高分子材料分离膜的成型工艺技术领域
本发明涉及高分子材料成型领域,特别涉及一种高分子材料分离膜的成型工艺。
背景技术
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离
技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过
程简单、易于控制等特征,因此,已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石
油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中
最重要的手段之一。
膜是具有选择性分离功能的材料,利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分
离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分
离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级,
依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜;
根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜。
无机膜主要是陶瓷膜和金属膜,无机陶瓷膜是无机膜中使用最为广泛的一种,陶
瓷膜具有多种优点,如耐高温、高压、抗化学药剂能力强、强度高、受pH值影响小、抗污染、寿
命长等,但陶瓷膜制备成本高,过滤精度较低,选择性较小,且与有机膜相比,材料可选空间
很小;有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等
等,其材料来源广泛,且选择性较高,已在新能源、生物工程、化工新技术等方面已显示出它
的潜力;但现有的高分子膜一般是对高分子材料进行表面改性,从而得到能够选择性分离
的高分子膜,其制备过程复杂、表面改性效果难以控制,且分离效率低,另外制得的油水分
离膜强度较低,抗冲击性能差,为提高其强度,通常需以金属网(如铜网)为基底,生产成本
高。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是为了提供一种能够实现选择性分离、且分
离效率高、强度高、生产成本较低的高分子材料分离膜的成型工艺。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种高分子材料分离膜的成型工艺,所述高分子分离膜由高分子介子材料在压力
为-0.4~-3Mpa的真空加热处理温度为10~30min形成,其中所述高分子介子材料在温度
150~200℃、压力0.5~1.5Mpa的条件下加压加热20~30min形成;所述高分子介子材料由8
~20重量份的亲水树脂或亲油树脂、40~60重量份的氧化硅、35~45重量份的贝壳颗粒、30
~40重量份的氧化铁、70~80重量份的植物粒子和0.4~4重量份的固化剂混配得到。
作为本发明一实施例,其中,所述高分子分离膜的孔径为4~90μm。
作为本发明一实施例,其中,所述高分子介子材料由亲水树脂或亲油树脂、氧化
硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂在150~200℃下混配、冷却、过筛后制得。
作为本发明一实施例,其中,所述固化剂为乌洛托品、硬脂酸钙、桐油和硬脂酸酰
胺中的一种或几种的混合物。
作为本发明一实施例,其中,所述植物粒子为椰子壳粒子、栗子壳粒子或两者的混
合物。
有益效果:与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的通过控制高分子介子材料的粒径及加压条件,制得的高分子分离膜的
孔径可为4~90μm,能够分离过滤该粒径范围内的所有分子;而且,该高分子分离膜的生产
工艺简单,原料及工艺成本低;
2、本发明的成型工艺中,对高分子介子材料加压加热前增加了真空加热处理,该
处理可以使高分子介子材料具有更好的强度,且孔分布更加均匀化,从而使得高分子分离
膜具有更高的强度及更优的分离能力。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述:
实施例一
本发明实施例中提供了一种高分子材料分离膜的成型工艺,所述高分子分离膜由
高分子介子材料在压力为-0.4Mpa的真空加热处理温度为10min形成,其中所述高分子介子
材料在温度150℃、压力0.5Mpa的条件下加压加热200min形成;所述高分子介子材料由8重
量份的亲水树脂、40重量份的氧化硅、35重量份的贝壳颗粒、30重量份的氧化铁、70重量份
的植物粒子和0.4重量份的固化剂混配得到。
在本发明实施例,所述高分子分离膜的孔径为40μm。所述高分子介子材料由亲水
树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂在150℃下混配、冷却、过筛
后制得。所述固化剂为乌洛托品、硬脂酸钙、桐油和硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
所述植物粒子为椰子壳粒子、栗子壳粒子或两者的混合物。
实施例二
本发明实施例中提供了一种高分子材料分离膜的成型工艺,所述高分子分离膜由
高分子介子材料在压力为-1Mpa的真空加热处理温度为15min形成,其中所述高分子介子材
料在温度160℃、压力0.8Mpa的条件下加压加热22min形成;所述高分子介子材料由10重量
份的亲油树脂、45重量份的氧化硅、38重量份的贝壳颗粒、32重量份的氧化铁、74重量份的
植物粒子和2重量份的固化剂混配得到。
在本发明实施例,所述高分子分离膜的孔径为90μm。所述高分子介子材料由亲水
树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂在160℃下混配、冷却、过筛
后制得。所述固化剂为乌洛托品、硬脂酸钙、桐油和硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物所
述植物粒子为椰子壳粒子、栗子壳粒子或两者的混合物。
实施例三
本发明实施例提供了一种高分子材料分离膜的成型工艺,所述高分子分离膜由高
分子介子材料在压力为-2Mpa的真空加热处理温度为20min形成,其中所述高分子介子材料
在温度180℃、压力1Mpa 的条件下加压加热25min形成;所述高分子介子材料由15重量份的
亲水树脂或亲油树脂、55重量份的氧化硅、40重量份的贝壳颗粒、36重量份的氧化铁、76重
量份的植物粒子和3重量份的固化剂混配得到。
在本发明实施例,所述高分子分离膜的孔径为70μm。所述高分子介子材料由亲水
树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂在180℃下混配、冷却、过筛
后制得。所述固化剂为乌洛托品、硬脂酸钙、桐油和硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
所述植物粒子为椰子壳粒子、栗子壳粒子或两者的混合物。
实施例四
本发明实施例提供了一种高分子材料分离膜的成型工艺,所述高分子分离膜由高
分子介子材料在压力为-3Mpa的真空加热处理温度为30min形成,其中所述高分子介子材料
在温度200℃、压力1.5Mpa的条件下加压加热30min形成;所述高分子介子材料20重量份的
亲水树脂或亲油树脂、60重量份的氧化硅、45重量份的贝壳颗粒、40重量份的氧化铁、80重
量份的植物粒子和4重量份的固化剂混配得到。
在本发明实施例,所述高分子分离膜的孔径为10μm。所述高分子介子材料由亲水
树脂或亲油树脂、氧化硅、贝壳颗粒、氧化铁、植物粒子与固化剂在200℃下混配、冷却、过筛
后制得。所述固化剂为乌洛托品、硬脂酸钙、桐油和硬脂酸酰胺中的一种或几种的混合物。
所述植物粒子为椰子壳粒子、栗子壳粒子或两者的混合物。