[發明專利]空心纖維反滲透復合膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201010147953.2
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101804302A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 戈旭亞;唐勇紅
• 申請（專利權）人: 江蘇朗生生命科技有限公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D69/12;B01D69/08;B01D71/56;B01D61/02
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 賈海芬

技術領域

本發明涉及一種空心纖維反滲透復合膜及其制備方法，屬于用于水處理 的反滲透處理技術領域。

背景技術

超低壓反滲透是近幾年在納濾的基礎上迅速發展起來的一項膜技術，主 要應用于海水淡化、超純水制備等方面。超低壓反滲透膜改進了膜表面的表 面材質和組成結構，提高了膜的性能，克服了反滲透和納濾的缺點，不僅可 以在較低壓力下實現對苦咸水的脫鹽，還可用于地表水和一些特殊廢水的處 理，而且產量大、抗污染能力和抗微生物沖擊的能力強、機械強度好、耐溫、 性能穩定。

反滲透復合膜一般由不對稱多孔支撐層和超薄功能層組成，超薄功能層 的厚度僅幾十納米，其化學組成直接影響著復合膜的性能。目前，國內外反 滲透復合膜產品主要局限于平板膜和卷式膜，一方面采用所制成的膜組件較 大，使得處理設備結構相對較大，而限止一些場所的應用。另一方面，由于 平板膜和卷式膜上的支撐層與附其之上的聚合物在反壓差下聚合物膜可能 脫裂，而降低液體處理的可靠性，同時也造成抗污染能力弱以及兩端濃差極 化的問題。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，在空心的纖維膜管的內孔壁表面通過界 面聚合接入功能性分離層，抗污染能力強，通量持久穩定，生產工藝較為簡 單，生產成本低，能適用各種場所的空心纖維反滲透復合膜及其制備方法。

本發明為達到上述目的的技術方案是：一種空心纖維反滲透復合膜，其 特征在于：包括十根以上并排設置、且兩端外壁密封連接的空心的纖維膜管， 纖維膜管截留分子量在15000-30000；且各纖維膜管的內徑在0.8-1.0mm， 壁厚在0.5-0.7mm，各纖維膜管的內孔壁上具有聚合反應生成的厚度在 3-100nm的聚酰胺活性層。

本發明空心纖維反滲透復合膜的制備方法，其特征在于：按重量百分比， 將14-20％的膜材料、3-10％的致孔劑以及70-80％的有機溶劑配制成紡絲原 液，紡絲原液經環型噴嘴噴絲、凝膠浴、干燥制成空心的纖維膜管，纖維膜 管截留分子量在15000-30000；將制得10根以上的纖維膜管扎束后裝入密封 的容器內，用聚氨酯膠或環氧乙烷膠對各纖維膜管的兩端進行粘接封頭，切 除各纖維膜管兩端封頭后使其外壁相連、內孔裸露以形成管板，再將管板密 封安裝在容器內，并將多元胺水相溶液直接通入各空心纖維膜管的內孔進行 浸潤，去除纖維膜管內孔壁上的水相溶液；再將多元酰氯油相溶液通入纖維 膜管內孔壁，使多元酰氯溶液在纖維膜管的內孔壁界面聚合反應，生成聚酰 胺活性層，將各纖維膜管從容器內取出、陰干，制得空心纖維反滲透復合膜。

本發明與已有技術相比具有下列優點：

1、本發明采用聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或三醋酸 纖維素的其中之一作為膜材料制成中空的纖維膜管，一方面保持原有聚砜、 聚醚砜、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或三醋酸纖維素的優點，而空心的纖 維膜管內孔壁通過聚合接入聚酰胺活性層，原料價廉易得，結構簡單，體積 小，裝填密度高，存留料液體積少，可適用各種造水系統。本發明的復合膜 為自支撐結構，簡化了反滲透復合模的加工工藝，降低制造成本，可實現工 業化大生產。

2、本發明僅在纖維膜管的內孔壁接枝有聚酰胺活性層，因此能根據該 反滲透組件通過改變料液流動方式，不僅能耗低，而且能最大程度地減小污 染和濃差極化對反滲透復合膜分離性能的影響。

3、本發明反滲透復合膜為雙層自支撐膜結構，物理強度高，耐化學藥 品，不受原水濁度波動影響，膜親水，抗污染能力強，通量持久穩定，產水 水質好，產水污染指數F.I.小于2，且可以反清洗，解決了支撐體與附其之上 的聚合物在反壓差下聚合物膜可能脫裂的問題，提高液體處理的可靠性，能 用于都市飲用水的生產，電子、醫藥、食品和電力等領域出水制備的后處理 和污水后處理，完全或部分地取代了加藥混凝，沉降和砂濾等技術。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的詳細描述。

其中：1-纖維膜管，2-內孔，3-聚酰胺活性層，4-膠體。

具體實施方式