专利名称：Pe烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜的制作方法
技术领域：
PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜技术领域[0001]本实用新型属于过滤元件及制备方法，特别涉及一种PPE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜及制作方法。
背景技术：
[0002]近年来，把膜组件浸渍于被处理液中，而利用空气泡的浮力来使被处理液边自然循环，边过滤的浸渍型膜过滤方法，如特开昭61-129094所用的膜组件，一般专指中空丝膜组件和平膜组件。[0003]株式会社汤浅在中国申请的申请号为01807639. 4实用新型专利，使用的管状过滤膜是形成了圆筒状的过滤膜层和配置在过滤膜层外周面的、具有为赋予对过滤膜层以形状保持性的液体通过性的支撑膜层，其崩溃压至少设定为20kPa。这里，过滤膜层是由，例如，无纺布浸渍PVC溶液，经相转移干法制备的精密过滤膜所构成。此管状过滤膜进一步备有在其支撑膜层的外周面上配置的具有液体通过性的增强层也可以，此时，支撑膜层和增强层以使用聚酯树脂系无纺布所形成为优选。管状过滤膜的内径设定为3-15mm为优选。还有，管状过滤膜的壁厚(A)与外径(B)之比(A/B)设定为0. 025 0. 1为优选。还有，在管状过滤膜的外周面上已经部分形成了高度为0. 02-0. 2mm的突起也可以。此时，以过滤膜层的轴线为中心螺旋状形成突起为优选。内增强外支撑的相转移干法制备的管状膜最大的缺点是耐压强度低，通量低，易堵塞。市场上流通的PE烧结过滤管和中空过滤板具有通量大、 易反清洗等特点，商家广告宣传的产品型号包罗万象，过滤精度最高的为0. 4 μ m，实际上没有一家能提供5 μ m以下的产品，不能满足含高细度微粒工业废水的精细过滤在线回收的需求。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于克服上述的缺陷，提供一种PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，它的爆破强度为至少0. 5MPa，过滤精度可在0. 01 1. 0 μ m之间进行选择性制造，通量大，易反清洗，不易堵塞，满足工业废水处理在线回用，二级废水处理和直饮水处理等精细过滤的需求。[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的[0006]一种PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，其特征在于它包括刚性支撑层和软性过滤膜层；所说的刚性支撑层为PE烧结中空过滤板，PE烧结中空过滤板为中空状，PE 烧结中空过滤板的上层与下层间设有支撑柱，上层PE烧结中空过滤板和下层PE烧结中空过滤板及外边缘围成集液腔，滤板的中心设有出液口 ；[0007]所说的软性过滤膜层包覆在PE烧结中空过滤板板面和四周边缘；[0008]所说的PE烧结中空过滤板与软性过滤膜层重合部分粘结形成突起棱。[0009]所述的软性过滤膜层是由无纺布、织布软性支撑超/微滤复合膜构成。[0010]所述的无纺布、织布软性支撑超/微滤复合膜是软性支撑基材，是用粘胶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物SBS纤维的一种无纺铺压或编织制作。[0011]所述的PE烧结中空过滤板与软性支撑过滤复合膜重合部分粘结形成突起棱高度为 0. 02-0. 2mm。[0012]所述的PE中空过滤板刚性支撑软性超/微滤膜的过滤精度为0. 01 1. 0 μ m。[0013]本实用新型的优点和积极效果是PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，其爆破强度为至少0. 5MPa,过滤精度可在0. 01 1. 0 μ m之间进行选择性制造，通量大，易反清洗，不易堵塞，满足工业废水处理在线回用，二级废水处理和直饮水处理等精细过滤的需求。
[0014]图1是本实用新型的立体图；[0015]图2是图1的纵截面的端面图；[0016]图3是BJB13、BJB14验证试验用的模型液的粘度与过滤流量之间的关系图；[0017]图4是BJBl 1/1. 0 μ m、BJB12/0. 4 μ m和日本汤浅/0. 4 μ m验证试验用的模型液的粘度与过滤流量之间的关系图；[0018]图5是BJB14/0. Olym连续反洗、恒压过滤流量随时间的衰减图；[0019]图6是BJBl 1/1. Oym和BJB12/0. 4 μ m连续反洗、恒压过滤流量随时间的衰减图；[0020]图7是BJB12/0. 4 μ m和日本汤浅/0. 4 μ m验证逆洗条件而实施的定量过滤试验的结果图。[0021]其中1-PE烧结中空过滤板，2-软性过滤膜层，3-支撑柱，4-集液腔，5-出液口， 6-突起棱，7-环形突起带。
