[发明专利]一种复合纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合纳滤膜及其制备方法，所述复合纳滤膜包括支撑层和设置在支撑层上的聚酰胺功能层，所述聚酰胺功能层包括以下原料组分：多元胺、水相添加剂、多元酰氯、油相溶剂和去离子水；所述水相添加剂为磺酸基胺类物质；所述制备方法，包括步骤S1、分别配置水相溶液和油相溶液；步骤S2、制备复合纳滤膜。本发明制备的复合纳滤膜对硫酸钠的截留率高达99.61％；对氯化钙的截留率低至22.39％，水通量高达51.36LMH。

技术领域

本发明涉及纳滤膜制备技术领域，具体涉及一种复合纳滤膜及其制备方法。

背景技术

随着生活质量的不断提高，人们对矿泉水中矿物质含量的要求也越来越高，特别是矿物质中的钙离子含量。目前市场中使用的常规纳滤膜，对水体中无机盐(如硫酸钠和氯化钙等)的截留率较高，进而去除了水体中大量的无机盐，使得矿泉水中钙离子含量较低。然而，钙是人体不可缺少的重要元素，对人体健康至关重要。此外，有研究表明，饮用富含钙离子的饮用水对骨重建生物标志物和骨密度参数均有积极影响，也就是说，多饮用富含钙离子的水有益于骨骼发育及骨骼健康。

综上所述，急需一种聚酰胺复合纳滤膜及其制备方法在保证对硫酸钠高截留率和高水通量的情况下，解决现有技术中常规纳滤膜存在的对水体中氯化钙的截留率较高的问题。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种复合纳滤膜，具体技术方案如下：

一种复合纳滤膜，包括支撑层和设置在支撑层上的聚酰胺功能层，所述聚酰胺功能层包括以下原料组分：多元胺、水相添加剂、多元酰氯、油相溶剂和去离子水；所述水相添加剂为磺酸基胺类物质。

优选的，所述水相添加剂包括对氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸和羟胺-O-磺酸中的至少一种。

优选的，所述多元胺包括哌嗪、1,6-己二胺、1,4-二氨基环己烷和间苯二胺中的至少一种。

优选的，所述多元酰氯包括均苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、4,4'-联苯二甲酰氯、丁二酰氯、戊二酰基二氯、己二酰氯和1,4-环己二酰氯中的至少一种。

优选的，所述油相溶剂为正己烷。

优选的，所述支撑层包括基础层和设置在基础层上的多孔超滤层，所述基础层采用的原料组分包括聚酯、聚丙烯和聚乙烯中的至少一种；所述多孔超滤层采用的原料组分包括聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜和聚丙烯腈中的至少一种。

本发明第二目的在于提供一种复合纳滤膜的制备方法，具体技术方案如下：

一种复合纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、分别配置水相溶液和油相溶液

将所述多元胺、水相添加剂和去离子水按质量比为(0.3-2)：(0.5-3)：(95-99.2)混合均匀，制得水相溶液；

将所述多元酰氯和油相溶剂按质量比为(0.05-1)：(99-99.95)混合均匀，制得油相溶液；

步骤S2、制备复合纳滤膜

先将所述支撑层浸入水相溶液中首次浸泡后，再将支撑层浸入油相溶液中二次浸泡后，经热处理得到复合纳滤膜。

优选的，在步骤S2中，首次浸泡的时间为15-25s；经首次浸泡后的支撑层，采用橡胶辊除去所述支撑层表面残留的水相溶液。

优选的，在步骤S2中，二次浸泡的时间为10-20s；经二次浸泡后的支撑层，采用橡胶辊除去所述支撑层表面残留的油相溶液。

优选的，在步骤S2中，所述热处理是将二次浸泡后的支撑层在30℃-90℃烘箱中，保持1-30min。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：