本發(fā)明涉及一種超薄的反滲透膜的制備方法,屬于過濾設備技術領域。
背景技術:
水是生命之源,水占據(jù)了人體組成部分的70%,因此,飲用水的質量直接決定著人體的健康。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,環(huán)境尤其是水體都受到了不同程度上的污染,一般的自來水無法直接飲用,為此,目前人們大多飲用桶裝水。
雖然飲用桶裝水比直接飲用自來水要健康,然而,桶裝水價格比自來水價格貴,成本增加,并且由于桶裝水是死水,當置放時間過長,水容易受二次污染,人們飲用了這些受污染的水以后,會造成身體不適,影響身體健康;目前市面上也出現(xiàn)有各種各樣的凈水器,然而,該種種的凈水器其結構非常地復雜、價格昂貴,并且對自來水的過濾效果并不是很理想。綜上,目前人們面臨著喝干凈衛(wèi)生飲用水困難的問題。
目前,越來越多的地方開始采用反滲透技術獲得干凈的水源,反滲透技術是采用膜法分離的水處理技術,是自然界中滲透現(xiàn)象的逆過程( 對含鹽的水以外界推動力克服滲透壓而使水分子通過膜的逆向滲透過程)。反滲透水處理工藝基本上屬于物理脫鹽方法,它在諸多方面具有傳統(tǒng)的水處理方法所沒有的優(yōu)點。通常,反滲透裝置( 反滲透純水系統(tǒng)) 是以反滲透膜為核心,包括加壓泵、儲水桶和逆滲透膜裝置在內的前后各級過濾裝置,原水經過各個過濾系統(tǒng)處理后供用戶使用。目前的反滲透純水裝置,大多存在過濾凈化不夠徹底的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是,針對現(xiàn)有技術不足,提出一種凈化效果好的超薄的反滲透膜的制備方法。
本發(fā)明為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種超薄的反滲透膜的制備方法,包括以下步驟:
㈠采用高分子超濾膜為基膜,在基膜表面覆蓋多孔載體層;
所述的高分子超濾膜材料中各成分的質量百分比為:聚醚砜:3.33-3.45%、聚己內酰胺:1.13-1.65%、聚丙烯:1.56-1.87%、聚偏氟乙烯:2.43-3.05%、二醋酸纖維素:1.23-1.63%、三醋酸纖維素:2.33-2.56%、丙酸纖維素:1.35-1.47%、丁酸纖維素:0.36-0.67%、醋酸丙酸纖維素:2.55-2.86%、二丁酸纖維素:1.21-1.32%、聚胺酯:1.82-2.16%、聚氯乙烯:0.63-0.85%、磺化聚酰亞胺:0.46-0.86%、磺化聚醚砜:2.17-2.35%、聚苯并咪唑:0.13-0.24%,余量為聚丙烯腈;
㈡.將覆蓋多孔載體層后的基膜進行離子處理,具體如下:
A、聚陰離子溶液處理:將基膜浸入濃度為0.02-0.09mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液,控制溶液的PH值為4-6,浸漬35-40分鐘,后用純水洗滌;
B、聚陽離子溶液處理:將聚陰離子溶液處理過的基膜浸入濃度為0.02-0.09mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中,控制溶液的PH值為4-6,浸漬25-30分鐘,后用純水洗滌;
㈢將離子處理后的基膜浸入間苯二胺和乙醇胺的混合水溶液中15-30分鐘制得濕膜,其中間苯二胺的濃度為1.2-1.6g/L,乙醇胺的濃度為1.3-1.7g/L;
㈣將上述濕膜浸入含有一定量添加劑的均苯三甲酰氯的正己烷溶液的油相槽中35-55分鐘進行聚合反應;
其中添加劑的各組分的質量百分比為:磷酸三丁脂:0.24-0.56%、三苯基膦:0.58-0.77%、丙酮:1.57-1.96%、乙酰丙酮鋁:2.24-2.55%、乙酰丙酮鎳:0.56-1.04%、乙酰丙酮鐵:0.56-0.93%、乙酰丙酮鉻:1.27-2.13%,余量為乙酰丙酮鎵;
㈤將上述進行聚合反應后的濕膜放入真空干燥機中進行加熱干燥,設置溫度為43-55攝氏度,時間為1.5-3小時;用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質水溶液均勻浸涂在干燥后的基膜表面,之后置于50-70℃的烘箱中0.5-1小時,得到涂覆有聚乙二醇聚電解質的基膜;
㈥將上述基膜浸入濃度為17-19%的PVA水溶液中5-15分鐘,基膜表面形成保護層;將浸過PVA水溶液的基濾膜送入超聲波清洗機中進行清洗;
