CN108079796A - 一种波纹膜及其制作方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及膜片技术领域，尤其涉及一种波纹膜及其制作方法和应用，所述波纹膜包括第一复合膜层和第二复合膜层，所述第一复合膜层和第二复合膜层均包括层叠设置的过滤层和基材，所述第一复合膜层的基材贴合于所述第二复合膜层的基材；其中，所述第一复合膜层表面形成有交替排列的第一凸部和第一凹部，所述第一复合膜层的第一凹部贴合于所述第二复合膜层的基材表面。本发明的复合膜表面加工成波纹型，同样尺寸的波纹膜是普通平板膜的表面积的1.1‑2.0倍，增加了过滤层的表面积，提高组器填充密度，并提高膜分离效率；且波纹膜表面的波纹型的凸部和凹部之间自然形成流道，运行时在水流和曝气作用，大大减轻膜表面的积泥情况。

Description

一种波纹膜及其制作方法和应用

技术领域

本发明涉及膜片技术领域，具体而言，涉及一种波纹膜及其制作方法和应用。

背景技术

膜分离技术是污水处理领域中常用的物理处理技术，其机理主要是筛分效应，根据不同的膜表面孔径大小，可以分为微滤、超滤及纳滤等等。例如，现有技术中的膜生物反应器是将膜分离技术和生物反应器的生物降解作用集于一体的生物化学反应***，主要利用膜分离技术截留水中的活性污泥与大分子有机物，膜生物反应器内活性污泥(MLSS)浓度可提升至8000-10000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。

而现有的膜生物反应器选用的膜组件的结构形式主要有两种，平板膜和中空纤维膜。平板膜是外型为平板或纸片状的膜，可用于制备板框式、折叠式和螺旋卷式膜元件。中空纤维膜是外形像纤维状，具有自支撑作用的膜，通常是超滤膜和微滤膜，其致密层大多位于纤维的外表面。然而现有平板膜通常需要框架支撑，框架结构较厚，膜片间隙较大，组器填充密度小，从而导致占地面积大，且运行中需要大量曝气能耗较高。虽然现有的中空纤维膜填充密度高于平板膜，但运行过程中易被毛发缠绕、根部积泥严重，易出现断丝情况，且长时间运行后需要离线清洗，耗费大量人力物力。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种波纹膜，所述的波纹膜填充密度高、分离效率高、易于清洗，表面为波纹型，运行时在水流和曝气作用下，大大减轻膜表面的积泥情况。

本发明的第二目的在于提供一种所述的波纹膜的制作方法，该方法成膜时可无涂布过程，可以解决难以溶剂溶解的膜材料无法加工波纹膜的问题；所述制作方法简单，无化工原料配制环节、无凝胶浴等，节约用水，节能环保。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种波纹膜，包括第一复合膜层和第二复合膜层，所述第一复合膜层和第二复合膜层均包括层叠设置的过滤层和基材，所述第一复合膜层的基材贴合于所述第二复合膜层的基材；

其中，所述第一复合膜层表面形成有交替排列的第一凸部和第一凹部，所述第一复合膜层的第一凹部贴合于所述第二复合膜层的基材表面。

相对于现有技术，本发明的复合膜表面加工成波纹型，同样尺寸的本发明的波纹膜是普通平板膜的表面积的1.1-2.0倍，增加了过滤层的表面积，提高组器填充密度，并提高膜分离效率；且波纹膜表面的波纹型的凸部和凹部之间自然形成流道，运行时在水流和曝气作用，大大减轻膜表面的积泥情况。

优选的，所述过滤层为PTFE过滤层，所述复合膜层是将PTFE膜双向拉伸至设定膜孔径的PTFE过滤层，然后将PTFE过滤层热压复合于基材表面得到的。

由于PTFE固有的化学稳定性，抗酸抗碱、抗各种有机溶剂、耐高温、摩擦系数极低，因而其性能优于其他几种过滤层；现有技术中，由于PTFE难以溶剂溶解，无法涂布方式加工，因而，未有将PTFE作为过滤层的波纹膜。

优选的，所述第二复合膜层表面形成有交替排列的第二凸部和第二凹部，所述第二凹部与所述第一凹部相贴合。

所述第一复合膜层和第二复合膜层的表面均设置成具有凸部和凹部的波纹状，从而进一步增加了波纹膜的过滤层的表面积，其比表面积是正常平板膜的比表面积的1.5-2.0倍，进一步提高了组器填充密度及膜分离效率。

优选的，所述第一复合膜层和所述第二复合膜层之间增设有支撑层，所述支撑层分别与所述第一复合膜层的第一凹部和所述第二复合膜层的第二凹部相贴合，所述第一凹部与所述第二凹部通过所述支撑层相贴合。更优选的，所述支撑层包括无纺布层、PET塑料薄板和PVC塑料薄板的一种或多种。进一步优选的，所述无纺布层优选为PET无纺布层或PP无纺布层，所述无纺布层的厚度优选80-150um；所述PET塑料薄板和PVC塑料薄板的厚度优选50-500um。

