一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用与流程

1.本技术属于净水设备领域，尤其涉及一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用。


背景技术：

2.随着人们生活品质的提高，人们对饮水质量的需求也随之提高，反渗透净水设备满足了人们对饮水质量的需求。
3.然而在ro高压环境下，原水中含有的阳离子(如ca
2+
、mg
2+
、ba
2+
等)和阴离子(如co
32-、hco
3-、po
43-、so
42-、oh-等)结合生成的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、磷酸盐等会在反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积，造成反渗透膜的膜通量减小、脱盐效率下降、渗透压增大、膜表面的划伤、甚至膜阻塞等问题，当出现上述问题时，清洗膜和更换反渗透膜是唯一的解决办法，然而反渗透膜清洗的难度不是普通用户可以操作，且频繁的更换膜也增加了用户的使用成本；因此，近年来，科研人员采用物理法、电化学法以及化学法等方式减缓反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积，其中，添加阻垢剂的化学法由于操作简单且供选择的阻垢剂的种类丰富，被广泛应用；比如目前市面上在反渗透净水设备的前置进水通道设置阻垢剂粉末、阻垢剂颗粒和阻垢碳棒等方式减缓反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积现象，延长反渗透膜的寿命。
4.然而上述设置阻垢剂的方式由于阻垢剂设置在进水通道中，阻垢性能主要是依靠阻垢成分的溶解释放，在过流过程中由于水流的冲刷，阻垢剂的浓度存在不稳定的情况，且阻垢剂分散在前置进水通道中，阻垢剂无法发挥定向阻垢效果，因此难以减缓反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积现象，无法有效延长反渗透膜的寿命。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用，用于解决缺乏大幅度延长使用寿命的反渗透滤芯的技术问题。
6.本技术第一方面提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯，包括：中心管、纯水袋以及格网；
7.所述纯水袋以及所述格网依次卷膜在所述中心管表面；
8.所述格网负载阻垢功能层；
9.所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；
10.所述反渗透膜夹带所述导流布；
11.所述阻垢功能层包括：连接剂和阻垢剂。
12.优选的，所述阻垢功能层还包括：亲水剂。
13.需要说明的是，本技术中的亲水剂选自带有亲水基团的物质，与常规格网的水接触角≥100
°
相比，本技术在负载阻垢功能层格网使用亲水剂后，能将格网水接触角降至90
°
以下。
14.优选的，所述阻垢功能层还包括：水溶性高分子。
15.本技术中的水溶性高分子选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素中的任意一种或多种。
16.优选的，所述阻垢功能层中连接剂选自粘结剂。
17.优选的，所述阻垢功能层中粘结剂选自丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、淀粉及羟基衍生物、纤维素及羟基衍生物、海藻酸钠，聚氧化乙烯中的一种或多种粘结剂。
18.优选的，所述阻垢功能层中阻垢剂选自无机聚磷酸盐类、有机磷酸盐及酯类、聚羧酸类、磺酸基共聚物类、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、s-羧乙基硫代琥珀酸、马来酸酐、碳酸铵、聚环氧琥珀酸、咪唑啉、丙烯基聚乙氧基羧酸盐、丙烯酸、丙烯基磺酸钠、丙烯酰胺、环氧琥珀酸钠、丙烯酸、次亚磷酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中任意一种或多种阻垢剂。
19.优选的，所述阻垢功能层还包括：稳定剂。
20.所述连接剂、所述阻垢剂以及所述稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。
21.需要说明的是，本技术中的稳定剂为增稠剂，增稠剂可以提高物系黏度，使物系保持均匀稳定的悬浮状态、乳浊状态或形成凝胶。
22.本技术第二方面提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，包括以下步骤：
23.步骤1、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网；
24.步骤2、将所述负载阻垢液的格网干燥，得到负载阻垢功能层的格网；
25.步骤3、依次将纯水袋以及所述格网依次卷膜在所述中心管表面，得到反渗透滤芯；
26.所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；
27.所述反渗透膜夹带所述导流布。
28.优选的，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：
