一種聚氨酯中空纖維濾膜的製備方法

2023-12-08 14:38:41 1

專利名稱：一種聚氨酯中空纖維濾膜的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種中空纖維濾膜的製備方法，具體地說涉及一種低成本高滲透通量聚氨酯 中空纖維濾膜的製備方法。
背景技術：
與傳統分離技術相比，膜分離技術具有可在常壓、常溫或低溫下操作，無相變，能耗低， 單級分離效率高，不改變濾液的物理和化學性質，操作過程簡單和不易汙染環境等顯著優點。 該技術已被廣泛應用於化工、電子、生物工程、環保工程和食品加工等領域。近年來，水環 境質量的嚴重惡化和經濟的高速發展，迫切要求有相應的汙水資源化技術，以緩解水資源的 短缺。在汙水處理領域中，由於膜分離過程具有工藝簡單，節能，設備佔地面積小，對水體 可以做深度處理，運行費用低等特點，膜分離技術的應用也取得了長足的進展。中空纖維濾 膜的典型特徵是比表面積大，在進行膜組件加工時，可以獲得很大的裝填密度，製成的設備 體積非常緊湊，佔地面積小；而且中空纖維濾膜組件使用的是自身支撐的分離膜，加工時不
需要考慮支撐問題，其生產成本一般低於其它類型的膜；同時，由於沒有支撐層在反向清洗
時不存在支撐層與膜層的剝離，所以這種膜可以進行反向清洗。可見，中空纖維濾膜以其獨 特的應用優勢，在汙水處理工程中佔有重要地位。
常用的膜材料分為有機膜材料和無機膜材料，無機膜材料可以為金屬、金屬氧化物、陶
瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等，目前無機膜材料中選用陶瓷的比較多，其優點是
可以在pH二0 14、壓力P〈10MPa、溫度〈350'C的環境中使用，其通量高、能耗相對較低， 在高濃度工業廢水處理中具有很大競爭力；缺點是造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工 製備有一定困難。有機高分子膜材料成本相對較低，造價便宜，膜的製造工藝較為成熟，膜 孔徑和形式也較為多樣，應用非常廣泛。隨著中空纖維濾膜分離技術應用範圍的日益擴大， 人們對中空纖維濾膜的性能不斷提出新的要求，常用的有機高分子膜材料也由早期的醋酸纖 維素(CA)，發展到今天的聚碸(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)和芳香族聚 醯胺等，這些膜材料雖然都有各自的優點，但使用它們時都存在一定的局限性。如公開號為CN 1548220的專利，製得的醋酸纖維素膜在鹼性環境下易水解，pH適用範圍僅為4 7，且不耐 細菌等微生物侵蝕。專利"一種具有永久親水性的聚碸中空纖維超濾膜及其製造方法(公開 號CN 1557532)"採用聚碸作為膜材料，與醋酸纖維素膜相比，聚碸中空纖維濾膜的耐溫性 和化學穩定性都有了大幅度提高，但是聚碸材料價格昂貴，來源有限，因此限制了它的大規模使用。而公開號為CN 1778457的專利，在聚碸支撐膜上由芳香族多元胺與芳香多元醯氯界 面縮聚複合得到的芳香族聚醯胺功能層，該複合膜的純水滲透通量為30 55L/ (1vm2)，同樣 存在著滲透通量不高和膜材料價格昂貴的缺點，難以推廣。因此，人們一直在尋找性能優良， 價格低廉的膜材料，以滿足大規模應用的需要。
