[發(fā)明專利]編織管增強(qiáng)型中空纖維膜及其制備裝置和生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710927625.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN107913603B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李亮
• 主分類號(hào): B01D67/00
• 分類號(hào): B01D67/00;B01D71/34;C02F3/10
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33277
• 代理人: 施春宜

本申請(qǐng)涉及一種編織管增強(qiáng)型中空纖維膜及其制備裝置和生產(chǎn)工藝，屬于以有機(jī)材料為特征的用于物理或化學(xué)方法分離的半透膜及其專用制備方法技術(shù)領(lǐng)域。編織管增強(qiáng)型中空纖維膜，由分離層、預(yù)涂覆層與編織管增強(qiáng)層三層構(gòu)成，編織管增強(qiáng)層居內(nèi)，分離層居外，且所述的預(yù)涂覆層包括預(yù)涂覆層一、預(yù)涂覆層二，預(yù)涂覆層一位于編織管增強(qiáng)層內(nèi)側(cè)，預(yù)涂覆層二位于編織管增強(qiáng)層與分離層之間。將本申請(qǐng)應(yīng)用于編織管增強(qiáng)型中空纖維膜等領(lǐng)域，具有粘合強(qiáng)度、剝離率低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種編織管增強(qiáng)型中空纖維膜及其制備裝置和生產(chǎn)工藝，屬于以有機(jī)材料為特征的用于物理或化學(xué)方法分離的半透膜及其專用制備方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

膜生物反應(yīng)器（MBR）水處理技術(shù)是一種將膜技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合的高效生化水處理技術(shù)，它是結(jié)合了膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)的污泥法的一種高效污水處理新技術(shù)，具有適用范圍廣、綜合運(yùn)行成本低、出水水質(zhì)好、系統(tǒng)性能穩(wěn)定、占地面積小等特點(diǎn)，在工業(yè)污水處理及城市生活污水處理方面有著廣泛的應(yīng)用。通常MBR系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)采用浸沒抽吸式過濾，膜材料長(zhǎng)期暴露在高化學(xué)耗氧量、高濁度的污水中，水質(zhì)環(huán)境非常惡劣，此時(shí)的膜表面很容易出現(xiàn)污染物沉淀吸附、膜孔污堵、濃差極化等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致膜通量下降顯著。因此需要對(duì)膜表面進(jìn)行定期的高強(qiáng)度曝氣清洗，以沖刷膜表面的污染物。曝氣壓力越大，膜絲擺動(dòng)幅度越大，清洗效果越好，而這就要求膜材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。在諸多MBR膜材料中，由于編織管增強(qiáng)型中空纖維膜材料具有優(yōu)良的機(jī)械性能而得到廣泛應(yīng)用，已成為MBR膜材料的首選材料。

目前，商業(yè)化的編織管增強(qiáng)型中空纖維膜依舊存在許多不足，主要表現(xiàn)在涂覆過濾層與編織管支撐層之間的粘附力不夠緊密易于脫落、涂覆不均勻、爆破強(qiáng)度較差等。如中國(guó)專利CN101069818A公布了一種增強(qiáng)毛細(xì)管膜及其制備方法，在該制備方法中，只是將鑄膜液簡(jiǎn)單的涂覆在纖維編織管的外表面，纖維編織管的內(nèi)表面未與涂覆液有效結(jié)合，由于纖維編織管與涂覆層為不同的物質(zhì)組成，存在因界面結(jié)合狀態(tài)不良而導(dǎo)致它們?nèi)菀酌撀洹Ｖ袊?guó)專利CN102160967A公布了一種內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜管及其制備裝置和制備方法，通過對(duì)纖維編織管進(jìn)行兩次涂覆得到具有表面分離層、過渡層與編織管增強(qiáng)層三層結(jié)構(gòu)的編織管增強(qiáng)型中空纖維膜。雖然表面分離層和過渡層的粘合強(qiáng)度較好，但由于過渡層也只是在編織管外表面涂覆，兩者的粘合強(qiáng)度一般，未從根本上解決分離層與增強(qiáng)體之間粘合不好的問題。中國(guó)專利CN102512992A公布了一種涂覆膜中空纖維管的制備方法，通過若干一浸一軋工藝使各種涂覆液包裹到纖維編織管內(nèi)外壁，但該方法工藝較復(fù)雜，連續(xù)化程度較低，不適合規(guī)模化生產(chǎn)。中國(guó)專利CN203971777U公布了一種用于制備增強(qiáng)復(fù)合支撐中空纖維膜的設(shè)備，該設(shè)備是將編織管以水平的方式通過涂覆機(jī)頭以及凝固浴，由于涂覆液自身的重力作用，導(dǎo)致在涂覆過程中很難控制涂覆過濾層均勻地涂覆在纖維編織管外表面。

基于此，做出本申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有編織中空膜所存在的上述缺陷，本申請(qǐng)首先提供了一種粘合強(qiáng)度高、防剝離的編織管增強(qiáng)型中空纖維膜，該中空纖維膜的內(nèi)部和內(nèi)、外表面均被預(yù)涂覆液包裹。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案如下：

編織管增強(qiáng)型中空纖維膜，由分離層、預(yù)涂覆層與編織管增強(qiáng)層三層構(gòu)成，編織管增強(qiáng)層居內(nèi)，分離層居外，且所述的預(yù)涂覆層包括預(yù)涂覆層一、預(yù)涂覆層二，預(yù)涂覆層一位于編織管增強(qiáng)層內(nèi)側(cè)，預(yù)涂覆層二位于編織管增強(qiáng)層與分離層之間；所述的編織管是由化纖復(fù)絲編織而成，預(yù)涂覆層是預(yù)涂覆液凝固而成，該預(yù)涂覆液是由PVDF樹脂、親水劑、硅藻土和溶劑所形成的，且各組分的質(zhì)量百分比分別為：PVDF樹脂5～15%，親水劑5～15%，硅藻土1～5%，溶劑65～89%；分離層是由鑄膜液凝固而成，該鑄膜液由PVDF樹脂、有機(jī)致孔劑、兩親性共聚物、表面活性劑和溶劑組成，且各組分的質(zhì)量百分比分別為：PVDF樹脂10～30%，有機(jī)致孔劑5～20%，兩親性共聚物1～5%，表面活性劑0.1～3%，余量為溶劑，鑄膜液的溶劑與預(yù)涂覆液的溶劑相同或不同。

進(jìn)一步的，作為優(yōu)選：