在第一复合膜层和第二复合膜层增设有支撑层，能够在保证膜分离效率的同时，有效提高波纹膜的强度。

优选的，所述第一复合膜层和所述第二复合膜层之间设置有第一支撑层和第二支撑层，所述第一支撑层和所述第二支撑层之间相互粘合；所述第一支撑层与所述第一复合膜层的第一凹部相贴合，所述第二支撑层与所述第二复合膜层的第二凹部相贴合。

在第一复合膜层和第二复合膜层之间设置有两层支撑层，提高波纹膜的强度，并且支撑层之间通过胶黏剂等粘合，避免波纹膜的分离。

优选的，所述第一支撑层和所述第二支撑层之间设置有第三支撑层；第一支撑层、第二支撑层、第三支撑层之间相互粘合。更优选的，第三支撑层包括无纺布层、PET塑料薄板和PVC塑料薄板的一种或多种。

使用同一生产设备生产得到的波纹膜幅宽范围一定，可通过上述设置三层支撑层以形成不同的幅宽，实现同一设备产品的多样化。

优选的，所述凸部和凹部为圆弧形、V型或U型。更优选的，所述凸部和凹部为圆弧形，所述圆弧形的半径优选为0.3-10mm。

可根据实际需求将凸部和凹部设置为不同的形状，在波纹膜高度一致的前提下，凸部和凹部设置成圆弧形时，表面积最大，有利于提高组器填充密度和膜分离效率。

优选的，所述波纹膜的幅宽为300-2500mm。

本发明还提供了一种波纹膜的制作方法，包括以下步骤：

A)通过热压形成表面具有交替排列的第一凸部和第一凹部的第一复合膜层；

B)将第一复合膜层和第二复合膜层贴合热压，使第一复合膜层的基材面粘接于第二复合膜层的基材面，得到所述波纹膜。

现有的波纹膜只有涂布成膜的方法，而本发明的制作方法，对于难以溶剂溶解的材料，采用热压的方式，将过滤层复合于基材表面，解决了难以溶剂溶解的材料无法用涂布方式加工波纹膜的问题；并且，热压时，基材如无纺布的纤维发生缠绕、部分熔化，然后相互粘合，提高波纹膜各层之间的粘合强度；整个波纹膜的制作方法更简单，没有化工原料配制环节，没有涂布环节和凝胶浴等，节约用水，且节能环保，无污染物产生。

优选的，所述步骤B)中，将第二复合膜层热压使其表面形成第二凸部和第二凹部，与第一复合膜层贴合热压，使所述第二复合膜层的第二凹部与所述第一复合膜层的第一凹部相粘接，得到所述波纹膜。更优选的，在所述第一复合膜层的第一凹部和第二复合膜层的第二凹部贴合处添加胶黏剂，以增加波纹膜结合点的粘结强度。

在第一复合膜层和第二复合膜层的表面均热压形成波纹状，第一复合膜层和第二复合膜层的基材之间围成的孔隙作为过滤通道。

优选的，所述步骤B)中，将第二复合膜层热压使其表面形成第二凸部和第二凹部，与第一复合膜层和支撑层贴合热压，使所述支撑层分别与第一复合膜层的第一凹部和第二复合膜层的第二凹部相粘接，所述第一凹部与所述第二凹部通过所述支撑层相贴合，得到所述波纹膜。

在第一复合膜层和第二复合膜层增设有支撑层，能够在保证膜分离效率的同时，有效提高波纹膜的强度。

优选的，所述步骤B)中，将第二复合膜层热压使其表面形成第二凸部和第二凹部，在第一支撑层和第二支撑层之间施胶，将第一复合膜层、第一支撑层、第二支撑层、第二复合膜层贴合热压，使所述第一支撑层和所述第二支撑层之间相互粘接，所述第一支撑层与第一复合膜层的第一凹部相粘接，所述第二支撑层与第二复合膜层的第二凹部相粘接，得到所述波纹膜。

优选的，所述复合膜层是将PTFE膜双向拉伸至设定膜孔径的PTFE过滤层，然后将PTFE过滤层热压复合于基材表面得到的。更优选的，所述PTFE过滤层的膜孔径为0.05-10μm。

所述过滤层还可以为PVDF、PS、PES、PVC、PAN或PP过滤层，可以采用上述方法制备得到。

优选的，通过一组相互啮合的瓦楞辊热压形成具有交替排列的第一凸部和第一凹部的第一复合膜层；具体的，复合膜层穿过相互啮合的一组瓦楞辊，表面形成交替排列的第一凸部和第一凹部的第一复合膜层。

