一種抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜、其制備方法及實(shí)現(xiàn)所述制備方法的噴絲板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜，所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜具有由制膜液制成的過(guò)濾膜層和中空結(jié)構(gòu)，所述過(guò)濾膜層中設(shè)有兩根或以上長(zhǎng)纖維，所述長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度方向與所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的長(zhǎng)度方向一致，所述長(zhǎng)纖維在凝膠浴中具有與制膜液不同的收縮。本發(fā)明通過(guò)在中空纖維膜的膜層中加入長(zhǎng)纖維，通過(guò)長(zhǎng)纖維和制膜液在凝膠浴中具有不同的凝膠速度和收縮程度，通過(guò)選擇不同剛性、不同強(qiáng)度的長(zhǎng)纖維來(lái)控制纖維收縮，從而控制中空纖維膜的內(nèi)通道的不規(guī)則程度。由于內(nèi)通道崎嶇，水流在內(nèi)通道內(nèi)會(huì)形成湍流，從而提高水流沖刷強(qiáng)度，最終有效降低膜的污染程度。
【專利說(shuō)明】一種抗污染中空纖維內(nèi)壓増強(qiáng)膜、其制備方法及實(shí)現(xiàn)所述制備方法的噴絲板
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及中空纖維膜，特別是一種抗污染、內(nèi)壓增強(qiáng)型中空纖維膜，還涉及所述中空纖維膜的制備方法、實(shí)現(xiàn)所述制備方法的噴絲板和含有所述噴絲板的紡絲設(shè)備。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著工業(yè)發(fā)展，城市污水產(chǎn)生量及復(fù)雜程度也隨之增加，不僅在MBR市政污水領(lǐng)域水環(huán)境日益復(fù)雜，自來(lái)水等給水領(lǐng)域水處理的難度也進(jìn)一步加大，污染物的復(fù)雜性、水質(zhì)的進(jìn)一步變差對(duì)膜的抗污染性提出更高的要求。
[0003]現(xiàn)階段大部分給水工程采用內(nèi)壓膜進(jìn)行過(guò)濾，纖維膜內(nèi)通道中高速水流的沖刷，能夠大幅的降低膜污染，但隨著水環(huán)境的日益惡劣，需要使纖維膜內(nèi)通道具有更快的流速及更高的沖刷強(qiáng)度才能進(jìn)一步遏制污染。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種具有一定彎曲度的內(nèi)通道的中空纖維膜，以提高水流在膜絲內(nèi)部的沖刷強(qiáng)度，獲得更高的膜的承壓程度，降低膜的污染程度。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜，所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜具有由制膜液制成的過(guò)濾膜層和中空結(jié)構(gòu)，所述過(guò)濾膜層中設(shè)有兩根或以上長(zhǎng)纖維，所述長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度方向與所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的長(zhǎng)度方向一致，所述長(zhǎng)纖維在凝膠浴中具有與制膜液不同的收縮
[0006]在本發(fā)明中，優(yōu)選地長(zhǎng)纖維的收縮率為50-98%。
[0007]優(yōu)選地，所述長(zhǎng)纖維選自滌綸、錦綸、芳綸或丙綸纖維，所述長(zhǎng)纖維150D/36F?420D/72F。
[0008]本發(fā)明還提供上述抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0009](I)配制制膜液
[0010]在40-70°C下，將制膜樹(shù)脂、溶劑、添加劑按照重量比10-30:60-80:10-20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液；
[0011](2)配制芯液
[0012]在20-40°C下，將溶劑和水按照重量比20-40:60-80混合，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到芯液；
[0013]⑶涂覆
