一种在线式制备高通量复合反渗透膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种在线式制备高通量复合反渗透膜的方法，该方法包括使用涂膜机，让超滤基膜相继通过间苯二胺水溶液，均苯三甲酰氯的正己烷溶液，烘箱，清洗槽，氧化槽、还原槽、甘油溶液槽与保护液槽，最后在烘箱中烘干，得到所述的高通量复合反渗透膜。本发明专利技术具有工艺简单、所述膜的水通量高，可以直接生产高通量复合反渗透膜干膜片，方便卷制膜元件，本发明专利技术具有能够大规模生产、工艺稳定等特点。本发明专利技术高通量复合反渗透膜可应用在家用净水领域，利用市政自来水供压不需要外加增压泵，大大降低了成本，节约能源。

【技术实现步骤摘要】
【
】本专利技术属于水处理领域。更具体地，本专利技术涉及。【
技术介绍
】随着人们对饮水安全的关注，反渗透纯水机正逐渐成为现代家用净水产品的主流，它采用的是反渗透过滤技术，核心元件是反渗透膜，只有水分子才能透过反渗透膜并保留下来供饮用；细菌、病毒(包括SARS病毒及世界上最小的疯牛病毒都能被有效拦截)、水垢、重金属离子、放射性物质等各类有害物质、各种污染物质、以及溶解性的盐离子均不能透过膜，而是成为浓缩水排出。反渗透纯水机保证了出水水质的安全可靠，并且不存在水源污染的问题。但是普通的反渗透膜需要较高的运行压力才能保证较高的水通量，因此现有的家用净水器都装有增压泵使原水进水压力提高到0.4-0.8MPa，增加了净水器的成本和能耗。市面上现有的提高反渗透膜通量的方法都是通过氧化剂浸泡氧化反渗透膜元件的方法来制备，这种方法得到的元件需要湿法保存。湿法保存的膜元件需定期检查并更换保护液，大大增加了保存和运输成本。本专利技术可以制备高通量复合反渗透干膜，方便后期卷成干膜元件，干膜元件可长期保存，减少了膜元件保存及运输成本。【
技术实现思路
】[要解决的技术问题]本专利技术的目的是提供。[技术方案]本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术涉及。该高通量复合反渗透膜制备方法的步骤如下: 将超滤基膜安装在涂膜机的放卷轴上，启动主动电机，在涂膜机的引布牵引下，所述的超滤基膜首先通过装有1.8-2.2g/L间苯二胺水溶液的水相槽，在所述的超滤基膜上形成一层水溶液薄膜。所述的超滤基膜是由无纺布和聚砜支撑层构成的，它的孔径为0.005~0.01 μ m,能够对超薄脱盐层起到有效支撑作用。本专利技术使用涂膜机的结构如附图1所示。它由放卷1、水相槽2、油相槽3、烘箱4、清洗液槽5、氧化剂槽6、还原剂槽7、保护液槽8、烘箱9与收卷10组成，所述的超滤基膜通过传动辊(附图1中以小圆表示)由放卷I顺序地通过水相槽2等单元直到收卷10。所述的涂膜机在主动电机的带动下，涂膜机上的引布开始以2m/min的速度运行，收卷轴开始收卷。然后，所述的超滤基膜通过装有0.8-1.2g/L均苯三甲酰氯的正己烷溶液的油相槽，让间苯二胺与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应。带有水相溶液薄膜的超滤基膜经过油相槽时，只让超滤基膜表面与油相溶液接触，其目的在于只在超滤基膜表面形成反渗透脱盐层。所述超滤基膜通过水相槽与油相槽的时间是8-12s。接着，所述的超滤基膜通过温度为38_42°C的烘箱，在这个温度条件下继续进行界面聚合反应4-6min，在所述的超滤基膜上形成完整的聚酰胺脱盐层。通过烘箱后，用刀片取下一小片反渗透膜片，使用常规颜料在反渗透膜片表面染色，如果它的表面没有染色，说明在超滤基膜上形成了完整的聚酰胺脱盐层；否则还需要检查工艺条件是否准确，重新涂膜。