优选的，所述第一复合膜层和所述第二复合膜层通过外圆相切的瓦楞辊和压合辊热压贴合形成所述波纹膜；或者，所述第一复合膜层和第二复合膜层通过一组外圆齿尖相切的瓦楞辊热压贴合形成所述波纹膜；或者，所述第一复合膜层和第二复合膜层通过一组外圆齿尖相切的瓦楞辊与支撑层热压贴合形成所述波纹膜。更优选的，所述一组瓦楞辊或所述瓦楞辊和压合辊的线速度相同。

本发明还提供了一种所述波纹膜在膜元件中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明将复合膜表面加工成波纹型，得到的波纹膜是普通平板膜的表面积的1.1-2.0倍，提高了组器填充密度，并提高了膜分离效率；

(2)本发明采用热压方式制作波纹膜，解决了难以溶剂溶解的材料无法涂布成膜的问题；

(3)本发明的波纹膜的制作方法简单，没有化工原料配制环节，没有涂布环节和凝胶浴等，节约用水，且节能环保，无污染物产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例1的波纹膜的结构示意图；

图2为实施例1的第一复合膜层的结构示意图；

图3为制作实施例1的波纹膜的装置的结构示意图；

图4为实施例1中双向拉伸制作过滤层的示意图；

图5为实施例1中热压制作复合膜层的示意图；

图6为本发明实施例2的波纹膜的结构示意图；

图7为制作实施例2的波纹膜的装置的结构示意图；

图8为本发明实施例3的波纹膜的结构示意图；

图9为制作实施例3的波纹膜的装置的结构示意图；

图10为本发明实施例4的波纹膜的结构示意图；

图11为本发明实施例5的波纹膜的结构示意图。

附图标记：

1-第一复合膜层； 2-第二复合膜层； 3-第一支撑层；

4-第二支撑层； 5-第一上瓦楞辊； 6-第一下瓦楞辊；

7-压合辊； 8-第二上瓦楞辊； 9-第二下瓦楞辊；

11-过滤层； 12-基材； 13-第一凸部；

14-第一凹部； 21-第二凸部； 22-第二凹部；

41-第三支撑层。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参阅图1和图2，其分别是本实施例的波纹膜和第一复合膜层的结构示意图，本实施例提供了一种波纹膜，包括第一复合膜层1和第二复合膜层2。所述第一复合膜层1包括层叠设置的过滤层11和基材12。所述第二复合膜层2也包括层叠设置的过滤层和基材(图未示)。所述第一复合膜层1的基材12贴合于所述第二复合膜层2的基材。

所述第一复合膜层1表面形成有交替排列的第一凸部13和第一凹部14。其中，所述凸部和凹部是相对而言，本实施例中所述的第一凸部13和第一凹部14是指相对第一复合膜层1的过滤层11面的凸部和凹部。所述第一复合膜层1的第一凹部14贴合于所述第二复合膜层2的基材的表面。所述第一复合膜层1的基材和第二复合膜层2的基材之间围成的空隙可以作为滤过水通道。

在本实施例中，所述第一凸部13和第一凹部14为圆弧形，但不局限于此，也可以为V型或U型等，可根据实际需求将凸部和凹部设置为不同的形状，在波纹膜高度一致的前提下，凸部和凹部设置成圆弧形时，表面积最大，有利于提高组器填充密度和膜分离效率。所述圆弧形的第一凸部13和第一凹部14的半径为0.3-10mm。所述波纹膜的幅宽为300-2500mm。

优选的，所述第一复合膜层1和第二复合膜层2的基材为无纺布，所述无纺布优选为PET无纺布或PP无纺布。所述无纺布的厚度优选80-150mm。

所述过滤层为PTFE过滤层。

本实施例中制作波纹膜可采用以下装置，请参阅图3，其为制作本实施例所述的波纹膜的装置的结构示意图，所述装置主要包括一组相互啮合的第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6、一个压合辊7；所述压合辊7与所述第一上瓦楞辊5外圆相切。

本实施例所述的波纹膜的制作方法，包括以下步骤：

A)请参阅图4和图5，其分别是本实施例中双向拉伸制作过滤层和热压制作复合膜层的示意图；将PTFE膜双向拉伸至设定膜孔径的PTFE过滤层11，将PTFE过滤层11平铺于无纺布基材12上；将铺好的PTFE过滤层11和无纺布基材12同时穿过一组热压辊中进行热压，使无纺布的纤维进入到PTFE过滤层11的孔隙中，在500-1500N/cm压力和160-320℃高温的共同作用下，PTFE过滤层11和无纺布基材12紧密结合得到复合膜层；所述PTFE过滤层11的膜孔径为0.05-10μm，但不局限于此。由于PTFE膜无孔或者孔径极小，不能用于过滤或截流，双向拉伸，通过控制拉伸比来控制PTFE膜的孔径。