[0014]采用中空纖維膜紡絲機(jī)，將長(zhǎng)纖維放絲后，在30-70°C下對(duì)長(zhǎng)纖維涂覆附著力促進(jìn)劑組合物，然后使兩根或以上長(zhǎng)纖維同時(shí)通過(guò)噴絲板被涂覆制膜液；
[0015](4)凝膠、整理、干燥
[0016]涂覆制膜液后進(jìn)入凝膠浴，凝膠浴溫度為60-80°C，經(jīng)整理、干燥后收絲，得到抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜。
[0017]在本發(fā)明中，所述制膜樹(shù)脂選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚砜(PES)或聚丙烯腈(PAN)。
[0018]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述附著力促進(jìn)劑組合物是以重量計(jì)30:60:10的附著力促進(jìn)劑:溶劑:乙醇。
[0019]在本發(fā)明中，所述附著力促進(jìn)劑為PET附著力促進(jìn)劑。
[0020]本發(fā)明還提供上述抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜或上述制備方法得到的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜在水處理中的用途。
[0021]本發(fā)明還提供實(shí)現(xiàn)制備方法的噴絲板，所述噴絲板包括噴絲板本體11、位于噴絲板本體11 一側(cè)的制膜液進(jìn)口 12、位于噴絲板本體11另一側(cè)的芯液進(jìn)口 13和位于噴絲板本體11下部的紡絲出口 15，噴絲板本體11中部有相互隔離的制膜液通路14和芯液通路16，制膜液通路14與制膜液進(jìn)口 12和紡絲出口 15連通，芯液通路16與芯液進(jìn)口 13和紡絲出口 15連通，所述噴絲板本體11上部還開(kāi)有兩根或以上纖維通路17，纖維通路17的末端與制膜液通路14連通。
[0022]本發(fā)明還提供含有上述噴絲板的紡絲機(jī)。
[0023]以下將進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0024]現(xiàn)有的中空纖維內(nèi)壓膜的耐壓強(qiáng)度相對(duì)較低，破裂壓力一般小于0.3MPa，當(dāng)運(yùn)行壓力過(guò)高時(shí)(一般超出0.2MPa時(shí))容易發(fā)生膜層破裂，因此無(wú)法使用較高的壓力及較快的流速，從而限制了沖刷強(qiáng)度。
[0025]另外，由于中空纖維膜內(nèi)通道均為直通型通道，根據(jù)流體力學(xué)可知，運(yùn)行時(shí)液體流速由管路中心至管壁逐漸減小，因此管壁上即膜層上的流速為管路內(nèi)部流速的最低處，因此大幅降低了沖刷效果，降低抗污染能力。
[0026]本發(fā)明從改變中空纖維膜內(nèi)部通道形狀著手，提供一種抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜，所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜具有由制膜液制成的過(guò)濾膜層和中空結(jié)構(gòu)，通過(guò)在所述過(guò)濾膜層中設(shè)有兩根或兩根以上長(zhǎng)纖維，且所述長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度方向與所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的長(zhǎng)度方向一致，且所述長(zhǎng)纖維在凝膠浴中具有與制膜液不同的收縮率，使得凝膠過(guò)程中膜層的凝膠速度及最終收縮程度與長(zhǎng)纖維的收縮程度不同，收縮時(shí)能夠造成管道崎嶇的效果，使得膜層管壁出現(xiàn)褶皺，構(gòu)成具有不規(guī)則形狀的中空結(jié)構(gòu)通道。
[0027]在本發(fā)明中，優(yōu)選地長(zhǎng)纖維的收縮率為2-50%。術(shù)語(yǔ)“收縮率”應(yīng)當(dāng)理解為長(zhǎng)纖維在凝膠浴中受熱收縮后，長(zhǎng)纖維成型后長(zhǎng)度與原長(zhǎng)度的差值與長(zhǎng)纖維原長(zhǎng)度的比值。一般情況下，長(zhǎng)纖維的收縮率不可能很大，另一方面過(guò)高的收縮率容易導(dǎo)致膜絲在凝膠、定型過(guò)程中破裂，造成膜絲無(wú)法成型，因此長(zhǎng)纖維的收縮率應(yīng)當(dāng)不大于50%。但長(zhǎng)纖維的收縮率應(yīng)當(dāng)大于0，即凝膠后的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)小于原長(zhǎng)度，才能確保膜層管壁出現(xiàn)褶皺，構(gòu)成具有不規(guī)則形狀的中空結(jié)構(gòu)通道，使膜絲抗污染能力提高。
