新型高性能RO和NF膜均质均孔纳米骨架

一，背景：

目前市场上的RO/NF膜都是使用无纺PAN，PES, PSF涂层+无纺作为基础骨架，再在表面涂覆脱盐功能层，整体为3层结构：

1.   底层：PET无纺骨材，负责提供整体结构的支撑稳定性和耐高工作压力变形性能，

1.1 耐酸性但不耐碱性，在高盐环境下易老化，解体，有纤维脱落的风险。

1.2 耐压和爆破性能制约了RO的工作压力上限，

1.3 勉强用于常规淡水RO，性能和寿命都不能满足海水淡化SWRO的高盐环境和目标设计性能要求。

1.4 平均孔径>20um，公差较大，严重影响后续涂覆的涂层的厚度，孔径的公差大小，均匀性和孔隙率.

2.   中间层：PAN，PES, PSF乳液涂覆在无纺骨材上，填充后获得0.1-0.2um的亚微米级过渡孔径。

2.1 涂层厚，高压下易塌陷，折裂，脱落.影响RO使用寿命.

2.2 孔径偏大，必须再次涂覆脱盐涂层，获得有效的亚纳米级0.1-1.0nm孔径，才能保证脱盐精度.

2.3 涂层的孔隙率大约50%左右，二次涂覆后会进一步下降。

3.   表层：孔径筛分+离子基团荷电脱盐功能层

3.1 因为过渡涂层的孔径大，导致二涂的脱盐层孔径的公差>30%，孔隙率<50%.

3.2 叠加的双层涂层高压易塌陷，高盐浸润易剥离.

3.3 脱盐率和产水量受限，衰减快，能耗高。

新型高强度纳米骨架的替代优势：

*    均质超高分子量UPOF材质，高强度（经纬向>100MPa），能耐更高的压力，形变极小。

*    挺度高，厚度才20-65um, 可以卷绕更多层数，总膜面积更大。

*    均孔结构，基础孔径30-35nm, 有效集中度>90%, 可以省略过渡涂层，直接涂覆脱盐功能层，就能获得均匀        的亚纳级有效孔径，公差<20%,脱盐精度高，涂层不易脱落和塌陷。

*    骨架孔隙率55-65%，涂覆后大约55%. 流量高，长效亲水，衰减慢。

*    能承受更高的工作压力，在保持脱盐精度前提下，获得超高流量。

*    材质耐盐腐蚀和微生物分解，不易老化，使用寿命长。

*    RO2层结构相比传统的3层结构，工艺简洁，参数可控，价格和成本都有明显的替代优势。

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