一种半透膜的复合支撑材及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种半透膜的复合支撑材及其制造方法。所述的半透膜的复合支撑材，其特征在于：包括一层半透膜涂覆层、一层泡沫粘合涂布层和一层半透膜非涂覆层，所述的泡沫粘合涂布层设于半透膜涂覆层和半透膜非涂覆层之间。本发明专利技术不影响半透膜复合支撑材透气性，同时抑制了半透膜溶液向半透膜复合支撑材非涂覆面的渗透，半透膜溶液的渗透程度得到了控制，保证了半透膜厚度的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了。所述的半透膜的复合支撑材，其特征在于：包括一层半透膜涂覆层、一层泡沫粘合涂布层和一层半透膜非涂覆层，所述的泡沫粘合涂布层设于半透膜涂覆层和半透膜非涂覆层之间。本专利技术不影响半透膜复合支撑材透气性，同时抑制了半透膜溶液向半透膜复合支撑材非涂覆面的渗透，半透膜溶液的渗透程度得到了控制，保证了半透膜厚度的均匀性。【专利说明】
本专利技术涉及一种半透膜支撑材及其制造方法。
技术介绍
半透膜是一种表面具有多孔性的膜材料，广泛应用于海水淡化、废水处理、食品浓缩、微生物分离、血液过滤及制造半导体过程或超纯水生产等领域。一般而言，半透膜的涂覆层是一种合成高分子薄膜，本身机械强度较低。因此，常以不织布、织物及类似产品作为其骨架支撑材，在该支撑材上涂覆聚合物高分子形成半透膜。为了提高过滤流速和过滤性能，半透膜涂覆层表面应凹凸少、无涂覆时不产生的横向弯曲或皱褶，半透膜支撑材上的涂敷厚度应保持均匀。因此，半透膜支撑材的涂覆面需要良好的平滑性。同时半透膜涂覆层与半透膜支撑材还需要优良的胶黏性，不易产生剥离分层。另外，在半透膜的安装过程中，需要使用胶黏剂将半透膜涂覆面的相反面(半透膜非涂覆面)进行彼此粘合，因此，非涂覆面之间也应具有良好的胶黏性。综合上述要求，半透膜涂覆溶液在涂覆过程中应不渗透于非涂覆面。这是因为，当渗透产生时，将会产生半透膜的涂覆厚度不均匀、非涂覆面之间的胶黏性降低的问题。半透膜多用于超微过滤或逆渗透等超精密过滤，需在接近100大气压的高压下操作。因此，半透膜支撑材应具有较高的纵/横向拉伸强度及良好的尺寸稳定性。为满足高压操作要求，早期大都采用增加支撑材基重作为解决方法。但是，其缺陷是相对增加成本及降低过滤效率。后来德国Freudenbergcarl FA公司申请的美国专利第4728394号及第4795559号，提出由低密度与高密度两层不织布贴合而成的半透膜支撑材，虽然此种具有两层结构的不织布具有高强度，但是仍存在两层不织布贴合易脱层及半透膜加工性不良等缺点。欧洲专利EP1044719A1揭示一种由聚酯短纤维组成的单层半透膜支撑材，其特征为支撑材在5%延伸时的断裂长大于或等于4.0km及透气度在0.2-10cc/cm2/sec范围。此种单层半透膜支撑材，改良了两层不织布贴合易脱层及半透膜加工性不良等缺点。但是，半透膜支撑材的纵/横向拉力强度仍存在有明显的差异，使得在半透膜的加工制造过程会产生严重卷曲等问题。另外，在日本特开2002-95937号公报中提示有如下方法:以改良半透膜与半透膜支撑材根据Jis K3832的泡点法求出的平均孔隙尺寸。该泡点法为从充满了表面张力已知的液体的半透膜支撑材的下面使气体在加压状态下喷出、根据在半透膜支撑材的上面通过气体时的气体的压力变化求出孔隙尺寸的方法。但是，在该方法中，没有正确地反映涂覆于半透膜涂覆面的表面的半透膜溶液向非涂覆面的渗透。因此，在具有日本特开2002-95937号公报中所示的范围的孔隙尺寸的半透膜支撑材上涂覆半透膜溶液时，很难完全防止渗透的产生。作为抑制半透膜涂覆层溶液的渗透、使半透膜与半透膜支撑材的胶粘性提高、同时可以廉价地提供的半透膜支撑材，提出了以作为天然纤维的造纸用纤维(纸浆)为主体的半透膜支撑材。例如，提出了由含有主体合成纤维和粘合剂合成纤维的上层、和含有造纸用纤维(纸浆)和粘合剂合成纤维的下层构成的2层结构的半透膜支撑材；由含有造纸用纤维(纸浆)和粘合剂合成纤维的上层、和含有主体合成纤维和粘合剂合成纤维的下层构成的2层结构的半透膜支撑材；由含有造纸用纤维(纸浆)和粘合剂合成纤维的上下层构成的2层结构的半透膜支撑材。但是，与半透膜涂覆面的层相比，非涂覆面之间的胶黏性上存在问题。另外，使用造纸用纤维(纸浆)的情况下，霉菌或细菌繁殖，因此，对不能制造清洁的水的半透膜支撑材来说，也成为致命的问题。