一種新型分離膜及其製作方法
2023-06-11 22:45:36
專利名稱：一種新型分離膜及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可用於低壓膜分離和膜蒸餾工藝的分離膜及其製作方法。
背景技術：
膜分離技術以其高效，節能，環保而廣泛應用於食品，化工，製藥等領域。然而現有膜分離用膜材料既要保證其具有良好的分離性能還要保證膜能長期重複使用，以及膜能夠承受料液的壓力和膜的反覆衝洗，這樣就極大限制了膜材料的選擇。制膜工藝雖經幾十年的發展到目前也不過幾十種，但是能成熟應用的也不過十幾種，這也極大限制了膜技術發展和應用。目前的膜工藝都十分強調膜的長期使用，膜使用時間長了必然會產生濃差極化和膜汙染，有了膜汙染就必須進行膜清洗這也增加了膜工藝及其設備的複雜性。以上原因導致了膜和膜設備價格偏高，膜工藝運行成本偏高。
發明內容
本發明的目的就在於克服上述現有技術中存在的不足，而提供一種新型的分離膜及其製作方法，該分離膜的分離性能良好，價格低廉、制膜工藝簡單、製作成本低。如上構思，本發明的技術方案是一種新型的分離膜的製作方法，其特徵在於 將含水量在5% -30%的澱粉纖維素薄膜和含水量在5% -30%的蛋白質薄膜通過加熱 100-180°C和膨化工藝分別製成具有微孔的微孔親水膜和具有微孔的微孔疏水膜。一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜可與篩網複合成增強型微孔親水膜。一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔疏水膜可與篩網複合成增強型微孔疏水膜。—種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜和微孔疏水膜複合成親水-疏水複合膜。一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜、微孔疏水膜和篩網複合成增強型親水-疏水複合膜。一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜、微孔疏水膜相間排列成多層複合分離膜。上述篩網為動物纖維或植物纖維或化學纖維或金屬絲編織成的平面織物。
上述膨化工藝為微波膨化，紅外線膨化，超聲波膨化中的一種或幾種組合使用。
本發明的原理是膨化是利用相變和氣體的熱壓效應原理，使被加工物料內部的液體迅速升溫汽化，並依靠氣體的膨脹力，帶動組分中高分子物質的結構變化，從而使之具有網狀組織結構特徵的定型多孔狀物質的過程。可產生膨化的物質有澱粉纖維素和蛋白質等。澱粉、纖維素經膨化後呈空間網狀結構，與外界接觸的表面積大增、且大量的親水基暴露於外，因而具有很強的親水性，所以澱粉、纖維素經膨化處理可製成微孔親水性分離膜。 蛋白質(如卵蛋清蛋白)經加熱、膨化處理也可產生空間網狀結構，但熱變形後的蛋白質內疏水基暴露於外，所以蛋白質經加熱、膨化處理可製成微孔疏水膜。本發明的優點是該分離膜的分離性能良好，價格低廉、制膜工藝簡單、製作成本低。
圖1是微孔親水膜示意圖。圖2是微孔疏水膜示意圖。圖3是篩網示意圖。圖4是微孔親水膜與篩網複合成增強型微孔親水膜的示意圖。圖5是微孔疏水膜與篩網複合成增強型微孔疏水膜的示意圖。圖6是微孔親水膜與微孔疏水膜複合成親水-疏水複合膜的示意圖。圖7、圖8、圖9是微孔親水膜與篩網和微孔疏水膜複合成增強型親水-疏水複合膜的示意圖。圖10是親水-疏水-親水複合膜的示意圖。圖11是疏水-親水-疏水複合膜的示意圖。圖12、圖13、圖14、圖15是增強型多層複合膜的示意圖。圖中1-微孔親水膜；2-微孔疏水膜；3-篩網。
具體實施例方式1單一膜製作方法(1)單一親水膜製作方法將精選的澱粉、纖維素置於溫清水中調漿、過濾後均勻刷塗(或刮塗、噴塗)在平板或柱狀圓筒上乾燥成澱粉纖維素薄膜，當澱粉纖維素薄膜水含量降至5% —30%時用微波(或紅外線、超聲波)對其照射使其膨化即可製成微孔親水膜。(2)單一疏水膜製作方法將生雞蛋清在常溫下均質、過濾後均勻刷塗(或刮塗、噴塗)在平板或柱狀圓筒上加熱使其成為蛋白質薄膜，當其水含量降至5% —30%時用微波(紅外線、超聲波)對其照射使其熱變形、膨化即可製成微孔疏水膜。2、增強型微孔親水膜、增強型微孔疏水膜的製作方法在篩網上刷塗或噴塗澱粉漿或蛋清液然後將上述微孔親水膜或微孔疏水膜與之粘合即可。或將未經膨化的澱粉纖維素薄膜、蛋白質薄膜與刷塗或噴塗有澱粉漿、蛋清液的篩網粘合後用微波(紅外線、超聲波)照射使其膨化即可製成增強型微孔親水膜或增強型微孔疏水膜。3、複合型親水-疏水微孔膜製作方法A用(1)、(2)所述的方法先製成澱粉纖維素薄膜和蛋白質薄膜將兩膜粘合後用微波(或紅外線、超聲波)照射使其膨化即可。B 在(1)、(2)所製成的親水微孔膜、疏水微孔膜的一側噴塗蛋清液後將兩膜粘合乾燥即可。
權利要求
1.一種新型分離膜的製作方法，其特徵在於將含水量在5%-30%的澱粉纖維素薄膜和含水量在5% -30%的蛋白質薄膜通過加熱100-180°C和膨化工藝分別製成具有微孔的微孔親水膜和具有微孔的微孔疏水膜。
2.一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜可與篩網複合成增強型微孔親水膜。
3.一種根據上述分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔疏水膜可與篩網複合成增強型微孔疏水膜。
4.一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜和微孔疏水膜複合成親水-疏水複合膜。
5.一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜、微孔疏水膜和篩網複合成增強型親水-疏水複合膜。
6.一種根據上述新型分離膜的製作方法製成的分離膜，其特徵在於上述微孔親水膜、微孔疏水膜相間排列成多層複合分離膜。
7.根據權利要求1所述的一種新型分離膜的製作方法，其特徵在於上述膨化工藝為微波膨化，紅外線膨化，超聲波膨化中的一種或幾種組合使用。
8.根據權利要求2或3或5所述的一種新型分離膜的製作方法，其特徵在於上述篩網為動物纖維或植物纖維或化學纖維或金屬絲編織成的平面織物。
全文摘要
一種新型分離膜的製作方法，將含水量在5％-30％的澱粉纖維素薄膜和含水量在5-30％的蛋白質薄膜分別通過加熱100-150℃和膨化工藝分別成為具有微孔的微孔親水膜和具有微孔的微孔疏水膜。微孔親水膜和微孔疏水膜複合可製成親水-疏水、親水-疏水-親水、疏水-親水-疏水複合膜或與篩網複合成增強型分離膜。本發明的優點是分離性能良好、價格低廉、制膜工藝簡單、製作成本低。
文檔編號B01D69/00GK102210984SQ20101013829
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者周子琪, 周志國, 周志傑, 蘇航 申請人:周志傑