低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽湓鰪?qiáng)型中空纖維膜的方法、其產(chǎn)品、用途及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽湓鰪?qiáng)型中空纖維膜的方法，在80-100℃下，將聚偏氟乙烯樹脂、溶劑、添加劑按照重量比5-20：50-80：1-20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液，分別準(zhǔn)備凝膠浴液、親水改性液和改性交聯(lián)劑；將纖維繩放卷送絲，在50-60℃下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在25-35℃下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在45-55℃下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在55-65℃下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到一種增強(qiáng)型中空纖維膜。
【專利說(shuō)明】低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽湓鰪?qiáng)型中空纖維膜的方法、其產(chǎn)品、用途及設(shè)備
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及中空纖維膜的制備方法，特別是一種低溫?zé)嶂孪喾ǖ闹苽浞椒?，還涉及所得產(chǎn)品的用途，和實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水資源越來(lái)越成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素，因此減少污水排放，進(jìn)行水的再生利用已成為一種必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)的污水處理工藝已無(wú)法滿足新的要求，新的工藝一膜法水處理應(yīng)運(yùn)而生，該工藝已越來(lái)越多地應(yīng)用于水的凈化與污水的再生利用。
[0003]常用的用于水處理的膜材料有聚砜類、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)等。其中聚偏氟乙烯由于其優(yōu)異的性能而特別適宜污水處理。聚偏氟乙烯是一種具有極高化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性的高分子材料，在常溫下不被酸、堿、強(qiáng)氧化劑或鹵素腐蝕，可長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外而無(wú)老化現(xiàn)象。PVDF的這些特性使其在膜分離技術(shù)中逐漸得到重視和應(yīng)用。以PVDF為原料制得的中空纖維膜具有強(qiáng)度高，抗吸附污染性好，耐化學(xué)清洗和裝填密度高等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于食品工業(yè)，生化工程，醫(yī)藥行業(yè)及水處理，尤其是使用條件極為惡劣的污水處理。PVDF在水處理領(lǐng)域的用量上升極快，目前全世界每年用于制造中空纖維的PVDF價(jià)值達(dá)數(shù)億美元。
[0004]在污水處理中，由于應(yīng)用環(huán)境很差，對(duì)膜強(qiáng)度的要求較高。通常制備分離膜的方法包括非溶劑致相分離法(簡(jiǎn)稱“ 濕法”)和熱致相分離法(簡(jiǎn)稱“熱法”)。
[0005]普通的中空纖維膜普遍存在強(qiáng)度低的缺陷，在復(fù)雜的污水環(huán)境中應(yīng)用容易出現(xiàn)斷絲等情況。而增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)的中空纖維膜，采用干濕法紡絲由于其自身成型方法的限制較難做出孔徑均勻的膜絲，影響過(guò)濾精度。采用熱至相紡絲可以保障一定的孔均勻性，但又無(wú)法保證膜絲的親水性。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006][要解決的技術(shù)問(wèn)題]
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種兼具膜絲強(qiáng)度、孔均勻性和親水性的的增強(qiáng)型中空纖維膜的制備方法，綜合了低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽溆H水型增強(qiáng)纖維膜和干濕法紡絲基礎(chǔ)，同時(shí)具備兩種成型方法的優(yōu)勢(shì)，并經(jīng)過(guò)親水化處理，從而得到高強(qiáng)度、高膜孔均勻性及高親水性的膜絲。
[0008]本發(fā)明還涉及上述方法得到的增強(qiáng)型中空纖維膜在水處理中的應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)上述方法的設(shè)備。
[0010][技術(shù)方案]
[0011]本發(fā)明提供一種低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽湓鰪?qiáng)型中空纖維膜的方法，該方法包括下述步驟:[0012]A在80-100°C下，將聚偏氟乙烯樹脂、溶劑、添加劑按照重量比5-20:50_80:1_20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液；
[0013]B將水或質(zhì)量濃度不大于50%的溶劑的水溶液作為凝膠浴液；
[0014]C將質(zhì)量濃度0.1-20%的聚乙烯醇、丙烯酸或N-乙烯基吡咯烷酮的水溶液作親水改性液；
[0015]D將含有交聯(lián)劑的水溶液作為改性交聯(lián)劑；所述交聯(lián)劑選自馬來(lái)酸酐、戊二醛、乙
