專利名稱：耐溶劑型中空纖維超濾膜組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于利用膜分離的超濾技術領域，特別是一種采用新型材料制成的耐溶劑型的中空纖維超濾膜材料組(器)件。
近年來，超濾技術在國內已取得了長足進展，我國已成為繼美國、日本、前蘇聯(lián)之后擁有膜分離技術的國家。膜分離技術的特點是膜分離過程不發(fā)生相變、能耗低，可在常溫下進行，適用于從病毒、細菌到微粒的廣泛分離范圍，且膜分離裝置簡單，易操作、控制和維護，分離效率高。為了更好實現(xiàn)各種各樣的膜分離過程，各國都在研制開發(fā)各類膜材料(主要是采用高分子膜)，但由于受到制膜工藝(常采用溶液紡絲或熔融紡絲法制備)尤其是制膜材料種類的限制(所用材料種類非常窄)，使所制的各種中空纖維膜的應用范圍受到制約，除用于普通的水處理外，對某些非水體系，包括酒類和其他溶劑等的提純分離，卻往往因現(xiàn)有膜材料的抗化學等性能差而無能為力。例如使用CA中空膜材料(醋酸纖維素膜)作超濾組件，其制造過程簡單，成本較低，但其PH值適應范圍窄(5.5～7)，因而制約了該膜的發(fā)展。PS中空膜材料(聚砜膜)，雖能耐酸堿，強度也較好，但在與乙醇接觸時，由于其本身分子結構的原因，產(chǎn)生了溶脹效應，使表面微孔急劇縮小，因而單位時間液體通量急劇下降，濾水2T/h設備在25度酒做除濁，催陳去高分子防沉淀及去菌時，只有100kg/h的超濾效果，在酒精度高于42°時，絲膜開始扭曲，不出酒，甚至斷絲。而且由于其本身結構決定，在水處理上不能用于臭氧設備的后面作終端過濾設備，如做終端過濾不能達到預期效果，且膜本身被氧化易造成剝落，嚴重影響水質。而隨著瓶裝礦泉水、超純水、太空水的發(fā)展，呼喚著新一代膜法終端過濾器的開發(fā)。目前已開發(fā)使用的還有聚丙烯微孔膜(PP膜)，它是最新一代的超微濾膜。中國浙江大學高分子科學與材料研究所已率先在國內試制成功親水型聚丙烯中空纖維膜，實現(xiàn)了規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)并成功地應用了超微濾過程，親水型PP膜微孔分布均勻、孔隙率大、水通量大、無毒無味、耐酸堿、耐細菌腐蝕，耐100℃以上的高溫，表面非極性，無任何吸附作用，比表面積大，成器件后體積小，把它作為超濾膜器件稱得上是一種更新?lián)Q代的產(chǎn)品(制備成本低，采用常規(guī)的熔融紡絲法工藝，由普通的塑料，無須添加任何添加劑或溶劑即可制成，再經(jīng)過親水化處理，就可用于水處理的超微過濾膜)。PP中空膜具有極高的強度，采用PP中空纖維膜式超濾凈化設備，可較廣泛應用于物質的分離、濃縮和提純。如礦泉水，酒類、醫(yī)藥、食品材料等工業(yè)的除菌過濾；太空水、電子工業(yè)超純水處理工程的終端超濾；醫(yī)藥化工、食品、釀造等工業(yè)產(chǎn)品的分離、濃縮；工業(yè)廢水的凈化和物質的回收。PP膜用于乙醇溶液(酒類)過濾時還不產(chǎn)生溶脹效應，但是PP膜也存在某些缺陷此種材料很難做成＜0.2μm微孔的膜，所以在做酒質處理設備時，沒有催陳效果，且由其表面微孔決定，雖然濾后酒常溫不沉淀，做降溫處理后仍有絮狀物沉淀，濾后酒液透光度也不十分理想。而用在水處理上同樣不能裝在臭氧設備后做終端過濾(設備)處理，所以也制約了它的應用范圍和發(fā)展。
由鑒于此，本發(fā)明的目的是針對上述之不足，從而提供一種新款耐溶劑型的中空纖維超濾膜組件，使之具有截留分子量范圍更大，應用范圍也更廣的效果。
