[發明專利]脂肪族聚酰胺中空纖維膜及制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611188968.7
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106621848B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 范寧;胡曉宇;高旭
• 申請（專利權）人: 天津膜天膜科技股份有限公司
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D67/00;B01D71/56
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊歡

本發明涉及膜技術領域，特別是涉及一種脂肪族聚酰胺中空纖維膜及制備方法和應用。所述的脂肪族聚酰胺中空纖維膜的制備方法，采用下述步驟：1)制備紡絲原液；所述的紡絲原液包括下述質量份組分：脂肪族聚酰胺聚合物10?30份；致孔劑1?20份；溶劑50?90份；2)將紡絲原液靜置除泡，除泡后的紡絲原液加熱至50?70℃，并利用濕法紡絲工藝經噴絲板流出至凝固槽凝固成初生纖維；所述的噴絲板的內部芯液為溫度與紡絲原液同溫度的水溶液；所述的凝固槽內的凝固液為水；3)將步驟2)中凝固成型的初生纖維經卷繞，甘油浸泡以及干燥制成脂肪族聚酰胺中空纖維膜。本發明的中空纖維膜能夠兼顧膜通量以及拉伸強度，有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及膜技術領域，特別是涉及一種脂肪族聚酰胺中空纖維膜及制備方法和應用。

背景技術

分離膜技術是用途最廣泛的水處理技術之一，具有以下優點：1.沒有相變，實際操作過程中不需要對水質以及使用儀器進行加熱處理，這就簡化了操作步驟，增強了實際操作的使用價值。2.能耗少。3.占地面積小、操作簡單，適應性強。4.對環境不產生污染，分離過程是物理分離，不會對環境產生污染。目前膜產品已廣泛應用于市政污水、工業廢水及自來水凈化等水處理領域中。

常用的中空纖維膜以聚偏氟乙烯、聚醚砜或聚乙烯等高分子聚合物為基質相，二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等物質為溶劑、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇等物質為致孔劑，將基質相、溶劑及添加劑共混形成成膜體系，利用非溶劑致相分離工藝或熱致相分離工藝制成中空纖維微濾膜或超濾膜產品。

溶液紡絲法是現有制備中空纖維超濾膜的最主要的方法，其優點為所得中空纖維膜分離精度和通量較高，但由于成膜體系中含有大量的有機溶劑，聚合物含量較窄(約20％)，且成型過程中膜絲內容易形成指狀孔，使所得膜絲的力學性能相對較弱，導致膜產品耐壓性和耐清洗性不足；熱致相分離法制成的中空纖維膜結構十分致密，膜力學強度得到有效提高，但由于熱致相分離法制成的膜表面孔徑較大，內部也無通孔，從而使膜在使用過程中易造成深度污染，影響膜產品的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的中中空纖維膜不能兼顧了力學性能、分離精度以及膜通量的缺陷，提供一種脂肪族聚酰胺中空纖維膜及其制備方法。

為實現本發明的目的，所采用的技術方案為：

一種脂肪族聚酰胺中空纖維膜的制備方法，采用下述步驟：

1)制備紡絲原液；所述的紡絲原液包括下述質量份組分：脂肪族聚酰胺聚合物10-30份；致孔劑1-20份；溶劑50-90份；

2)將紡絲原液靜置除泡，除泡后的紡絲原液加熱至50-70℃，并利用濕法紡絲工藝經噴絲板流出至凝固槽凝固成初生纖維；所述的噴絲板的內部芯液為溫度與紡絲原液同溫度的水溶液；所述的凝固槽內的凝固液為水；

3)將步驟2)中凝固成型的初生纖維經卷繞，甘油浸泡以及干燥制成脂肪族聚酰胺中空纖維膜。

其中，所述的脂肪族聚酰胺聚合物為尼龍6或者尼龍66中的一種。

所述的溶劑為甲酸。

所述的致孔劑為小分子致孔劑與大分子致孔劑的混合物；所述的小分子致孔劑為聚乙二醇；所述的大分子致孔劑為聚乙烯吡咯烷酮。

本發明還包括一種根據所述的制備方法制備的脂肪族聚酰胺中空纖維膜。

本發明還包括一種脂肪族聚酰胺中空纖維膜為基膜制備的納濾膜或者反滲透膜

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、憑借尼龍6、尼龍66等聚酰胺物質優良的力學性能及耐摩擦性能，使以此為基質相制成的中空纖維膜力學性能得到大幅提升，膜產品使用壽命也得到延長；