[发明专利]一种异质复合中空纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及中空纤维膜制备技术领域，更具体的说，是一种异质复合中空纤维膜的制备方法。

背景技术

中空纤维膜是分离膜的一种重要形式，主要应用于矿泉水净化、生产生活用水净化、医药提纯、果汁浓缩、造纸电镀化工等污染行业水处理与回收、城市污水回用等医药、化工、建筑、纺织、造纸、石化等行业。其材质涵盖了聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚乙烯和聚氯乙烯等多种聚合物，就其制备方法而言，可分为非溶剂致相分离(NIPS)法、热致相分离(TIPS)法和熔纺-拉伸(MSS)法。

不同的膜材料具有不同的特点，适用的加工方法也不尽相同。具体而言，。非溶剂致相分离法(也称溶液相转化法)适用于PS、PES、PAN、PVDF、PVC，热致相分离法适用于PVDF、PP、PE、PVC，熔纺-拉伸法适用于PP、PE；不同制备方法所得中空纤维膜的性能差异较大、应用领域不同，采用热致相分离法和熔纺-拉伸法制备的中空纤维膜力学性能较优，但所得中空纤维膜无致密皮层且亲水性不易提高，污染速度相对较快，主要用于微滤领域；采用非溶剂致相分离法制备的中空纤维膜具有致密皮层结构、过滤精度高、亲水性易提高且抗污染性好，适用范围可涵盖超滤和微滤，但力学性能相对较差，使用过程中对工艺强度等的控制要求较高；就制膜材料本身而言，各种制膜材料的成本高低不一，物理化学性能各具特色。因此，结合各种材料和制备方法的特点开发综合性能优异的新型中空纤维膜制备技术具有重要意义。

复合中空纤维膜制备技术最早是用于纳滤、反渗透及气体分离用中空纤维膜的制备，有关复合中空纤维超/微滤膜制备的报道则相对较少。专利号为200610035536.2，专利名称为《一种复合中空纤维膜的制备方法》的专利文献公开了一种PVDF/PS(或PES)复合中空纤维膜的制备方法，是根据非溶剂致相分离机理，将PS或PES、成孔剂等在有机溶剂中均匀溶解，作为基膜成膜体系，将PVDF、成孔剂等在有机溶剂中均匀溶解，作为复合层成膜体系，经过复合纺丝喷丝组件和凝固浴等得到分离层为PVDF，基膜为PS或PES的复合中空纤维膜，其特点是复合层和基膜的成膜原理均为非溶剂致相分离(溶液相转化)原理，基膜对所得中空纤维膜强度的提高十分有限，因此，该方法只是借助了PS或PES材料本身成形后力学性能与PVDF相比较优的特点而改善了复合中空纤维膜的力学性能。

专利号为200910112298.4，专利名称为《一种复合中空纤维膜的制备方法》的专利文献公开了一种PVDF/PVC复合中空纤维膜的制备方法，其主要技术方案与专利号为200610035536.2的专利基本相同，也是复合层和基膜均采用非溶剂致相分离法经复合纺丝组件成形，区别主要是将基膜材料更换为成本相对较低的PVC材料，因此，该方法只是借助了PVC材料本身成形后力学性能与PVDF相比较优的特点而改善了复合中空纤维膜的力学性能。

受成膜机理所限，上述两种方法对于中空纤维膜力学性能的进一步优化和提高均受到限制。