專利名稱：柔韌端頭中空纖維膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用中空纖維膜處理液體的中空纖維膜組件，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及可在能 源、環(huán)保、生物工程等領(lǐng)域的液體分離中使用的具有柔韌端頭的中空纖維膜組件。
技術(shù)背景中空纖維膜是一種非常先進(jìn)的過(guò)濾材料，它是利用中空的纖維膜壁的滲透作用，對(duì)液體 進(jìn)行分離、萃取、凈化、濃縮、富集等處理，根據(jù)中空纖維膜的孔徑和選擇透過(guò)的物質(zhì)不同 可分為微濾膜、超濾膜等，用中空纖維膜束的中空纖維膜組件具有裝填密度高、過(guò)濾面積 大、單位膜面積的制造費(fèi)用低、耐壓穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、化工、冶金、 電力、海水淡化、醫(yī)療等領(lǐng)域。膜分離過(guò)程要在外界驅(qū)動(dòng)力的作用下才能進(jìn)行，因此在膜組件的設(shè)計(jì)中要考慮密封與粘 結(jié)問(wèn)題，中空纖維膜組件是采用粘結(jié)劑將數(shù)千根甚至數(shù)萬(wàn)根中空纖維膜絲粘結(jié)密封在一起， 又將中空纖維膜絲束與殼體內(nèi)壁粘結(jié)密封在一起形成封頭， 一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、性能良好的封頭 對(duì)中空纖維膜組件的性能起著十分重要的作用。在大多數(shù)中空纖維膜組件制作和使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)無(wú)論采用離心澆鑄或超聲波振蕩等齒 鑄方法都是采用環(huán)氧樹(shù)脂一種粘結(jié)劑封裝，這種粘結(jié)劑通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、交聯(lián)劑、 增韌劑、稀釋劑和填料等的配比，力爭(zhēng)形成一種既有良好的剛性又有良好的韌性等性能較完 美的粘結(jié)劑，但由于環(huán)氧樹(shù)脂本身的脆性，膜絲根部都成為一個(gè)應(yīng)力集中點(diǎn)，在使用或清洗 過(guò)程中極易折斷，造成膜絲的脆性斷裂，大大降低中空纖維膜組件的使用壽命。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能夠防止在使用或清洗時(shí)中空纖 維膜絲易斷裂的有柔韌端頭的中空纖維膜組件。本發(fā)明含有殼體，兩端分別開(kāi)有第一凈水出口和第二凈水出口，中空纖維膜絲束內(nèi)置 于所述殼體中，第一封頭和第二封頭分別位于所述殼體兩個(gè)端面上，與所述中空纖維膜絲束 用環(huán)氧樹(shù)脂封裝，第一端蓋與第二端蓋，分別開(kāi)有進(jìn)水口和濃水出口，所述兩個(gè)端蓋分別與 所述兩個(gè)封頭連接，所述殼體中所進(jìn)的水通過(guò)所述進(jìn)水口和第一封頭進(jìn)入，所述殼體中排出 的濃水通過(guò)所述第二封頭由濃水出口排出，其特征在于所述第一凈水出口和第二凈水出口除 了在第一次封裝時(shí)作為注入孔注入所述環(huán)氧樹(shù)脂外，同時(shí)作為第二以及以后多次封裝時(shí)作為 注入孔，用離心澆鑄法注入柔韌性膠粘劑，以便在所述中空纖維膜絲束端部和由所述環(huán)氧樹(shù) 脂構(gòu)成的第一封裝層之間形成一個(gè)柔韌性且呈錐形的各次封裝層。 '3所述的一種長(zhǎng)壽命中空纖維膜組件，其特征在于所述的第二封裝層是用離心澆鑄法形成的。本發(fā)明的中空纖維膜組件，由于采用兩次或多次封裝，增加了中空纖維膜絲的柔韌性， 防止在使用和清洗過(guò)程中發(fā)生斷絲現(xiàn)象，特別適用于水處理領(lǐng)域，也可用于其它能源、環(huán)保、 生物工程等領(lǐng)域的液體分離過(guò)濾中。


圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的中空纖維膜組件的縱剖面圖，是表示作為水處理中內(nèi)壓 式的中空纖維膜組件的縱剖面示意圖。圖2為表示在圖1中的封頭在膜絲根部的局部剖面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的中空纖維膜組件包括具有兩個(gè)凈水口的殼體，內(nèi)裝于該殼體的中空纖維膜 絲束、將該中空纖維膜絲束固定在殼體內(nèi)壁上的封頭，開(kāi)有進(jìn)水口或出水口的端蓋，且封頭 經(jīng)過(guò)兩次或多次澆鑄，殼體上的進(jìn)料口或出料口又作為二次封裝的注膠孔，第一次用環(huán)氧樹(shù) 脂使纖維絲之間以及纖維絲束與殼體之間進(jìn)行封裝固定，第二次用柔韌性膠粘劑，從殼體的 進(jìn)料口或出料口注入，使纖維絲與封頭形成錐形韌性體，用于保護(hù)膜絲根部。以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)敘述。本實(shí)施例為本發(fā)明的非限定性實(shí)施例。