B)准备两卷步骤A)中得到的复合膜层，取其中一卷复合膜层用于制作波纹(也就是本实施例中的第一复合膜层1)，另一卷用于粘合(也就是本实施例中的第二复合膜层2)。将一卷复合膜层穿过第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6，PTEF过滤层11朝向第一上瓦楞辊5，第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成表面具有交替排列的第一凸部13和第一凹部14的第一复合膜层1，沿第一上瓦楞辊5继续转动；另一卷复合膜层的PTFE过滤层11朝向压合辊，穿过第一上瓦楞辊5和压合辊7之间，与第一复合膜层1贴合，压合辊7也加热，并且第一上瓦楞辊5和压合辊7之间的相切接触有一定的压力，两卷复合膜层在压力和温度的共同作用下，复合膜层的无纺布的纤维发生缠绕，部分熔化，然后粘合在一起，形成所述波纹膜。

在上述制作方法中，所述瓦楞辊的齿尖线速度与压合辊的表面线速度一致，所述线速度为1-80m/s。所述第一上瓦楞辊、第一下瓦楞辊和压合辊同时加热，在第一上瓦楞辊和压合辊的接触处有一定的压力，以便使两卷复合膜层经热压粘合在一起。可根据实际需求通过改变上下瓦楞辊的齿尖形状，将凸部和凹部设置为不同的形状。

为了进一步增强两卷复合膜层之间的粘合强度，在经过啮合的上下瓦楞辊的第一复合膜层的无纺布侧的波峰处(即第一凹部处)增加胶黏剂，然后再与第二复合膜层进行热压，能够增加波纹膜的粘合强度。

其他可溶剂溶解的材料作为过滤层除采用前述方法外，也可采用溶剂溶解后涂布于基材表面的方式制备复合膜层，具体涂布方法在此不做赘述。

本实施例所述的波纹膜可用于制备或组装膜元件。

实施例2

请参阅图6，其实本实施例的波纹膜的结构示意图，本实施例提供了一种波纹膜，包括第一复合膜层1和第二复合膜层2。所述第一复合膜层1包括层叠设置的过滤层11和基材12。所述第二复合膜层2也包括层叠设置的过滤层和基材(图未示)。所述第一复合膜层1的基材12面贴合于所述第二复合膜层2的基材面。

所述第一复合膜层1表面形成有交替排列的第一凸部13和第一凹部14。所述第二复合膜层2表面形成有交替排列的第二凸部21和第二凹部22。其中，所述凸部和凹部是相对而言，本实施例中所述的第一凸部13和第一凹部14是指相对第一复合膜层1的过滤层11面的凸部和凹部；所述的第二凸部21和第二凹部22是指相对第二复合膜层2的过滤层21面的凸部和凹部。

所述第一复合膜层1的第一凹部14贴合于所述第二复合膜层2的第二凹部22。第一复合膜层1和第二复合膜层2的表面均设置成具有凸部和凹部的波纹状，从而进一步增加了波纹膜的过滤层的表面积，进一步提高了组器填充密度及膜分离效率。

所述第一复合膜层1的基材和第二复合膜层2的基材之间围成的空隙可以作为滤过水通道。

在本实施例中，所述第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22为圆弧形，但不局限于此，也可以为V型或U型等，可根据实际需求将凸部和凹部设置为不同的形状。所述圆弧形的第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22的半径为0.3-10mm。所述波纹膜的幅宽为300-2500mm。

优选的，所述第一复合膜层1和第二复合膜层2的基材为无纺布，所述无纺布优选为PET无纺布或PP无纺布。所述无纺布的厚度优选80-150mm。

所述过滤层为PTFE过滤层。

本实施例中制备波纹膜可采用以下装置，请参阅图7，其为制作本实施例所述的波纹膜的装置的结构示意图，所述装置主要包括一组相互啮合的第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6和另一组相互啮合的第二上瓦楞辊8和第二下瓦楞辊9；所述第一下瓦楞辊8和所述第二下瓦楞辊9外圆齿尖相切。

