一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法与流程

1.本发明涉及超滤膜制备技术领域，具体为一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法。


背景技术：

2.高通量抗污堵超滤膜是一种新型的膜技术，主要应用于水处理、废水处理、海水淡化和生物工艺等领域。该技术通过使用特殊的膜材料和结构设计，可以实现高通量、抗污堵和高效过滤的功能。超滤膜是一种通过膜分离技术进行物质分离的膜过滤器。普通的超滤膜通量较低，易于污染和堵塞，导致过滤效率低下和膜的寿命短。而高通量抗污堵超滤膜则采用了一系列先进的技术和材料，可以有效地解决这些问题。具体来说，高通量抗污堵超滤膜采用了高通量材料和结构设计，可以实现更高的通量，提高过滤效率和处理能力。同时，采用了特殊的膜材料和结构设计，使其具有优异的抗污堵性能，能够有效地防止膜表面的污染和堵塞，延长膜的使用寿命。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，解决了大面积喷涂时效率较低的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，包括以下步骤：
7.s1、选择适合的聚合物材料作为膜材料；
8.s2、将聚合物材料加入溶剂中，通过控制反应条件和添加剂来调节聚合物分子量和分子量分布；
9.s3、对膜材料进行支撑，以提高膜的稳定性和机械强度，通常采用多孔陶瓷或多孔聚合物材料等作为膜支撑；
10.s4、将部分膜材料涂覆在膜支撑上，并通过辊压将膜材料压实，形成均匀的膜层，并进行烘干、压实等处理，形成膜；
11.s5、将部分膜材料溶解在溶剂中，通过喷射将膜材料涂覆在膜上；
12.s6、对膜进行后处理，采用交联、后处理等方法；
13.s7、对膜进行检测和评估，以确定其性能和适用范围。
14.优选的，聚合物材料采用聚酰亚胺、聚醚酮、聚丙烯等高分子材料。
15.优选的，支撑材料的选择应考虑到支撑孔径大小、孔隙率、机械强度等因素。
16.优选的，交联可提高膜的化学稳定性和机械强度，后处理可通过表面修饰、功能化等方法来改善膜的性能和应用特性。
17.优选的，s7中检测和评估包括通量测定：通过测量膜的通量来评估膜的过滤性能，污染实验：通过模拟实际应用环境，添加污染物来评估膜的抗污染性能，力学性能测试：通
过测量膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能参数来评估膜的机械强度，化学稳定性测试：通过浸泡膜样品于不同的化学试剂中，测定膜的重量损失、尺寸变化等参数来评估膜的化学稳定性。
18.优选的，s2中反应条件：温度为25℃-80℃、聚合物材料和相转移剂的溶液浓度为0.1％-5％，引发剂，ph值6-8。
19.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，s2中溶剂为n，n-二甲基甲酰胺。
20.(三)有益效果
21.本发明提供了一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法。具备以下有益效果：
22.通过滚涂法喷涂法的叠加可以实现连续、大面积的膜制备，可以快速制备大量的膜材料，并且灵活运用于不同形状的超滤膜的生产，提高制备的效率，并可以在检测后实现小范围的喷涂，使膜质量稳定，不易产生局部厚薄差异和缺陷。
具体实施方式
23.对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例一：
25.本发明实施例提供一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，包括以下步骤，s1、选择适合的聚合物材料作为膜材料，聚合物材料采用聚酰亚胺、聚醚酮、聚丙烯等高分子材料，s2、将聚合物材料加入溶剂中，通过控制反应条件和添加剂来调节聚合物分子量和分子量分布，s2中反应条件：温度为80℃、聚合物材料和相转移剂的溶液浓度为0.1％-5％，引发剂，ph值6-8，溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，s3、对膜材料进行支撑，以提高膜的稳定性和机械强度，通常采用多孔陶瓷或多孔聚合物材料等作为膜支撑，支撑材料的选择应考虑到支撑孔径大小、孔隙率、机械强度等因素，s4、将部分膜材料涂覆在膜支撑上，并通过辊压将膜材料压实，形成均匀的膜层，并进行烘干、压实等处理，形成膜，s5、将部分膜材料溶解在溶剂中，通过喷射将膜材料涂覆在膜上，s6、对膜进行后处理，采用交联、后处理等方法，交联可提高膜的化学稳定性和机械强度，后处理可通过表面修饰、功能化等方法来改善膜的性能和应用特性，s7、对膜进行检测和评估，以确定其性能和适用范围，s7中检测和评估包括通量测定：通过测量膜的通量来评估膜的过滤性能，污染实验：通过模拟实际应用环境，添加污染物来评估膜的抗污染性能，力学性能测试：通过测量膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能参数来评估膜的机械强度，化学稳定性测试：通过浸泡膜样品于不同的化学试剂中，测定膜的重量损失、尺寸变化等参数来评估膜的化学稳定性。
