[实用新型]一种连续的热致相分离法成膜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种连续的热致相分离成膜装置，属于连续的热致相分离法成膜装置结构技术领域。

背景技术

热致相分离法（Thermally Induced Phase Separation: TIPS）是相对非溶剂致相分离法（Non-solvent Induced Phase Separation: NIPS）而言的。TIPS法是利用高分子与稀释剂在高温下能相容，而降低温度则发生分相的原理制备的，脱除稀释剂后，富相成为膜的骨架，贫相处成为孔隙。TIPS法制备的中空纤维（毛细管）微孔膜具有高强度、耐温、耐化学腐蚀等优点，可以弥补NIPS制膜技术在膜材料选择的局限性；同时也是替代传统水处理工艺中预处理系统庞大设备的最佳选择。TIPS法拓宽了微孔膜材料及孔时结构的范围，相比于传统的中空纤维（毛细管）膜，其明显的优势是机械强度高、孔隙率高、孔径均一、孔径大小可调、纤维的粗细可调并能制作大孔径的中空纤维（毛细管）微孔膜，是制备微孔材料的新工艺。

目前采用热致相分离法制备聚合物微孔膜的普遍工艺为：熔融、喷丝、卷绕、后处理，主要存在以下缺点：

1）、熔融、喷丝、卷绕、后处理工序多是分布进行，这就增加了产品的制备周期和不稳定性；

2）、现有的熔融设备有釜式溶解和挤出溶解，挤出熔融具有效率高、节能的优点，但是由于制膜液的粘度较高，导致该方法存在混合过程中的气泡，而气泡的存在导致制备过程中不能连续，或是使产品的性能不稳定。另外由于挤出熔融是一种在线熔融方法，若混容量与喷出量不能完全一致就会导致纺丝的间断；

3）、由于制膜液从喷丝模具中喷出时具有较高的温度，在制膜液从模具喷出到凝固浴之间存在一个空气段距离，在这个空气段中膜液未凝固，处于液态，对温度的骤然下降和空气的扰动比较敏感，所以空气段对膜产品的性能和稳定性较大影响；

4）、由于稀释剂在常温下通常为固体或半固体，所以萃取过程需要较长的时间，这增加了萃取的时间，若要实现在线萃取，需要膜在萃取槽中停留较长时间，要求萃取槽的体积很大，萃取剂的用量也很大；

5）、现有技术中曾提出需要通过膜丝的后续拉伸来完善膜纤维的性能，但这些后续拉伸需要在膜丝仿制结束后进行的。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种结构设计合理，该设备能使聚合物微孔膜的溶解、仿制、后处理具有连续性，简化了制备工艺，缩短了制备周期，并保证了产品的均一稳定性。

本实用新型的一种连续的热致相分离法成膜装置，其特殊之处在于包括用于混熔物料的挤出设备1，挤出设备1上安装有用于定量添加固体物料的第一加料机2、用于定量添加液体物料的第二加料机3，挤出设备1的输出端连通有用于存储物料的缓冲罐4，缓冲罐4上安装有用于控制液位的液位控制器，缓冲罐4依次连接喷丝装置5、冷凝装置6、萃取装置7、绕丝装置8；

所述挤出设备1的末端连通有用于去除气泡的真空脱泡装置10；

所挤出设备1为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、热熔捏合机、热熔炼胶机中的任意一种；

所述缓冲罐4通过管路连接多个喷丝装置5，所述喷丝装置5为喷丝头；

所述喷丝装置5与冷凝装置6之间安装有起保温、保湿作用的套筒9，套筒9上安装有加热装置；

所述萃取装置7内安装有用于减少萃取剂用量、减少萃取时间的超声装置；

所述绕丝装置8上安装有用于拉伸纺丝的张力控制器11。

本实用新型连续的热致相分离法成膜装置结构设计合理，挤出设备、真空脱泡装置配合使用保证了制膜液的稳定和制膜的连续性；与挤出设备连通的缓冲罐能保证微孔膜制备的连续性；在空气段添加一个套筒，能将空气段包围在套筒中，并通过对套筒内部的温度、湿度的控制而保证微孔膜在为凝固成型时起到保护作用，从而保证了性能稳定；在萃取装置中添加超声装置，能够使萃取溶剂的使用量减少50%以上，萃取时间减少一半，从而减小了萃取槽的体积，保证了在线萃取的可行性；带有张力控制器的绕丝装置能使工艺完成在线的拉伸，并可以通过张力的大小完成拉伸的比率。

附图说明

图1：本实用新型连续的热致相分离法成膜装置的结构示意图。

具体实施方式

以下参考附图给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型做进一步的说明。

实施例1