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CN114259877B - 一种海绵孔结构pvc/evoh二元共混平板超滤膜的制备方法 - Google Patents

一种海绵孔结构pvc/evoh二元共混平板超滤膜的制备方法 Download PDF

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CN114259877B
CN114259877B CN202111496503.9A CN202111496503A CN114259877B CN 114259877 B CN114259877 B CN 114259877B CN 202111496503 A CN202111496503 A CN 202111496503A CN 114259877 B CN114259877 B CN 114259877B
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Guizhou Material Industrial Technology Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,以水溶性酯类为稀释剂及水溶性醇为非稀释剂、采用复合相转化法制备多孔膜,通过调整稀释剂、非稀释剂及溶剂的组成与含量以及控制铸膜液在空气中的停留时间,调控其热致相过程,使铸膜液发生热交换而凝胶化,无限增大铸膜液黏度,从而迅速固定了膜形状,再结合非溶剂致相过程,有效控制膜结构由指状孔向海绵孔转变,得到全海绵孔结构,显著提高膜孔贯通性和机械性能;本发明方法制备的平板膜机械强度高、抗压性能好,操作温度低、工艺简单、无污染、成本低,适合推广使用。

Description

一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域,具体涉及一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法。
背景技术
膜分离技术是一种新型分离技术,性能优良的分离膜应有高通量和高截留率(或高分离系数),足够的韧性和机械强度,优良亲水性等。聚氯乙烯来源丰富,价格低廉,作为膜材料可以大幅度地降低膜的成本,同时氯乙烯还具有耐化学、耐酸碱、及抗微生物腐蚀等优点,是具有经济效益的一种膜材料。相比其他几种商业分离膜,尽管一些聚氯乙烯超滤膜、微滤膜、离子交换膜已经实现商品化,但膜结构多为指状或大孔结构,导致膜强度较差,且在长期跨膜压差情况下被压实而显著降低通量。因此,通过控制膜孔结构以提高PVC超滤膜的机械性能具有重要的现实意义。海绵孔结构作为分离膜结构的重要组成部分,具有形态均一,支撑强度好,干燥过程中膜孔坍塌程度小的特点,因此海绵孔结构的PVC超滤膜成为本领域的开发热点。
PVC超滤膜的制备有多种方法,其中相转化法是最常见的方法之一,主要是通过控制聚合物溶液的液-液或固-液相分离相转化来制膜,根据相分离方式的不同,又可分为非溶剂致相分离法、热致相分离法等。
目前PVC超滤膜的制备,商品化的方法为非溶剂致相分离法(NIPS),然而,这种方法所得到的PVC膜结构为一定厚度的皮层与指状孔支撑层构成的复合结构,膜的机械强度不够,抗压性能差,且膜表面开孔难,这些问题在一定程度上限制了其应用深度与广度。热致相分离法(TIPS)所得的膜,在结构的调控上具有很大的优势,可以将膜支撑层结构调控为均一海绵孔结构,且可提高膜的孔隙率和机械性能,但该方法在制膜过程中所需的温度较高,而PVC在高温下有分解的可能性。然而将热致相分离法和非溶剂致相分离两种制膜工艺进行复合,不仅能发挥单一工艺优点的同时,而且能使两种工艺的效果发挥到最大,即解决了TIPS法中对温度要求过高的问题,也解决了NIPS法中所得膜的抗压性能差、表面开孔难的问题,同时也可以根据调变膜制备工艺参数控制膜的结构和性能。
公开号为CN106606932A的中国专利申请公开了一种低成本控制聚氯乙烯PVC超滤膜孔结构的制备方法。通过添加大量的PEG提高铸膜液的黏度,使溶剂与水之间的交换速率的下降使得沉淀速率变慢,断面中亚层的缓慢分相过程导致了最终形成了海绵状结构。该方法膜制备过程简单,但是得到的海绵孔多为封闭孔,且本质上仍属于非溶剂致相技术。
公开号为CN111266016A的中国专利申请公开了可调控孔径的海绵状结构分离膜的制备方法及其制备的分离膜。通过控制空气湿度、温度及停留时间,使铸膜液在一定温度湿度条件下通过溶剂或者非溶剂挥发、吸收水蒸气分相凝胶,在成膜过程中随着溶剂的蒸发诱导聚合物沉积进而形成均匀微孔结构,通过控制铸膜液组成以及蒸气分相凝胶处理条件来实现膜孔径的精确调控。该方法要求空气湿度大、空气温度高,工艺能耗大,且繁琐,难以大规模生产,并且该方法制备的膜孔径非常大,过滤精度不高,本质上仍属于非溶剂致相技术。
公开号为CN101890307A的中国专利申请公开了一种具有梯度密度的聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制法。它通过控制铸膜液在空气中的停留时间形成固化的温度梯度差,采用热致相分离法制备出具有梯度孔结构的聚偏氟乙烯中空纤维膜。该方法能耗相对较高,工艺控制较为复杂。
公开号为CN104415671B的中国专利申请公开了一种复合热致相分离法制备聚偏氟乙烯合金膜的方法,采用己内酰胺作为溶剂,溶剂单一,所需要的溶解温度高,且得到的网络结构成球粒堆积状态。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,实现低成本制备全海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜。其特点在于采用复合相转化的方法,通过调节溶剂与稀释剂的比例、稀释剂与非稀释剂的比例,适当延长空气停留时间,控制降温过程,使铸膜液体系发生热交换而凝胶化,无限增大铸膜液体系的粘度,从而迅速固定了膜形状,再进入凝固浴后,结合非溶剂致相过程,溶剂与水的交换速率降低,可控制得到断面为全海绵孔结构的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
1)铸膜液的配制:按铸膜液配方量取聚氯乙烯(PVC)、稀释剂、非稀释剂、溶剂、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)进行混合,升温至20-100℃条件下搅拌1-12h,静置脱泡完全后即得铸膜液;
2)刮制:室温条件下,将铸膜液以0.1~5m/s的速率刮涂于非织造布上,制成膜片并在空气中停留时间为10-240s;
3)固化:将膜片浸入凝固浴中固化成膜;
4)浸泡:将固化后的膜浸泡于去离子水中48h以上备用。
所述铸膜液配方量以质量分数计为:聚氯乙烯10-25%,稀释剂8-50%,非稀释剂2-10%,溶剂25-65%,乙烯-乙烯醇共聚物1-5%。
进一步的,所述铸膜液中溶剂与稀释剂的质量比为1:10~10:1。
进一步的,所述铸膜液中稀释剂与非稀释剂的质量比为3:1~10:1。
