本發(fā)明涉及一種采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，屬于高分子領(lǐng)域、分離膜技術(shù)與膜材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在廢水處理方面，高分子分離膜材料分離技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)都廣泛使用高分子膜材料。但目前商業(yè)化的絕大部分的高分子膜材料本體均是疏水型的，因?yàn)椴牧媳倔w疏水，無法正常進(jìn)行過濾工作。因此親水化改性是疏水性高分子分離膜的必然選擇。最簡單的親水化改性方法是將分離膜浸泡在與水互溶，又與疏水性高分子親和性強(qiáng)的溶劑(例如乙醇)中進(jìn)行親水化，優(yōu)點(diǎn)是處理方法十分簡單，缺點(diǎn)是膜要濕態(tài)保存，一旦溶劑或者水揮發(fā)掉，就會(huì)再次失去透水性，特別是一些膜裸露在外的膜元件中，想讓膜濕態(tài)保存是及其困難的。重復(fù)利用時(shí)需要再浸泡。
除此以外，更多的親水化改性集中在對(duì)膜材料性能的改進(jìn)中，主要從膜本體及膜表面兩方面入手，前者是對(duì)鑄膜液進(jìn)行親水化處理，后者則是通過在成品膜表面引入親水基團(tuán)進(jìn)行親水化處理。膜本體改性是通過將膜材料與親水性聚合物或無機(jī)納米材料共混，改善膜的親水性能，例如中國專利CN101190401A與CN101264428A采用了聚偏氟乙烯與兩親性聚合物共混。該方法雖然提高膜的親水性，但改變了膜材料本體材質(zhì)，對(duì)于膜材料的其他性能有較大的影響；膜表面改性是引入一個(gè)親水層到現(xiàn)有的膜表面，常用的方法有等離子體引發(fā)，高能輻照引發(fā)等方法，但這些方法都太復(fù)雜了，操作不易，成本太高，不利于商業(yè)化推廣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，該方法通過簡單的操作就能夠提高膜的親水性能，并且制備出的膜能夠重復(fù)利用。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
步驟二、將未改性高分子分離膜浸泡在步驟一所得的水溶液中，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后將其取出即得到親水化的高分子分離膜。
所述的離子型親水試劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中的任意一種或兩種以上的混合物。
所述的醇類聚合物為聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙二醇中的任一種或它們的混合物。
所述的酯類化合物為聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的任一種或它們的混合物。
所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為0.2％～1％。
所述的酯類化合物的占水溶液質(zhì)量濃度為1％～3％。
所述的離子型親水試劑占水溶液質(zhì)量濃度為1％～3％。
步驟二所述的浸泡時(shí)間為1小時(shí)～24小時(shí)。
所述的高分子分離膜是平板式、卷式或中空纖維式的。
所述的高分子分離膜是用熔融拉伸法、相轉(zhuǎn)化法、或界面聚合法所制備的。
所述的高分子分離膜是微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜。
所述的高分子分離膜為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚砜(Pf)、聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、醋酸纖維素(CA)、聚酰胺等(PI)。
有益效果
1、本發(fā)明利用具有兩親性的聚酯共混物，對(duì)高分子分離膜進(jìn)行浸泡改性，該兩親性聚酯共混物親水化效果好，能夠高效、快速提高膜材料的通水量，可有效降低生產(chǎn)成本，而且操作簡便，不易揮發(fā)，即使水份完全揮發(fā)掉，覆蓋在膜表面及本體的共混物可快速的引導(dǎo)水份透過高分子分離膜，實(shí)現(xiàn)高分子分離膜的功能化，因此處理完成后可干燥保持膜產(chǎn)品，降低保存與運(yùn)輸成本。
2、本發(fā)明用于處理廢水處理時(shí)，能夠快速重復(fù)利用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但是所述實(shí)施方式舉例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1
將未改性的聚偏氟乙烯中空纖維膜，利用乙醇浸泡后，在濕態(tài)下測(cè)得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
稱取聚乙烯醇0.3g，聚氧乙烯山梨糖醇酐單硬酸酯0.9g，十二烷基磺酸鈉0.9g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。所述的酯類化合物占水溶液的質(zhì)量濃度為3％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質(zhì)量濃度為3％。
步驟二、將未改性的聚偏氟乙烯中空纖維膜浸泡在步驟一所得的水溶液中8小時(shí)，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚偏氟乙烯中空纖維膜。測(cè)得純水通量為700～800L/m2·h·0.1MPa。
