一種親水疏油浸沒式超濾膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種親水疏油浸沒式超濾膜及其制備方法，親水疏油浸沒式超濾膜由纖維編織管和浸沒式中空纖維膜組成，所述浸沒式中空纖維膜設(shè)置在所述纖維編織管內(nèi)；通過制備纖維編織管、配備聚偏氟乙烯液、成膜、冷卻成型等四步驟制備而成；本發(fā)明得到的固液油分離浸沒式微濾膜化學(xué)穩(wěn)定性好、高耐化學(xué)腐蝕性能、能承受pH范圍在1?14、耐高溫最高可達110℃、高抗壓強度、高抗沖擊強度；獨一無二的“超親水超疏油”結(jié)構(gòu)膜，可采用反洗；孔徑大小均一，能有效地減少了固液油三相分離過程中的堵塞現(xiàn)象；孔徑有0.05um,0.lum,0.5um，滿足不同的需求；可處理固體含量高達10%的廢水，還可應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、石化等分離領(lǐng)域。
【專利說明】
一種親水疏油浸沒式超濾膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于微濾膜技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種浸沒式超濾膜及其制備方法，具體涉及一種超親水超疏油浸沒式超濾膜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膜分離技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保及操作簡單等優(yōu)點，因此，被大量應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保及水處理等領(lǐng)域，而浸沒式微濾膜由于單位體積過濾面積大，占用空間小，制造成本用低，而被廣泛采用。一般來說，浸沒式微濾膜主要的制備方法為溶液紡絲法、熔融紡絲法、半熔融紡絲法。
[0003]聚醚砜(PES)是1972年工C工公司開發(fā)的一種新型耐高溫工程材料，是目前應(yīng)用較多的熱塑性高分子材料。具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性、振動穩(wěn)定性和機械強度，已成為一種廣泛應(yīng)用的優(yōu)異的膜材料。盡管聚醚礬膜因其顯著的優(yōu)勢而被各個行業(yè)所青睞，聚醚礬超濾膜它還存在疏水性較強，滲透性能差等缺點，導(dǎo)致該種膜在應(yīng)用過程中容易受污染、降低膜應(yīng)用性能、縮短膜的使用壽命；同時，膜系統(tǒng)是一個潮濕、昏暗、溫和的環(huán)境，微生物細菌等可以進行很好的生長，且微生物的生長繁殖能力非常強，極易粘附在膜表面并在其表面生成生物膜，致使膜的性能難以恢復(fù)、進一步縮短膜的使用壽命。因此，必須同時加強改善聚醚礬膜的親水性及抗菌性，才可以使膜受生物污染趨勢減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種化學(xué)穩(wěn)定性好、機械強度強、耐酸堿性強、孔徑均一、可處理固體含量高和油污含量高的液體分離浸沒式微濾膜及其制備方法。
[0005]本發(fā)明提供的一種親水疏油浸沒式超濾膜，其特征在于:由纖維編織管和浸沒式中空纖維膜組成，所述浸沒式中空纖維膜填充在所述纖維編織管內(nèi)。
[0006]作為優(yōu)選，所述纖維編織管由聚丙烯晴材料制作而成，所述浸沒式中空纖維膜是由注入在所述纖維編織管內(nèi)的聚偏氟乙烯液冷卻而成。
[0007]本發(fā)明提供的一種親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟1:制備纖維編織管；
采用三維編織技術(shù)，將聚丙烯晴材料在三維編織機上制作成中空管狀織物；
步驟2:制備聚偏氟乙烯液，具體包括以下子步驟:
步驟2.1:篩分；
將50-80份聚偏氟乙烯和0.1-15份聚四氟乙烯粉經(jīng)過篩粉設(shè)備篩分出粒徑在5-10微米的物料；
步驟2.2:配備聚偏氟乙烯液；