所述非织造布为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰胺非织造布中任一种,其厚度为50~150μm。
所述稀释剂为与聚合物溶解性不佳、沸点高的水溶性酯类。
作为优选,所述稀释剂为与PVC溶解性不佳、沸点高于溶剂的水溶性酯类。
进一步优选为γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单丁醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、双丙二醇单乙醚醋酸酯中的一种。
作为优选,所述非稀释剂为水溶性的聚乙二醇(PEG);本发明非稀释剂采用水溶性PEG,其具有高温溶于稀释剂,降温与稀释剂呈分相状态的特点。
作为优选,所述聚乙二醇的分子量为200g/mol、400g/mol、600g/mol、800g/mol、1000g/mol、1500g/mol、2000g/mol、4000g/mol、6000g/mol、8000g/mol、10000g/mol、20000g/mol中的一种。
作为优选,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、二甲基亚砜中的一种。
作为优选,所述步骤2)中膜片的厚度为20~300μm。
作为优选,所述步骤3)中所述凝固浴为水。
所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
1)铸膜液的配制:按铸膜液配方量取聚氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、稀释剂、非稀释剂、溶剂进行混合,升温至90-100℃条件下搅拌1-12h,静置脱泡完全后即得铸膜液;
2)刮制:室温条件下,将铸膜液以0.1~5m/s的速率刮涂于非织造布上,制成膜片并在空气中停留时间为30-60s;
3)固化:将膜片浸入水凝固浴中固化成膜;
4)浸泡:将固化后的膜浸泡于去离子水中48h备用;
所述铸膜液配方量以质量分数计为:聚氯乙烯14-20%,稀释剂20-45%,非稀释剂2-10%,溶剂26-55%,乙烯-乙烯醇共聚物1-5%;所述铸膜液中溶剂与稀释剂的质量比为1:2~3:1,所述铸膜液中稀释剂与非稀释剂的质量比为3:1~6:1。
有益效果:
本发明通过复合相转化的方法制备PVC/EVOH二元共混平板超滤膜,采用水溶性的稀释剂、非稀释剂及溶剂相结合,降低了溶解温度,在制膜过程中通过适当延长空气停留时间,控制降温过程,调控热致相过程,从而达到孔结构调控的目的。本发明利用稀释剂与PVC溶解性不佳,且稀释剂与PVC之间存在高温溶解、低温分相的特点,使铸膜液在降温过程中发生分相而凝胶化,无限增大铸膜液体系的粘度,从而迅速固定了膜形状,再进入凝固浴后,结合非溶剂致相过程,溶剂与水的交换速率降低,可控制得到断面为全海绵孔结构的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜。
本发明引入了与稀释剂作用力更弱的第二共混物EVOH,并且非稀释剂的存在能减小稀释剂和聚合物的相互作用力,使形成聚合物溶液的温度升高,进而可加快降温过程中铸膜液的凝胶化速率。由于聚合物溶液在降温过程中发生相分离而使体系发生凝胶化,从而显著增加体系的粘度,有效抑制了后续非溶剂致相双扩散传质而生成指状孔的影响,即可有效抑制非溶剂致相过程对膜结构的影响,有利于形成海绵孔结构。
此外,在非溶剂致相过程中,传热过程会使稀释剂与非溶剂水的交换速度逐渐加快,进一步加剧了铸膜液的结晶化,有利于膜表面开孔。热致相分离及非溶剂致相分离过程的共同作用,可制得具有贯通海绵孔结构及表面多孔结构的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜,解决了非溶剂致相分离法中所得膜的抗压性能差、表面开孔难的问题,同时也可以根据稀释剂、非稀释剂及溶剂的比例与含量、空气停留时间调控膜的结构和性能。
本发明采用稀释剂为水溶性酯类,因此可采用水作为凝固浴,进而实现了降低制膜成本、溶剂易于回收利用以及对环境无污染。
本发明的制备方法具有简单易行,材料来源广,制作成本低,操作温度低、无污染、便于实际生产的优势。采用该法制备的平板膜具有全海绵孔结构、膜孔贯通性、机械强度高、抗压性能好的特点。
附图说明
图1为实施例1制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图2为实施例1制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图3为实施例2制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图4为实施例2制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图5为实施例3制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图6为实施例3制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图7为实施例4制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图8为实施例4制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图9为实施例5制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图10为实施例5制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图11为实施例6制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图12为实施例6制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图13为对比例1制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图14为对比例1制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图15为对比例2制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图16为对比例2制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
图17为实施例1制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构局部放大图;
图18为实施例2制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构局部放大图;
图19为实施例3制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构局部放大图;