二醛、醛、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、環(huán)氧氯丙烷、高錳酸鉀或氫氧化銅；
[0016]E將纖維繩放卷送絲，速度2-20米/秒，在45_55°C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在55-65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在120-160°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理；
[0017]F經(jīng)過(guò)預(yù)處理的纖維繩在50-60°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在25_35°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在45-55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在55-65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到一種增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0018]在本發(fā)明中，優(yōu)選地，的溶劑是按照重量比I?9:1?10的良溶劑與不良溶劑的混合溶劑，所述良溶劑選自二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和/或N-甲基吡咯烷酮；所述不良溶劑選自伽馬丁內(nèi)酯、磷酸三乙酯和/或聚碳酸酯。
[0019]在本發(fā)明中，所述的添加劑選自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，羥基類纖維素。
[0020]在本發(fā)明中，所述交聯(lián)劑的水溶液中，戊二醛、乙二醛、醛或苯二甲酰氯的水溶液的質(zhì)量濃度為30-50%，馬來(lái)酸酐、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸或環(huán)氧氯丙烷的水溶液的質(zhì)量濃度為20-30%，高錳酸鉀或氫氧化銅的水溶液的質(zhì)量濃度為0.1-2%。
[0021]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述纖維繩內(nèi)徑為0.5-1.6毫米，外徑為1.0-4.0毫米，壁厚0.1-1.5毫米。
[0022]在本發(fā)明中，所述纖維繩選自PVDF聚偏氟乙烯纖維繩、PAN聚丙烯晴纖維繩或PET
聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維繩。
[0023]本發(fā)明還涉及上述所述方法生產(chǎn)的增強(qiáng)型中空纖維膜在水處理中的用途。
[0024]本發(fā)明還提供一種增強(qiáng)型中空纖維膜低溫?zé)嶂孪喾ㄉa(chǎn)設(shè)備，所述生產(chǎn)備包括送絲機(jī)I和收絲機(jī)12，送絲機(jī)I中包括一組或多組纖維輥2，收絲機(jī)12中包括一組或多組收絲輪13 ;所述設(shè)備還包括:高溫反應(yīng)釜8和與高溫反應(yīng)釜8的物料出口相通的高溫輸料管9，所述高溫輸料管9連接到涂膜裝置10，所述設(shè)備還包括凝膠槽11、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6，其中，在送絲機(jī)I和涂膜裝置10之間依次設(shè)置親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6，在涂膜裝置40和收絲機(jī)12之間依次設(shè)置凝膠槽11、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6，在凝膠槽
11、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6內(nèi)分別設(shè)有用于對(duì)纖維繩導(dǎo)向的導(dǎo)向輥，在凝膠槽11和親水改性槽4之間、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6之間分別設(shè)有鼓風(fēng)干燥設(shè)備5 ;在改性交聯(lián)槽6和涂膜裝置10之間還設(shè)有纖維繩處理器7 ；
[0025]纖維繩由送絲機(jī)I的纖維輥2送出后，在涂膜裝置6中被涂膜，然后進(jìn)入凝膠槽7，從凝膠槽7導(dǎo)出后經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)干燥設(shè)備，再進(jìn)入親水改性槽8，從親水改性槽8導(dǎo)出后經(jīng)過(guò)第二套鼓風(fēng)干燥設(shè)備，再進(jìn)入改性交聯(lián)槽9，從改性交聯(lián)槽9導(dǎo)出后由收絲機(jī)11進(jìn)行收絲。
[0026]優(yōu)選地，所述纖維繩處理器7是高溫溶劑蒸汽倉(cāng)。[0027]下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0028]一種低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽湓鰪?qiáng)型中空纖維膜的方法，該方法包括下述步驟:
[0029]A在80-100°C下，將聚偏氟乙烯樹脂、溶劑、添加劑按照重量比5-20:50_80:1_20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液；
[0030]B將水或質(zhì)量濃度不大于50%的溶劑的水溶液作為凝膠浴液；
[0031]C將質(zhì)量濃度0.1-20%的聚乙烯醇、丙烯酸或N-乙烯基吡咯烷酮的水溶液作親水改性液；
[0032]D將含有交聯(lián)劑的水溶液作為改性交聯(lián)劑；所述交聯(lián)劑選自馬來(lái)酸酐、戊二醛、乙
