[发明专利]一种亲水抗污染性聚醚砜中空纤维超滤膜及其制备工艺

权利要求书

1.一种聚醚砜中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：由聚醚砜铸膜液经非溶剂相分离法纺丝制成；所述聚醚砜铸膜液包括如下重量百分数的组分：a、初始铸膜液：聚醚砜树脂10-30%，极性溶剂40-60%，添加剂5-20%；b、占初始铸膜液总量的0.05-2%的硅铝二元复合包覆改性的纳米级二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的聚醚砜中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：所述极性溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮中的一种或者是多种的组合，浓度为40-60%。

3.根据权利要求1所述的聚醚砜中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：所述的添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、丙二醇、乙二醇甲醚、丙酮、乙醇等有机制孔剂的一种或多种，浓度为5-20%。

4.根据权利要求3所属的聚醚砜中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：所述硅铝二元复合包覆改性的纳米级二氧化钛的制取步骤为：向含TiO₂20％～30％的浆液中加入分散剂硅酸钠，调节溶液的pH至8～9.5进行预分散。在85～90℃，硅酸钠的化学计量控制在SiO₂／TiO₂=2％～5％，用硅酸钠调节溶液的pH至7～8.5，陈化，完成包硅膜。在包硅膜的基础上，维持温度在60～80℃，pH=85，加入硫酸铝和稀氢氧化钠，硫酸铝的化学计量控制在Al₂O₃／TiO=3％，用硫酸铝调节浆液的pH至7.0陈化，水洗至无SO₄^2-,过滤，200℃干燥，得到硅铝二元包膜的二氧化钛。

5.根据权利要求4所述的聚醚砜中空纤维超滤膜制备工艺，其特征在于：所述聚醚砜铸膜液的制备步骤为：称取将10-30%聚醚砜树脂，40-60%极性溶剂，5-20%添加剂按照一定顺序投放于纺丝釜中，在50-80℃温度控制下搅拌溶解2-4h，制成初始纺丝铸膜液，然后加入初始铸膜液总量的0.05-2%的硅铝二元复合包覆改性的纳米级二氧化钛，并继续搅拌溶解4～5小时，配制成均一稳定铸膜液，经过滤、真空静置脱泡后得到纺丝原液，并保持于所需要纺丝的温度50-80℃。

6.根据权利要求5所述的聚醚砜中空纤维超滤膜制备工艺，其特征在于：所述非溶剂相分离法纺丝的步骤为：将权利要求5所制备的铸膜液经一定高度的空气层后经喷丝头喷丝，喷丝头纺出的丝进入凝固浴中凝固成型，制成聚醚砜中空纤维超滤膜。

7.按权利要求6所述的聚醚砜中空纤维超滤膜，其特征在于，纺丝环境温度为20-35℃，湿度为38-75%，挤出速度为1-5mL/min，拉伸速度为4-20m/min，干纺程为10-25cm，凝固浴为40-70℃的水。

8.根据权利要求6所述的聚醚砜中空纤维超滤膜制备工艺，其特征在于：还包括将权利要求6所述的制备的聚醚砜中空纤维超滤膜在流动纯水中清洗1-4h以除去膜丝残留的溶剂和成孔添加剂，用离心设备甩干后在5-15%甘油中浸泡5-10h以保护膜孔径，最后取出离心设备甩干部分水分后再用烘箱烘干后待用。

9.一种亲水抗污染性聚醚砜中空纤维超滤膜，其特征在于，由权利要求1至8之一所述的工艺制备而得；膜丝外径为0.3-1.0mm，内径为0.1-1.0mm，膜表面孔径为0.005-0.01μm，截留分子量为1000-20000道尔顿达10-100%，接触角为15-55°，在0.1MPa，25℃下纯水通量可达300-600L/m²h，膜丝的拉伸强度为0.5-5MPa，对金黄色葡萄球菌的抑菌率≥85.00％，对大肠杆菌的抑菌率≥85.00％。