經(jīng)過步驟S2處理后的支撐管浸入20?25°C的水相單體溶液中60?480s,取出后吸干表層液體,然后浸入25°C的有機(jī)相單體溶液60?300s,取出后吸干外表面液體,然后在50?120°C的環(huán)境中進(jìn)行熱處理I?30min,最后形成中空纖維納濾膜。
[0022]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式,所述步驟SI中通過靜電紡絲工藝制備納米纖維基層具體包括以下步驟:Al:選擇聚合物,將聚合物熔融或者溶于溶劑中,均勻攪拌得到聚合物的熔體或者溶液。所述熔體或者溶液的濃度范圍為:5wt%? 10wt%;A2:將聚合物紡絲溶液注入到紡絲注射器內(nèi),采用針頭靜電紡絲設(shè)備制備納米纖維層,所述針頭靜電紡絲設(shè)備的工作電壓為10?100KV,所述注射器到所述收集器的距離為5?60cm ;A3:當(dāng)使用針頭靜電紡絲設(shè)備時,針頭固定并均勻分布在滾筒收集器的外圈。同時,支撐管均勻排布在滾筒型收集器的外圈,與滾動收集器同步旋轉(zhuǎn)并按設(shè)定速度前進(jìn),而支撐管管本體不進(jìn)行自轉(zhuǎn)運(yùn)動,納米纖維均勻的包裹于支撐管的外表面。
[0023]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式,所述溶劑為溶解親聚合物的溶劑,可為N,N- 二甲基甲酰胺、正庚烷、二氯甲烷、三氯甲烷、環(huán)己烷、三氟乙酸、甲苯、四氫呋喃、丙酮、二甲基亞砜、水、乙醇、甘油、乙二醇、聚乙二醇、二甲基亞砜、苯酚、酰胺類、三乙醇胺、乙醇銨鹽、脲、甲酸或乙酸中的一種或幾種。
[0024]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式,所述水相單體溶液為多元胺類中的一種溶解于水溶液中形成的水相單體溶液,其中多元胺類包括芳香族和脂肪族兩類,所述芳香族包括間苯二胺,對苯二胺,鄰苯二胺,均苯三按,4-甲基間苯二胺,間苯二胺-5-磺酸,N,N- 二甲基間苯二胺以及聚間氨基苯乙稀,所述脂肪族包括哌嘆,1,4-環(huán)己二胺,聚乙烯醇、殼聚糖,聚乙烯胺和多胺基聚氧乙烯。
[0025]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式,所述有機(jī)相單體溶液為酰氯和異氰酸酯中的一種溶解于烷烴中形成的有機(jī)相單體溶液,其中酰氯和異氰酸酯均包括芳香族和脂肪族兩類,所述芳香族包括對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯,均苯三甲酰氯,甲基間苯二異氰酸酯,5-氧甲酰氯-異酞酰氯,5-異氰酸酯-異酞酰氯和甲基間苯二異氰酸酯,所述脂肪族包括1,3,5-環(huán)乙烷三甲酰氯和1,3,4-環(huán)戊烷三酰氯。
[0026]實(shí)施例1
[0027]第一步在支撐管I外表面通過靜電紡絲方法制備納米纖維基層:
[0028]1、將1g聚乙烯吡咯烷酮溶于10ml乙醇中,得到10%的聚乙烯吡咯烷酮均勻溶液。將溶液加入到注射器中,所述注射器設(shè)定推速為9 μ 1/min,注射器距離金色旋轉(zhuǎn)接收筒10cm,在20V直流電壓下,親水納米纖維被均勻的接受到縱向行進(jìn)的支撐管上,編織管的縱向行進(jìn)速度為10cm/min,支撐管本體無進(jìn)行自轉(zhuǎn)運(yùn)動;
[0029]2、將得到的表面復(fù)合有納米纖維基層2的支撐管I用通過去離子水沖洗20mins,之后放置于40°C的干燥室內(nèi)6hrS,完成上述工序后放置于干燥室內(nèi)待用。
[0030]第二步在納米纖維基層2外表面形成納濾分離層3:
[0031]1、配置水相單體溶液和有機(jī)相單體溶液:將1g間苯二胺和2g氫氧化鈉溶于150g水箱中配置水相單體溶液,取1g間苯二甲酰氯溶于190g正辛烷中配置有機(jī)相單體溶液;
[0032]2、在納米纖維基層2外表面進(jìn)行界面反應(yīng)制備納濾分離層3:將上述制得帶有納米纖維基層的支撐管進(jìn)入25°C的水相單體溶液中60秒,然后對支撐管表面進(jìn)行吹掃,除去表面多余的水相單體溶液,然后浸入25°C的有機(jī)相單體溶液60秒,取出進(jìn)行吹掃,去除表面多余的有機(jī)相單體溶液。之后進(jìn)入100°C的熱處理通道處理I分鐘,所述納米纖維基層2與納濾分離層3之間以酰胺鍵鏈接。
