[發明專利]一種干法保存的纖維增強中空纖維膜的制備方法及其生產設備

有效

• 申請號: 201310651630.0
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103706258A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 陳亦力;趙小龍;于龍;李鎖定;張璇;肖宏康
• 申請（專利權）人: 云南城投碧水源水務科技有限責任公司
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 北京君智知識產權代理事務所 11305
• 代理人: 田燕

【技術領域】

本發明涉中空纖維膜的制備方法和生產設備，更具體地，本發明涉及一種干法保存的中空纖維膜的制備方法，及實現該制備方法的生產設備。

【背景技術】

膜處理污水是當今污水處理的主要趨勢，而污水處理用的膜也多種多樣，按形狀分有平板膜、卷式膜、中空纖維膜等，按成型方法可分為干法、濕法、熱致相法等。隨著對中空纖維膜的性能要求的提高，對膜絲的強度要求也越來越高，為了提高強度研究人員開發出了帶襯膜，但帶襯膜的制造成本比較高，在很大程度上限制了增強膜的廣泛應用，并且帶襯膜一般都只是微濾膜，很難做到超濾級，也限制了增強膜的應用。為了降低成本和把增強膜應用于超濾，研究人員又開發出了纖維增強中空纖維膜，這種膜用纖維絲代替了支撐管，極大的降低了膜絲的成本，并且對膜絲本身的性能影響很小。

現有技術制作出來的纖維增強中空纖維膜如果直接進行干燥收絲，會對膜絲的外觀造成一定的不良影響，比如：纖維絲在干燥過程中會飄在膜絲表面形成凸起影響膜絲的性能、干燥后的膜絲不順直比較彎曲等，因此基本都是采用濕法保存。濕法保存一般采用保濕劑對膜絲進行保濕整理，膜絲晾干比較慢，會影響下一步生產的進行，在組件制作過程中會影響密封膠的性能，并且在組件制作好后還可能返潮，甚至影響出水的口感。

【發明內容】

[要解決的技術問題]

本發明的目的是提供本發明克服濕法保存的膜絲容易返潮等缺陷，提出一種無需使用保濕劑的制備方法，得到外觀光滑的干法保存的中空纖維膜。

[技術方案]

本發明是通過下述技術方案實現的。

本發明提供一種干法保存的中空纖維膜的制備方法，所述方法包括送絲、噴絲、凝固和整理步驟，所述整理步驟后，經過整理的中空纖維膜以6-10m/min被繞絲，然后在80-100℃被干燥，然后被收卷。

根據本發明一種優選的實施方式，所述收卷的速度比繞絲速度快0.1-0.2m/min。

本發明還提供實現上述制備方法的干法保存的中空纖維膜的生產設備，包括纖維絲盤和與纖維斯盤相接的導輪、反應釜和與所述反應釜相連的紡絲泵和噴絲板、一個或多個凝膠槽，所述凝膠槽內外均設有導輪，其中，所述生產設備還包括對經過凝膠槽的膜絲進行繞絲的繞絲盤，和處于所述繞絲盤的下一順序的干燥裝置，和設在干燥裝置后部的收卷裝置。

優選地，所述干燥裝置包括烘干槽、設在所述烘干槽緣邊和烘干糟內的導輪，所述烘干糟內的導輪按照W型上下排列分布，或按照Z形上下排列分布。

優選地，所述干燥裝置包括加熱器，所述加熱器選自電熱絲、紅外線燈或蒸汽管，和與所述加熱器相連的溫度控制裝置。

特別優選地，干燥裝置還包括溫度傳感器，溫度傳感器與溫度控制裝置相連。

根據一種可選的實施方式，所述生產設備還包括一個或多個與凝膠槽串聯的整理槽。

以下將更詳細地說明本發明的技術方案。

干法保存的中空纖維膜的制備方法，所述方法包括送絲、噴絲、凝固和整理步驟，所述整理步驟后，經過整理的中空纖維膜以6-10m/min被繞絲，然后在80-100℃下被干燥，然后被收卷。

送絲、噴絲、凝固和/或整理步驟屬于制備中空纖維膜的現有技術，例如Cn201210560696.4公開的增強型中空纖維復合膜的制備方法、CN201110383379.5公開的具有永久親水性的聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜的制備方法。

制膜液、凝膠浴和改性整理是本領域技術人員已經掌握的技術，其中，制膜液可以是聚偏氟乙烯樹脂、溶劑和/或添加劑的混合物，所述溶劑例如二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等，所述添加劑例如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羥基類纖維素等。凝膠浴可以是水浴或二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮的水溶液。改性整理例如親水性改性、表面電荷改性等，現有技術中均有記載，在本申請中不作贅述。

在本發明中，纖維絲可以采用聚酯、尼龍等材料制成的工業長絲，都是常規的中空纖維膜的制作材料之一。

現有技術中，通常需要在凝膠浴步驟或改性整理步驟中，用保濕劑（例如甘油或甘油的水溶液）處理纖維膜，達到保護膜絲、避免膜絲干燥的效果。而本發明的制備方法中，經過凝膠浴或改性整理的中空纖維膜再次以6-10m/min被繞絲，然后在80-100℃下被干燥，同時確保膜絲在干燥階段被完全繃直，例如使收卷速度快于繞絲速度0.1-0.2m/min，確保膜絲崩癥，然后收卷。

與現有技術相比，本發明的制備方法通過控制收卷張力，使得膜絲在繃緊狀態下被干燥，達到干法保存膜絲目的，從而無需使用保濕劑。