一種中空纖維納濾膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中空纖維納濾膜，其特征在于：以重量百分比計包括以下組分：三醋酸纖維素（CTA）30%-40%，聚偏氟乙烯（PVDF）5%-10%，聚醚砜（PES）5%-10%，共混溶劑40%-50%，致孔劑8%-15%。本發(fā)明還包括上述中空纖維納濾膜的制備方法。本發(fā)明所述的中空纖維納濾膜及其制備方法，具有的有益效果為：耐化學(xué)穩(wěn)定性強，耐微生物分解能力強；通量大，脫鹽率高；抗壓性能好，強度大，不斷絲；易清洗，抗污染能力強，使用壽命長；綜合工藝既回收物料又回收產(chǎn)水，適用范圍廣，經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著；能耗低，運行成本低；操作管理簡便。
【專利說明】一種中空纖維納濾膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膜分離領(lǐng)域，特別涉及一種中空纖維納濾膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納濾01冊0？111:1^1:1011，簡稱研0是介于反滲透(咖和超濾⑴?)之間的一種膜分離技術(shù)，是近二三十多年發(fā)展較快的一項新技術(shù)。納濾膜對溶質(zhì)的截留性能介于反滲透膜和超濾膜之間。納濾膜屬于壓力驅(qū)動膜，可在很低的操作壓力下高效地脫除二價離子和分子量高于200的溶質(zhì)，而對一價離子和低分子量物質(zhì)的截留率只在20%~80%，因而達(dá)到對物質(zhì)選擇性分離的目的。即膜技術(shù)在食品工業(yè)，化工醫(yī)藥業(yè)，飲用水行業(yè)，廢水處理等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]目前商品化的納濾膜大多在耐強酸強堿、耐有機溶劑、耐氧化劑性能方面表現(xiàn)較差，而且采用卷式膜組件容易污染，并且不易清洗，此外，大多還采用平板復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)，步驟比較復(fù)雜，因此，尋找并實現(xiàn)低成本、高性能納濾膜的制備是納濾膜技術(shù)發(fā)展的主要出路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種具有較高的水通量和脫鹽率，并且耐酸堿性能良好，抗污染能力強的中空纖維納濾膜及其制備方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為:一種中空纖維納濾膜，其特征在于:以重量百分比計包括以下組分:三醋酸纖維素((6170 309()-409(),聚偏氟乙烯
5%-10%，共混溶劑 40%-50%，致孔劑 8%-15%。
[0006]進(jìn)一步，所述共混溶劑為^甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基乙酸銨中的兩種或三種組合。
[0007]進(jìn)一步，所述致孔劑為磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇中的一種或幾種。
[0008]本發(fā)明還包括上述中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于:包括如下步驟:
[0009]步驟1:將各組分混合均勻，在40-501的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至:50-701,充分?jǐn)嚢瑁咕酆衔锶芙?，待聚合物溶解后，進(jìn)行過濾；
[0010]步驟2:過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡24-481！，得紡絲用液；[0011]步驟3:然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使中空纖維基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間30-60111111 ；
[0012]步驟4:再將上述揮發(fā)處理后的中空纖維基膜浸入5~251蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至中空纖維基膜充分凝膠，凝膠后經(jīng)10-301水浸泡清洗30-40小時，得到中空纖維納濾膜。
[0013]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的中空纖維納濾膜及其制備方法，具有良好的截流性能，抗壓強度，耐化學(xué)穩(wěn)定性，耐微生物分解性能，通量大，脫鹽率較高，二價鹽脫除率大于90%，一價鹽脫除率可以達(dá)到65%，截留分子量200-1000，過濾孔徑為1-211%分離效果明顯，本發(fā)明制備過程簡單安全，工序少，避免了一般制備方法中繁瑣復(fù)雜的納濾膜后處理工藝，制備得到的是一種高性能、低成本、長壽命的水處理用納濾膜；具有的有益效果為:
[0014]1)耐化學(xué)穩(wěn)定性強，耐微生物分解能力強；
[0015]2)通量大，脫鹽率高；
[0016]3)抗壓性能好，強度大，不斷絲；
[0017]4)易清洗，抗污染能力強，使用壽命長；
[0018]5)綜合工藝既回收物料又回收產(chǎn)水，適用范圍廣，經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著；
[0019]6)能耗低，運行成本低；
[0020]7)操作管理簡便。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0022]實施例1
[0023]取三醋酸纖維素((:1703.3匕，聚偏氟乙烯0匕，聚醚砜(^￡3)0.5匕，共混溶劑(環(huán)丁砜與二甲基乙酸銨組合)4.2匕，致孔劑(聚乙二醇)1匕。將上述各組分混合均勻，在451的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至601，充分?jǐn)嚢?，使聚合物溶解；待聚合物溶解后，進(jìn)行過濾；過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡32匕得紡絲用液。然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間3001=；再將上述揮發(fā)處理后的基膜浸入151蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠后經(jīng)201水浸泡清洗30小時，得到中空纖維納濾膜1，其截留分子量為200-350。
