一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法，包括以下步骤：(1)制备聚氯乙烯支撑层：将聚氯乙烯、聚乙烯醇和N‑甲基吡咯烷酮混合至搅拌均匀，静置脱泡后涂膜机均匀成膜，保存在去离子水中待用；(2)制备聚氯乙烯—聚酰胺复合膜：配制含有均苯三甲酰氯的正己烷溶液A和含有间苯二胺的水溶液B，利用3D打印机将B、A溶液依次沉积在聚氯乙烯支撑层上，得到复合膜。该3D打印技术制备的正渗透膜，由于孔径和膜厚的可控，相比较传统界面聚合法而言，膜的表面粗糙度由原来的80nm左右降至2nm左右，得到更薄更光滑的复合膜，使得透水率和盐截留率大大提升，保证膜性能较好的同时降低了成本。

A Method of Preparing Positive Osmosis Membrane Based on 3D Printing Technology

The invention discloses a preparation method of positive osmosis membrane based on 3D printing technology, which includes the following steps: (1) preparing support layer of polyvinyl chloride: mixing polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol and N methyl pyrrolidone into stirring uniformly, laying in a static defoaming machine to form a film evenly, and storing it in deionized water for use; (2) preparing polyvinyl chloride-polyamide composite membrane: preparing a polyvinyl chloride-polyamide composite membrane containing trimethylbenzene Hexane solution A of acyl chloride and water solution B containing m-phenylenediamine were deposited on the support layer of polyvinyl chloride by 3-D printer to obtain composite film. Compared with the traditional interfacial polymerization method, the surface roughness of the positive osmosis membrane prepared by the 3D printing technology is reduced from about 80 nm to about 2 nm, resulting in a thinner and smoother composite membrane, which greatly improves the permeability and salt retention, ensures better membrane performance and reduces the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法
本专利技术属于膜技术和水处理
，具体涉及一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法及其在水处理技术中的应用。
技术介绍
全国降水总量仅有47.3％转化为水资源，其余大部分在蒸散发中消耗。且我国水资源存在时空分布不均、人口增长过快及水污染等问题，导致我国人均水资源呈现短缺的现状。传统的水处理技术分为热法和膜法，以蒸馏、吸附为主的热法和膜法技术能耗较高，膜法技术分为纳滤、超滤、反渗透和正渗透，其中正渗透技术由于能耗低、膜污染小、水回收率高的优点而受到广泛关注。传统的正渗透膜法技术采用相转换—界面聚合法，制备的膜厚度和表面粗糙度不可控，导致膜性能低和抗污染能力较弱。有研究人员提出一种全新的3D打印技术，制备出更薄更光滑的聚酰胺膜。公开号为CN107235745A的专利中公开了“一种利用3D打印技术制备的污水处理陶瓷膜及其制备方法”，该方法利用电脑设计成规律孔径的膜三维文件，膜孔径和厚度均匀可控，但是采用的原材料碳纤维价格昂贵，性价比低，可行性较低。公开号为CN106747544A的专利中公开了“一种利用3D打印技术制备的陶瓷膜及其制备方法”，该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)聚氯乙烯支撑层的制备，具体过程为：(1a)将质量比为0.005g:1g～0.11g：1g的聚乙烯醇和聚氯乙烯加入N—甲基吡咯烷酮中，在圆底烧瓶中搅拌至聚乙烯醇、聚氯乙烯和N—甲基吡咯烷酮完全溶解形成均匀稳定溶液，所述的聚氯乙烯与N—甲基吡咯烷酮固液比为0.16g:1mL～0.20g:1mL；(1b)将上述均匀稳定溶液放置在23～25℃温度下静置脱泡，然后将溶液转移至自动涂膜机上均匀成膜，得到聚氯乙烯支撑层，并将其保存在去离子水中待用；(2)复合膜的制备，具体过程为：(2a)将间苯二胺加入去离子水中，搅拌2～3h形成均匀稳...

【技术特征摘要】
1.一种基于3D打印技术正渗透膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)聚氯乙烯支撑层的制备，具体过程为：(1a)将质量比为0.005g:1g～0.11g：1g的聚乙烯醇和聚氯乙烯加入N—甲基吡咯烷酮中，在圆底烧瓶中搅拌至聚乙烯醇、聚氯乙烯和N—甲基吡咯烷酮完全溶解形成均匀稳定溶液，所述的聚氯乙烯与N—甲基吡咯烷酮固液比为0.16g:1mL～0.20g:1mL；(1b)将上述均匀稳定溶液放置在23～25℃温度下静置脱泡，然后将溶液转移至自动涂膜机上均匀成膜，得到聚氯乙烯支撑层，并将其保存在去离子水中待用；(2)复合膜的制备，具体过程为：(2a)将间苯二胺加入去离子水中，搅拌2～3h形成均匀稳定溶液A，间苯二胺与去离子水固液比为0.3g:1mL～0.7g:1mL；将均苯三甲酰氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁辉，张思琦，朱慧真，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12