29.步骤101、将阻垢悬浮液负载在格网上；
30.步骤102、对所述格网进行吹扫处理，得到负载阻垢液的格网。
31.优选的，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：
32.步骤103、将格网置于模具中；
33.步骤104、将阻垢悬浮液负载在所述格网上；
34.步骤105、取出所述格网，得到负载阻垢液的格网；
35.所述模具上的针头与所述格网的网孔一一对应。
36.需要说明的是，通过吹扫处理或通过将格网置于带有针头的模具中，待格网负载阻垢悬浮液后，取出格网就可将阻垢悬浮液负载在格网上，减少了格网与反渗透膜接触的流动死区，降低了膜表面浓差极化，提高了膜片的局部传质效果，提高了膜片的局部分离纯水效果，提高反渗透膜元件纯水通量并降低污堵程度。
37.优选的，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：
38.步骤106、将连接剂、阻垢剂以及表面活性剂搅拌，得到阻垢悬浮液；
39.步骤107、将阻垢悬浮液负载在格网上，静置，得到负载阻垢液的格网。
40.需要说明的是，表面活性剂可以减少液膜的表面张力，使阻垢悬浮液能自行破裂，因此，与吹扫处理悬浮液、针头刺穿悬浮液相比，不仅减少了格网与反渗透膜接触的流动死区，降低了膜表面浓差极化，提高了膜片的局部传质效果，提高了膜片的局部分离纯水效果，提高反渗透膜元件纯水通量并降低污堵程度，更重要的是，还简化了工艺步骤。
41.优选的，将阻垢悬浮液负载在格网上包括：
42.步骤108、用第一分区模具遮挡格网第一非负载区域；
43.步骤109、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将第一阻垢悬浮液负载在格网第一负载区域上。
44.优选的，步骤109之后还包括：
45.步骤110、用第二分区模具遮挡格网第二非负载区域；
46.步骤111、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将第二阻垢悬浮液负载在格网第二负载区域上；
47.所述第一阻垢悬浮液和第二阻垢悬浮液中阻垢剂种类相同或不同；
48.所述第一阻垢悬浮液和第二阻垢悬浮液中阻垢剂浓度相同或不同；
49.所述第二非负载区域位于第一非负载区域中。
50.需要说明的是，在对格网进行第一负载区域定点定量负载后，还可以对第二负载区域进行负载，负载的第二阻垢悬浮液中阻垢剂种类、浓度可以与第一阻垢悬浮液相同或不同，从而可以实现两个负载区域格网经纬线上同阻垢剂种类、浓度或不同阻垢剂种类、浓度的负载，以适应不同净水设备整机水路设计和待净化水质。
51.优选的，步骤111之后还包括：步骤112、重复步骤108-111一次或多次。
52.需要说明的是，重复步骤108-110，可以实现多个负载区域格网同阻垢剂种类、浓度或不同阻垢剂种类、浓度的负载。
53.本技术第三方面提供了上述反渗透滤芯在净水设备中的应用。
54.需要说明的是，本技术提供的包括反渗透滤芯的净水设备是指家用净水设备、小区用净水设备、办公楼宇用净水设备以及工厂用净水设备等生活、工业用途的净水设备。
55.综上所述，本技术提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用，其中，延长使用寿命的反渗透滤芯包括：依次卷膜在中心管表面的导流布、反渗透膜以及负载阻垢功能层的格网；本技术提供的延长使用寿命的反渗透滤芯格网上负载阻垢功能层，阻垢功能层中含有的阻垢剂通过连接剂粘附在格网上，当原水通过格网时，格网上的阻垢剂与原水中阳离子螯合/分散/晶格畸变，阻止钙、镁等离子在反渗透膜的结晶，发挥了对反渗透膜的定向阻垢效果，同时，将阻垢剂粘附在格网上，使得阻垢剂浓度稳定释放，避免净水过程中由于水流的冲击导致的阻垢剂浓度不稳定、阻垢剂阻垢效果有限，从而有效防止了难溶盐类沉积在反渗透膜表面，大幅度延长了反渗透滤芯的使用寿命，解决了目前市面上缺乏大幅度延长使用寿命的反渗透滤芯的技术问题。
附图说明
56.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
57.图1为本技术实施例1-8提供的延长使用寿命的反渗透滤芯的结构示意图；
58.图2为本技术实施例3提供的格网负载在模具的截面图；
59.图3为本技术实施例7-8提供的具有分区工具的模具示意图；
60.其中，说明书附图1中附图标记为：1-中心管，2-反渗透膜，3-导流布，4-格网，5-第二反渗透膜；
61.说明书附图2中附图标记为：6-模具截面图，7-针头截图，8-格网截面图；
62.说明书附图3a中附图标记为：9-第一分区模具，10-格网第一负载区域；
63.说明书附图3b中附图标记为：11-第二分区模具，12-格网第二负载区域，13-第三分区模具。
具体实施方式
64.本技术提供了一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用，用于解决缺乏大幅度延长使用寿命的反渗透滤芯的技术问题。
65.下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围，如本技术实施例中提供的反渗透膜不单单指本领域高压过滤反渗透膜，也可指低压过滤纳滤膜。
66.实施例1