本实施例所述的波纹膜的制作方法，与实施例1的步骤类似，步骤A在此不赘述，其主要不同在于步骤B)：

B)准备两卷步骤A)中得到的复合膜层，取其中一卷复合膜层用于制作第一复合膜层1，另一卷用于制作第二复合膜层2。将一卷复合膜层穿过第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6，PTEF过滤层11朝向第一上瓦楞辊5，第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成第一复合膜层1，沿第一下瓦楞辊6继续转动；另一卷复合膜层穿过第二上瓦楞辊8和第二下瓦楞辊9，PTFE过滤层11朝向第二下瓦楞辊9，第二上瓦楞辊8和第二下瓦楞辊9同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成第二复合膜层2，沿第二下瓦楞辊9继续转动，与第一复合膜层1贴合，并且第一下瓦楞辊6和第二下瓦楞辊9之间的相切接触有一定的压力，两卷复合膜层在压力和温度的共同作用下，复合膜层的无纺布的纤维发生缠绕，部分熔化，然后粘合在一起，使所述第一复合膜层1的第一凹部14贴合于所述第二复合膜层2的第二凹部22，形成所述波纹膜。

在上述制作方法中，两组瓦楞辊同时转动，且各个瓦楞辊的齿尖线速度一致，所述线速度为1-30m/s。所述各个瓦楞辊同时加热，在第一下瓦楞辊和第二下瓦楞辊的接触处有一定的压力，以便使两卷复合膜层经热压粘合在一起。

为了进一步增强两卷复合膜层之间的粘合强度，在经过啮合的瓦楞辊的第一复合膜层和第二复合膜层的无纺布侧的波峰处增加胶黏剂，然后再将两卷复合膜层进行热压，能够增加波纹膜的粘合强度。

实施例3

请参阅图8，其是本实施例的波纹膜的结构示意图，本实施例提供了一种波纹膜，包括第一复合膜层1、第二复合膜层2和第一支撑层3。所述第一复合膜层1包括层叠设置的过滤层11和基材12。所述第二复合膜层2也包括层叠设置的过滤层和基材(图未示)。所述第一支撑层3设置于第一复合膜层1和第二复合膜层2之间。所述第一支撑层3分别与第一复合膜层1的基材面和第二复合膜层2的基材面相贴合。

所述第一复合膜层1表面形成有交替排列的第一凸部13和第一凹部14。所述第二复合膜层2表面形成有交替排列的第二凸部21和第二凹部22。其中，所述凸部和凹部是相对而言，本实施例中所述的第一凸部13和第一凹部14是指相对第一复合膜层1的过滤层11面的凸部和凹部；所述的第二凸部21和第二凹部22是指相对第二复合膜层2的过滤层21面的凸部和凹部。

所述第一复合膜层1的第一凹部14贴合于所述第一支撑层3的一侧，所处第二复合膜层2的第二凹部22贴合于所述第一支撑层3的另一侧。所述第一凹部14与所述第二凹部22通过所述第一支撑层3相贴合。在第一复合膜层1和第二复合膜层2之间增设有第一支撑层3，能够在保证膜分离效率的同时，有效提高波纹膜的强度。

在本实施例中，所述第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22为圆弧形，但不局限于此，也可以为V型或U型等，可根据实际需求将凸部和凹部设置为不同的形状。所述圆弧形的第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22的半径为0.3-10mm。所述波纹膜的幅宽为300-2500mm。

优选的，所述第一复合膜层1和第二复合膜层2的基材为无纺布，所述无纺布优选为PET无纺布或PP无纺布。所述无纺布的厚度优选80-150mm。所述第一支撑层3为无纺布层，所述无纺布层优选为PET无纺布层或PP无纺布层，所述无纺布层的厚度优选80-150mm。

所述过滤层为PTFE过滤层。

本实施例中制备波纹膜可采用以下装置，请参阅图9，其为制作本实施例所述的波纹膜的装置的结构示意图，所述装置主要包括一组相互啮合的第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6和另一组相互啮合的第二上瓦楞辊8和第二下瓦楞辊9；所述第一下瓦楞辊6和所述第二下瓦楞辊9外圆齿尖相切。

本实施例所述的波纹膜的制作方法，与实施例2的步骤类似，步骤A在此不赘述，其主要不同在于步骤B)：

B)准备两卷步骤A)中得到的复合膜层，取其中一卷复合膜层用于制作第一复合膜层1，另一卷用于制作第二复合膜层2。将一卷复合膜层穿过第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6，PTEF过滤层11朝向第一上瓦楞辊5，第一上瓦楞辊5和第一下瓦楞辊6同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成第一复合膜层1；另一卷复合膜层穿过第二上瓦楞辊8和第二下瓦楞辊9，PTFE过滤层11朝向第二下瓦楞辊9，第二上瓦楞辊8和第二下瓦楞辊9同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成第二复合膜层2；在第一下瓦楞辊6和第二下瓦楞辊9之间穿过无纺布作为第一支撑层3，第一复合膜层1和第二复合膜层2分别沿第一下瓦楞辊6和第二下瓦楞辊9继续转动，与穿过第一下瓦楞辊6和第二下瓦楞辊9的无纺布汇合，第一下瓦楞辊6和第二下瓦楞辊9之间的相切接触有一定的压力，两卷复合膜层及第一支撑层3的无纺布在压力和温度的共同作用下，复合膜层的无纺布与第一支撑层3的无纺布的纤维发生缠绕，部分熔化，然后粘合在一起，使所述第一复合膜层1的第一凹部14和所述第二复合膜层2的第二凹部22分别贴合于所述第一支撑层3的两侧，形成所述波纹膜。

