一种亲水性高分子微孔复合膜的制备方法技术

一种亲水性高分子微孔复合膜的制备方法，其特征是按下列步骤：（1）将聚乙烯醇缩甲醛加入到质量百分数为5～30%的盐酸或硫酸水溶液中，加热至40～100℃使其溶解，静置脱泡，其中聚乙烯醇缩甲醛加入量为：料液中聚乙烯醇缩甲醛的质量百分数浓度为8～20%；（2）将上述料液刮涂在聚酯无纺布上，然后浸没在20～50℃的碱性水溶液中，经相分离而凝固成微孔膜。本发明专利技术制备过程中不使用有机溶剂、环保安全；既利用了聚乙烯醇结构上的亲水性官能团-OH，又解决了难以直接用聚乙烯醇制成多孔膜的难题；本发明专利技术方法制得的复合膜为亲水性膜材料，其在低压下具有较高的膜通量，耐污染性能好，用作平板膜材料，可显著提高膜生物反应器的处理能力和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜分离
，涉及一种亲水性高分子微孔复合膜及其制备方法。
技术介绍
膜生物反应器(MBR)是一种新型高效的污水处理技术，代表着未来水处理技术的发展方向。膜生物反应器的关键是膜材料，膜 污染会导致其处理能力和效率的降低。一般来说，膜材料的亲水性越强，其耐污染性能越好。改善膜材料的亲水性是针对疏水性高分子膜，如PVDF、PE等，耐污染性能差不得以而为之的方法，常用的方法是共混或表面改性，其效果只能是有限的。寻找性能优越的亲水性膜材料有望从根本上解决膜材料的污染问题。此外，膜材料的亲水性越好，其在低压下的通量越高，因此开发具有优越亲水性能的膜材料对提高膜通量和降低膜污染具有双重意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是寻找一种平板MBR膜材料的替代产品，以解决现有平板PVDF、PE等膜耐污染性能差、膜通量低等问题。本专利技术的技术方案是以下述方式实现的。( I)将聚乙烯醇缩甲醛加入到质量百分数为5 30%的盐酸或硫酸水溶液中，加热至40 100°C使其溶解，静置脱泡，其中聚乙烯醇缩甲醛加入量为料液中聚乙烯醇缩甲醛的质量百分数浓度为8 20%。(2)将上述料液刮涂在聚酯无纺布上，然后浸没在20 50°C的碱性水溶液中，经相分离而凝固成微孔膜。所述的碱性水溶液为氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液，pH在8 11之间。该亲水性高分子微孔复合膜用于制作膜生物反应器的平板膜。本专利技术采用的亲水性高分子是聚乙烯醇的缩醛化改性物，其缩醛化度为30 70%，分子结构中乃含有大量的亲水性官能团-0H，不溶于水，耐水性大大提高。重要的是缩醛化度为30 70%的聚乙烯醇改性物能溶解在一定浓度的盐酸或硫酸水溶液中，此酸性料液遇水后，由于PH的改变，发生相分离而凝固。本专利技术的专利技术点在于用酸性水溶液溶解聚乙烯醇缩甲醛制成铸膜液，并利用体系中pH值的变化导致溶解度的差异创造相分离条件，由此相分离机理制备微孔膜。其制备过程中不使用有机溶剂、环保安全；既利用了聚乙烯醇结构上的亲水性官能团-0H，又解决了难以直接用聚乙烯醇制成多孔膜的难题。本专利技术的积极效果是利用含有亲水性官能团-OH的聚乙烯醇缩甲醛制成平板微孔膜，其属于亲水性极高的新型膜材料，本专利技术方法制得的微孔复合膜，其孔径在O. I O.5 μ m内可控，在低压下具有较高的膜通量，且材料本身的亲水性赋予了其优越的耐污染性，用作平板膜材料，可显著提高膜生物反应器的处理能力和效率。附图说明附图I为实施例I所制亲水性高分子微孔复合膜的截面的扫描电镜照片。附图2为实施例I所制亲水性高分子微孔复合膜的表面的扫描电镜照片。附图3为实施例2所制亲水性高分子微孔复合膜的截面的扫描电镜照片。附图4为实施例2所制亲水性高分子微孔复合膜的表面的扫描电镜照片。具体实施例方式本专利技术将通过以下实施例作进一步说明。 实施例I。I、铸膜液的制备将IOOg聚乙烯醇缩甲醛(缩醛化度为56%)加入到520g 15%盐酸水溶液中，加热至80°C使其溶解,静置脱泡。2、刮膜用刮刀将铸膜液刮涂在聚酯无纺布上。3、凝固上述铸膜液浸没在40°C、pH=9的氢氧化钠水溶液中，经相分离而凝固成微孔膜。样品经干燥后，用扫描电镜作结构和形貌观察，结果示于附图I、附图2，表层膜厚约20 μ m,平均膜孔径为O. 2 μ m。在I. 5米水柱压力下测得其清水通量为28m3/m2d。实施例2。I、铸膜液的制备将IOOg聚乙烯醇缩甲醛(缩醛化度为60%)加入到520g 16%盐酸水溶液中，加热至80°C使其溶解,静置脱泡。2、刮膜用刮刀将铸膜液刮涂在聚酯无纺布上。3、凝固上述铸膜液浸没在25°C、pH=10的氢氧化钠水溶液中，经相分离而凝固成微孔膜。样品经干燥后，用扫描电镜作结构和形貌观察，结果示于附图3、附图4，表层膜厚约10 μ m,平均膜孔径为O. 45 μ m。在I. 5米水柱压力下测得其清水通量为36m3/m2d。实施例3。I、铸膜液的制备将IOOg聚乙烯醇缩甲醛(缩醛化度为60%)加入到700g 12%硫酸水溶液中，加热至85°C使其溶解,静置脱泡。2、刮膜用刮刀将铸膜液刮涂在聚酯无纺布上。3、凝固上述铸膜液浸没在45°C、pH=10. 5的氢氧化钾水溶液中，经相分离而凝固成微孔膜。在I. 5米水柱压力下测得其清水通量为32m3/m2d。实施例4。I、铸膜液的制备将IOOg聚乙烯醇缩甲醛(缩醛化度为52%)加入到450g 15%硫酸水溶液中，加热至90°C使其溶解,静置脱泡。2、刮膜用刮刀将铸膜液刮涂在聚酯无纺布上。3、凝固上述铸膜液浸没在40°C、pH=9. 5的氢氧化钠水溶液中，经相分离而凝固成微孔膜。 在I. 5米水柱压力下测得其清水通量为20m3 /m2d。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水性高分子微孔复合膜的制备方法，其特征是按下列步骤 (1)将聚乙烯醇缩甲醛加入到质量百分数为5 30%的盐酸或硫酸水溶液中，加热至40 100°C使其溶解，静置脱泡，其中聚乙烯醇缩甲醛加入量为料液中聚乙烯醇缩甲醛的质量百分数浓度为8 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文龙，李茂康，田建文，李永绣，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：