一种亲水性聚偏氟乙烯纳滤膜及其制备方法与流程

1.本发明属于滤膜加工技术领域，具体而言，是一种亲水性聚偏氟乙烯纳滤膜及其制备方法。


背景技术：

2.过滤设备中常使用微孔折叠式过滤芯，其主要过滤材质包括：不锈钢丝网，烧结网、聚丙烯、疏水性聚四氟乙烯、亲水性聚四氟乙烯、聚醚砜和尼龙等，当中的大部分原材料从国外进口；并且常见的折叠滤芯产品的膜材损坏较严重的部分无法拆离，会影响后续使用过程中的过滤效果，其中聚偏氟乙烯膜具有耐ph值范围广，是良好气体、有机液体过滤的微孔滤膜，通过聚偏氟乙烯基膜本体和聚合在聚偏氟乙烯基膜本体上的亲水性聚合物制得亲水性聚偏氟乙烯膜材，并将膜材层叠安装在拆卸模组外侧，能够提高滤膜的使用性能。


技术实现要素：

3.为了实现解决传统折叠滤芯的膜材损坏较严重的部分无法拆离导致的过滤效果差的问题的目的，本发明采用以下技术方案：
4.本发明提供了一种亲水性聚偏氟乙烯纳滤膜及其制备方法，包括以下步骤：
5.a：将改性ecip/pva/pani分散液放入烧杯并置于冰水浴中，在烧杯内垂直放入清洗过的固定有聚偏氟乙烯基膜的基片，温度恒定在0℃后边搅拌边加入过硫酸铵溶液；
6.b：反应完成后冲洗掉粘附在所述聚偏氟乙烯基膜表面的反应溶液和聚合物颗粒，晾干得到亲水性聚偏氟乙烯膜材；
7.c：利用滤芯封装设备将所述膜材进行整平处理；
8.d：将多张所述膜材层叠包裹在拆卸模组外侧形成纳滤膜。
9.所述滤芯封装设备包括膜材、整平基台、承接辊、l型臂、成型压板、辊压座、转辊和压辊，所述整平基台上安装有l型臂和多个辊压座，整平基台上转动连接有多个承接辊，辊压座上安装有转辊和压辊，多组转辊和压辊将膜材进行压紧，l型臂上滑动连接有用于将撑开的膜材进行顶紧的成型压板。
10.所述拆卸模组包括模块板、连接弧板和嵌合板，模块板上安装有嵌合板，膜材通过嵌合板安装在拆卸模组上，多个模块板之间彼此可拆卸固定连接，两侧的多个模块板之间通过端部的连接弧板相连。
11.该纳滤膜的膜材包括聚偏氟乙烯基膜本体和聚合在聚偏氟乙烯基膜本体上的亲水性聚合物。
附图说明
12.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，其中：
13.图1为本发明的亲水性聚偏氟乙烯纳滤膜制备方法的流程图；
14.图2为本发明的膜材和模块板的结构示意图；
15.图3为本发明的拆卸模组的结构示意图；
16.图4为本发明的滤芯封装设备的结构示意图；
17.图5为本发明的整平基台和承接辊的结构示意图；
18.图6为本发明的辊压座、转辊和限位条的结构示意图；
19.图7为本发明的限位条的结构示意图；
20.图8为本发明的连接弧板和嵌合板的结构示意图；
21.图9为本发明的定位板、端盖、夹紧柱和顶紧沿的结构示意图；
22.图10为本发明的调节臂、滤膜撑板和定位架的结构示意图；
23.图11为本发明的套筒和定位架的结构示意图；
24.图12为本发明的v槽的结构示意图。
具体实施方式
25.以下对本发明的具体实施例进行说明。
26.一种亲水性聚偏氟乙烯纳滤膜制备方法，包括以下步骤：
27.a：将改性ecip/pva/pani分散液放入烧杯并置于冰水浴中，在烧杯内垂直放入清洗过的固定有聚偏氟乙烯基膜的基片，温度恒定在0℃后边搅拌边加入过硫酸铵溶液；
28.b：反应完成后冲洗掉粘附在所述聚偏氟乙烯基膜表面的反应溶液和聚合物颗粒，晾干得到亲水性聚偏氟乙烯膜材；
29.c：利用滤芯封装设备将所述膜材进行整平处理；
30.d：将多张所述膜材层叠包裹在拆卸模组外侧形成纳滤膜。
31.滤芯封装设备能够将膜材进行整平处理，便于多张膜材组成纳滤膜，克服单一膜材无法达到过滤效果的问题；
32.利用拆卸模组，便于解决传统折叠滤芯的膜材损坏较严重的部分无法拆离导致的过滤效果差的问题。
33.该纳滤膜的膜材包括聚偏氟乙烯基膜本体和聚合在聚偏氟乙烯基膜本体上的亲水性聚合物。
34.见图2和图4-6所示：
35.所述滤芯封装设备包括膜材1、整平基台21、承接辊22、l型臂23、成型压板24、辊压座31、转辊32和压辊35，所述整平基台21上固定连接有l型臂23和多个辊压座31，整平基台21上转动连接有承接辊22，所述承接辊22设置有多个，多个承接辊22的上侧呈弧形轨迹，辊压座31上安装有转辊32和压辊35，转辊32转动连接在辊压座31上，多组压辊35和转辊32能够将膜材1进行压紧，l型臂23上滑动连接有用于将撑开的膜材1进行顶紧的成型压板24。
36.多个转辊32和压辊35的一侧敞开，能够将膜材1从该侧处套在多个转辊32和压辊35之间，之后移动压辊35，使压辊35和转辊32配合对膜材1的两侧进行压紧，通过转动压辊35，从而实现对于膜材1的边压紧边输送的作用；
37.此时压辊35和转辊32可分别通过电机ⅰ和电机ⅱ控制自身的转动；