在上述制作方法中，两组瓦楞辊同时转动，且各个瓦楞辊的齿尖线速度一致，所述线速度为1-30m/s。所述各个瓦楞辊同时加热，在第一下瓦楞辊和第二下瓦楞辊的接触处有一定的压力，以便使两卷复合膜层经热压粘合在一起。

实施例4

请参阅图10，其是本实施例的波纹膜的结构示意图，本实施例提供了一种波纹膜，包括第一复合膜层1、第二复合膜层2、第一支撑层3和第二支撑层4。所述第一复合膜层1包括层叠设置的过滤层11和基材12。所述第二复合膜层2也包括层叠设置的过滤层和基材(图未示)。所述第一复合膜层1的基材12贴合于所述第二复合膜层2的基材。所述第一支撑层3和第二支撑层4相对设置，并均设置于第一复合膜层1和第二复合膜层2之间。所述第一支撑层3和第二支撑层4之间相互粘合，所述第一支撑层3与第一复合膜层1的基材面相贴合，所述第二支撑层4与第二复合膜层2的基材面相贴合。

所述第一复合膜层1表面形成有交替排列的第一凸部13和第一凹部14。所述第二复合膜层2表面形成有交替排列的第二凸部21和第二凹部22。其中，所述凸部和凹部是相对而言，本实施例中所述的第一凸部13和第一凹部14是指相对第一复合膜层1的过滤层11面的凸部和凹部；所述的第二凸部21和第二凹部22是指相对第二复合膜层2的过滤层21面的凸部和凹部。

所述第一复合膜层1的第一凹部14贴合于所述第一支撑层3的一侧，所处第二复合膜层2的第二凹部22贴合于所述第二支撑层4的一侧。在第一复合膜层1和第二复合膜层2之间增设有第一支撑层3和第二支撑层4，提高波纹膜的强度，并且支撑层之间通过胶黏剂等粘合，避免波纹膜的分离。

在本实施例中，所述第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22为圆弧形，但不局限于此，也可以为V型或U型等，可根据实际需求将凸部和凹部设置为不同的形状。所述圆弧形的第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22的半径为0.3-10mm。所述波纹膜的幅宽为300-2500mm。

优选的，所述第一复合膜层1和第二复合膜层2的基材为无纺布，所述无纺布优选为PET无纺布或PP无纺布。所述无纺布的厚度优选80-150mm。所述第一支撑层3和第二支撑层4为无纺布层，所述无纺布层优选为PET无纺布层或PP无纺布层，所述无纺布层的厚度优选80-150mm。

所述过滤层为PTFE过滤层。

本实施例中制备波纹膜可采用以下装置，所述装置主要包括一组相互啮合的第一上瓦楞辊和第一下瓦楞辊、一个压合辊；所述压合辊与所述上瓦楞辊外圆相切，所述装置与实施例1的装置类似。

本实施例所述的波纹膜的制作方法，与实施例1的步骤类似，步骤A在此不赘述，其主要不同在于步骤B)：

B)准备一卷步骤A)中得到的复合膜层，穿过第一上瓦楞辊和第一下瓦楞辊，PTEF过滤层朝向第一上瓦楞辊，第一上瓦楞辊和第一下瓦楞辊同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成表面具有交替排列的第一凸部13和第一凹部14的第一复合膜层1，沿第一上瓦楞辊继续转动；将第一支撑层3穿过第一上瓦楞辊和压合辊之间，与第一复合膜层1贴合，压合辊也加热，并且第一上瓦楞辊和压合辊之间的相切接触有一定的压力，第一复合膜层1和第一支撑层3在压力和温度的共同作用下，第一复合膜层1和第一支撑层3的无纺布的纤维发生缠绕，部分熔化，然后粘合在一起；按照前述同样的方法，制备得到相互粘合的第二复合膜层2和第二支撑层4；然后在第一支撑层3和第二支撑层4的表面均匀施胶，将第一支撑层3和第二支撑层4粘接，形成本实施例所述的波纹膜。

在施胶过程中控制胶量，使施胶量既能保证粘接强度，又不会浸润过滤层，影响过滤效果。在两个支撑层粘接的过程中，第一复合膜层和第二复合膜层的凸部和凹部可随意错位，不影响波纹膜的使用效果。从对称美观考虑，可尽量将二者对称设置。