然后，让所述的超滤基膜通过装有清洗液的清洗槽进行清洗，除去界面聚合反应中未反应的间苯二胺。如果未反应的间苯二胺没有完全除去，则会导致反渗透膜氧化变色，以及性能衰减。所述的清洗液是常温纯水、温度50_80°C的纯水、浓度以重量计1%-5%盐酸或硫酸水溶液、浓度以重量计1-4%柠檬酸或草酸水溶液。接着，让所述的超滤基膜通过装有氧化剂的氧化槽进行氧化反应，使部分聚酰胺键断裂，所述的聚酰胺脱盐层变得疏松，再通过装有还原剂的还原槽进行还原反应，以除去在所述超滤基膜上所有残留氧化剂。所述的氧化剂是高锰酸钾或次氯酸钠。本专利技术使用的是高锰酸钾水溶液，它的浓度是以重量计200ppm-3000ppm。本专利技术使用的是次氯酸钠水溶液,它的浓度是以重量计0.5%-2%。带聚酰胺脱盐层的超滤基膜在所述氧化槽中进行氧化的时间是0.5-5.0min。如果氧化时间小于0.5min，则膜通量不会增加；如果氧化时间长于5.0min，则膜片的脱盐率急剧降低。所述的还原剂是NaHSO3,本专利技术使用还原剂水溶液的浓度是以重量计0.5%_2%。本专利技术使用还原剂的量远高于膜片上残留氧化剂的量，所以让超滤基膜片通过还原剂槽可以完全除去在超滤基膜片上残留的氧化剂，从而可以防止超滤基膜片脱盐层被残余的氧化剂继续氧化。然后，让所述的超滤基膜通过甘油溶液槽，在以重量计10-15%甘油水溶液中浸泡l-2min，使所述的超滤基膜的孔道浸满所述的甘油溶液，这样可以避免在烘干过程中因超滤基膜孔道塌陷所造成的通量损失。然后通过保护液槽，在所述超滤基膜的脱盐层表面涂覆一层保护液，接着在烘箱中烘干，得到所述的高通量复合反渗透膜。所述的保护液是浓度为以重量计200-500ppm的聚乙烯醇水溶液。涂覆保护液的超滤基膜在温度80-100°C的烘箱中烘干4.8-5.2min。采用下述方法对本专利技术方法制备得到的高通量复合反渗透膜性能进行了测试:根据市政自来水供水压力约0.2MPa，测试高通量复合反渗透膜片的压力确定为0.2MPa ;由于各地区自来水的溶解性总固体(TDS)不同，故使用含有氯化钠250ppm的水溶液作为标准测试液；自来水的PH —般为6.5-7.0，因此在测试膜片性能时将测试液的pH调整到6.5-7.0。在所述的条件下，在膜片测试台上对高通量复合反渗透膜进行性能测试。[有益效果]本专利技术的有益效果是:与现有技术相比，本专利技术通过氧化剂对聚酰胺层进行处理，降低了脱盐层的交联密度，使得复合反渗透膜的水通量有了大幅提高。本专利技术还具有工艺简单、可以直接生产高通量复合反渗透膜干膜片方便卷制膜元件、能够大规模生产、工艺稳定等特点。【【附图说明】】图1是本专利技术涂膜机的结构示意图。图中:1_放卷；2_水相槽；3_油相槽；4-烘箱；5_清洗液槽；6_氧化剂槽；7-还原剂槽；8_保护液槽；9_烘箱；10_收卷。【【具体实施方式】】 通过下述实施例将能够更好地理解本专利技术。实施例1:在线式制备高通量复合反渗透膜该实施例的实施步骤如下:将由无纺布和聚砜支撑层构成的、孔径0.005~0.01 μ m的超滤基膜安装在附图1所示的涂膜机的放卷轴上，启动主动电机，涂膜机上的引布开始以2m/min的速度运行，在涂膜机的引布牵引下，所述超滤基膜首先通过装有2.0g/L间苯二胺(MPD)水溶液的水相槽，在所述的超滤基膜上形成一层水溶液薄膜；然后通过装有1.0g/L均苯三甲酰氯(TMC)的正己烷溶液的油相槽，让间苯二胺与均苯三甲酰氯在油水相界面发生界面聚合反应；接着通过温度为38_42°C的烘箱，在这个温度条件下继续进行界面聚合反应5min，在所述的超滤基膜上形成完整的聚酰胺脱盐层；通过烘箱后，用刀片取下一小片超滤基膜片，使用常规颜料在超滤基膜片表面染色，如果它的表面没有染色，说明在超滤基膜上形成了完整的聚酰胺脱盐层；然后让所述的超滤基膜通过装有常温纯水清洗液的清洗槽进行清洗，除去界面聚合反应中未反应的间苯二胺；接着让所述的超滤基膜通过装有500ppm高锰酸钾氧化剂溶液的氧化槽进行氧化反应，使部分聚酰胺键断裂，所述的聚酰胺脱盐层变得疏松；再通过装有以重量计1.0%NaHS03还原剂溶液的还原槽进行还原反应。