一種聚偏氟乙烯中空纖維干膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及中空纖維干膜的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種聚偏氣乙締中空纖維干膜 的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前水資源短缺已成為一個(gè)全球化的問題，因此迫切需要發(fā)展各種高效的廢水深 度處理及回用技術(shù)。
[0003] 膜分離技術(shù)具有分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在水處理行業(yè)有極大的 應(yīng)用潛力。而有機(jī)高分子膜具有制備工藝簡(jiǎn)單、膜材料種類多、柔初性好等特點(diǎn)得到廣泛研 究和應(yīng)用。
[0004] 聚偏氣乙締（PVD巧是一種氣碳熱塑性塑料，其熱分解溫度在360°CW上，使用溫 度范圍50°C-150°C，在室溫下不受酸、堿等強(qiáng)氧化劑腐蝕，是一種高效分離膜品種。目前常 用干-濕法制備聚偏氣乙締中空纖維膜，而干-濕法制備的聚偏氣乙締中空纖維膜需要用 甘油進(jìn)行保護(hù)，且膜一旦被浸潤(rùn)再驚干，其性能會(huì)下降很快，運(yùn)已經(jīng)成為制約聚偏氣乙締中 空纖維膜應(yīng)用的瓶頸。 陽(yáng)0化]針對(duì)上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種聚偏氣乙締中空纖維干膜的制備方法，該方法 所制得的聚偏氣乙締中空纖維膜可W在干態(tài)下直接進(jìn)行保存不用甘油保護(hù)且反復(fù)潤(rùn)濕驚 干后性能基本不變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚偏氣乙締中空纖維干膜的制備方法。該 方法所制得的聚偏氣乙締中空纖維膜可W在干態(tài)下直接進(jìn)行保存不用甘油保護(hù)且反復(fù)潤(rùn) 濕驚干后性能基本不變。
[0007] 一種聚偏氣乙締中空纖維干膜的制備方法，本發(fā)明的要點(diǎn)在于將聚偏氣乙締、橫 化聚諷、聚甲基丙締酸甲醋和膜之素共混，通過浸潰沉淀相轉(zhuǎn)化法成膜。具體步驟為：
[0008] (1)將聚偏氣乙締、橫化聚諷、聚甲基丙締酸甲醋與膜之素混合，聚偏氣乙締質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為60% -90%、橫化聚諷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%、聚甲基丙締酸甲醋質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5% -30%、膜之素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%混合，形成共混聚合物； 陽(yáng)009] (2)將步驟（1)中形成的共混聚合物與溶劑和添加劑共混，共混聚合物的質(zhì)量分 數(shù)為15% -30%，添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%，溶劑補(bǔ)齊；
[0010] (3)用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲，外凝膠浴濃度為0% -80%，溫度為20-70°C， 內(nèi)凝膠浴濃度為0 % -90 %，溫度為20-70°C，干紡程為l-20cm，擠出體積流速為6-25ml/min,紡絲液溫度為25-80°C。 W11] 進(jìn)一步的，所述的溶劑為N，N-二甲基乙酷胺。
[0012] 進(jìn)一步的，所述的添加劑為聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)或者聚乙二醇（PEG200、 陽(yáng)G400、PEG600、陽(yáng)G1000、陽(yáng)G8000)或者二者的任意比例混合物。
[0013] 本發(fā)明的有益效果在于采用本發(fā)明制得的聚偏氣乙締中空纖維干膜與傳統(tǒng)方法 相比，所制得的聚偏氣乙締中空纖維膜可W在干態(tài)下直接進(jìn)行保存不用甘油保護(hù)且反復(fù)潤(rùn) 濕驚干后性能基本不變，具有顯著的技術(shù)進(jìn)步。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述，W下實(shí)施例僅用于更加 清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能W此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015] 本發(fā)明具體技術(shù)方案如下：
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 聚偏氣乙締中空纖維干膜制備方法，包括如下步驟： 陽(yáng)01引 （1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為85%、5%、5%和5%的聚偏氣乙締、橫化聚諷、聚甲基丙締 酸甲醋和膜之素混合，形成共混聚合物；