聚氨酯，簡稱PU，是一種具有氨基甲酸酯鏈段重複結構單元的聚合物。PU分子中包括 兩種鏈段，即由長鏈多元醇構成的"軟段"和由異氰酸酯及擴鏈劑構成的"硬段"。自上個世 紀30年代德國拜爾發現了合成PU的反應以來，經過近80年的應用與發展，PU己成為世界 六大重要合成材料之一。PU具有化學穩定性好、耐水解、耐微生物侵蝕等優點，是一種性能 優良的高分子材料。由於PU材料來源豐富，價格低廉，可大幅度降低制膜成本，使得PU制 膜的研究受到了人們的越來越廣泛的關注。
但是，目前有關PU膜的研究還是以平板膜為主，對PU中空纖維膜的研究很少，只有專 利"一種聚氨酯共混中空纖維膜及其製造方法(公開號CN 1883778A)"中有所提及。該專利 採用熔體紡絲一拉伸成孔的方法進行制膜成孔，生成的纖維結構比較緻密，從而大大降低了 膜的滲透通量；同時該專利使用聚烯烴類聚合物作為分散組分參與制膜，由於其具有疏水性 而降低了反應的參與程度，不僅會造成原材料的浪費，也會導致膜的滲透通量難以達到要求， 因此限制了該方法的使用。
通過聚合加成法將線性多羥基聚合物、異氰酸酯和具有反應活性氫原子的擴鏈劑在高極 性有機溶劑中反應製得PU是已知的。由這些溶劑生成PU彈性纖維、長絲和薄膜的技術也是已 知的。上述技術可參看專利CN 1147628C， CN 1076737C， US 5723563A和US 5310852。本發 明通過選擇多元醇、異氰酸酯和相應的預聚添加物在最佳條件下進行預聚合反應生成了有著 特定成分及配比特徵的聚氨酯預聚物；再選擇了具有高極性的有機溶劑和擴鏈劑，使預聚物 擴鏈聚合反應處於最佳的反應狀態，從而製得狀態穩定的聚氨酯成膜膠液。
中空纖維濾膜制膜成孔的方法主要包括成孔劑成孔法、拉伸成孔法和添加物熱分解成孔 法三種。成孔劑成孔法是在成膜膠液或熔體中添加適當的可溶性成孔劑，成膜後再將成孔劑 除去即可獲得微孔結構；拉伸成孔法通過拉伸加工使膜中產生適當的微結構缺陷而構成微孔 結構；添加物熱分解成孔法是在成膜膠液或熔體中添加非可溶性成孔物質，成膜後通過熱處 理使其分解成氣體逸出而形成微孔結構。選用適當的聚合物共混體系，製備兼有多種聚合物 特性的共混膜，是一種擴大膜材料的有效方法，在膜材料方面的應用也越來越多。"共混" 技術制膜實際上就是將兩種或兩種以上的聚合物混合在一起進行中空纖維濾膜的製備技術。 任何非單一組分的成膜膠液均可定義為一個共混體系。專利(公開號CN 1883778A)中提到
的熔體紡絲一拉伸成孔也主要是利用適當的噴絲頭拉伸比來促進微孔結構的形成，其方法本質上就屬於拉伸成孔法。
製備中空纖維濾膜採用的工藝主要有熔體紡絲、幹法紡絲、溼法紡絲和幹一溼法紡絲四 種。其主要不同點在於噴絲頭組件、拉伸和後處理條件的差別。熔體紡絲法是指將聚合物加 熱熔融由噴絲頭擠出，通常噴絲頭溫度要保持在100 30(TC,熔紡纖維在離開噴絲頭後需要
進行適當的拉伸，使膜體具有一定的機械強度。採用熔體紡絲法製得的纖維一般很緻密，因 此滲透通量通常很低。此外該法紡絲還容易受到高聚物的分解溫度與熔融溫度關係的限制。 而採用幹法紡絲工藝制膜則容易受到溶劑揮發性的限制。因此，製備中空纖維濾膜的常用工 藝的為溼法紡絲(包括膠體紡絲)和幹一溼法紡絲工藝。
中空纖維濾膜的成型是依靠自身粘度的自我支撐，因此決定了成膜膠液的粘度下限，如 果粘度太低，中空纖維濾膜則無法成型。此外，在成型過程中，膜的內外表面都發生溶劑與
