一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法.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CN109806777A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201711175301.8(22)申请日2017.11.22(71)申请人乐清腾祥膜技术有限公司地址325600浙江省温州市乐清市乐成镇新下塘村(72)发明人卢启友(74)专利代理机构重庆创新专利商标代理有限公司50125代理人付继德(51)Int.Cl.B01D71/34(2006.01)B01D69/08(2006.01)B01D69/02(2006.01)B01D67/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法(57)摘要本发明公开了一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，包括如下步骤：制备铸膜液、制备中空编织绳、制备增强体、制备初级中空纤维膜、制备增强体基膜和制备中空纤维膜；本发明具有过程简单、效率高等优点，同时制备的膜具有优异的耐腐蚀、耐热、耐寒、耐氧化、耐候性能，将有选择阻隔污染物，防止或减少污染物在膜表面的不可逆沉积，提高了膜的抗污染性能；解决了中空纤维膜在使用过程中皮层易脱落的问题，采用与聚偏氟乙烯表面分离层具有共溶剂特性的聚丙烯腈长丝，编织成中空管状织物作为膜的增强体，铸膜液对增强体有较好的浸润性，部分渗入增强体纤维间隙，增加机械结合强度，可降低断丝和堵污的可能性，延长膜片的使用寿命。CN109806777ACN109806777A权利要求书1/2页1.一种增强型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：1)制备铸膜液：将聚偏氟乙烯、无机添加剂、致孔剂、偶联剂、引发剂和溶剂混合后于60-80℃下超声波分散30-60min，得到溶液；将有机添加剂加入到溶液中，搅拌溶解，具体为于60-80℃以200-400r/min的搅拌速度搅拌8h，然后升温至80-90℃搅拌2-5h，再降温到70-80℃搅拌6-10小时，经过过滤和脱泡后得到铸膜液；2)制备中空编织绳：在30-80℃的条件下，用质量浓度为10％氢氧化钠水溶液浸泡处理中空编织绳0.5h-1h以去除表面的油污，拿出水洗晾干待用；用常压等离子体处理经处理过的中空编织绳；3)制备增强体：按照产品性能要求，选择所需纱线，测量出增强体横截面中负曲率边的边长，按等效边长的方法将负曲率边等效为正曲率边并用等效后的横截面形状设计组合芯模，以上述组合模为芯模在编织机上编织增强体，取出组合芯模中的等效芯模并使增强体贴附在未取出的芯模上，然后取出余下芯模即可得到所需的增强体，即将聚丙烯腈纤维编织成中空编织管，作为增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的增强体；4)制备初级中空纤维膜：将上述得到的铸膜液与芯液一起通过干湿纺丝设备进行纺丝，其中所述电纺丝设备包括：多个移动轨道和多个纺丝喷嘴，设置在移动轨道上以在移动轨道的长度方向上可移动；所述电纺丝设备还包括结合到移动轨道在其长度方向上的端部的固定轨道，其中，移动轨道沿固定轨道在其宽度方向上可移动；其中，固定轨道具有形成在其中的容纳槽，电压传输杆被插入并固定在容纳槽中；其中，移动轨道在其长度方向上的端部接触电压传输杆并结合到固定轨道，从而覆盖电压传输杆，制备成初级中空纤维膜；5)制备增强体基膜：将步骤3)中制备的增强体和步骤4)中制备初级中空纤维膜用水浸泡，并经保孔剂处理后进行干燥，得到增强体基膜；6)制备中空纤维膜：将增强体基膜用中性洗涤剂清洗后，干燥，再用弱极性有机液体对其进行浸润，然后将溶剂与水按质量百分比0-30∶70-100配制凝固浴液；将处理过的中空编织绳和配制的铸膜液同时经过喷丝头挤出，凝固成型或先经过1-15cm的干纺程后再凝固成型，再收丝；将制得的增强体基膜在10℃-40℃的去离子水中浸泡12-24h，以除去铸膜液体系中的溶剂及部分成孔剂，晾干即得增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜。2.根据权利要求1所述一种增强型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、无机添加剂、有机添加剂剂、致孔剂、偶联剂、引发剂、溶剂和保孔剂的质量份为聚偏氟乙烯40-50份、无机添加剂10-15份、有机添加剂10-15份、致孔剂10-15份、偶联剂5-10份、引发剂5-10份、溶剂10-15份和保孔剂10-15份。3.根据权利要求1所述一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述无机添加剂为氯化锂、氯化钠、氯化钛、二氧化钛、二氧化硅和氧化石墨烯中的一种或多种的组合。4.根据权利要求1所述一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述有机添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、磺化聚砜、聚乙烯醇、聚丙烯腈和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种的组合。5.根据权利要求1所述一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的