一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用技术

本申请属于净水设备领域，尤其涉及一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用。本申请提供的制备方法将阻垢剂直接负载在格网上，与常规反渗透滤芯相比，有效防止了难溶盐类沉积在反渗透膜表面，延长了反渗透滤芯的使用寿命，解决了目前市面上缺乏大幅度延长使用寿命的反渗透滤芯的技术问题。用寿命的反渗透滤芯的技术问题。用寿命的反渗透滤芯的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用


[0001]本申请属于净水设备领域，尤其涉及一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人们生活品质的提高，人们对饮水质量的需求也随之提高，反渗透净水设备满足了人们对饮水质量的需求。
[0003]然而在RO高压环境下，原水中含有的阳离子(如Ca
2+
、Mg
2+
、Ba
2+
等)和阴离子(如CO
32
‑
、HCO3‑
、PO
43
‑
、SO
42
‑
、OH
‑
等)结合生成的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、磷酸盐等会在反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积，造成反渗透膜的膜通量减小、脱盐效率下降、渗透压增大、膜表面的划伤、甚至膜阻塞等问题，当出现上述问题时，清洗膜和更换反渗透膜是唯一的解决办法，然而反渗透膜清洗的难度不是普通用户可以操作，且频繁的更换膜也增加了用户的使用成本；因此，近年来，科研人员采用物理法、电化学法以及化学法等方式减缓反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积，其中，添加阻垢剂的化学法由于操作简单且供选择的阻垢剂的种类丰富，被广泛应用；比如目前市面上在反渗透净水设备的前置进水通道设置阻垢剂粉末、阻垢剂颗粒和阻垢碳棒等方式减缓反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积现象，延长反渗透膜的寿命。
[0004]然而上述设置阻垢剂的方式由于阻垢剂设置在进水通道中，阻垢性能主要是依靠阻垢成分的溶解释放，在过流过程中由于水流的冲刷，阻垢剂的浓度存在不稳定的情况，且阻垢剂分散在前置进水通道中，阻垢剂无法发挥定向阻垢效果，因此难以减缓反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积现象，无法有效延长反渗透膜的寿命。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用，用于解决缺乏大幅度延长使用寿命的反渗透滤芯的技术问题。
[0006]本申请第一方面提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯，包括：中心管、纯水袋以及格网；
[0007]所述纯水袋以及所述格网依次卷膜在所述中心管表面；
[0008]所述格网负载阻垢功能层；
[0009]所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；
[0010]所述反渗透膜夹带所述导流布；
[0011]所述阻垢功能层包括：连接剂和阻垢剂。
[0012]优选的，所述阻垢功能层还包括：亲水剂。
[0013]需要说明的是，本申请中的亲水剂选自带有亲水基团的物质，与常规格网的水接触角≥100
°
相比，本申请在负载阻垢功能层格网使用亲水剂后，能将格网水接触角降至90
°
以下。
[0014]优选的，所述阻垢功能层还包括：水溶性高分子。
[0015]本申请中的水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素中的任意一种或多种。
[0016]优选的，所述阻垢功能层中连接剂选自粘结剂。
[0017]优选的，所述阻垢功能层中粘结剂选自丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、淀粉及羟基衍生物、纤维素及羟基衍生物、海藻酸钠，聚氧化乙烯中的一种或多种粘结剂。
[0018]优选的，所述阻垢功能层中阻垢剂选自无机聚磷酸盐类、有机磷酸盐及酯类、聚羧酸类、磺酸基共聚物类、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、S
‑
羧乙基硫代琥珀酸、马来酸酐、碳酸铵、聚环氧琥珀酸、咪唑啉、丙烯基聚乙氧基羧酸盐、丙烯酸、丙烯基磺酸钠、丙烯酰胺、环氧琥珀酸钠、丙烯酸、次亚磷酸钠、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸中任意一种或多种阻垢剂。
[0019]优选的，所述阻垢功能层还包括：稳定剂。
[0020]所述连接剂、所述阻垢剂以及所述稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。
[0021]需要说明的是，本申请中的稳定剂为增稠剂，增稠剂可以提高物系黏度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态、乳浊状态或形成凝胶。
[0022]本申请第二方面提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，包括以下步骤：
[0023]步骤1、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网；
