一種中空纖維納濾膜及其製備方法
2023-05-06 08:53:41
一種中空纖維納濾膜及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種中空纖維納濾膜，其特徵在於：以重量百分比計包括以下組分：三醋酸纖維素（CTA）30%-40%，聚偏氟乙烯（PVDF）5%-10%，聚醚碸（PES）5%-10%，共混溶劑40%-50%，致孔劑8%-15%。本發明還包括上述中空纖維納濾膜的製備方法。本發明所述的中空纖維納濾膜及其製備方法，具有的有益效果為：耐化學穩定性強，耐微生物分解能力強；通量大，脫鹽率高；抗壓性能好，強度大，不斷絲；易清洗，抗汙染能力強，使用壽命長；綜合工藝既回收物料又回收產水，適用範圍廣，經濟和環境效益顯著；能耗低，運行成本低；操作管理簡便。
【專利說明】一種中空纖維納濾膜及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及膜分離領域，特別涉及一種中空纖維納濾膜及其製備方法。
【背景技術】
[0002]納濾01冊0？111:1^1:1011，簡稱研0是介於反滲透(咖和超濾⑴?)之間的一種膜分離技術，是近二三十多年發展較快的一項新技術。納濾膜對溶質的截留性能介於反滲透膜和超濾膜之間。納濾膜屬於壓力驅動膜，可在很低的操作壓力下高效地脫除二價離子和分子量高於200的溶質，而對一價離子和低分子量物質的截留率只在20%~80%，因而達到對物質選擇性分離的目的。即膜技術在食品工業，化工醫藥業，飲用水行業，廢水處理等領域有著廣闊的應用前景。
[0003]目前商品化的納濾膜大多在耐強酸強鹼、耐有機溶劑、耐氧化劑性能方面表現較差，而且採用卷式膜組件容易汙染，並且不易清洗，此外，大多還採用平板複合技術生產，步驟比較複雜，因此，尋找並實現低成本、高性能納濾膜的製備是納濾膜技術發展的主要出路。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明的目的在於提供一種具有較高的水通量和脫鹽率，並且耐酸鹼性能良好，抗汙染能力強的中空纖維納濾膜及其製備方法。
[0005]為達到上述目的，本發明所提出的技術方案為:一種中空纖維納濾膜，其特徵在於:以重量百分比計包括以下組分:三醋酸纖維素((6170 309-409,聚偏氟乙烯
5%-10%，共混溶劑 40%-50%，致孔劑 8%-15%。
[0006]進一步，所述共混溶劑為^甲基吡咯烷酮、環丁碸、二甲基乙酸銨中的兩種或三種組合。
[0007]進一步，所述致孔劑為磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇中的一種或幾種。
[0008]本發明還包括上述中空纖維納濾膜的製備方法，其特徵在於:包括如下步驟:
[0009]步驟1:將各組分混合均勻，在40-501的恆溫水浴箱內邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然後升溫至:50-701,充分攪拌，使聚合物溶解，待聚合物溶解後，進行過濾；
[0010]步驟2:過濾後的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡24-481！，得紡絲用液；[0011]步驟3:然後調節好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使中空纖維基膜靜置在空氣浴中進行溶劑的揮發，靜置時間30-60111111 ；
[0012]步驟4:再將上述揮發處理後的中空纖維基膜浸入5~251蒸餾水中進行凝膠浴處理，直至中空纖維基膜充分凝膠，凝膠後經10-301水浸泡清洗30-40小時，得到中空纖維納濾膜。
[0013]採用上述技術方案，本發明所述的中空纖維納濾膜及其製備方法，具有良好的截流性能，抗壓強度，耐化學穩定性，耐微生物分解性能，通量大，脫鹽率較高，二價鹽脫除率大於90%，一價鹽脫除率可以達到65%，截留分子量200-1000，過濾孔徑為1-211%分離效果明顯，本發明製備過程簡單安全，工序少，避免了一般製備方法中繁瑣複雜的納濾膜後處理工藝，製備得到的是一種高性能、低成本、長壽命的水處理用納濾膜；具有的有益效果為:
[0014]1)耐化學穩定性強，耐微生物分解能力強；
[0015]2)通量大，脫鹽率高；
[0016]3)抗壓性能好，強度大，不斷絲；
[0017]4)易清洗，抗汙染能力強，使用壽命長；
[0018]5)綜合工藝既回收物料又回收產水，適用範圍廣，經濟和環境效益顯著；
[0019]6)能耗低，運行成本低；
[0020]7)操作管理簡便。
【具體實施方式】
[0021]下面結合具體實施例，對本發明做進一步說明。
[0022]實施例1
[0023]取三醋酸纖維素((:1703.3匕，聚偏氟乙烯0匕，聚醚碸(^￡3)0.5匕，共混溶劑(環丁碸與二甲基乙酸銨組合)4.2匕，致孔劑(聚乙二醇)1匕。將上述各組分混合均勻，在451的恆溫水浴箱內邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然後升溫至601，充分攪拌，使聚合物溶解；待聚合物溶解後，進行過濾；過濾後的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡32匕得紡絲用液。然後調節好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進行溶劑的揮發，靜置時間3001=；再將上述揮發處理後的基膜浸入151蒸餾水中進行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠後經201水浸泡清洗30小時，得到中空纖維納濾膜1，其截留分子量為200-350。