[0028]優(yōu)選地，所述長(zhǎng)纖維選自滌綸、錦綸、芳綸或丙綸纖維。如果同時(shí)使用兩種或兩種以上的不同長(zhǎng)纖維不能導(dǎo)致收縮率嚴(yán)重不同而造成在凝膠浴中無(wú)法定型的后果，則也可以混合使用多種不同的長(zhǎng)纖維，只要能使中空纖維膜的中空結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎曲、構(gòu)成不規(guī)則形狀。一般情況下，150D?420D、36?72F的長(zhǎng)纖維均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，考慮到膜層厚度的差異，當(dāng)中空纖維膜的膜層厚度越厚，可能采用D/F數(shù)越大的長(zhǎng)纖維。
[0029]術(shù)語(yǔ)“D/F”中，D指旦尼爾，是纖維或紗線的粗細(xì)指標(biāo)。D是指9000米長(zhǎng)的纖維或紗線在公定回潮率時(shí)的重量克數(shù)，D數(shù)越大紗線越粗。
[0030]F是指噴絲孔數(shù)，相同D數(shù)的纖維或紗線F越大越柔軟。
[0031]上述抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的制備方法包括以下步驟:
[0032](I)配制制膜液
[0033]在40-70°C下，將制膜樹(shù)脂、溶劑、添加劑按照重量比10-30:60-80:10-20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。
[0034]在本發(fā)明中，制膜樹(shù)脂是本領(lǐng)域制備中空纖維膜的常規(guī)選擇，例如選自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚砜(PES)或聚丙烯腈(PAN)，其他適用于中空纖維膜的濕法制備的制膜液材料也適用于本發(fā)明。不同種制膜液之間的混合屬于現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可重復(fù)實(shí)施，在此不做贅述。
[0035]類似地，凝膠浴的組分與用量也屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)掌握的知識(shí)，例如水、二甲基乙酰胺(DMAC)或它們的混合物均是常用的凝膠浴。
[0036]溶劑也是本領(lǐng)域制備中空纖維膜的常規(guī)選擇，例如二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)、氮甲基吡咯烷酮(NMP)或磷酸三乙酯(TEP)，或其他可以選用的溶劑。
[0037]在本發(fā)明中，添加劑例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)。
[0038](2)配制芯液
[0039]在20-40°C下，將溶劑和水按照重量比20-40:60-80混合，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到芯液；
[0040](3)涂覆
[0041]采用中空纖維膜紡絲機(jī)，將長(zhǎng)纖維放絲后，在30-70°C下對(duì)長(zhǎng)纖維涂覆附著力促進(jìn)劑組合物，然后使兩根或以上長(zhǎng)纖維同時(shí)通過(guò)噴絲板被涂覆制膜液；
[0042]附著力促進(jìn)劑組合物的用途是使長(zhǎng)纖維與膜層更緊密結(jié)合，保證在凝膠浴中收縮不同步時(shí)兩者不會(huì)分離導(dǎo)致膜絲破裂。其主要有效成分為附著力促進(jìn)劑，例如采用以重量計(jì)30:60:10的附著力促進(jìn)劑:溶劑:乙醇，通過(guò)噴涂的形式涂覆在長(zhǎng)纖維上，直至長(zhǎng)纖維表面潤(rùn)濕為止。
[0043]本發(fā)明所采用的附著力促進(jìn)劑為PET附著力促進(jìn)劑，例如德國(guó)KENO銷售的KS610型附著力促進(jìn)劑。
[0044](4)凝膠、整理、干燥
[0045]涂覆制膜液后進(jìn)入凝膠浴，凝膠浴溫度為60-80°C，經(jīng)整理、干燥后收絲，得到抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜。
[0046]上述抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜可應(yīng)用于水處理。