本發(fā)明是以如下技術方案實現(xiàn)的該中空纖維超濾膜組(器)件主要是由PVDF膜(即聚偏二氟乙烯膜)制成(采用常規(guī)的溶液紡絲方法制備)，制備時，其配方中組成物原料主要包括PVDF、強有機溶劑和無機鹽(可選用一價或二價鹽，如氯化鉀或硫酸鎂)，組成物各原料重量份之比為PVDF∶強有機溶劑∶無機鹽＝15～30∶60～80∶6.5～9.5。(注PVDF分子式為
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
本發(fā)明在具體制備時，用于調微孔用的強有機溶劑又是由二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺組成，兩者之間的重量份之比為二甲基乙酰胺∶二甲基甲酸酰胺＝20～40∶60～80。
此外，本發(fā)明在制備過程中還添加有適量的使PVDF膜具有親水化性能的改性劑(注可用常規(guī)所用的聚乙二醇改性劑材料)。
以下是本發(fā)明的一種具體加工實例按配方重量份取PVDF(聚偏二氟乙烯)原料20份，調微孔用的強有機溶劑70份(其中二甲基乙酰胺與二甲基甲酰胺兩者之間的重量份之比為40∶60)，無機鹽氯化鉀(起加速凝膠作用的致孔劑用)8份左右，以及再添加適量起親水化用的改性劑(采用常規(guī)的親水性高分子聚合物聚乙二醇)，采用常規(guī)的制膜設備和溶液紡絲法進行制備。在加工制備過程中，只要調整無機鹽致孔劑的含量、分子量，即可調整膜微孔的孔徑(可做成＜0.2μm微孔的膜)，以便用在不同的領域實現(xiàn)各種各樣的膜分離過程。
本發(fā)明采用PVDF材料作為親水化耐溶劑型中空纖維超濾膜組(器)件，可與親水化聚丙烯中空纖維超濾膜相媲美，可廣泛應用于液一固、液一液各種物質的分離、濃縮和提純，它不僅具有分離范圍廣(截留分子量范圍更大)，膜分離裝置簡單、易操作控制，凈化工藝簡單，維護容易，分離效率高等特點，且在水處理設備中還可裝在臭氧設備后做終端過濾，作各種有機溶劑回收及作各種酒的催陳去濁防沉淀即作酒質處理的尖端設備使用(可大幅度提高酒類產(chǎn)品的等級檔次)。
權利要求
1.一種耐溶劑型中空纖維超濾膜組件，其特征是該中空纖維超濾膜組件主要是由PVDF膜(即聚偏二氟乙烯膜)制成(其分子為
，制備時，其配方中組成物原料主要包括PVDF、強有機溶劑和無機鹽， 組成物各原料重量份之比為PVDF∶強有機溶劑∶無機鹽＝15～30∶60～80∶6.5～9.5。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐溶劑型中空纖維超濾膜組件，其特征是所述的強有機溶劑是由二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺組成，兩者之間的重量份之比為二甲基乙酰胺∶二甲基甲酰胺＝20～40∶60～80。
3.根據(jù)權利要求1所述的耐溶劑型中空纖維超濾膜組件，其特征是在制備中還添加有適量的使PVDF膜具有親水化性能的改性劑。
全文摘要
一種耐溶劑型中空纖維超濾膜組件，它由PVDF膜(聚偏二氟乙烯膜)制成，其配方組成物原料主要包括PVDF、強有機溶劑和無機鹽，各原料重量份之比為PVDF∶強有機溶劑∶無機鹽＝15～30∶60～80∶6.5～9.5。其中強有機溶劑是由二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺組成。本發(fā)明采用常規(guī)的溶液紡絲法制備，它可與PP膜相媲美，不僅截留分子量范圍大、分離范圍廣，且在水處理設備中還可裝在臭氧設備后做終端過濾，作各種有機溶劑回收及作各種酒的催陳去濁防沉淀，即作酒質處理的尖端設備使用。
文檔編號B01D71/00GK1157185SQ96116260
公開日1997年8月20日 申請日期1996年2月15日 優(yōu)先權日1996年2月15日
發(fā)明者杜丕斌 申請人:杜丕斌