具体实施方式
[0022]实验例1 一种PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤复合膜，超/微滤复合膜定义为，过滤精度在0. 01-1. 0 μ m之间的膜，它包括PE烧结中空过滤板1和软性过滤膜层2， PE烧结中空过滤板1为中空状，PE烧结中空过滤板1的上层与下层间设有支撑柱3，上层 PE烧结中空过滤板1和下层PE烧结中空过滤板1及外边缘围成集液腔4，中空过滤板1的中心设有出液口 5 ；[0023]软性过滤膜层2是由非均质膜构成，非均质膜由无纺布、织布软性支撑超/微滤复合膜构成，无纺布、织布软性支撑超/微滤复合膜是软性支撑基材，是用粘胶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物SBS纤维的一种无纺铺压或编织制作；[0024]软性过滤膜层2裁成与上、下PE烧结中空过滤板形状、尺寸相同的膜片，包覆在PE 烧结中空过滤板1的板面上，用超声熔合，将膜片和上、下PE烧结中空过滤板1的内外边缘粘结，粘结宽度为5mm，形成一宽度为5mm的环形突起带了 ；[0025]软性过滤膜层2裁成宽为PE烧结中空过滤板厚度+14mm的膜带，膜带包覆在PE烧结中空过滤板外边缘，膜带与膜片重合部分用热熔胶粘结剂密封，层积高度为0. 02-0. 2mm 的突起棱6 ；[0026]所说的无纺布、织布软性支撑超/微滤复合膜制作方法，它包括以下步骤[0027]1)铸膜液配制将质量浓度为8-21%的PVC、1-7%的成孔剂、1-10%的添加剂与 65-90%的溶剂混合，在20-75°C下搅拌20-50小时，充分均勻地溶解后；20-200目筛过滤， 之后，在真空中脱泡1-30小时，充分脱除空气，得到铸膜液；[0028]2)刮制初生支撑液膜，并在空气中预蒸发将铸膜液恒温10-70°C熟化M-48小时后，在无纺布或织布支撑载体上刮成厚度为80-600 μ m的初生支撑液膜，并在温度为 10-40°C、相对湿度为60-98%的空气中停留50-150秒，进行表面蒸发；[0029]3)凝胶化将初生支撑液膜在空气中蒸发后，再浸入0-60°C的凝固浴中，直至完全凝胶；[0030]4)固态膜后处理完全凝固的支撑膜，浸入10-60°C的纯水中浸提残余溶剂和添加剂三次以上，每次10分钟，最后再在纯水中浸渍M-72小时后，室温自然晾干；[0031]所述的PVC的分子量为2x104-5X105 ；[0032]所述的成孔剂的分子量为hl03-hl06，包括聚乙烯咯烷酮PVP，或聚乙二醇PEG， 或十二醇醚硫酸钠，或十二烷基磺酸钠的一种，或两者或三者的混合物；[0033]所述的添加剂为水、甘油、乙二醇或二乙二醇醚的一种；[0034]所述的溶剂为N，N' - 二甲基乙酰胺DMAC、N，N' - 二甲基甲酰胺DMF或N-甲基吡咯烷酮NMP ；[0035]所述的刮制初生液膜，并在空气中预蒸发条件为铸膜液20_40"C ；支撑载体粘胶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物SBS纤维的一种制作的无纺布或织布；空气温度20_30"C;空气相对湿度55-95%;停留时间50_120秒；初生液膜最佳厚度150-200 u m ；无纺布厚度0. 1-0. Imm 1. 5mm,精度 士0. 02mm,无纺布密度 50g/m2_300g/m2，精 度士10§>2;所述的凝固浴的组成包括第一组份和第二组份，第一组份的质量含量为0-90% ； 剩余为第二组份，[0047]其中[0048]第一组份是溶剂，溶剂包括DMAC、DMF或NMP ；[0049]第二组份包括水或乙二醇水溶液，乙二醇的百分含量为0-50% ；[0050]所述的凝胶化的条件[0051 ]第一组份为 DMAC 或 DMF，0% -85% ；[0052]第二组份为乙二醇水溶液或水，15-85% ；[0053]温度0-40°C；[0054]时间2-10分钟。[0055]PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤复合膜的制备方法，超/微滤复合膜定义为， 过滤精度在0. 01-1. 