一种抗污染复合蒸馏膜及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107020017A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710251418.3(22)申请日2017.04.18(71)申请人浙江树人学院（浙江树人大学）地址310000浙江省杭州市拱墅区舟山东路19号(72)发明人蒋新龙蒋益花(74)专利代理机构杭州赛科专利代理事务所(普通合伙)33230代理人魏星(51)Int.Cl.B01D61/36(2006.01)B01D69/12(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种抗污染复合蒸馏膜及其制备方法与应用(57)摘要本发明提供了一种抗污染复合蒸馏膜及其制备方法和应用，该复合膜以聚四氟乙烯微滤膜为基膜，通过理化方法对其热侧面进行清洗或蚀刻预处理后，再在热侧面上通过界面聚合进行亲水改性，制备具有良好抗污染能力的亲疏水复合蒸馏膜。本发明公开了一种新型的经过单面亲水改性的聚四氟乙烯蒸馏膜材料，具有高水通量、高截留率的优点，并且膜材料的稳定性高。本发明制备的膜可用于直接接触式膜蒸馏或者气扫式膜蒸馏，真空膜蒸馏处理海水、工业废水、生物质溶液、果汁。在膜蒸馏过程中，本发明复合蒸馏膜以其亲水的热侧面与料液接触，具有较好的抗污染能力。CN107020017ACN107020017A权利要求书1/1页1.一种抗污染复合蒸馏膜，其特征在于，所述的抗污染复合蒸馏膜包括聚四氟乙烯基膜和亲水膜，所述亲水膜由水溶性活性单体和油溶性活性单体经界面聚合制得；所述的水溶性活性单体选自多元胺、多元醇和多元酚中的至少一种，所述的油溶性活性单体指的是多元酰氯中一种或多种混合物。2.一种制备抗污染复合蒸馏膜的方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)基膜选用：以聚四氟乙烯微滤膜为基膜，所述基膜的平均孔径0.2μｍ～1.0μｍ，平均孔隙率≥65%，膜平均厚度50μｍ～100μｍ；(2)基膜预处理：先用丙酮、石油醚或乙醚等有机溶剂浸洗除去聚四氟乙烯基膜中的残留油脂，再用无水乙醇和去离子水清洗干净，再将膜干燥后再通过等离子体处理、辐照处理或化学蚀刻对膜的一面，即热侧面，进行预处理；(3)界面聚合亲水改性：①将质量分数0.05～2％的水溶性活性单体水溶液倒在经步骤(2)预处理的基膜热侧面，5～30s后移除，用滤纸吸干膜表面多余的溶液；②将质量分数0.2～2％的油溶性活性单体有机相溶液倒在基膜热侧面，控制界面聚合时间为5～30s，倒出多余的溶液，将膜放在60～160℃的烘箱中热处理1～50min后，用去离子水反复清洗，除去未反应的单体和溶剂，得到PTFE亲水-疏水复合蒸馏膜。3.如权利要求1所述的抗污染复合蒸馏膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的水溶性活性单体选自多元胺、多元醇、多元酚中的至少一种。4.如权利要求1所述的抗污染复合蒸馏膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的油溶性活性单体指的是多元酰氯中一种或多种混合物。5.如权利要求1所述的抗污染复合蒸馏膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的油相溶液所用的溶剂选自正己烷、环己烷、戊烷、三氯甲烷和二甲苯中的至少一种。6.抗污染复合蒸馏膜在直接接触式膜蒸馏、吹扫气膜蒸馏或真空膜蒸馏过程中的应用，其可应用于海水处理、工业废水处理、生物质溶液浓缩或果汁浓缩方面。2CN107020017A说明书1/5页一种抗污染复合蒸馏膜及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于膜技术领域，具体涉及一种复合蒸馏膜，尤其涉及一种抗污染复合蒸馏膜及其制备方法和应用。背景技术[0002]在传统的膜蒸馏过程中，疏水性微孔蒸馏膜与料液直接接触，料液中的物质会在微孔蒸馏膜表面发生吸附、结晶和沉积等污染现象，导致蒸馏膜的微孔被堵塞，使膜通量降低；同时，在蒸馏膜表面沉积的污染物也会降低膜的疏水性，使蒸馏膜容易发生膜孔润湿和料液透过的现象，导致膜分离的效率下降。这种膜污染问题是限制膜蒸馏技术工业化应用的主要原因之一。[0003]目前，对蒸馏膜材料的研究很多，有各种材料的疏水膜、改性的亲水膜、有机-无机复合膜等等，但从膜蒸馏过程的工作机理来看，比较理想的还是强疏水性膜材料，其中聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)三种膜材料是主要研究开发对象。从疏水性、耐氧化性、化学稳定性及耐温性来看，PTFE是最理想的蒸馏膜材料。[0004]膜蒸馏过程是在常压条件下操作，被传递的是挥发性物质，蒸馏膜两侧边界层上挥发物的蒸气压差相当小，故膜孔稍有堵塞，膜渗透通量就会急剧下降。有机物在膜表面的吸附量与膜的表面能大小有关，表面能越小，吸附量越大。PTFE微滤膜是强疏水性膜，表面能很小，极易吸附有机物引起膜污染，如要用于高性能蒸馏膜的开发就必