[發(fā)明專(zhuān)利]一種增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711175301.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109806777A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧啟友
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 樂(lè)清騰祥膜技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D71/34
• 分類(lèi)號(hào): B01D71/34;B01D69/08;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 重慶創(chuàng)新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 50125
• 代理人: 付繼德

本發(fā)明公開(kāi)了一種增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，包括如下步驟：制備鑄膜液、制備中空編織繩、制備增強(qiáng)體、制備初級(jí)中空纖維膜、制備增強(qiáng)體基膜和制備中空纖維膜；本發(fā)明具有過(guò)程簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)制備的膜具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐熱、耐寒、耐氧化、耐候性能，將有選擇阻隔污染物，防止或減少污染物在膜表面的不可逆沉積，提高了膜的抗污染性能；解決了中空纖維膜在使用過(guò)程中皮層易脫落的問(wèn)題，采用與聚偏氟乙烯表面分離層具有共溶劑特性的聚丙烯腈長(zhǎng)絲，編織成中空管狀織物作為膜的增強(qiáng)體，鑄膜液對(duì)增強(qiáng)體有較好的浸潤(rùn)性，部分滲入增強(qiáng)體纖維間隙，增加機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度，可降低斷絲和堵污的可能性，延長(zhǎng)膜片的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中空纖維膜制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，水資源的日益短缺已成為制約經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。膜分離凈化技術(shù)因其具有分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、自動(dòng)化程度高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，故在水處理等環(huán)保領(lǐng)域具有極大的優(yōu)勢(shì)和潛力。高分子有機(jī)膜在膜分離領(lǐng)域擔(dān)當(dāng)了重要角色，且其制作工藝簡(jiǎn)單、膜材料品種較為多樣化。聚偏氟乙烯中空纖維膜利用涉及的范圍較廣泛，可應(yīng)用于醫(yī)藥、衛(wèi)生、電子、食品、污水處理、海水淡化等諸多領(lǐng)域，尤其是在污水處理、中水回用以及海水淡化中的用途更是引起了人們的注意。但是，在實(shí)際使用過(guò)程中，膜分離法處理水的成本較高。現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用的降低成本的方法通常通過(guò)是降低膜組件的制造成本，但是使單位膜面積的產(chǎn)水增加、實(shí)現(xiàn)低壓力條件下的運(yùn)行也是降低成本的方法之一。因此，制造一種高通量的聚偏氟乙烯中空纖維膜成為研究重點(diǎn)；中空纖維膜具有裝填密度高、自支撐等諸多優(yōu)勢(shì)而被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廢水處理、生活污水回用、海水淡化預(yù)處理等諸多方面。在使用過(guò)程中，要反復(fù)經(jīng)受大流量水流、氣流的沖擊擾動(dòng)，極易發(fā)生斷裂破損，影響處理效果，也給后續(xù)單元操作帶來(lái)不利的影響。現(xiàn)有超濾膜、分離膜、中空纖維膜的耐腐蝕、耐熱、耐寒、耐氧化、耐候性能都有待提高。

所以，如何設(shè)計(jì)一種增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，成為我們當(dāng)前要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，具有過(guò)程簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)制備的膜具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐熱、耐寒、耐氧化、耐候性能，將有選擇阻隔污染物，防止或減少污染物在膜表面的不可逆沉積，提高了膜的抗污染性能；解決了中空纖維膜在使用過(guò)程中皮層易脫落的問(wèn)題，采用與聚偏氟乙烯表面分離層具有共溶劑特性的聚丙烯腈長(zhǎng)絲，編織成中空管狀織物作為膜的增強(qiáng)體，鑄膜液對(duì)增強(qiáng)體有較好的浸潤(rùn)性，部分滲入增強(qiáng)體纖維間隙，增加機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度，可降低斷絲和堵污的可能性，延長(zhǎng)膜片的使用壽命，可以有效解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，包括如下步驟：

1)制備鑄膜液：將聚偏氟乙烯、無(wú)機(jī)添加劑、致孔劑、偶聯(lián)劑、引發(fā)劑和溶劑混合后于60-80℃下超聲波分散30-60min，得到溶液；將有機(jī)添加劑加入到溶液中，攪拌溶解，具體為于60-80℃以200-400r/min的攪拌速度攪拌8h，然后升溫至80-90℃攪拌2-5h，再降溫到70-80℃攪拌6-10小時(shí)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾和脫泡后得到鑄膜液；

2)制備中空編織繩：在30-80℃的條件下，用質(zhì)量濃度為10％氫氧化鈉水溶液浸泡處理中空編織繩0.5h-1h以去除表面的油污，拿出水洗晾干待用；用常壓等離子體處理經(jīng)處理過(guò)的中空編織繩；

3)制備增強(qiáng)體：按照產(chǎn)品性能要求，選擇所需紗線(xiàn)，測(cè)量出增強(qiáng)體橫截面中負(fù)曲率邊的邊長(zhǎng)，按等效邊長(zhǎng)的方法將負(fù)曲率邊等效為正曲率邊并用等效后的橫截面形狀設(shè)計(jì)組合芯模，以上述組合模為芯模在編織機(jī)上編織增強(qiáng)體，取出組合芯模中的等效芯模并使增強(qiáng)體貼附在未取出的芯模上，然后取出余下芯模即可得到所需的增強(qiáng)體，即將聚丙烯腈纖維編織成中空編織管，作為增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的增強(qiáng)體；