用于反渗透膜的湿法基材无纺布制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于反渗透膜的湿法基材无纺布，以其上层为ES复合纤维，下层为COPET/PET涤纶复合纤维，中层为PET、ES和COPET/PET复合纤维的混合体纤维，经热熔碾压而成一体，且其整体呈单层结构为主要特征，具有制品质量好，制备工艺流程短，节能降耗和生产成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种由湿法抄造的无纺布，是一种用于涂布反渗透膜的基材，属于湿法无纺布

技术介绍
随着工农业生产迅速发展，和城镇化快速推进，水体污染日益加剧。从而促使水处理技术的迅速发展。在现有的水处理技术中，很多是使用膜技术进行水处理的。例如用反渗透膜技术进行海水淡化处理和直饮水处理，家庭饮用水处理和半导体工业清洗用水、食品行业用水、医疗行业用水等处理。而制约着普遍采用反渗透膜技术进行水处理的重要因素，是反渗透膜。我国在上世纪九十年代已引进了发达国家反渗透膜制造技术，目前已进入快速发展期，大部分制膜原料已实现国产化。但反渗膜的基材无纺布，我国暂无完全过关，而由日本、美国企业垄断，价格昂贵，已严重影响了我国制膜企业和净水机终端企业产品的国际竞争力。 已有技术的反渗透膜可分为卷式平膜和中空丝膜。当反渗透膜为卷式平膜时，这种反渗透膜主要由合成高分子聚合物涂布形成的平膜。由于其具有过滤分离功能的聚合物涂层单体膜的机械强度极低，无法制成膜组件，而必须与无纺布结合成一体后才能使用，因此无纺布便成为反渗透膜必需具备的关键基础材料。反渗透膜一般由聚砜溶解于有机溶液后，制成渗透膜溶液，经流延机流延涂敷于无纺布单面层，从而制得高强度反渗透膜。而作为反渗透膜基材的无纺布必须具备优良的纤维成网分布的均匀性，良好的微孔结构，较高的抗拉强度，很小的热收缩率，合适的透气量，表面不能起毛，变形量小，厚度一致等要求。在聚砜溶液流延涂敷在基材无纺布光面(这里称之为A面，以下同)后，聚砜溶液必须渗透至基材无纺布厚度的1/2或2/3处，而聚砜溶液固化后在无纺布内部形成锚固结构，使得涂膜层与基材无纺布不会发生分层、剥离现象。但涂敷的聚砜溶液不能渗透到基材无纺布的反面非涂覆层(这里称之为B面，以下同)，以免影响反渗透膜制作滤水元件时，其基材无纺布B面与相关组件的粘帖牢度。而聚砜的涂膜层非常薄，约0.03mm，要求基材无纺布A面表面平滑性良好，无起毛现象。聚砜涂层不能因基材无纺布表面平滑性差而出现涂膜层厚度不均，和因基材无纺布表面起毛而使涂膜层产生针孔和气泡。由于涂布的聚砜溶液在基材无纺布单面层涂布后在其热水清洗、烘干过程中，所可能形成的涂膜层固化时涂膜面与非涂膜面收缩不一致，而导致涂膜层固化后的反渗透膜纵向的两侧边向涂布面(A面)中心卷曲或产生褶皱，因此要求基材无纺布在制造过程中A面与B面纤维的热收缩率预先存在差异。基材无纺布的纵向与横向的抗拉强度接近(不能大于1.3:1)，以防止涂布聚砜后的渗透膜固化时，纵向两个边向A面卷曲或产生褶皱。在现有的技术中，专利公开号CN101765456A (日本东丽)，提出了以连续长纤维制成的纺粘布且以多层纺粘布叠加通过热粘合粘结成一体，制成反渗透膜的基材无纺布，或由多种成分构成的复合型连续长纤维制成的纺粘布，配以熔喷法制成的熔喷无纺布。用该两种不同方法制成的无纺布，均以多层叠加、加热加压的方法复合成一体，制成反渗透膜基材无纺布。此方法虽然能解决基材无纺布表面起毛问题和达到纵向与横向拉力比2. 7 ：1的要求，但对于克服基材无纺布涂布聚砜后固化时产生的卷曲、褶皱的不足是不够理想的。另外纺粘无纺布和熔喷无纺布在纤维成网的微结构形成的微孔、孔径、孔率均存在不均匀性。且该项技术所需设备复杂多样，工艺过程不易操控，投资巨大。 为了应对在涂布工艺中，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布面（B面)。专利公开号CN102188910A (日本三菱）提出了以主体合成纤维的横截面长宽比为1. 2-3. 0，1. 4-2. 5的技术，但它在无纺布厚度方向存在纤维横截面长宽比的变型，且该技术采用湿式抄造成型的多层无纺层叠加后通过加热、加压复合制得反渗透膜基材无纺布。在湿式抄造中所使用的原料纤维横截面形状一般都是圆形的，异形纤维在水中易缠绕不能进行湿法抄造；即使能抄造成无纺布，无纺布的纤维分布也不会均勾ο该项技术所提出的主体合成纤维的长宽比，是在抄造成型的无纺布多层叠加后，通过加热乳机加压后纤维横截面变形所致。