[發明專利]一種中空纖維復合納濾膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201510055486.3
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104607056A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 賀攀;路宏偉;劉旦;彭博;胡群輝;喻慧;王進;劉鵬君;王純清;陳超
• 申請（專利權）人: 賀攀
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/10;B01D71/68;B01D67/00;B01D71/34;B01D71/42;B01D71/40
• 代理公司: 長沙七合源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 歐穎;鄭雋

1.一種中空纖維復合納濾膜，所述納濾膜以多孔支撐層為內層，以分離功能層為外層，所述多孔支撐層的鑄膜液中包含內層高分子聚合物，所述內層高分子聚合物為選自聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈中的一種或幾種，所述分離功能層的鑄膜液中包含外層高分子聚合物，所述外層高分子聚合物為選自聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇中的一種或幾種；將內層鑄膜液和外層鑄膜液同步擠出成型，再經凝固后得到初生態膜絲，再通過氧化劑水溶液處理得到所述中空纖維復合納濾膜。

2.根據權利要求1所述納濾膜，其特征在于，所述復合納濾膜的孔徑為1～10納米，且其在0.5MPa下的純水通量大于40L/(m²·h)。

3.根據權利要求1所述納濾膜，其特征在于，所述復合納濾膜對1.0g/L的NaCl水溶液中NaCl的脫除率為40％以上，對1.0g/L的MgSO₄水溶液中MgSO₄的脫除率為90％以上。

4.一種如權利要求1～3中任意一項所述中空纖維復合納濾膜的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)分別配制內層鑄膜液和外層鑄膜液：所述內層鑄膜液由15～30wt％的內層高分子聚合物、1～10wt％的表面活性劑、2～25wt％的孔徑調節劑和50～72wt％的溶劑組成；所述外層鑄膜液由15～35wt％的外層高分子聚合物、2～15％的添加劑和50～83wt％的溶劑組成；鑄膜液均在30～70℃下攪拌均勻，并經過靜置脫泡處理；

2)擠出成型：將所述外層鑄膜液和內層鑄膜液分別加入到一芯雙層結構的噴絲頭的外層和次外層，中心層通入芯液，擠出后再在凝固浴中凝固成型；

3)后處理：將上述凝固成型的膜絲先經氧化劑水溶液和純水處理，再經保孔劑溶液處理，干燥后得到所述中空纖維復合納濾膜。

5.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述氧化劑為選自漂白粉、次氯酸鈉、過氧化氫中的一種或多種，所述氧化劑水溶液的濃度為0.1～1g/L。

6.根據權利要求4所述方法，其特征在于，所述內層高分子聚合物的重均分子量為30000～200000；

所述表面活性劑為選自吐溫-80、失水山梨脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或多種；

所述孔徑調節劑為有機致孔劑和/或無機致孔劑，所述有機致孔劑包括乙醇、乙二醇、二乙二醇、異丙醇、甘油、丁醇、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮中的一種或多種，以及可與其配合使用的水，所述無機致孔劑為選自氯化鋰、硝酸鋰、高氯酸鋰和納米疏水碳酸鈣中的一種或多種；

所述溶劑為選自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種或多種；

所述外層高分子聚合物的重均分子量為30000～150000；

所述添加劑為選自氯化鋰、硝酸鋰、高氯酸鋰、硫酸鎂、氯化鎂或高氯酸鎂中的一種或多種。

7.根據權利要求4～6中任意一項所述方法，其特征在于，所述芯液為水或水與溶劑的混合溶液；所述凝固浴為由30～90wt％水、0.1～1wt％凝固浴用表面活性劑和9～69wt％溶劑組成的混合液，且所述凝固浴用表面活性劑為選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的一種或多種。

8.根據權利要求4～6中任意一項所述方法，其特征在于，所述保孔劑溶液為甘油含量為10～80wt％的水溶液。

9.根據權利要求4～6中任意一項所述方法，其特征在于，所述膜絲經過氧化劑水溶液處理是指初生態膜絲在氧化劑水溶液中浸泡10s～10min，所述膜絲經純水處理是指膜絲在純水中浸泡1～2天，所述膜絲經保孔劑溶液處理是指膜絲在保孔劑溶液中浸泡2h～2天。