專利名稱：內(nèi)過濾多層中空纖維膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種纖維膜，尤其是涉及一種內(nèi)過濾多層中空纖維膜。
背景技術(shù)：
膜分離是利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程，膜分離技術(shù)產(chǎn)生于20世紀初期并在20世紀60年代以后得以迅速發(fā)展。膜壁上密布有微孔，原液在一定壓力下通過膜的一側(cè)，溶劑及小分子溶質(zhì)通過膜壁為濾出液，而較大分子溶質(zhì)被膜截留，從而達到物質(zhì)分離及濃縮的目的。與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜分離技術(shù)可以在分子范圍內(nèi)進行分離，并且這過程是一種物理過程，無需添加助劑，可以在常溫下操作，無相態(tài)變化。由于膜分離技術(shù)兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，目前已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當(dāng)今分離科學(xué)中最重要的手段之一。纖維膜因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，在環(huán)境保護和水資源再生方面異軍突起，在環(huán)境工程，特別是廢水處理和中水回用方面有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，由于現(xiàn)有技術(shù)的限制，用于分離工藝的纖維膜大多存在機械強度低，選擇性和透水性差，膜壁上的過濾微孔容易被過濾液體所堵塞等缺陷，同時由于纖維膜的柔軟度較低，不能滿足不同性質(zhì)液體的過濾和凈化需求。為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，人們進行了長期的探索，提出了各式各樣的解決方案。例如，中國專利文獻公開了一種編織物強化的復(fù)合中空纖維膜[申請?zhí)?200680044319.8]，包括管狀編織物的強化材料和涂覆在管狀編織物表面上的聚合物樹脂薄膜，管狀編織物具有0.01至0.4丹尼爾細度的單絲制成的復(fù)絲，并且管狀編織物與涂覆在它的表面上的聚合物樹脂薄膜的剝離強度是I至lOMPa。上述方案在一定程度上改進了現(xiàn)有技術(shù)，使得該復(fù)合中空纖維膜的剝離強度較高，同時使得現(xiàn)有膜分離技術(shù)中的中空纖維膜的初始潤濕性能、過濾可靠性能和透水性能得到了一些提高。但是，由于該方案由單層過濾膜組成，難以滿足不同液體對過濾精度的要求，同時，在長期使用過程中，纖維膜中的過濾微孔易被堵塞而影響過濾分離，無法進行長期作業(yè)。此外，該中空纖維膜柔性較差，難以應(yīng)用于各種不同性質(zhì)的液體的過濾和凈化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種能夠增強纖維膜的柔性、適應(yīng)各種液體過濾和凈化的需要，同時能夠降低過濾纖維膜中微孔堵塞的概率、延長過濾膜的使用壽命的內(nèi)過濾多層中空纖維膜。為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:本內(nèi)過濾多層中空纖維膜，包括內(nèi)管，在內(nèi)管的外圍設(shè)有過濾層，所述的內(nèi)管為柔性管且由纖維類材料編織而成，所述的過濾層涂覆在內(nèi)管的外表面且所述的過濾層為多層結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)管的過濾精度小于過濾層的過濾精度，所述的過濾層中各層的過濾精度由內(nèi)至外依次增加。使用時,待過濾液體從內(nèi)管中穿過，通過由內(nèi)向外增加過濾精度的層層過濾，使得液體的過濾更加充分。在上述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜中，所述的過濾層包括過濾主膜和至少一層過濾基膜，所述的過濾基膜涂覆在內(nèi)管的外表面，所述的過濾主膜涂覆在過濾基膜的外表面。這種結(jié)構(gòu)有利于保護過濾主膜，避免未經(jīng)粗濾的液體將過濾主膜上的微孔堵塞。進一步地，在上述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜中，所述的過濾基膜包括第一過濾基膜和第二過濾基膜兩層，所述的第一過濾基膜涂覆在內(nèi)管的外表面，所述的第二過濾基膜涂覆在第一過濾基膜的外表面，所述的過濾主膜涂覆在第二過濾基膜的外表面。在上述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜中，所述的內(nèi)管的橫截面呈圓形。 作為一種優(yōu)化的方案，在上述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜中，所述的內(nèi)管由化學(xué)纖維制成。作為另一種優(yōu)化的方案，在上述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜中，所述的內(nèi)管由金屬絲制成。本技術(shù)方案中的內(nèi)管可以采取多種各樣的纖維類材料編織而成，但要保障內(nèi)管具有較好的柔性，使得本內(nèi)過濾多層中空纖維膜能夠應(yīng)用于具有不同性質(zhì)的液體的過濾和凈化。在上述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜中，所述的過濾層中每一層的過濾精度由內(nèi)表面至外表面依次增加。這種結(jié)構(gòu)能使待過濾液體充分過濾并延長過濾主膜的使用壽命。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本內(nèi)過濾多層中空纖維膜的優(yōu)點在于:由于設(shè)置了由纖維類材料編織而成的柔性內(nèi)管，能夠增強纖維膜的柔性，以適應(yīng)各種液體過濾和凈化的需要，同時由于本方案中采用了多層過濾結(jié)構(gòu)，使得主過濾層中的過濾微孔不易被堵塞，從而延長了過濾膜的使用壽命。


