專利名稱：中空纖維超濾膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種中空纖維超濾及其制備方法。
背景技術(shù)：
中空纖維膜是一種纖維狀、具有自支撐作用的膜，是非對成膜的一種。中空纖維膜具有填充密度高、占地面積小、通量大、能耗低等優(yōu)點，廣泛用于水處理、制藥、釀造、餐飲、 食品、化工等領(lǐng)域的分離過程?，F(xiàn)有技術(shù)公開了多種應(yīng)用于可制作中空纖維膜的高分子材料，包括聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚醚砜等，但是這些材料用于制作中空纖維膜時存在以下問題材料本身疏水性高，制備得到的中空纖維膜的親水性較差，較易受到污染，通量衰減速度快；制備得到的中空纖維膜的力學(xué)強(qiáng)度較低，在應(yīng)用過程中容易發(fā)生斷絲的情況，造成中空纖維膜壽命短、日常維護(hù)次數(shù)多、水處理成本高等問題。在中空纖維膜表面涂覆親水層是改善中空纖維膜力學(xué)強(qiáng)度的有效方法，如申請?zhí)枮?00710150253. 7的中國專利文獻(xiàn)公開了一種無紡管增強(qiáng)型聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，其首先將長度為Imm 6mm的100D/48F滌綸短纖維分散到濃度為0. 05% 0. 15% 的聚丙烯酰胺溶液中，得到濃度為0. 8g/L 1. 3g/L的纖維漿料，再通過管型模具支撐無紡管坯；將所述無紡管坯置于兩平板間，內(nèi)插圓棒，碾壓干燥后得到無紡管；將顆粒狀聚氨酯樹脂與N，N-二甲基乙酰胺混合，加熱使聚氨酯充分溶解于N，N-二甲基乙酰胺中，得到質(zhì)量濃度為5% 15%的聚氨酯膠粘劑；將所述無紡管浸入所述聚氨酯膠粘劑中，Is ^后取出，再浸入水中20min 45min，取出、干燥后得到增強(qiáng)的無紡管；將所述增強(qiáng)的無紡管在 400°C 600°C下烘焙Is 6s，得到外徑為1. 4mm 2. 4mm的二次增強(qiáng)無紡管；將成膜材料、溶劑和添加劑混合，得到制膜液；將所述二次增強(qiáng)無紡管浸入所述制膜液中進(jìn)行涂敷， 將涂敷后的無紡管浸入溫度為20°C 90°C、壓力為0. IMPa 0. 6MPa、水為介質(zhì)的凝固浴中，得到外徑為2. Omm 3. Omm的增強(qiáng)型中空纖維膜。該增強(qiáng)型中空纖維膜具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和膜通量，但其制備方法復(fù)雜，存在于無紡管表面的涂層不均勻，且該涂層附著力較差、易脫落，不耐長時間運行過程中反洗工序，不利于其在水處理過程中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種中空纖維超濾膜及其制備方法，本發(fā)明制備的中空纖維超濾膜具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的親水性，抗污染性能較好、 水通量較高。本發(fā)明提供了一種中空纖維超濾膜，由以下混合物經(jīng)成膜處理后得到14wt % 25wt %的成膜聚合物；0. Iwt % 間位芳綸纖維；6wt % IOwt % 的成孔劑；59wt % 80wt % 的溶劑。
優(yōu)選的，所述成膜聚合物為聚氯乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯和聚醚砜中的一種或多種。優(yōu)選的，所述間位芳綸纖維為聚間苯二甲酰間苯二胺纖維。優(yōu)選的，所述混合物包括Iwt % IOwt %的間位芳綸纖維。優(yōu)選的，所述成孔劑為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇、乙二醇甲醚、氯化鋰、 一水合氯化鋰、丙酮、乙醇和水中的一種或多種。優(yōu)選的，所述溶劑為N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種或多種。優(yōu)選的，所述中空纖維超濾膜的孔隙率為60% 85%，對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率為80%以上。本發(fā)明還提供了一種中空纖維超濾膜的制備方法，包括以下步驟將成膜聚合物、間位芳綸纖維、成孔劑和溶劑充分混合、脫泡后得到鑄膜液；將所述鑄膜液經(jīng)過紡絲頭擠出，定型后得到中空纖維超濾膜。優(yōu)選的，還包括將所述中空纖維超濾膜在表面處理劑中進(jìn)行浸泡處理。