在上述制作方法中，所述瓦楞辊的齿尖线速度与压合辊的表面线速度一致，所述线速度为1-80m/s。所述上瓦楞辊、下瓦楞辊和压合辊同时加热，在上瓦楞辊和压合辊的接触处有一定的压力，以便使复合膜层和支撑层经热压粘合在一起。可根据实际需求通过改变上下瓦楞辊的齿尖形状，将凸部和凹部设置为不同的形状。

实施例5

请参阅图11，其是本实施例的波纹膜的结构示意图，本实施例提供了一种波纹膜，包括第一复合膜层1、第二复合膜层2、第一支撑层3、第二支撑层4和第三支撑层41。所述第一复合膜层1包括层叠设置的过滤层11和基材12。所述第二复合膜层2也包括层叠设置的过滤层和基材(图未示)。所述第一复合膜层1的基材12贴合于所述第二复合膜层2的基材。所述第一支撑层3、第三支撑层41和第二支撑层4依次相互贴合，并均设置于第一复合膜层1和第二复合膜层2之间。所述第一支撑层3、第三支撑层41和第二支撑层4之间相互粘合，所述第一支撑层3与第一复合膜层1的基材面相贴合，所述第二支撑层4与第二复合膜层2的基材面相贴合。

所述第一复合膜层1表面形成有交替排列的第一凸部13和第一凹部14。所述第二复合膜层2表面形成有交替排列的第二凸部21和第二凹部22。其中，所述凸部和凹部是相对而言，本实施例中所述的第一凸部13和第一凹部14是指相对第一复合膜层1的过滤层11面的凸部和凹部；所述的第二凸部21和第二凹部22是指相对第二复合膜层2的过滤层21面的凸部和凹部。

所述第一复合膜层1的第一凹部14贴合于所述第一支撑层3的一侧，所处第二复合膜层2的第二凹部22贴合于所述第二支撑层4的一侧。在第一复合膜层1和第二复合膜层2之间增设有第一支撑层3、第二支撑层4和第三支撑层5，提高波纹膜的强度，并且支撑层之间通过胶黏剂等粘合，避免波纹膜的分离。

在本实施例中，所述第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22为圆弧形，但不局限于此，也可以为V型或U型等，可根据实际需求将凸部和凹部设置为不同的形状。所述圆弧形的第一凸部13、第一凹部14、第二凸部21和第二凹部22的半径为0.3-10mm。所述波纹膜的幅宽为300-2500mm。

优选的，所述第一复合膜层1和第二复合膜层2的基材为无纺布，所述无纺布优选为PET无纺布或PP无纺布。所述无纺布的厚度优选80-150mm。所述第一支撑层3、第二支撑层4和第三支撑层41为无纺布层、PET塑料薄板或PVC塑料薄板，所述无纺布层优选为PET无纺布层或PP无纺布层，所述无纺布层的厚度优选80-150mm，所述PET塑料薄板和PVC塑料薄板的厚度优选50-500um。在本实施例中，所述第一支撑层3和第二支撑层4为无纺布层，所述第三支撑层41为PET塑料薄板或PVC塑料薄板。使用同一生产设备生产得到的波纹膜幅宽范围一定，可通过上述设置三层支撑层以形成不同的幅宽，实现同一设备产品的多样化。

所述过滤层为PTFE过滤层。

本实施例中制备波纹膜可采用以下装置，所述装置主要包括一组相互啮合的第一上瓦楞辊和第一下瓦楞辊、一个压合辊；所述压合辊与所述上瓦楞辊外圆相切，所述装置与实施例1的装置类似。

本实施例所述的波纹膜的制作方法，与实施例1的步骤类似，步骤A在此不赘述，其主要不同在于步骤B)：

B)准备一卷步骤A)中得到的复合膜层，穿过第一上瓦楞辊和第一下瓦楞辊，PTEF过滤层朝向第一上瓦楞辊，第一上瓦楞辊和第一下瓦楞辊同时加热，复合膜层通过啮合部后，形成表面具有交替排列的第一凸部13和第一凹部14的第一复合膜层1，沿第一上瓦楞辊继续转动；将第一支撑层3穿过第一上瓦楞辊和压合辊之间，与第一复合膜层1贴合，压合辊也加热，并且第一上瓦楞辊和压合辊之间的相切接触有一定的压力，第一复合膜层1和第一支撑层3在压力和温度的共同作用下，第一复合膜层1和第一支撑层3的无纺布的纤维发生缠绕，部分熔化，然后粘合在一起；按照前述同样的方法，制备得到相互粘合的第二复合膜层2和第二支撑层4；然后在第一支撑层3和第二支撑层4的表面均匀施胶，再在第三支撑层41的双面均匀施胶，将第一支撑层3、第三支撑层41和第二支撑层4依次粘接，形成本实施例所述的波纹膜。