67.本技术实施例1提供了第一组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
68.步骤1、配置阻垢悬浮液：以质量份计算，从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:80:10的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第一组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第一组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液搅拌混合均匀，得到第一组阻垢悬浮液；其中，阻垢剂、复合粘结剂以及稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。
69.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网上，再对网格上的悬浮液进行吹扫处理，将阻垢悬浮液负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
70.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
71.需要说明是，本技术中纯水袋包括反渗透膜和导流布，反渗透膜折叠后两边粘接形成膜袋结构，导流布位于膜袋结构中间，导流布用于引导经过反渗透膜过滤的纯水流向中心管上的通孔或者从反渗透膜侧面流出，中心管流通原水和浓水。
72.实施例2
73.本技术实施例2提供了第二组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
74.步骤1、配置阻垢悬浮液：以质量份计算，从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:50:40的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第二组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第二组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液搅拌混合均匀，得到第二组阻垢悬浮液；其中，阻垢剂、复合粘结剂以及稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。
75.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网上，再对网格上的悬浮液进行吹扫处理，将阻垢悬浮液负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
76.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
77.实施例3
78.本技术实施例3提供了第三组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
79.步骤1、配置阻垢悬浮液：以质量份计算，从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:80:10或10:50:40的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第三组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第三组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液搅拌混合均匀，得到第三组阻垢悬浮液；其中，阻垢剂、复合粘结剂以及稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。
80.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先将格网置于带有针头的模具中，该针头与格网的网孔一一对应，再通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网上，最后取出格网，将阻垢悬浮液负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
81.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
82.实施例4
83.本技术实施例4提供了第四组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
84.步骤1、配置阻垢悬浮液：以质量份计算，从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:50:40的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第四组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第四组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液和表面活性剂搅拌以及混合均匀，得到第四组阻垢悬浮液；其中，阻垢
