納濾膜的生產工藝流程

1、納濾膜廠家生產方法及流程2016/10/12 16:47:57 來源：中國建材網 瀏覽量： 157 納濾膜的表層較反滲透膜疏松得多，較超濾膜的表層又要致密得多。因此，納濾膜制膜關鍵是合理調節(jié)表層的疏松程度，以形成大量具有納米級（10-9m ）的表層孔。目前，主要有以下四種制備方法。一、轉化法 轉化法又分為超濾膜轉化法和反滲透膜轉化法兩種。1. 超濾膜轉化法 納濾膜的表層較超濾膜致密，故可以調節(jié)制膜工藝條件先制得較小孔徑的超濾膜，然后對該膜 進行熱處理、荷電化后處理使膜表面致密化，而得到具有納米級表層孔的納濾膜。利用此法，高田耕一等人先制得小孔徑的聚伕氯苯乙炔（PPCA）超濾膜，再對該膜熱處理，

2、最后用發(fā)煙硫酸磺化，制得 PPCA納濾膜。該膜在 0.4MPa壓力下，對聚乙烯醇-1000的截留率 高達94%，水通量為1.3m3/ （ m2 - d ）。2. 反滲透膜轉化法 納濾膜的表層較反滲透膜疏松，可以在充分研究反滲透膜制膜工藝條件的基礎上，調整合適的 有利于膜表面疏松化的工藝條件，如鑄膜液中添加劑的選擇，各成分的比例及濃度等，使表層 疏松化而制得納濾膜。 LP-300 低壓膜就是在 PA-300 反滲透膜的基礎上制備成功的，低壓 NS- 300 膜也是在此思路下制備成功的。二、共混法 將兩種或兩種以上的高聚物進行液相共混，在相轉化成膜時，由于它們之間以及它們在鑄膜液 中溶劑與添加劑的

3、相容性差異，影響膜表面網絡孔、膠束聚集體孔及相分離孔的孔徑大小及分 布，通過合理調節(jié)鑄膜液中各組分的相容性差異及研究工藝條件對相容性的影響，制備具有納 米級表層孔徑的合金納濾膜。例如將來源廣，價格低，成膜性能好，但化學、熱穩(wěn)定性差，易降解，壓密性較差的醋酸纖維素（CA）與在乙?；潭燃胺肿渔溑帕械囊?guī)整性方面與CA有-定差異，但具有較好的機械強度，同時具有優(yōu)異的生物降解性，熱穩(wěn)定性的三醋酸纖維素（CTA ）共混，可制得性能優(yōu)良的醋酸 -三醋酸纖維素（CA-CTA ）納濾膜。三、復合法 復合法是目前用得最多也是最有效的制備納濾膜的方法，也是生產商品化納濾膜品種最多，產 量最大的方法。該方法就是在微

4、孔基膜上復合上一層具有納米級孔徑的超薄表層。它包括微孔 基膜的制備，超薄表層的制備和復合。1. 微孔基膜的制備微孔基膜主要有兩種制備方法。一種是燒結法，可由陶土或金屬氧化物（如Al2O3 ， Fe2O3）高溫燒結而成，也可由高聚物粉末（如 PVC 粉）熱熔而成。另一種是 L-S 相轉化法，可由單 一高聚物形成均相膜，如聚砜超濾膜，也可由兩種或兩種以上的高聚物經液相共混形成合金基 膜，如含酞基聚芳醚酮與聚砜（ PEKC-PSF ）合金膜。2. 超薄表層制備及復合 超薄表層的制備及復合方法有涂敷法、界面聚合法、化學蒸氣沉積法、動力形成法、水力鑄膜 法、等離子體法、旋轉法等。后三者正處于研究中，現(xiàn)主

5、要介紹四種。（1 ）涂敷法涂敷法是將鑄膜液直接刮到基膜上，可借助外力將鑄膜液輕輕壓入基膜的大孔中，再利用相轉化法成膜。對無機鑄膜液，如氧化鈦可先將顆粒細小均勻的Ti（OH ）4 膠體沉淀在無機膜（如微孔Al2O3 基膜）上，再經高溫燒結時，由于其在溶膠 -凝膠轉化時晶型發(fā)生變化很容易形成納米 級孔，因此很易通過控制燒結溫度制得具有納米級表層孔的無機復合膜。 對高聚物鑄膜液，涂刮到基膜上后，經外力將鑄膜液壓入基膜的微孔中，再經 L-S 相轉化成 膜，該方法的關鍵是合理選擇鑄膜液配方，如加入高分子添加劑及鑄膜液的壓入程度等工藝條 件以形成納米級孔徑。另外，還可用此法將兩種鑄膜液結合起來形成有機-無

