本發(fā)明涉及一種中空纖維膜,具體涉及一種工業(yè)用水處理中使用的改性聚氨酯中空纖維膜,屬于水處理領域。
背景技術:
膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過膜的一側(cè),溶劑及小分子溶質(zhì)透過膜壁為濾出液,而大分子溶質(zhì)被膜截留,達到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態(tài)過濾過程,大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,可連續(xù)長期使用。過濾過程可在常溫、低壓下運行,無相態(tài)變化,高效節(jié)能。超濾膜是額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜,其在工業(yè)中和水處理中的的應十分廣泛。按照材質(zhì)可分為無機膜和有機膜,其中無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜,有機膜由高分子材料制成,如醋酸纖維素、聚醚砜、芳香族聚酰胺、聚氨酯等。根據(jù)膜的形狀不同可分為平板膜、管式膜、毛細管膜和中空纖維膜。其中聚氨酯材料具有性能的多樣性和可控性、良好的生物相容性和化學穩(wěn)定性、耐水性,是一種日益受到重視的新型膜材料之一。但是現(xiàn)有的聚氨酯中空纖維膜主要存在以下缺點:1、在分離原水過程中,表面會沉積大量雜質(zhì)和顆粒,隨著雜質(zhì)顆粒的累積,膜的有效面積逐漸變小,膜通量降低,過濾效率變差;2、膜的彈性差,很難用于大流量水體的凈化處理;3、傳統(tǒng)的聚丙烯中空纖維超濾膜清洗方法是采用氣體或液體反沖洗,這樣操作需要引入外部設備,并且過濾過程必須停止,提高了運行成本,而且容易造成膜的損傷。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷,提供一種工業(yè)用水處理中使用的改性聚氨酯中空纖維膜,包括入水面層和出水面層。聚碳酸酯型聚氨酯樹脂60-70,氯丁二烯2-5,氨丙基三乙氧基硅烷3-7,聚氨基甲酸酯1-2,三乙醇胺2-5,鄰苯二甲酸二丁酯0.5-3,玻璃纖維2-4,脂肪酸聚氧乙烯酯6-10,十二烷基苯磺酸4-6;所述的出水面層包括以下重量份的原料:聚碳酸酯型聚氨酯樹脂60-70,羥丙基甲基纖維素1-2,馬來酸3-6,端羥基熱塑性聚酯1-2,蒙托土5-8,聚乙二醇6-10,三異丙醇胺3-6,聚乙二醇月桂酸雙酯2-8乙二醇丁醚醇酸酯5-8。優(yōu)選的,將蒙脫土、羥丙基甲基纖維素按照5:1的重量混合后研磨至80-100目,再加入聚乙二醇、硅烷偶聯(lián)劑KH550,在80℃、400r/min條件下攪拌30min,干燥后研磨至約600目,再加入檸檬酸和橄欖油,在約180℃轉(zhuǎn)速400r/min下攪拌5-10h,冷卻后即可作為出水面層所用原料。優(yōu)選的,將玻璃纖維研磨至80-100目,再加入聚乙二醇、硅烷偶聯(lián)劑KH550,在80℃、400r/min條件下攪拌30min,干燥后研磨至約600目,再加入檸檬酸和橄欖油,在約180℃轉(zhuǎn)速400r/min下攪拌5-10h,冷卻后即可作為入水面層所用原料。本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)聚碳酸酯型聚氨酯樹脂涂層具有很高的彈性,而且在聚碳酸酯型聚氨酯樹脂內(nèi)添加氨丙基三乙氧基硅烷、聚氨基甲酸酯、聚乙二醇月桂酸雙酯、端羥基熱塑性聚酯等改性助劑可以進一步提高膜的彈性,這種結(jié)構(gòu)的高彈性膜具能適應大流量的水流沖擊,提高膜的強度和使用壽命。(2)在聚氨酯膜層中添加羥丙基甲基纖維素、玻璃纖維、蒙托土組分增加了膜層的微孔數(shù)量以及連通性,并且微孔的分布更加分散均勻,使得中空纖維膜的純水通量大幅提升。(3)氯丁二烯、氨丙基三乙氧基硅烷、脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸和馬來酸這五種物質(zhì)復配產(chǎn)生協(xié)同作用,提高了膜對大分子有機物的截留率,使污水的COD去除率大幅提高。(4)三異丙醇...