还原剂的量远高于膜片上残留的氧化剂的量，所以膜片经过还原剂槽可以完全除去膜片上残留的氧化剂，防止膜片脱盐层被残余的氧化剂继续氧化；然后让所述的超滤基膜通过甘油溶液槽，在以重量计15%甘油水溶液中浸泡2min，使所述的超滤基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线式制备高通量复合反渗透膜的方法，其特征在于该方法的步骤如下：将超滤基膜安装在涂膜机的放卷轴上，启动主动电机，在涂膜机的引布牵引下，所述超滤基膜首先通过装有1.8?2.2g/L间苯二胺水溶液的水相槽，在所述的超滤基膜上形成一层水溶液薄膜；然后通过装有0.8?1.2g/L均苯三甲酰氯的正己烷溶液的油相槽，让间苯二胺与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应；接着通过温度为38?42℃的烘箱，在这个温度条件下继续进行界面聚合反应4?6min，在所述的超滤基膜上形成完整的聚酰胺脱盐层；然后让所述的超滤基膜通过装有清洗液的清洗槽进行清洗，除去界面聚合反应中未反应的间苯二胺；接着让所述的超滤基膜通过装有氧化剂的氧化槽进行氧化反应，使部分聚酰胺键断裂，所述的聚酰胺脱盐层变得疏松，再通过装有还原剂的还原槽进行还原反应，以除去在所述超滤基膜上所有残留氧化剂；然后让所述的超滤基膜通过甘油溶液槽，在以重量计10?15%甘油水溶液中浸泡1?2min，使所述的超滤基膜的孔道浸满所述的甘油溶液，然后通过保护液槽，在所述超滤基膜的脱盐层表面涂覆一层保护液，接着在烘箱中烘干，得到所述的高通量复合反渗透膜。

【技术特征摘要】
1.一种在线式制备高通量复合反渗透膜的方法，其特征在于该方法的步骤如下: 将超滤基膜安装在涂膜机的放卷轴上，启动主动电机，在涂膜机的引布牵引下，所述超滤基膜首先通过装有1.8-2.2g/L间苯二胺水溶液的水相槽，在所述的超滤基膜上形成一层水溶液薄膜；然后 通过装有0.8-1.2g/L均苯三甲酰氯的正己烷溶液的油相槽，让间苯二胺与均苯三甲酰氯发生界面聚合反应；接着 通过温度为38-42°C的烘箱，在这个温度条件下继续进行界面聚合反应4-6min，在所述的超滤基膜上形成完整的聚酰胺脱盐层；然后 让所述的超滤基膜通过装有清洗液的清洗槽进行清洗，除去界面聚合反应中未反应的间苯二胺；接着 让所述的超滤基膜通过装有氧化剂的氧化槽进行氧化反应，使部分聚酰胺键断裂，所述的聚酰胺脱盐层变得疏松，再通过装有还原剂的还原槽进行还原反应，以除去在所述超滤基膜上所有残留氧化剂；然后 让所述的超滤基膜通过甘油溶液槽，在以重量计10-15%甘油水溶液中浸泡l-2min，使所述的超滤基膜的孔道浸满所述的甘油溶液，然后通过保护液槽，在所述超滤基膜的脱盐层表面涂覆一层保护液，接着在烘箱中烘干，得到所述的高通量复合反渗透膜。2.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，程帅，林勇，任海勇，肖宏康，赵晔，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：