在施胶过程中控制胶量，使施胶量既能保证粘接强度，又不会浸润过滤层，影响过滤效果。在两个支撑层粘接的过程中，第一复合膜层和第二复合膜层的凸部和凹部可随意错位，不影响波纹膜的使用效果。从对称美观考虑，可尽量将二者对称设置。

在上述制作方法中，所述瓦楞辊的齿尖线速度与压合辊的表面线速度一致，所述线速度为1-80m/s。所述上瓦楞辊、下瓦楞辊和压合辊同时加热，在上瓦楞辊和压合辊的接触处有一定的压力，以便使复合膜层和支撑层经热压粘合在一起。可根据实际需求通过改变上下瓦楞辊的齿尖形状，将凸部和凹部设置为不同的形状。

实验例1

为了对比说明本发明各实施例制备得到的波纹膜和现有技术中的平板膜、中空纤维膜的性能，将本发明各实施例的波纹膜及现有技术中的平板膜、中空纤维膜分别用于1000t/d组器，分别进行了以下性能测试，测试结果见表1。

表1不同膜组件的用于反应器的性能测试结果

其中，比表面积是指填充面积与占地面积的比值，气水比指体积比。

由上表1中可知，本发明的波纹膜能够有效提高组器填充密度，提高分离效率，并且产水能耗低，节能环保。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (11)

1.一种波纹膜，其特征在于，包括第一复合膜层和第二复合膜层，所述第一复合膜层和第二复合膜层均包括层叠设置的过滤层和基材，所述第一复合膜层的基材贴合于所述第二复合膜层的基材；

其中，所述第一复合膜层表面形成有交替排列的第一凸部和第一凹部，所述第一复合膜层的第一凹部贴合于所述第二复合膜层的基材表面。

2.根据权利要求1所述的波纹膜，其特征在于，所述第二复合膜层表面形成有交替排列的第二凸部和第二凹部，所述第二凹部与所述第一凹部相贴合。

3.根据权利要求2所述的波纹膜，其特征在于，所述第一复合膜层和所述第二复合膜层之间增设有支撑层，所述支撑层分别与所述第一复合膜层的第一凹部和所述第二复合膜层的第二凹部相贴合，所述第一凹部与所述第二凹部通过所述支撑层相贴合。

4.根据权利要求2所述的波纹膜，其特征在于，所述第一复合膜层和所述第二复合膜层之间设置有第一支撑层和第二支撑层，所述第一支撑层和所述第二支撑层之间相互粘合；所述第一支撑层与所述第一复合膜层的第一凹部相贴合，所述第二支撑层与所述第二复合膜层的第二凹部相贴合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的波纹膜，其特征在于，所述过滤层为PTFE过滤层，所述复合膜层是将PTFE膜双向拉伸至设定膜孔径的PTFE过滤层，然后将PTFE过滤层热压复合于基材表面得到的。

6.权利要求1-5任一项所述的波纹膜的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)通过热压形成表面具有交替排列的第一凸部和第一凹部的第一复合膜层；

B)将第一复合膜层和第二复合膜层贴合热压，使第一复合膜层的基材面粘接于第二复合膜层的基材面，得到所述波纹膜。

7.根据权利要求6所述的波纹膜的制作方法，其特征在于，所述步骤B)中，将第二复合膜层热压使其表面形成第二凸部和第二凹部，与第一复合膜层贴合热压，使所述第二复合膜层的第二凹部与所述第一复合膜层的第一凹部相粘接，得到所述波纹膜。

8.根据权利要求6所述的波纹膜的制作方法，其特征在于，所述步骤B)中，将第二复合膜层热压使其表面形成第二凸部和第二凹部，与第一复合膜层和支撑层贴合热压，使所述支撑层分别与第一复合膜层的第一凹部和第二复合膜层的第二凹部相粘接，所述第一凹部与所述第二凹部通过所述支撑层相贴合，得到所述波纹膜。

9.根据权利要求6所述的波纹膜的制作方法，其特征在于，所述步骤B)中，将第二复合膜层热压使其表面形成第二凸部和第二凹部，在第一支撑层和第二支撑层之间施胶，将第一复合膜层、第一支撑层、第二支撑层、第二复合膜层贴合热压，使所述第一支撑层和所述第二支撑层之间相互粘接，所述第一支撑层与第一复合膜层的第一凹部相粘接，所述第二支撑层与第二复合膜层的第二凹部相粘接，得到所述波纹膜。

10.根据权利要求6-9任一项所述的波纹膜的制作方法，其特征在于，所述复合膜层是将PTFE膜双向拉伸至设定膜孔径的PTFE过滤层，然后将PTFE过滤层热压复合于基材表面得到的。

11.权利要求1-5任一项所述的波纹膜在膜元件中的应用。