膠凝固體系的交換，並相互作用而影響膜的最終結構。其中，膜結構主要受兩個方面的影響 1、成膜膠液與膠凝固體系的平衡熱力學性質；2、膜形成過程中溶劑和非溶劑的交換速率即
成膜過程傳質動力學。使用相同的膜材料制膜，若採用不同的制膜工藝和參數，製成的中空 纖維濾膜性能會有很大的差別。所以，選擇先進合理的制膜工藝和最優的工藝參數也對製備 具有優良性能的中空纖維濾膜有著重要意義。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明的目標是提供一種低成本高滲透通量聚氨酯中空纖維
濾膜(簡稱，PUHFFM)的製備方法。通過實驗和對比，本發明確定了一套最優的工藝和參 數，保證了 PUHFFM的高滲透性。
本發明所述的高滲透通量PUHFFM的製備方法依次包括如下步驟(l)將多元醇、異氰 酸酯加入反應器的同時添加預聚添加劑製得聚氨酯預聚物；(2)向聚氨酯預聚物溶液中加入 溶劑、擴鏈劑和添加劑，製得分子量為40000 70000的聚氨酯成膜膠液；(3)使用與製備成 膜膠液相同的高極性有機溶劑和高分子量親水性聚合物添加劑製備用於生成中空纖維濾膜中 空孔的內凝膠介質；(4)用紡絲設備進行幹一溼法紡絲製膜；(5)後處理。


圖1為紡絲設備上噴絲頭的結構圖。
所說的噴絲頭由外管1、內管2和它們之間的環隙組成(外管尺寸為1.3mm和內管為 0.5mm)。將由步驟(2)製得的成膜膠液3注入噴絲頭外管1與內管2之間的環隙部分，將 由步驟(3)製得的內凝膠介質4注入噴絲頭內管2，分別由計量泵控制成膜膠液和內凝膠介 質的噴出速率。同時開動成膜膠液及內凝膠介質的計量泵，進行噴絲製膜。
具體實施例方式
(1) 聚氨酯預聚物的製備
多元醇、異氰酸酯及預聚添加物的質量百分比配方為 多元醇64.5 85%;
異氰酸酯15 34%;
預聚添加物0.1 1.5%。
按照上述配比向反應器中加入特定的多元醇和異氰酸酯，同時加入計量的預聚添加物，
輕輕攪拌至完全混合，在65 8(TC條件下反應120分鐘，生成以多元醇為中心，兩端由異氰 酸酯封閉的聚氨酯預聚物。預聚添加物的加入可以增加預聚體擴鏈後原液的分子量，從而增 加纖維的伸長率和彈性，這對製備PUHFFM具有極為重要的作用。為了保證預聚物的穩定， 在生成預聚物後，使用冷卻水浴使預聚物溫度降低至40°C以達到穩定狀態。 其特徵在於
所述的多元醇包括乙二醇(EG)， 1,4—丁二醇(BDO)，或相對分子量較低的聚四甲基 醚二醇(PTMEG)、聚乙二醇(PEG)中的一種或其混合物，其中聚合物的聚合度以1400
4000為佳；
所述的異氰酸酯包括4,4'一二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI) (2,4 一；2,6—TDI異構體以各種比例混合的混合物)；
所述的預聚添加物包括1，4一丁二醇、1,3 —丙二醇(PDO)或重氮二環辛烷(DABCO) 中的一種或其混合物。
(2) 成膜膠液的製備
聚氨酯預聚物、溶劑、擴鏈劑及添加劑的質量百分比配方為 聚氨酯預聚物40 55%; 溶劑40 70%; 擴鏈劑0.05 2.5%; 添加劑2 15%。
