[發明專利]一種耐溫中空纖維超濾膜的制備方法、該耐溫中空纖維超濾膜及其組件

有效

• 申請號: 201810614366.6
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN110605033B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 任鵬飛;楊永強;張新妙;奚振宇;王玉杰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D71/02;B01D69/08;B01D67/00;B01D63/00;B01D61/14
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

本發明公開了一種耐溫中空纖維超濾膜的制備方法，包括以下步驟：S1，將納米顆粒加入到引發劑溶液中浸泡，干燥后再加入改性單體水溶液中進行聚合反應，得到改性納米顆粒；S2，將改性納米顆粒與聚偏氟乙烯聚合物及成孔劑引入到有機溶劑中溶解，真空脫出靜置氣泡，得到鑄膜液；S3，將鑄膜液輸送到套管式噴絲頭，噴絲頭內孔通入芯液，擠出中空纖維，擠出后經過一定的空氣距離，依次進入第一凝固浴和第二凝固浴進行相分離并凝固成型，得到膜絲；S4，將膜絲引入到交聯改性劑水溶液中浸泡處理，得到交聯中空纖維膜；S5，將交聯中空纖維膜置于保孔液中浸泡，烘干，得到耐溫中空纖維超濾膜。本發明方法制備的中空纖維超濾膜具有很好的耐溫性。

技術領域

本發明屬于膜分離技術領域，具體涉及一種耐溫中空纖維超濾膜的制備方法；本發明還涉及該耐溫中空纖維超濾膜，以及包含該耐溫中空纖維超濾膜的組件。

背景技術

超濾膜分離技術是20世紀60年代發展起來的膜分離技術之一，在近30年時間里，超濾膜技術進入了迅速發展的黃金時期，超濾膜分離技術因其高效率、低能耗、無相變等主要優點，其在化工、鋼鐵冶煉、電力等工業領域的廢水處理方面得到了廣泛的應用。此外，隨著工業的發展，水體污染也越來越嚴重，水資源短缺的現象與日俱增，因此，超濾膜分離技術在水凈化領域也得到了廣泛的使用，并帶來了顯著的經濟效益和社會效益。

隨著醫藥行業和環保行業的快速發展，堵超濾膜產品本身，從種類和性能上也提出來了更高的要求。尤其是在工業水處理領域，很多原水的水溫較高，如蒸餾回水、循壞水等，由于目前常規超濾膜產品只能在40℃以下運行，需要前端原水通過不同手段降溫，勢必會造成能耗的損失。此外，雖然無機膜可以實現對于高溫原料的處理，但是無機膜則存在著難密封、價格高的問題。

因此，目前存在的問題是急需研究開發一種制備耐溫中空纖維超濾膜的方法，使得超濾膜可以在較高溫度下運行，在運行過程中不發生側漏，且運行周期長。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的發明人在超濾膜領域進行了廣泛深入的研究，結果出乎意料地發現，通過對超濾膜的結構進場精密調控和對親水性能進行穩定化控制，即通過交聯使超濾膜具有更好的親水穩定性，同時引入納米顆粒使得超濾膜的膜絲強度得到進一步提高，制備的中空纖維超濾膜具有很好的耐溫性。

為此，本發明的第一方面提供了一種耐溫中空纖維超濾膜的制備方法，其包括以下步驟：

S1，將納米顆粒引入到引發劑溶液中浸泡，干燥后再引入改性單體水溶液中進行聚合反應，得到改性納米顆粒；

S2，將改性納米顆粒與聚偏氟乙烯聚合物及成孔劑引入到有機溶劑中溶解，真空靜置脫出氣泡，得到鑄膜液；

S3，將鑄膜液輸送到套管式噴絲頭，噴絲頭內孔通入芯液，擠出中空纖維，擠出后經過一定的空氣距離，依次進入第一凝固浴和第二凝固浴進行相分離并凝固成型，得到膜絲；

S4，將膜絲引入到交聯改性劑水溶液中浸泡處理，得到交聯中空纖維膜；

S5，將交聯中空纖維膜置于保孔液中浸泡，烘干，得到耐溫中空纖維超濾膜。

根據本發明的耐溫中空纖維超濾膜的制備方法，所述納米顆粒選自納米三氧化二鋁、納米二氧化硅、納米二氧化鈦中的至少一種。

在本發明的一個優選的實施方式中，在步驟S1中，所述引發劑選自偶氮二異丁氰(AIBN)、偶氮二異庚氰(MSDS)、過氧化二苯甲酰(BPO)、過氧化二異丙苯(DCP)和過氧化二叔丁基(dTBP)中的至少一種。

在本發明的一個優選的實施方式中，所述引發劑溶液的溶劑選自乙醇、丙酮和正庚烷中的至少一種。

在本發明的一個優選的實施方式中，所述引發劑溶液的濃度為0.5-5.0wt％。

在本發明的一個進一步優選的實施方式中，所述引發劑溶液的濃度為2.0-5.0wt％。