剂、复合粘结剂、稳定剂以及表面活性剂的质量比为1～70：30～60：1～20：0.1～1。
85.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
86.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
87.本实施例中，表面活性剂还可以选自椰油基葡糖苷、椰油酰氨基丙酸钠或其他降低悬浮液的表面张力，使悬浮液能自行破裂的物质，与吹扫处理悬浮液、针头刺穿悬浮液相比，简化了工艺步骤。
88.实施例5
89.本技术实施例5提供了第五组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
90.步骤1、配置阻垢悬浮液：以质量份计算，从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:80:10的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第五组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第五组粘结剂与阻垢剂溶液以及水溶性高分子搅拌混合均匀，得到阻垢悬浮液；其中，阻垢剂、复合粘结剂以及水溶性高分子的质量比为1～70：30～60：1～10。
91.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网上，再对网格上的悬浮液进行吹扫处理，将阻垢悬浮液负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
92.步骤3、制备反渗透滤芯：制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
93.本实施例中，水溶性高分子还可以选自聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素或其他可在水中溶解或溶胀的高分子材料，本实施例通过在阻垢悬浮液中添加加快阻垢剂释放的水溶性高分子，当在高盐浓度原水过流时，水溶性高分子的溶解促进阻垢剂的溶出，减少反渗透膜表面因浓差极化造成的结垢，进一步延长了反渗透滤芯的使用寿命。
94.实施例6
95.本技术实施例6提供了第六组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
96.步骤1、配置阻垢悬浮液：以质量份计算，从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:80:10的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第六组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第六组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液以及亲水剂搅拌混合均匀，得到阻垢悬浮液。其中，阻垢剂、复合粘结剂、稳定剂以及亲水剂的质量比为1～70：30～60：1～10：0.1-1。
97.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网上，再对网格上的悬浮液进行吹扫处理，将阻垢悬浮液
负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
98.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
99.本实施例中，亲水剂为含有亲水基团的物质，本实施例通过在阻垢悬浮液中添加亲水剂，与未添加亲水剂的格网相比，可以在格网表面形成亲水层，减少原水流过格网的阻力，使反渗透膜的表面流速增加，流速增加使冲刷力增强，将格网上沉积的难溶性物质或其他污染物冲刷掉，减少污染物在膜表面的沉积，从而可以进一步延长反渗透滤芯的寿命，并且冲刷力增强还能进一步促进格网上阻垢剂的溶出，减少反渗透膜表面因浓差极化造成的结垢，进一步延长了反渗透滤芯的使用寿命。
100.实施例7
101.本技术实施例7提供了第七组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
102.步骤1、配置阻垢悬浮液：从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:80:10或10:50:40的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第七组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第七组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液搅拌混合均匀，得到阻垢悬浮液。
103.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先将格网负载在模具中，再用第一分区模具遮挡格网第一非负载区域；然后通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网第一负载区域上，接下来对网格上的悬浮液进行吹扫处理，将阻垢悬浮液负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
