一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111644074A(43)申请公布日2020.09.11(21)申请号202010689728.5(22)申请日2020.07.17(71)申请人安徽森诺膜技术有限公司地址237300安徽省六安市金寨县现代产业园区江天路以东和白马峰以北处(72)发明人苗蕾苏鸥王红云王海涛(74)专利代理机构合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)34118代理人魏玉娇(51)Int.Cl.B01D69/08(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D71/34(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法(57)摘要本发明提供一种改进TIPS法制备β-晶型聚偏氟乙烯中空纤维膜的大生产工艺以及由该制备方法制得的聚偏氟乙烯中空纤维膜。该方法利用目前高速混合机进行物料混合搅拌，用双螺杆挤出机对物料进行加热熔融啮合改性，用造粒模头挤出后先冷却成型切粒，装袋储存为半成品；同样用此双螺杆挤出机通过增加熔体计量泵计量增压并更换纺丝模头，调整工艺用此粒料即可生产出中空纤维初生丝；对所得中空纤维膜丝进行拉伸和退火定型相结合的后处理，使得β-晶型结构聚偏氟乙烯产品在保证高强度、亲水性、高通量的前提下，工艺更加简单、生产效率更高，膜丝质量也更加稳定，特别适用于对膜丝强度和膜通量要求较高的膜生物反应器。CN111644074ACN111644074A权利要求书1/1页1.一种聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、纺丝：将聚偏氟乙烯粒料加热到在220-250℃，通过熔体计量泵增压至10Mpa以上，然后从纺丝模口挤出空心膜，控制挤出的拉伸比为8-10，同时给空心部分提供空气，冷却成型得到初生丝；S2、拉伸：将步骤S1制备的初生丝以10-45m/min的速度水浴拉伸，水浴温度为20-40℃，拉伸比为4-8倍，制得中空纤维膜；S3、退火：将步骤S2得到的中空纤维膜在100-200℃温度下退火定型处理，时间控制在10-100秒，然后收卷；S4、将步骤S3收卷的中空纤维膜经过提纯处理，即制得聚偏氟乙烯中空纤维膜。2.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯粒料的制备方法如下：S11、混合：将聚偏氟乙烯树脂、无机粒料、有机酸酯类液体在高速混合机中混合均匀；S12、造粒：将步骤S11得到的混合物在180-250℃下加热熔融，用双螺杆挤出机挤出后，冷却成型切粒，制得聚偏氟乙烯粒料。3.根据权利要求2所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯树脂、无机粒料、有机酸酯类液体的混合质量比为(40-60):(20-40):(10-20)。4.根据权利要求2或3所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯树脂是重均分子量为20万-90万的聚偏氟乙烯树脂中一种或两种及以上的混合物。5.根据权利要求2或3所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述无机粒料为碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁、碳酸铜、碳酸锌、二氧化硅、硅酸钠、硅酸钾、硫酸钡、硫酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或两种及以上的混合物。6.根据权利要求2或3所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述有机酸酯类液体为苯甲酸酯类、乙二酸酯类、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或两种及以上的混合物。7.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S3所述退火定型的温度为120-150℃，时间控制在40-80秒。8.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述的提纯处理为通过反应和萃取的方式去除聚偏氟乙烯粒料中的无机粒料和有机酸酯类。9.根据权利要求8所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤S4所述提纯处理的具体步骤为：将步骤S3收卷的中空纤维膜先浸泡在能够与聚偏氟乙烯粒料中无机粒料反应的酸或碱试剂中，至无机粒料被完全反应去除，然后浸泡在能够萃取聚偏氟乙烯粒料中有机酸酯类的试剂中，至有机酸酯类从中空纤维膜中除去，所述能够萃取聚偏氟乙烯粒料中有机酸酯类的试剂为卤化烃类、醇类、醚类试剂中的一种，然后捞出后用温水充分洗涤。10.一种由权利要求1-9任意一项的制备方法制得的聚偏氟乙烯中空纤维膜。2CN111644074A说明书1/5页一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及微孔膜技术领域，特别涉及一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法。背景技术[0002]聚偏氟乙烯(PVDF)具有优良的热稳定性、抗腐蚀性，其良好的耐化学性能极好地为水处理膜行业所利用，因此近年来在膜分