[0024]實施例2
[0025]取三醋酸纖維素((:1704.0匕，聚偏氟乙烯7匕，共混溶劑(.甲基吡咯烷酮、環丁碸、二甲基乙酸銨組合)4.01?，致孔劑(磷酸三丁酯)0.84。將上述各組分混合均勻，在401的恆溫水浴箱內邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然後升溫至701，充分攪拌，使聚合物溶解；待聚合物溶解後，進行過濾；過濾後的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡481！，得紡絲用液。然後調節好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進行溶劑的揮發，靜置時間60.111！！；再將上述揮發處理後的基膜浸入251蒸餾水中進行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠後經301水浸泡清洗40小時，得到中空纖維納濾膜2，其截留分子量為350-500。
[0026]實施例3
[0027]取三醋酸纖維素⑴從)3.0匕，聚偏氟乙烯(9705) 0.5匕，聚醚碸$￡3) 1.0匕，共混溶劑(環丁碸與二甲基乙酸銨組合)4.0匕，致孔劑(磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇組合)1.5匕。將上述各組分混合均勻，在501的恆溫水浴箱內邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然後升溫至501，充分攪拌，使聚合物溶解；待聚合物溶解後，進行過濾；過濾後的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡2處，得紡絲用液。然後調節好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進行溶劑的揮發，靜置時間45-=；再將上述揮發處理後的基膜浸入51蒸餾水中進行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠後經101水浸泡清洗35小時，得到中空纖維納濾膜3，其截留分子量為500-800。
[0028]實施例4
[0029]取三醋酸纖維素(01'八)3.0匕，聚偏氟乙烯(戶乂!)？)0.6匕，聚醚碸$￡3) 0.6匕，共
甲基吡咯烷酮與二甲基乙酸銨組合)5.0匕，致孔劑(磷酸三乙酯與聚乙二醇組合)0.8匕。將上述各組分混合均勻，在451的恆溫水浴箱內邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然後升溫至701，充分攪拌，使聚合物溶解；待聚合物溶解後，進行過濾；過濾後的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡35匕得紡絲用液。然後調節好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使基膜靜置在空氣浴中進行溶劑的揮發，靜置時間40-=；再將上述揮發處理後的基膜浸入151蒸餾水中進行凝膠浴處理，直至基膜充分凝膠；凝膠後經201水浸泡清洗30小時，得到中空纖維納濾膜4，其截留分子量為800-1000。
[0030]將實施例1、實施例2、實施例3、實施例4得到的中空纖維納濾膜與常規納濾膜分別用25~301，邱=2的此1溶液和25~301，邱=12的版10?溶液浸泡，然後分別測量水通量和脫鹽率，從而進行耐酸鹼性能對比；結果見下表一、表二。
[0031]表一
[0032]
【權利要求】
1.一種中空纖維納濾膜，其特徵在於:以重量百分比計包括以下組分:三醋酸纖維素30%-40%，聚偏氟乙烯5%-10%，聚醚碸5%-10%，共混溶劑40%-50%，致孔劑8%-15%。
2.根據權利要求1所述的一種中空纖維納濾膜，其特徵在於:所述共混溶劑為化甲基吡咯烷酮、環丁碸、二甲基乙酸銨中的兩種或三種組合。
3.根據權利要求1所述的一種中空纖維納濾膜，其特徵在於:所述致孔劑為磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，聚乙二醇中的一種或幾種。
4.一種權利要求1-3任一權利要求所述的中空纖維納濾膜的製備方法，其特徵在於:包括如下步驟: 步驟1:將各組分混合均勻，在40-501的恆溫水浴箱內邊加熱邊攪拌，使聚合物充分溶脹；然後升溫至:50-701,充分攪拌，使聚合物溶解，待聚合物溶解後，進行過濾； 步驟2:過濾後的溶液倒入紡絲儲料罐中靜置脫泡24-481！，得紡絲用液； 步驟3:然後調節好計量泵速度、芯液流速及卷繞速度，用3(:異形噴絲板成形，紡制中空纖維基膜；再使中空纖維基膜靜置在空氣浴中進行溶劑的揮發，靜置時間30-6001！！； 步驟4:再將上述揮發處理後的中空纖維基膜浸入5?251蒸餾水中進行凝膠浴處理，直至中空纖維基膜充分凝膠，凝膠後經10-301水浸泡清洗30-40小時，得到中空纖維納濾膜。
【文檔編號】B01D69/08GK103831019SQ201410113945
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】王俊川, 江嘉晶, 雷斌 申請人:廈門綠邦膜技術有限公司