向聚氨酯預聚物溶液中添加定量的溶劑、擴鏈劑和添加劑，在15 45'C條件下輕輕攪拌 至完全溶解，反應100分鐘可製得相對分子量為40000 70000的聚氨酯成膜膠液。其中，加 入的高極性有機溶劑的分子可以與預聚物分子上的N—H基結合形成N—H—N氫鍵結構，減 少預聚物分子間形成O—N—H，從而將聚氨酯預聚物稀釋，提高了預聚物的溶解度，使預聚 物擴鏈聚合反應處於最佳反應狀態，有利於擴鏈反應順利進行。擴鏈劑的加入可以增加聚氨 酯纖維的強度。將高分子量親水性聚合物添加劑作為成孔材料引入到成膜膠液中，成膜後將其溶解除去，從而可以在膜中形成微孔結構。此外，適量的添加劑還可以對聚氨酯表面作親 水性改性，同時可節約溶劑的使用量10%以上。 本步驟的特徵在於
所述的溶劑為N—甲基吡咯烷酮(NMP)、 N,N—二甲基乙醯胺(DMAC)、 N,N — 二甲基 甲醯胺(DMF)或二甲基亞碸(DMSO)中的一種或其混合物； 所述的擴鏈劑為苯二胺或二丁胺中的一種或其混合物；
所述的添加劑為分子量5 30萬的PEG或K30 K50的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一 種或其混合物。
(3) 內凝膠介質的製備 溶劑和添加劑的質量百分比配方為
溶劑70 90%; 添加劑10 30%;
向溶劑溶入定量的高分子量親水性聚合物添加劑，輕輕攪拌至完全溶解，製得內凝膠介 質。在中空纖維濾膜的中空部分使用內凝膠介質可以阻止初生中空纖維濾膜出噴頭後塌癟，
並使膜的內表面上形成具有三維結構的多孔表面。同時，添加劑也可對PUHFFM表面作親水 性改性，增加PUHFFM的滲透通量。
其中本發明中所述的溶劑為N—甲基吡咯烷酮(NMP)、 N，N —二甲基乙醯胺(DMAC)、 N,N — 二甲基甲醯胺(DMF)、吡咯烷酮(NP)或二甲基亞碸(DMSO)中的一種或其混合物； 所述的添加劑為分子量5 30萬的PEG或K30 K50的PVP。使用與製備成膜膠液相同的高 極性有機溶劑和高分子量親水性聚合物添加劑製備配套使用的內凝膠介質。
(4) 幹一溼法紡絲
將由步驟(2)、 (3)製得的成膜膠液與內凝膠介質分別注入成膜膠液貯料罐和內凝膠介 質貯料罐。開動熱水器，將溫度控制器調至55 75'C溫度範圍內，同時開動熱水循環泵，使 得噴絲罐內成膜膠液溫度穩定在50 7(TC溫度範圍內。調節同心圓噴絲頭的計量泵，使得成 膜膠液噴出量為15 30g/min，內凝膠介質噴出量為5 20g/min。
同時開動成膜膠液及內凝膠介質計量泵，開始噴絲。初生纖維在空氣中經3 40cm距離 後進入溫度50 70'C的膠凝固水浴中，此時初生膜中的溶劑向膠凝固體系中外擴散，在相界 面上發生溶劑、非溶劑的傳質交換。隨著傳質交換的不斷進行，初生膜產生非穩態，導致液 一液相分離，成膜膠液進入玻璃化轉變區從而凝固形成中空纖維濾膜。將中空纖維濾膜與紡 絲巻繞機連結，設置巻線速度為20 65m/min，則得PUHFFM。
(5) 後處理在室溫下，將製得的PUHFFM浸泡在含有1800 2200 ppm的次氯酸鈉的溶液中，3 4 小時後取出；再將其在60 9(TC的熱水中浸泡15 25小時以去除膜內殘留的溶劑和添加劑。 經過這樣的處理後，製得的PUHFFM皮層較薄且分離係數保持不變，可以在保存過程中保持 其高滲透性。最後，可根據用途將PUHFFM製成各種不同的中空纖維膜組件。
採用上述方法所獲得的高滲透通量PUHFFM具有十分優異的性能，空隙率達92%以上， 純水滲透通量達950 1000L/ (1vmM大氣壓)。採用本發明專利提供的聚氨酯制膜配方及制 膜工藝技術，製備的高滲透性PUHFFM在廢水處理，醫藥、食品以及其他生化產品的分離、 濃縮等領域具有廣闊的工業應用前景。
