[发明专利]一种抗污染反渗透膜的制备方法及制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及水处理及浓缩分离技术领域，尤其是指一种抗污染反渗透膜的制备方法及制备装置。

背景技术

反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的人工半透膜，一般使用高分子材料制成，如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜或芳香族聚酰胺膜。反渗透膜表面微孔的直径一般在0.1-1nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。反渗透膜可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。

反渗透膜以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂，对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的渗透液，高压侧得到浓缩液。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得纯水。

然而，现有技术中，反渗透膜如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜或芳香族聚酰胺膜容易被氧化，使用寿命较短，同时，不具有抗菌杀菌效果。

有鉴于此，本发明研发出一种克服所述缺陷的抗污染反渗透膜的制备方法及制备装置，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗污染反渗透膜的制备方法及制备装置，该方法制备的反渗透膜具有良好的纯水通量和脱盐率，实现高效抗污的效果，延长反渗透膜的使用寿命。

一种抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：将反渗透膜基材经等离子处理后；经过三甲氧基硅烷偶联剂预处理液中反应，预处理液为三甲氧基硅烷偶联剂；再经过抗污涂覆液处理，抗污涂覆液为溶质为十七氟癸基三乙氧基硅烷和/或十三氟辛基三乙氧基硅烷而溶剂为全氟聚醚的溶液；然后对反渗透膜基材进行烘干处理，得到抗污反渗透膜。

进一步，反渗透膜基材为芳香族聚酰胺类反渗透膜。

进一步，等离子处理通入的气体为氧气，气流量为30-40sccm，纯度大于99.9％。

进一步，反渗透膜基材以0.2-0.5m/min的速度通过进行等离子表面处理。

进一步，预处理液中溶质质量体积浓度为10-20％。

进一步，反渗透膜基材以0.2-0.5m/min的速度经过抗污涂覆液。

进一步，烘干温度为50-60℃。

一种抗污染反渗透膜的制备装置，包括等离子体设备、预处理液容器、抗污涂覆液容器和烘箱；该等离子体设备、预处理液容器、抗污涂覆液容器和烘箱依序设置，预处理液容器中装有三甲氧基硅烷偶联剂，抗污涂覆液容器装有溶质为十七氟癸基三乙氧基硅烷和/或十三氟辛基三乙氧基硅烷而溶剂为全氟聚醚的溶液；反渗透膜基材依次经等离子体设备、预处理液容器、抗污涂覆液容器和烘箱。

进一步，还包括漂洗与风干机构，漂洗与风干机构设置在烘箱后端。

采用上述方案后，本发明对反渗透膜基材表面进行等离子改性后，使其表面形成羟基或羧基活性基团，然后和三甲氧基硅烷偶联剂进行反应，然后再与抗污涂覆液发生反应，抗污涂覆液为溶质为十七氟癸基三乙氧基硅烷和/或十三氟辛基三乙氧基硅烷而溶剂为全氟聚醚的溶液，即通过接枝过程得到含氟的低表面能结构。膜表面含有低表面物质即可以防止污染物在膜表面沉积附着，起到有效抗污染目的，延长反渗透膜的使用寿命。

本发明的反应路线如下所示：

附图说明

图1是本发明制备装置示意图；

图2是本发明制备装置等离子体设备的结构示意图。

标号说明

等离子体设备 1功率电极 11

地电极 12 抗污涂覆液容器 2

烘箱 3反渗透膜基材 4

漂洗与风干机构 5

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做详细描述。

实施例一

一种抗污染反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：

等离子改性处理

将反渗透膜基材以0.2m/min的速度通过极板间距为2mm的等离子体设备，通入气氛为30sccm的氧气，等离子体设备所用射频电源的频率为8KHz。

膜表面接枝预处理

将经等离子处理的反渗透基材再以0.2m/min的速度通过三甲氧基硅烷偶联剂进行膜表面接枝预处理。

低表面能物质接枝

将经三甲氧基硅烷偶联剂进行膜表面接枝预处理的反渗透膜再以0.2m/min的速度通过含10％质量分数的十七氟癸基三乙氧基硅烷，所用溶剂为全氟聚醚。

烘干处理

将经表面接枝改性的反渗透以0.2m/min的速度通过温度为50℃的烘箱段处理。

卷绕