图20为实施例4制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构局部放大图;
图21为实施例6制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构局部放大图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:14%PVC,1%EVOH,36.5%乙二醇单甲醚醋酸酯,6%PEG200,42.5%N,N-二甲基乙酰胺;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物升温至95℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为300μm的膜片,并在空气停留30s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图1为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图2为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图。
实施例2
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:15%PVC,1%EVOH,36%碳酸乙烯酯,6%PEG400,42%N-甲基吡咯烷酮;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物升温至95℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为300μm的膜片,并在空气停留60s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图3为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图4为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图。
实施例3
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:16%PVC,1%EVOH,49.3%碳酸乙烯酯,6%PEG600,27.7%N-甲基吡咯烷酮;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物质量升温至100℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为200μm的膜片,并在空气停留30s,制得平板膜,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图5为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图6为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图。
实施例4
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:17%PVC,1%EVOH,48.9%乙二醇单乙醚醋酸酯,6%PEG800,27.1%二甲亚砜;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物升温至100℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为200μm的膜片,并在空气停留60s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图7为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图8为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图。
实施例5
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:17%PVC,1%EVOH,21.7%γ-丁内酯,6%PEG1000,54.3%二甲亚砜;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物温至90℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为250μm的膜片,并在空气停留30s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图9为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图10为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
实施例6
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:19%PVC,1%EVOH,47.6%γ-丁内酯,6%PEG1500,26.4%二甲亚砜;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物升温至100℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为300μm的膜片,并在空气停留30s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图11为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图12为本实施例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图。
对比例1
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量百分比称取原料进行混合:19%PVC,1%EVOH,51.5%γ-丁内酯,28.5%二甲亚砜;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物升温至95℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为300μm的膜片,并在空气停留30s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图13为本对比例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图14为本对比例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图。
对比例2
一种PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,包括如下步骤:
步骤1铸膜液的配制:
步骤1.1
