CN105080361B - 一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜，包括入水面和出水面，在入水面和出水面分别涂覆涂层；入水面涂覆的涂层包括如下原料：磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、改性聚硅氧烷聚合物、聚醚醚酮PEEK、乌洛托品等；出水面涂覆的涂层包括如下原料：烯丙基聚氧烷基环氧基醚、季戊四醇、聚乙二醇月桂酸双酯、聚氧化乙稀烷基胺、纳米银等。本发明制备得到的聚丙烯中空纤维超滤膜提高了对大分子有机物以及乳化油的截留率，使污水的COD去除率大幅提高，改变了膜表面的静电作用，阻止了膜表面对污染物的吸附，可以使膜在高膜通量的条件下长时间连续使用，延长了膜的使用寿命。纳米银的加入有效提高膜的抗菌霉变性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜，属于水处理领域。
背景技术
膜分离技术是一种广泛应用于溶液或气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。膜壁微孔密布，原液在一定压力下通过膜的一侧，溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液，而大分子溶质被膜截留，达到物质分离及浓缩的目的。膜分离过程为动态过滤过程，大分子溶质被膜壁阻隔，随浓缩液流出，可连续长期使用。过滤过程可在常温、低压下运行，无相态变化，高效节能。
聚丙烯中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。中空纤维外径:450-460μm，内径:350-360μm，管壁厚50μm，是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩排除，抗污性中等，可长期连续运行。聚丙烯中空纤维超滤技术主要应用于矿泉水净化、生产生活用水净化、医药提纯、果汁浓缩、造纸电镀化工等污染行业水处理与回收、城市污水回用等医药、化工、建筑、纺织、造纸、石化等行业。
但是现有的聚丙烯中空纤维超滤膜主要存在以下缺点：
1、在分离原水过程中，表面会沉积大量杂质和颗粒，随着杂质颗粒的累积，膜的有效面积逐渐变小，膜通量降低，过滤效率变差；
2、耐酸碱性差，抗菌防腐性能差；
3、传统的聚丙烯中空纤维超滤膜清洗方法是采用气体或液体反冲洗，这样操作需要引入外部设备，并且过滤过程必须停止，提高了运行成本，而且容易造成膜的损伤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜，包括入水面和出水面，在入水面和出水面分别涂覆涂层；
所述入水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
磷酸三甲酚酯 12-30
邻苯二甲酸二辛酯 16-18
改性聚硅氧烷聚合物 8-12
聚醚醚酮PEEK 6-7
乌洛托品 2-3
成膜助剂 2-5
钼酸铵 7-9
聚乙二醇 40-50；
所述出水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
烯丙基聚氧烷基环氧基醚 16-19
季戊四醇 15-20
聚乙二醇月桂酸双酯 27-30
聚氧化乙稀烷基胺 1-2
纳米银 3-5
双丙酮丙烯酰胺 1-2.5
甲基四氢苯酐 2-4。
所述入水面涂覆的涂层的厚度为80-200nm。
所述出水面涂覆的涂层的厚度为50-150nm。
本发明具有以下优点：
(1) 磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、改性聚硅氧烷聚合物、聚醚醚酮PEEK这四种物质复配产生协同作用，提高了膜对大分子有机物以及乳化油的截留率，使污水的COD去除率大幅提高。
(2) 乌洛托品、钼酸铵、季戊四醇改变了膜表面的静电作用，阻止了膜表面对污染物的吸附。
(3) 纳米银的加入使膜表面具有杀菌的作用，可以有效提高膜的抗菌霉变性能。
(4)通过在外面层涂料中引入烯丙基聚氧烷基环氧基醚、聚乙二醇月桂酸双酯、聚氧化乙稀烷基胺、双丙酮丙烯酰胺、甲基四氢苯酐，提高膜的强度、耐酸碱性，可以使膜在高膜通量的条件下长时间连续使用，延长了膜的使用寿命。
具体实施方式
实施例1：
一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维膜，包括入水面和出水面，在入水面和出水面分别涂覆涂层；
所述入水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
磷酸三甲酚酯 12
邻苯二甲酸二辛酯 16
改性聚硅氧烷聚合物 8
聚醚醚酮PEEK 6
乌洛托品 2
成膜助剂 2
钼酸铵 7
聚乙二醇 40；
所述入水面涂覆的涂层的厚度约为80nm。
所述出水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
烯丙基聚氧烷基环氧基醚 16
季戊四醇 15
聚乙二醇月桂酸双酯 27
聚氧化乙稀烷基胺 1
纳米银 3
双丙酮丙烯酰胺 1
甲基四氢苯酐 2。
所述出水面涂覆的涂层的厚度约为50nm。
将上述涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维膜应用于某制药厂废水的处理，经预处理后，入水的COD为2600-6200mg/L,出水的COD为150-310 mg/L，去除率为94.3-95%，处理量为2000L/d，运行时的膜通量平均可以达到10L/（m2.h）
实施例2：
一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维膜，包括入水面和出水面，在入水面和出水面分别涂覆涂层；
所述入水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
磷酸三甲酚酯 30
邻苯二甲酸二辛酯 18
改性聚硅氧烷聚合物 12
聚醚醚酮PEEK 7
乌洛托品 3
成膜助剂 5
钼酸铵 9
聚乙二醇 50；
所述入水面涂覆的涂层的厚度约为50-200nm。
所述出水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
烯丙基聚氧烷基环氧基醚 19
季戊四醇 20
聚乙二醇月桂酸双酯 30
聚氧化乙稀烷基胺 2
纳米银 5
双丙酮丙烯酰胺 2.5
甲基四氢苯酐 4。
所述出水面涂覆的涂层的厚度约为150nm。
将上述涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维膜应用于某垃圾场渗滤液的处理，经预处理后，入水的COD为2000-4300mg/L,出水的COD为110-220 mg/L，去除率为94.5-95%，处理量为1500L/d，运行时的膜通量平均可以达到10L/（m2.h）
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜，其特征在于：包括入水面和出水面，在入水面和出水面分别涂覆涂层；
所述入水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
磷酸三甲酚酯 12-30
邻苯二甲酸二辛酯 16-18
改性聚硅氧烷聚合物 8-12
聚醚醚酮PEEK 6-7
乌洛托品 2-3
成膜助剂 2-5
钼酸铵 7-9
聚乙二醇 40-50；
所述出水面涂覆的涂层由下列重量份数的原料组成：
烯丙基聚氧烷基环氧基醚 16-19
季戊四醇 15-20
聚乙二醇月桂酸双酯 27-30
聚氧化乙稀烷基胺 1-2
纳米银 3-5
双丙酮丙烯酰胺 1-2.5
甲基四氢苯酐 2-4。
2.根据权利要求1所述的涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜，其特征在于：所述入水面涂覆的涂层的厚度为80-200nm。
3.根据权利要求1所述的涂覆高分子复合涂层的聚丙烯中空纤维超滤膜，其特征在于：所述出水面涂覆的涂层的厚度为50-150nm。
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