[0024]步骤2、将所述负载阻垢液的格网干燥，得到负载阻垢功能层的格网；
[0025]步骤3、依次将纯水袋以及所述格网依次卷膜在所述中心管表面，得到反渗透滤芯；
[0026]所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；
[0027]所述反渗透膜夹带所述导流布。
[0028]优选的，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：
[0029]步骤101、将阻垢悬浮液负载在格网上；
[0030]步骤102、对所述格网进行吹扫处理，得到负载阻垢液的格网。
[0031]优选的，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：
[0032]步骤103、将格网置于模具中；
[0033]步骤104、将阻垢悬浮液负载在所述格网上；
[0034]步骤105、取出所述格网，得到负载阻垢液的格网；
[0035]所述模具上的针头与所述格网的网孔一一对应。
[0036]需要说明的是，通过吹扫处理或通过将格网置于带有针头的模具中，待格网负载阻垢悬浮液后，取出格网就可将阻垢悬浮液负载在格网上，减少了格网与反渗透膜接触的流动死区，降低了膜表面浓差极化，提高了膜片的局部传质效果，提高了膜片的局部分离纯水效果，提高反渗透膜元件纯水通量并降低污堵程度。
[0037]优选的，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：
[0038]步骤106、将连接剂、阻垢剂以及表面活性剂搅拌，得到阻垢悬浮液；
[0039]步骤107、将阻垢悬浮液负载在格网上，静置，得到负载阻垢液的格网。
[0040]需要说明的是，表面活性剂可以减少液膜的表面张力，使阻垢悬浮液能自行破裂，因此，与吹扫处理悬浮液、针头刺穿悬浮液相比，不仅减少了格网与反渗透膜接触的流动死区，降低了膜表面浓差极化，提高了膜片的局部传质效果，提高了膜片的局部分离纯水效果，提高反渗透膜元件纯水通量并降低污堵程度，更重要的是，还简化了工艺步骤。
[0041]优选的，将阻垢悬浮液负载在格网上包括：
[0042]步骤108、用第一分区模具遮挡格网第一非负载区域；
[0043]步骤109、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将第一阻垢悬浮液负载在格网第一负载区域上。
[0044]优选的，步骤109之后还包括：
[0045]步骤110、用第二分区模具遮挡格网第二非负载区域；
[0046]步骤111、通过浸染工艺、涂敷工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述反渗透滤芯包括：中心管、纯水袋以及格网；所述纯水袋以及所述格网依次卷膜在所述中心管表面；所述格网负载阻垢功能层；所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；所述反渗透膜夹带所述导流布；所述阻垢功能层包括：连接剂和阻垢剂。2.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层还包括：亲水剂。3.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层还包括：水溶性高分子。4.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层中连接剂选自粘结剂。5.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述粘结剂选自丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯
‑
丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、淀粉及羟基衍生物、纤维素及羟基衍生物、海藻酸钠，聚氧化乙烯中的一种或多种粘结剂。6.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层中阻垢剂选自无机聚磷酸盐类、有机磷酸盐及酯类、聚羧酸类、磺酸基共聚物类、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、S
‑
羧乙基硫代琥珀酸、马来酸酐、碳酸铵、聚环氧琥珀酸、咪唑啉、丙烯基聚乙氧基羧酸盐、丙烯酸、丙烯基磺酸钠、丙烯酰胺、环氧琥珀酸钠、次亚磷酸钠、2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸中任意一种或多种阻垢剂。7.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层中还包括：稳定剂。8.根据权利要求7所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述连接剂、所述阻垢剂以及所述稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。9.权利要求1
‑
8任一项所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网；步骤2、将所述负载阻垢液的格网干燥，得到负载阻垢功能层的格网；步骤3、依次将纯水袋以及所述格网卷膜在所述中心管表面，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恪平，王冀，皮小春，王利仁，李峰，
申请(专利权)人：佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司，
类型：发明
国别省市：