二醛、醛、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、環(huán)氧氯丙烷、高錳酸鉀或氫氧化銅；
[0033]E將纖維繩放卷送絲，速度2-20米/秒，在45_55°C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在55-65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在120-160°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理；
[0034]F經(jīng)過(guò)預(yù)處理的纖維繩在50_60°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在25_35°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在45-55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在55-65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到一種增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0035]在本發(fā)明中，特別是步驟E和F中，水或溶劑的水溶液均可以作為凝膠浴液，用于制膜液的凝膠化定型。當(dāng)含有溶劑時(shí)，溶劑是按照重量比I?9:1?10的良溶劑與不良溶齊U的混合溶劑，所述良溶劑選自二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)和/或N-甲基吡咯烷酮(NMP);所述不良溶劑選自伽馬丁內(nèi)酯、磷酸三乙酯和/或聚碳酸酯。
[0036]在本發(fā)明中，所述的添加劑選自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，羥基類纖維素。
[0037]在本發(fā)明中，所述纖維繩應(yīng)當(dāng)是可以被DMAC熔化或溶解的材料，例如選自PVDF聚偏氟乙烯纖維繩、PAN聚丙烯晴纖維繩或PET聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維繩。
[0038]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述纖維繩內(nèi)徑為0.5-1.6毫米，外徑為1.0-4.0毫米，壁厚0.1-1.5毫米。該纖維繩的內(nèi)徑與外徑是用帶標(biāo)尺的光學(xué)顯微鏡測(cè)定的，所用的光學(xué)顯微鏡是北京市科儀電光儀器廠生產(chǎn)的XTT變倍體視顯微鏡。
[0039]本發(fā)明還提供上述方法生產(chǎn)的增強(qiáng)型中空纖維膜在水處理中的用途。
[0040]本發(fā)明還提供上述方法的增強(qiáng)型中空纖維膜低溫?zé)嶂孪喾ㄉa(chǎn)設(shè)備，所述生產(chǎn)備包括送絲機(jī)I和收絲機(jī)12，送絲機(jī)I中包括一組或多組纖維輥2，收絲機(jī)12中包括一組或多組收絲輪13 ;所述設(shè)備還包括:高溫反應(yīng)釜8和與高溫反應(yīng)釜8的物料出口相通的高溫輸料管9，所述高溫輸料管9連接到涂膜裝置10，所述設(shè)備還包括凝膠槽11、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6，其中，在送絲機(jī)I和涂膜裝置10之間依次設(shè)置親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6，在涂膜裝置40和收絲機(jī)12之間依次設(shè)置凝膠槽11、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6，在凝膠槽11、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6內(nèi)分別設(shè)有用于對(duì)纖維繩導(dǎo)向的導(dǎo)向輥，在凝膠槽11和親水改性槽4之間、親水改性槽4和改性交聯(lián)槽6之間分別設(shè)有鼓風(fēng)干燥設(shè)備5 ;在改性交聯(lián)槽6和涂膜裝置10之間還設(shè)有纖維繩處理器7 ；
[0041]纖維繩由送絲機(jī)I的纖維輥2送出后，在涂膜裝置6中被涂膜，然后進(jìn)入凝膠槽7，從凝膠槽7導(dǎo)出后經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)干燥設(shè)備，再進(jìn)入親水改性槽8，從親水改性槽8導(dǎo)出后經(jīng)過(guò)第二套鼓風(fēng)干燥設(shè)備，再進(jìn)入改性交聯(lián)槽9，從改性交聯(lián)槽9導(dǎo)出后由收絲機(jī)11進(jìn)行收絲。[0042]本發(fā)明對(duì)所制備的中空纖維膜進(jìn)行了平均孔徑、強(qiáng)度、浸潤(rùn)角和純水通量的測(cè)定。
[0043]所述中空纖維膜的平均孔徑是用半干法孔徑測(cè)定儀測(cè)定的。
[0044]所述中空纖維膜的強(qiáng)度是指單根膜的斷裂強(qiáng)度，是通過(guò)電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，測(cè)定拉斷單根膜所需的力(單位N)得到的。
[0045]所述鑄膜液與膜絲的結(jié)合強(qiáng)度是指膜層與編織管被跟分開需要的力，是通過(guò)電子拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)定膜層與編織管被跟分開需要的力(單位N)得到的。
[0046]所述中空纖維膜的浸潤(rùn)角是用接觸角測(cè)定儀測(cè)定的。
[0047]所述中空纖維膜的純水通量是用通量測(cè)定儀在0.1MPa壓力下進(jìn)行測(cè)試的。
[0048]根據(jù)上述方法生產(chǎn)的帶基材中空纖維膜，平均孔徑是0.1微米，內(nèi)徑為0.8毫米，外徑為1.8毫米。使用拉伸機(jī)測(cè)定的中空纖維膜的強(qiáng)度是400N
