[实用新型]磁悬浮内岛编织管加强微孔膜制膜装置

说明书

所属技术领域

本实用新型属于环境保护和分离膜制造领域，涉及编织管加强微孔膜的制备方法。制得的多孔膜可以用在环保、水处理等领域。

背景技术

聚合物多孔膜(包括微滤膜和超滤膜)有多种制备方法，其中最常见的有非溶剂致相分离(NIPS，DIPS)法，又称“浸没沉淀法”(IP法)、拉伸法和热致相分离法(TIPS)。聚合物多孔膜的形式有平板式、中空纤维式、毛细管式和管式。其中本实用新型涉及的中空纤维膜和毛细管膜在大部分文献中界限不清，经常混用。由于本实用新型涉及的膜外径在1.8-4.0毫米之间，因此以下称毛细管膜。另外本实用新型说明书中把微滤膜和超滤膜统称为微孔膜。

聚偏氟乙烯(PVDF)由于其化学稳定性和柔韧性逐渐成为制微孔膜材料的首选。

在各种制备PVDF膜的方法中非溶剂致相分离法(NIPS，DIPS)最为常见。这一方法原理就是将聚合物溶于水溶性良溶剂，再将聚合物溶液挤出成型并浸入水(非溶剂)中，溶剂和水的交换引发相分离，溶剂逐渐被水取代得到多孔膜产品。这一方法的优点是方法简单，获得的膜表面有致密层(皮层)使得过滤精度高。这一方法在的成膜过程中全部是凝胶/沉淀过程，形成的PVDF膜机械强度非常低。

为了克服NIPS法膜机械强度低的问题，已知技术中有用编织管加强膜机械强度的方法(美国专利：5472607，6354444)。这一方法就是将NIPS法聚合物微孔膜复合到编制管表面，利用编织管的机械强度获得对膜的支撑。这种编织管加强膜的最大挑战是膜从编织管表面脱落(脱皮)的倾向，在加压反冲和长时间抖动的工作环境下，这种脱皮现象更为严重。微孔膜的化学和物理特性与编织管差别越大，这种脱落问题就越严重。用NIPS制备的PVDF膜一般非常软，机械强度非常低，因而脱皮问题严重。

中国专利(200810121235.0，2011104116200，2011104090569，2011104105441等)揭示的方法是通过对编织管预改性，增加微孔膜材料与编织管之间的结合力来缓解脱皮问题，但是问题不能得到根本解决。

中国专利申请(2011104560333，2011103751032，2008102023271等)揭示了通过在编织管外表面经过热致相分离法涂敷微孔膜的方法。这些方法涂敷的微孔膜强度得到增加，但是与编织管的结合力仍然不尽人意。

事实上可以通过使筑膜液流入编织管结构内，然后引发相转移的方法使微孔膜“镶嵌”到编织管结构中，也就是使编织管的部分纤维被固化到微孔膜结构中来避免以上提及的脱皮问题。但是，当筑膜液流入编织管结构内时，筑膜液经常会流入编织管内腔，相转移后形成对毛细管膜内腔部分或全部堵塞。因此如果能够解决这种镶嵌结构毛细管膜内腔堵塞问题就解决了编织管加强毛细管膜脱皮问题。

中国专利(200910097143.8)揭示了在涂敷头上方固定芯液管，在芯液管固定处与涂敷头之间在线编织编织管的方法。中国专利申请(201410180622.7)揭示了类似的方法制备编织管支撑内压微孔膜。中国专利申请(201010174136.6)揭示了在将芯模在涂敷头上方固定，在芯模固定处与涂敷头之间在线编织编织管的方法。这些方法从原理上可以有效地通过镶嵌结构避免脱皮，又能保证毛细管膜内不腔被堵塞。然而，这些方法必须采用在线编织编织管的方法，芯液管或芯模固定处位于编织管形成前。由于编织管的编织速度和微孔膜涂敷速度难以契合，芯液管或芯模固定处距离涂敷头远而易形成涂敷偏心，涂膜头上部机械结构过于复杂等原因，这一方法的规模化生产可能存在困难。

发明内容

本实用新型涉及制备结构稳定的编织管加强微孔膜制膜装置，主要解决已知技术中编织管加强膜微孔膜易脱落的问题。

为了达到上述目的，本实用新型磁悬浮内岛编织管加强微孔膜制膜装置，其特征在于包括一涂敷头，设置在编织管内腔的一个圆柱状磁性内岛芯模和一磁环；所述磁性内岛芯模顶部在所述涂敷头内涂敷液与编织管接触处以上，所述磁性内岛芯模底部在所述涂敷头以下30-150毫米处，所述磁性内岛芯模下部设置一个磁环，所述磁环为所述磁性内岛芯模提供悬浮磁力；所述涂敷头还包括一涂敷头筑膜液入口；编织管在涂敷机械带动下由上向下垂直运动。