一般热塑性纤维无纺布通过加热加压后纤维横截面都会产生变形，而成扁平形或椭圆形。因而该项技术对基材无纺布的Α面平滑度有益，但解决不了基材无纺布涂布聚砜溶液后，经热水清洗、固化时渗透膜单面收缩所产生的纵向两个边向A面中心卷曲、褶皱的难题，也不能避免短纤维湿法抄造的无纺布表面起毛问题。且该项技术所制备的基材无纺布仍需多层复合，因而其工艺复杂，流程较长，成本较高。为了应对无纺布在涂布聚砜溶液时，由于聚砜溶液涂布于无纺布的单面(A面)，涂布后的无纺布在热水清洗，聚砜溶液固化成膜时，基材无纺布A面的纵向两个边向内收缩，引起卷曲或褶皱使涂膜工序无法进行。专利公开号CN103429327A (日本阿波)。提出了以湿法抄造成各层纵、横向拉伸强度不同的湿法无纺布，该项技术在热压后的基材无纺布A面宽度方向上中心产生凸起的弯曲，也就可以说基材无纺布A面和B面的横向收缩率不同，即利用两面的收缩率之差，使基材无纺布收缩成A面宽度方向中心向上凸起，来抵消基材无纺布涂布溶液后，固化成膜时收缩所产生的两边向中心卷起，渗透膜A面中央部分成凹状的问题。但该技术在湿法抄造多层不同拉伸强度的无纺布时，需多台套不同流量、不同流速、不同倾斜角度的斜网抄纸机。而斜网抄纸机，设备投入巨大，且各层无纺布纵横向拉伸强度比难以正确控制，工艺复杂，成本高，工艺流程长。另外该项技术并没有对基材无纺布的平滑性、抑制起毛、涂布聚砜溶液对基材无纺布的渗入度、防渗透性和胶粘性作出考虑。综观已有技术的所述基材无纺布的结构，均是采用湿式抄造成型的多层无纺布叠加后，通过加热加压复合制得的多层复合结构。由于三者专利技术均存在结构性不足和功能缺陷，而不能满足所述反渗透膜的使用要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于反渗膜的湿法基材无纺布。该基材无纺布要达到其涂布面(A面）平滑性优良；涂布聚砜溶液渗入性好，并且不会渗透至基材无纺布非涂布面(B面)；聚砜溶液固化成膜后与基材无纺布结合牢度好，不发生剥离；基材无纺布A面不起毛；基材无纺布在涂布聚砜溶液固化时不发生弯曲褶皱，以克服已有技术的不足。实现本技术目的的技术方案是:一种用于反渗透膜的湿法基材无纺布，由合成纤维经湿式抄造后通过热熔碾压而成，而其:a，所述基材无纺布整体呈单层结构；b，所述整体呈单层结构的基材无纺布，它由上、中、下3层次不同原料的合成纤维组成；而其上层是低熔点热熔ES复合纤维，且所述ES复合纤维是由表层PE聚乙烯与内芯PP聚丙烯所构成的同心圆形纤维；而其下层是低熔点热熔C0PET/PET涤纶复合纤维，且所述C0PET/PET涤纶复合纤维，是由表层改性C0PET聚酯与内芯PET聚酯所构成的同心圆形纤维；而其中间层是PET涤纶纤维与ES复合纤维以及C0PET/PET涤纶复合纤维的混合纤维；C，在所述基材无纺布原料总重量中，ES复合纤维占20~50%，C0PET/PET涤纶复合纤维占20~50 %，PET纤维占15~50 %。在上述技术方案中，本技术还主张，在所述基材无纺布原料总重量中，ES复合纤维占30~40 %，C0PET/PET涤纶复合纤维占30~40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于反渗透膜的湿法基材无纺布，由合成纤维经湿式抄造后通过热熔碾压而成，其特征在于：a，所述基材无纺布整体呈单层结构；b，所述整体呈单层结构的基材无纺布，它由上、中、下3次层不同原料的合成纤维组成；而其上层是低熔点热熔ES复合纤维（1），且所述ES复合纤维是由表层PE聚乙烯与内芯PP聚丙烯所构成的同心圆形纤维；而其下层是低熔点热熔COPET/PET涤纶复合纤维（2），且所述COPET/PET涤纶复合纤维，是由表层改性COPET聚酯与内芯PET聚酯所构成的同心圆形纤维；而其中间层是PET涤纶纤维与ES复合纤维以及COPET/PET涤纶复合纤维的混合体纤维（3）；C，在所述基材无纺布原料总重量中，ES复合纤维占20~50％，COPET/PET涤纶复合纤维占20~50％，PET涤纶纤维占15~50％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德康，
申请(专利权)人：常州市康捷特种无纺布有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32