一种混合纤维素微孔滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种混合纤维素微孔滤膜及其制备方法，所述的滤膜表面及内部均布有微孔，所述的微孔呈现海绵体状，所述的微孔孔径为0.05‑5μm。本发明专利技术的滤膜表面微孔分布呈海绵状连通结构，各部位均一性较好，性能优异，同时具有较强的抗颗粒物污堵的能力。此种结构分离效率高，截留能力强，连通的海绵状微孔结构提高了膜的通量。滤膜在反复使用过程中能够在高压差以及机械弯折的条件下都能维持其完整性。本发明专利技术此方法相对简单易行，且在成型隧道内铸膜液相转化的方法赋予这个滤膜制备方法更多的工艺可行性，能够更好地调节滤膜微孔的结构以及通量等性能。

A kind of mixed cellulose microporous membrane and its preparation method

The invention discloses a mixed cellulose microporous filter membrane and a preparation method thereof. Micropores are uniformly distributed on the surface and inside of the filter membrane, and the micropores are spongy, and the micropores have a pore diameter of 0.05-5 \u03bc M. The micropores on the surface of the filter membrane of the invention are distributed in a sponge like connected structure, each part has good homogeneity, excellent performance, and has strong anti particle pollution blocking ability. This kind of structure has high separation efficiency and strong retention capacity, and the connected sponge microporous structure improves the flux of the membrane. In the process of repeated use, the membrane can maintain its integrity under the condition of high pressure difference and mechanical bending. The method of the invention is relatively simple and easy, and the method of casting the liquid phase transformation of the membrane in the forming tunnel endows the preparation method of the filter membrane with more technological feasibility, and can better regulate the structure, flux and other properties of the micropore of the filter membrane.