[0033]最后應(yīng)說明的是:以上所述的各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中空纖維納濾膜,其特征在于:包括支撐管、納米纖維基層以及納濾分離層,所述納米維基層設(shè)置在所述支撐管與所述納濾分離層之間,所述支撐管的外徑為0.4?2.3mm,所述支撐管的壁厚為0.1?0.7mm,所述支撐管為無機(jī)或有機(jī)聚合物材料編織而成的支撐管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維納濾膜,其特征在于,所述支撐管的無機(jī)聚合物材料為蠶絲、銅絲、不銹鋼絲、泡沫鎳、氧化鋯或氧化鋁金屬篩網(wǎng)中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維納濾膜,其特征在于,所述支撐管的有機(jī)聚合物材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚對苯二甲酰對苯二胺、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚丙烯晴、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇縮甲醛中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維納濾膜,其特征在于,所述納米纖維基層的材料為聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯晴、聚乙烯醇、聚乳酸、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚己內(nèi)酯、醋酸纖維素、膠原蛋白、聚苯并咪挫、聚丙烯酸銨、聚乙烯咔唑或聚酰亞胺中的一種或多種。5.一種生產(chǎn)中空纖維納濾膜的設(shè)備,其特征在于,包括紡絲注射器以及針頭靜電紡絲設(shè)備,所述紡絲注射器設(shè)置在所述針頭靜電紡絲設(shè)備的上方,所述針頭靜電紡絲設(shè)備包括主軸以及滾筒收集器,所述滾筒收集器設(shè)置在所述主軸上,所述主軸與外部電源相連接,所述滾筒收集器外部兩端的圓周方向上設(shè)置有多個均勻分布的靜電紡絲針頭,所述主軸與外部的電機(jī)相連接,所述滾筒收集器在主軸的帶動下沿圓周方向轉(zhuǎn)動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)中空纖維納濾膜的設(shè)備,其特征在于,所述針頭靜電紡絲設(shè)備的工作電壓為10?100KV。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)中空纖維納濾膜的設(shè)備,其特征在于,所述注射器到所述滾筒收集器的垂直距離為5?60cm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中空纖維納濾膜,包括支撐管、納米纖維基層以及納濾分離層。本發(fā)明還涉及生產(chǎn)中空纖維納濾膜的設(shè)備,包括紡絲注射器以及針頭靜電紡絲設(shè)備,所述針頭靜電紡絲設(shè)備包括主軸以及滾筒收集器,所述滾筒收集器設(shè)置在所述主軸上,所述主軸與外部電源相連接,所述滾筒收集器外部兩端的圓周方向上設(shè)置有多個均勻分布的靜電紡絲針頭,所述主軸與外部的電機(jī)相連接,所述滾筒收集器在主軸的帶動下沿圓周方向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的有益效果在于,提供一種中空纖維納濾膜以及生產(chǎn)該納濾膜的設(shè)備,該設(shè)備生產(chǎn)的中空纖維納濾膜具有高的力學(xué)性能、親水性和透水性。
【IPC分類】B01D71/54, B32B27/06, B01D71/56, B01D71/62, B01D71/38, B01D67/00, B01D69/08, B01D71/26, B01D71/42, B32B1/08, B32B27/02, B01D71/28
【公開號】CN105233708
【申請?zhí)枴緾N201510639469
【發(fā)明人】劉潔, 徐愿堅(jiān)
【申請人】北京新源國能科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月30日