26.滚涂法，将膜支撑材料放置在滚筒上，并用夹具固定，将涂料溶液倒入涂布槽中，并调节涂布槽的高度，使溶液涂布在滚筒的表面上，通过滚筒的滚动，将涂布在滚筒表面的涂料均匀地转移到膜支撑上，将涂布好的膜支撑送入烘箱中进行烘干，以挥发涂料中的溶剂，形成膜，喷涂法，将已经成型的膜固定在支架上，并将支架放置在喷涂机内，将涂料溶液倒入喷涂机中，并通过压力泵将溶液喷射到膜支撑表面上，通过喷涂枪的运动轨迹和喷涂参数的调节，使涂料均匀地覆盖在膜支撑表面上，将涂布好的膜支撑送入烘箱中进行烘干，
以挥发涂料中的溶剂，形成最终的膜，在制备过程中，需要严格控制反应条件和原材料质量，以保证膜的性能和稳定性。
27.实施例二：
28.本发明实施例提供一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，包括以下步骤，s1、选择适合的聚合物材料作为膜材料，聚合物材料采用聚酰亚胺、聚醚酮、聚丙烯等高分子材料，s2、将聚合物材料加入溶剂中，通过控制反应条件和添加剂来调节聚合物分子量和分子量分布，s2中反应条件：温度为25℃、聚合物材料和相转移剂的溶液浓度为0.1％-5％，引发剂，ph值6-8，溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，s3、对膜材料进行支撑，以提高膜的稳定性和机械强度，通常采用多孔陶瓷或多孔聚合物材料等作为膜支撑，支撑材料的选择应考虑到支撑孔径大小、孔隙率、机械强度等因素，s4、将部分膜材料涂覆在膜支撑上，并通过辊压将膜材料压实，形成均匀的膜层，并进行烘干、压实等处理，形成膜，s5、将部分膜材料溶解在溶剂中，通过喷射将膜材料涂覆在膜上，s6、对膜进行后处理，采用交联、后处理等方法，交联可提高膜的化学稳定性和机械强度，后处理可通过表面修饰、功能化等方法来改善膜的性能和应用特性，s7、对膜进行检测和评估，以确定其性能和适用范围，s7中检测和评估包括通量测定：通过测量膜的通量来评估膜的过滤性能，污染实验：通过模拟实际应用环境，添加污染物来评估膜的抗污染性能，力学性能测试：通过测量膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能参数来评估膜的机械强度，化学稳定性测试：通过浸泡膜样品于不同的化学试剂中，测定膜的重量损失、尺寸变化等参数来评估膜的化学稳定性。
29.滚涂法，将膜支撑材料放置在滚筒上，并用夹具固定，将涂料溶液倒入涂布槽中，并调节涂布槽的高度，使溶液涂布在滚筒的表面上，通过滚筒的滚动，将涂布在滚筒表面的涂料均匀地转移到膜支撑上，将涂布好的膜支撑送入烘箱中进行烘干，以挥发涂料中的溶剂，形成膜，喷涂法，将已经成型的膜固定在支架上，并将支架放置在喷涂机内，将涂料溶液倒入喷涂机中，并通过压力泵将溶液喷射到膜支撑表面上，通过喷涂枪的运动轨迹和喷涂参数的调节，使涂料均匀地覆盖在膜支撑表面上，将涂布好的膜支撑送入烘箱中进行烘干，以挥发涂料中的溶剂，形成最终的膜，在制备过程中，需要严格控制反应条件和原材料质量，以保证膜的性能和稳定性。
30.实施例三：
31.本发明实施例提供一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，包括以下步骤，s1、选择适合的聚合物材料作为膜材料，聚合物材料采用聚酰亚胺、聚醚酮、聚丙烯等高分子材料，s2、将聚合物材料加入溶剂中，通过控制反应条件和添加剂来调节聚合物分子量和分子量分布，s2中反应条件：温度为50℃、聚合物材料和相转移剂的溶液浓度为0.1％-5％，引发剂，ph值6-8，溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，s3、对膜材料进行支撑，以提高膜的稳定性和机械强度，通常采用多孔陶瓷或多孔聚合物材料等作为膜支撑，支撑材料的选择应考虑到支撑孔径大小、孔隙率、机械强度等因素，s4、将部分膜材料涂覆在膜支撑上，并通过辊压将膜材料压实，形成均匀的膜层，并进行烘干、压实等处理，形成膜，s5、将部分膜材料溶解在溶剂中，通过喷射将膜材料涂覆在膜上，s6、对膜进行后处理，采用交联、后处理等方法，交联可提高膜的化学稳定性和机械强度，后处理可通过表面修饰、功能化等方法来改善膜的性能和应用特性，s7、对膜进行检测和评估，以确定其性能和适用范围，s7中检测和评估包括通量测定：通过测量膜的通量来评估膜的过滤性能，污染实验：通过模拟实际应用环境，添加