[0049]用通量測(cè)定儀在0.1 MPa壓力下測(cè)定的所述中空纖維膜在25°C與I大氣壓下的純水通量是300L/m2.h。
[0050]用接觸角測(cè)定儀在正常室內(nèi)條件下測(cè)定的膜絲接觸角為40度。
[0051][有益效果]
[0052]本發(fā)明的生產(chǎn)方法可以解決了普通中空纖維膜強(qiáng)度低、容易斷絲的問(wèn)題，確保了親水性和通量。測(cè)試得知，膜的強(qiáng)度、親水性以及在25°C與I大氣壓下的純水通量比現(xiàn)有技術(shù)高得多。
【【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】】
[0053]圖1是本發(fā)明的增強(qiáng)型中空纖維膜低溫?zé)嶂孪喾ㄉa(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]其中:1、送絲機(jī)；2、纖維輥；3、纖維輥；4、親水改性槽；5、鼓風(fēng)干燥設(shè)備；6、改性交聯(lián)槽；7、纖維繩處理器；8、高溫反應(yīng)釜；9、高溫輸料管；10、涂膜裝置；11、凝膠槽；12、收絲機(jī)；13、收絲輪。
【【具體實(shí)施方式】】
[0055]通過(guò)下述實(shí)施例將能夠更好地理解本發(fā)明。
[0056]實(shí)施例1
[0057]在90°C下，按重量計(jì)將15份聚偏氟乙烯樹脂、3份聚乙烯基吡咯烷酮、5份聚乙二醇、37份二甲基乙酰胺、40份伽馬丁內(nèi)酯15:3:5:37:40，混合配料，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。用純水作紡絲凝膠浴液在凝膠槽進(jìn)行循環(huán)。將質(zhì)量百分比5%的聚乙烯醇水溶液作親水改性液在親水改性槽進(jìn)行循環(huán)。將質(zhì)量百分比2%的戊二醛水溶液作為改性交聯(lián)劑在改性交聯(lián)槽進(jìn)行循環(huán)。
[0058]將10卷玻璃纖維繩放置纖維繩送卷機(jī)上，玻璃纖維外徑1.3mm,內(nèi)徑0.9mm,纖維繩壁厚0.2mm ;加熱板為長(zhǎng)方體，開孔為2排分布；加熱板溫度50°C，纖維繩收卷機(jī)收卷速度15米/分。送絲機(jī)送卷速度15米/分；涂膜管為10孔，I排分布，孔徑為3mm。凝膠槽凝膠浴溫度30°C，親水改性槽溫度為50度，改性交聯(lián)槽溫度為60度，切割收卷機(jī)收絲速度為15米/分。
[0059]實(shí)施例2
[0060]與實(shí)施例1類似，在80°C下，按重量計(jì)將12份聚偏氟乙烯樹脂、25份二甲基乙酰胺、25份伽馬丁內(nèi)酯、I份羥基纖維素混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液為水。親水改性液為質(zhì)量濃度0.1%的丙烯酸水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度30%的乙二醛水溶液。
[0061 ] 將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度5米/秒，在45 °C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在130°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理。
[0062]再在90°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在30°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在50°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在55°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0063]實(shí)施例3
[0064]在100°C下，按重量計(jì)將10份聚偏氟乙烯樹脂、10份二甲基甲酰胺、70份磷酸三乙酯、10份聚乙二醇混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液質(zhì)量濃度30%的溶劑的水溶液(溶劑為重量比1:7的二甲基甲酰胺和磷酸三乙酯)。親水改性液為質(zhì)量濃度20%的聚乙烯醇丙烯酸水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度0.1%的氫氧化銅水溶液。
[0065]將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度5米/秒，在55 °C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在55°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在140°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理。
[0066]再在80°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在25°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在45°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0067]實(shí)施例4
[0068]在90°C下，按重量計(jì)將20份聚偏氟乙烯樹脂、6份N-甲基吡咯烷酮、60份聚碳酸酯、20份聚乙烯吡咯烷酮混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液質(zhì)量濃度10%的溶劑的水溶液(溶劑為重量比1:10的N-甲基吡咯烷酮和聚碳酸酯)。親水改性液為質(zhì)量濃度10%的N-乙烯基吡咯烷酮水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度20%的丁二酸酐水溶液。
