[發(fā)明專利]一種中空纖維納濾膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410113945.4
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103831019A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王俊川;江嘉晶;雷斌
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門綠邦膜技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D71/16;B01D67/00
• 代理公司: 福建煉海律師事務(wù)所 35215
• 代理人: 許育輝;張輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膜分離領(lǐng)域，特別涉及一種中空纖維納濾膜及其制備方法。

背景技術(shù)

納濾(Nanofiltration，簡稱NF)是介于反滲透(RO)和超濾(UF)之間的一種膜分離技術(shù)，是近二三十多年發(fā)展較快的一項(xiàng)新技術(shù)。納濾膜對溶質(zhì)的截留性能介于反滲透膜和超濾膜之間。納濾膜屬于壓力驅(qū)動膜，可在很低的操作壓力下高效地脫除二價離子和分子量高于200的溶質(zhì)，而對一價離子和低分子量物質(zhì)的截留率只在20%～80%，因而達(dá)到對物質(zhì)選擇性分離的目的。NF膜技術(shù)在食品工業(yè)，化工醫(yī)藥業(yè)，飲用水行業(yè)，廢水處理等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

目前商品化的納濾膜大多在耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐有機(jī)溶劑、耐氧化劑性能方面表現(xiàn)較差，而且采用卷式膜組件容易污染，并且不易清洗，此外，大多還采用平板復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)，步驟比較復(fù)雜，因此，尋找并實(shí)現(xiàn)低成本、高性能納濾膜的制備是納濾膜技術(shù)發(fā)展的主要出路。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的水通量和脫鹽率，并且耐酸堿性能良好，抗污染能力強(qiáng)的中空纖維納濾膜及其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為：一種中空纖維納濾膜，其特征在于：以重量百分比計包括以下組分：三醋酸纖維素（CTA）30%-40%，聚偏氟乙烯（PVDF）5%-10%，聚醚砜（PES）5%-10%，共混溶劑40%-50%，致孔劑8%-15%。

進(jìn)一步，所述共混溶劑為N-甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基乙酸銨中的兩種或三種組合。

進(jìn)一步，所述致孔劑為磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇中的一種或幾種。

本發(fā)明還包括上述中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：將各組分混合均勻，在40-50℃的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至:50-70℃，充分?jǐn)嚢瑁咕酆衔锶芙猓酆衔锶芙夂螅M(jìn)行過濾；

步驟2：過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡24-48h，得紡絲用液；

步驟3：然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3C異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使中空纖維基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間30-60min；

步驟4：再將上述揮發(fā)處理后的中空纖維基膜浸入5～25℃蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至中空纖維基膜充分凝膠，凝膠后經(jīng)10-30℃水浸泡清洗30-40小時，得到中空纖維納濾膜。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的中空纖維納濾膜及其制備方法，具有良好的截流性能，抗壓強(qiáng)度，耐化學(xué)穩(wěn)定性，耐微生物分解性能，通量大，脫鹽率較高，二價鹽脫除率大于90%，一價鹽脫除率可以達(dá)到65%，截留分子量200-1000，過濾孔徑為1-2nm，分離效果明顯，本發(fā)明制備過程簡單安全，工序少，避免了一般制備方法中繁瑣復(fù)雜的納濾膜后處理工藝，制備得到的是一種高性能、低成本、長壽命的水處理用納濾膜；具有的有益效果為：

1)耐化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐微生物分解能力強(qiáng)；

2)通量大，脫鹽率高；

3)抗壓性能好，強(qiáng)度大，不斷絲；

4)易清洗，抗污染能力強(qiáng)，使用壽命長；

5)綜合工藝既回收物料又回收產(chǎn)水，適用范圍廣，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著；

6)能耗低，運(yùn)行成本低；

7)操作管理簡便。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

取三醋酸纖維素（CTA）3.3kg，聚偏氟乙烯（PVDF）1.0kg，聚醚砜（PES）0.5kg，共混溶劑（環(huán)丁砜與二甲基乙酸銨組合）4.2kg，致孔劑（聚乙二醇）1kg。將上述各組分混合均勻，在45℃的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至60℃，充分?jǐn)嚢瑁咕酆衔锶芙猓淮酆衔锶芙夂螅M(jìn)行過濾；過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡32h，得紡絲用液。然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3C異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間30min；再將上述揮發(fā)處理后的基膜浸入15℃蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠后經(jīng)20℃水浸泡清洗30小時，得到中空纖維納濾膜1，其截留分子量為200-350。

實(shí)施例2