[發明專利]一種增強型復合中空纖維膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810176579.5
• 申請日: 2018-03-03
• 公開（公告）號: CN108126535B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王以余;王俊祖;裘善明;鮑偉正;黃旭東;何偉仁;陳可
• 申請（專利權）人: 浙江富銘工業機械有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/08;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

本發明公開了一種增強型復合中空纖維膜的制備方法，屬于中空纖維膜制備技術領域。本發明使用NaOH溶液對PET編織管進行了除油污處理，將殘留于編織管上的紡絲油劑及污漬去除，使鑄膜液形成的分離層與凝膠液形成的過渡層結合強度提升；本發明用高碘酸鈉將海藻酸鈉部分氧化，得到含有醛基的氧化海藻酸鈉，可與具有氨基等基團的高分子化合物通過化學交聯形成水凝膠，提高水性成分通量，再利用浸軋工藝將聚合物鑄膜液包覆到編織管纖維絲表面，接著對編織管進行圓管定型，增大了復合膜的抗污染及截留能力，所制備的凝膠液中成分為骨質明膠液和蜘蛛絲等增韌性纖維，從而提升中空纖維膜的徑向與軸向的拉伸性能，應用前景廣闊。

技術領域

本發明公開了一種增強型復合中空纖維膜的制備方法，屬于中空纖維膜制備技術領域。

背景技術

中空纖維膜外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。中空纖維膜是以聚砜、二甲基乙酰胺為原料加工成中空內腔的纖維絲，再除以高滲透性聚合物，具有選擇性滲透特性。由于水蒸氣、氫、氨和二氧化碳滲透較快，而甲烷、氮、氬、氧和一氧化碳等滲透較慢，這樣就使滲透快的與滲透慢的分離。中空纖維絲的外徑通常是500～600 pum、內徑為200～300 pum，做成3～6米的纖維束裝入耐高壓金屬殼體內，纖維束一端被密封，另一端用特殊配方的環形樹脂粘結在一起。聚丙烯腈具有耐有機溶劑性、耐光性、耐氣候性、耐霉菌性，良好的化學穩定性、熱穩定性和溶液紡絲制膜加工性能等，而且聚丙烯腈來源廣泛、價格便宜，是一種理想的制膜材料。

隨著中空纖維膜應用范圍越來越廣，對其性能的要求也越來越高，傳統的單質中空纖維膜材料（如溶液紡絲法膜的力學性能較差等）已不能完全適應膜分離技術應用發展的需要。異質增強型聚偏氟乙烯中空纖維膜（將聚酯、聚酰胺纖維等中空管狀編織物或機織物作為增強體，在其上涂覆聚偏氟乙烯鑄膜液，復合固化后形成表面分離層，表面分離層與增強體為不同物質組成）的出現，為改善傳統溶液紡絲法中空纖維膜的力學性能提供了新的途徑。目前異質增強型聚偏氟乙烯中空纖維膜在膜生物反應器技術處理污水方面已有很多應用，但由于表面分離層與增強體為不同物質組成，存在因界面結合狀態不良而容易導致膜運行系統的可靠性較差的隱患。

目前中空纖維膜壁強度較差，大部分中空纖維膜經過異質增強后，增強體會隨膜的擺動而產生伸縮，從而導致增強體的結構受損，并且增強體過高的伸縮形變會導致膜表面分離層不可回復的物理損傷，造成膜分離功能下降，通量降低，截留量下降，現有中空纖維膜還存在層間相容性的問題，過渡層經過凝膠后會形成光滑界面，分離層與過渡層之間結合強度依然較差的缺陷。因此，發明一種增強型復合中空纖維膜對中空纖維膜制備技術領域具有積極意義。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對目前中空纖維膜壁強度較差，大部分中空纖維膜經過異質增強后，增強體會隨膜的擺動而產生伸縮，從而導致增強體的結構受損，并且增強體過高的伸縮形變會導致膜表面分離層不可回復的物理損傷，造成膜分離功能下降，通量降低，截留量下降，現有中空纖維膜還存在層間相容性的問題，過渡層經過凝膠后會形成光滑界面，分離層與過渡層之間結合強度依然較差的缺陷，提供了一種增強型復合中空纖維膜的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種增強型復合中空纖維膜的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）按重量份數計，取13～15份聚偏氟乙烯，2～5份醋酸纖維素，50～60份二甲基乙酰胺，5～6份聚乙烯吡咯烷酮，4～5份氯化鋰置于水浴鍋中，啟動攪拌器攪拌，加熱升溫，攪拌混溶后，降溫靜置脫泡得到鑄膜液；

（2）將6～10g海藻酸鈉粉末裝入帶有滴液漏斗和攪拌器的三口燒瓶中，啟動攪拌器開始攪拌，將40～60mL質量分數為10%的高碘酸鈉溶液裝入滴液漏斗中，向三口燒瓶中滴加高碘酸鈉溶液，滴加完畢后，對三口燒瓶避光處理，常溫下反應，得到氧化產液；