優(yōu)選的，所述表面處理劑為質(zhì)量濃度為30% 50%的丙三醇水溶液。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將Hwt% 25襯％的成膜聚合物、0. lwt% 15襯％的間位芳綸纖維、6wt% IOwt %的成孔劑和59wt% 80wt%的溶劑混合、經(jīng)紡絲頭擠出成膜后得到中空纖維超濾膜。在本發(fā)明中，所述間位芳綸纖維具有較高的強(qiáng)度，其與成膜聚合物共混后，能夠使不同的高分子鏈相互穿插，增強(qiáng)成膜聚合物材料的力學(xué)強(qiáng)度，從而使得到的中空纖維超濾膜具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，不會發(fā)生斷絲等情況，延長其使用壽命，減少日常護(hù)理次數(shù)，降低水處理成本；同時，間位芳綸纖維具有良好的親水性能，能夠提高得到的中空纖維超濾膜的親水性能，從而獲得抗污染性較好，通量較高且衰減速度較慢的中空纖維超濾膜。此外，間位芳綸纖維還能夠提高中空纖維超濾膜的耐熱性，使其更適于在嚴(yán)苛條件下使用。實驗表明，本發(fā)明提供的中空纖維超濾膜的接觸角為45° 70°，拉伸強(qiáng)度為 20MPa 35MPa，純水通量可達(dá) 300LMH/bar 500LMH/bar。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種中空纖維超濾膜，由以下混合物經(jīng)成膜處理后得到14wt % 25wt %的成膜聚合物；0. Iwt % 間位芳綸纖維；6wt % IOwt % 的成孔劑；59wt % 80wt % 的溶劑。本發(fā)明以成膜聚合物、間位芳綸纖維、成孔劑和溶劑為原料，將其混合得到混合物后經(jīng)過成膜處理后得到中空纖維超濾膜。本發(fā)明以成膜聚合物為原料，所述成膜聚合物為常用的制備中空纖維膜的聚合物，包括但不限于聚氯乙烯(PVC)、聚砜、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚醚砜 (PES)中的一種或多種，優(yōu)選為聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯和聚醚砜中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述成膜聚合物的用量為全部原料的 25wt%，優(yōu)選為15wt% 23wt%，更優(yōu)選為17wt% 20wt%。本發(fā)明以間位芳綸纖維為原料，能夠提高得到的中空纖維超濾膜的力學(xué)強(qiáng)度、親水性能和耐熱性。所述芳綸纖維是一種高強(qiáng)度、高模量、低密度、耐熱耐磨性好的有機(jī)合成的特種纖維，其全稱是芳香族聚酰胺纖維。根據(jù)美國貿(mào)易聯(lián)合會(U. S，F(xiàn)ederal Trade Commission, FTC)的定義，所述芳綸纖維是指至少有85%的酰胺鏈(-C0NH-)直接與兩苯環(huán)相連接的聚合物。芳綸纖維可分為對位芳綸纖維、間位芳綸纖維和鄰位芳綸纖維，其中，間位芳綸纖維同時具有橡膠的彈性和工程塑料的強(qiáng)度與橡膠相比，其具有更好的加工性能和更長的使用壽命；與工程料相比，其具有強(qiáng)度高，柔韌性和動態(tài)力學(xué)性能好的特點，因此， 本發(fā)明以間位芳綸纖維為原料。將間位芳綸纖維與成膜聚合物混合后，得到的中空纖維超濾膜具有良好的力學(xué)強(qiáng)度，不會發(fā)生斷絲等情況，延長其使用壽命，減少日常護(hù)理次數(shù)，降低水處理成本。同時，間位芳綸纖維具有良好的耐熱性，可提高得到的中空纖維超濾膜的耐熱性，使其更適于在嚴(yán)苛條件下使用。另外，間位芳綸纖維具有良好的親水性能，用于制作中空纖維超濾膜時能夠增加中空纖維膜的親水性能，提高中空纖維膜的抗污染性能和通量，減緩其通量衰減速度。本發(fā)明對所述間位芳綸纖維沒有特殊限制，如杜邦的Nomex、帝人的Conex等。 在本發(fā)明中，所述間位芳綸纖維的用量為全部原料的0. 15wt%，優(yōu)選為 IOwt %，更優(yōu)選為2wt % 8wt %。本發(fā)明以成孔劑為原料，所述成孔劑為制備中空纖維超濾膜常用的成孔劑，包括但不限于聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇、乙二醇甲醚、氯化鋰、一水合氯化鋰、丙酮、乙醇和水中的一種或多種，優(yōu)選為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇甲醚和氯化鋰中的一種或多種。