一种半透膜支撑体制造技术

本发明专利技术公开了一种半透膜支撑体，是含主体纤维和粘结纤维的无纺布，热压后，沿半透膜支撑体厚度方向相对设置为涂覆面层、中间层和非涂覆面层；涂覆面层的主体纤维截面平均长径为R1，平均长径/平均短径为1.40‑1.90，粘结纤维呈熔融状；中间层的主体纤维和粘结纤维呈纤维状；非涂覆面层的主体纤维平均截面长径为R2，平均长径/平均短径为1.05‑1.10，粘结纤维变形，处于熔融状和纤维状之间，且R1大于R2。本发明专利技术提供的支撑体使得半透膜在支撑体上的粘附力大大提高，能够更好的抵抗涂覆后的卷曲，非涂覆面层的纤维变形阻止了半透膜溶液的进一步渗透，涂覆面纤维变形程度较大，平滑度高，半透膜在无纺布表面的厚度均匀性好。

【技术实现步骤摘要】
一种半透膜支撑体
本专利技术涉及无纺布、特种纸领域，尤其是涉及一种半透膜支撑体。
技术介绍
在饮料/工业用水中杂质的去除、海水的淡化、食品中杂菌的去除、排水处理或者生物化学领域中，半透膜已经被广泛使用。为了得到高的过滤流速和过滤性能，要求半透面表面凹凸少，不产生半透膜形成时的横向弯曲或皱褶，需要在支撑体上以均匀的厚度设置半透膜。因此，半透膜支撑体的涂覆面需要优异的平滑性。而且为了得到良好的过滤性能，需要半透膜与半透膜支撑体的胶粘性也优异，因此需要在支撑体上产生瞄定效应。另外，在安装制作膜袋时，有使用胶黏剂将支撑体非涂覆面粘接在一起的工艺，因此，也要求该非涂覆面之间的胶黏性也优异。进而要求半透膜溶液不渗透于非涂覆面。此外，在半透膜溶液涂覆并经凝固浴凝固除去溶剂时，聚合物在凝固浴中析出，在支撑体表面形成半透膜膜层并在涂覆面产生应力集中，这种应力可能导致膜最终产生翘曲，严重时会发生卷曲。综上所述，支撑体对其各层次结构有着不同的要求。专利CN110453377A提供了一种非对称结构，非涂覆面的纤维长径大于涂覆面的纤维长径，使涂覆面的纤维抗拉强度更高，从而能够更好的抵抗涂覆时的卷曲情况，但是其结构使得涂覆面的平整度不高，涂覆的半透膜层厚度不均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种半透膜支撑体。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种半透膜支撑体，是含主体纤维和粘结纤维的无纺布，热压后，沿半透膜支撑体厚度方向相对设置为涂覆面层、中间层和非涂覆面层；所述涂覆面层的主体纤维截面平均长径为R1，平均长径/平均短径为1.40-1.90，所述粘结纤维呈熔融状；所述中间层的主体纤维和粘结纤维呈纤维状；所述非涂覆面层的主体纤维平均截面长径为R2，平均长径/平均短径为1.05-1.10，所述粘结纤维变形，处于熔融状和纤维状之间，且R1大于R2。进一步的，所述主体纤维的直径为7-8μm，长度为3-6mm；所述粘结纤维的直径为10-12μm，长度为3-6mm。进一步的，所述R1在10-12μm之间。进一步的，所述R2在7.5-8.5μm之间。进一步的，所述主体纤维熔点在250-260℃，热变形温度在190-200℃，粘结纤维熔点在170-190℃。进一步的，所述半透膜支撑体的克重在75-85g/m2。进一步的，所述半透膜支撑体的厚度在95-105μm，涂覆面层的厚度在6-15μm，非涂覆面层厚度在7-12μm。进一步的，所述涂覆面层的贝克平滑度在15-25s，所述非涂覆面层的贝克平滑度在10-20s。进一步的，支撑体的透气度在1.0-1.2cm3/cm2/s。进一步的，所述主体纤维可以为聚酯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺等合成树脂纺丝而成的纤维；所述粘结纤维为单组分纤维或者双组份纤维，双组份纤维可以为皮芯型、并列型、海岛型、桔瓣型复合纤维。一种半透膜支撑体的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制备湿纸：将主体纤维、粘结纤维，按粘结纤维占纤维总量的25％-40％，混合均匀分散在水中，得到纤维溶液，通过斜网形成湿纸；步骤二、烘干：将湿纸烘干，烘干的温度为100-120℃；步骤三、预热：采用红外线加热器预热，预热温度为160-185℃；步骤四、硬压：线压力在100-150kN/m，车速在20m/min，钢辊温度为165-187℃；步骤五、第一道软压：线压力在100-150kN/m，车速在20m/min，钢辊温度为190-200℃，非涂覆面层与钢辊相贴，涂覆面层与胶辊相贴；步骤六、第二道软压：线压力在100-150kN/m，车速在20m/min，钢辊温度为200-210℃，涂覆面层与钢辊相贴，非涂覆面层与胶辊相贴。进一步的，所述粘结纤维的熔点较所述主体纤维的热变形温度低10-20℃。进一步的，所述硬压温度低于所述粘结纤维的熔点3-5℃。