[0047]為了實(shí)現(xiàn)上述制備方法，本發(fā)明對(duì)噴絲板進(jìn)行了改進(jìn)，它包括噴絲板本體11、位于噴絲板本體11 一側(cè)的制膜液進(jìn)口 12、位于噴絲板本體11另一側(cè)的芯液進(jìn)口 13和位于噴絲板本體11下部的紡絲出口 15，噴絲板本體11中部有相互隔離的制膜液通路14和芯液通路16，制膜液通路14與制膜液進(jìn)口 12和紡絲出口 15連通，芯液通路16與芯液進(jìn)口 13和紡絲出口 15連通，所述噴絲板本體11上部還開(kāi)有兩根或以上纖維通路17，纖維通路17的末端與制膜液通路14連通。
[0048]本發(fā)明對(duì)所制備的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜進(jìn)行了強(qiáng)度和純水通量。
[0049]所述抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)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。
[0050]所述純水通量是用通量測(cè)定儀在0.lMPa、25°C條件下進(jìn)行測(cè)試的。
[0051]本發(fā)明通過(guò)在中空纖維膜的膜層中加入長(zhǎng)纖維，通過(guò)長(zhǎng)纖維和制膜液在凝膠浴中具有不同的凝膠速度和收縮程度，通過(guò)選擇不同剛性、不同強(qiáng)度的長(zhǎng)纖維來(lái)控制纖維收縮，從而控制中空纖維膜的內(nèi)通道的不規(guī)則程度。由于內(nèi)通道崎嶇，水流在內(nèi)通道內(nèi)會(huì)形成湍流，從而提高水流沖刷強(qiáng)度，，最終有效降低膜的污染程度。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0052]圖1為本發(fā)明的紡絲機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖2為本發(fā)明的噴絲板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖3為本發(fā)明的中空纖維膜和現(xiàn)有的普通中空纖維膜的結(jié)構(gòu)差異示意圖；
[0055]圖4為實(shí)施例1的中空纖維膜剖面在放大鏡下的結(jié)構(gòu)圖；
[0056]圖5為實(shí)施例2的中空纖維膜剖面在放大鏡下的結(jié)構(gòu)圖；
[0057]圖6為實(shí)施例2的中空纖維膜外表面在放大鏡下的結(jié)構(gòu)圖；
[0058]圖7為對(duì)照實(shí)施例的中空纖維膜剖面在放大鏡下的結(jié)構(gòu)圖；
[0059]圖8為對(duì)照實(shí)施例的中空纖維膜外表面在放大鏡下的結(jié)構(gòu)圖。
[0060]其中，1、送絲機(jī)；2、長(zhǎng)纖維卷；3、長(zhǎng)纖維；4、附著力促進(jìn)劑噴涂機(jī)；5、附著力促進(jìn)劑儲(chǔ)存罐；6、料液罐；7、噴絲板；8、凝膠??；9、收絲機(jī)；10、收絲輪；11、噴絲板本體；12、制膜液進(jìn)口 ；13、芯液進(jìn)口 ；14、制膜液通路；15、紡絲出口 ；16、芯液通路；17、纖維通路。
【【具體實(shí)施方式】】
[0061]以下實(shí)施例用于非限制性地解釋本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員可借鑒本發(fā)明的內(nèi)容，適當(dāng)改變結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系、材料、參數(shù)、尺寸、工藝等環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的其它目的，其相關(guān)改變都沒(méi)有脫離本發(fā)明的內(nèi)容，所有類似的替換和改動(dòng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，都應(yīng)當(dāng)被視為包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0062]在本發(fā)明中，如無(wú)特殊說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“比”(:)均為重量份比，“％”均為重量百分?jǐn)?shù)。
[0063]實(shí)施例1