[0019] (2)將步驟（1)的共聚混合物與添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二 醇（PEG8000)W及溶劑N，N-二甲基乙酷胺作為溶劑共混，其中共混聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%，添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二醇（PEG8000)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%和 10%，其余用溶劑N，N-二甲基乙酷胺補(bǔ)齊；
[0020] (3)用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲，外凝膠浴濃度為40%，溫度為50°C，內(nèi)凝膠浴 濃度為60%，溫度為40°C，干紡程為10cm，擠出體積流速為15ml/min，紡絲液溫度為60°C。
[0021] 由上述方法制得的聚偏氣乙締中空纖維根據(jù)內(nèi)壓法測(cè)定，濕膜的純水通量為 12(K)L/m2 .h，將膜直接反復(fù)潤(rùn)濕驚干五次，膜的純水通量分別為1195、1189、1190、1189、 118化/m2 ·h。 陽(yáng)0巧 實(shí)施例2
[0023] 聚偏氣乙締中空纖維干膜制備方法，包括如下步驟：
[0024] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80%、10%、5%和5%的聚偏氣乙締、橫化聚諷、聚甲基丙 締酸甲醋和膜之素混合，形成共混聚合物； 陽(yáng)0巧](2)將步驟（1)的共聚混合物與添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二 醇（PEG1000)W及溶劑N，N-二甲基乙酷胺作為溶劑共混，其中共混聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 22%，添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二醇（PEG1000)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%和 10%，其余用溶劑N，N-二甲基乙酷胺補(bǔ)齊；
[0026] 做用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲，外凝膠浴濃度為50%，溫度為50°C，內(nèi)凝膠浴 濃度為60%，溫度為40°C，干紡程為10cm，擠出體積流速為15ml/min，紡絲液溫度為60°C。
[0027] 由上述方法制得的聚偏氣乙締中空纖維根據(jù)內(nèi)壓法測(cè)定，濕膜的純水通量為 85化/m2 .h，將膜直接反復(fù)潤(rùn)濕驚干五次，膜的純水通量分別為748、747、748、745、74化/ m2 ·h。 陽(yáng)0測(cè)實(shí)施例3
[0029] 聚偏氣乙締中空纖維干膜制備方法，包括如下步驟：
[0030] (1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為75%、10%、10%和5%的聚偏氣乙締、橫化聚諷、聚甲基丙 締酸甲醋和膜之素混合，形成共混聚合物；
[0031] (2)將步驟（1)的共聚混合物與添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二醇 (PEG400)W及溶劑N，N-二甲基乙酷胺作為溶劑共混，其中共混聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%， 添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二醇（PEG400)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8%和12%，其 余用溶劑N，N-二甲基乙酷胺補(bǔ)齊；
[0032] (3)用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲，外凝膠浴濃度為40%，溫度為60°C，內(nèi)凝膠浴 濃度為40%，溫度為50°C，干紡程為15cm，擠出體積流速為15ml/min，紡絲液溫度為60°C。
[0033] 由上述方法制得的聚偏氣乙締中空纖維根據(jù)內(nèi)壓法測(cè)定，濕膜的純水通量為 52化/m2 .h，將膜直接反復(fù)潤(rùn)濕驚干五次，膜的純水通量分別為495、495、493、492、49化/ m2 ·h。
[0034] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤(rùn)飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0035] 為了充分反映本發(fā)明的有益效果，按照常規(guī)方法進(jìn)行制造產(chǎn)生對(duì)比組，包括如下 步驟： W36] (1)將聚偏氣乙締（PVD巧與添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二醇 (陽(yáng)G8000)W及溶劑N，N-二甲基乙酷胺作為溶劑共混，其中共混聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 20%，添加劑聚乙締化咯燒酬（PVP-K30)和聚乙二醇（PEG8000)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5%和 10%，其余用溶劑N，N-二甲基乙酷胺補(bǔ)齊；
