CN101234303A - 聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚乙烯醇缩甲醛(PVF)微滤膜及其滤片的制备方法，它是将聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、烷基苯硫酸钠及甘油分别加入到浓度为10～40％的乙醇水溶液中，经加热、搅拌再将温度降至30℃以下时，再分别加入50％的硫酸与37％的甲醛，混匀后于水平传送带上均匀涂层并在尾端对涂层进行剥离，或者将混合溶液注入模具中，待反应产品定型后，将剥离下的涂层或成型的产品浸入由硫酸、甲醛、硫酸钠和水组成的混合液中，在50～70℃的温度下反应3～10小时，取出产品，经清洗、烘干后裁剪成滤片。本发明高分子材料生产的微滤膜、滤片，其亲水性、耐水性好，气孔率、流通量大，效率高。

Description

聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法

技术领域

本发明涉及一种由高分子材料缩合而成的微孔过滤膜及其过滤膜片的制备方法，具体而言，本发明涉及一种聚乙烯醇缩甲醛(PVF)微滤膜及其滤片的制备方法。

背景技术

“PVF”[Polyviny Formal]即聚乙烯醇缩甲醛，俗称维尼纶，同涤纶、棉纶、晴纶同属于高分子聚合物，“PVF”于1924年理论提出，1938年产品问世，50年代全球进入产业化生产，“PVF”传统主要用于抽丝织布。由于聚乙烯醇在水中溶解后具有很高的粘度，浓度越高，其粘性越强，在微尼纶纺丝纤维生产中溶解的最高浓度仅有14％，它首先通过硫酸钠脱水使其完全失去粘性后，再经拉丝，高温结晶处理，最后再进行缩醛反应而消除其亲水性。

目前，聚乙烯醇缩甲醛过滤材料采用的生产方法主要有：将聚乙烯醇(PVA)置入水中加热搅拌溶解制成7～14％的溶液；或是将气孔助剂，通常是各类淀粉，如玉米淀粉……与聚乙烯醇混合后加入水中加热搅拌；亦或者把溶解好的气孔助剂加入到已经溶解好的聚乙烯醇溶液中，继续搅拌15分钟，待反应温度降到40℃左右，但通常是40℃以上进行的。

然而我们知道，甲醛是易挥发物，加热会造成污染，如加盖密封，则将产生大量水雾，汇集成水珠，在产品反应不完全时形成的水滴可致产品形成孔洞，从而破坏了产品的质量，如果采取抽风制污的办法，又会加快甲醛的挥发，进而影响产品的品质。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供一种经改性处理的聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法。由该方法制得的微滤膜具有良好的亲水性，制成的滤片耐水性好，气孔率高，且生产工艺简单，污染小，易处理，成本低，效率高。

为实现上述发明目的，本发明采用的具体技术方案如下：

聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：

A、按重量百分比配制浓度为10～40％的乙醇水溶液；

B、按乙醇与水混合溶液的重量百分比计，在步骤A制得的乙醇水溶液中分别加入7～14％的聚乙烯醇、1～3％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、1～3％的烷基苯硫酸钠及1％的甘油，加热至95～100℃，搅拌溶解1.5～2.5小时后，停止加热并继续搅拌；

C、待B步骤混合溶液温度降至30℃以下时，再分别加入浓度50％(g/g)的硫酸与浓度37％(g/g)的甲醛，其加入量按乙醇与水混合溶液的重量百分比计，硫酸为6～8％、甲醛为5～10％，然后继续搅拌2～5分钟；

D、将步骤C制得的混合溶液在水平传送带上均匀涂层并于传送带尾端对涂层进行剥离，或者将步骤C制得的混合溶液注入模具中，模具周围的温度保持在30～35℃，静置2～5小时至反应产品定型，然后将剥离下的涂层或成型的产品浸入由硫酸、甲醛、硫酸钠和水组成的混合液中，在50～70℃的温度下反应3～10小时，取出产品，经清洗、烘干后裁剪成滤片；所述混合溶液的重量配比为：硫酸∶甲醛∶硫酸钠∶水＝7％∶9％∶30％∶54％。

所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为活性剂。

所述烷基苯硫酸钠为增溶剂。

所述D步骤中的模具为水平状放置或者水平重叠放置。

与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：

1、由于乙醇与水可以按任意比例混合，因此本发明通过以乙醇与水的混合液作为溶剂，不但降低了溶液的粘度，而且还在低温下保持了溶液的稳定性。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠作为表面活性剂，起到了使聚乙烯醇在溶解后变得更加疏松，并利于形成孔径的作用。烷基苯硫酸钠增溶剂有利于溶液粘度和稠度的降低。甘油作为增塑剂，有利于产品成型后的可折性。聚乙烯醇溶解在由乙醇与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠活性剂、烷基苯硫酸钠增溶剂、甘油、水混合所形成的溶剂中，较单一的水作为溶剂，其粘度和稠度都得到了大幅度下降，从而实现了具有一定强度的聚乙烯醇缩甲醛滤膜的生产。

