功能性纤维膜、其制造方法以及包含其的过滤器技术

技术编号:28879512 阅读:49 留言:0更新日期:2021-06-15 23:16
本发明专利技术提供了一种新型纤维膜,包括至少一个基底层,该基底层包含占重量至少80%的携带正电和/或负电的官能团的微纤维,以及附着于该基底层的至少一层过滤材料层,其中过滤材料层包括占重量至少80%的携带负电和/或正电官能团的纳米纤维。纤维膜能够去除或减少细菌、病毒和重金属的浓度,同时保持较高的水通量。本发明专利技术还涉及包括该纤维膜的过滤器和制造该纤维膜的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功能性纤维膜、其制造方法以及包含其的过滤器相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月7日提交的申请号为62/639,605的美国临时申请的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及一种功能性纤维膜,其包括一个或多个基底层和附着在该基底层上的一个或多个过滤材料层。基底层主要包括携带正电和/或负电的官能团的微纤维;并且过滤材料层主要包括携带正电和/或负电的官能团的纳米纤维。功能性纤维膜可用于去除或减少细菌、病毒和重金属的浓度,同时保持水过滤系统的较高水流量。
技术介绍
水处理是通过从水中去除或降低不合需要的化学物质、重金属、生物污染物、悬浮物和气体的浓度来提高水质的过程。典型的水处理技术包括化学混凝和絮凝、吸附、离子交换、分子筛(sizeexclusion)和膜过滤器等。化学混凝和絮凝是许多水处理系统必不可少的预处理方法,但存在两个主要限制。首先,化学消毒剂在与天然有机物(NOM)接触时可分解为致癌副产物。其次,大多数化学混凝和絮凝的系统都具有很高的资金和运营成本。当使用小型过滤器从水瓶、水罐、水龙头等中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维膜,其特征在于,包括:/n至少一个基底层,所述基底层包含占重量至少80%的微纤维,所述微纤维携带正电和/或负电的官能团,和/n附着到基底层的至少一层过滤材料层,其中过滤材料层包含占重量至少80%的纳米纤维,所述过滤材料层携带负电和/或正电的官能团。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180307 US 62/639,6051.一种纤维膜,其特征在于,包括:
至少一个基底层,所述基底层包含占重量至少80%的微纤维,所述微纤维携带正电和/或负电的官能团,和
附着到基底层的至少一层过滤材料层,其中过滤材料层包含占重量至少80%的纳米纤维,所述过滤材料层携带负电和/或正电的官能团。


2.根据权利要求1所述的纤维膜,其特征在于,所述基底层包含占重量至少90%的携带正电和/或负电的官能团的微纤维,或由携带正电和/或负电的官能团的微纤维组成。


3.根据权利要求1或2所述的纤维膜,其特征在于,所述过滤材料层包含占重量至少90%的携带负电和/或正电的官能团的纳米纤维,或由携带负电和/或正电的官能团的纳米纤维组成。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维膜,其特征在于,所述正电的官能团选自由季铵、磷、锍、脒鎓、胍和吡啶基团及其任意组合组成的组。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的纤维膜,其特征在于,所述负电的官能团选自由羧酸、苯酚、膦酸、磷酸、磺酸、硫酸、氨基磺酸、硝酸、硝基基团及它们的任意组合组成的组。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的纤维膜,其特征在于,所述负电的官能团选自可电离的聚磺酸盐、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸)的盐或其与丙烯酰胺或甲基丙烯酸烷基酯的共聚物、磺化的聚苯乙烯、磺化的聚环氧氯丙烷、磺化的聚(2,5-二甲基苯醚)、磺化的聚苯醚砜(或酮)和磺化的聚乙烯;聚乙烯磺酸钠盐、聚丙烯酸、聚马来酸、磺化EPDM、聚羧酸盐、聚丙烯酸的盐和丙烯酸的共聚物、膦酸酯化的聚合物;及其任何混合物或以上的共混物。


7.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维膜,其特征在于,所述基底层的正电和/或负电的官能团和所述过滤材料层的负电和/或正电的官能团来自两性离子,优选基于胺的基团。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的纤维膜,其特征在于,包括交替的至少1个基底层和至少1个过滤材料层。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的纤维膜,其特征在于,包括两个以上的孔径不同的基底层,所述基底层的孔径在从所述基底层至所述过滤材料层的方向上减小。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的纤维膜,其特征在于,包括两个以上的孔径不同的过滤材料层,所述过滤材料层的孔径从所述基底层到所述过滤材料层的方向减小。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的纤维膜,其特征在于,所述微纤维或所述纳米纤维通过以下方式之一被官能化以携带正电或负电的官能团:
-使具有一个或多个氨基官能团的聚合物与烷化剂反应,
-使具有一个或多个氨基或羟基基团的聚合物与具有环氧或氯醇基团的季铵化合物反应;以及
-在自由基引发剂的存在下,使具有可提取氢原子的聚合物与二烯丙基二甲基氯化铵反应。


12.一种过滤器,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐滈宏江育任叶俊贤邝康健刁华佳张颖华梁宇恒黄少华郭秀娟
申请(专利权)人:科劲发展有限公司
类型:发明
国别省市:中国香港;81

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