[實(shí)用新型]一種親水性中空纖維干態(tài)微孔膜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320065725.X
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203155106U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙玉峰;侯春梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津天一愛(ài)拓科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D69/08
• 分類號(hào): B01D69/08;B01D71/26;B01D71/34
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及高分子聚丙烯中空纖維微濾膜的表面改性制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種不用醇類及有機(jī)溶機(jī)親水改性的親水性中空纖維干態(tài)微孔膜。

背景技術(shù)

聚丙烯是一種性能優(yōu)良的微孔分離膜的制造材料。抗堿耐酸性能十分突出，采用熔融紡絲、單向拉伸而制得的中空纖維微孔膜，不僅具有良好的分離性能，而且具有濕法紡絲（NIPS）或熱法紡絲（TIPS)不可比擬的機(jī)械強(qiáng)度，正是它與生俱來(lái)的這種特性，被廣泛用于污水處理等領(lǐng)域，另外，聚丙烯PP或PE，原材料易得，價(jià)格低廉，這也是受人青睞的原因之一。采用熔融--拉伸法所制得的中空纖維微濾膜，其表面能較低，具有極強(qiáng)的憎水性，（接觸角90-103度），不能用于水的過(guò)濾，我們稱之為疏水膜，疏水膜用于氣體的過(guò)濾或做成一定規(guī)格的接觸器，用于液體中溶解氣體的脫除或者相反—?dú)怏w的液體吸收。若發(fā)揮它的另一功能，用于水處理，則首先要將膜進(jìn)行“變性”為親水膜，方可用于液體水的過(guò)濾，這正是本專利所要解決的問(wèn)題。

??目前，科研人員提出了許多親水改性的方法，主要分為永久性親水和暫時(shí)性親水。永久性親水，多半采用等離子體接技法、光照射法、射線照射法等，這類方法不但需要昂貴的專門(mén)設(shè)備，而且還難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，從大量的文獻(xiàn)報(bào)道中可以看出，接技率控制十分困難，它的實(shí)質(zhì)是將親水集團(tuán)如-OH或-COOH接到烯烴的鏈上，接技率低，效果不明顯，接技率太高親水性反而下降，人們分析原因，太高的接技率也會(huì)堵塞微孔。還有的方法是將親水且溶于水的高聚物如PVA，通過(guò)醛類交聯(lián)劑，如戌二醛，將PVA水溶液用事先做成的超濾組件進(jìn)行死端過(guò)濾，使PVA深積于膜表面爾后進(jìn)行交聯(lián)，變?yōu)橛H水表面。工藝繁雜，而且親水前，必須做成組件，才能進(jìn)行下步工作，這一點(diǎn)會(huì)給不同需求帶來(lái)很多不便。

??眾所周知，傳統(tǒng)的親水處理是用乙醇浸泡，隨后轉(zhuǎn)入水中，水慢慢取代微孔中的乙醇，便成為親水的微孔膜，這種微孔膜要始終保持濕態(tài)，一旦失去水分又變成疏水膜，這往往給膜的保存與運(yùn)輸和使用帶來(lái)諸多的麻煩。況且，乙醇是一種易燃溶劑，極易揮發(fā)，既不環(huán)保又不安全。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種親水性中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜絲基質(zhì)1、親水性膜內(nèi)部滲透物3；其中親水性膜內(nèi)部滲透物3通過(guò)聚丙烯膜絲基質(zhì)1滲透到聚丙烯膜絲的薄膜層2、聚丙烯膜絲的微孔4中。

本實(shí)用新型所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其中的聚丙烯膜絲基質(zhì)材質(zhì)1為聚丙烯類中空纖維。其孔徑為0.1μm。

本實(shí)用新型所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其中的聚丙烯類中空纖維的成分為聚偏氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯。

本實(shí)用新型所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其中的親水性膜內(nèi)部滲透物為親水性表面活性劑。主要為：磺基丁二酸二異丁酯硫酸鈉、磺基丁二酸二異己酯磺酸鈉、丁二酸二異辛酯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基甜菜堿等，其中磺基丁二酸二異己酯磺酸鈉最為理想；親水后的滲透通量?jī)?yōu)于乙醇的親水的效果。

本實(shí)用新型進(jìn)一步公開(kāi)了親水性中空纖維干態(tài)微孔膜的制備方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行：

（1）將親水性表面活性劑用去離子水配制濃度為0.1%-20%（w/v)的水溶液；

(2)將聚丙烯中空纖維微濾膜基膜浸入上述溶液內(nèi)，溫度控制在10-60℃，浸泡時(shí)間為10-60分鐘；

（3)達(dá)到吸附平衡后，取出并瀝去多余的水分；

（4）在空氣中晾干或熱風(fēng)烘干。

本實(shí)用新型提供了一種簡(jiǎn)單快捷的親水化處理的方法，將確定的表面活性劑配成一定濃度的溶液，然后待處理的中空纖維微孔膜浸泡于溶液內(nèi)。取出晾干，便制成所要求的親水的中空纖維干態(tài)微孔膜。該膜經(jīng)處理后不會(huì)改變多孔膜的固有性質(zhì)。該方法采用低分子量的不揮發(fā)的表面活性劑，容易洗脫不殘留，親水處理后，經(jīng)過(guò)干燥，親水活性物質(zhì)會(huì)牢固吸附于膜的表面及微孔內(nèi)。不流失、不揮發(fā)。容易貯存或運(yùn)輸。

??本實(shí)用新型是將確定的表面活性劑配成一定濃度的溶液，然后待處理的中空纖維微孔膜浸泡于溶液內(nèi)。取出晾干，便制成所要求的親水的中空纖維干態(tài)微孔膜。該膜經(jīng)處理后不會(huì)改變多孔膜的機(jī)械強(qiáng)度、物化指標(biāo)等固有性質(zhì)。例如采用重力垂直拉伸法的測(cè)量：取測(cè)量長(zhǎng)度50厘米的膜絲系在500克砝碼上，垂直吊起，時(shí)間一小時(shí)，觀察記錄如下：

檢測(cè)滲透通量。用處理過(guò)的中空纖維微孔膜組裝成小組件，在檢測(cè)設(shè)備上，定壓測(cè)定水通量。也可以將疏水的中空纖維，按一定的要求做成組件，然后按上述的步驟進(jìn)行親水化處理，隨后進(jìn)行檢測(cè)。