膜元件、滤芯和净水器制造技术

本实用新型专利技术公开一种膜元件，包括依次铺设的基层、疏松支撑层和薄膜层，基层的朝向薄膜层的一侧以及疏松支撑层的背离基层的一侧均设置有若干具有透水性的凸起；基层上的凸起位于膜元件的表面，能够在膜元件围绕中心管卷绕时将相邻两层膜元件隔开，以形成轴向水流通路。此膜元件通过其本身表面的凸起替代传统进水隔网和产水隔网，凸起保留了透过性(透水性)，不仅一定程度上增加了膜面积，而且达到了减小膜片间隙和降低水流阻力的效果，极大限度地减小了压降和颗粒物捕捉情况的发生，提高了膜元件的使用寿命。本实用新型专利技术还提出了滤芯和净水器，使用上述膜元件，极大提高了膜元件产水量和产水率。水量和产水率。水量和产水率。

【技术实现步骤摘要】
膜元件、滤芯和净水器


[0001]本技术涉及膜元件
，特别是涉及一种膜元件、滤芯和净水器。

技术介绍

[0002]目前，市面上传统的膜元件滤芯，比如反渗透膜滤芯，是使用反渗透膜片、进水隔网和产水隔网围绕中心管缠绕而成。进水隔网与反渗透膜片形成层压结构，并通过进水隔网将相邻膜片隔开，形成水流通路，以供流体轴向流过膜元件。产水隔网用于将通过膜的流体移至中心管的路径，以允许流体透过反渗透膜后通过产水通路流入中心管。虽然这种隔网对于维持层压结构之间开放和均匀的轴向流动是必要的，但是它也是轴向流动通道内流动限制和压降的来源。由于传统反渗透膜采用进水隔网和产水隔网，两层隔网都是网格状结构平铺在两层膜片之间，水流形成通路必须要穿透隔网，因此隔网会在流道内限制水流和形成与膜接触的区域，增加压降，从而导致在隔网处会出现生物生长、水垢形成和颗粒捕捉显著等情况，会加速膜污染。同时由于水流阻力、加工和材料本身特性等多方面的限制，进水隔网和产水隔网的厚度受限，无法更薄，造成了空间的浪费，降低了产水效率。
[0003]因此，有必要针对上述现有技术存在的缺陷，对膜元件进行进一步改进和提升。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种膜元件及其制备方法、滤芯和净水器，以解决上述传统膜元件存在的隔网结构会在流道内限制水流和形成与膜接触的区域，从而增加压降，加速膜污染的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0006]本技术提供一种膜元件，包括依次铺设的基层、疏松支撑层和薄膜层，所述基层的朝向所述薄膜层的一侧以及所述疏松支撑层的背离所述基层的一侧均设置有若干具有透水性的凸起；其中，所述基层的朝向所述薄膜层的一侧设置的所述凸起，能够在所述膜元件围绕中心管卷绕时将相邻两层所述膜元件隔开，以形成轴向水流通路。
[0007]可选的，所述膜元件为反渗透膜或纳滤膜。
[0008]可选的，所述膜元件为反渗透膜时，所述基层为聚酯无纺布基层，所述疏松支撑层为聚砜支撑层，所述薄膜层为聚丙烯酰胺层。
[0009]可选的，所述膜元件为纳滤膜时，所述基层为聚酯无纺布基层，所述疏松支撑层为聚砜支撑层；所述薄膜层为聚酰胺层。
[0010]可选的，所述基层的两侧均由内至外铺设有所述疏松支撑层和所述薄膜层；所述基层的两侧以及任意一所述疏松支撑层的背离所述基层的一侧均设置有若干所述凸起。
[0011]可选的，所述凸起为点状凸起，所述基层上的若干所述点状凸起以及所述疏松支撑层上的若干所述点状凸起均呈点阵结构排布；
[0012]或者，所述凸起为间断式线状凸起，所述基层上的若干所述间断式线状凸起以及所述疏松支撑层上的若干所述间断式线状凸起均呈线阵结构排布；
[0013]或者，所述凸起为点状凸起和间断式线状凸起的组合体，所述基层上的若干所述凸起以及所述疏松支撑层上的若干所述凸起均呈点线矩阵结构排布。
[0014]可选的，所述凸起为连续式线条凸起，所述基层上的若干所述连续式线条凸起以及所述疏松支撑层上的若干所述连续式线条凸起均呈线条矩阵结构排布。
[0015]可选的，所述连续式线条凸起为直线凸起和/或波浪线凸起。
[0016]可选的，所述凸起的凸起高度小于进水隔网和产水隔网的厚度。
[0017]同时，本技术提出一种基于上述膜元件的制备方法，包括：
[0018]将所述薄膜层、具有所述凸起的所述疏松支撑层以及具有所述凸起的所述基层直接复合加工形成所述膜元件；