[0037] (2)用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲，外凝膠浴濃度為40%，溫度為50°C，內(nèi)凝膠浴 濃度為60%，溫度為40°C，干紡程為10cm，擠出體積流速為15ml/min，紡絲液溫度為60°C。
[0038] 由上述方法制得的聚偏氣乙締中空纖維根據(jù)內(nèi)壓法測(cè)定，濕膜的純水通量為 14(K)L/m2 .h，將膜直接反復(fù)潤(rùn)濕驚干五次，膜的純水通量分別為895、789、720、632、56化/ m2 ·h。
[0039] 結(jié)合對(duì)比組及實(shí)施例1-3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到對(duì)比數(shù)據(jù)表如下：
[0040]
[0041] 從對(duì)比數(shù)據(jù)表可W看出，采用本發(fā)明制得的聚偏氣乙締中空纖維干膜與傳統(tǒng)方法 相比，所制得的聚偏氣乙締中空纖維膜可W在干態(tài)下直接進(jìn)行保存不用甘油保護(hù)且反復(fù)潤(rùn) 濕驚干后性能基本不變，具有顯著的技術(shù)進(jìn)步。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚偏氟乙烯中空纖維干膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 將聚偏氟乙烯、磺化聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯與膜之素混合，聚偏氟乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為60% -90%、磺化聚砜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%、聚甲基丙烯酸甲酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%、 膜之素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%混合，形成共混聚合物； (2) 將步驟（1)中形成的共混聚合物與溶劑和添加劑共混，共混聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15% -30%，添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% -30%，溶劑補(bǔ)齊； (3) 用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲，外凝膠浴濃度為0% -80%，溫度為20-70°C，內(nèi)凝 膠浴濃度為〇% -90%，溫度為20-70°C，干紡程為l-20cm，擠出體積流速為6-25ml/min，紡 絲液溫度為25-80 °C。2. 如權(quán)利要求1所述的一種聚偏氟乙烯中空纖維干膜的制備方法，其特征在于，所述 的溶劑為N，N-二甲基乙酰胺。3. 如權(quán)利要求1所述的一種聚偏氟乙烯中空纖維干膜的制備方法，其特征在于，所述 的添加劑為聚乙烯吡咯烷酮（PVP-K30)或者聚乙二醇（PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000、 PEG8000)或者二者的任意比例混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚偏氟乙烯中空纖維干膜的制備方法。其特點(diǎn)在于用干-濕法制備出中空纖維膜后可以在干態(tài)下直接保存且反復(fù)潤(rùn)濕晾干后性能基本不變。其方法如下：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為60％-90％、5％-30％、5％-30％、5％-30％聚偏氟乙烯、磺化聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯和膜之素混合，加入溶劑和添加劑共混，共混聚合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％-30％。添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％-30％。外凝膠浴濃度為0％-80％，溫度為20-70℃，內(nèi)凝膠浴濃度為0％-90％，溫度為20-70℃，干紡程為1-20cm，擠出體積流速為6-25ml/min，紡絲液溫度為25-80℃，用干-濕法紡絲工藝進(jìn)行紡絲。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于用干-濕法制備出的中空纖維膜可以不用甘油保護(hù)直接干態(tài)保存且反復(fù)潤(rùn)濕晾干后性能基本不變。
【IPC分類】B01D67/00, B01D71/34, B01D69/08, B01D69/02
【公開號(hào)】CN105381721
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510713506
【發(fā)明人】陳亦力, 劉建軍, 代攀, 姜小平, 彭興崢, 潘登, 王維新
【申請(qǐng)人】江蘇碧水源環(huán)境科技有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日