104.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
105.本实施例中，先通过模具上的分区工具将格网分区，随后可以将各种浓度的阻垢液负载至格网上，得到多区域多浓度的负载阻垢功能层的格网1或者定点定量浓度的负载阻垢功能层的格网2。
106.实施例8
107.本技术实施例8提供了第八组延长使用寿命的反渗透滤芯的制备工艺，包括以下步骤：
108.步骤1、
109.从丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮，聚马来酸酐，淀粉及羟基衍生物，纤维素及羟基衍生物，海藻酸钠，聚氧化乙烯中选择任意三种都按照质量百分比为10:80:10或10:50:40的比例搅拌混合均匀成复合粘结剂，多个复合粘结剂组成第八组粘结剂，再将阻垢剂与适量的水混合均匀，得到阻垢剂溶液；最后将第八组粘结剂分别与稳定剂与阻垢剂溶液搅拌混合均匀，得到阻垢悬浮液。
110.步骤2、在格网上负载阻垢悬浮液：先将格网负载在模具中，再用第一分区模具遮挡格网第一非负载区域；然后通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的
阻垢液负载至格网第一负载区域上，再用第二分区模具遮挡格网第二非负载区域；然后通过浸染工艺/涂敷工艺/印刷工艺/喷涂工艺将步骤1制备的阻垢液负载至格网第二负载区域上，接下来对网格上的悬浮液进行吹扫处理，将阻垢悬浮液负载在格网上，最后干燥处理，得到负载阻垢功能层的格网。
111.步骤3、制备反渗透滤芯：按照常规卷膜工艺，将纯水袋、步骤2制备的负载阻垢功能层的格网以及反渗透膜卷在带有通孔的中心管上，得到反渗透滤芯。
112.需要说明的是，本实施例中所述第一阻垢悬浮液和第二阻垢悬浮液中阻垢剂种类相同或不同；所述第一阻垢悬浮液和第二阻垢悬浮液中阻垢剂浓度相同或不同；所述第二非负载区域位于第一非负载区域中。
113.还需要说明的是，本实施例中，还可以采用第三分区模具遮挡格网第三非负载区域，以实现格网多区域多浓度的负载。
114.实施例9
115.本技术实施例9提供了延长使用寿命的反渗透滤芯，参照说明书附图1所示，该延长使用寿命的反渗透滤芯包括：中心管(1)、格网(4)，反渗透膜(2)、导流布(3)；其中，中心管(1)上设置有通孔，对折的反渗透膜(2)和导流布(3)组成纯水袋，反渗透膜对折后外侧周沿通过粘接等方式密封形成膜袋结构，导流布位于膜袋结构中间，格网(4)上负载阻垢功能层，中心管卷绕纯水袋和格网(4)，且纯水袋中的导流布(3)与中心管(1)连接。
116.水的净化过程如下：原水沿中心管的轴向方向通过格网流入反渗透膜滤芯，在外加压力的作用下，原水中的水分子通过反渗透膜进入纯水袋，然后纯水沿着导流布即中心管的周向方向流入中心管，形成纯水；其中纯水袋是由反渗透膜对折，开口的一侧通过导流布连接中心管，反渗透膜的外侧周沿通过胶密封形成纯水袋；格网上负载阻垢功能层，阻垢功能层中的阻垢剂通过连接剂粘附在格网上，当原水通过格网时，格网上的阻垢剂与原水中阳离子螯合、结晶以及晶格畸变，阻止钙、镁等离子在反渗透膜的结晶，发挥了对反渗透膜的定向阻垢效果；
117.同时与前置进水通道设置阻垢剂粉末、阻垢剂颗粒和阻垢碳棒等方式相比，将阻垢剂粘附在格网上，使得阻垢剂浓度稳定释放，避免净水过程中由于水流的冲击导致的阻垢剂浓度不稳定，从而有效防止了难溶盐类沉积在反渗透膜表面，大幅度延长了反渗透滤芯的使用寿命。
118.同时，为进一步提高除垢效果，也可以在阻垢功能层中增加亲水剂以及水溶性高分子，比如增加亲水剂后能将格网水接触角降低至90
°
以内，有利于待过滤的原水润湿格网，提高格网中阻垢功能层与原水的接触面积，从而提高除垢效果。
119.还需要说明的是，先将反渗透膜对折后夹带导流布并卷在中心管上，再卷一层阻垢功能的格网后，为提高过滤效率，可以根据需求再依次卷上一层或多层对折后夹带导流布的第二反渗透膜(5)以及阻垢功能的格网。
120.实施例10
121.本实施例10为测试没有负载阻垢功能层格网的反渗透滤芯(常规滤芯)、实施例1以及实施例2所制备的具有负载阻垢功能层格网的反渗透滤芯的实施例，测试步骤按照常规工艺将反渗透滤芯装配至净水设备，之后过滤含有阳离子(如ca
2+
、mg
2+
、ba
2+
等)和阴离子(如co
32-、hco
3-、po
43-、so
42-、oh-等)的原水，测试结果显示，与没有负载阻垢功能层格网的常
规反渗透滤芯相比，实施例1以及实施例2所提供的所有反渗透滤芯都能延长使用寿命，同时，本技术表1还列出了实施例1提供的一种以及实施例2提供的一种反渗透滤芯的流速寿命具体数据，结果显示，本技术提供的延长使用寿命的反渗透滤芯可以达到常规滤芯的2倍。
122.表1
[0123][0124]