在本發(fā)明中，所述聚乙二醇優(yōu)選為數(shù)均分子量為200 2000的聚乙二醇，如牌號為PEG200、PEG400、PEG600、PEG1000、PEG2000等；所述聚乙烯吡咯烷酮包括但不限于牌號為PVP K30、PVP K90等。在本發(fā)明中，所述成孔劑的用量為全部原料的6wt% IOwt %，更優(yōu)選為7wt% 9wt%。本發(fā)明還包括溶劑，所述溶劑為制備中空纖維超濾膜常用的溶劑，包括但不限于 N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種或多種， 優(yōu)選為N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜，更優(yōu)選為 N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜中。在本發(fā)明中，所述溶劑的用量為全部原料的59wt% 80wt%，優(yōu)選為60wt% 75wt%，更優(yōu)選為65wt% 70wt%。本發(fā)明將由成膜聚合物、間位芳綸纖維、成孔劑和溶劑混合得到的混合物按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法進(jìn)行成膜處理后即可得到中空纖維超濾膜。本發(fā)明提供的中空纖維超濾膜的孔隙率優(yōu)選為60% 85%，更優(yōu)選為65% 80%;所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率優(yōu)選為80%以上，更優(yōu)選為85%以上；所述中空纖維超濾膜的接觸角優(yōu)選為45° 70°，更優(yōu)選為50° 65° ；拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為20MI^ 35MPa,更優(yōu)選為25MPa 30MPa ；純水通量優(yōu)選為300LMH/bar 500LMH/bar，更優(yōu)選為 350LMH/bar 450LMH/bar。本發(fā)明還提供了一種中空纖維超濾膜的制備方法，包括以下步驟將成膜聚合物、間位芳綸纖維、成孔劑和溶劑充分混合、脫泡后得到鑄膜液；將所述鑄膜液經(jīng)過紡絲頭擠出，定型后得到中空纖維超濾膜。
本發(fā)明首先將成膜聚合物、間位芳綸纖維、成孔劑和溶劑充分混合，得到混合物。 本發(fā)明優(yōu)選在50°C 90°C、更優(yōu)選在55°C 85°C下攪拌所述混合物，優(yōu)選攪拌池 10h， 更優(yōu)選攪拌4h 8h，使成膜聚合物、間位芳綸纖維和成孔劑充分溶解。充分溶解后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的混合物恒溫靜置，所述恒溫靜置的溫度優(yōu)選為30°C 60°C，更優(yōu)選為35°C 550C ；所述恒溫靜置的時間優(yōu)選為Ih 2h，更優(yōu)選為1. 2h 1.他。將恒溫靜置后的混合物進(jìn)行真空脫泡，所述真空脫泡的時間優(yōu)選為3h 5h，更優(yōu)選為3. 5h 4. 5h，脫泡完畢后得到鑄膜液。在本發(fā)明中，所述成膜聚合物的用量和種類，所述間位芳綸纖維的用量和種類，所述成孔劑的用量和種類，所述溶劑的用量和種類與上述技術(shù)方案所述的各類原料相同。得到鑄膜液后，將所述鑄膜液經(jīng)過紡絲頭擠出，定型后得到中空纖維超濾膜。本發(fā)明將所述鑄膜液經(jīng)過紡絲頭擠出，得到中空纖維膜坯。本發(fā)明對所述紡絲頭沒有特殊限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)目標(biāo)中空纖維超濾膜的厚度及內(nèi)徑進(jìn)行選擇。本發(fā)明優(yōu)選在 0. 2MPa 0. 5MPa，更優(yōu)選在0. 25MPa 0. 45MPa的壓力下進(jìn)行擠出。擠出后優(yōu)選將擠出物在空氣中停留Is 3s，更優(yōu)選停留1. 5s 2. 5s后浸入純水凝固浴中浸泡、定型，得到中空纖維超濾膜。在本發(fā)明中，所述在純水凝固浴中浸泡的時間優(yōu)選為1 48h，更優(yōu)選為 15h 45h，最優(yōu)選為20h 40h。得到中空纖維超濾膜后，本發(fā)明優(yōu)選將其在表面處理劑中進(jìn)行浸泡處理，除去其中的有機(jī)溶劑。在本發(fā)明中，所述表面處理劑優(yōu)選為質(zhì)量濃度為30 % 50 %的丙三醇水溶液，更優(yōu)選為質(zhì)量濃度為35% 45%的丙三醇水溶液。