【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管式膜领域，具体涉及一种有机/无机杂化管式微超滤膜及其制备方法。
技术介绍
1、目前，市场上应用最为广泛的分离膜主要有中空纤维膜、卷式膜、平板膜和管式膜。其中，管式膜从外型上看为圆柱体，内径一般在4-25mm之间，长度在0.3-6m之间。管式膜因其存在着流道宽，料液在管内流动，膜不易污染；对液料的预处理精度要求低；易于清洗，除可用化学试剂清洗外，还可以用机械方法进行清洗等优点，特别适用于高固含量、高浓度料液的处理。
2、管式膜可分为有机膜和无机膜两种，有机膜因其制膜材料品种较多，可根据不同切割分子量、不同性能、不同用途有选择性地制成各种膜。比如从微滤、超滤、纳滤到反渗透，从非荷电到带正负荷电都能制备。有机膜通常是将聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜等膜材料和聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等添加剂流延于玻璃纤维合成纸、无纺布、塑料等支撑层上。而无机膜的膜材料较少，而且普遍以微滤为主。其次，有机膜多是由支撑层和涂覆层组成，支撑层孔径较大，因此不易发生堵孔，但有机膜在制备过程中添加的聚乙烯吡咯烷酮等添加剂易流失从而造成膜性能的下降。而无机膜一般采用陶瓷材料经高温制成，该膜虽然能进行反清洗，但成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有管式膜的缺陷，提供一种有机/无机杂化管式微超滤膜，该膜具有致密皮层，孔径大小可调，泡点压力高，水通量大。
2、所述有机/无机杂化管式微超滤膜是将高分子聚合物、无机材料及其交联剂溶解在有机溶剂中制得膜液，将所述膜液挤出成液
3、本专利技术的另一目的在于提供一种有机/无机杂化管式微超滤膜的制备方法，该制备方法简单，工艺流程短，易于实现产业化生产。
4、为达到上述目的，本专利技术的一种有机/无机杂化管式微超滤膜的制备方法，包括以下步骤：
5、s1将高分子聚合物、无机材料、交联剂和有机溶剂搅拌、混合均匀，加热溶解制得高分子聚合物膜液；
6、s2将所述膜液涂覆在无纺布管内壁，经干纺程蒸发有机溶剂制得微超滤初态膜；
7、s3将所述微超滤初态膜通过支撑管在凝固浴液中凝固成型，再经水洗而制得。
8、根据本专利技术，步骤s1中所述高分子聚合物为聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚砜中的一种。
9、根据本专利技术，步骤s1中所述无机材料为二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、沸石、蒙脱土、粘土、金属有机框架材料（mof）和共价有机框架材料（cof）中的一种。
10、根据本专利技术，步骤s1中所述交联剂为硅烷偶联剂。
11、根据本专利技术，步骤s1中所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种。
12、根据本专利技术，步骤s1中所述高分子聚合物、无机材料、交联剂和有机溶剂的质量之比为10～30：0.05～2：0.01～1：67～89.94。
13、根据本专利技术，步骤s1中所述溶解温度为50～90℃。
14、根据本专利技术，步骤s2中所述无纺布管的外径为1～20mm。
15、根据本专利技术，步骤s2中所述干纺程的条件为：长度0.5～20cm，温度为室温～60℃，湿度为20～99%rh。
16、根据本专利技术，步骤s3中所述支撑管为不锈钢管或pvc管。
17、根据本专利技术，步骤s3中所述凝固浴液为水或有机溶剂水溶液。
18、本专利技术与现有技术相比，具有如下优势：
19、1）本专利技术通过在铸膜液配方中加入无机材料及其交联剂，在溶解和纺丝成膜过程中交联剂可将无机材料交联在高分子聚合物链上，使得高分子聚合物链上带有亲水基团，从而提高管式膜的亲水性、水通量及其抗污染能力；
20、2）本专利技术在制备管状膜的过程中，先将铸膜液经干纺程蒸发形成致密皮层，再在支撑管中凝固成型，通过支撑管的挤压，可消除管状膜形成的缺陷，稳定管式膜的结构，从而进一步制得性能稳定的管式膜；
21、3）本专利技术的有机/无机杂化管式微超滤膜制备方法简单，可通过调控干纺程的条件及其支撑管的压力大小等来控制管式微超滤的孔径、结构-性能等。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.有机/无机杂化管式微超滤膜，其特征在于，将高分子聚合物、无机材料及其交联剂溶解在有机溶剂中制得膜液，将所述膜液挤出成液膜，将有机溶剂部分蒸发，再在有压力的条件下凝固成膜。
2.有机/无机杂化管式微超滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述高分子聚合物为聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚砜中的一种；步骤S1中所述无机材料为二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、沸石、蒙脱土、粘土、金属有机框架材料和共价有机框架材料中的一种；步骤S1中所述交联剂为硅烷偶联剂；步骤S1中所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述高分子聚合物、无机材料、交联剂和有机溶剂的质量之比为10～30：0.05～2：0.01～1：67～89.94。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述溶解温度为50～90℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述干纺程的条件为：长度0.5～20cm，温度为室温～60℃，湿度为20～99%RH。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述支撑管为不锈钢管或PVC管。
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述支撑管的外径与微超滤初态膜的内径相当；所述支撑管的壁厚为1～50mm，长度为10～200cm。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述凝固浴液为水或有机溶剂水溶液。
...【技术特征摘要】
1.有机/无机杂化管式微超滤膜，其特征在于，将高分子聚合物、无机材料及其交联剂溶解在有机溶剂中制得膜液，将所述膜液挤出成液膜，将有机溶剂部分蒸发，再在有压力的条件下凝固成膜。
2.有机/无机杂化管式微超滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述高分子聚合物为聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醚砜和聚砜中的一种；步骤s1中所述无机材料为二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、石墨烯、沸石、蒙脱土、粘土、金属有机框架材料和共价有机框架材料中的一种；步骤s1中所述交联剂为硅烷偶联剂；步骤s1中所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述高分子聚合物、无机材料、交联剂和有机溶剂的质量之...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘必前，
申请(专利权)人：盐城海普润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。