[发明专利]新型亲水性中空纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种新型亲水性中空纤维膜的制备方法，其特征在于：先将聚乙烯吡咯烷酮进行水解处理，得到部分水解的改性聚乙烯吡咯烷酮；将得到的改性聚乙烯吡咯烷酮与聚合物材料共混，采用浸没沉降法制备中空纤维膜；成膜后采用交联剂对中空纤维膜进行交联，得到具有交联结构的亲水性中空纤维膜。

2.根据权利要求1所述的新型亲水性中空纤维膜的制备方法，其特征在于：

所述的水解处理是将聚乙烯吡咯烷酮与水按质量比0.001—0.5︰1的比例，在20—100℃温度下，在催化剂存在条件下加热回流，得到具有羧基和胺基活性基团的改性聚乙烯吡咯烷酮，加热蒸去溶剂，得到改性的聚乙烯吡咯烷酮；

所述的采用浸没沉降法制备中空纤维膜是先配制制膜液，取制膜聚合物、改性的聚乙烯吡咯烷酮、添加剂和溶剂混合溶解，然后脱泡处理，形成制膜液，各物质的用量为：

名称                   质量百分比

制膜聚合物              10%—25%

改性的聚乙烯吡咯烷酮    1%—40%

添加剂                  0%—40%

溶剂                    35%—85%；

采用沉浸相转化法湿纺或干湿纺制备中空纤维膜，纺丝工艺参数为：纺丝温度30—110℃，干纺距离为0—500mm，在外部凝胶浴和内部芯液的作用下形成中空纤维膜；

所述的交联是将制备的中空纤维膜浸泡于交联剂的水溶液中，在催化剂存在条件下得到具有交联结构的亲水性中空纤维膜；

交联剂占水溶液的质量百分比为0.005%—45%。

3.根据权利要求2所述的新型亲水性中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的聚乙烯吡咯烷酮包括而不仅限于PVP K12，PVP K15，PVP K17，PVP K25，PVP K30，PVP K60，PVP K90中一种或任意配比的多种混合物。

4.根据权利要求3所述的新型亲水性中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的水解过程中的催化剂为酸或碱；

酸包括而不仅限于盐酸、硫酸、磷酸、硝酸等无机酸和柠檬酸、乳酸、醋酸、葡萄糖酸、苹果酸、曲酸、甲叉丁二酸、－酮戊二酸、 丙酸、琥珀酸、抗坏血酸、水杨酸、赤霉酸及多种长链二元酸等有机酸；碱包括而不仅限于氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、碳酸钠、碳酸钾、丁基锂、二异丙基氨锂、苄基锂、甲醇钠、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠、氢氧化铷、氢氧化铯、熟石灰、氢氧化钙、氢氧化锶等无机碱或三乙醇胺、单乙醇胺等有机碱。

5.根据权利要求4所述的新型亲水性中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的制膜聚合物包括而不仅限于聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯缩丁醛、纤维素衍生物；所述的添加剂包括而不仅限于乙二醇、丙二醇、丙三醇、三甘醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯缩丁醛、聚醋酸乙烯酯、氯化锂、硝酸锂、硝酸钙等；所述的溶剂包括而不仅限于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲级吡咯烷酮、四氢呋喃和氯仿等；所述的混合溶解的温度为10—120℃。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的新型亲水性中空纤维膜的制备方法，其特征在于：所述的交联剂包括带有双官能团的胺类或醛类或羧酸类；双官能团的胺类包括而不仅限于乙二胺、己二胺、间苯二胺、对苯二胺等二元胺；双官能团的醛类包括而不仅限于丁二醛、戊二醛等二元醛；双官能团的羧酸类包括而不仅限于己二酸、丁二酸、乙二酸等；所述的交联过程的催化剂包括而不仅限于1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺等；所述的交联条件为水溶液温度范围2—99℃。