[0064]采用如圖1所示的中空纖維膜紡絲機(jī)，與本領(lǐng)域的普通紡絲機(jī)類似，包括送絲機(jī)、料液罐、噴絲板、凝膠浴和收絲機(jī)，其中，在噴絲板及料液罐上游還設(shè)有附著力促進(jìn)劑噴涂機(jī)和與之相連的附著力促進(jìn)劑儲(chǔ)存罐，能夠在涂覆制膜液前預(yù)先對(duì)長(zhǎng)纖維進(jìn)行噴涂附著力促進(jìn)劑的處理。
[0065]噴絲板如圖2所示，除了和常規(guī)噴絲板相同設(shè)計(jì)以外，其具有兩路或纖維通路，用于通過(guò)長(zhǎng)纖維。
[0066]配制制膜液:在50°C下按照30:70:10的聚偏氟乙烯、二甲基乙酰胺(DMAC)和聚乙烯基吡咯烷酮，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。
[0067]配制芯液:在30°C下按照3:7將DMAC和水混合均勻，脫泡后得到芯液。
[0068]配制附著力促進(jìn)劑組合物:在40°C下按照30:60:10將KS610型附著力促進(jìn)劑:DMAC:乙醇混合均勾，得到附著力促進(jìn)劑組合物。
[0069]長(zhǎng)纖維使用并列的兩根150D/36F滌綸纖維。
[0070]開(kāi)動(dòng)紡絲機(jī)，將長(zhǎng)纖維放絲后，在50°C下對(duì)滌綸纖維噴涂附著力促進(jìn)劑組合物，然后在60°C下通過(guò)噴絲板被涂覆制膜液，然后進(jìn)入60°C的水浴，定型后經(jīng)整理、干燥后收絲。
[0071]將所得膜絲剖開(kāi)，在放大鏡下觀察，如圖3所示，中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁出現(xiàn)變形，產(chǎn)生彎曲。
[0072]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以80LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，壓力隨時(shí)間逐步上升，記錄運(yùn)行壓力，測(cè)得其最大運(yùn)行壓力為0.22MPa。
[0073]在內(nèi)壓膜測(cè)試設(shè)備中以65LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，壓力隨時(shí)間逐步上升，記錄運(yùn)行壓力，每半小時(shí)壓力上升lKPa。
[0074]實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)施例1的中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜可以承受較高的壓力(0.22MPa)，能夠有較高的通量，并且壓力上升速度(每半小時(shí)壓力上升IKPa)表明抗污染情況優(yōu)于現(xiàn)有的中空纖維膜。
[0075]實(shí)施例2
[0076]與實(shí)施例1相同進(jìn)行，區(qū)別在于:
[0077]配制制膜液:在40°C下按照10:60:20的聚醚砜、二甲基甲酰胺(DMF)和聚乙二醇，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。
[0078]配制芯液:在40°C下按照10:40將DMF和水混合均勻，脫泡后得到芯液。
[0079]配制附著力促進(jìn)劑組合物:在45°C下按照30:60:10將KS620型附著力促進(jìn)劑:DMF:乙醇混合均勾，得到附著力促進(jìn)劑組合物。
[0080]長(zhǎng)纖維使用并列的兩根250D/48F錦綸纖維。
[0081]開(kāi)動(dòng)紡絲機(jī)，將長(zhǎng)纖維放絲后，在60°C下對(duì)滌綸纖維噴涂附著力促進(jìn)劑組合物，然后在50°C下通過(guò)噴絲板被涂覆制膜液，然后進(jìn)入80°C的凝膠浴(70°C的60% DMAC水溶液)，定型后經(jīng)整理、干燥后收絲。
[0082]將所得膜絲剖開(kāi)，在放大鏡下觀察，如圖4所示，中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁出現(xiàn)變形，產(chǎn)生較多彎曲。
[0083]將膜絲在放大鏡下觀察，如圖5所示，可以看到外部出現(xiàn)變形。
[0084]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以80LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，記錄運(yùn)行壓力，測(cè)得其最大運(yùn)行壓力為0.22MPa。
[0085]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以65LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，壓力隨時(shí)間逐步上升，記錄運(yùn)行壓力，每小時(shí)壓力上升IKPa。
