[發明專利]一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法

無效

• 申請號: 201210200193.6
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102743977A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 上海百菲特環保科技有限公司
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D71/26;B01D67/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）將超高分子量聚乙烯及其添加劑與溶劑形成均勻的混合料；

（2）將混合料經加熱、攪拌形成溶液；

（3）溶液經擠出、固化、干燥、拉伸等工序制成中空纖維膜。

2.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯粉末的粘均分子量為100萬~1000萬，平均粒徑為0.5~300um。

3.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中溶劑在高溫下具有高的揮發性，可溶解超高分子量聚乙烯的有機溶劑，如十氫化萘，四氫化萘等。

4.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中超高分子量聚乙烯在溶劑中的含量為2%~30wt%。

5.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中添加劑可以為以下材料中的一種或多種：粉狀高密度聚乙烯，加入量為0%~80%；粉狀低密度聚乙烯，加入量為0%~30%；其它功能性添加劑，包括親水劑、致孔劑、活化劑、抗氧劑，加入量為0%~150%；功能性添加劑優選：活性碳，加入量為0%~150%；碳黑，加入量為0%~50%；碳酸鈣，加入量為0%~150%；二氧化硅，加入量0%~150%；二氧化鈦，加入量為0%~150%；聚氧化乙烯，加入量為0%~50%；聚乙二醇，加入量為0%~50%；氯化鈉，加入量為0%~50%，抗氧劑1076，加入量為0.5%~5%；其上所述添加劑的加入量為添加劑與超高分子量聚乙烯的比值。

6.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（1）中將超高分子量聚乙烯及其添加劑與溶劑形成均勻的混合料，是在0~90℃通過高速攪拌裝置攪拌均勻，優選采用高速乳化機進行乳化。

7.如權利要求1所述的一種超高分子量聚乙烯平板膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中將混合料加熱、攪拌形成溶劑，包括了超高分子量聚乙烯的溶脹、溶解兩個過程，其中溶脹溫度為90~140℃，溶脹時間為1~120min；溶解溫度為120~210℃，溶解時間為10~120min。

8.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（2）中溶液形成過程可以在反應釜中進行，也可以在螺桿擠出機中進行。

9.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）中擠出系通過雙環套管形的中空噴絲頭擠出成型，噴絲頭內芯直徑為0.05~15mm，外芯直徑為0.1~25mm；套管內芯可通入空氣、氮氣、水或紡絲用的高揮發性溶劑，中空噴絲頭可以為單孔噴絲頭，也可以為多孔噴絲頭。

10.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）中固化系將噴絲頭出來的原絲經一段甬道牽引到輥筒上，甬道可以為立式，也可以為臥式，甬道長度為10~200cm，中間可設牽引輥，甬道具有吸、排風裝置，可通空氣或氮氣，溫度為0~100℃。

11.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）中的干燥可通過在線的一級或多級熱箱干燥，熱箱溫度為50~80℃；也可通過收絲桶對甬道出來的原絲進行收集，置于通風櫥中進行干燥，干燥溫度為50~80℃，干燥時間為2~48h。

12.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的步驟（3）中的拉伸可通過一級或多級輥筒實現，優選1~3級輥筒，多級輥筒的溫度為0~100℃，拉伸倍率為2~10倍；多級輥筒處于抽吸風裝置中，進行溶劑的二次脫除，同時避免殘余的溶劑污染環境。

13.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯中空纖維的外徑在0.2~10mm，內半徑在0.1~9mm，縱向拉伸強度在50~250MPa。

14.如權利要求1所述的一種新型超高分子量聚乙烯中空纖維膜的制備方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯中空纖維膜孔徑0.05~17um，孔隙率20~80%，純水通量0.5-1000?L/m².h.bar。