[發(fā)明專利]一種持續(xù)超疏水中空纖維膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410029856.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103831018B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃慶林;吳艷杰;肖長(zhǎng)發(fā);陳凱凱;劉振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D69/08
• 分類號(hào): B01D69/08;B01D71/38;B01D67/00;B01D71/32;B01D71/34
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟(jì)群

1.一種持續(xù)超疏水中空纖維膜及其制備方法，其特征在于采用涂覆-燒結(jié)法制備得到，具體制備步驟如下：

1)制備中空編織管：采用二維編織技術(shù)將纖維加捻長(zhǎng)絲編織成中空編織管，以該中空編織管作為中空纖維膜的基膜；

2)配制涂覆液：以具有低分解溫度的成纖聚合物的水溶液為成膜載體，以含氟聚合物濃縮分散乳液為分散體，混合均勻后得到涂覆液；

其中，所述低分解溫度的成纖聚合物選取聚乙烯醇；所述含氟聚合物濃縮分散乳液包括聚全氟乙丙烯(FEP)，聚三氟氯乙烯(ECTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)，聚偏氟乙烯(PVDF)的濃縮水分散乳液，濃縮分散乳液的固含量為10-50wt％；

3)制備初生中空纖維膜：采用皮／芯復(fù)合紡絲工藝，將步驟1)得到的中空編織管與步驟2)制備的涂覆液通過(guò)噴絲頭共擠出，使所述涂覆液均勻涂覆在所述中空編織管的外表面，經(jīng)過(guò)溫度為50℃-90℃的熱風(fēng)甬道，熱風(fēng)甬道停留時(shí)間為10-30s，涂覆液充分干燥固化后，即得到所述持續(xù)超疏水中空纖維膜的初生膜；

4)燒結(jié)初生中空纖維膜：將步驟3)制得的初生中空纖維膜在200-300℃溫度下燒結(jié)1-2min，除去紡絲載體后得到本發(fā)明所述中空纖維膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種持續(xù)超疏水中空纖維膜制備方法步驟1)中所述的纖維加捻長(zhǎng)絲為聚合物纖維長(zhǎng)絲，包括滌綸長(zhǎng)絲、錦綸長(zhǎng)絲，纖維長(zhǎng)絲直徑范圍0.05-0.2mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種持續(xù)超疏水中空纖維膜制備方法步驟1)中所述的纖維加捻長(zhǎng)絲為無(wú)機(jī)纖維長(zhǎng)絲，包括玻璃纖維長(zhǎng)絲、石棉纖維長(zhǎng)絲，纖維長(zhǎng)絲直徑范圍0.05-0.2mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述持續(xù)超疏水中空纖維膜的制備方法，其特征在于所述涂覆液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成為：

成膜載體?10-20wt％；

濃縮分散乳液?20-70wt％；

溶劑(水)?20-60wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述持續(xù)超疏水中空纖維膜的制備方法，其進(jìn)一步特征在于中空纖維膜外表層的含氟聚合物經(jīng)燒結(jié)后，分散的含氟聚合物顆粒部分嵌入到纖維編織管內(nèi)部，部分在膜表面發(fā)生熔融粘連形成均勻的粗糙結(jié)構(gòu)，該粗糙結(jié)構(gòu)使膜具有很強(qiáng)的疏水性能，靜態(tài)水接觸角大于150°，滾動(dòng)角低于10°，達(dá)到超疏水水平。