[实用新型]中空纤维外压复合膜立式自动化连续涂覆设备

说明书

技术领域

本实用新型属于膜技术领域，尤其是涉及中空纤维外压复合膜立式自动化连续涂覆设备。

背景技术

目前，世界面临的水资源短缺、环境污染等问题严重影响着人类的生存和经济的发展。膜分离技术因过滤过程简单、自动化程度高、易于控制等优点，被广泛应用于食品、医药、环保、化工、水处理等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。常用的分离膜主要分为平板型、管式和中空纤维膜。其中，中空纤维膜以其单位体积中填充面积大、自支撑、结构简单、容易清洗等独特的优点。

复合法以其操作简单和容易控制等优点成为制备高性能复合膜功能层的常用方法。其优点在于可以通过优化功能层和基膜各自的结构、组成等来分别调节控制膜性能。基膜的表面孔和亚孔，以及功能层的耐氧化、耐游离氯和抗污染性能等决定了复合膜最后的性能。复合膜最早研究可以追溯到70 年代末的JE Cadotte(US Pat.4812270)的NS-300复合膜的开发。而后，在此基础上相继出现了不同品牌的商品复合膜。如美国专利(US.Pat.4259183) 以哌嗪为水相，以均苯三甲酰氯为有机相界面聚合制备出复合膜；美国专利 (US.Pat.6113794)以PAN膜为基膜，将具有多孔结构亲水性的高聚物涂覆后制备出PAN复合膜；美国专利(US.Pat.5152901)制备出以聚酯无纺布为支持层，以聚醚砜为亚层，以多胺水溶液为水相、交联剂乙烷溶液为有机相制备出多层复合膜，等等。虽然也有涉及中空纤维复合膜的研究开发，但是都无法得到连续稳定的中空纤维复合膜产品。李建新等在中国专利(CN 101612530A)公布了一种中空纤维复合膜的制备设备，该设备设置了多个甬道，拉伸等工艺过程，控制条件较多。因中空纤维膜为自支持膜，于平板膜相比较，其强度较低，若拉伸成型线程过长的话，很容易导致纤维膜拉伸变形，甚至断裂。中国专利(CN97111020.4)中公布了一种中空纤维复合膜的制备技术，其中涂层材料在温度10-70℃下固化1-48小时。而且，在对中空纤维膜进行涂覆时，该方法需要在纤维内腔施加真空。美国专利 (USP4214020)提出了将一束中空纤维膜先浸入到水相中，然后经过预处理后将整束的中空纤维膜浸入有机相中完成涂层反应。这种方法很容易造成纤维膜间粘连，导致纤维膜外表层的超薄功能层剥离。中国专利 (CN1864827A)中公开了一种能够连续涂覆、且能够在纤维外表面形成均匀涂层的中空纤维复合膜涂覆机及中空纤维复合膜的制造方法和制品。但是，该专利中由于涂覆反应器为一水平放置的装满有机相溶液的管，纤维通过该水平管状容器进行涂覆，由于纤维入丝点和出丝点必须借助导轮，存在纤维碰触导轮的问题，并且由于反应器为管状，也存在碰触反应器壁的问题，使复合膜外表面的涂层不可避免地受到破坏，导致膜性能严重下降；另外该复合膜涂覆装置大多只能同一时间涂覆一根复合膜，使得复合膜涂覆工作效率很低，无法批量生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种中空纤维外压复合膜立式自动化连续涂覆设备，以提供一种对中空纤维复合膜进行非接触涂覆且能够同时对多根纤维进行涂覆的自动化连续生产设备。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

中空纤维外压复合膜立式自动化连续涂覆设备，包括水相槽、位于水相槽中的放卷辊及与放卷辊依次设置的前张紧装置、脱水装置、界面聚合反应器、烘干装置、后张紧装置及收卷辊；

放卷辊与第一变频调速电机相连，前张紧装置上设有前张紧传感器，前张紧传感器与控制器相连，控制器与第一变频调速电机相连；

收卷辊与第二变频调速电机相连，后张紧装置上设有后张紧传感器，后张紧传感器与控制器相连，控制器与第二变频调速电机相连；

界面聚合反应器为入丝点与出丝点位于同一竖直线上的复合膜非接触式反应器。

进一步的，所述脱水装置及界面聚合反应器之间设有上引导装置；

烘干装置及后张紧装置之间设有下导轮；

放卷辊、前张紧装置、脱水装置及上引导装置从下到上依次设置；

上引导装置、界面聚合反应器、烘干装置、下导轮、后张紧装置及收卷辊从上到下依次设置；

上引导装置的出丝点、所述界面聚合反应器的入丝点及出丝点、所述烘干装置的入丝点及出丝点及所述下导轮的入丝点位于同一竖直线上；

烘干装置为非接触式烘干装置。

进一步的，所述上引导装置与下导轮分别与控制器及第三变频调速电机连接，控制器与第三变频调速电机连接。