[发明专利]反渗透膜或纳滤膜制备方法及反渗透膜和纳滤膜及膜元件

说明书

本发明实施例提供了一种反渗透膜或纳滤膜制备方法及反渗透膜和纳滤膜及膜元件。一种反渗透膜或纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1，以自支撑多孔介质作为基膜，对所述基膜进行亲水化处理，所述自支撑多孔介质采用无机微孔材料、无机‑聚合物复合微孔材料或聚合物拉伸成孔材料一种或多种；步骤2，对亲水化处理后的基膜采用界面聚合方法复合脱盐层以制备反渗透膜或纳滤膜。一种采用上述的方法制备的反渗透膜和纳滤膜，包括：自支撑多孔介质和脱盐层，所述自支撑多孔介质包含无机微孔材料、无机‑聚合物复合微孔材料或聚合物拉伸成孔材料一种或多种。一种膜元件，利用上述反渗透膜或纳滤膜制得的膜元件。

技术领域

本发明涉及膜处理技术领域，尤其涉及一种反渗透膜或纳滤膜制备方法及反渗透膜和纳滤膜及膜元件。

背景技术

膜技术由于其具有高效率、低能耗、高选择性等特点，已经成为解决水资源污染及短缺的关键性技术，且已经在全球范围内广泛的推广和应用。造就了一批国内外知名膜产品制造企业，如陶氏，海德能，东丽，时代沃顿，碧水源等。

随着水处理市场的不断扩张，以及各大公司产能的扩充，反渗透/纳滤膜产品的竞争已经不局限于性能，也包括成本的竞争，尤其是家用市场。传统无纺布加聚砜的工艺，由于原材料的限制，其利润空间已经很小。同时由于铸膜工艺及厚度的限制，其膜片厚度(一般在135μm左右)制约元件的卷制面积，因此元件产水量偏低。

降低原材料成本，提高元件卷制面积是各大厂商提高产品竞争力的途径之一，使用一种新的基膜材料，替代占主要成本和材料厚度的无纺布和聚砜，已经成为一种迫切的需求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种反渗透膜或纳滤膜制备方法及反渗透膜和纳滤膜及膜元件，以克服现有技术的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种反渗透膜或纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，以自支撑多孔介质作为基膜，对所述基膜进行亲水化处理，所述自支撑多孔介质采用无机微孔材料、无机-聚合物复合微孔材料、聚合物拉伸成孔材料或聚合物拉伸成孔材料与无机微孔材料、无机-聚合物复合微孔材料组成的复合材料；

步骤2，对亲水化处理后的基膜采用界面聚合方法复合脱盐层以制备反渗透膜或纳滤膜。

优选地，所述步骤1中的无机微孔材料为：二氧化钛或氧化铝中；

所述无机-聚合物复合微孔材料为：MOFs、COFs、PVDF或PVA；

所述聚合物拉伸成孔材料为：高密度聚乙烯。

优选地，所述基膜的厚度在2-100μm，平均孔径5-100nm，表观孔隙率10- 70％。

优选地，所述基膜的拉伸强度20-100Mpa，断裂伸长率30％-120％，模量 100-300Mpa。

优选地，所述基膜不溶于水，且不会在水中发生大于5％的溶胀，材料的 5s接触角在30-85度。

优选地，所述步骤2中所述脱盐层为芳香聚酰胺、半芳香聚酰胺、磺化聚砜、磺化聚醚砜、双亲性嵌段高分子、聚乙烯醇或半芳香聚酰胺-聚乙烯醇复合材料。

优选地，所述步骤2中所述脱盐层的厚度在20-200nm，平均孔径在0.8- 2.0nm。

优选地，所述步骤1包括以下步骤：

取10*10cm的自支撑多孔介质(厚度20μm，孔隙率45％)5片，分别按照以下条件进行改性：

1#：氧等离子体，压力140pa，功率60W，处理时间10s；

2#：氧等离子体，压力120pa，功率90W，处理时间30s；