[发明专利]一种乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中空纤维微孔膜及其制备方法，更具体地说，是涉及一种乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜及其制备方法。

背景技术

高分子分离膜可按结构分为致密膜、多孔膜、离子交换膜。多孔膜可用于截留胶体粒子、细菌、高分子量物质粒子等。微孔膜是孔径在0.02μm～10μm之间的多孔膜。

近年来，微孔膜技术已经被成功地用于各种废水的处理，特别是微孔膜与生物曝气技术相结合的膜生物反应器技术(Membrane Bioreactor，简称MBR)，由于其占地面积小、节能、污泥利用率高，因而在国内外已成为瞩目的先进技术，特别是在地下水处理、食品工业废水处理、电子工业废水处理、化学工业废水处理及畜牧业废水处理等方面获得成功应用。在水处理中，聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯等微孔膜由于材料亲水性差，易导致溶质吸附和膜孔堵塞，使得在膜分离的过程中分离效果下降。

有机高分子微孔膜的制备一般采用非溶剂致相分离法、熔融拉伸法和热致相分离法(Thermally Induced Phase Separation，简称TIPS)。非溶剂致相分离法(NIPS)制备的微孔膜，一般具有很好的微孔结构，但是膜的强度较低，难以满足废水处理中的好氧曝气的冲摆；熔融拉伸法所得微孔膜强度高，但其微孔结构难以控制，孔尺度分布十分宽，空隙率一般也较低，膜的水通量也就低。而TIPS法是近几年发展起来的方法，采用此种方法制得的微孔膜具有强度高、孔隙率高、孔径分布窄及水通量高等优点，适应各种水处理应用的需要。但是现有的热致相分离法所选用的材料主要为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯等疏水性材料，其制成的膜在使用中容易造成吸附污染。

乙烯乙烯醇的共聚物(Ethylene-vinyl alcohol，简称EVAL)是结晶性的无规共聚物，含有亲水的乙烯醇单元以及憎水的乙烯单元。它有很强的机械强度和热稳定性的同时，又为亲水材料。因此乙烯乙烯醇共聚物微孔膜的制备引起了人们的关注。

如，2008年8月《天津工业大学学报》第27卷第4期“树脂填充乙烯-乙烯醇共聚物中空纤维膜的制备”一文，公开了一种以乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)为基质材料，阴离子交换树脂为功能性颗粒，采用干-湿法制备树脂填充EVAL中空纤维膜的方法。该方法使用二甲基亚砜(DMSO)为溶剂，锌醇为添加剂，粉碎至微米级的弱碱性阴离子交换树脂D301R为功能性颗粒，采用干-湿法纺丝后再经萃取浸泡制得树脂填充EVAL中空纤维膜。

但是，现有技术中对采用热致相分离法制备乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜的方法却很少报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是，提供一种乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜及其制备方法，尤其是采用热致相分离法制备乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜的方法。该中空纤维微孔膜具有强度高、孔径分布均匀和孔隙率高等特点，中空纤维微孔膜的孔径一般在0.1～0.5μm，孔隙率为40％～75％，从而使本发明的中空纤维微孔膜的水通量大，在使用中不易污堵，可广泛用于膜生物反应器及其它水处理领域。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜，其组分和含量为：

乙烯乙烯醇共聚物    25％～60％；

稀释剂              40％～75％；

添加剂              0％～15％，各组分之和为100％，所述的百分数为质量百分数；其中：

所述的乙烯乙烯醇共聚物中乙烯含量为30％～40％；

所述的稀释剂为聚乙二醇、丙二醇、丙三醇或丁二醇中的一种或几种的组合；

所述的添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇或异山梨糖醇中的一种或几种的组合。

所述的乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜的孔径为0.1～0.5μm，孔隙率为40％～75％。

同时，本发明的另一个目的是提供上述乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜的制备方法，该方法是通过以下技术方案实现的：

一种乙烯乙烯醇共聚物中空纤维微孔膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将25％～60％的乙烯乙烯醇共聚物、40％～75％的稀释剂和0％～15％的添加剂混合，在150℃～210℃温度下，经充分搅拌，制得铸膜液；