下面通過具體實施例對本發明予以說明，但其並不限制本發明的保護範圍。
實施例1
按下列質量百分比稱取原料，分子量為2000的PEG: 67.9%， MDI: 32%， 1,4一BD0: 0.1%，混合後輕輕攪拌至完全溶解，在75'C條件下反應120分鐘製備聚氨酯預聚物，使用冷 卻水浴使聚氨酯預聚物溫度降低至4(TC以達到穩定狀態。按質量百分比聚氨酯預聚物35%， NMP: 59.95%,苯二胺0.05%; PEG (分子量20萬)5%將各材料混合，在25。C溫度條 件下輕輕攪拌至完全溶解，反應100分鐘可製得聚氨酯成膜膠液。按質量比NMP: PEG (分 子量20萬)=7.4: 2.6配製內凝膠介質。將配置好的成膜膠液和內凝膠介質分別注入貯料罐， 靜置12小時脫泡。開動熱水器和熱水循環泵，使成膜膠液溫度穩定在60°C。調節同心圓噴 絲頭的計量泵，設定成膜膠液噴出量為25g/min，內凝膠介質噴出量為10g/min。調整噴絲頭 距水面的垂直距離為15cm，設定膠凝固水浴的溫度為60°C，同時開動成膜膠液及內凝膠介 質計量泵，開始噴絲。迅速將噴入水中的纖維撈起，並與導線索連結，開動巻繞輪的減速電 機，使巻線速度為50m/min，即可得到分子量為40000 70000的PUHFFM。在室溫下，將制 得的PUHFFM浸泡在含有2000ppm的次氯酸鈉的溶液中4小時；取出後再將PUHFFM在80°C 的熱水中浸泡20小時即可。
將製得的PUHFFM乾燥後做掃描電鏡檢測，獲得中空纖維濾膜外表面、內表面、縱向斷 面和橫向斷面的電鏡掃描照片。可以看到纖維中有許多微孔結構，這些微孔連通中空，起著 過濾分離的作用。用遊標卡尺測量照片上孔洞的直徑，如果孔洞不是圓形時，按與其面積相 同的圓形孔洞的直徑記錄，將所得的數值除於掃描電鏡的放大倍數，可分析計算出PUHFFM 內外膜表面及斷面上的微孔孔徑在0.05 6pm之間。同時可以測得中空纖維膜內徑為0.7mm， 夕卜徑為1.5mm。 實施例2
按質量百分比PTMEG (分子量為2600): 70%, TDI: 29.8%， 1,3—PDO與DABCO的混合物0.5% (混合比l: 4)將原料混合後輕輕攪拌，在65'C條件下反應120分鐘製備聚 氨酯預聚物，再將聚氨酯預聚物溫度降低至40'C達到穩定狀態。按質量百分比聚氨酯預聚物
30.9%， DMF: 65%，苯二胺0.1%; PVP K30: 4%在20"C溫度條件下輕輕攪拌至完全溶 解，反應100分鐘製得聚氨酯成膜膠液。其它成膜工藝條件與實施例1相同，重複實例l過 程製得PUHFFM。 實施例3
按下列質量百分比稱取原料，1,3—BD0: 75%， 1,4一PDO: 1.5%, MDI: 23.5%，混合
後輕輕攪拌至完全溶解，在8(TC條件下反應120分鐘製備聚氨酯預聚物，再將聚氨酯預聚物 溫度降低至4(TC達到穩定狀態。按質量百分比聚氨酯預聚物44.5%， NP: 55%，苯二胺與 二丁胺的混合物0. 5% (混合比接近1)， PEG (分子量5萬)與PVPK45的混合液5% (混 合比2: 3)將各材料混合，在25'C溫度條件下輕輕攪拌至完全溶解，反應100分鐘可製得聚 氨酯成膜膠液。按質量比NP: PEG (分子量5萬)與PVPK45的混合液(混合比2: 3) =7: 3配製內凝膠介質。