6、機雙活性層納濾膜，以使有機、無機雙活性層達到膜性能上的互補作用。（2）界面聚合法這是目前世界上最有效的制備納濾膜的方法，也是生產工業(yè)化納濾膜品種最多、產量最大的方法。這類工業(yè)膜主要有NF 系列、 NTR 系列、 UTC 系列、 ATF 系列、MPT 系列、 MPF 系列及 A-15 膜等。該方法就是利用 P.W. Morgan 的界面聚合原理，使反應物在互不相溶的兩相界面發(fā)生聚合成 膜。一般方法就是用微孔基膜吸收溶有單體或預聚體的水溶液，瀝干多余鑄膜液后，再與溶有 另一單體或預聚體的油相（如環(huán)己烷）接觸一定時間，反應物就在兩相界面處反應成膜。為了 使膜的性能更佳，這樣制得的膜還要經水解荷電化、

7、或離子輻射、或熱處理等后處理。 該方法的關鍵是選擇好鑄膜液配方和控制好反應物在兩相中的分配系數(shù)和擴散速率以使膜表面 的疏松程度合理化。（3）化學蒸氣沉淀法先將一化合物（如硅烷）在高溫下變成能與基膜（如微孔 Al2O3 基膜）反應的化學蒸氣，再與基膜反應使孔徑縮小成納米級而形成納濾膜。（4）動力形成法利用溶膠 -凝膠相轉化原理首先將一定濃度的無機或有機聚電解質，在加壓循環(huán)流動系統(tǒng)中，使其吸附在多孔支撐體上，由此構成的是單層動態(tài)膜，通常為超濾膜，然 后需在單層動態(tài)膜的基礎上再次在加壓閉合循環(huán)流動體系中將一定濃度的無機或有機聚電解質 吸附和凝集在單層動態(tài)膜上，從而形成具有雙層結構的動態(tài)納濾膜。幾乎所

8、有的無機或有機聚電解質都可以作為動態(tài)膜材料。無機類材料有Al3 、 Fe3、 Si4+、Th4 +、V4 +等離子的氫氧化物或水合氧化物；有機類有聚丙烯酸、聚乙烯磺酸、聚丙烯 酰胺等。通過控制合適的循環(huán)液組成及濃度，加壓方式等條件，可制得高水通量的納濾膜。 影響動態(tài)膜性能的主要因素有：多孔支撐基體的孔徑范圍，無機或有機聚電解質的類型、濃度 和溶液的 pH 值。四、荷電化法 荷電化法是制備納濾膜的重要方法。膜通過荷電化不僅可提高膜的耐壓密性、耐酸堿性及抗污 染性，而且可以調節(jié)膜表面的疏松程度，同時利用道南離子效應可分離不同價數(shù)的離子，大大 提高膜材料的親水性，制得高水通量的納濾膜。荷電膜大體可分

9、為兩類：一類是表層荷電膜，另一類是整體荷電膜。 荷電化的方法很多，并且為了制得高性能的納濾膜，往往將荷電化法和其他方法如共混法、復 合法結合。大體上有以下幾種主要方法。1. 表層化學處理該方法可先將帶有反應基團的聚合物制成超濾膜，再用荷電性試劑處理表層以縮小孔徑，如氯 甲基化 / 季銨化聚砜膜；也可用具有強反應基的荷電試劑如發(fā)煙硫酸直接處理膜表層使其荷電 化，該法主要用于制備表層荷電膜，如聚砜改性膜等。2. 荷電材料通過 L-S 相轉化法直接成膜 如磺化聚砜膜、氯化聚砜膜等。3. 含浸法 該方法是將基膜浸入含有荷電材料的溶液中，再借助于熱、光、輻射、加入離子等方法使之交 聯(lián)成膜，這類膜有 UTE 系列膜等。這里膜基體和荷電材料基本上是物理結合。4. 成互聚合法 該方法是將基膜浸入一種聚電解質和一種高分子的共溶液中，取出使之在一定條件下成膜。這 類膜有聚陰離子膜和聚陽離子膜。聚陰離子一般為堿金屬的磺酸鹽，聚陽離子一般為聚