反渗透膜制造技术

本发明专利技术提供一种反渗透膜，包括：多孔支撑体；聚砜层，所述聚砜层形成在所述多孔支撑体上并具有在其表面内形成的孔，直径为40nm或大于40nm的孔占全部孔数小于0.5％；以及活性层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种反渗透膜，包括：多孔支撑体；聚砜层，所述聚砜层形成在所述多孔支撑体上并具有在其表面内形成的孔，直径为40nm或大于40nm的孔占全部孔数小于0.5％；以及活性层。【专利说明】反渗透膜
本公开内容涉及一种反渗透膜，更具体而言，涉及一种包括聚砜层的反渗透膜，所述聚砜层具有在其表面内形成的孔，所述孔具有预定范围的分布、平均直径和孔面积比等。
技术介绍
渗透是溶剂穿过隔离两种溶液的半透性分离膜而从具有低溶质浓度的溶液向另一具有高溶质浓度的溶液移动的现象。在这种情况下，通过溶剂移动而作用在具有高溶质浓度的溶液上的压力被称作渗透压。然而，当施加比渗透压水平更高的外部压力时，溶剂向具有低溶质浓度的溶液移动，这种现象被称作反渗透。根据反渗透原理，可以使用压力梯度作为驱动力，通过半透膜对各种类型的盐或有机物质进行分离。利用反渗透现象的反渗透膜已经被用于分离分子水平的物质，从盐水或海水中去除盐，以及提供可供家庭、商业和工业使用的水。例如，所述反渗透膜有代表性地可以包括聚酰胺类反渗透膜。聚酰胺类反渗透膜可以通过在多微孔支撑体上形成聚酰胺活性层而制得。更具体而言，所述聚酰胺类反渗透膜可以通过如下方法制备:通过在非织造织物上形成聚砜层而制备多微孔支撑体，将该多微孔支撑体浸入间苯二胺(mPD)水溶液中，形成mro层，将所述mro层浸入包含均苯三甲酰氯(TMC)的有机溶剂中，使该mro层与TMC接触以进行界面聚合，从而形成聚酰胺层。然而，由以上常规方法制备的聚酰胺类反渗透膜可能存在初始渗透通量效率较低的不足，导致水净化功能的劣化。并且，在使用反渗透膜进行水处理的情况下，溶质或离子化合物可能被吸附至反渗透膜表面而污染该反渗透膜，从而造成水渗透特性，例如渗透通量和脱盐率随时间而下降。因此，迫切需要对具有优异耐久性和改善的水渗透特性，例如渗透通量和脱盐率的反渗透膜的开发进行研究。
技术实现思路
技术问题本公开内容的一方面提供一种反渗透膜，所述反渗透膜能够实现优异的防污性能和耐久性，并且能够提高渗透通量，同时改善脱盐率。技术方案根据本公开内容的一方面，提供一种反渗透膜，包括:多孔支撑体；聚砜层，所述聚砜层形成在所述多孔支撑体上并具有在其表面内形成的孔，直径为40nm或大于40nm的孔占全部孔数小于0.5% ;以及活性层。有益效果根据本专利技术构思的实施方案，反渗透膜包括聚砜层，所述聚砜层具有在其表面内形成的孔，所述孔具有预定范围的分布、平均直径和孔面积比等，因此与现有的反渗透膜相t匕，本专利技术的反渗透膜可以实现改善的初始渗透通量，同时具有优异的脱盐率、防污性能和耐久性。【专利附图】【附图说明】图1为显示了根据实施例2制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图2为显示了根据比较例I制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图3为显示了根据实施例6制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；图4为显示了根据比较例2制备的反渗透膜的聚砜层表面的扫描电子显微镜(SEM)图像；和图5为显示了在分别根据实施例1至8以及比较例I和2制备的反渗透膜的聚砜层表面中形成的具有为40nm或大于40nm的孔与对于全部孔的比率的曲线图。【具体实施方式】现在，将参照附图详细地描述本专利技术构思的实施方案。然而，本专利技术构思可以以许多不同的形式来举例说明，而不应解释为局限于本文中所阐述的特定实施方案。更确切地说，提供这些实施方案使得本公开内容全面和完整，并将本专利技术构思的范围充分地传达给本领域的技术人员。在整个的本说明书中，与直径为40nm或大于40nm的孔分布、孔面积比和孔的平均直径等有关的数值是通过基于聚砜层表面上任意点选取IOcmXlOcm的正方形区域进行测量而获得的。