粗染料純化與染料、印染廢水處理是染料工業(yè)的重中之重,兩者的根本目的都是實(shí)現(xiàn)染料與無機(jī)鹽的高效分離。利用納濾膜對(duì)染料高截留和對(duì)無機(jī)鹽離子低截留等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)含鹽染料溶液的高效脫鹽濃縮。
納濾膜技術(shù)具有能耗低,色度去除率高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)能夠有效截留染料分子并使離子透過,實(shí)現(xiàn)分子尺度的“綠色”分離,被認(rèn)為是粗染料純化和染料、印染廢水處理的不二選擇。
目前關(guān)于納濾技術(shù)在染料工業(yè)應(yīng)用的綜述大多集中在膜工藝過程改進(jìn)和應(yīng)用現(xiàn)狀研究,而很少關(guān)注不同制膜方法的研究。處理含鹽染料溶液納濾膜的不同制備方法,即相轉(zhuǎn)化法、多孔基膜表面改性、層層組裝和界面聚合法等,利用以上方法可制備出具有不同結(jié)構(gòu)及性能,適用于不同染料與無機(jī)鹽物系分離的納濾膜。

處理含鹽染料溶液納濾膜的4種制備方法
利用相轉(zhuǎn)化法制備染料分離納濾膜孔徑一般較大(1.5-5 nm),水滲透系數(shù)較高,對(duì)大分子量染料高截留,對(duì)無機(jī)鹽低截留,因此適用于大分子染料與無機(jī)鹽的分離。但所用的不良溶劑會(huì)引起聚合物聚集,破壞分離層及多孔支撐層結(jié)構(gòu),因此聚合物溶劑的選擇往往受限。
多孔基膜表面改性包括表面涂覆和表面接枝,其中表面涂覆法可以根據(jù)實(shí)際分離需求選擇多種功能性聚合物,但涂覆層與基膜之間的相互作用往往只有靜電相互作用或氫鍵作用,結(jié)合力較弱,在復(fù)雜的分離條件下往往會(huì)造成分離層缺陷甚至脫落,引起膜性能嚴(yán)重下降。而表面接枝能夠?qū)⑻囟ɑ鶊F(tuán)或納米粒子以化學(xué)鍵的形式引入膜表面,這不僅解決了表面涂覆中涂覆層與基膜表面結(jié)合力弱的問題,而且接枝時(shí)間較短,克服了沉積時(shí)間過長(zhǎng)的問題。
層層組裝法可以控制薄膜的厚度、電荷密度、分離層化學(xué)組成等,但層層組裝法所制膜對(duì)操作條件敏感,在高離子強(qiáng)度、酸堿性或活性氯存在的環(huán)境下易發(fā)生溶脹甚至解離,膜穩(wěn)定性較差。
界面聚合法可選擇的單體種類、納米粒子添加劑及后改性劑眾多。新單體開發(fā)能夠從根本上優(yōu)化膜分離層,改變分離層物理化學(xué)結(jié)構(gòu);引入納米粒子添加劑能夠?qū)⒑呻娀驈?qiáng)親水性的基團(tuán)引入到分離層中,從而大大提升膜性能;納濾膜后處理能夠在不改變納濾膜結(jié)構(gòu)的條件下改變膜表面形貌和電荷等,提高膜已有性能或賦予膜新性能。