【技术实现步骤摘要】
一种混合纤维素微孔滤膜及其制备方法
本专利技术涉及滤膜制备领域，尤其涉及一种混合纤维素微孔滤膜及其制备方法。
技术介绍
传统混合纤维素微孔滤膜的生产工艺是将纤维素高分子材料溶解在有机溶剂中，加入添加剂、沉淀剂，形成铸膜液。然后将铸膜液平铺在连续转动的滚轮或输送带上，使恒温、恒湿的空气与铸膜液接触，进行相转化过程，形成滤膜。然后将滚轮或输送带上的初生滤膜放入水浴池中进行终成型，最后将成型的混合纤维素微孔滤膜从滚轮或输送带上剥离，进行包括清洗、烘干等处理步骤，最终得到滤膜产品。现有的混合纤维素微孔滤膜制造工艺复杂，制造出的混合纤维素微孔滤膜强度不高、通量不高、平整性较差。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的技术在使用中存在着混合纤维素微孔滤膜强度、通量不高、平整性差以及混合纤维素微孔滤膜制备方法制造工艺复杂的问题，提供一种混合纤维素微孔滤膜及其制备方法。本专利技术解决现有问题的技术方案是：一种混合纤维素微孔滤膜，所述的滤膜表面及内部均布有微孔，所述的微孔呈现海绵体状，所述的微孔孔径为0.05-5μm。作为进一步改进，所述的滤膜的微孔孔隙率至少为80％以上。作为进一步改进，所述的混合纤维素包括硝酸纤维素与醋酸纤维素，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素的合计质量浓度为15％-25％，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素质量比值为2.3-9。作为进一步改进，所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素或/和三醋酸纤维素。作为进一步改进，所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素和三醋酸纤维素，所述的二醋酸纤维素与三醋酸纤维素质量比值为2-5。本专利技术还公开了一种混合纤维素微孔滤膜的制备方法，步骤如下：a、将合计质量浓度为15％-25％的硝酸纤维素与醋酸纤维素、质量浓度为10％-30％的诱导致孔剂、质量浓度为1％-20％的亲水添加剂和质量浓度为30％-70％的溶剂混溶制备成铸膜液，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素质量比值为2.3-9。b、将步骤a中铸膜液流延在连续运动钢带上。c、流延有铸膜液的运动钢带经过内部充满恒温、恒湿空气的烘干隧道。d、铸膜液在烘干隧道内，进行相转化过程，最终滤膜干燥成型。e、将滤膜收卷，得到成卷的混合纤维素微孔滤膜。作为进一步改进，所述的步骤b中将铸膜液经过刮刀流延在连续运动钢带上。作为进一步改进，所述的步骤e中最后经过滤膜收卷装置，得到成卷的混合纤维素微孔滤膜。作为进一步改进，所述的步骤a中醋酸纤维素质量浓度占硝酸纤维素与醋酸纤维素合计质量浓度的10％-70％。作为进一步改进，所述的步骤a中诱导致孔剂是乙醇、正丙醇和异丙醇的一种或者任意两种。作为进一步改进，所述的步骤a中亲水添加剂是丙二醇、丁二醇、丙三醇、聚乙二醇、木糖醇、三笠糖醇和聚丙二醇的一种或者任意两种。作为进一步改进，所述的步骤a中溶剂是丙酮、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜的一种或者任意两种。作为进一步改进，所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素或/和三醋酸纤维素。作为进一步改进，所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素和三醋酸纤维素，所述的二醋酸纤维素与三醋酸纤维素质量比值为2-5。本专利技术与现有技术相比较，其有益效果是：本专利技术的滤膜表面微孔分布呈海绵状连通结构，各部位均一性较好，性能优异，同时具有较强的抗颗粒物污堵的能力。此种结构分离效率高，截留能力强，连通的海绵状微孔结构提高了膜的通量。滤膜在反复使用过程中能够在高压差以及机械弯折的条件下都能维持其完整性。本专利技术混合纤维素微孔滤膜由硝酸纤维素和醋酸纤维素混合制成，制造工艺通过调整滤膜配方中的醋酸纤维素的含量，使滤膜强度有很大的提高，同时滤膜的耐压性能和机械强度不同程度提升。这样的滤膜在反复使用过程中能够在高压差以及机械弯折的条件下都能维持其完整性。此方法相对简单易行，且在成型隧道内铸膜液相转化的方法赋予这个滤膜制备方法更多的工艺可行性，能够更好地调节滤膜微孔的结构以及通量等性能。下表为本专利技术混合纤维素微孔滤膜的制备方法制备的混合纤维素微孔滤膜的测试数据。附图说明图1是本专利技术混合纤维素微孔滤膜的扫描电镜照片。具体实施方式参见图1，本实施案例包括一种混合纤维素微孔滤膜，滤膜表面及内部均布有微孔，微孔呈现海绵体状，所述的微孔孔径为0.05-5μm。其中，滤膜的微孔孔隙率至少为80％以上。其中，混合纤维素包括硝酸纤维素与醋酸纤维素，硝酸纤维素与醋酸纤维素的合计质量浓度为15％-25％。作为优选，步骤a中醋酸纤维素质量浓度占混合纤维素质量浓度的10％-70％，其中，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素质量比值为2.3-9。所述的醋酸纤维素最好包括二醋酸纤维素或/和三醋酸纤维素。作为进一步的优选，所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素和三醋酸纤维素，所述的二醋酸纤维素与三醋酸纤维素质量比值为2-5。本专利技术还公开了一种混合纤维素微孔滤膜的制备方法，制备方法的实施案例1，步骤如下：a、将合计质量浓度为15％-25％的硝酸纤维素与醋酸纤维素、质量浓度为10％-30％的诱导致孔剂、质量浓度为1％-20％的亲水添加剂和质量浓度为30％-70％的溶剂混溶制备成铸膜液，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素质量比值为2.3-9。b、将步骤a中铸膜液流延在连续运动钢带上。c、流延有铸膜液的运动钢带经过内部充满恒温、恒湿空气的烘干隧道。d、铸膜液在烘干隧道内，进行相转化过程，最终滤膜干燥成型。e、将滤膜收卷，得到成卷的混合纤维素微孔滤膜。制备方法的实施案例2，在实施案例1的基础上，其中，步骤b中将铸膜液最好经过刮刀流延在连续运动钢带上。制备方法的实施案例3，在实施案例1或2的基础上，步骤e中最后经过滤膜收卷装置，得到成卷的混合纤维素微孔滤膜。制备方法的实施案例4，在实施案例3的基础上，步骤a中醋酸纤维素质量浓度占混合纤维素质量浓度的10％-70％。制备方法的实施案例5，在实施案例4的基础上，步骤a中诱导致孔剂是乙醇、正丙醇和异丙醇的一种或者任意两种。制备方法的实施案例6，在实施案例5的基础上，步骤a中亲水添加剂是丙二醇、丁二醇、丙三醇、聚乙二醇、木糖醇、三笠糖醇和聚丙二醇的一种或者任意两种。制备方法的实施案例7，在实施案例6的基础上，步骤a中溶剂是丙酮、三氯甲烷、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜的一种或者任意两种。混合纤维素微孔滤膜生产设备，成型隧道内控制温度15-35℃，湿度为50-90％，气流为0.2m/s-8m/s，保证铸膜液成膜过程中滤膜产生海绵状微孔，使滤膜有较高的通量。所述的醋酸纤维素最好包括二醋酸纤维素或/和三醋酸纤维素。作为进一步的优选，所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素和三醋酸纤维素，所述的二醋酸纤维素与三醋酸纤维素质量比值为2-5。本专利技术方法中，上述各个实施案例中可用
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种混合纤维素微孔滤膜，其特征在于：所述的滤膜表面及内部均布有微孔，所述的微孔呈现海绵体状，所述的微孔孔径为0.05-5μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合纤维素微孔滤膜，其特征在于：所述的滤膜表面及内部均布有微孔，所述的微孔呈现海绵体状，所述的微孔孔径为0.05-5μm。


2.如权利要求1所述的混合纤维素微孔滤膜，其特征在于：所述的滤膜的微孔孔隙率至少为80％以上。


3.如权利要求1所述的混合纤维素微孔滤膜，其特征在于：所述的混合纤维素包括硝酸纤维素与醋酸纤维素，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素的合计质量浓度为15％-25％，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素质量比值为2.3-9。


4.如权利要求1或3所述的混合纤维素微孔滤膜，其特征在于：所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素或/和三醋酸纤维素。


5.如权利要求4所述的混合纤维素微孔滤膜，其特征在于：所述的醋酸纤维素包括二醋酸纤维素和三醋酸纤维素，所述的二醋酸纤维素与三醋酸纤维素质量比值为2-5。


6.一种混合纤维素微孔滤膜的制备方法，其特征在于：步骤如下
a、将合计质量浓度为15％-25％的硝酸纤维素与醋酸纤维素、质量浓度为10％-30％的诱导致孔剂、质量浓度为1％-20％的亲水添加剂和质量浓度为30％-70％的溶剂混溶制备成铸膜液，所述的硝酸纤维素与醋酸纤维素质量比值为2.3-9；
b、将步骤a中铸膜液流延在连续运动钢带上；
c、流延有铸膜液的运动钢带经过内部充满恒温、恒湿空气的烘干隧道；
d、铸膜液在烘干隧道内，进行相转化过程，最终滤膜干燥成型；
e、将滤膜收卷，得到成卷的混合纤维素微孔滤膜。
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶大林，沈志林，倪小璐，
申请(专利权)人：浙江泰林生命科学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33