專利名稱：聚丙烯多孔膜的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及高分子領(lǐng)域，具體而言，本申請涉及聚丙烯多孔膜的用途。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今世界資源短缺的情況下，水資源的循環(huán)利用已經(jīng)成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)。因此，膜分離科學(xué)與技術(shù)的研究得到各國的高度重視，并逐漸在石油化工、能源、環(huán)境、海水淡化、食品、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)分離膜孔徑不同可以分為反滲透膜、納濾膜、超濾膜和微濾膜。其中，超濾膜和微濾膜孔徑相對較大，具有通量高、操作壓力小、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于反滲透的前處理、無菌過濾、蛋白質(zhì)的濃縮和分離等領(lǐng)域。聚丙烯多孔膜是最早應(yīng)用的微孔膜之一。早在20世紀(jì)70年代，就有人用拉伸方法來制備聚丙烯多孔膜，即通過在聚丙烯膜片中生成β晶，并拉伸制得多孔膜；或者通過在聚丙烯膜片中混入其它高分子或無機(jī)物，并拉伸也可得到多孔膜。但是這些微孔膜孔隙率低、透過性能差，只能作為電容器隔膜等介質(zhì)材料。另一種方法是通過熔體高速拉伸淬冷，獲得低結(jié)晶度的取向膜，然后拉伸和熱定型獲得孔隙率較高的微孔膜，可以作為分離膜使用。其缺點(diǎn)是力學(xué)性能差，橫向強(qiáng)度低，孔型結(jié)構(gòu)不好，通常獲得的是狹縫型微孔，且加工工藝比較復(fù)雜，從而阻礙了聚丙烯微孔膜的廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本申請涉及聚丙烯多孔膜在超濾或微濾分離膜中的用途，其中β晶含量K值為 0. 8以上。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的微孔。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜的微孔孔徑小于5 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜的孔隙率為20-90%。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜是經(jīng)雙向拉伸工藝制備的。在某些實(shí)施方案中，所述用途為分離水、溶液、血漿和有機(jī)溶劑混合物。在某些實(shí)施方案中，所述水選自自來水、地下水、地表水、生活污水和工業(yè)廢水。


圖1為本申請一實(shí)施方案中的聚丙烯雙軸拉伸獲得微孔膜結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微鏡照片。圖2為超濾、微濾膜分離模式示意圖。
具體實(shí)施例方式除非本申請中另外要求，在整個說明書及其所附的權(quán)利要求書中，詞語“包括”以及“包含”應(yīng)解釋為開放式的、含括式的意義，即“包括但不限于”。
在整個說明書中提到的“一實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”或“在另一實(shí)施方案中”或 “在某些實(shí)施方案中”意指在至少一實(shí)施方案中包括與該實(shí)施方案所述的相關(guān)的具體要素、 結(jié)構(gòu)或特征。因此，在整個說明書中不同位置出現(xiàn)的短語“在一實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”或“在另一實(shí)施方案中”或“在某些實(shí)施方案中”不必全部指同一實(shí)施方案。此外，除非相互抵觸，所提及的構(gòu)成某一實(shí)施方案的具體要素、結(jié)構(gòu)或特征可以任何適當(dāng)?shù)姆绞皆谝粋€或多個實(shí)施方案中結(jié)合。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“或”通常以其包括“和/或”的含義而使用，除非本申請中另外明確地規(guī)定。本申請涉及聚丙烯多孔膜在超濾或微濾分離膜中的用途，其中β晶含量K值為 0. 8以上。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的微孔。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔徑小于5μπι的微孔。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔隙率為20-90% 的微孔。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔徑小于5μπι并且孔隙率為20-90%的微孔。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的微孔，并且所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔徑小于5μπι的微孔，并且所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔隙率為20-90% 的微孔，并且所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100 μ m。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔徑小于5μπι并且孔隙率為20-90%的微孔，并且所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100μπι。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜是經(jīng)雙向拉伸工藝制備的。能夠用于本申請的雙向拉伸工藝可以是在兩個相互垂直的方向上拉伸的方法。用雙軸同時拉伸或雙軸依次拉伸等不同的雙軸拉伸方式均可得到本申請的多孔膜。在某些實(shí)施方案中，為了增加縱向強(qiáng)度和模量等力學(xué)性能的需要，也可采用雙軸多次拉伸的工藝。拉伸時，兩個軸向上一般設(shè)定相同的拉伸倍數(shù)，這樣有利于孔形勻稱。雙軸同時拉伸時，兩軸向上的應(yīng)變速率也取相近值。雙軸依次拉伸時，兩次拉伸時的溫度和應(yīng)變速率可以相等，也可以稍有不同。在某些實(shí)施方案中，雙軸拉伸溫度為80_140°C。在某些實(shí)施方案中，雙軸拉伸溫度為90_130°C。在某些實(shí)施方案中，雙軸拉伸面積比為1.5-20。在某些實(shí)施方案中，雙軸拉伸面積比為2-10。在某些實(shí)施方案中，單向應(yīng)變速率值小于IOmin-I。
