[發明專利]一種制備多通道陶瓷中空纖維膜的方法

有效

• 申請號: 201310244094.2
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103349918A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 顧學紅;時振洲;陳園園;張春;徐南平
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: B01D71/02
• 分類號: B01D71/02;B01D69/08;B01D67/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤;袁正英

1.一種制備多通道陶瓷中空纖維的方法，其具體步驟如下：

(1)鑄膜液配制：將陶瓷粉體、高分子聚合物、有機溶劑、分散劑攪拌均勻形成均一穩定的鑄膜液；其中陶瓷粉體占鑄膜液總質量的55～65%，高分子聚合物占鑄膜液總質量的4～8%，有機溶劑占鑄膜液總質量的27～38%，分散劑占鑄膜液總質量的0.6～1.6%；

(2)真空脫泡：在真空度下脫去鑄膜液中氣泡；

(3)多通道陶瓷中空纖維膜成型：鑄膜液在氣壓的驅動下通過多通道中空纖維模具，經過一段空氣間距，在內外凝固浴中進行相轉化，形成多通道陶瓷中空纖維膜生坯；

(4)干燥：在溫度為40℃～60℃下，將多通道陶瓷中空纖維膜生坯晾干；

(5)高溫燒結：多通道陶瓷中空纖維膜生坯置于爐中程序升溫，燒結制得多通道陶瓷中空纖維膜。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述的陶瓷粉體為氧化釔穩定氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦中的一種或者兩種；粉體的平均粒徑范圍為0.05～4μm；高分子聚合物為聚醚砜、聚砜或偏氟乙烯均聚物中的一種或兩種；有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或三氯甲烷中的一種或兩種；分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、乙基纖維素、聚乙二醇中的一種或兩種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于外凝固浴為水、乙醇或N-甲基吡咯烷酮中的一種或者兩種；內凝固浴為去離子水、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一種或者兩種；內凝固浴和外凝固浴的溫度均為15～35℃；內凝固浴流量為40～60ml/min。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于真空脫泡的真空度為0.1～0.2MPa，脫泡時間為1～2h。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于空氣間距為10～40cm；驅動氣壓為0.1～0.4MPa。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于程序升溫是先以1～2℃/min的升溫速率加熱到500～600℃，再以3～5℃/min的升溫速率加熱到1400～1600℃，保溫4～8h，然后以3～5℃/min冷卻到500～600℃，最后自然冷卻。

7.一種如權利要求1所述的方法所制備的多通道陶瓷中空纖維膜，其特征在于多通道陶瓷中空纖維膜的外徑為2～4mm，通道直徑為0.6～1.2mm；多通道陶瓷中空纖維膜斷裂負荷達為19～25N，純水通量為1.43～2.4L..Pa^-1.m^-2min^-1，孔隙率為53～65%，平均孔徑為1.2～2.9μm。

8.根據權利要求7所述的多通道陶瓷中空纖維膜，其特征在于通道數為4～9。