[0069]將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度20米/秒，在50°C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在60°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在150°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理。
[0070]再在55°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在30°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在50°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0071]實(shí)施例5
[0072]在90°C下，按重量計(jì)將10份聚偏氟乙烯樹脂、7份N-甲基吡咯烷酮、56份磷酸三乙酯、10份羥基纖維素混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液質(zhì)量濃度48%的溶劑的水溶液(溶劑為重量比1:8的N-甲基吡咯烷酮和磷酸三乙酯)。親水改性液為質(zhì)量濃度0.5%的聚乙烯醇水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度30%的環(huán)氧氯丙烷水溶液。
[0073]將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度20米/秒，在50°C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在60°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在160°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理。
[0074]再在85°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在30°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在50°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0075]實(shí)施例6
[0076]在85°C下，按重量計(jì)將17份聚偏氟乙烯樹脂、30份N-甲基吡咯烷酮、30份磷酸三乙酯、2份聚乙烯吡咯烷酮混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液質(zhì)量濃度5%的溶劑的水溶液(溶劑為重量比1:1的N-甲基吡咯烷酮和磷酸三乙酯)。親水改性液為質(zhì)量濃度0.5%的聚乙烯醇水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度30%的環(huán)氧氯丙烷水溶液。
[0077]將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度10米/秒，在50°C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在60°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后在160°C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理。
[0078]再在55°C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在30°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在50°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0079]實(shí)施例7 (對(duì)照例，不對(duì)纖維繩進(jìn)行預(yù)處理)
[0080]在90°C下，按重量計(jì)將10份聚偏氟乙烯樹脂、7份N-甲基吡咯烷酮、56份磷酸三乙酯、10份羥基纖維素混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液質(zhì)量濃度48%的溶劑的水溶液(溶劑為重量比1:8的N-甲基吡咯烷酮和磷酸三乙酯)。親水改性液為質(zhì)量濃度0.5%的聚乙烯醇水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度30%的環(huán)氧氯丙烷水溶液。
[0081]將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度20米/秒，在55 °C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在30°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在50°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0082]實(shí)施例8 (對(duì)照例，不對(duì)纖維繩進(jìn)行預(yù)處理，不進(jìn)行改性)
[0083]在90°C下，按重量計(jì)將10份聚偏氟乙烯樹脂、7份N-甲基吡咯烷酮、56份磷酸三乙酯、10份羥基纖維素混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。凝膠浴液質(zhì)量濃度48%的溶劑的水溶液(溶劑為重量比1:8的N-甲基吡咯烷酮和磷酸三乙酯)。親水改性液為質(zhì)量濃度0.5%的聚乙烯醇水溶液。改性交聯(lián)劑為質(zhì)量濃度30%的環(huán)氧氯丙烷水溶液。
[0084]將聚偏氟乙烯纖維繩放卷送絲，速度20米/秒，在55 °C下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在30°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，收絲，得到增強(qiáng)型中空纖維膜。