污染物来评估膜的抗污染性能，力学性能测试：通过测量膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能参数来评估膜的机械强度，化学稳定性测试：通过浸泡膜样品于不同的化学试剂中，测定膜的重量损失、尺寸变化等参数来评估膜的化学稳定性。
32.滚涂法，将膜支撑材料放置在滚筒上，并用夹具固定，将涂料溶液倒入涂布槽中，并调节涂布槽的高度，使溶液涂布在滚筒的表面上，通过滚筒的滚动，将涂布在滚筒表面的涂料均匀地转移到膜支撑上，将涂布好的膜支撑送入烘箱中进行烘干，以挥发涂料中的溶剂，形成膜，喷涂法，将已经成型的膜固定在支架上，并将支架放置在喷涂机内，将涂料溶液倒入喷涂机中，并通过压力泵将溶液喷射到膜支撑表面上，通过喷涂枪的运动轨迹和喷涂参数的调节，使涂料均匀地覆盖在膜支撑表面上，将涂布好的膜支撑送入烘箱中进行烘干，以挥发涂料中的溶剂，形成最终的膜，在制备过程中，需要严格控制反应条件和原材料质量，以保证膜的性能和稳定性。
33.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、选择适合的聚合物材料作为膜材料；s2、将聚合物材料加入溶剂中，通过控制反应条件和添加剂来调节聚合物分子量和分子量分布；s3、对膜材料进行支撑，以提高膜的稳定性和机械强度，通常采用多孔陶瓷或多孔聚合物材料等作为膜支撑；s4、将部分膜材料涂覆在膜支撑上，并通过辊压将膜材料压实，形成均匀的膜层，并进行烘干、压实等处理，形成膜；s5、将部分膜材料溶解在溶剂中，通过喷射将膜材料涂覆在膜上；s6、对膜进行后处理，采用交联、后处理等方法；s7、对膜进行检测和评估，以确定其性能和适用范围。2.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于：聚合物材料采用聚酰亚胺、聚醚酮、聚丙烯等高分子材料。3.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于：支撑材料的选择应考虑到支撑孔径大小、孔隙率、机械强度等因素。4.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于：交联可提高膜的化学稳定性和机械强度，后处理可通过表面修饰、功能化等方法来改善膜的性能和应用特性。5.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于：s7中检测和评估包括通量测定：通过测量膜的通量来评估膜的过滤性能，污染实验：通过模拟实际应用环境，添加污染物来评估膜的抗污染性能，力学性能测试：通过测量膜的拉伸强度、断裂伸长率等力学性能参数来评估膜的机械强度，化学稳定性测试：通过浸泡膜样品于不同的化学试剂中，测定膜的重量损失、尺寸变化等参数来评估膜的化学稳定性。6.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于：s2中反应条件：温度为25℃-80℃、聚合物材料和相转移剂的溶液浓度为0.1%-5%，引发剂，ph值6-8。7.根据权利要求1的一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，其特征在于：s2中溶剂为n,n-二甲基甲酰胺。

技术总结
本发明提供一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，涉及超滤膜制备领域。该基于一种高通量抗污堵超滤膜的制备方法，包括以下步骤，S1、选择适合的聚合物材料作为膜材料，S2、将聚合物材料加入溶剂中，通过控制反应条件和添加剂来调节聚合物分子量和分子量分布，S3、对膜材料进行支撑，以提高膜的稳定性和机械强度，通常采用多孔陶瓷或多孔聚合物材料等作为膜支撑，S4、将部分膜材料涂覆在膜支撑上。通过滚涂法喷涂法的叠加可以实现连续、大面积的膜制备，可以快速制备大量的膜材料，并且灵活运用于不同形状的超滤膜的生产，提高制备的效率，并可以在检测后实现小范围的喷涂，使膜质量稳定，不易产生局部厚薄差异和缺陷。不易产生局部厚薄差异和缺陷。


技术研发人员：朱轶宁 申俊峰 钱进
受保护的技术使用者：星达（泰州）膜科技有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/5