一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜及滤膜制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，包括超薄重离子微孔膜层和支撑层，所述的超薄重离子微孔膜层复合在支撑层上，所述的超薄重离子微孔膜层的厚度为0.5—2微米。本实用新型专利技术提供的这种复合膜的厚度薄，且通量大，力学性能好，由于分离层相对于常规重离子微孔膜厚度（5微米以上）减少很多，通量可以提高2.5

【技术实现步骤摘要】
一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜及滤膜


[0001]本技术涉及材料领域，尤其涉及一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜及滤膜。

技术介绍

[0002]重离子微孔膜又称作核孔膜，它是利用重离子在塑料薄膜上打孔，然后经化学蚀刻扩孔而成。重离子微孔膜的孔径范围是0.01微米到几十微米。重离子微孔膜的加工方法包括离子辐照和化学蚀刻两个步骤。
[0003]目前的生产方法为将厚度5微米以上的塑料薄膜利用重离子辐照，然后进行化学蚀刻，得到的重离子微孔膜的厚度在5微米以上。经重离子辐照后的塑料薄膜，在化学蚀刻过程中会形成孔道结构，同时薄膜厚度会进一步变薄。化学蚀刻工业化设备通过收放卷设备，张力一般5-20牛左右，在蚀刻过程中，薄膜由于厚度变薄和孔隙率变大使得膜料的力学性能变差，薄膜容易断裂。
[0004]为了保证力学强度，原材料要求一般厚度都大于5微米，大多数在10微米以上。即便如此，蚀刻后的材料厚度如果在5微米-20微米，材料仍不能满足大多数工业要求，通常需要继续复合支撑材料，才能确保膜材的力学性能，其生产工序增加，生产成本高。
[0005]对于过滤膜而言，孔径越小，通量越小。当孔径在几微米及以上时，重离子微孔膜的通量相对于常规滤膜而言有一定的优势。而当孔径在亚微米范围内时，重离子微孔膜作为过滤层，其厚度过厚，导致了通量不如常规膜。为了提高了亚微米级别重离子微孔膜的通量，就需要把重离子微孔膜继续变薄，而膜材的力学性能的要求限制了重离子微孔膜厚度，目前的加工工艺不能做到膜材即满足通量要求又满足力学要求。

技术实现思路

[0006]本技术提供一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜及滤膜，有效解决了现有过滤材料厚度厚、通量小及力学性能差等技术问题。
[0007]本技术提供一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，包括超薄重离子微孔膜层和支撑层，所述的超薄重离子微孔膜层复合在支撑层上，所述的超薄重离子微孔膜层的厚度为0.5—2微米。
[0008]进一步优选的,所述的超薄重离子微孔膜层的厚度为0.8—1微米。
[0009]优选的,所述的超薄重离子微孔膜层孔径为0.01-1微米，孔密度为1
×
107个/平方厘米-5
×
10
10
个/平方厘米。
[0010]进一步优选的,所述的超薄重离子微孔膜层孔径为0.22-0.45微米，孔密度为5
×
107个/平方厘米-3
×
108个/平方厘米。
[0011]优选的,所述的超薄重离子微孔膜层为PP、PET或PI材料。
[0012]优选的,所述的支撑层为PET无纺布或PP无纺布。
[0013]优选的,所述的支撑层的孔径为5-40微米，厚度为10-200微米。
[0014]进一步优选的,所述的支撑层的孔径为30-35微米，厚度为50-100微米。
[0015]本技术提供一种应用于污水处理、生物医药或化工环保领域的滤膜，包括如上任一项所述的亚微米孔径复合膜。
[0016]本技术提供一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜材料，这种复合膜的厚度薄，且通量大，力学性能好。本技术充分利用了重离子微孔膜孔径可控的优点，同时解决了重离子微孔膜通量小和力学性能差的缺点。这种复合膜材料能作为微滤膜、超滤膜用在污水处理、生物医药、化工环保等领域。
[0017]本技术能显著提升重离子微孔膜的性能，对于重离子微孔膜的工业应用起到了积极作用。目前高性能膜材料国外一直处于领先水平，国内处于追赶的状态。该复合膜，由于分离层相对于常规重离子微孔膜厚度(5微米以上)减少很多，通量可以提高2.5-10倍，可开发新型的微滤膜和超滤膜以提高相关产品的竞争力，推动相关高性能膜产品产业化。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本技术整体结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]如附图1所示，本技术提供一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，包括超薄重离子微孔膜层1和支撑层2，所述的超薄重离子微孔膜层复合在支撑层上。
[0022]上述的超薄重离子微孔膜层由PP、PET或PI材料制成，其厚度为0.5—2 微米，具体为0.8—1微米；孔径为0.01-1微米，具体为0.22-0.45微米；孔密度为1
×
107个/平方厘米-5
×
10
10
个/平方厘米，具体为5
×
107个/平方厘米-3
×
108个/平方厘米。
[0023]上述的支撑层为PET无纺布或PP无纺布，支撑层的孔径为5-40微米，具体为30-35微米，厚度为10-200微米，具体为50-100微米，更具体为60微米。
[0024]本技术提供一种应用于污水处理、生物医药或化工环保领域的滤膜，包括如上所述的亚微米孔径复合膜。即本技术能够应用于污水处理、生物医药或化工环保领域的微滤膜、超滤膜等需要过滤结构的产品中。
[0025]本专利技术提供一种制备如上所述的亚微米孔径复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤一：备材，准备超薄重离子微孔膜层和支撑层；
[0027]步骤二：复合，将二层材料上下堆叠在一起，采用热压方式将堆叠在一起的二层材料进行复合，热压温度为100-280摄氏度，具体为130-280摄氏度，压力为0.5-3 公斤，具体为1-2公斤；
[0028]步骤三：蚀刻，将复合后的材料，放入蚀刻设备进行化学蚀刻，所用的蚀刻液为氢氧化钠、氢氧化钾、次氯酸钠或硫酸与高锰酸钾的混合溶液，蚀刻温度为20-90 摄氏度，具体为30-40摄氏度，蚀刻液的浓度为1％-30％，具体为5％-10％，蚀刻的时间为10—50分钟，具体为20—40分钟；
[0029]步骤四：清洗，将蚀刻后的材料进行酸洗和水洗，得到所述亚微米孔径复合膜。
[0030]本专利技术提供另一种制备如上所述的亚微米孔径复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0031]步骤一：备材，准备超薄重离子微孔膜层和支撑层；
[0032]步骤二：复合，采用胶复合的方式对二层材料进行复合，即在超薄重离子微孔膜层或支撑层上的一面涂胶，将没有涂胶的材料复合在涂胶的材料上；
[0033]步骤三：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，其特征在于：包括超薄重离子微孔膜层(1)和支撑层(2)，所述的超薄重离子微孔膜层复合在支撑层上，所述的超薄重离子微孔膜层的厚度为0.5—2微米。2.根据权利要求1所述的基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，其特征在于：所述的超薄重离子微孔膜层的厚度为0.8—1微米。3.根据权利要求1所述的基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，其特征在于：所述的超薄重离子微孔膜层孔径为0.01-1微米，孔密度为1
×
107个/平方厘米-5
×
10
10
个/平方厘米。4.据权利要求1所述的基于重离子微孔膜的亚微米孔径复合膜，其特征在于：所述的超薄重离子微孔膜层孔径为0.22-0.45微米，...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫丹，胡正国，徐瑚珊，王玥，梁文军，曹旭峰，
申请(专利权)人：惠州市科近离子膜材料研究院，
类型：新型
国别省市：