[發明專利]芳綸超濾膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201810435067.6
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN110465201A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 王冰菲;方佩暉
• 申請（專利權）人: 湖州歐美新材料有限公司
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D67/00;B01D69/08;B01D71/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種芳綸超濾膜的制備方法，包括如下步驟：提供至少一種有機溶劑、至少一種添加劑和芳綸溶液，混合溶解后在真空條件下脫泡制得鑄膜液；將鑄膜液與編織管或增強纖維經過噴頭噴出，噴出物依次浸入沉浸液和凝膠液中，使該噴出物凝膠固化成膜絲；將膜絲經過漂洗，去除添加劑及溶劑后，得到芳綸超濾膜。本發明還提供了一種由上述方法制備的芳綸超濾膜。本發明的芳綸超濾膜能有效的提升膜的拉伸和抗壓強度，提升制膜過程中的可紡性，同時膜通量也得到大幅的提升。

技術領域

本發明涉及一種芳綸超濾膜的制備方法，以及由該方法制備的芳綸超濾膜。

背景技術

在我國，由全芳香族聚酰胺聚合物制得的芳香族聚酰胺纖維被稱為芳綸，全芳香族聚酰胺泛指85％以上酰胺鍵與兩個苯環相連的長鏈聚酰胺。其中芳綸1313為聚間苯二甲酰間苯二胺，其耐高溫、阻燃性和電絕緣性優異。雖然價格昂貴，但在很多應用領域不可替代且越來越重要。它的主要用途包括：作為防護服原料，如軍用、消防或民用耐熱防護服；作為濾材，如鋼鐵、水泥或碳黑等空氣污染較重領域的高溫煙塵過濾；作為產業用紡織品，如飛機隔熱阻燃及吸音織物，耐高溫輸送帶等；作為芳綸紙，如電絕緣領域、航空航天等領域的絕緣材料。

芳綸1313大分子主鏈呈鋸齒狀有序排列，使其具有較好的成膜性。對比市場上主流的超濾膜材料，芳綸的成本較低。改性的芳綸1313具有酰胺基團，親水性好，很好的解決了膜絲干態保存的問題。本身芳綸1313的剛性較強，膜的抗疲勞強度較差，該缺點制約了其在超濾運行環境中的應用。為了更好地將芳綸應用于超濾膜材料，需要提供一種能夠有效提高其強度的方法。通過芳綸的改性能夠一定程度的提升疲勞強度，但是膜在使用過程中的湍流沖刷以及氣擦洗，膜絲存在頻繁的抖動，膜強度需要得到進一步提升才能滿足要求。

發明內容

本發明涉及一種芳綸超濾膜的制備方法，以及由該方法制備的芳綸超濾膜。本發明的芳綸超濾膜為采用纖維增強的中空芳綸超濾膜。本發明采用浸入沉淀相轉化法制備外壓式聚間苯二甲酰間苯二胺中空超濾膜。

本發明的芳綸超濾膜的制備方法，包括如下步驟：1)提供至少一種有機溶劑、至少一種添加劑和芳綸溶液，混合溶解后，在真空條件下脫泡制得鑄膜液；2)將步驟1)的鑄膜液與編織管經過噴頭腔體一同噴出，噴出物依次浸入沉浸液和凝膠液中，或者依次浸入凝膠液和沉浸液中，使該噴出物凝膠固化成膜絲；(3)將膜絲經過漂洗，去除添加劑及溶劑后，得到芳綸超濾膜。

本發明的另一種芳綸超濾膜的制備方法，包括如下步驟：1)提供至少一種有機溶劑、至少一種添加劑和芳綸溶液，混合溶解后，在真空條件下脫泡制得鑄膜液；提供一種復合支撐液；2)將步驟1)的鑄膜液與增強纖維經過噴頭腔體，與置于噴頭中心管內的復合支撐液一同噴出，噴出物依次浸入沉浸液和凝膠液中，或者依次浸入凝膠液和沉浸液中，使該噴出物凝膠固化成膜絲；(3)將膜絲經過漂洗，去除添加劑及溶劑后，得到芳綸超濾膜。

步驟1)中提供至少一種有機溶劑、至少一種添加劑和芳綸溶液進行混合，芳綸溶液的含量為10％～25％，有機溶劑的含量為50％～85％，添加劑的含量為5％～30％。

本發明中，有機溶劑可以選自NMP、DMAC、DMF、DMSO和磷酸三乙酯中的至少一種，當超過兩種時，總加入量不變。

根據本發明的一種實施方式，上述添加劑包括有機添加劑和/或無機添加劑，所述有機添加劑選自聚乙烯吡咯烷酮類、聚乙二醇類、聚乙烯醇、吐溫型乳化劑和曲通類乳化劑中的至少一種，所述無機添加劑選自氯化鋰、硝酸鋰、醋酸鈉、硝酸鈉、氯化鈣、二氧化硅、碳納米管和納米分子篩中的至少一種。

根據本發明的目的，在鑄膜液中添加添加劑可以影響芳綸超濾膜膜的結構，一方面有助于調整超濾膜孔的大小，另一方面還可以增加膜的強度。