在由含有主体合成纤维和粘合剂纤维、用湿法抄制法制造并进行了热压处理的无纺布构成的半透膜支撑材中，日本特开2003-245530号公报提出了一种半透膜支撑材，所述半透膜支撑材的非涂覆面的密度比半透膜涂覆面的密度低，半透膜涂覆面的一方比非涂覆面平滑。但是，存在如下问题:由于以到达至在非涂覆面具有凹部的半透膜支撑材的该凹部的方式设置半透膜或通过形成于半透膜涂覆面的孔、以半透膜到达至非涂覆面的方式设置半透膜，因此，半透膜的厚度不均匀。另外，在日本特开2009-240893号公报中，作为防止半透膜溶液向非涂覆面的渗透的方法，也例示有如下方法:相对从涂覆面至总厚度的50%的区域的平均密度，使从非涂覆面至总厚度的50%的区域的平均密度在5?90%的范围内。但是，该方法存在如下问题:具有从半透膜涂覆面侧至总厚度的50%的区域的平均密度的绝对值低的特性的半透膜支撑材不能防止半透膜溶液的渗透。专利CN102188910A提供了一种半透膜涂敷面的平滑性优异、半透膜溶液不渗透的半透膜支撑体，其特征在于，由至少含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维和粘合剂合成纤维且具有半透膜涂敷面及半透膜非涂敷面的无纺布构成，在用无纺布放入截面SEM观察的厚度方向上，从半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主体合成纤维的截面长宽比(纤维截面长径/纤维截面短径)和/或从半透膜非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主体合成纤维的截面长宽比(纤维截面长径/纤维截面短径)为1.2?3.0。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服半透膜涂覆厚度不均及非涂覆面胶黏性降低等一系列问题，提供一种抑制半透膜溶液渗透、纵/横向拉力强度和透气性良好的半透膜复合支撑材及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种半透膜的复合支撑材，其特征在于:包括一层半透膜涂覆层、一层泡沫粘合涂布层和一层半透膜非涂覆层，所述的泡沫粘合涂布层设于半透膜涂覆层和半透膜非涂覆层之间。优选地，所述的泡沫粘合涂布层、半透膜涂覆层以及半透膜非涂覆层的厚度比为1: 6?12: 6?12。本专利技术还提供了上述的半透膜的复合支撑材的制造方法，其特征在于，具体步骤包括:配制涂层组合物，将涂层组合物发泡，将所得的泡沫涂覆在半透膜涂覆层或半透膜非涂覆层的其中一面上，干燥得到泡沫粘合涂布层，再将半透膜涂覆层、泡沫粘合涂布层以及半透膜非涂覆层进行热压加工得到半透膜的复合支撑材。优选地，所述的泡沫粘合涂布层的涂布量为5?10g/m2。优选地，所述的泡沫粘合涂布层为微孔结构。优选地，所述的泡沫在无压力的条件下施加，涂覆工艺为刮刀式、辊筒式、橡毯真空抽吸式及网带式中的一种，更优选为刮刀式。优选地，所述的干燥采用非热风式的干燥方式，更优选为辐射干燥、紫外线干燥、电子束干燥、红外线干燥、微波干燥中的一种或几种。优选地，所述的涂层组合物由粘合剂10?30重量份、发泡剂0.5?2.0重量份、泡沫稳定剂1.0?3.0重量份以及水30?250重量份组成。优选地，所述的粘合剂为水分散型热塑性粘合剂，更优选为丙烯酸系粘合剂、丙烯酸酯系粘合剂、聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯醇及其缩醛中的一种。优选地，所述发泡剂为表面活性剂，更优选为阴离子型的十六烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠，非离子型的烷基醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，椰油酰二乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半透膜的复合支撑材，其特征在于：包括一层半透膜涂覆层、一层泡沫粘合涂布层和一层半透膜非涂覆层，所述的泡沫粘合涂布层设于半透膜涂覆层和半透膜非涂覆层之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，周原，吴立群，
申请(专利权)人：中国海诚工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：