柔性有机染料分散光热膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供的一种柔性有机染料分散光热膜的制备方法，将成膜材料至于烘箱中加热烘干，将其与有机溶剂混合，搅拌均匀并静置脱泡，制得静电纺丝溶液，对其静电纺丝制备纳米纤维基膜；将有机光热染料、分散剂及去离子水混合，制备有机光热染料分散液，通过浸

【技术实现步骤摘要】
柔性有机染料分散光热膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚合物膜分离材料领域，具体涉及一种柔性有机染料分散光热膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]现阶段，多数光热膜是采用在聚合物多孔膜表面沉积光热材料的方法制备，比如，CN201811288437.4公开的一种具有抗菌性能的多孔光热膜，将分散均匀的CNT水溶液通过真空抽滤于混合纤维素酯滤膜表面，形成自漂浮的双层多孔光热膜；CN201920084758.6公开的人造黑色素光热膜海水淡化装置，其光热膜为单面或双面涂覆有黑色素材料层的纤维素膜。然而，由于浓差极化的存在，使膜表面易于结垢，严重阻碍了光热膜技术的推广应用；此外，光热材料与多孔基膜间较弱的作用力，也限制了光热膜在应用过程中的机械稳定性。为了提高膜表面的抗结垢性能，结合表面科学的相关理论，人们构筑了超疏水、亲水
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疏水复合、超疏水超疏油等超浸润表面，比如CN201910804893.8公开的一种具有抗盐析出性能的多孔光热膜，对多孔膜疏水改性，提高了稳定性，抑制了盐的析出。然而，疏水或超疏水改性增加了加工工序且其结构的脆弱性，降低了抗结垢性能的耐久性，限制了其在工业中的应用，为此，定期的膜清洗依然是减轻盐析不利影响的必要工序，但如何实现清洗过程中光热膜结构的稳定性，特别是光热材料与聚合物多孔膜间的稳定性，依然是个急待解决的难题。
[0003]综上所述，一种可保证清洗过程中光热膜结构的稳定性，特别是光热材料与聚合物多孔膜间的稳定性的光热膜的制备方法亟待开发。

技术实现思路
r/>[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可保证清洗过程中光热膜结构的稳定性，特别是光热材料与聚合物多孔膜间的稳定性的光热膜；
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种柔性有机染料分散光热膜的制备方法，包括以下步骤，
[0006]步骤1，纳米纤维基膜的制备：将成膜材料至于烘箱中加热烘干，将其与有机溶剂混合，搅拌均匀并静置脱泡，得到均一的静电纺丝溶液，对静电纺丝溶液采用静电纺丝法制备纳米纤维基膜；
[0007]步骤2，有机光热染料沉积膜的制备：将有机光热染料、分散剂及去离子水混合，制备均一的有机光热染料分散液，通过浸
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轧
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烘工序处理所述纳米纤维基膜及有机光热染料分散液，将所述有机光热染料分散沉积于纳米纤维基膜中制得有机光热染料沉积膜；
[0008]步骤3，热压处理：热压所述有机光热染料沉积膜，以改善其整体性并促使有机光热染料向纤维内部的迁移，采用水洗工序去除表面附着不牢固的有机光热染料，得到所述柔性有机染料分散光热膜；其中，浸
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轧
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烘工序包括，
[0009]1)浸渍：室温条件下，将纳米纤维基膜浸入有机光热染料分散液；
[0010]2)轧辊挤压：将浸渍有有机光热染料分散液的纳米纤维基膜，置于轧车轧辊之间，机械力挤压，去除多余的有机光热染料分散液；
[0011]3)烘干：将轧辊挤压后的纳米纤维基膜烘干，得到沉积有有机光热染料的有机光热染料沉积膜。
[0012]优选的，包括以下步骤：
[0013]步骤1，纳米纤维基膜的制备：将成膜材料至于烘箱中加热烘干，将其与有机溶剂混合，搅拌均匀并静置脱泡，得到均一的静电纺丝溶液，对静电纺丝溶液采用静电纺丝法制备纳米纤维基膜；
[0014]步骤2，有机光热染料沉积膜的制备：将有机光热染料、分散剂及去离子水混合，制备均一的有机光热染料分散液，通过浸
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轧
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烘工序处理所述纳米纤维基膜及有机光热染料分散液，将所述有机光热染料分散沉积于纳米纤维基膜中制得有机光热染料沉积膜；
[0015]步骤3，热压处理：热压所述有机光热染料沉积膜，以改善其整体性并促使有机光热染料向纤维内部的迁移，采用水洗工序去除表面附着不牢固的有机光热染料，得到所述柔性有机染料分散光热膜；其中，浸
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轧
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烘工序包括，
[0016]1)浸渍：室温条件下，将纳米纤维基膜浸入有机光热染料分散液30～60min；所述纳米纤维基膜与有机光热染料分散液的重量比为1.0：10.0～40.0；
[0017]2)轧辊挤压：将浸渍有有机光热染料分散液的纳米纤维基膜，置于轧车轧辊之间，机械力挤压，去除多余的有机光热染料分散液，控制挤压后的纳米纤维膜与有机光热染料分散液的重量比为1.0：0.2～0.5；
[0018]3)烘干：将轧辊挤压后的纳米纤维基膜于60～80℃烘干，得到沉积有有机光热染料的有机光热染料沉积膜。
[0019]优选的，包括以下步骤：步骤1中，所述成膜材料为聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素及聚丙烯腈中的一种或几种；所述有机溶剂为N,N