將配置好的成膜膠液和內凝膠介質分別注入貯料罐，靜置12小時脫泡。 開動熱水器，控制水溫在75。C，並開動熱水循環泵，使成膜膠液溫度穩定在68"。調節同心 圓噴絲頭的計量泵，使得成膜膠液噴出量為30g/min、內凝膠介質噴出量為15g/min。調整噴 絲頭距水面的垂直距離為25cm，設定凝膠水浴的溫度為65°C，同時開動成膜膠液及內凝膠 介質計量泵，開始噴絲。開動巻繞輪的減速電機，設置巻線速度為70m/min，製得PUHFFM。 在室溫下，將其浸泡在含有2200ppm的次氯酸鈉的溶液中3小時；取出後再將PUHFFM在 80'C的熱水中浸泡25小時即可。 實施例4
中空纖維濾膜空隙率的測量
(1) 將由實施例1製得的PUHFFM充分洗滌後裁剪成長度為5釐米的片段，共20至
30段；
(2) 在8(TC烘箱中烘至衡重後，用分析天平稱取重量(A);
(3) 將烘乾稱重後的中空纖維濾膜浸泡在水中，30分鐘後取出，擦去膜表面多餘的水 分後，用分析天平稱取重量(B);
(4) 按下式則可計算中空纖維濾膜的空隙率(C):
C= ( B—A) / A X100% 按上述方法測量、計算，可以得出由實施例1製得的PUHFFM的空隙率為93%。 實施例5
中空纖維濾膜滲透通量的測試將總面積為11112的實施例1製得的PUHFFM裝配成由出水管、中空纖維濾膜密封管、中 空纖維濾膜束、中空纖維濾膜束封頭組成的PUHFFM組件。在一個大氣壓下使自來水經過 PUHFFM組件，並將過濾得到的自來水收集到固定容器中。測得一定時間內通過膜組件的水 量，可計算得出一個大氣壓下每小時自來水的滲透通量為962L。 實施例6
採用與實施例5相同的測定方法可測得廁所汙水的滲透通量達650L/h。 實施例7
將總面積為lm2的實施例2製得的PUHFFM按實施例5 —樣的方法製成膜組件，採用與 實施例5相同的測定方法可測得每小時自來水的滲透通量為975L。採用與實施例5相同的測 定方法可測得該膜組件的廁所汙水滲透通量為653L/h。採用與實施例4相同的測定方法可測 得該PUHFFM的空隙率為94% 實施例8
以實施例5製得的PUHFFM組件為例，檢驗其去除固體懸浮物的能力和除菌效果
向實施例5中盛裝自來水的塑料桶中添加2公斤土壤，並劇烈攪拌，使土壤顆粒充分分 散懸浮；採用無菌操作的方式將經過PUHFFM組件的水收集到一個經過消毒處理的無菌容器 中；用分光光度法在600納米的波長下測定無菌容器中水的濁度，經過分析計算可得該 PUHFFM組件對固體懸浮物的去除率為99.8%以上。用無菌移液管分別從上述無菌容器中吸 取0.2毫升過濾水和0.2毫升未過濾的泥漿水，採用無菌操作的方式分別塗布在兩個LB固體 培養基平板上，於28'C溫箱保溫培養24小時後取出，分別計取兩個LB固體培養基平板上長 出的細菌菌落數，可以計算出該PUHFFM組件除菌效率為99.8% 。
權利要求
1.一種高滲透通量聚氨酯中空纖維濾膜的製備方法，依次包括如下步驟(1)將多元醇、異氰酸酯加入反應器的同時添加預聚添加物製得聚氨酯預聚物；(2)向聚氨酯預聚物溶液中加入溶劑、擴鏈劑和添加劑，製得聚氨酯成膜膠液；(3)將溶劑和添加劑攪拌混合，製得內凝膠介質；(4)用紡絲設備進行幹-溼法紡絲製膜；(5)後處理。