进一步的，所述预热温度较所述硬压温度低2-5℃。进一步的，所述步骤一中纤维溶液浓度为0.02％-0.05％。进一步的，所述步骤六中钢辊温度较主体纤维的热变形温度高10℃-20℃。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术提供的支撑体中间层主体纤维和粘结纤维无明显变形，截面与热压前保持一致，仍呈纤维状，主体纤维嵌在粘结纤维上形成连接，使得内部的孔隙较大，半透膜溶液涂覆后主要分布在涂覆面层表面和中间层，一方面产生了瞄定效应，使得半透膜在支撑体上的粘附力大大提高，另一方面中间层也同样产生了应力，一定程度上可以抵消表层应力，从而能够更好的抵抗涂覆后的卷曲；支撑体的涂覆面纤维变形程度较大，平滑度高，半透膜在支撑体表面的厚度均匀性好；支撑体的非涂覆面层的纤维变形阻止了半透膜溶液的进一步渗透。半透膜溶液涂覆在支撑体表面，半透膜溶液会逐步渗透入支撑体，随着渗透的深入，渗透阻力逐步增加，渗透深度直到某一深度，受力平衡，阻力不再增加，增加表面纤维的变形程度可以增加渗透的阻力，在更薄的厚度范围内防止半透膜溶液渗透。本专利技术提供的技术工艺将半透膜支撑体的厚度、表层(涂覆面层和非涂覆面层)纤维形态单独进行控制，在硬辊处理时，钢辊本身温度不高于主体纤维的热变形温度，也不高于粘结纤维的熔点，前期的预热也保证了中间层的温度，因此在硬压时，整体的粘结纤维形态是一致的，表层主体纤维不会发生形变。在软压时，进一步提高钢辊温度，表层纤维受热变形，中间层纤维由于压区短，内部无法达到表层一样的温度，中间层几乎不受影响。附图说明图1是本专利技术中实施例1非涂覆面层的SEM图；图2是本专利技术中实施例1涂覆面层的SEM图；图3是本专利技术中实施例1中间层的SEM图；图4是本专利技术中半透膜表面平整性判断对比图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。由于在热压过程中，规则的圆形截面纤维的截面会变成椭圆、类椭圆或不规则的形状，沿着与压力垂直的方向，即可形成截面长径；与压力平行的方向，即可形成截面短径；如果是不规则形状，则截面的最大尺寸成为截面长径，截面的最小尺寸为截面短径。如图1-4所示，是本专利技术一种半透膜支撑体的实施方式，所述半透膜支撑体是含主体纤维和粘结纤维的无纺布，热压后，沿半透膜支撑体厚度方向相对设置为涂覆面层、中间层和非涂覆面层；所述涂覆面层的纤维受热压变形，所述涂覆面层的主体纤维截面平均长径为R1，平均长径/平均短径为1.40-1.90，所述粘结纤维呈熔融状，完全熔融，连成片状分布；所述中间层的主体纤维和粘结纤维无明显变形，截面与热压前保持一致，仍呈纤维状，主体纤维嵌在粘结纤维上形成连接；所述非涂覆面层的主体纤维有少许变形，所述非涂覆面层的主体纤维平均截面长径为R2，平均长径/平均短径为1.05-1.10，所述粘结纤维变形，处于熔融状和纤维状之间，且R1大于R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半透膜支撑体，是含主体纤维和粘结纤维的无纺布，其特征在于，热压后，沿半透膜支撑体厚度方向相对设置为涂覆面层、中间层和非涂覆面层；所述涂覆面层的主体纤维截面平均长径为R1，平均长径/平均短径为1.40-1.90，所述粘结纤维呈熔融状；所述中间层的主体纤维和粘结纤维呈纤维状；所述非涂覆面层的主体纤维平均截面长径为R2，平均长径/平均短径为1.05-1.10，所述粘结纤维变形，处于熔融状和纤维状之间，且R1大于R2。/n

【技术特征摘要】
1.一种半透膜支撑体，是含主体纤维和粘结纤维的无纺布，其特征在于，热压后，沿半透膜支撑体厚度方向相对设置为涂覆面层、中间层和非涂覆面层；所述涂覆面层的主体纤维截面平均长径为R1，平均长径/平均短径为1.40-1.90，所述粘结纤维呈熔融状；所述中间层的主体纤维和粘结纤维呈纤维状；所述非涂覆面层的主体纤维平均截面长径为R2，平均长径/平均短径为1.05-1.10，所述粘结纤维变形，处于熔融状和纤维状之间，且R1大于R2。


2.根据权利要求1所述的一种半透膜支撑体，其特征在于，所述主体纤维的直径为7-8μm，长度为3-6mm；所述粘结纤维的直径为10-12μm，长度为3-6mm。


3.根据权利要求1所述的一种半透膜支撑体，其特征在于，所述R1在10-12μm之间。


4.根据权利要求1所述的一种半透膜支撑体，其特征在于，所述R2在7.5-8.5μm之间。


5.根据权利要求1所述的一种半透膜支撑体，其特征在于，所述主体纤维熔点在250-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
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：浙江;33