式如下：

R＝(c1-c2)*100/c1

实施例1-3制备的超滤膜的纯水通量及截留率测试结果见表1。从表1的数据可以看出：本实用新型制备的超滤膜，通过调整铸膜液配方，截留分子量可以从0.5万至10万，纯水通量随着截留分子量的增加而增加，表明本实用新型制备的超滤膜产品具有拓展性，能够满足不同的分离需求。

表1实例测试结果表

编号	测试压力	纯水通量	截留率
				实施例1	0.3MPa	150LMH¹	T10 92％
实施例2	0.3MPa	340LMH	T40 85％
				实施例3	0.3MPa	570LMH	T110 94％

注：单位LMH表示L/(m²·h)

实施例4-5制备的微滤膜的测试过程如下：

首先，将微滤膜装入水槽，水槽的一侧装入纯净水作为进料溶液，调节纯净水管路阀门，控制超滤膜进液端压力为0.1MPa，稳定运行1 小时后，测定时间t内透过面积为s的超滤膜的纯净水体积v，得到纯水通量值F，计算公式如下：

F＝v/(t*s)

其次，纯净水通量测试结束后，向水槽中加入酵母浸粉(CAS: 8013-01-2)，运行30分钟后，取得水槽和微滤膜透过液的水样，使用浊度仪(WGZ-20，上海昕瑞仪器仪表厂)测定水槽的浊度z1和微滤膜透过液的浊度z2，得到截留率数值R，计算公式如下：

R＝(z1-z2)*100/z1

实施例4-5制备的微滤膜的纯水通量及截留率测试结果见表2。从表2的数据可以看出：本实用新型制备的微滤膜，通过调整铸膜液配方，孔径可以从0.1微米至0.4微米，纯水通量随着孔径的增加而增加，表明本实用新型制备的微滤膜产品具有拓展性，能够满足不同的分离需求。

表2实例测试结果表

编号	测试压力	纯水通量	截留率
				实施例4	0.1MPa	2850LMH¹	酵母99％
实施例5	0.1MPa	5830LMH	酵母99％

注：单位LMH表示L/(m²·h)

实验例2污染后的通量恢复能力评价

采用酵母浸粉(CAS:8013-01-2)作为污染源，配置0.5wt％浓度酵母浸粉水溶液作为进料溶液，评价分离膜污染后的通量恢复能力。分离膜通量在清洗后恢复为初始值的百分比，比例越高，说明污染后的通量恢复能力越强。

实施例1和2采用反向清洗，水流由无纺布一侧(平板分离膜的背面)流向分离膜的表面一侧(即高分子膜一侧)，反洗压力为0.3MPa，清洗时间为1分钟。对照膜1和2由于无纺布与膜层附着力较低，不能采用反向清洗，故采用常规清洗方式清洗(增加膜表面流速)，清洗时间为1分钟。清洗间隔时间为2小时。

对比试验结果见表3。对照膜1与实施例1在相同测试条件下运行后，对照膜1的通量恢复系数明显低于实施例1。对照膜2与实施例2相比，在相同的测试条件下，对照膜2的通量恢复系数明显低于实施例2。结果表明，本实用新型制备的超滤膜污染后的通量恢复能力较强。

表3抗污染测试结果对比表

注：对照膜1和2采用实施例1和2相同的铸膜液配方，调整入水前停留时间，使得铸膜液仅渗入无纺布厚度的1/3～1/2，未透过无纺布，制备过程中，无纺布未复合薄膜，其他工艺条件与实施例相同。

实验例3膜通量对比

采用实验例1中通量测试方法，对实施例1和2进行测试，在相同条件下与对照膜1’和2’进行对比。

对比结果见表4，实施例1制备的超滤膜的通量明显高于对照膜1’，实施例2制备的超滤膜的通量明显高于对照膜2’。结果表明，采用本实用新型制备方法，在无纺布底端引入防水薄膜，可以避免平板膜凝固过程中底部皮层的出现，降低底部皮层对分离过程造成的阻力。

表4通量测试结果对比表

编号	通量
		对照膜1	124LMH
实施例1’	150LMH
		实施例2	340LMH
对照膜2’	302LMH

注：对照膜1’和2’采用实施例1和2相同的铸膜液配方及相转化条件，制备过程中，无纺布未复合薄膜，其他工艺条件与实施例1和2相同。

尽管本实用新型的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解，根据已经公开的所有教导，可以对本实用新型的细节进行各种修改和替换，这些改变均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

Claims

1.一种平板分离膜，包括高分子材料和无纺布，其特征在于，高分子材料在无纺布的一面形成高分子膜，所述高分子材料渗入无纺布，并且部分透过无纺布，在无纺布的另一面形成间隔分布的凸起，所述高分子膜、渗入无纺布的高分子材料与凸起为一整体。

2.如权利要求1所述的平板分离膜，其特征在于，所述的高分子膜的厚度为0.03～0.1mm。

3.如权利要求1所述的平板分离膜，其特征在于，所述的无纺布的厚度为0.05～0.15mm。

4.如权利要求1所述的平板分离膜，其特征在于，所述的凸起的高度为0.01～0.03mm。

5.如权利要求1所述的平板分离膜，其特征在于，所述的无纺布为聚丙烯与聚乙烯聚合物无纺布或聚酯无纺布。