动态法光接枝与表面复合结合制备复合膜的方法和设备 本发明涉及膜表面改性方法,特别是一种表面光接枝与表面复合结合进行膜改性的方法。
现有的膜表面改性方法主要分为两大类,一类是表面光接枝方法,一类是表面复合方法。表面光接枝方法是用紫外光把光敏剂(引发剂)变为自由基,再引发单体进行聚合,这种方法的优点是可在膜表面接枝上特殊官能团,从而使膜具有特殊功能,其缺点是只在膜表面产生自由基的部分进行改性,而没有产生自由基的部分没有进行改性,即膜表面改性的覆盖率比较小。表面复合的方法是在膜的表面上复合上一层其它材料形成复合层。复合层内部分子间进行化学交联,而复合层与基膜之间没有化学键连接,只是靠分子间力作用结合,例如在聚砜膜表面复合上聚乙烯醇,聚乙烯醇分子间进行交联。这种方法的优点是膜表面复合层覆盖面广,缺点是基膜与复合层之间没有化学键连接,复合膜易与基膜相互脱离。
本发明的任务是提供一种方法和相关设备把膜表面接枝和表面复合有机结合起来,使复合层与基膜之间有化学键连接。
膜改性的工艺流程为:
先进行基膜预处理,再进行表面光接枝,然后把配制好的聚乙烯醇制膜液在膜表面流涎,以后再交联干燥,最后把接枝复合膜进行后处理。
本专利提供附图2张,其中:
图1连续法制备表面光接枝与复合结合的平板膜的装置
图2连续法制备表面光接枝与复合结合的外压式中孔纤维的装置以下结合附图和实施例对本发明的设备作详细说明。
实施例1
请参阅附图1。平板膜的表面光接枝与表面复合是以下列方式来实施的,进料辊[101]上的膜经预浸液槽[102]、运输辊[105]、刮膜导辊[124]、刮刀[125]和红外加热器[126]后进入后处理浴槽[127],膜出来后卷在输出辊[119]上,输出辊[119]装在牵引支架[120]上。反应液[118]一端是N2入口,另一端是反应液蒸汽入口[104],反应液蒸汽入口[104]插入反应器[122]中。反应器[122]有氮气入口[106]和出气口[110],固相单体容器[108]放在加热器[109]上面。热电偶[103]接温度指示器[121],温度指示器[121]深入反应器[122]中,反应器[122]中安装有冷却水[111],在反应器[122]与灯匣[123]之间地隔板[116]上装有石英窗[107],灯匣[123]上有空气入口[114]和空气出口[115],紫外灯支架[117]上支撑紫外灯[112]和抛面反射镜[113]。
平板基膜压在进料辊[101]上,在输出辊[119]的拉动下,基膜在预浸液槽[102]中浸渍,进入反应器[122]中,在运输辊[105]上接受紫外灯[112]的照射,进行表面光接枝反应,然后制膜液在膜表面流涎,用刮刀[125]控制厚度,经红外加热器[126]加热,交联干燥后在后处理浴槽[127]中处理。
当单体是液体时,可盛放在反应液槽[118]中,用N2吹入反应器[122]中,进行表面光接枝,或是单体直接与光敏剂混合作为预浸液浸涂在膜表面进入反应器[122]中进行表面光接枝。
当单体是固体时,在反应器[122]内,加热器[109]加热固相单体容器[108],使单体变成蒸气,再进行表面接枝。
实施例2
请参阅附图2。中空纤维膜的表面光接枝与表面复合是以下列方式来实施的,进料辊[201]上的中空纤维膜经预浸液槽[202]、运输辊[205]、刮膜导辊[224]、圆形刮刀[225]、经红外加热器[226]及其对面抛面反射镜[229]后进入后处理浴槽[227],膜出来后卷在输出辊[219]上,输出辊[219]装在牵引支架[220]上。反应液[218]一端是N2入口,另一端是反应液蒸汽入口[204],反应液蒸汽入口[204]插入反应器[222]中。反应器[222]有氮气入口[206]和出气口[210],固相单体容器[208]放在加热器[209]上面。热电偶[203]接温度指示器[221],温度指示器[221]深入反应器[222]中,反应器[222]中安装有冷却水[211],在反应器[222]与灯匣[223]、[228]之间的隔板[216]、[236]上装有石英窗[207]、[235],灯匣[223]、[228]上有空气入口[214]、[230]和空气出口[215]、[234],紫外灯支架[217]、[231]上支撑紫外灯[212]、[232]和抛面反射镜[213]、[233]。
中空纤维压在进料辊[201]上,在输出辊[219]的带动下,中空纤维经过预浸液[202]浸渍,进入反应器运输辊[205]上,在紫外灯[212]、[230]的照射下,进行表面光接枝反应。然后中空纤维浸入制膜液,经过圆形刮刀[225]、红外加热器[226]交联干燥,进入后处理浴槽[227]处理。
当单体是液体时,可盛放在反应液[218]中,用N2吹入反应器[222]中,进行表面光接枝。或是单体直接与光敏剂混合作为预浸液浸涂在膜表面,进入反应器[222]中进行表面光接枝。
当单体是固体时,在反应器内,加热器[209]加热固相单体容器[208],使其变成蒸气,再进行表面接枝。