[0024]實施例2
[0025]取三醋酸纖維素((:1704.0匕，聚偏氟乙烯7匕，共混溶劑(.甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基乙酸銨組合)4.01?，致孔劑(磷酸三丁酯)0.84。將上述各組分混合均勻，在401的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至701，充分?jǐn)嚢瑁咕酆衔锶芙猓淮酆衔锶芙夂?，進(jìn)行過濾；過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡481！，得紡絲用液。然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間60.111！！；再將上述揮發(fā)處理后的基膜浸入251蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠后經(jīng)301水浸泡清洗40小時，得到中空纖維納濾膜2，其截留分子量為350-500。
[0026]實施例3
[0027]取三醋酸纖維素⑴從)3.0匕，聚偏氟乙烯(9705) 0.5匕，聚醚砜$￡3) 1.0匕，共混溶劑(環(huán)丁砜與二甲基乙酸銨組合)4.0匕，致孔劑(磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇組合)1.5匕。將上述各組分混合均勻，在501的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至501，充分?jǐn)嚢瑁咕酆衔锶芙?；待聚合物溶解后，進(jìn)行過濾；過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡2處，得紡絲用液。然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間45-=；再將上述揮發(fā)處理后的基膜浸入51蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠后經(jīng)101水浸泡清洗35小時，得到中空纖維納濾膜3，其截留分子量為500-800。
[0028]實施例4
[0029]取三醋酸纖維素(01'八)3.0匕，聚偏氟乙烯(戶乂!)？)0.6匕，聚醚砜$￡3) 0.6匕，共
甲基吡咯烷酮與二甲基乙酸銨組合)5.0匕，致孔劑(磷酸三乙酯與聚乙二醇組合)0.8匕。將上述各組分混合均勻，在451的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至701，充分?jǐn)嚢瑁咕酆衔锶芙?；待聚合物溶解后，進(jìn)行過濾；過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡35匕得紡絲用液。然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間40-=；再將上述揮發(fā)處理后的基膜浸入151蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠后經(jīng)201水浸泡清洗30小時，得到中空纖維納濾膜4，其截留分子量為800-1000。
[0030]將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4得到的中空纖維納濾膜與常規(guī)納濾膜分別用25~301，邱=2的此1溶液和25~301，邱=12的版10?溶液浸泡，然后分別測量水通量和脫鹽率，從而進(jìn)行耐酸堿性能對比；結(jié)果見下表一、表二。
[0031]表一
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種中空纖維納濾膜，其特征在于:以重量百分比計包括以下組分:三醋酸纖維素30%-40%，聚偏氟乙烯5%-10%，聚醚砜5%-10%，共混溶劑40%-50%，致孔劑8%-15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維納濾膜，其特征在于:所述共混溶劑為化甲基吡咯烷酮、環(huán)丁砜、二甲基乙酸銨中的兩種或三種組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中空纖維納濾膜，其特征在于:所述致孔劑為磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇中的一種或幾種。
4.一種權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:將各組分混合均勻，在40-501的恒溫水浴箱內(nèi)邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然后升溫至:50-701,充分?jǐn)嚢?，使聚合物溶解，待聚合物溶解后，進(jìn)行過濾； 步驟2:過濾后的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡24-481！，得紡絲用液； 步驟3:然后調(diào)節(jié)好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使中空纖維基膜靜置在空氣浴中進(jìn)行溶劑的揮發(fā)，靜置時間30-6001?。?； 步驟4:再將上述揮發(fā)處理后的中空纖維基膜浸入5?251蒸餾水中進(jìn)行凝膠浴處理，直至中空纖維基膜充分凝膠，凝膠后經(jīng)10-301水浸泡清洗30-40小時，得到中空纖維納濾膜。
【文檔編號】B01D69/08GK103831019SQ201410113945
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】王俊川, 江嘉晶, 雷斌 申請人:廈門綠邦膜技術(shù)有限公司