[0019]或者，将所述基层和所述疏松支撑层复合加工形成组合体后，在所述组合体上加工所述凸起；之后将具有所述凸起的所述组合体与所述薄膜层复合加工形成所述膜元件；
[0020]或者，将所述基层、所述疏松支撑层和所述薄膜层复合加工形成膜元件预成形体后，在所述膜元件预成形体上加工所述凸起形成所述膜元件。
[0021]同时，本技术提出一种滤芯，包括中心管和如上所述的膜元件，所述膜元件卷绕设置在所述中心管的外周，形成卷式层压结构。
[0022]同时，本技术提出一种净水器，包括滤芯，所述滤芯包括如上所述的膜元件。
[0023]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0024]本技术提出的膜元件，包括依次铺设的基层、疏松支撑层和薄膜层，基层的朝向薄膜层的一侧以及疏松支撑层的背离基层的一侧均设置有若干具有透水性的凸起；基层上的凸起位于膜元件的表面，能够在膜元件围绕中心管卷绕时将相邻两层膜元件隔开，以形成轴向水流通路。此膜元件通过其本身表面的凸起替代传统进水隔网和产水隔网，凸起结构保留了透过性(透水性)，不仅一定程度上增加了膜面积，而且达到了减小膜片间隙和降低水流阻力的效果，因此凸起处为开放通路，未形成封闭空间，极大限度地减小了压降和颗粒物捕捉情况的发生，提高了膜元件的使用寿命，适用于反渗透或纳滤。综上所述，本技术解决了传统膜元件存在的隔网结构会在流道内限制水流和形成与膜接触的区域，从而增加压降，加速膜污染的问题。
[0025]本技术的膜元件中，凸起的凸起高度小于传统膜片中进水隔网和产水隔网厚度，可在膜元件呈卷式层压布置时，减小膜片间隙，可满足膜正常工作水流通路，同时，在同等压力条件下，膜片间隙减小，水流通路减小，水流速度增加，在工作时，水流在膜表面会具有冲刷的效果，会有效提高膜元件的使用寿命。此外，传统膜元件由于进水隔网和产水隔网的原因，相邻两片膜的间隙较大，而本技术中凸起的凸起高度小于传统膜片中进水隔网和产水隔网厚度，膜片间隙减小，同样体积下的膜元件，本技术可以缠绕更多圈数的膜元件，增大了膜元件的表面积，提高了膜元件的产水量。
[0026]本技术提出的膜元件的制备方法，并非直接在膜元件表面喷涂或印刷或沉积凸起，通过喷涂或印刷或沉积的方式设置凸起，膜表面附着物会占用膜元件表面积，减小膜元件面积，本技术直接在膜片上加工凸起，即凸起与膜片为一体成型，不额外增加任何物质，膜元件表面积不受影响，反而凸起部分依然具有透过性，一定程度上会增加膜面积，提高膜元件的产水效率。
[0027]本技术提出的滤芯和净水器，使用上述膜元件，可以极大的提高膜元件产水
量和产水率，同时可以提高膜本身的抗污堵能力。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0029]图1为本技术实施例所公开的膜元件的结构示意图；
[0030]图2为本技术实施例所公开的膜元件的剖面示意图；
[0031]图3为本技术实施例所公开的膜元件的安装结构示意图；
[0032]图4为本技术实施例所公开的基于点阵凸起结构的膜元件的结构示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜元件，其特征在于，包括依次铺设的基层、疏松支撑层和薄膜层，所述基层的朝向所述薄膜层的一侧以及所述疏松支撑层的背离所述基层的一侧均设置有若干具有透水性的凸起；其中，所述基层的朝向所述薄膜层的一侧设置的所述凸起，能够在所述膜元件围绕中心管卷绕时将相邻两层所述膜元件隔开，以形成轴向水流通路。2.根据权利要求1所述的膜元件，其特征在于，所述膜元件为反渗透膜或纳滤膜。3.根据权利要求1或2所述的膜元件，其特征在于，所述基层的两侧均由内至外铺设有所述疏松支撑层和所述薄膜层；所述基层的两侧以及任意一所述疏松支撑层的背离所述基层的一侧均设置有若干所述凸起。4.根据权利要求1或2所述的膜元件，其特征在于，所述凸起为点状凸起，所述基层上的若干所述点状凸起以及所述疏松支撑层上的若干所述点状凸起均呈点阵结构排布；或者，所述凸起为间断式线状凸起，所述基层上的若干所述间断式线状凸起以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩，杨旭，魏恩雨，袁银平，
申请(专利权)人：远大健康科技天津有限公司，
类型：新型
国别省市：