圖1是對(duì)本發(fā)明的中空纖維膜組件在水處理應(yīng)用中的一例進(jìn)行表示的圖。在圖1中，中 空纖維膜組件是具備在兩端部具有第一凈水出口 4A和第二凈水出口 4B的殼體5，內(nèi)裝于爭(zhēng) 殼體5的中空纖維膜絲束1，將該中空纖維膜絲束1的兩端部固定于殼體5內(nèi)壁上的第一封 頭2A和第二封頭2B，設(shè)置在上述殼體5的一端，具有進(jìn)水口 6A的第一端蓋7A，在上述殼 體5的另一端，具有濃水出口 6B的第二端蓋7B。第一次封裝與常規(guī)技術(shù)相同，第二次封裝 用的柔性膠粘劑從殼體5上兩端的凈水出口 4A和4B注入，采用常規(guī)方法澆鑄固化形成二次 封裝層3A和3B，用于保護(hù)中空纖維膜絲根部。過(guò)濾凈化時(shí)，原水通過(guò)進(jìn)水口 6A進(jìn)入中空 纖維膜絲中心側(cè)，透過(guò)膜絲壁的凈水進(jìn)入膜絲外側(cè)，從凈水出口 4A和4B流出，沒(méi)有透過(guò)膜 絲的濃水沿膜絲內(nèi)壁的中心通道流到膜絲的另一端，從濃水口6B排出，進(jìn)水口6A和濃水口 6B的作用可以互換。圖2表示在圖1中的封頭在膜絲根部的局部剖面圖。在圖2中，在中空纖維膜絲1的根 部具有一次封裝層2和二次封裝層3， 一次封裝層采用環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑用常規(guī)工藝進(jìn)行封裝、 二次封裝層采用軟韌性膠粘劑，從殼體的凈水出口注入膠，用常規(guī)工藝使其形成錐形韌性體， .起到保護(hù)膜絲根部的作用。在上述實(shí)施例中的中空纖維膜組件被設(shè)為內(nèi)壓式，具體地說(shuō)原水是從中空纖維膜絲1的 中心進(jìn)入，凈水透過(guò)中空纖維膜絲壁到膜絲外側(cè)從凈水口4A和4B排出，污染物不能透過(guò)中 空纖維膜絲壁，沿中空纖維膜絲內(nèi)壁從一端流到另一端的過(guò)程中不斷被濃縮，最后從濃水出 口 6B排出。上述實(shí)施例的中空纖維膜組件也可以采用外壓式，具體地說(shuō)，上述實(shí)施例中的 進(jìn)水口和濃水口改為凈水口 ，上述兩種實(shí)施方案中的兩個(gè)凈水出口的其中一個(gè)改為進(jìn)水口 ， 另一個(gè)改為濃水出口，原水從中空纖維膜絲外側(cè)進(jìn)入，凈水透過(guò)中空纖維膜絲壁到膜絲中心 側(cè)從凈水出口排出，濃水沿中空纖維膜絲外壁流到中空纖維膜絲另一端從濃水出口排出。本發(fā)明的中空纖維膜組件，由于采用兩次或多次封裝，加強(qiáng)了中空纖維膜的機(jī)械強(qiáng)度，' 防止在使用和清洗過(guò)程中發(fā)生斷絲現(xiàn)象，特別適用與水處理領(lǐng)域，也可用于能源、環(huán)保、生 物工程等領(lǐng)域的液體分離中。
權(quán)利要求
1、一種柔韌端頭中空纖維膜組件，含有殼體，兩端分別開(kāi)有第一凈水出口和第二凈水出口，中空纖維膜絲束內(nèi)置于所述殼體中，第一封頭和第二封頭分別位于所述殼體兩個(gè)端面上，與所述中空纖維膜絲束用環(huán)氧樹(shù)脂封裝；第一端蓋與第二端蓋，分別開(kāi)有進(jìn)水口和濃水出口，所述兩個(gè)端蓋分別與所述兩個(gè)封頭連接，所述殼體中所進(jìn)的水通過(guò)所述進(jìn)水口和第一封頭進(jìn)入，所述殼體中排出的濃水通過(guò)所述第二封頭由濃水出口排出，其特征在于所述第一凈水出口和第二凈水出口除了在第一次封裝時(shí)作為注入孔注入所述環(huán)氧樹(shù)脂外，同時(shí)作為第二以及以后多次封裝時(shí)作為注入孔，用離心澆鑄法注入柔韌性膠粘劑，以便在所述中空纖維膜絲束端部和由所述環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成的第一封裝層之間形成一個(gè)柔韌性且呈錐形的各次封裝層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔韌端頭中空纖維膜組件，其特征在于所述的第二封裝層是用 離心澆鑄法形成的。
全文摘要
一種柔韌端頭中空纖維膜組件，屬于膜過(guò)濾分離技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于所述組件殼體5在兩端分別有一個(gè)凈水出口4A和4B，除了在第一次封裝時(shí)作為注入孔注入環(huán)氧樹(shù)脂以形成第一封裝層2A和2B外，同時(shí)在第二次以及往后多次封裝時(shí)均作為注入孔，注入柔韌性膠粘劑，以便在中空纖維膜絲束1端部和所述第一封裝層2A或2B之間形成一個(gè)柔韌性且呈錐形的第二封裝層3A或3B，以便增強(qiáng)抗震強(qiáng)度，防止所述中空纖維膜絲束在使用過(guò)程中在根部受到應(yīng)力集中，延長(zhǎng)中空纖維膜組件壽命。本發(fā)明適用于能源、環(huán)保、生物工程等領(lǐng)域的液體分離過(guò)程中。
文檔編號(hào)B01D63/02GK101623595SQ200810225888
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者孟繁明, 孟繁欣, 沈軍彥, 高愛(ài)華, 卓 黃 申請(qǐng)人:北京科泰興達(dá)高新技術(shù)有限公司