[0086]實(shí)驗(yàn)證實(shí)嵌入纖維可以使中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜承受較高的壓力(0.22MPa)，同時(shí)具有有較高的通量。嵌入高D/F數(shù)纖維后，內(nèi)通道崎嶇度上升，抗污染能力提升(每小時(shí)壓力上升IKPa)。
[0087]實(shí)施例3
[0088]與實(shí)施例1相同進(jìn)行，區(qū)別在于:
[0089]配制制膜液:在70°C下按照20:80:10的聚氯乙烯、DMAC和NMP，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液。
[0090]配制芯液:在20°C下按照20:20將DMAC和水混合均勻，脫泡后得到芯液。
[0091]配制附著力促進(jìn)劑組合物:在45°C下按照30:60:10將1?610型附著力促進(jìn)劑:DMAC:乙醇混合均勾，得到附著力促進(jìn)劑組合物。
[0092]長(zhǎng)纖維使用并列的兩根420D/72F丙綸纖維。
[0093]開(kāi)動(dòng)紡絲機(jī)，將長(zhǎng)纖維放絲后，在30°C下對(duì)滌綸纖維噴涂附著力促進(jìn)劑組合物，然后在40°C下通過(guò)噴絲板被涂覆制膜液，然后進(jìn)入30°C的凝膠浴(水浴)，定型后經(jīng)整理、干燥后收絲。
[0094]觀察內(nèi)外表面，與實(shí)施例2相似。
[0095]實(shí)施例4 (對(duì)照實(shí)施例1)
[0096]與實(shí)施例1相同進(jìn)行，區(qū)別在于:不采用長(zhǎng)纖維絲(使用現(xiàn)有技術(shù)的紡絲設(shè)備)。
[0097]觀察內(nèi)外表面，如圖7、8所示，中空結(jié)構(gòu)為直通道，沒(méi)有歪曲。
[0098]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以80LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，記錄運(yùn)行壓力，測(cè)得其最大運(yùn)行壓力為0.20MPa，明顯低于實(shí)施例1-3的結(jié)果。
[0099]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以65LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，壓隨時(shí)間逐步上升，記錄運(yùn)行壓力，本實(shí)施例的膜絲每半小時(shí)壓力上升2KPa，壓力上升速度高于實(shí)施例1-3的結(jié)果。
[0100]實(shí)驗(yàn)證明沒(méi)有嵌入長(zhǎng)纖維的普通中空纖維膜的最高運(yùn)行壓力明顯低于本發(fā)明的內(nèi)壓增強(qiáng)膜。而且沒(méi)有長(zhǎng)纖維加入，中空纖維膜的內(nèi)通道為直通道結(jié)構(gòu)，區(qū)別于本發(fā)明的崎嶇的內(nèi)通道，因此在運(yùn)行過(guò)程中壓力上升速度快，抗污染能力下降。
[0101 ] 實(shí)施例5 (對(duì)照實(shí)施例2)
[0102]與實(shí)施例1相同進(jìn)行，區(qū)別在于:采用150D/96F滌綸纖維，該纖維在凝膠浴中的收縮率與制膜液非常接近。
[0103]觀察內(nèi)外表面，與實(shí)施例4相似，中空結(jié)構(gòu)為直通道，沒(méi)有歪曲。
[0104]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以80LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，記錄運(yùn)行壓力，測(cè)得其最大運(yùn)行壓力為0.24MPa。
[0105]在內(nèi)壓膜測(cè)試裝置中以65LMH恒通量運(yùn)行，過(guò)濾二沉池出水，壓力隨時(shí)間逐步上升，記錄運(yùn)行壓力，每半小時(shí)壓力上升2KPa。
[0106]通過(guò)對(duì)比可以看出，實(shí)施例5的膜由于嵌入長(zhǎng)纖維后，因此最大運(yùn)行壓力增加，能夠起到增強(qiáng)最大運(yùn)行壓力的結(jié)果。但該長(zhǎng)纖維絲在凝膠浴中與膜層收縮率一致，因此不能生成崎嶇的內(nèi)通道，因此沒(méi)有起到抗污染效果，所以隨著膜運(yùn)行時(shí)間推移，其壓力上升速度明顯大于實(shí)施例1-3的膜。