圖1是本發(fā)明提供的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明提供的應(yīng)用示意圖。圖中，內(nèi)管1、過濾層2、過濾主膜21、過濾基膜22、第一過濾基膜221、第二過濾基膜 222。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細的說明。如圖1所示，本內(nèi)過濾多層中空纖維膜，包括內(nèi)管1，在內(nèi)管I的外圍設(shè)有過濾層2，該內(nèi)管I為柔性管且由纖維類材料編織而成，過濾層2涂覆在內(nèi)管I的外表面且該過濾層2為多層結(jié)構(gòu)，內(nèi)管I的過濾精度小于過濾層2的過濾精度，過濾層2中各層的過濾精度由內(nèi)至外依次增加。過濾層2包括過濾主膜21和至少一層過濾基膜22，過濾基膜22涂覆在內(nèi)管I的外表面，過濾主膜21涂覆在過濾基膜22的外表面。這種結(jié)構(gòu)有利于保護過濾主膜，避免未經(jīng)粗濾的液體將過濾主膜上的微孔堵塞。
本實施例中的過濾基膜22包括第一過濾基膜221和第二過濾基膜222兩層，第一過濾基膜221涂覆在內(nèi)管I的外表面，第二過濾基膜222涂覆在第一過濾基膜221的外表面，過濾主膜21涂覆在第二過濾基膜222的外表面。這里的過濾基膜22可以根據(jù)待過濾液體的性質(zhì)和過濾精度的要求采取不同的層數(shù)，只要保證過濾基膜22的過濾精度小于過濾主膜21的過濾精度且各層過濾基膜22的過濾精度由內(nèi)至外依次增加即可。如圖2所示，待過濾液體從內(nèi)管I中穿過，由內(nèi)向外依次經(jīng)過第一過濾基膜221、第二過濾基膜222和過濾主膜21進行過濾，第一過濾基膜221、第二過濾基膜222和過濾主膜21依次增加的過濾精度使得液體的過濾更加充分。內(nèi)管I的橫截面呈圓形。這里的內(nèi)管I可以根據(jù)過濾液體的性質(zhì)和過濾精度的需要采取多種各樣的形狀結(jié)構(gòu)，如矩形、三角形、扇面形等。作為一種優(yōu)化的方案，本實施例中的內(nèi)管I由化學(xué)纖維編織而成，這種材料和結(jié)構(gòu)能夠保證本內(nèi)過濾多層中空纖維膜具有相當(dāng)高的柔軟度，以滿足不同性質(zhì)的待過濾液體過濾時的需要。作為另一種優(yōu)化方案，這里的內(nèi)管I由金屬絲制成。過濾層2中每一層的過濾精度由內(nèi)表面至外表面依次增加。過濾層2采用這種帶有精度梯度的結(jié)構(gòu)能使待過濾液體充分過濾并延長過濾主膜的使用壽命。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了內(nèi)管1、過濾層2、過濾主膜21、過濾基膜22、第一過濾基膜221、第二過濾基膜222等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)過濾多層中空纖維膜，包括內(nèi)管(I)，在內(nèi)管(I)的外圍設(shè)有過濾層(2)，其特征在于，所述的內(nèi)管(I)為柔性管且由纖維類材料編織而成，所述的過濾層(2)涂覆在內(nèi)管(I)的外表面且所述的過濾層(2)為多層結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)管(I)的過濾精度小于過濾層(2)的過濾精度，所述的過濾層(2)中各層的過濾精度由內(nèi)至外依次增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜，其特征在于，所述的過濾層(2)包括過濾主膜(21)和至少一層過濾基膜(22)，所述的過濾基膜(22)涂覆在內(nèi)管(I)的外表面，所述的過濾主膜(21)涂覆在過濾基膜(22)的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜，其特征在于，所述的過濾基膜(22)包括第一過濾基膜(221)和第二過濾基膜(222)兩層，所述的第一過濾基膜(221)涂覆在內(nèi)管(I)的外表面，所述的第二過濾基膜(222)涂覆在第一過濾基膜(221)的外表面，所述的過濾主膜(21)涂覆在第二過濾基膜(222)的外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜，其特征在于，所述的內(nèi)管(I)的橫截面呈圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜，其特征在于，所述的內(nèi)管(I)由化學(xué)纖維制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜，其特征在于，所述的內(nèi)管(I)由金屬絲制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)過濾多層中空纖維膜，其特征在于，所述的過濾層(2)中每一層的過濾精度由內(nèi)表面至外表面依次增加。
全文摘要
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種纖維膜，尤其是涉及一種內(nèi)過濾多層中空纖維膜。它解決了現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計不夠合理等技術(shù)問題。包括內(nèi)管，在內(nèi)管的外圍設(shè)有過濾層，內(nèi)管為柔性管且由纖維類材料編織而成，過濾層涂覆在內(nèi)管的外表面且所述的過濾層為多層結(jié)構(gòu)，內(nèi)管的過濾精度小于過濾層的過濾精度，過濾層中各層的過濾精度由內(nèi)至外依次增加。其優(yōu)點在于由于設(shè)置了由纖維類材料編織而成的柔性內(nèi)管，能夠增強纖維膜的柔性，以適應(yīng)各種液體過濾和凈化的需要，同時由于本方案中采用了多層過濾結(jié)構(gòu)，使得主過濾層中的過濾微孔不易被堵塞，從而延長了過濾膜的使用壽命。
文檔編號B01D69/08GK103157383SQ201110413339
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者周為民, 張培杰, 許建南, 李梅宏, 毛偉如, 吳意健, 盛小平, 徐 明, 徐健, 朱建新, 戴志成, 吳午大, 杭海飆, 湯宇峰, 金盛 申請人:常州紡興精密機械有限公司