一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布及制备方法，以主体纤维和热熔粘结纤维作为原料纤维，主体纤维的材质为PET；热熔粘结纤维包括表层和内芯；表层的材质为改性COPET，内芯的材质为PET；采用湿法非织造无纺布工艺，经过纤维分散，斜网抄造成型，烘缸干燥后，再经离线机外热熔碾压而成一体，且其整体呈单层结构为主要特征，制得的基材无纺布需具备良好的表面涂布性，涂覆液渗入性良好，且不会渗透至基材无纺布非涂覆面；本发明专利技术采用集散式控制系统，具有制品质量可控性好，成品各项性能稳定，制备工艺流程操作简单合理易于操作，节能降耗的特点，可满足反渗透膜生产的需求。产的需求。产的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布及其制备方法


[0001]本专利技术属于支撑体基材湿法无纺布领域，特别涉及一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会的进步，经济的发展，各个领域对纯净水的需求不断增长，反渗透膜技术得到快速发展，在钢铁行业、石油化工、电力行业，医药、食品、饮用水、市政工程、污水回用及海水淡化等领域得到较为广泛的应用，且对反渗透产品的需求更是急速增加。
[0003]国家和政府相关部门对于水污染及用水安全的高度重视，给反渗透膜的发展带来了前所未有的机遇。我国自上世纪80年代开始引进国外膜生产线。经过几十年的发展，我国的膜生产技术及原材料已基本实现国产化，国内市场占有率逐步提高。但作为反渗透膜支撑体基材的无纺布，目前仍需要大量进口，国产基材无纺布不论从质量还是数量均不能满足国内市场的需求，国外企业在此技术上处于垄断地位，已严重影响了我国膜产业的发展。
[0004]目前市场上无纺布的成网方式主要有干法、湿法、熔喷法、气流成网法、纺粘法等，其中采用湿法抄造无纺布，可降低能源消耗、节省人力物力，降低制造成本，提高生产效率。
[0005]反渗透膜一般由聚砜类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂等组成。但是，这些材料形成的反渗透膜很薄，该膜本身的强度很差，不能单独作为反渗透膜使用，如果单独使用，则不能够承受水流的高压。因此，反渗透膜在使用时需要具有足够支撑强度和通液性的材料提供支撑，即以与无纺布贴合在一块的方式使用。
[0006]聚砜等材料溶解于有机溶液后，制成渗透膜溶液，将膜溶液涂覆于基材无纺布光面，从而制得高强度的反渗透膜。作为反渗透膜支撑体基材的无纺布必须具备优良的纤维成网匀度，厚度一致，良好的微孔结构，适合且均匀的透气量，良好的表面平滑性，不起毛，较高的抗拉强度，变形量小，耐酸碱，抗氧化等要求。
[0007]目前无纺布制造方法：使用聚酯纤维,制成在厚度方向上具有疏密结构的基材无纺布，在保持低通液阻力的同时，能够保证聚砜溶液涂敷在基材无纺布光面后，渗透至基材无纺布厚度的1/2或2/3处，防止涂覆液渗漏至基材无纺布的反面。渗透至基材无纺布中的聚砜溶液在其内部形成锚固结构，加强了成膜后的附着能力，防止发生分层、剥离的现象。
[0008]基材无纺布在经过涂膜及后续清洗、烘干后，基材无纺布非涂膜面和涂膜面收缩不一致，且涂膜面受到涂膜层收缩的影响，导致涂膜层固化后的反渗透膜纵向两边向涂膜面卷曲、褶皱，因此在基材无纺布的制造过程中，无纺布光面和反面的收缩率需要存在一定差异，以保证经过一系列后续加工后，反渗透膜成品不存在纵向两边向涂膜面卷曲或产生褶皱的现象。同时，基材无纺布的纵向与横向的拉力比不能大于1.3:1，以减少涂覆后基材无纺布的两面收缩差。
[0009]针对涂布工艺问题，专利公开号CN102188910A(日本三菱)提出由至少含有两种以上不同直径的主体纤维和粘合剂合成基材无纺布，在用无纺布放入截面SEM观察的厚度方
向上，从涂覆面到无纺布非涂覆面1/3或1/2部位中，存在主体合成纤维的横截面长宽比为1.2～3.0，1.4～2.5。该技术解决了聚砜溶液能渗透至无纺布层内的1/3或1/2部位，而不能渗透至无纺布的非涂覆面的问题。但技术采用湿法抄造成型的多层无纺布，通过叠加、加热、加压复合制得；其工艺复杂，流程较长，成本较高，并且未解决反渗透膜纵向两边向涂膜面卷曲或产生褶皱的难题。
[0010]专利公开号CN20500090U(常州康捷)提出一种以三种纤维为原材料，用单层斜网湿法成型制得的呈三层分布基材无纺布，通过各种纤维比重不同，该多种纤维在浆流输送及成型过程中成多层分布，并最终成型为上、中、下三层分布状态的无纺布。该状态理论可行，但在实际生产中，通常要避免纤维浆料达到这种情况所处于的层流状态，且容易产生浮浆絮聚，造成生产不稳定。从输送到成型的过程中，为了防止纤维浆料的絮聚，纤维浆料都需要处于湍流或者微湍流状态。
[0011]为了应对涂膜层固化后，反渗透膜卷曲、褶皱的问题，专利公开号 CN103429327A(日本阿波)提出一种由多层基材无纺布复合而成的反渗透膜支撑体。各层无纺布分别通过斜网湿法抄造，再通过热压复合后，制得具有多层结构的反渗透膜支撑体基材无纺布；该多层基材无纺布由于各层的纵横向拉伸强度比不一样，可通过控制各层不同的纵横向拉伸强度比，使其向非涂覆层一侧预先弯曲，从而抵消后续涂覆后，经热水清洗、烘干过程造成的向涂覆面卷曲的现象。但制造多层具有不同纵横向拉伸强度的无纺布需要多台不同生产工艺的斜网纸机抄造，成本巨大，制备工艺复杂，纵、横向拉伸比控制难度大，不利于企业降低成本。且这种方法并未针对上述涂布工艺问题做出解决方案。