[0107]實(shí)施例6 (對(duì)照實(shí)施例3)
[0108]與實(shí)施例2相同進(jìn)行，區(qū)別在于:沒(méi)有使用任何附著力促進(jìn)劑。
[0109]觀察內(nèi)外表面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)纖維由膜層中脫出，導(dǎo)致膜絲無(wú)法成型。
【權(quán)利要求】
1.一種抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜，所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜具有由制膜液制成的過(guò)濾膜層和中空結(jié)構(gòu)，其特征在于所述過(guò)濾膜層中設(shè)有兩根或以上長(zhǎng)纖維，所述長(zhǎng)纖維的長(zhǎng)度方向與所述中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的長(zhǎng)度方向一致，所述長(zhǎng)纖維在凝膠浴中具有與制膜液不同的收縮率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜，其特征在于長(zhǎng)纖維的收縮率為2-50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜，其特征在于長(zhǎng)纖維選自滌綸、錦綸、芳綸或丙綸纖維，所述長(zhǎng)纖維1500/36？?4200/72？。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)配制制膜液 在40-701:下，將制膜樹(shù)脂、溶劑、添加劑按照重量比10-30:60-80:10-20混合配料，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到制膜料液； (2)配制芯液 在20-401:下，將溶劑和水按照重量比20-80:20-80混合，攪拌均勻，負(fù)壓脫泡，得到芯液； (3)涂覆 采用中空纖維膜紡絲機(jī)，將長(zhǎng)纖維放絲后，在30-701:下對(duì)長(zhǎng)纖維涂覆附著力促進(jìn)劑組合物，然后使兩根或以上長(zhǎng)纖維同時(shí)通過(guò)噴絲板被涂覆制膜液； (4)凝膠、整理、干燥 涂覆制膜液后進(jìn)入凝膠浴，凝膠浴溫度為30-801:，經(jīng)整理、干燥后收絲，得到抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述制膜樹(shù)脂選自聚偏氟乙烯、聚氯乙稀、聚醚砜或聚丙稀腈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述附著力促進(jìn)劑組合物含有以重量比30:60:10計(jì)的附著力促進(jìn)劑:溶劑:乙醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述附著力促進(jìn)劑為附著力促進(jìn)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜或根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制備方法得到的抗污染中空纖維內(nèi)壓增強(qiáng)膜在水處理中的用途。
9.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4-8中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制備方法的噴絲板，所述噴絲板包括噴絲板本體(11^位于噴絲板本體(11) 一側(cè)的制膜液進(jìn)口(12)、位于噴絲板本體(11)另一側(cè)的芯液進(jìn)口(13)和位于噴絲板本體(11)下部的紡絲出口(15),噴絲板本體(11)中部有相互隔離的制膜液通路(14)和芯液通路(16),制膜液通路(14)與制膜液進(jìn)口(12)和紡絲出口(15)連通，芯液通路(16)與芯液進(jìn)口(13)和紡絲出口(15)連通，其特征在于所述噴絲板本體(11)上部還開(kāi)有兩根或以上纖維通路(17),纖維通路(17)的末端與制膜液通路(14)連通。
10.含有權(quán)利要求9所述噴絲板的紡絲機(jī)。
【文檔編號(hào)】B01D67/00GK104474913SQ201410728118
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】彭興崢, 于龍, 代攀, 李鎖定, 張璇, 趙小龍 申請(qǐng)人:云南城投碧水源水務(wù)科技有限責(zé)任公司