按下列质量比百分比称取原料进行混合:19%PVC,1%EVOH,80%N,N-二甲基乙酰胺;
步骤1.2
将步骤1.1所得混合物升温至95℃搅拌形成均匀透明溶液,待其脱泡完全即得铸膜液;
步骤2刮制
在室温条件下,将铸膜液在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯非织造布表面以1m/s速度刮制厚度为300μm的膜片,并在空气停留60s,制得平板膜;
步骤3固化
将平板膜放入25℃的水凝固浴中固化成膜;
步骤4浸泡
取出步骤3中已完全分相的膜,并置于去离子水中浸泡48h,去除其中残余有机溶剂,取出空干,制得PVC/EVOH二元共混平板超滤膜;
图15为本对比例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的断面结构图;
图16为本对比例制备的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的表面结构图;
将图1、图3、图5、图7、图9、图11及图13进行比较,可以看出:采用本发明方案所制备的膜断面呈海绵状,而未添加稀释剂与非稀释剂的膜断面为指状;当非稀释剂含量一定,稀释剂含量较少时,需要足够的空气停留时间才能制备得到膜断面呈海绵孔;稀释剂含量较多时,较短的空气停留时间就可以得到膜断面呈海绵孔。此外,未添加非稀释剂时,虽然稀释剂比溶剂含量多,但相同的空气停留时间内得到的海绵孔结构不完整,仍有些小的椭圆孔;
将图2、图4、图6、图8、图10、图12及图14进行比较,可以看出:采用本发明方案所制备的膜表层富含微孔,而未添加稀释剂与非稀释剂的膜表面密封,难见孔隙;此外,未添加非稀释剂时,相同的稀释剂与溶剂比,膜表面的孔隙率下降。
实验例1
1、膜水通量测试:
将膜裁剪有效直径为5.5cm的圆形膜片,洗净置于通量测试设备中;在0.15MPa下预压30min后,在0.10MPa下测定其纯水通量,记录在一定时间内过滤得到的滤液体积,将其测定值带入下面的公式进行计算:
J=V/(S·t);式中:J—纯水通量,L/(m2·h);V—纯水透过液体积,L;S—膜有效面积,m2;t—收集纯水透过液所用的时间,h;
2、膜截留率的测试:
配制质量浓度为1g/L的牛血清蛋白溶液,在0.10MPa下,测试相隔相同时间后,原牛血清蛋白溶液和滤出液在280nm下的吸光度,根据吸光度与浓度的关系,按下面公式计算截留率:
R=(C0-C1)/C0×100%;式中:R—截留率,%;C0—原液中牛血清蛋白浓度,mol/L;C1—透过液中牛血清蛋白浓度,mol/L;
3、机械性能测试:
采用万能实验机按照GB/T 1040.3—2006对膜进行机械性能测试测试,拉伸速率为10mm/min,按照要求将膜片切割成边缘光滑且无缺口的样条,样条宽度为15mm,长度为200mm;
4、实施例1-6及对比例1-2的PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的性能如表1所示:
表1
Figure BDA0003400200780000191

Claims (7)

1.一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)铸膜液的配制:按铸膜液配方量取聚氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、稀释剂、非稀释剂、溶剂进行混合,升温至20-100℃条件下搅拌1-12h,静置脱泡完全后即得铸膜液;
2)刮制:室温条件下,将铸膜液以0.1~5m/s的速率刮涂于非织造布上,制成膜片并在空气中停留时间为10-240s;
3)固化:将膜片浸入凝固浴中固化成膜;
4)浸泡:将固化后的膜浸泡于去离子水中48h以上备用;
所述铸膜液配方量以质量分数计为:聚氯乙烯10-25%,稀释剂8-50%,非稀释剂2-10%,溶剂25-65%,乙烯-乙烯醇共聚物1-5%;所述稀释剂为与聚合物溶解性不佳、沸点高的水溶性酯类;
所述稀释剂为γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、乙二醇单甲醚醋酸酯、乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单乙醚醋酸酯、双乙二醇单丁醚醋酸酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、双丙二醇单乙醚醋酸酯中的一种;
所述非稀释剂为水溶性的聚乙二醇;
所述铸膜液中溶剂与稀释剂的质量比为1:2~3:1,所述铸膜液中稀释剂与非稀释剂的质量比为3:1~10:1。
2.如权利要求1所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,所述非织造布为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰胺非织造布中任一种,其厚度为50~150μm。
3.如权利要求1所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,所述聚乙二醇的分子量为200g/mol、400g/mol、600g/mol、800g/mol、1000g/mol、1500g/mol、2000g/mol、4000g/mol、6000g/mol、8000g/mol、10000g/mol、20000g/mol中的一种。
4.如权利要求1所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、二甲基亚砜中的一种。
5.如权利要求1所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中膜片的厚度为20~300μm。
6.如权利要求1所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中所述凝固浴为水。
7.如权利要求1-6任一项所述一种海绵孔结构PVC/EVOH二元共混平板超滤膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)铸膜液的配制:按铸膜液配方量取聚氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、稀释剂、非稀释剂、溶剂进行混合,升温至90-100℃条件下搅拌1-12h,静置脱泡完全后即得铸膜液;
2)刮制:室温条件下,将铸膜液以0.1~5m/s的速率刮涂于非织造布上,制成膜片并在空气中停留时间为30-60s;
3)固化:将膜片浸入水凝固浴中固化成膜;
4)浸泡:将固化后的膜浸泡于去离子水中48h备用;
所述铸膜液配方量以质量分数计为:聚氯乙烯14-20%,稀释剂20-45%,非稀释剂2-10%,溶剂26-55%,乙烯-乙烯醇共聚物1-5%;所述铸膜液中溶剂与稀释剂的质量比为1:2~3:1,所述铸膜液中稀释剂与非稀释剂的质量比为3:1~6:1。
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