實(shí)施例2
將未改性的聚砜多孔平板膜，利用乙醇浸泡后，在濕態(tài)下測(cè)得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
稱取乙烯-乙烯醇共聚物0.15g，聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯0.6g，十二烷基苯磺酸鈉0.6g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為0.5％。所述的酯類化合物占水溶液的質(zhì)量濃度為2％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質(zhì)量濃度為2％。
步驟二、將未改性的聚砜多孔平板膜浸泡在步驟一所得的水溶液中12小時(shí)，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚砜多孔平板膜。測(cè)得純水通量為700～750L/m2·h·0.1MPa。
實(shí)施例3
將未改性的聚丙烯腈卷式膜，利用乙醇浸泡后，在濕態(tài)下測(cè)得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
稱取聚乙二醇0.06g，，聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯0.3g，十二烷基磺酸鈉0.3g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基硫酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為0.2％。所述的酯類化合物占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。
步驟二、將未改性的聚丙烯腈卷式膜浸泡在步驟一所得的水溶液中8小時(shí)，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚丙烯腈卷式膜。測(cè)得純水通量為700～800L/m2·h·0.1MPa。
實(shí)施例4
將未改性的聚氯乙烯多孔平板膜，利用乙醇浸泡后，在濕態(tài)下測(cè)得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
稱取乙烯-乙烯醇共聚物0.06g，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.6g，十二烷基磺酸鈉0.9g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為0.2％。所述的酯類化合物占水溶液的質(zhì)量濃度為2％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質(zhì)量濃度為3％。
步驟二、將未改性的聚氯乙烯多孔平板膜浸泡在步驟一所得的水溶液中20小時(shí)，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚氯乙烯多孔平板膜。測(cè)得純水通量為650～750L/m2·h·0.1MPa。
實(shí)施例5
將未改性的聚丙烯中空纖維膜，利用乙醇浸泡后，在濕態(tài)下測(cè)得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
稱取聚乙二醇0.24g，，聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯0.6g，十二烷基磺酸鈉0.3g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基苯磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為0.8％。所述的酯類化合物占水溶液的質(zhì)量濃度為2％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。
步驟二、將未改性的聚丙烯中空纖維膜浸泡在步驟一所得的水溶液中5小時(shí)，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚丙烯中空纖維膜。測(cè)得純水通量為700～750L/m2·h·0.1MPa。
實(shí)施例6
將未改性的聚乙烯卷式膜，利用乙醇浸泡后，在濕態(tài)下測(cè)得純水通量為600～700L/m2·h·0.1MPa。
采用聚醇/酯共混物親水化改性疏水型高分子分離膜的方法，具體步驟如下：
步驟一、配置含有醇類聚合物、酯類化合物及離子型親水試劑的水溶液；
稱取聚乙烯醇0.3g，聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯0.3g，十二烷基硫酸鈉0.3g，加水配制成30g混合溶液。所述的離子型親水試劑為十二烷基磺酸鈉。所述的醇類聚合物占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。所述的酯類化合物占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。所述的離子型親水試劑占水溶液的質(zhì)量濃度為1％。
步驟二、將未改性的聚乙烯卷式膜浸泡在步驟一所得的水溶液中9小時(shí)，直至混合物吸附在膜表面及膜本體；然后取出分離膜即得到親水化的聚乙烯卷式膜。測(cè)得純水通量為700～750L/m2·h·0.1MPa。