[发明专利]一种中空纤维复合纳滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种中空纤维复合纳滤膜，所述纳滤膜以多孔支撑层为内层，以分离功能层为外层，所述多孔支撑层的铸膜液中包含内层高分子聚合物，所述内层高分子聚合物为选自聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈中的一种或几种，所述分离功能层的铸膜液中包含外层高分子聚合物，所述外层高分子聚合物为选自聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇中的一种或几种；将内层铸膜液和外层铸膜液同步挤出成型，再经凝固后得到初生态膜丝，再通过氧化剂水溶液处理得到所述中空纤维复合纳滤膜。

2.根据权利要求1所述纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜的孔径为1～10纳米，且其在0.5MPa下的纯水通量大于40L/(m²·h)。

3.根据权利要求1所述纳滤膜，其特征在于，所述复合纳滤膜对1.0g/L的NaCl水溶液中NaCl的脱除率为40％以上，对1.0g/L的MgSO₄水溶液中MgSO₄的脱除率为90％以上。

4.一种如权利要求1～3中任意一项所述中空纤维复合纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)分别配制内层铸膜液和外层铸膜液：所述内层铸膜液由15～30wt％的内层高分子聚合物、1～10wt％的表面活性剂、2～25wt％的孔径调节剂和50～72wt％的溶剂组成；所述外层铸膜液由15～35wt％的外层高分子聚合物、2～15％的添加剂和50～83wt％的溶剂组成；铸膜液均在30～70℃下搅拌均匀，并经过静置脱泡处理；

2)挤出成型：将所述外层铸膜液和内层铸膜液分别加入到一芯双层结构的喷丝头的外层和次外层，中心层通入芯液，挤出后再在凝固浴中凝固成型；

3)后处理：将上述凝固成型的膜丝先经氧化剂水溶液和纯水处理，再经保孔剂溶液处理，干燥后得到所述中空纤维复合纳滤膜。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述氧化剂为选自漂白粉、次氯酸钠、过氧化氢中的一种或多种，所述氧化剂水溶液的浓度为0.1～1g/L。

6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述内层高分子聚合物的重均分子量为30000～200000；

所述表面活性剂为选自吐温-80、失水山梨脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述孔径调节剂为有机致孔剂和/或无机致孔剂，所述有机致孔剂包括乙醇、乙二醇、二乙二醇、异丙醇、甘油、丁醇、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种，以及可与其配合使用的水，所述无机致孔剂为选自氯化锂、硝酸锂、高氯酸锂和纳米疏水碳酸钙中的一种或多种；

所述溶剂为选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或多种；

所述外层高分子聚合物的重均分子量为30000～150000；

所述添加剂为选自氯化锂、硝酸锂、高氯酸锂、硫酸镁、氯化镁或高氯酸镁中的一种或多种。

7.根据权利要求4～6中任意一项所述方法，其特征在于，所述芯液为水或水与溶剂的混合溶液；所述凝固浴为由30～90wt％水、0.1～1wt％凝固浴用表面活性剂和9～69wt％溶剂组成的混合液，且所述凝固浴用表面活性剂为选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

8.根据权利要求4～6中任意一项所述方法，其特征在于，所述保孔剂溶液为甘油含量为10～80wt％的水溶液。

9.根据权利要求4～6中任意一项所述方法，其特征在于，所述膜丝经过氧化剂水溶液处理是指初生态膜丝在氧化剂水溶液中浸泡10s～10min，所述膜丝经纯水处理是指膜丝在纯水中浸泡1～2天，所述膜丝经保孔剂溶液处理是指膜丝在保孔剂溶液中浸泡2h～2天。