一種高通量納濾膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及抗污染納濾膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高通量納濾膜的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 較之于超濾膜和反滲透膜，納濾膜因其在較低操作壓力下具有高的水通量和高的 截留率的優(yōu)點在水處理，醫(yī)藥、食品和生物等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前納濾膜的制備工藝有包括相轉(zhuǎn)化法、稀溶液涂層法、界面聚合法、熱誘導(dǎo)相轉(zhuǎn) 化法和化學(xué)改性法，目前的納濾膜的制備工藝往往是兼顧脫鹽率以及其他性能如通量、抗 污染性等因素確定，但是，尤其是針對中國目前的污水處理的現(xiàn)狀，一定應(yīng)用環(huán)境下，對于 納濾膜的脫鹽率的要求不高，但對于抗污染性卻有著很高的要求，針對上述固有的技術(shù)問 題，提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種高通量納濾膜的制備方法，旨在通過一定程度上犧牲 脫鹽率來增大納濾膜的水通量和抗污染性能。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案具體為：
[0006] 一種高通量納濾膜的制備方法，包含以下步驟：
[0007] 將聚砜超濾基膜浸泡在0. 05-2. 5wt %的十二烷基硫酸鈉的溶液中12-24h，隨后 純水清洗；
[0008] 配置0. 2-1. 2wt%的哌嗪和0. 2-1. 2wt%的含有氨基的化合物的水相溶液攪拌均 勻后，將水相溶液的pH值調(diào)節(jié)至9-11 ;
[0009] 配制0. 08-0. 15wt%的多官能團酰氯的正癸烷溶液；
[0010] 將聚砜超濾膜片固定于不銹鋼板或者塑料板上，將50-100ml的水相溶液倒入超 濾膜片表面，使水相溶液浸沒膜片表面1-2_，放置30-90s后，將水相溶液倒掉并晾干膜表 面的水相；再將50-100ml的油相溶液倒入膜表面，使水相溶液浸沒膜片表面l-2mm，放置 10-30S后將油相倒掉，倒掉后立即將膜片置于70-90°C鼓風風箱中干燥3-10min后，取出即 制得納濾膜，將制備的干膜泡入純水中。
[0011] 在上述高通量納濾膜的制備方法中，所述含有氨基的化合物為含有芳香苯環(huán)的二 元胺或者脂肪族胺類。
[0012] 在上述高通量納濾膜的制備方法中，所述含有氨基的化合物為含有二元氨基的小 分子化合物或者高分子聚合物。
[0013] 在上述高通量納濾膜的制備方法中，所述含有氨基的化合物為含有雙氨基或者多 氨基的高分子聚合物。
[0014] 在上述高通量納濾膜的制備方法中，所述含有雙氨基或者多氨基的高分子聚合物 為聚醚胺類高分子聚合物。
[0015] 在上述高通量納濾膜的制備方法中，所述聚醚胺類高分子聚合物為Huntsman公 司的JEFFAMINE系列聚醚胺或者其它主鏈具有醚鍵、端基具有氨基的高分子化合物。
[0016] 本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：
[0017] 通過界面聚合反應(yīng)水相溶液中添加改性劑，顯著提高納濾膜的透水量。且親水性 基團的引入也改進了膜的抗污染性能；通過控制競爭單體、聚合物的反應(yīng)活性、分子鏈結(jié)構(gòu) 和大小來實現(xiàn)不同通量和脫鹽納濾膜產(chǎn)品的生產(chǎn)，擴寬了納濾膜的種類和應(yīng)用領(lǐng)域。
[0018] 與包含多元胺類和聚醚胺的水相溶液以及酰氯類油相進行界面聚合反應(yīng)后，生成 了具有高親水、抗污染、含有聚醚柔軟鏈段的聚酰胺脫鹽層。
[0019] 與傳統(tǒng)的納濾膜制備工藝須充分考慮一定程度的脫鹽率不同，本發(fā)明的制備方法 針對特定的水質(zhì)，以在一定程度上犧牲脫鹽率為代價，明顯增大了水通量，提高了納濾膜的 抗污染性能。與目前的納濾膜制備工藝相比，本發(fā)明的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：
[0020] 一是水相添加含有氨基的聚醚胺類聚合物與油相的酰氯反應(yīng)，添加劑的氨基與多 元胺和酰氯反生競爭反應(yīng)后，納濾膜脫鹽層表面結(jié)構(gòu)中引入了聚醚的結(jié)構(gòu)，因此膜的親水 性增強，表現(xiàn)在通量上較改性前明顯提高，能夠在原有通量的基礎(chǔ)上提升50-100%左右；