將篩分后的聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯粉溶于溶劑中，再加入1-15份添加劑和0.1-15份交聯(lián)劑，攪拌5-10小時，使得兩者融合呈液狀且不發(fā)生離析分成，得到聚偏氟乙烯液； 其中，所述溶劑由30-50份聚乙烯醇、5-15份聚酯、5-15份聚砜、2_10份環(huán)氧樹脂、10-20份超親水超疏油材料組成;所述交聯(lián)劑為有機二元酸或多元醇;所述添加劑為無機鹽；
步驟3:成膜；
采用旋轉(zhuǎn)式壓力注漿成形法，將聚偏氟乙烯液注入至纖維編制管，在0.0l-1Mpa壓力、溫度在150-200度，使兩者充分接觸；
步驟4:冷卻成型；
以5-15°C/h速率降至室溫，在聚偏氟乙烯纖維編織管上形成聚偏氟乙烯膜，最終得到浸沒式中空纖維膜。
[0008]作為優(yōu)選，步驟I中，在制備纖維編織管時，溫度控制在15-25°C，空氣相對濕度保持在 40%-50%。
[0009]作為優(yōu)選，步驟2中所述無機鹽為硫酸鈉。
[00?0]作為優(yōu)選，所述聚偏氟乙稀的分子量為I X 17-1 X 18、所述聚乙稀醇的分子量為IX 17-1 X 108、所述聚四氟乙烯的分子量為I X 17-1 X 18O
[0011]作為優(yōu)選，制備在無塵、無菌、防靜電的空間中進行，其無塵等級大于1000級。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明得到的固液油分離浸沒式微濾膜化學(xué)穩(wěn)定性好、高耐化學(xué)腐蝕性能、能承受PH范圍在1-14、耐高溫最高可達110°C、高抗壓強度、高抗沖擊強度;獨一無二的“超親水超疏油”結(jié)構(gòu)膜，可采用反洗;孔徑大小均一，能有效地減少了固液油三相分離過程中的堵塞現(xiàn)象;孔徑有0.05um,0.1um,0.5um，滿足不同的需求;可處理固體含量高達10%的廢水，還可應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、石化等分離領(lǐng)域。
【具體實施方式】
[0013]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實施本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明提供的一種親水疏油浸沒式超濾膜，由纖維編織管和浸沒式中空纖維膜組成，浸沒式中空纖維膜設(shè)置在纖維編織管內(nèi)；纖維編織管由聚丙烯晴材料制作而成，浸沒式中空纖維膜是由注入在所述纖維編織管內(nèi)的聚偏氟乙烯液冷卻而成。
[0015]本發(fā)明提供的一種親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，在無塵、無菌、防靜電的空間中進行，其無塵等級大于1000級;包括以下步驟:
步驟1:制備纖維編織管；
采用三維編織技術(shù)，將聚丙烯晴材料在三維編織機上制作成中空管狀織物;制作時溫度控制在15-25°c，空氣相對濕度保持在40%-50%
步驟2:制備聚偏氟乙烯液，具體包括以下子步驟:
步驟2.1:篩分；
將50-80份聚偏氟乙烯和0.1-15份聚四氟乙烯粉經(jīng)過篩粉設(shè)備篩分出粒徑在5-10微米的物料；
步驟2.2:配備聚偏氟乙烯液；
將篩分后的聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯粉溶于溶劑中，再加入1-15份添加劑和0.1-15份交聯(lián)劑，攪拌5-10小時，使得兩者融合呈液狀且不發(fā)生離析分成，得到聚偏氟乙烯液； 其中，所述溶劑由30-50份聚乙烯醇、5-15份聚酯、5-15份聚砜、2_10份環(huán)氧樹脂、10-20份超親水超疏油材料(是本領(lǐng)域的新型材料，本實施例對不溶或微溶于水的有機物有極高的不透過性，對易溶于水的小分子有機物有較高的不透性)組成;所述交聯(lián)劑為有機二元酸或多元醇；所述添加劑為無機鹽(本實施例采用的是硫酸鈉)；聚偏氟乙烯的分子量為I X17-1 X 108、聚乙烯醇的分子量為I X 17-1 X 108、聚四氟乙烯的分子量為I X 17-1 X 18O
[0016]步驟3:成膜；
采用旋轉(zhuǎn)式壓力注漿成形法，將聚偏氟乙烯液注入至纖維編制管，在0.0l-1Mpa壓力、溫度在150-200度，使兩者充分接觸；