此外，孔径是指在孔为圆或椭圆形状的情况下，通过测量横穿在聚砜层表面内形成的孔的最长距离而得到的值。而且，溶解度参数是指“汉森溶解度参数”(Hansen Solubility Parameter),且各种溶剂的溶解度参数值由 Handbook of Solubility Parameters, Allan F.M.Barton.Ph.D.，CRC Press, 1983，第 153-157 页中所列的 Hansen’ sl971 参数中获得。本专利技术的专利技术人已经进行了反复实验，从而开发出能够改善渗透通量同时具有优异脱盐率的反渗透膜，并发现在形成聚砜层时，当使用含有两种或更多种具有不同溶解度参数值的溶剂的混合溶剂来制备反渗透膜时，与现有的反渗透膜相比，可以通过利用成膜时溶剂流出率的变化来调节聚砜层中所形成的孔的直径和密度，从而改善反渗透膜的性倉泛。在根据现有技术制备反渗透膜时形成聚砜层的情况下，通常使用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂。在这种情况下，聚砜层表面内形成的孔的直径过大，因此使得该聚砜层上所形成的活性层不能稳定地形成。然而，根据本专利技术的实施方案的反渗透膜可以通过增加聚砜层内所形成微孔的数量而具有均匀的活性层，从而可以制备反渗透膜，使其具有优异的防污性和耐久性，并显著改善其例如脱盐率、初始渗透通量等性能。根据本专利技术的实施方案的反渗透膜可以包括:多孔支撑体；聚砜层，所述聚砜层形成在所述多孔支撑体上并具有在其表面内形成的孔，直径为40nm或大于40nm的孔占全部孔数小于0.5%;以及活性层。在此，可以使用本领域中已知的常规多种支撑体而不受限制。例如，所述多孔支撑体可以为非织造织物。用于所述非织造织物的材料可以包括聚酯、聚碳酸酯、微细多孔聚丙烯、聚苯醚和聚偏1，1-二氟乙烯等，但并不局限于此。此外，所述聚砜层可以形成在所述多孔支撑体上并具有在其表面内形成的孔。所述聚砜层可以由具有磺酸基的聚合物形成。例如，所述具有磺酸基的聚合物可以选自聚砜、聚醚砜、聚芳基砜、聚烷基砜、聚芳烷基砜、聚苯基砜和聚醚醚砜中，但不局限于此。特别是，在根据本专利技术实施方案的反渗透膜中，在所述聚砜层表面内形成的孔中直径为40nm或大于40nm的孔可以占全部孔数小于0.5%或小于0.3%。在聚砜层表面内形成的孔中直径为40nm或大于40nm的孔的分布满足上述范围的情况下，即使在流体压力较高的情况下也可以延缓对在聚砜层上形成的聚酰胺层的损害，并且可以增加用于形成聚酰胺层的表面面积，因而可以稳定地形成活性层。此外，通过使水从中通过而盐离子被封锁，根据本专利技术实施方案的反渗透膜可以改善脱盐率同时保持高初始渗透流量，以及选择性地分离悬浮物质、多糖、蛋白质、和聚合物材料等，这些物质通常可从多孔支撑体分离。同时，在根据本专利技术的实施方案的反渗透膜中，孔的总面积与聚砜层总的表面面积之比可以是1%至20%，4%至18%，6%至19%或8%至16%。在孔的总面积相对于聚砜层总的表面面积满足上述范围的情况下，反渗透膜可以获得优异的初始渗透通量并保持高脱盐率。此外，在聚砜层内所形成的孔的平均直径可以是8.0nm至10.0nm或8.5nm至9.7nm。在孔的平均直径满足上述范围的情况下，聚酰胺层可以致密地形成在聚砜层上，因此，可以改善聚砜层和聚酰胺层之间的粘合强度。包含聚砜层和聚酰胺层的根据本专利技术实施方案的反渗透膜可以具有改善的支撑力，并且即使在运行相当长时间后也能延缓对薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反渗透膜，包括：多孔支撑体；聚砜层，所述聚砜层形成在所述多孔支撑体上并具有在其表面内形成的孔，直径为40nm或大于40nm的孔占全部孔数小于0.5％；和活性层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：权慧珍，李升烨，郑胜杓，李弼，申程圭，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR