一种卷式膜元件卷制方法
【专利摘要】本发明涉及一种卷式膜元件卷制方法，属于净水装置中过滤器【技术领域】。它包括以下步骤：步骤一：将一张膜片沿长度方向两边涂胶后折叠成M形，在M形中两连续的V形槽内放置淡水收集网，在与两连续的V形槽对应的V形槽内放置浓网；步骤二：将按步骤一所折叠的若干单元体叠合在一起，以M形的下边沿为起始边围绕集水管缠绕成卷。本发明具有减少涂胶边数，增加膜片的有效面积，提高膜片的利用率等优点。
【专利说明】一种卷式膜元件卷制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种卷式膜元件卷制方法，属于净水装置中过滤器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]膜技术以其简洁、填装密度大、处理水质好、宜于自动化操作，维护方便被广泛应用，由于卷式膜元件紧凑的设计、低廉的价格使其占据了很大一部分市场份额。其中包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、电渗析膜、渗透气化膜等，这些膜元件均利用膜片本身的分离作用，去除流体中的某种或多种物质，起到净化、提纯、浓缩等目的。
[0003]目前，卷式膜元件如图1所示，是使用两张膜片I将工作面对放叠加在一起，在两膜片之间夹放浓网2，再分别在两膜片的背面铺放淡水收集网3，之后，在淡水收集网外侧再各自放置一张膜片，将这些膜片组合卷绕到一根开有出水孔眼的中心集水管上形成卷筒状。为了起到收集产水和隔断废水的目的，卷制成筒状前，在淡水收集网上下两膜片上涂覆密封胶水，如图3所示，将淡水收集网与上下两膜片三边密封成一个密封膜袋，需要过滤的水从浓网进入，经过浓网上下两膜片渗透进入淡水收集网后往不封胶的一边流淌。生产过程中，普通做法是如图2和图3所示将两张膜片对折成V形，将浓网和淡水收集网分别夹放在V形槽中后，在相邻的任意一张膜片上按照图3所示三边涂胶将两膜片如图4所示粘粘叠放在一起，将未涂胶的边围绕集水管缠绕成卷，进水或需要进行分离的溶液经过浓网通过膜片进行过滤后进入淡水收集网形成产水，产水在膜袋里随淡水收集网集中，最后通过中心管上孔眼汇集成流。
[0004]采用以上卷制方法，每个卷制单元都需要三边涂胶，当膜片长短固定时，卷径越大，需要的膜页就越多，胶线占用的膜面积越大，膜片的利用率越低，从而阻碍了膜性能的充分发挥，而且粘胶的边沿容易聚集杂质，容易造成污染；此外，膜片长度越长，产水的流程越长，产水效率越低，为了提高产水效率，在卷径一定的情况下，将膜页单位面积缩小，多放置几个小膜页，如果是三边涂胶，膜页数越多，胶水的涂敷面积越大，膜的利用率越低。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明目的在于提供一种卷式膜元件卷制方法，采用该方法可以将原来单独的膜袋联接起来，减少涂胶边数，从而增加膜片的有效面积，提高了膜片的利用率。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种卷式膜元件卷制方法，包括以下步骤:
[0008]步骤一:将一张膜片沿长度方向两边涂胶后折叠成M形，在M形中两连续的V形槽内放置淡水收集网，在与两连续的V形槽对应的V形槽内放置浓网。
[0009]步骤二:将按步骤一所折叠的若干单元体叠合在一起，以M形的下边沿为起始边围绕集水管缠绕成卷。
[0010]所述膜片为具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜、具有纳米复合皮层的分离膜、具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜中的一种或几种。
[0011]所述膜片为一种具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜，其包括无纺布层和多孔支撑层，在多孔支撑层上有一层由粒径为I?IOOOnm的无机纳米粒子和聚酰胺或聚酰亚胺相间杂化形成的脱盐层；纳米杂化聚酰胺或聚酰亚胺脱盐层的形成由含有胺类单体的水相溶液与含有酰氯单体的有机相溶液在多孔载体上经过界面反应制备而成；纳米粒子在通过界面接触形成的杂化脱盐层中的比例为I?10wt% ;所述多孔支撑层为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规的非溶剂诱导溶液相分离形成。
[0012]所述膜片为具有纳米复合皮层的分离膜，其包括无纺布层、多孔支撑层及脱盐层，所述多孔支撑层由两层构成，下层为含聚合物和/或纳米粒子的多孔本体层，上层为含聚合物和纳米粒子的多孔皮层；其中上层厚度为0.5?10 μ m，下层厚度为20?100 μ m。
[0013]所述膜片为具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜，包括多孔支撑层和脱盐层，其多孔支撑层由聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规非溶剂诱导溶液相分离形成，所述脱盐层由高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿形成的立体网络组成，高分子纳米凝胶在脱盐层中的比例为0.5?40wt%。
[0014]所述淡水收集网为PET涤纶制作而成。
[0015]所述淡水收集网的厚度为9?IOmiI。
[0016]所述浓网为PP聚丙烯。
[0017]所述浓网厚度为25?31mil。
[0018]与现有技术相比较，本发明的有益效果为:
[0019]1.本发明通过采用一张膜片折叠成“M”型字样，取消了原来相连接的两张膜片上需要涂敷胶水的边a和边b，减少一边涂敷胶水的工序，提高了卷制效率，同时，因为涂敷胶水的边数少了，增加了膜片有效利面积，提高了膜片的利用率，相应提高了膜元件产水性倉泛。
[0020]2.本发明将膜片叠成M形，只需两边涂胶，增大膜的利用率的同时，可将单位长度的膜页分成多个长度较短的小膜页，因为小膜页的流程短，经过淡水收集网分离提纯的产水在小膜页的膜袋里可以很快汇集到中心集水管上，提高了产水效率，因为流程短，膜页的分离提纯功能会得到很好的分布，这样不会造成局部产水通量大，而局部产水通量小的情况；而较好的产水分布可以使得膜片抗污染能力提高，这样既可提高产水效率也可提高膜页抗污染的能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是【背景技术】中膜元件缠绕结构示意图；
[0022]图2是【背景技术】中膜片的折叠示意图；
[0023]图3是【背景技术】中涂胶膜片结构示意图；
[0024]图4是图2和图3叠合结构示意图；
[0025]图5是本发明的折叠示意图；
[0026]图中:膜片1、淡水收集网2、浓水收集网3、集水管4、胶线5。【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。
[0028]如图1所示，本发明所述的一种卷式膜元件卷制方法，包括以下步骤:
[0029]步骤一:将两张膜片沿同一方向涂胶后进行对折成“V”型，将两“V”型首尾相接折叠成“M”型，在“M”型中两连续的“V”型槽内放置进水隔网。
[0030]步骤二:将按步骤一所折叠的若干单元体叠合在一起，以未涂胶的任意一边围绕集水管缠绕成卷。
[0031]所述膜片为具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜、具有纳米复合皮层的分离膜、具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜中的一种或几种。
[0032]所述膜片为一种具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜，其包括无纺布层和多孔支撑层，在多孔支撑层上有一层由粒径为I?IOOOnm的无机纳米粒子和聚酰胺或聚酰亚胺相间杂化形成的脱盐层；纳米杂化聚酰胺或聚酰亚胺脱盐层的形成由含有胺类单体的水相溶液与含有酰氯单体的有机相溶液在多孔载体上经过界面反应制备而成；纳米粒子在通过界面接触形成的杂化脱盐层中的比例为I?10wt% ;所述多孔支撑层为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规的非溶剂诱导溶液相分离形成。
[0033]所述膜片为具有纳米复合皮层的分离膜，其包括无纺布层、多孔支撑层及脱盐层，所述多孔支撑层由两层构成，下层为含聚合物和/或纳米粒子的多孔本体层，上层为含聚合物和纳米粒子的多孔皮层；其中上层厚度为0.5?10 μ m，下层厚度为20?100 μ m。
[0034]所述膜片为具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜，包括多孔支撑层和脱盐层，其多孔支撑层由聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规非溶剂诱导溶液相分离形成，所述脱盐层由高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿形成的立体网络组成，高分子纳米凝胶在脱盐层中的比例为0.5?40wt%。
[0035]所述淡水收集网为PET涤纶制作而成，其厚度为IOmiI。
[0036]所述浓网为PP聚丙烯，其厚度为27mil。
[0037]技术效果实验:取相同膜片型号，相同长度的膜片使用本发明所述的方法折叠卷制30只膜元件与普通折叠尺寸的30只膜元件进行产水量对比试验，其结果如下:
[0038] 普通方法折叠卷制膜元件产水量50.2GDP 平均值 使用本发明的方法折叠卷制膜元58.8GDP 件产水量平均值 产水量增加百分比17%
[0039]通过对上述30只膜元件剖开对膜面积准确测量，对比结果入下:
[0040]
普通方法折叠卷制膜元件产水面4.12ft2 积平均值 使用本发明的方法折叠卷制膜元4.85ft2 件产水面积平均值 产水膜面积增加百分比17.8%
[0041]由此可知，对于相同规格的膜片，通过本发明方法卷制成膜元件，相对于普通方法卷制的膜元件，其产水膜面积可提高17.8%，产水量提高17%，在相同膜面积上减少了涂胶数量，卷制效率提高的同时降低了生产成本。
【权利要求】
1.一种卷式膜元件卷制方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一:将一张膜片沿长度方向两边涂胶后折叠成M形，在M形中两连续的V形槽内放置淡水收集网，在与两连续的V形槽对应的V形槽内放置浓网。 步骤二:将按步骤一所折叠的若干单元体叠合在一起，以M形的下边沿为起始边围绕集水管缠绕成卷。
2.如权利要求1所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述膜片为具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜、具有纳米复合皮层的分离膜、具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述膜片为一种具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜，其包括无纺布层和多孔支撑层，在多孔支撑层上有一层由粒径为I?IOOOnm的无机纳米粒子和聚酰胺或聚酰亚胺相间杂化形成的脱盐层；纳米杂化聚酰胺或聚酰亚胺脱盐层的形成由含有胺类单体的水相溶液与含有酰氯单体的有机相溶液在多孔载体上经过界面反应制备而成；纳米粒子在通过界面接触形成的杂化脱盐层中的比例为I?10被％;所述多孔支撑层为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规的非溶剂诱导溶液相分离形成。
4.如权利要求1或2所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述膜片为具有纳米复合皮层的分离膜，其包括无纺布层、多孔支撑层及脱盐层，所述多孔支撑层由两层构成，下层为含聚合物和/或纳米粒子的多孔本体层，上层为含聚合物和纳米粒子的多孔皮层；其中上层厚度为0.5?10 μ m，下层厚度为20?100 μ m。
5.如权利要求1或2所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述膜片为具有互穿网络脱盐层的复合反渗透膜，包括多孔支撑层和脱盐层，其多孔支撑层由聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚亚苯基砜、改性聚亚苯基砜和聚氯乙烯中的任一种或几种经过常规非溶剂诱导溶液相分离形成，所述脱盐层由高分子纳米凝胶与聚酰胺互穿形成的立体网络组成，高分子纳米凝胶在脱盐层中的比例为0.5?40wt%。
6.如权利要求1所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述淡水收集网为PET涤纶制作而成。
7.如权利要求1或5所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述淡水收集网的厚度为9?IOmil ο
8.如权利要求1所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述浓网为PP聚丙烯。
9.如权利要求1或7所述的卷式膜元件卷制方法，其特征在于:所述浓网厚度为25-31mil。
【文档编号】B01D63/10GK103551039SQ201310533067
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】张慧林, 梁松苗, 吴宗策 申请人:贵阳时代沃顿科技有限公司