在所述表面處理劑中進(jìn)行浸泡處理的時間優(yōu)選為12h Mh，更優(yōu)選為IOh 20h。在將所述中空纖維超濾膜在表面處理劑中進(jìn)行浸泡處理之前，還優(yōu)選將所述中空纖維超濾膜在水中浸泡處理或者用水清洗，所述在水中浸泡處理的時間優(yōu)選為1 Mh， 更優(yōu)選為15h 20h。將所述中空纖維超濾膜在表面處理劑中浸泡處理，干燥后得到中空纖維超濾膜。得到中空纖維超濾膜后，對其進(jìn)行測試，結(jié)果表明，其孔隙率為60% 85%，接觸角為45° 70° ；對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為20MPa 35MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為300LMH/bar 500LMH/ bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率為80%以上。本發(fā)明提供的中空纖維膜具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的親水性能，適用于內(nèi)壓、 外壓式超濾膜組件，可應(yīng)用于污水回用、自來水凈化、醫(yī)藥、化工、飲料、食品、污水處理等眾多行業(yè)和領(lǐng)域。本發(fā)明將Hwt% 25襯％的成膜聚合物、0. Iwt % 15wt %的間位芳綸纖維、 6wt% 10wt%的成孔劑和59wt% 80wt%的溶劑混合、經(jīng)紡絲頭擠出成膜后得到中空纖維超濾膜。在本發(fā)明中，所述間位芳綸纖維具有較高的強(qiáng)度，其與成膜聚合物共混后，能夠使不同的高分子鏈相互穿插，增強(qiáng)成膜聚合物材料的力學(xué)強(qiáng)度，從而使得到的中空纖維超濾膜具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，不會發(fā)生斷絲等情況，延長其使用壽命，減少日常護(hù)理次數(shù)，降低水處理成本；同時，間位芳綸纖維具有良好的親水性能，能夠提高得到的中空纖維超濾膜的親水性能，從而獲得抗污染性較好，通量較高且衰減速度較慢的中空纖維超濾膜。此外，間位芳綸纖維還能夠提高中空纖維超濾膜的耐熱性，使其更適于在嚴(yán)苛條件下使用。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的中空纖維超濾膜及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。以下各實施例中，所述中空纖維膜的拉伸強(qiáng)度為在室溫下利用拉伸強(qiáng)度測定儀測定得到。實施例1將100gPVDF、100gPES、20g芳綸纖維(杜邦Nomex)、60g乙二醇甲醚、30g氯化鋰和 690gN, N- 二甲基乙酰胺加入反應(yīng)釜中，得到混合物；將所述混合物在70°C加熱攪拌證，溶解均勻后在真空條件下脫泡4h，得到鑄膜液；將所述鑄膜液在0. 35MPa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣中停留^ 3s后進(jìn)入25°C的純水凝固浴，浸泡4 后取出；將得到的產(chǎn)物用清水沖洗，然后在質(zhì)量濃度為40%的丙三醇水溶液中進(jìn)行表面處理，浸泡12h，晾干后得到中空纖維超濾膜。所述中空纖維膜的外徑為1. 5mm,內(nèi)徑為0. 8mm，孔隙率為72%，接觸角為53°。對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為25MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為400LMH/Bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率90%。實施例2將100gPVDF、100gPAN、20g芳綸纖維(帝人Conex)、70g乙二醇甲醚、30g氯化鋰和 680gN, N- 二甲基甲酰胺加入反應(yīng)釜中，得到混合物；將所述混合物在80°C加熱攪拌證，溶解均勻后在真空條件下脫泡4h，得到鑄膜液；將所述鑄膜液在0. 35MPa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣中停留^ 3s后進(jìn)入25°C的純水凝固浴，浸泡4 后取出；將得到的產(chǎn)物用清水沖洗，然后在質(zhì)量濃度為40%的丙三醇水溶液中進(jìn)行表面處理，浸泡Mh，晾干后得到中空纖維超濾膜。所述中空纖維膜的外徑為1. 