技术实现思路

[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布及其制备方法，基材无纺布具备良好的表面涂布性，涂覆液渗入性良好，且不会渗透至基材无纺布非涂覆面；在涂膜层固化后，制得的反渗透膜不发生翘曲或褶皱，且制备工艺流程操作简单易于操作，可显著提高生产效率，降低成本，满足产品需求。
[0013]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0014]一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布，其原料纤维包括主体纤维和热熔粘结纤维；
[0015]所述主体纤维的材质为PET；所述热熔粘结纤维包括表层和内芯；所述表层的材质为改性COPET，所述内芯的材质为PET；
[0016]所述主体纤维的重量比为总重量的60％，所述热熔粘结纤维的重量比为总重量的40％。
[0017]进一步的，所述热熔粘结纤维的纤维直径为0.5～2dtex，纤维长度为2～ 8mm；所述主体纤维的纤维直径为0.3～2dtex，纤维长度为2～8mm。
[0018]进一步的，所述表层的熔点温度为110～130℃，160～195℃；内芯的熔点温度为250℃；所述主体纤维熔点温度为250℃；
[0019]所述原料纤维的吸湿率为0.4％，热收缩率为8～12％。
[0020]本专利技术还提供了上述一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布的制备方法，包括以下步骤：
[0021]a)原料纤维的分散预处理：将原料纤维投入装有水的纤维分散机内，继续加入水至规定液位，散浆至纤维分散状态；将纤维分散机内制得的纤维浆料泵至储浆槽内，开启储浆槽的搅拌器，并加入分散剂，将纤维浆料稀释分散至纤维呈单根状且悬浮于水中的状态，制得纤维浆料；
[0022]b)抄造成纤维网：将步骤a)制备的纤维浆料，用化纤泵输送至高位稳浆箱内，控制纤维浆料流量，稳定纤维浆料的压头；经过多次冲浆和筛选将纤维浆料分散至上网浓度，流送至斜网流浆箱；纤维浆料经斜网流浆箱送至成型网，经脱水成型，制得湿纤维网；
[0023]c)压榨烘干处理：通过真空吸移装置将步骤b)制得的湿纤维网转移至压榨毛布，湿纤维网经过压榨、托辊压榨脱水，扬克缸、热风汽罩烘干处理，烘缸与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布，其特征在于，其原料纤维包括主体纤维和热熔粘结纤维；所述主体纤维的材质为PET；所述热熔粘结纤维包括表层和内芯；所述表层的材质为改性COPET，所述内芯的材质为PET；所述主体纤维的重量比为总重量的60％，所述热熔粘结纤维的重量比为总重量的40％。2.根据权利要求1所述的用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布，其特征在于，所述热熔粘结纤维的纤维直径为0.5～2dtex，纤维长度为2～8mm；所述主体纤维的纤维直径为0.3～2dtex，纤维长度为2～8mm。3.根据权利要求1所述的用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布，其特征在于，所述表层的熔点温度为110～130℃，160～195℃；内芯的熔点温度为250℃；所述主体纤维熔点温度为250℃；所述原料纤维的吸湿率为0.4％，热收缩率为8～12％。4.一种根据权利要求1
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3任一项所述的用于水处理反渗透膜支撑体基材的湿法无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)原料纤维的分散预处理：将原料纤维投入装有水的纤维分散机内，继续加入水至规定液位，散浆至纤维分散状态；将纤维分散机内制得的纤维浆料泵至储浆槽内，开启储浆槽的搅拌器，并加入分散剂，将纤维浆料稀释分散至纤维呈单根状且悬浮于水中的状态，制得纤维浆料；b)抄造成纤维网：将步骤a)制备的纤维浆料，用化纤泵输送至高位稳浆箱内，控制纤维浆料流量，稳定纤维浆料的压头；经过多次冲浆和筛选将纤维浆料分散至上网浓度，流送至斜网流浆箱；纤维浆料经斜网流浆箱送至成型网，经脱水成型，制得湿纤维网；c)压榨烘干处理：通过真空吸移装置将步骤b)制得的湿纤维网转移至压榨毛布，湿纤维网经过压榨、托辊压榨脱水，扬克缸、热风汽罩烘干处理，烘缸与汽罩温度控制在原料低热熔粘结纤维的熔点温度以上，经卷取机卷取成卷备用；d)热熔辗压：将步骤c)卷曲成卷的纤维网转移至热压光工序，经过预热后进入第一道热压光机，进行热轧处理，纤维网经热熔辗压产生强度，制得基材无纺布；所述第一道热压光机中的辊为硬压光辊，上、下轧辊均为金属镜面辊，其辊面温度高于纤维的熔点温度，合...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宁波日新恒力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：