[0021] 二是通過添加劑分子中的氨基與殘留的活性酰氯基團發(fā)生酰胺化反應(yīng)，從而終止 了酰氯的反應(yīng)活性，大大降低了水解的比例，聚酰胺結(jié)構(gòu)表面含有的荷負電基團顯著降低， 納濾膜表面的荷電性明顯降低。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細的說明。當結(jié)合實施例考慮 時，能夠更完整更好地理解本發(fā)明。此處所說明的實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu) 成對本發(fā)明的不當限定。
[0023] 實施例1 :
[0024] 將聚砜超濾基膜浸泡在0,1wt%的十二烷基硫酸鈉的溶液中24h，隨后純水清洗； 配置0. 2wt%的哌嗪和0. 2wt%的JEFFAMINE ED2003的水相溶液攪拌均勻后，用NaOH將水 相溶液的PH值調(diào)節(jié)至11 ;再配制0. 08wt%的多官能團酰氯的正癸烷溶液（油相溶液）；將 約A4紙大小的聚砜超濾膜片（截留分子量80000左右）固定于不銹鋼板，將50ml的水相 溶液倒入超濾膜片表面，使水相溶液浸沒膜片表面一定的厚度，放置30s后，將水相溶液倒 掉并晾干膜表面的水相；再將50ml的油相溶液倒入膜表面，使水相溶液浸沒膜片表面一定 的厚度，放置IOs后將油相倒掉，倒掉后馬上將膜片置于88°C鼓風風箱中干燥3min后，取出 即制得納濾膜，將制備的膜泡入純水中待測。制備原理簡單地概括為：
[0025]
【主權(quán)項】
1. 一種高通量納濾膜的制備方法，其特征在于，包含以下步驟： 將聚砜超濾基膜浸泡在0. 05-2. 5wt %的十二烷基硫酸鈉的溶液中12-24h，隨后純水 清洗； 配置0. 2-1. 2wt%的哌嗪和0. 2-1. 2wt%的含有氨基的化合物的水相溶液攪拌均勻 后，將水相溶液的pH值調(diào)節(jié)至9-11 ; 配制0. 08-0. 15wt%的多官能團酰氯的正癸烷溶液； 將聚砜超濾膜片固定于不銹鋼板或者塑料板上，將50-100ml的水相溶液倒入超濾膜 片表面，使水相溶液浸沒膜片表面1-2_，放置30-90S后，將水相溶液倒掉并晾干膜表面的 水相；再將50-100ml的油相溶液倒入膜表面，使水相溶液浸沒膜片表面l-2mm，放置10-30s 后將油相倒掉，倒掉后立即將膜片置于70-90°C鼓風風箱中干燥3-10min后，取出即制得納 濾膜，將制備的干膜泡入純水中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量納濾膜的制備方法，其特征在于，所述含有氨基的化 合物為含有芳香苯環(huán)的二元胺或者脂肪族胺類。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量納濾膜的制備方法，其特征在于，所述含有氨基的化 合物為含有雙氨基或者多氨基的高分子聚合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高通量納濾膜的制備方法，其特征在于，所述含有雙氨基或 者多氨基的高分子聚合物為聚醚胺類高分子聚合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高通量納濾膜的制備方法，其特征在于，所述聚醚胺類高分 子聚合物為Huntsman公司的JEFFAMINE系列聚醚胺或者其它主鏈具有醚鍵、端基具有氨基 的高分子化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高通量納濾膜的制備方法，其特征在于，所述含有氨基的化 合物為含有二元氨基的小分子化合物。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高通量納濾膜的制備方法，包含以下步驟：將聚砜超濾膜片固定于不銹鋼或者塑料板上，將水相溶液倒入超濾膜片表面，放置30-90s后，將水相溶液倒掉并晾干膜表面的水相；再將油相溶液倒入膜表面，使水相溶液浸沒膜片表面，放置10-30s后將油相倒掉，倒掉后立即將膜片置于鼓風風箱中干燥3-10min后，取出即制得納濾膜。在犧牲脫鹽率的情況下，納濾膜能夠在原有通量的基礎(chǔ)上提升50-100％左右，通量增加明顯。
【IPC分類】B01D71-56, B01D69-02, B01D67-00
【公開號】CN104587840
【申請?zhí)枴緾N201410713485
【發(fā)明人】陳亦力, 夏建中, 林勇, 李鎖定, 于云, 彭鵬, 王迪
【申請人】北京碧水源膜科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月28日