5mm,內(nèi)徑為0. 8mm，孔隙率為74%，接觸角為50°。對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為30MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為360LMH/Bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率80%。實施例3將100gPES、l20gPAN、20g 芳綸纖維(杜邦 Nomex)、60g 聚乙二醇(PEG-400)、40g 氯化鋰和660gN，N- 二甲基乙酰胺加入反應(yīng)釜中，得到混合物；將所述混合物在70°C加熱攪拌證，溶解均勻后在真空條件下脫泡4h，得到鑄膜液；將所述鑄膜液在0. 35MI^的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣中停留^ 3s后進(jìn)入25°C的純水凝固浴，浸泡4 后取出；將得到的產(chǎn)物用清水沖洗，然后在質(zhì)量濃度為40%的丙三醇水溶液中進(jìn)行表面處理，浸泡20h， 晾干后得到中空纖維超濾膜。所述中空纖維膜的外徑為1. 5mm,內(nèi)徑為0. 8mm，孔隙率為70%，接觸角為65°。對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為35MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為300LMH/Bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率95%。實施例4
將100gPVC、50gPAN、50g 芳綸纖維(帝人 Conex)、60g 聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)、 40g氯化鋰和700gN，N- 二甲基乙酰胺加入反應(yīng)釜中，得到混合物；將所述混合物在70°C加熱攪拌證，溶解均勻后在真空條件下脫泡4h，得到鑄膜液；將所述鑄膜液在0. 35MI^的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣中停留2s 3s后進(jìn)入25°C的純水凝固浴，浸泡4 后取出； 將得到的產(chǎn)物用清水沖洗，然后在質(zhì)量濃度為40 %的丙三醇水溶液中進(jìn)行表面處理，浸泡 15h，晾干后得到中空纖維超濾膜。所述中空纖維膜的外徑為1. 5mm,內(nèi)徑為0. 8mm，孔隙率為78%，接觸角為49°。對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為20MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為500LMH/Bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率90%。實施例5將IOOg聚砜、60gPVC、30g芳綸纖維(帝人Conex)、50g乙二醇甲醚、40g氯化鋰和720g 二甲基亞砜加入反應(yīng)釜中，得到混合物；將所述混合物在70°C加熱攪拌證，溶解均勻后在真空條件下脫泡4h，得到鑄膜液；將所述鑄膜液在035MI^的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣中停留^ 3s后進(jìn)入25°C的純水凝固浴，浸泡4 后取出；將得到的產(chǎn)物用清水沖洗，然后在質(zhì)量濃度為40%的丙三醇水溶液中進(jìn)行表面處理，浸泡20h，晾干后得到中空纖維超濾膜。所述中空纖維膜的外徑為1. 5mm,內(nèi)徑為0. 8mm，孔隙率為74%，接觸角為53°。對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為22MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為400LMH/Bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率88%。實施例6將190gPVC、30g芳綸纖維(杜邦Nomex)、50g乙二醇甲醚、40g氯化鋰和690gN， N-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)釜中，得到混合物；將所述混合物在70°C加熱攪拌證，溶解均勻后在真空條件下脫泡4h，得到鑄膜液；將所述鑄膜液在0. 