[0085]對(duì)以上實(shí)施例1-8進(jìn)行測(cè)定。
[0086]
【權(quán)利要求】
1.一種低溫?zé)嶂孪喾ㄖ苽湓鰪?qiáng)型中空纖維膜的方法，其特征在于該方法包括下述步驟: A在80-100°C下，將聚偏氟乙烯樹脂、溶劑、添加劑按照重量比5-20:50-80:1-20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液； B將水或質(zhì)量濃度不大于50%的溶劑的水溶液作為凝膠浴液； C將質(zhì)量濃度0.1-20%的聚乙烯醇、丙烯酸或N-乙烯基吡咯烷酮的水溶液作親水改性液； D將含有交聯(lián)劑的水溶液作為改性交聯(lián)劑；所述交聯(lián)劑選自馬來(lái)酸酐、戊二醛、乙二醛、醛、苯二甲酰氯、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸、環(huán)氧氯丙烷、高錳酸鉀或氫氧化銅； E將纖維繩放卷送絲，速度2-20米/秒，在45-55°C下通過(guò)親水改性液浴，干燥，再在55-65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴,然后在120-160 °C下通過(guò)溶劑蒸汽，完成對(duì)纖維繩的預(yù)處理； F經(jīng)過(guò)預(yù)處理的纖維繩在50-10(TC下通過(guò)制膜料液進(jìn)行涂敷，然后在25-35°C下通過(guò)凝膠浴液，干燥，再在45-55°C下通過(guò)親水改性液浴，再干燥，再在55-65°C下通過(guò)改性交聯(lián)劑浴，然后干燥收絲，得到一種增強(qiáng)型中空纖維膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的溶劑是按照重量比I~9:1~10的良溶劑與不良溶劑的混合溶劑，所述良溶劑選自二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和/或N-甲基吡咯烷酮；所述不良溶劑選自伽馬丁內(nèi)酯、磷酸三乙酯和/或聚碳酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的添加劑選自聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，羥基類纖維素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述交聯(lián)劑的水溶液中，戊二醛、乙二醛、醛或苯二甲酰氯的水溶液的質(zhì)量濃度為30-50%，馬來(lái)酸酐、苯二甲酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐、苯二甲酸或環(huán)氧氯丙烷的水溶液的質(zhì)量濃度為20-30%，高錳酸鉀或氫氧化銅的水溶液的質(zhì)量濃度為0.1-2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述纖維繩內(nèi)徑為0.5-1.6毫米，外徑為1.0-4.0毫米，壁厚0.1-1.5毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述纖維繩選自聚偏氟乙烯纖維繩、聚丙烯晴纖維繩或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維繩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法生產(chǎn)的增強(qiáng)型中空纖維膜在水處理中的用途。
8.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法的增強(qiáng)型中空纖維膜低溫?zé)嶂孪喾ㄉa(chǎn)設(shè)備，所述生產(chǎn)備包括送絲機(jī)(I)和收絲機(jī)(12)，送絲機(jī)(I)中包括一組或多組纖維輥(2)，收絲機(jī)(12)中包括一組或多組收絲輪(13)，其特征在于所述設(shè)備還包括:高溫反應(yīng)釜(8)和與高溫反應(yīng)釜(8)的物料出口相通的高溫輸料管(9)，所述高溫輸料管(9)連接到涂膜裝置(10 )，所述設(shè)備還包括凝膠槽(11)、親水改性槽(4 )和改性交聯(lián)槽(6 )，其中，在送絲機(jī)(I)和涂膜裝置(10)之間依次設(shè)置親水改性槽(4)和改性交聯(lián)槽(6)，在涂膜裝置(40)和收絲機(jī)(12 )之間依次設(shè)置凝膠槽(11)、親水改性槽(4 )和改性交聯(lián)槽(6 )，在凝膠槽(11)、親水改性槽(4)和改性交聯(lián)槽(6)內(nèi)分別設(shè)有用于對(duì)纖維繩導(dǎo)向的導(dǎo)向輥，在凝膠槽(11)和親水改性槽(4)之間、親水改性槽(4)和改性交聯(lián)槽(6)之間分別設(shè)有鼓風(fēng)干燥設(shè)備(5);在改性交聯(lián)槽(6)和涂膜裝置(10)之間還設(shè)有纖維繩處理器(7);纖維繩由送絲機(jī)(I)的纖維輥(2)送出后，在涂膜裝置(6)中被涂膜，然后進(jìn)入凝膠槽(7)，從凝膠槽(7)導(dǎo)出后經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)干燥設(shè)備，再進(jìn)入親水改性槽(8)，從親水改性槽(8)導(dǎo)出后經(jīng)過(guò)第二套鼓風(fēng)干燥設(shè)備，再進(jìn)入改性交聯(lián)槽(9)，從改性交聯(lián)槽(9)導(dǎo)出后由收絲機(jī)(11)進(jìn)行收絲。
9.根據(jù)權(quán)利 要求8所述的生產(chǎn)設(shè)備，所述纖維繩處理器(7)是高溫溶劑蒸汽倉(cāng)。
【文檔編號(hào)】C02F1/44GK103585892SQ201310606399
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】陳亦力, 彭興崢, 李鎖定, 代攀, 張濤 申請(qǐng)人:北京碧水源膜科技有限公司