2. 根據權利要求書1所述的聚氨酯預聚物的製備，其特徵在於所述的多元醇包括乙二醇，1,4一丁二醇，或相對分子量較低的聚四甲基醚二醇、聚乙二 醇中的一種或其混合物，其中聚合物的聚合度以1400 4000為佳；多元醇質量百分比含量為 64.5 85%;所述的異氰酸酯包括4，4'一二苯基甲垸二異氰酸酯或甲苯二異氰酸酯(2，4一； 2,6 — TDI 異構體以各種比例混合的混合物)；異氰酸酯質量百分比含量為15 34%;所述的預聚添加物包括1,4一丁二醇、1,3 —丙二醇或重氮二環辛烷中的一種或其混合物； 預聚添加物質量百分比含量為0.1 1.5%。
3. 根據權利要求書l一2所述的方法，其特徵在於預聚反應的反應溫度為65 8(TC，反應時 間為120分鐘，反應完成後將預聚物降溫冷卻至40°C以達到穩定狀態。
4. 根據權利要求書1所述的成膜膠液的製備方法，其特徵在於聚氨酯預聚物質量百分比含量為40 55%;所述的溶劑為高極性有機溶劑N—甲基吡咯垸酮、N,N—二甲基乙醯胺、N,N—二甲基甲 醯胺或二甲基亞碸中的一種或其混合物；溶劑質量百分比含量為40 70%;所述的擴鏈劑為苯二胺或二丁胺中的一種或其混合物；擴鏈劑質量百分比含量為0.05 2.5%;所述的添加劑為分子量5 30萬的親水性聚合物聚乙二醇或K30 K50的親水性聚合物 聚乙烯吡咯垸酮中的一種或其混合物；添加劑質量百分比含量為2 15%。
5. 根據權利要求書1和4所述的方法，擴鏈反應溫度為15 45°C，反應時間為100分鐘。
6. 根據權利要求書l所述的內凝膠介質的製備，其特徵在於使用與製備成膜膠液相同的高極性有機溶劑和高分子量親水性聚合物添加劑製備內凝膠 介質。
7. 根據權利要求書1所述的方法，其特徵在於採用幹一溼法紡絲，將由步驟(2)、 G)製得 的成膜膠液與內凝膠介質按成膜膠液噴出量為15 30g/min，內凝膠介質噴出量為5 20g/min 同時通過噴絲頭注入膠凝固水浴中成膜。
8. 根據權利要求書1和7所述的方法，成膜膠液溫為50 70°C，噴絲頭距膠凝固水浴的垂 直距離為3 40cm，膠凝固水浴溫度為50 70°C，巻線速度為20 65m/min。
9.根據權利要求書1一8所述的方法，其特徵在於在室溫下，將聚氨酯中空纖維濾膜浸泡在 含有1800 2200ppm的次氯酸鈉的溶液中3 4小時，再將其在60 90°C的熱水中浸泡15 25小時進行後處理。
全文摘要
本發明涉及一種高滲透通量聚氨酯中空纖維濾膜的製備方法。包括如下步驟將多元醇、異氰酸酯和預聚添加物攪拌混合後得聚氨酯預聚物；再向其中添加溶劑、擴鏈劑和添加劑生成聚氨酯成膜膠液；同時使用溶劑和添加劑製備內凝膠介質；用紡絲設備進行幹—溼法紡絲製膜；再將其後處理去除殘留的溶劑和添加劑即可得到高滲透通量聚氨酯中空纖維濾膜。所獲得的中空纖維濾膜性能十分優異，空隙率達92％以上，純水滲透通量達950～1000L/(h·m2·1大氣壓)。利用本發明提供的制膜配方、工藝及參數製得的中空纖維濾膜，成本相對較低，且可獲得很高的滲透通量，在廢水處理，醫藥以及其他生化產品的分離、濃縮等領域具有廣闊的工業應用前景。
文檔編號B01D71/54GK101306329SQ20071007381
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月17日 優先權日2007年5月17日
發明者孟麗娜, 涉 張, 馬輝文, 卓 黃 申請人:深圳市龍澄高科技環保有限公司