步驟4:冷卻成型；
以5-15°C/h速率降至室溫，在聚偏氟乙烯纖維編織管上形成聚偏氟乙烯膜，最終得到浸沒式中空纖維膜。
[0017]經(jīng)檢測，本實施例得到的固液分離浸沒式超濾膜具有以下性能指標(biāo):
(1)耐化學(xué)性:pH1-14；
(2)可反洗:“超親水超疏油”型結(jié)構(gòu)膜允許反洗，反洗壓力0.3Mpa;
(3)耐溫可達110°C；
(4)浸沒式超濾膜的孔徑均一:0.5um;
(5)抗壓強度:1.8Mpa;
(6)抗沖擊強度:0.8Mpa;
(7)可處理固體含量為10%的廢水；
(8)可應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、石化等分離領(lǐng)域。
[0018]應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0019]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請求保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種親水疏油浸沒式超濾膜，其特征在于:由纖維編織管和浸沒式中空纖維膜組成，所述浸沒式中空纖維膜填充在所述纖維編織管內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的親水疏油浸沒式超濾膜，其特征在于:所述纖維編織管由聚丙烯晴材料制作而成，所述浸沒式中空纖維膜是由注入在所述纖維編織管內(nèi)的聚偏氟乙烯液冷卻而成。3.—種親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:制備纖維編織管； 采用三維編織技術(shù)，將聚丙烯晴材料在三維編織機上制作成中空管狀織物； 步驟2:制備聚偏氟乙烯液，具體包括以下子步驟: 步驟2.1:篩分； 將50-80份聚偏氟乙烯和0.1-15份聚四氟乙烯粉經(jīng)過篩粉設(shè)備篩分出粒徑在5-10微米的物料； 步驟2.2:配備聚偏氟乙烯液； 將篩分后的聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯粉溶于溶劑中，再加入1-15份添加劑和0.1-15份交聯(lián)劑，攪拌5-10小時，使得兩者融合呈液狀且不發(fā)生離析分成，得到聚偏氟乙烯液； 其中，所述溶劑由30-50份聚乙烯醇、5-15份聚酯、5-15份聚砜、2-10份環(huán)氧樹脂、10-20份超親水超疏油材料組成;所述交聯(lián)劑為有機二元酸或多元醇;所述添加劑為無機鹽； 步驟3:成膜； 采用旋轉(zhuǎn)式壓力注漿成形法，將聚偏氟乙烯液注入至纖維編制管，在0.0l-1Mpa壓力、溫度在150-200度，使兩者充分接觸； 步驟4:冷卻成型； 以5-15°C/h速率降至室溫，在聚偏氟乙烯纖維編織管上形成聚偏氟乙烯膜，最終得到浸沒式中空纖維膜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，其特征在于:步驟I中，在制備纖維編織管時，溫度控制在15-25°C，空氣相對濕度保持在40%-50%。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，其特征在于:步驟2中所述無機鹽為硫酸鈉。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，其特征在于:所述聚偏氟乙烯的分子量為IX17-1X 108、所述聚乙烯醇的分子量為I X 17-1 X 108、所述聚四氟乙烯的分子量為I X 17-1 X 108。7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任意一項所述的親水疏油浸沒式超濾膜的制備方法，其特征在于:制備在無塵、無菌、防靜電的空間中進行，其無塵等級大于1000級。
【文檔編號】B01D71/34GK105854644SQ201610431689
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】劉魯建, 陳亮, 董俊, 劉衛(wèi)勇, 方瀟, 熊蔚, 張雙峰, 許存根, 李亞運
【申請人】湖北君集水處理有限公司