㈦將清洗后的基膜放入真空干燥機中進行加熱干燥,設置溫度為45-60攝氏度,時間為1.5-3小時,制得超薄的反滲透膜。
上述技術方案的改進是:制備方法的步驟㈠中高分子超濾膜材料中各成分的質量百分比為:聚醚砜:3.33%、聚己內酰胺:1.65%、聚丙烯:1.87%、聚偏氟乙烯:2.43%、二醋酸纖維素:1.23%、三醋酸纖維素:2.56%、丙酸纖維素:1.35%、丁酸纖維素:0.67%、醋酸丙酸纖維素:2.86%、二丁酸纖維素:1.21%、聚胺酯:2.16%、聚氯乙烯:0.63%、磺化聚酰亞胺:0.46%、磺化聚醚砜:2.35%、聚苯并咪唑:0.13%,余量為聚丙烯腈。
上述技術方案的改進是:制備方法的步驟㈣中添加劑的各組分的質量百分比為:磷酸三丁脂:0.24%、三苯基膦:0.77%、丙酮:1.96%、乙酰丙酮鋁:2.24%、乙酰丙酮鎳:0.56%、乙酰丙酮鐵:0.93%、乙酰丙酮鉻:1.27%,余量為乙酰丙酮鎵。
本發(fā)明采用上述技術方案的有益效果是:
(1)本發(fā)明通過離子處理工藝將基膜進行預處理,使得基膜上具有聚陰離子膜層和聚陽離子膜層,具有了初步的反滲透性能,再通過后續(xù)處理,使得的反滲透膜過濾更加高效,并且更薄;
(2)本發(fā)明以聚乙二醇聚電解質作為反滲透膜表面的活性層材料,涂敷或浸涂在基膜表面上,可使得制備的反滲透膜具有高親水性并且提高反滲透性能;
(3)本發(fā)明的超薄的反滲透膜的制備方法通過間苯二胺和乙醇胺的混合水溶液對基膜進行浸泡,使得反滲透膜的水通量得到大大提高,且本發(fā)明的滲透膜的脫鹽率高于現(xiàn)有反滲透膜,制備工藝簡單;
(4)本發(fā)明的超薄的反滲透膜的制備方法制備時將基膜浸入PVA水溶液中,制得的反滲透膜的表面覆蓋有保護層,延長了反滲透膜的使用壽命。
具體實施方式
實施例
本實施例的超薄的反滲透膜的制備方法,包括以下步驟:
㈠采用高分子超濾膜為基膜,在基膜表面覆蓋多孔載體層;
所述的高分子超濾膜材料中各成分的質量百分比為:聚醚砜:3.33%、聚己內酰胺:1.65%、聚丙烯:1.87%、聚偏氟乙烯:2.43%、二醋酸纖維素:1.23%、三醋酸纖維素:2.56%、丙酸纖維素:1.35%、丁酸纖維素:0.67%、醋酸丙酸纖維素:2.86%、二丁酸纖維素:1.21%、聚胺酯:2.16%、聚氯乙烯:0.63%、磺化聚酰亞胺:0.46%、磺化聚醚砜:2.35%、聚苯并咪唑:0.13%,余量為聚丙烯腈;
㈡.將覆蓋多孔載體層后的基膜進行離子處理,具體如下:
A、聚陰離子溶液處理:將基膜浸入濃度為0.02-0.09mol/L的聚苯乙烯磺酸鈉溶液,控制溶液的PH值為4-6,浸漬35-40分鐘,后用純水洗滌;
B、聚陽離子溶液處理:將聚陰離子溶液處理過的基膜浸入濃度為0.02-0.09mol/L的聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液中,控制溶液的PH值為4-6,浸漬25-30分鐘,后用純水洗滌;
㈢將離子處理后的基膜浸入間苯二胺和乙醇胺的混合水溶液中15-30分鐘制得濕膜,其中間苯二胺的濃度為1.2-1.6g/L,乙醇胺的濃度為1.3-1.7g/L;
㈣將上述濕膜浸入含有一定量添加劑的均苯三甲酰氯的正己烷溶液的油相槽中35-55分鐘進行聚合反應;
其中添加劑的各組分的質量百分比為:磷酸三丁脂:0.24%、三苯基膦:0.77%、丙酮:1.96%、乙酰丙酮鋁:2.24%、乙酰丙酮鎳:0.56%、乙酰丙酮鐵:0.93%、乙酰丙酮鉻:1.27%,余量為乙酰丙酮鎵;
㈤將上述進行聚合反應后的濕膜放入真空干燥機中進行加熱干燥,設置溫度為43-55攝氏度,時間為1.5-3小時;用玻璃棒蘸取聚乙二醇聚電解質水溶液均勻浸涂在干燥后的基膜表面,之后置于50-70℃的烘箱中0.5-1小時,得到涂覆有聚乙二醇聚電解質的基膜;
㈥將上述基膜浸入濃度為17-19%的PVA水溶液中5-15分鐘,基膜表面形成保護層;將浸過PVA水溶液的基濾膜送入超聲波清洗機中進行清洗;
㈦將清洗后的基膜放入真空干燥機中進行加熱干燥,設置溫度為45-60攝氏度,時間為1.5-3小時,制得超薄的反滲透膜。
本發(fā)明不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術方案,均落在本發(fā)明要求的保護范圍。