0 μ m之间的膜，它包括以下步骤[0056](1)用粘胶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBQ纤维的任一种制作的平均孔径为Ι.Ομπι和0.4μπι的无纺布或织布支撑复合膜，分别裁剪成与PE烧结中空过滤板形状、尺寸完全相同的膜片，和宽为PE烧结中空过滤板厚度+14mm的膜带；[0057](2)将膜片包覆在上、下中空过滤板的板面上，用超声熔合或用热熔胶粘结剂将膜片和上、下中空过滤板的内外缘粘结，粘结宽度为5mm，形成一宽度为5mm的环形突起带；[0058](3)再将膜带包覆在PE烧结中空过滤板外边缘，并与步骤( 形成的环形突起带用热熔胶粘结剂密封，层积厚度0. 15mm的突起棱，制作出PE烧结中空过滤板刚性支撑超/ 微滤复合膜，其型号分别是BJBl 1/1. 0和BJB12/0. 4，其过滤精度分别为1. 0 μ m和0. 4 μ m ； 其性能如表1 表3和图5 图7所示。[0059]实施例2 =PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤复合膜的制备方法，超/微滤复合膜定义为，过滤精度在0. 01-1. 0 μ m之间的膜，它包括以下步骤[0060](1)用粘胶纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)纤维的任一种制作的平均孔径为0. 03 μ m和0. 01 μ m的无纺布或织布支撑复合膜，分别裁剪成与PE烧结中空过滤板形状、尺寸完全相同的膜片，和宽为PE烧结中空过滤板厚度+14mm的膜带；[0061](2)将膜片包覆在上、下中空过滤板的板面上，用超声熔合或用热熔胶粘结剂将膜片和上、下中空过滤板的内外缘粘结，粘结宽度为5mm，形成一宽度为5mm的环形突起带；[0062](3)再将膜带包覆在PE烧结中空过滤板外边缘，并与步骤( 形成的环形突起带用热熔胶粘结剂密封，层积厚度0. 15mm的突起棱，制作出PE烧结中空过滤板刚性二次支撑超/微滤复合膜，其型号分别是BJB13/0. 03和BJB14/0. 01，其过滤精度分别为0. 03 μ m和 0. 01 μ m ；其性能如表1 表3和图5 图7所示。[0063]表1 不同平均孔径的PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤复合膜验证试验用的模型液的粘度与过滤流量之间的关系及BJB12/0. 4 μ m膜与日本0. 4 μ m膜的比较实验测试数据[0064]
权利要求1.一种PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，其特征在于它包括刚性支撑层和软性过滤膜层；所说的刚性支撑层为PE烧结中空过滤板，PE烧结中空过滤板为中空状，PE烧结中空过滤板的上层与下层间设有支撑柱，上层PE烧结中空过滤板和下层PE烧结中空过滤板及外边缘围成集液腔，滤板的中心设有出液口 ；所说的软性过滤膜层包覆在PE烧结中空过滤板板面和四周边缘；所说的PE烧结中空过滤板与软性过滤膜层重合部分粘结形成突起棱。
2.如权利要求1所述的PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，其特征在于所述的软性过滤膜层是由无纺布、织布软性支撑超/微滤复合膜构成。
3.如权利要求1所述的PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，其特征在于所述的PE烧结中空过滤板与软性支撑过滤复合膜重合部分粘结形成突起棱高度为0. 02-0. 2mm。
4.如权利要求1所述的PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，其特征在于所述的PE中空过滤板刚性支撑软性超/微滤膜的过滤精度为0. 01 1. 0 μ m。专利摘要本实用新型提供一种PE烧结中空过滤板刚性支撑超/微滤膜，属过滤元件，把无纺布或织布软性复合膜包覆中空过滤板，用热熔胶粘结密封，层积突起棱。用本实用新型制备的复合膜，其PE烧结中空过滤板作为刚性二次支撑体，无纺布或织布软支撑复合膜作为过滤膜层，爆破强度至少为0.5MPa，过滤精度在0.01～1.0μm之间，满足工业废水处理在线回用，二级废水处理和直饮水处理等精细过滤的需求。
文档编号C02F1/44GK202315719SQ20112041110
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者刘峥, 刘永兴, 吴良义, 王守印 申请人:天津市宝钜净化设备工程有限公司