[發(fā)明專利]含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810246465.3
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN108355499B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳忱;劉百倉;趙蘋菊;王帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南立昇凈水科技實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B01D69/08
• 分類號(hào): B01D69/08;B01D67/00;B01D61/14
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.一種含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜的制備方法，其特征在于所述含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜由管狀支撐網(wǎng)(12)和覆蓋在管狀支撐網(wǎng)內(nèi)壁并與內(nèi)壁結(jié)合成一體的內(nèi)表面分離層(13)及覆蓋在管狀支撐網(wǎng)外壁并與外壁結(jié)合成一體的外表面分離層(11)構(gòu)成，所述管狀支撐網(wǎng)(12)由絲線(10)編織而成，所述內(nèi)表面分離層(13)和外表面分離層(11)由有機(jī)聚合物形成，工藝步驟如下：

(1)制備鑄膜液

將有機(jī)聚合物、添加劑和有機(jī)溶劑在60℃～80℃攪拌混合，直至有機(jī)聚合物、添加劑完全溶于有機(jī)溶劑中形成溶液并混合均勻，所述溶液中，有機(jī)聚合物的質(zhì)量濃度為15％～25％，添加劑的質(zhì)量濃度為1％～10％，將所得溶液在60℃～80℃靜置脫泡12小時(shí)～48小時(shí)，得鑄膜液；

(2)制備含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜

所用設(shè)備包括噴絲頭、編織機(jī)和凝固浴(16)，所述噴絲頭包括外層鑄膜液涂覆漏斗(3)、內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗(4)和芯液管(5)，所述外層鑄膜液涂覆漏斗為夾層結(jié)構(gòu)，其上部為上大下小的空心圓錐形，下部為與上部底端尺寸相同的圓筒形頸部，所述內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗的結(jié)構(gòu)和形狀與外層鑄膜液涂覆漏斗相同，其尺寸應(yīng)使內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗嵌套入外層鑄膜液涂覆漏斗中后可形成編織管狀支撐網(wǎng)的絲線通道(2)，所述芯液管為與內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗頸部中心孔匹配的圓筒形管；

在編織機(jī)上方搭建用于安裝噴絲頭的桁架(6)，將內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗(4)、外層鑄膜液涂覆漏斗(3)分別通過固定桿(1)懸空固定在桁架上，并使內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗嵌套入外層鑄膜液涂覆漏斗中在內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗的外壁與外層鑄膜液涂覆漏斗的內(nèi)壁之間形成編織管狀支撐網(wǎng)的絲線通道(2)，將芯液管(5)一端插裝在內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗頸部的中心孔內(nèi)；在內(nèi)層鑄膜液涂覆漏斗外壁與外層鑄膜液涂覆漏斗外壁連接與其夾層連通的鑄膜液輸送管(8)，在芯液管上連接芯液輸送管(9)，并在各鑄膜液輸送管(8)和芯液輸送管(9)上分別設(shè)置送料泵(7)；將與編織機(jī)線筒(14)連接的編織管狀支撐網(wǎng)的絲線(10)置于所述絲線通道(2)中，在編織機(jī)線筒(14)帶動(dòng)下編織成的管狀支撐網(wǎng)(12)進(jìn)入內(nèi)、外層鑄膜液涂覆漏斗頸部間的絲線通道，將管狀支撐網(wǎng)(12)下端與安裝在凝固浴(16)中的編織機(jī)牽引裝置(15)連接；

制備時(shí)開啟編織機(jī)和各送料泵，所述絲線(10)在編織機(jī)線筒(14)的帶動(dòng)下相互纏繞編織形成管狀支撐網(wǎng)(12)，從外層鑄膜液漏斗夾層進(jìn)入外層鑄膜液漏斗頸部的鑄膜液涂覆在管狀支撐網(wǎng)的外壁，從內(nèi)層鑄膜液漏斗夾層進(jìn)入內(nèi)層鑄膜液漏斗頸部的鑄膜液涂覆在管狀支撐網(wǎng)的內(nèi)壁，芯液通過芯液管進(jìn)入管狀支撐網(wǎng)內(nèi)壁的鑄膜液涂層中心，涂覆鑄膜液后的管狀支撐網(wǎng)在編織機(jī)牽引裝置(15)的牽引下由內(nèi)、外層鑄膜液涂覆漏斗頸部下端進(jìn)入凝固浴(16)，在芯液和凝固浴的作用下凝固成膜；

(3)后處理

將步驟(2)形成的含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜從凝固浴(16)中取出，在室溫下用去離子水浸泡12小時(shí)～48小時(shí)，再在室溫下用甘油質(zhì)量濃度5％～35％的甘油水溶液浸泡12小時(shí)～48小時(shí)，然后從甘油水溶液中取出并晾干。

2.根據(jù)權(quán)利要1所述含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(1)中，所述有機(jī)聚合物為聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要1或2所述含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(1)中，所述添加劑為聚乙二醇、氯化鋰、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甘油中的一種，所述有機(jī)溶劑為1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃、氯仿中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述絲線(10)為聚丙烯絲線、尼龍絲線、聚酯絲線、聚乙烯絲線中的一種，所述芯液和凝固浴為去離子水或有機(jī)溶劑質(zhì)量濃度5％～10％的有機(jī)溶劑水溶液，所述有機(jī)溶劑為1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃、氯仿中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述含管狀支撐網(wǎng)的雙分離層中空纖維超濾膜的制備方法，其特征在于所述芯液與凝固浴的溫度為20℃～60℃。