[发明专利]一种高通量高强度聚酰胺平板微滤膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种脂肪族聚酰胺膜材料的制备工艺，提供一种高通量高强度的聚酰胺平板微滤膜的制备方法。具体步骤是：将脂肪族聚酰胺材料溶于甲酸中，得到聚酰胺溶液，之后依次加入醇类和醚类添加剂，将调配好的聚酰胺铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，通过相转化法中的干法成型工艺制备得到聚酰胺滤膜。本发明制备工艺简易，操作简单，成本较低，有利于工业放大。通过实验测试，膜的通量可达到5000L/(m²﹒h)以上，膜的断裂强度可达到15MPa以上。

技术领域

本发明属于分离膜材料的制备及其应用领域，具体涉及一种高通量高强度聚酰胺微滤膜的制备方法。制备操作简单，工序简易，所制备的聚酰胺滤膜具有较高的通量和断裂强度，可用于食品和医药领域中的细菌检测、细菌截留等。

背景技术

近年来，膜技术以其低能耗、低成本、效率高、易放大等特色，已经为分离科学注入了新的活力，并且越来越广泛地应用于化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域，具有广阔的发展前景。膜材料是膜技术的核心，膜的加工成型过程与膜的孔结构、力学性能等关系密切。

聚酰胺，俗称尼龙，是历史悠久、用途广泛的通用工程塑料，具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性等。而以聚酰胺为原料制得的尼龙膜，具有良好的亲水性，不仅适用于含有酸碱性的水溶液，也适用于各类有机溶剂，例如醇类、烃类、醚类、酯类、酮类，苯和苯的同系物，二甲基甲酰胺，二甲基亚砜等，是适用范围最广的微孔滤膜之一，目前已经广泛应用于各个领域。但聚酰胺滤膜也具有一些缺点：如脂肪族聚酰胺膜的机械强度不高，成膜性能较差；尼龙滤膜的通量不高等[何蜜.尼龙微孔膜的制备与膜孔结构性能研究[D].浙江：浙江大学，2008]。

目前，对于聚酰胺滤膜已有许多文献和专利进行报道。CN108854578A提供了一种芳香聚酰胺非织造布支撑管的管式膜的制备方法；CN108187512A提供了一种高通量聚酰胺纳滤复合膜及其制备方法；CN107583469A提供了一种含氨基改性纳米粒子的聚酰胺复合纳滤膜的制备方法；CN106621848A涉及了一种脂肪族聚酰胺中空纤维膜及制备方法和应用。但相关报道主要都是以聚酰胺作为基膜材料进行研究，或者制备聚酰胺纳滤膜为主，而单纯地制备高通量高强度的聚酰胺平板微滤膜的研究鲜见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高通量高强度的聚酰胺平板微滤膜的制备方法，该方法主要是将配置好的聚酰胺铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，通过相转化法中的干法成型工艺进行制备聚酰胺平板微滤膜薄膜，并在成型工艺过程中创造性地采取了二次成型手段，不仅大大提高了脂肪族聚酰胺平板微滤膜的机械强度，同时还大大提高了聚酰胺微滤膜的通量，克服了目前脂肪族聚酰胺平板微滤膜机械强度不高、成膜性能差及通量小的问题。

具体步骤如下：

（1）制备聚酰胺铸膜液：将干燥好的聚酰胺原材料溶于甲酸溶剂中，在室温下搅拌反应4~5h，待聚酰胺完全溶解于甲酸后，加入醇类添加剂并搅拌1h，再加入醚类添加剂继续搅拌1h后得到聚酰胺铸膜液。

（2）制备聚酰胺滤膜：将制备好的聚酰胺铸膜液均匀地涂覆在无纺布上，再放入恒温恒湿的密封空气环境中，通过相转化法中的干法成型工艺制备得到初次成型的聚酰胺滤膜。

（3）后处理工艺：将初次成型的聚酰胺滤膜从密封空气环境中拿出，再放入一个新的恒温恒湿密闭空气环境中静置，让初次成型的聚酰胺滤膜进行二次成型。然后拿出二次成型后的聚酰胺滤膜放入鼓风干燥箱烘干即可得到高通量高强度的聚酰胺滤膜。

本发明在制备聚酰胺滤膜中，所述的聚酰胺为聚酰胺66或聚酰胺6中的一种；所述的醇类添加剂为甲醇、乙醇或者异丙醇中的一种，醚类添加剂为正丁醚或者乙丙醚中的一种。