38.膜材1在压辊35和转辊32的作用下，表面平整程度提高，其长度变长，之后利用承接辊22对下垂的部分进行承接，并通过差速转动多个压辊35，利用成型压板24对撑开的膜材1进行顶紧；
39.l型臂23上固定连接有用于驱动成型压板24在l型臂23上滑动的液压缸ⅰ；成型压板24呈菱形，使顶紧的膜材1一侧的形状能够与拆卸模组的尺寸相符，进而便于将膜材1整体包覆在拆卸模组的外侧。
40.见图2-3所示：
41.多张首尾相连的膜材1层叠安装构成纳滤膜。
42.纳滤膜由多张首尾相连的膜材1层叠套接安装构成，克服单一膜材无法达到过滤效果的问题。
43.见图5-7所示：
44.所述滤芯封装设备还包括滑架34、移动臂36和驱动座37，滑架34滑动连接在辊压座31上，压辊35通过滑架34安装在辊压座31上，移动臂36与滑架34转动连接，移动臂36滑动连接在驱动座37上，辊压座31与驱动座37固定连接。
45.移动臂36通过滑轨滑动连接在驱动座37上，驱动座37上固定连接有用于驱动移动臂36在驱动座37上滑动的液压缸ⅱ；
46.启动液压缸ⅱ，使移动臂36带动滑架34在辊压座31上滑动，使压辊35能够将膜材1压紧向转辊32处；
47.用于驱动压辊35以自身的轴线为轴进行转动的电机ⅰ固定连接在移动臂36上，通过启动电机ⅰ能使滑架34带动压辊35进行旋转。
48.见图2-3和图8所示：
49.所述拆卸模组包括模块板11、连接弧板12和嵌合板13，模块板11上固定连接有嵌合板13，膜材1通过嵌合板13安装在拆卸模组上，多个模块板11之间彼此可拆卸固定连接，两侧的多个模块板11之间通过端部的连接弧板12相连。
50.膜材1通过嵌合板13安装在拆卸模组上，此时膜材1在拆卸模组的作用下，呈波纹型，增加纳滤膜使用的表层面积；通过改变不同位置的膜材1伸缩性能，使膜材1在不同位置具有不同的过滤性能，实现多级过滤的同时，便于拆解滤膜产品；
51.进一步地，多个模块板11之间彼此可拆卸固定连接，能够便于对纳滤膜的内侧进行检测维护；
52.纳滤膜工作过程中，多组拆卸模组彼此错开共同使用。
53.见图2和图9-10所示：
54.所述滤芯封装设备还包括定位板14和端盖15，两侧的模块板11之间安装有定位板14和端盖15，定位板14贯穿模块板11和嵌合板13，定位板14的两侧分别可拆卸固定连接有端盖15，两个端盖15分别扣在两侧的模块板11外侧。
55.定位板14和端盖15的使用能够将膜材1在拆卸模组上进行分隔，使膜材1的部分能够连同拆卸模组一同进行拆解，便于解决传统折叠滤芯的膜材损坏较严重的部分无法拆离导致的过滤效果差的问题。
56.见图9所示：
57.所述滤芯封装设备还包括夹紧柱16和顶紧沿17，两个端盖15之间对称转动连接有两个夹紧柱16，顶紧沿17固定连接在夹紧柱16上。
58.转动夹紧柱16，能使顶紧沿17将膜材1压紧向定位板14，提高将膜材1在拆卸模组上进行分隔的效果。
59.见图2所示：
60.多个模块板11两两一组，每组之间的模块板11能够进行拆卸。
61.每组模块板11之间能够进行拆卸，利用顶紧沿17将膜材1压紧向定位板14后，多组模块板11将膜材1分隔成多个独立空间，当对拆卸模组进行拆卸时，能够便于将损耗较大的部分膜材1从整体上进行拆下，这样能够解决传统折叠滤芯的膜材损坏较严重的部分无法拆离导致的过滤效果差的问题。
62.见图6-7所示：
63.所述滤芯封装设备还包括限位条33，所述转辊32通过限位条33扣紧在辊压座31上。
64.限位条33将转辊32的一侧压紧在辊压座31上，这样能够便于将转辊32从辊压座31上抽出，使膜材1套在拆卸模组外侧的便利性提高。
65.见图2和图10-12所示：
66.所述滤芯封装设备还包括滤膜性能调节器41、竖柱42、套筒43、定位架44、调节臂51、滤膜撑板52、定位架53和v槽54，所述嵌合板13上滑动连接有滤膜性能调节器41，滤膜性能调节器41上对称固定连接有两个竖柱42，滤膜性能调节器41上固定连接有套筒43，套筒43的另一端连接有定位架44，定位架44滑动连接在两个竖柱42上，定位架44上滑动连接有两个调节臂51，两个调节臂51相反安装，调节臂51上固定连接有滤膜撑板52，滤膜撑板52与膜材1内侧的中部之间接触配合，嵌合板13上固定连接有定位架53，定位架53的两侧对称设有v槽54，调节臂51上的定位柱滑动连接在v槽54内。
67.膜材1内侧设有检测条，根据膜材1的伸长程度，检测条上的格栅间距发生改变，从而便于观察膜材1的变形程度；
68.在端盖15的外侧滑动滤膜性能调节器41，使定位架44移动过程中，带动调节臂51上的定位柱在v槽54内进行滑动，从而使两个滤膜撑板52能够将膜材1内侧的中部进行撑起，改变滤膜的过滤性能；
69.套筒43上的伸缩结构通过紧固件进行定位，以适应不同尺寸的模块板11；
70.定位架53上设有供竖柱42滑动的滑槽，能够提高滤膜性能调节器41移动过程中的平稳性。