以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述反渗透滤芯包括：中心管、纯水袋以及格网；所述纯水袋以及所述格网依次卷膜在所述中心管表面；所述格网负载阻垢功能层；所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；所述反渗透膜夹带所述导流布；所述阻垢功能层包括：连接剂和阻垢剂。2.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层还包括：亲水剂。3.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层还包括：水溶性高分子。4.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层中连接剂选自粘结剂。5.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述粘结剂选自丙烯酸乳液、聚乙烯醇乳液、苯乙烯-丙烯酸乳液、水性聚氨酯、乙烯基聚氨酯乳液、明胶、硅溶胶、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚马来酸酐、淀粉及羟基衍生物、纤维素及羟基衍生物、海藻酸钠，聚氧化乙烯中的一种或多种粘结剂。6.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层中阻垢剂选自无机聚磷酸盐类、有机磷酸盐及酯类、聚羧酸类、磺酸基共聚物类、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、s-羧乙基硫代琥珀酸、马来酸酐、碳酸铵、聚环氧琥珀酸、咪唑啉、丙烯基聚乙氧基羧酸盐、丙烯酸、丙烯基磺酸钠、丙烯酰胺、环氧琥珀酸钠、次亚磷酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中任意一种或多种阻垢剂。7.根据权利要求1所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述阻垢功能层中还包括：稳定剂。8.根据权利要求7所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯，其特征在于，所述连接剂、所述阻垢剂以及所述稳定剂的质量比为1～70：30～60：1～20。9.权利要求1-8任一项所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网；步骤2、将所述负载阻垢液的格网干燥，得到负载阻垢功能层的格网；步骤3、依次将纯水袋以及所述格网卷膜在所述中心管表面，得到反渗透滤芯；所述纯水袋包括反渗透膜和导流布；所述反渗透膜夹带所述导流布。10.根据权利要求9所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：步骤101、将阻垢悬浮液负载在格网上；步骤102、对所述格网进行吹扫处理，得到负载阻垢液的格网。11.根据权利要求9所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，所
述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：步骤103、将格网置于模具中；步骤104、将阻垢悬浮液负载在所述格网上；步骤105、取出所述格网，得到负载阻垢液的格网；所述模具上的针头与所述格网的网孔一一对应。12.根据权利要求9所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，所述将阻垢悬浮液负载在格网上，得到负载阻垢液的格网包括：步骤106、将连接剂、阻垢剂以及表面活性剂搅拌，得到阻垢悬浮液；步骤107、将阻垢悬浮液负载在格网上，静置，得到负载阻垢液的格网。13.根据权利要求9所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，将阻垢悬浮液负载在格网上包括：步骤108、用第一分区模具遮挡格网第一非负载区域；步骤109、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将第一阻垢悬浮液负载在格网第一负载区域上。14.根据权利要求13所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，步骤109之后还包括：步骤110、用第二分区模具遮挡格网第二非负载区域；步骤111、通过浸染工艺、涂敷工艺、印刷工艺或喷涂工艺将第二阻垢悬浮液负载在格网第二负载区域上；所述第一阻垢悬浮液和第二阻垢悬浮液中阻垢剂种类相同或不同；所述第一阻垢悬浮液和第二阻垢悬浮液中阻垢剂浓度相同或不同；所述第二非负载区域位于第一非负载区域中。15.根据权利要求14所述的一种延长使用寿命的反渗透滤芯制备方法，其特征在于，步骤111之后还包括：步骤112、重复步骤108-111一次或多次。16.权利要求1-8任一项所述一种延长使用寿命的反渗透滤芯或权利要求9-15任一项所述的制备方法制备得到的反渗透滤芯在净水设备中的应用。

技术总结
本申请属于净水设备领域，尤其涉及一种延长使用寿命的反渗透滤芯及其制备方法和应用。本申请提供的制备方法将阻垢剂直接负载在格网上，与常规反渗透滤芯相比，有效防止了难溶盐类沉积在反渗透膜表面，延长了反渗透滤芯的使用寿命，解决了目前市面上缺乏大幅度延长使用寿命的反渗透滤芯的技术问题。用寿命的反渗透滤芯的技术问题。用寿命的反渗透滤芯的技术问题。


技术研发人员：李恪平 王冀 皮小春 王利仁 李峰
受保护的技术使用者：佛山市顺德区阿波罗环保器材有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/23