[实用新型]一种用于亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜生产的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜生产领域，具体涉及一种用于亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜生产的系统。 

背景技术

聚偏氟乙烯是一种性能优良的高分子材料，具有良好的化学稳定性、热稳定性和机械强度，因此作为膜材料广泛运用于超滤、微滤、膜蒸馏、气体分离膜过程等领域。由于聚偏氟乙烯制成的膜表面能低，呈现较强的疏水性，易产生吸附性污染，阻碍了聚偏氟乙烯膜进一步推广应用。近年来，研究人员一直致力于通过改性方法在聚偏氟乙烯主链或膜表面引入各种亲水性基团以提高聚偏氟乙烯膜表面的亲水性。其中，碱处理是提高聚偏氟乙烯膜亲水性最有效的方法，处理后生成的双键具有一定的反应活性，双键可以直接进行接枝反应，或被氧化成羟基、羧基后再与亲水性单体进行接枝改性。 

强碱处理聚偏氟乙烯膜以提高其亲水性，主要利用聚偏氟乙烯易于在碱性条件下脱除氢氟的反应来分步进行表面化学改性，目前，主要采用两步法制备亲水性聚偏氟乙烯膜，即聚偏氟乙烯成膜后，再采用无机强碱和氧化剂制得亲水性聚偏氟乙烯膜。 

实用新型目的

本实用新型的目的在于提供一种用于亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜生产的系统，其可实现对亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的连续生产。

为实现上述目的本实用新型采用如下技术方案： 

一种用于亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜生产的系统，其特征在于：该系统包括供各原料进行混匀反应的反应釜，反应釜的出料口与纺丝头的进料口相连，纺丝头的出料口处依次分别设置盛装高锰酸钾溶液的第一改性槽和盛装亚硫酸氢钠溶液的第二改性槽，第一、二改性槽上分别设置连输半成品中空纤维膜在第一、二改性槽内进行改性处理的导辊。

本实用新型通过在上述连续生产系统中进行亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜的生产，各原料在反应釜内进行混匀反应，混匀反应后的铸膜液被连续输送至纺丝头进行挤压得到半成品中空纤维膜，半成品中空纤维膜被导辊连续输送至第一、二改性槽内进行改性处理后即可制得该亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜，上述工艺可实现亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜连续快速的生产，其相当于连续挤出的半成品中空纤维膜在输送过程中进行连续的在线清洗，因此生产周期短。为保证生产的连续性，可设置多个反应釜（两个以上），多个反应釜的出料口分别与纺丝头的进料口相连通连接，这样在一个反应釜内铸膜液进行卸载排出时，另一反应釜内投入原料进行混匀反应，各反应釜内交替对纺丝头供应铸膜液，保证亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜连续生产。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

以下通过具体的操作来对本实用新型作进一步的详细说明。 

本实用新型的目的在于提供一种用于亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜生产的系统，具体如图1所示，该系统包括供各原料进行混匀反应的反应釜11，反应釜11的出料口与纺丝头12的进料口相连，纺丝头12的出料口处依次分别设置盛装高锰酸钾溶液的第一改性槽13和盛装亚硫酸氢钠溶液的第二改性槽14，第一、二改性槽13、14上分别设置连输半成品中空纤维膜在第一、二改性槽13、14内进行改性处理的导辊131。该系统还包括储存有芯液的芯液罐183，芯液罐183的出液口通过连接管道与纺丝头12的进液相连通连接，芯液罐183的出液口还设有第二计量泵182，芯液为0.5～2wt%高猛酸钾溶液。导辊131的设置应当使得其输送的半成品中空纤维膜与第一、二改性槽13、14的槽液相相接触，对半成品中空纤维膜进行改性处理，最好使得半成品中空纤维膜穿过第一、二改性槽13、14的槽液内部。 

操作时，称取聚偏氟乙烯树脂、致孔剂、有机碱多乙烯多胺和溶剂分别加入反应釜11中，加热至59～60℃下搅拌混匀反应23～25h制备成铸膜液，制备的铸膜液中含有12～30 wt%的聚偏氟乙烯树脂、2～10 wt%的致孔剂和2～30 wt%的有机碱，余量为溶剂； 

然后打开反应釜11的出料口将铸膜液输送至纺丝头12，同时打开芯液罐183的出液口将芯液输送至纺丝头12，经纺丝头12挤压制成半成品中空纤维膜，然后依次将半成品中空纤维膜由导辊131输送通过第一、二改性槽13、14进行改性处理，即可制得该亲水性聚偏氟乙烯中空纤维膜。

上述操作方法中原料致孔剂可为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、氯化锂中的一种或几种，溶剂可选用N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。