一种纤维管增强型中空纤维膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114950152A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210504973.3C02F7/00(2006.01)(22)申请日2022.05.10C02F101/16(2006.01)(71)申请人苏州大学地址215000江苏省苏州市吴中区石湖西路188号(72)发明人童方正韩颖徐婷张译霖张国禹朱学森周宁(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257专利代理师夏苏娟(51)Int.Cl.B01D69/08(2006.01)B01D67/00(2006.01)B01D69/02(2006.01)C02F3/10(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种纤维管增强型中空纤维膜及其制备方法(57)摘要本发明属于中空纤维膜制备领域，具体涉及一种纤维管增强型中空纤维膜及其制备方法。该方法通过涂覆‑浸没沉淀相转化法技术，利用喷丝头将铸膜液(PVDF、亲水性致孔剂和溶剂)均匀涂覆在支撑体上，制备具有高通量、孔径分布均匀、抗污堵、高强度的纤维管增强型中空纤维膜。本发明产品具有高效的氧分离特性，截留过滤高效，且微生物可在其表面大量附着形成生物群落即高密度生物膜，进而自然形成稳定的生态系统，氧化分解水中氨氮等污染物，从根本上修复河道水质。CN114950152ACN114950152A权利要求书1/1页1.一种纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：对支撑体进行预处理，去除其表面的油渍污物；S2：将预处理过的支撑体从喷丝头中心通过，同时向喷丝头中注入均质铸膜液，在支撑体携带及惰性气体压力作用下，均质铸膜液与纤维编织管共同挤出并均匀涂覆在支撑体表面，得到膜丝；所述均质铸膜液由铸膜液加热混匀后脱泡处理得到，所述铸膜液包括：15‑25wt％PVDF、8‑12wt％亲水性致孔剂和63‑77wt％溶剂；S3：将所述膜丝浸入凝固浴中固化成膜；S4：将成膜后的膜丝收卷后，漂洗、晾干，得到所述纤维管增强型中空纤维膜。2.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，均质铸膜液与纤维编织管共同挤出时，喷丝孔温度为35‑45℃。3.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，铸膜液加热混匀的温度为70‑80℃。4.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，脱泡处理的温度为70‑80℃，时间为5‑8h。5.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述亲水性致孔剂为致孔剂PluronicF127。6.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂为DMAC、DMF或DMSO。7.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述铸膜液中还包括吐温80。8.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，凝固浴为水或DMAC，凝固浴的温度为50‑65℃。9.如权利要求1所述的纤维管增强型中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用水进行漂洗，水的温度为45‑55℃。10.一种权利要求1‑9中任一项所述的制备方法制得的纤维管增强型中空纤维膜。2CN114950152A说明书1/6页一种纤维管增强型中空纤维膜及其制备方法技术领域[0001]本发明属于中空纤维膜制备领域，具体涉及一种纤维管增强型中空纤维膜及其制备方法。背景技术[0002]当今河道污染日益严重，且河道污水处理市场规模已达千亿人民币量级，其治理工作已成当务之急。目前，市场上用来进行水处理的技术主要有潜水曝气技术，微纳米气泡处理技术，生物制剂投放技术和磁混凝沉淀技术。但相对于一种市场前景广泛的新型技术——膜法水处理技术而言，这些河道水处理技术存在有泡充氧易造成二次污染、应用范围不广、或为一般应急处理而不能解决根本性问题等不足。[0003]迄今为止，中空纤维膜是分离膜的最有效形式，具有填充密度高，比表面积大，自支撑作用强，操作压力高的特点，因此，可广泛用于河道污水处理等诸多领域。非溶剂致相分离法(NIPS)的制膜方法，加工过程简单、工艺灵活多变，适用于工业化生产，但传统纺丝法所得中空纤维膜的性能已不能适应膜分离技术应用发展的需要，尤其膜的拉伸强度较低，不能满足河道生态治理过程中对膜力学性能的要求。相对均质中空纤维膜和长纤维增强型中空纤维膜而言，纤维管增强型中空纤维膜则是将铸膜液涂覆在纤维管外表面并由纤维管作为支撑体而制成，能在保证纤维膜的分离性能的同时最大化地提高纤维膜的强度，但一般的制备工艺复杂，存在界面结合力较弱、膜内通透性差和铸膜液涂