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二甲基乙酰胺、N,N
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二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N
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甲基吡咯烷酮、丙酮及冰醋酸中的一种或几种。
[0020]优选的，所述成膜材料与有机溶剂的重量比为1.0：4.0～12.0。
[0021]优选的，在步骤2中，所述有机光热染料为有机分散黑、分散艳蓝、分散黄、分散橙、分散红中的一种或几种；所述分散剂为平平加O
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20、平平加O
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50、平平加O
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80、分散剂NNO(亚甲基双萘磺酸钠)及乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。
[0022]优选的，所述有机光热染料、分散剂及去离子水的重量比为0.5～5.0：0.1～1.0：100.0。
[0023]优选的，步骤3中，所述热压温度为110～150℃，时间为1～5h。
[0024]优选的，所述水洗工序包括热水洗、冷水洗两道工序，热水洗温度为60～80℃，冷水洗温度为20～30℃。
[0025]一种柔性有机染料分散光热膜，其特征在于，上述制备方法制得的柔性有机染料分散光膜。
[0026]优选的，其包括所述纳米纤维基膜及分散于所述纳米纤维基膜的表面及内部的有机光热染料。
[0027]本案给出的柔性有机染料分散光热膜的制备方法及方法具有以下有益效果：
[0028]1)本专利技术以价格低廉的有机光热染料作为光热材料，结合热压工艺，制备柔性有
机染料分散光热膜，制备工艺简单实用，易于工业化生产；
[0029]2)本专利技术中有机分散染料相容性好、配色方便，且分子小、迁移能力强。在热压过程中，由于温度的提高，高分子分子链段运动加剧，产生的瞬时孔隙为分散染料小分子的迁移提供了条件，从而促使其进入纳米纤维内部；降温后，高分子链段被冻结，也将分散染料小分子固定于纳米纤维内部；
[0030]3)本专利技术在赋予高分子膜光热特性的同时，保持了其柔性，可反复水洗循环使用，从而极大地延长了膜寿命；
[0031]4)可以取之不尽的太阳能为驱动力、海水等为水源，获取宝贵的淡水资源，极大地降低了脱盐过程的能耗和成本。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性有机染料分散光热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，纳米纤维基膜的制备：将成膜材料至于烘箱中加热烘干，将其与有机溶剂混合，搅拌均匀并静置脱泡，得到均一的静电纺丝溶液，对静电纺丝溶液采用静电纺丝法制备纳米纤维基膜；步骤2，有机光热染料沉积膜的制备：将有机光热染料、分散剂及去离子水混合，制备均一的有机光热染料分散液，通过浸
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轧
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烘工序处理所述纳米纤维基膜及有机光热染料分散液，将所述有机光热染料分散沉积于纳米纤维基膜中制得有机光热染料沉积膜；步骤3，热压处理：热压所述有机光热染料沉积膜，以改善其整体性并促使有机光热染料向纤维内部的迁移，采用水洗工序去除表面附着不牢固的有机光热染料，得到所述柔性有机染料分散光热膜；其中，浸
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轧
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烘工序包括，1)浸渍：室温条件下，将纳米纤维基膜浸入有机光热染料分散液；2)轧辊挤压：将浸渍有有机光热染料分散液的纳米纤维基膜，置于轧车轧辊之间，机械力挤压，去除多余的有机光热染料分散液；3)烘干：将轧辊挤压后的纳米纤维基膜烘干，得到沉积有有机光热染料的有机光热染料沉积膜。2.根据权利要求1所述的柔性有机染料分散光热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，纳米纤维基膜的制备：将成膜材料至于烘箱中加热烘干，将其与有机溶剂混合，搅拌均匀并静置脱泡，得到均一的静电纺丝溶液，对静电纺丝溶液采用静电纺丝法制备纳米纤维基膜；步骤2，有机光热染料沉积膜的制备：将有机光热染料、分散剂及去离子水混合，制备均一的有机光热染料分散液，通过浸
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烘工序处理所述纳米纤维基膜及有机光热染料分散液，将所述有机光热染料分散沉积于纳米纤维基膜中制得有机光热染料沉积膜；步骤3，热压处理：热压所述有机光热染料沉积膜，以改善其整体性并促使有机光热染料向纤维内部的迁移，采用水洗工序去除表面附着不牢固的有机光热染料，得到所述柔性有机染料分散光热膜；其中，浸
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烘工序包括，1)浸渍：室温条件下，将纳米纤维基膜浸入有机光热染料分散液30～60min；所述纳米纤维基膜与有机光热染...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大朋，曹珺璐，竺婷婷，张干伟，孙雯，洪耀良，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：