2、由于聚乙烯醇和甲醛发生的缩醛反应会随温度的升高而加快反应并影响产品的质量，因此本发明通过将聚乙烯醇和甲醛的初始反应降低到低于30℃的温度下进行，不但确保了产品的品质，更利于产品成型，同时还减少了对环境的污染。

3、由于采用其它高分子材料生产滤膜需要较为庞大的溶剂回收***，因此与之相比，本发明具有成本低，高效率，设备投资少等优势。

4、采用本发明高分子材料生产的微滤膜、滤片，其亲水性、耐水性好，气孔率、流通量大，效率高。

具体实施方式

实施例1

取聚乙烯醇100克，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠10克、烷基苯硫酸钠10克、甘油10克，分别加入到由100克乙醇与900克水配成的混合溶液中，加热至95～100℃，搅拌溶解1.5～2.5小时。停止加热，并继续搅拌，待温度降至低于30℃时，加入浓度为50％的硫酸75克、浓度为37％的甲醛80克，继续搅拌2～5分钟，停止搅拌，开始注模：将耐酸的金属板或平面玻璃板，四周用7～10mm材料围成的模具，放置在水平台上将溶液注入模具中，使溶液保持在3mm深的高度加盖盖上，用热风或其它控温方法使模具四周保持在30～35℃之间2～5小时，让其缓慢反应，然后将其浸入由重量配比为7％的硫酸、9％的甲醛、30％的硫酸钠和54％的水组成的混合水溶液中，在50～70℃保持5～10小时。反应完毕后，取出产品，经清洗、烘干后裁剪成滤片，滤片厚度为1mm左右，平均孔径在0.1～2μm，压力差为0.01～0.1Mpa，纯水通量大于5000L/m²·hr、空隙率＞90％。

实施例2

将聚乙烯醇120克，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠12克、烷基苯硫酸钠12克、甘油12克，分别加入到由100克乙醇与900克水配成的混合溶液中，加热至95～100℃，搅拌溶解1.5～2.5小时。停止加热，并继续搅拌，待温度降到30℃以下时，加入浓度为50％的硫酸60克、浓度为37％的甲醛70克，继续搅拌2～5分钟，将其注入到下部带有喷嘴，上部有压力接口，能将溶液保持在20℃的耐酸容器中，同时再经喷嘴均匀注射到水平传输带上，形成1mm厚的溶液，传输带以1.5米/分钟速度移动，进入加温区，在30℃时反应10分钟，然后在40～70℃区域反应10分钟，此时溶液定型反应完成。在水平传输带末端，将其连续剥离，直接进入耐酸不锈钢容器中，容器内装有由重量配比为7％的硫酸、9％的甲醛、30％的硫酸钠和54％的水组成的混合水溶液，在50～70℃保持5～10小时。然后取出产品，经清洗、烘干后裁剪成滤片，滤片厚度为0.3mm左右，平均孔径在0.1～2μm，压力差为0.01～0.1Mpa，纯水通量大于5000L/m²·hr、空隙率＞90％。

Claims (4)

1、聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：

A、按重量百分比配制浓度为10～40％的乙醇水溶液；

B、按乙醇与水混合溶液的重量百分比计，在步骤A制得的乙醇水溶液中分别加入7～14％的聚乙烯醇、1～3％的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、1～3％的烷基苯硫酸钠及1％的甘油，加热至95～100℃，搅拌溶解1.5～2.5小时后，停止加热并继续搅拌；

C、待B步骤混合溶液温度降至30℃以下时，再分别加入浓度50％的硫酸与浓度37％的甲醛，其加入量按乙醇与水混合溶液的重量百分比计，硫酸为6～8％、甲醛为5～10％，然后继续搅拌2～5分钟；

D、将步骤C制得的混合溶液在水平传送带上均匀涂层并于传送带尾端对涂层进行剥离，或者将步骤C制得的混合溶液注入模具中，模具周围的温度保持在30～35℃，静置2～5小时至反应产品定型，然后将剥离下的涂层或成型的产品浸入由硫酸、甲醛、硫酸钠和水组成的混合液中，在50～70℃的温度下反应3～10小时，取出产品，经清洗、烘干后裁剪成滤片；所述混合溶液的重量配比为：硫酸∶甲醛∶硫酸钠∶水＝7％∶9％∶30％∶54％。

2、如权利要求1所述的聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法，其特征在于所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为活性剂。

3、如权利要求1所述的聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法，其特征在于所述烷基苯硫酸钠为增溶剂。

4、如权利要求1所述的聚乙烯醇缩甲醛微滤膜及其滤片的制备方法，其特征在于所述D步骤中的模具为水平状放置或者水平重叠放置。