在某些實(shí)施方案中，對雙軸拉伸后的微孔膜進(jìn)行緊張熱定型可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和膜面的平整性。熱定型溫度可選在110°C -140°c之間，時間為0. 5-5分鐘。在某些實(shí)施方案中，所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的孔徑小于5μπι并且孔隙率為20-90%的微孔，并且所述聚丙烯多孔膜的厚度為5-100 μ m，以及所述聚丙烯多孔膜是經(jīng)雙向拉伸工藝制備的。在某些實(shí)施方案中，所述用途為分離水、溶液、血漿和有機(jī)溶劑混合物。在某些實(shí)施方案中，所述水選自自來水、地下水、地表水、生活污水和工業(yè)廢水。本發(fā)明的聚丙烯多孔膜作為分離膜材料具有孔型結(jié)構(gòu)合理、分離效率高、操作壓力小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，利于大規(guī)模應(yīng)用。下文中，本申請將通過如下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋以便更好地理解本發(fā)明的各個方面及優(yōu)點(diǎn)。但是，應(yīng)當(dāng)理解，以下的實(shí)施例是非限制性的而且僅用于說明本發(fā)明的某些實(shí)施方案。實(shí)施例實(shí)施例1取一張直徑為7cm的圓形膜片，厚度為60μπι，孔隙率為48. 50%，置于超濾杯中， 加入200mL純水(電導(dǎo)< 20 μ S/cm)，以0. 2MPa的壓力預(yù)壓30min，并測試純水通量(操作壓力為0. IMPa，攪拌速度400rpm，溫度25°C )。然后，將純水更換為150mL牛血清白蛋白水溶液(分子量為67KDa，濃度為500ppm)，在相同條件下進(jìn)行通量和截留率測試。平行測試6個樣品，結(jié)果表明純水通量為33. 20GFD，牛血清白蛋白測試通量為25. 06GFD，截留率 94. 65%。實(shí)施例2將膜片卷制成組件(長度12”，直徑1. 8”，膜片厚度為60 μ m,孔隙率為48. 50%), 組件檢測臺測試，測試條件為操作壓力0. IMPa，回收率15%，溫度25°C，0. 2MPa預(yù)壓 30min，進(jìn)水分別為純水(電導(dǎo)< 20μ S/cm)和牛血清白蛋白水溶液(分子量為67KDa，濃度為500ppm)。同時測試6支，結(jié)果表明純水通量164.44GPD，牛血清白蛋白測試通量為 144. 92GPD，截留率 94. 83%。實(shí)施例3將膜片卷制成組件(長度12”，直徑1. 8”，膜片厚度為60 μ m,孔隙率為48. 50%), 組件檢測臺測試，測試條件為操作壓力0. IMPa，回收率15%，溫度25°C，0. 2MPa預(yù)壓 30min，進(jìn)水為地表水(全固形物 260. 5mg/L，懸浮物 18. 3mg/L, CODcr 20. Omg/L, pH 7. 6)。 同時測試6支，結(jié)果表明產(chǎn)水通量160. 37GPD，產(chǎn)水水質(zhì)淤泥密度指數(shù)(SDI) <2，符合反滲透裝置進(jìn)水條件。上述對本發(fā)明的一般性描述和對具體實(shí)施方式
的描述不應(yīng)理解為是對本發(fā)明技術(shù)特征構(gòu)成的限制。本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員根據(jù)本申請的公開，可以在不違背本發(fā)明構(gòu)成要素的前提下，對上述一般性描述或/和具體實(shí)施方式
(包括實(shí)施例)中的技術(shù)特征進(jìn)行增加、減少或組合，形成屬于本發(fā)明的其它的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.聚丙烯多孔膜在超濾或微濾分離膜中的用途，其中β晶含量K值為0.8以上。
2.如權(quán)利要求1所述的用途，其中所述聚丙烯多孔膜具有從表面貫穿本體的微孔。
3.如權(quán)利要求2所述的用途，其中所述聚丙烯多孔膜的微孔孔徑小于5μ m。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用途，其中所述聚丙烯多孔膜的孔隙率為20-90%。
5.如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的用途，其中所述聚丙烯多孔膜的厚度為 5-100 μ m0
6.如權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的用途，其中所述聚丙烯多孔膜是經(jīng)雙向拉伸工藝制備的。
7.權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的用途，其中所述用途為分離水、溶液、血漿和有機(jī)溶劑混合物。
8.如權(quán)利要求7所述的用途，其中所述水選自自來水、地下水、地表水、生活污水和工業(yè)廢水。
全文摘要
公開了β晶含量K值為0.8以上的聚丙烯多孔膜用作超濾或微濾分離膜在分離水、溶液、血漿和有機(jī)溶劑混合物中的用途。
文檔編號C02F1/44GK102463040SQ20101053191
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者徐強(qiáng)強(qiáng), 戴鴻君, 金焱 申請人:北京時代沃頓科技有限公司