35MPa的壓力下經(jīng)過紡絲噴頭擠出，在空氣中停留2s 3s后進(jìn)入25°C的純水凝固浴，浸泡4 后取出；將得到的產(chǎn)物用清水沖洗，然后在質(zhì)量濃度為40%的丙三醇水溶液中進(jìn)行表面處理，浸泡21h，晾干后得到中空纖維超濾膜。所述中空纖維膜的外徑為1. 5mm,內(nèi)徑為0. 8mm，孔隙率為80%，接觸角為48°。對所述中空纖維超濾膜進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明，所述中空纖維超濾膜在室溫下的拉伸強(qiáng)度為25MPa ；所述中空纖維超濾膜的純水通量為500LMH/Bar ；所述中空纖維超濾膜對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率90%。由上述實施例可知，本發(fā)明提供的中空纖維超濾膜具有較高的強(qiáng)度、良好的親水性能、較高的水通量和較好的抗污染性能。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種中空纖維超濾膜，由以下混合物經(jīng)成膜處理后得到Hwt % 25wt%的成膜聚合物；0. Iwt % 15襯％的間位芳綸纖維；6wt% IOwt %的成孔劑；59wt% 溶劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維超濾膜，其特征在于，所述成膜聚合物為聚氯乙烯、 聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯和聚醚砜中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維超濾膜，其特征在于，所述間位芳綸纖維為聚間苯二甲酰間苯二胺纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維超濾膜，其特征在于，所述混合物包括 IOwt %的間位芳綸纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維超濾膜，其特征在于，所述成孔劑為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇、乙二醇甲醚、氯化鋰、一水合氯化鋰、丙酮、乙醇和水中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維超濾膜，其特征在于，所述溶劑為N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亞砜中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維超濾膜，其特征在于，所述中空纖維超濾膜的孔隙率為60% 85%，對重均分子量為68000的牛血清蛋白的截留率為80%以上。
8.—種中空纖維超濾膜的制備方法，包括以下步驟將成膜聚合物、間位芳綸纖維、成孔劑和溶劑充分混合、脫泡后得到鑄膜液；將所述鑄膜液經(jīng)過紡絲頭擠出，定型后得到中空纖維超濾膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，還包括將所述中空纖維超濾膜在表面處理劑中進(jìn)行浸泡處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述表面處理劑為質(zhì)量濃度為 30% 50%的丙三醇水溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種中空纖維超濾膜，由以下混合物經(jīng)成膜處理后得到14wt％～25wt％的成膜聚合物；0.1wt％～15wt％的間位芳綸纖維；6wt％～10wt％的成孔劑；59wt％～80wt％的溶劑。本發(fā)明還提供了一種中空纖維超濾膜的制備方法。間位芳綸纖維具有較高的強(qiáng)度，能夠使不同的高分子鏈相互穿插，增強(qiáng)成膜聚合物的力學(xué)強(qiáng)度，從而使中空纖維超濾膜具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，不會發(fā)生斷絲等，延長其使用壽命，減少日常護(hù)理次數(shù)，降低水處理成本；間位芳綸纖維能夠提高中空纖維超濾膜的親水性能，使其抗污染性較好，通量較高且衰減速度較慢。同時，間位芳綸纖維還能夠提高中空纖維超濾膜的耐熱性，使其更適于在嚴(yán)苛條件下使用。
文檔編號B01D67/00GK102489170SQ20111043929
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者任以偉 申請人:重慶綠色智能技術(shù)研究院