[实用新型]一种适用于中空纤维膜的表面改性装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高分子材料工艺设备技术领域，涉及一种适用于新型中空纤维膜的表面改性装置。

背景技术

中空纤维微孔膜是新发展起来的一种特种纤维膜，已成功地应用于化工、电子、纺织、食品、生化等领域。由于中空纤维原膜具有强疏水性，在处理水基流体时中空纤维膜易产生吸附污染，膜分离性能下降，限制了其在生化制药、食品饮料及水净化等水相分离体系的应用领域中的应用。通常对的改性为物理共混或表面改性。但共混改性稳定性差，常用表面改性操作复杂，成本较高。

针对现有技术存在的缺陷，提出一种工艺操作方便，可控性好，成本较低的新型中空纤维膜的改性加工装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型中空纤维膜的表面改性装置，其能有效提高中空纤维膜的亲水抗污染能力。

本实用新型装置按工艺顺序依次包括用于缠绕中空纤维原膜的第一绕丝轮、亲水改性电解池、用于收集膜丝的第二绕丝轮，其中亲水改性电解池采用三电极体系，三电极均浸没在电解液液面下方；第一绕丝轮与第二绕丝轮均设置在亲水改性电解池池外，第一绕丝轮上缠绕的中空纤维原膜通过牵引组轮浸入电解液，并经过工作电极，再经牵引组轮牵出电解液，最后绕至第二绕丝轮；电化学工作站为亲水改性电解池的工作电极、对电极、参比电极供电，且与外部PC机信号连接，通过PC机控制电化学工作站提供的反应电压，电压控制在-0.5～-0.1V。

所述的亲水改性电解池内电解液为混合液，包括改性亲水单体、水-甲醇混合液、导电电解质、高价过渡金属卤化物、配体；其中改性亲水单体为乙烯基吡咯烷酮(VP)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸酯(POEM)、丙烯酰胺(AM)、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)、丙烯酸(AA)或两性离子，高价过渡金属氯卤化物为氯化铜、溴化铜、氯化铁、溴化铁、氯化镍、溴化镍、氯化钌、溴化钌中的一种，导电电解质为无水硫酸钠、氯化钠、氯化钾、苄基三丁基氯化铵中的一种，配体为联二吡啶及其衍生物和多乙胺的全甲基衍生物，优选为联吡啶、四甲基乙二胺、五甲基二乙烯三胺中的一种，水-甲醇混合液中甲醇和水的质量比为1:1～1:4；

作为优选，所述的亲水改性电解池的工作电极和对电极为铂片电极或石墨电极，参比电极为甘汞电极或银/氯化银电极；

所述的中空纤维原膜与工作电极的距离为1～5cm；

所述的中空纤维原膜的材质为聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或聚四氟乙烯，可通过购买获得；

所述的中空纤维原膜经过电解池的牵引速度为50m/h～1m/h。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，便于使用者操作，且能够保证中空纤维膜改性完全。通过本实用新型装置改性的中空纤维膜膜基体性能不变，同时亲水和抗污染能力得到提高，接枝分子刷性能稳定，且改性工艺操作方便，可控性好，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型生产线装置的剖面图；

图2为电解池体系的侧面示意图；

其中1为第一绕丝轮、2为牵引组轮、3为工作电极、4为与电极相连的电化学工作站、5为PC机、6为第二绕丝轮、7为参比电极、8为对电极。

具体实施方式

下面结合附图和具体实试例来对本实用新型进行进一步说明，但并不能将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本实用新型涵盖了权利要求范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。

如图1所示，本实用新型装置按工艺顺序依次包括用于缠绕中空纤维原膜的第一绕丝轮1、亲水改性电解池、用于收集膜丝的第二绕丝轮6，其中如图2所示，亲水改性电解池采用三电极体系，三电极均浸没在电解液液面下方；第一绕丝轮1与第二绕丝轮6均设置在亲水改性电解池池外，第一绕丝轮1上缠绕的中空纤维原膜通过牵引组轮2浸入电解液，并经过工作电极3，再经牵引组轮2牵出电解液，最后绕至第二绕丝轮6；电化学工作站4为亲水改性电解池的工作电极3、对电极8、参比电极7供电，且与外部PC机5信号连接，通过PC机5控制电化学工作站4提供的反应电压，电压控制在-0.5～-0.1V。