申请日2004.01.26
公开(公告)日2007.10.17
IPC分类号B01D67/00; B01D71/68; B01D69/02
摘要
本发明涉及尤其用于水处理的纳米过滤、超滤或微滤组件用膜的生产方法，该膜包含疏水性聚合物材料，在该疏水性聚合物材料中引入或在其上沉积亲水性聚合物材料，该方法的特征在于它包括以下步骤：a)在引入或沉积亲水性聚合物材料之后，在包含过硫酸钾、钠或铵的溶液中冷调理该膜，并且b)在高于60℃的温度下，通过将所述膜浸入按照自由基机理起作用的交联剂中而对构成该膜的亲水性和疏水性聚合物材料进行热交联。
権利要求書
1.尤其用于水处理的纳米过滤、超滤或微滤组件用膜的生产方法， 该膜包含疏水性聚合物材料聚砜，在该疏水性聚合物材料中引入或在 其上沉积亲水性聚合物材料聚乙烯吡咯烷酮，该方法的特征在于它包 括以下步骤：
a)在引入或沉积亲水性聚合物材料之后，在包含过硫酸钾、钠或 铵的溶液中冷调理该膜，并且
b)在高于60℃的温度下，通过将所述膜浸入按照自由基机理起 作用的交联剂中而对构成该膜的亲水性和疏水性聚合物材料进行热交 联，该交联剂是过硫酸盐水溶液。
2.权利要求1的方法，其特征在于所述聚合物之一是能够在所述 按照自由基机理起作用的交联剂的作用下分裂的简单分子。
3.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于疏水性和亲水性聚 合物材料之间的交联是在加热条件下通过浓度为2-7g/l的过硫酸钠 溶液的作用来进行的。
4.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于在交联步骤之前， 在质量浓度为2-7g/l的过硫酸钠水溶液中将未处理的膜冷浸2-24 小时，优选4-12小时。
5.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于在约为70-80℃ 的温度下进行约30分钟的热交联。
6.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于在调理和交联步骤 之前，用水清洗未处理的膜。
7.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于在交联步骤之后， 通过迅速降低膜温度来终止交联反应。
8.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于在交联步骤之后清 洗该膜。
9.权利要求8的方法，其特征在于膜的清洗是使用热水，在60 -90℃的温度下进行1-24小时，优选2-12小时。
10.权利要求9的方法，其特征在于在清洗水中添加乙醇。
11.上述权利要求中任一项的方法，其特征在于当膜需要干燥然 后粘合时，该方法包括在甘油水溶液中的膜的最后调理步骤。
说明书
尤其用于水处理的过滤组件用膜的生产方法
本发明涉及尤其用于水处理的纳米过滤、超滤或微滤组件用膜的 生产方法，所述膜由两种聚合物组成，第一种是疏水性聚合物材料， 第二种是亲水性聚合物材料，这两种聚合物是“结合”在一起的。
在水处理领域中使用的基于疏水材料的膜的优点是具有化学、热 和细菌学稳定性;然而，它们容易被悬浮物和/或尤其存在于表面水中 的有机物质快速而不可逆地堵塞。使用这种类型的膜是可行的，但是 需要频繁地进行化学洗涤，这使得设备的使用变得复杂，从而增加了 使用成本并降低了过滤系统的生产率。
基于亲水性聚合物的膜不太容易被堵塞，因此从“工厂生产管理” 的角度来看，这种类型的膜具有重要的利益。通常，这种膜的特征在 于其生产率远高于疏水膜的生产率，这种生产率源于它们的化学性质， 而化学性质本身决定了这些膜可能的堵塞量。它们的主要缺点是：它 们容易更快速地老化，并具有细菌降解的潜在风险，尤其是对于基于 纤维素衍生物的膜来说。这最后一个参数并不是一个技术障碍，因为 可以采取操作预防措施来保护膜免受细菌损害的风险。
大量的膜改性研究已被公开，其目的在于生产在其中引入(或在其 上沉积)亲水性材料的基于疏水材料的膜。通常人们力图赋予新膜在堵 塞方面更好的性能，同时既不损害机械性能又不影响如此改性的膜的 整体性(P.Rouzies，thesis，UPS Toulouse，1992年3月11日， K.Asfardjanie和thesis，UPS Toulouse，1991年7月12日)。然而， 如此赋予膜的所有亲水性优点均被证明是短暂的，并且随着过滤时间 和所进行的洗涤的累积效应而被弱化。
EP-A-0 568 045公开了一种生产中空纤维的方法，该中空纤维用 在血液透析方法中并用聚砜(PSF)来制造。为此使用基于PSF及亲水和 成孔试剂的配方。然而，该出版物并没有教导能够固定或稳定膜中的 亲水剂的任何一种化学处理：试验表明，在这种情况下，如在许多其 它情况下一样，亲水剂逐渐从膜中洗脱(F.Ivaldi，thesis，UPS Toulouse，1982年12月15日)。
US-A-5 543 465的目的在于在膜的多孔结构中稳定作为亲水剂的 聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。为了持久地固定由于引入所述PVP而产生的膜 的亲水性，该出版物涉及到将PVP固定于PSF基体中的各种实施例， 首先在包含PVP的清洗液中调理未处理的膜，然后使用自由基交联剂 过硫酸钾，通过化学处理使其交联。然而，由于所推荐的PVP的高含 量(0.5%-10重量%)，所述方法使得膜的透水性明显降低。表1为在下 面给出的增加的浓度下的试验概述，其清楚地显示出清洗水中的PVP 浓度对所述透水性(Lp)的影响。
