[发明专利]聚四氟乙烯中空纤维微孔膜亲水改性的方法

说明书

本发明涉及一种聚四氟乙烯中空纤维微孔膜亲水改性的方法，包括以下步骤：步骤一，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜超声清洗；步骤二，配制非离子表面活性剂溶液；步骤三，将步骤一中超声清洗过的膜丝浸泡于步骤二中配置好的非离子表面活性剂溶液中，一定时间后取出自然干燥并保存。本发明反应只发生在膜丝表面，性能改善的同时，对膜丝本身固有的性能不产生影响；改性过程在水相中进行且反应条件较温和，改性过程与改性条件容易控制，操作步骤简单，整个改性过程中不会产生大量的有害废液，环保无污染，节能高效，亲水性长久保持，适于工业化生产。

技术领域

本发明属于聚四氟乙烯中空纤维微孔膜水处理技术领域，特别是涉及一种聚四氟乙烯中空纤维微孔膜亲水改性的方法。

背景技术

膜分离技术是近些年来发展起来的一项新型分离技术，它是一种利用特殊制造的、具有选择透过性的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离的方法，是在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。其中中空纤维膜具有单位体积装填密度大、过滤分离效率高、设备小、结构简单、易操作等优点，并且在微滤、超滤反渗透、纳滤、膜生物反应器等分离技术中有及其广泛的应用。聚四氟乙烯是一种综合性能优良的工程塑料，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、耐温性和力学性能，是一些苛刻条件下分离微粒子的理想膜材料。可用于采油废水，印染污水，硫酸、磷酸及复肥生产等废水处理，膜生物反应器应用于细菌、微生物提纯、海水淡化前处理等领域。但是，由于其极低的表面能和超强的疏水性，聚四氟乙烯膜的润湿性很差，纯水通量也较低，在膜生物反应器的实际运行过程中，反洗往往只能恢复到初始通量的0.2-1％，必须通过化学清洗才能恢复，因而大大增加了系统运行及维护的费用。因此在用于水处理时通常需要对其进行亲水改性。

专利CN104548962A一种聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法，其原料以质量份数计，包括以下组分：聚偏氟乙烯、刚性聚合物、亲水性聚合物、添加剂和溶剂。本发明通过亲水性聚合物的添加使膜孔结构的贯通性得以增加；通过刚性聚合物的添加使得膜骨架得以增强，可以明显提高膜的抗压密性，减少膜的通量衰减，延长膜的使用寿命；使得膜具有高贯通孔结构和高抗压密性，初始纯水通量大于800L/㎡*h，在0.1MPa的压力下纯水过滤8h后通量衰减率不超过10％。该专利中提到亲水性聚合物，但是效果并不理想，初始纯水通量大于800L/㎡*h，水通量没有得到大幅度的改善。

发明内容

为此，本发明提供一种聚四氟乙烯中空纤维微孔膜亲水改性的方法，用以克服现有技术中水通量改性不明显、改性效果不持久的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种聚四氟乙烯中空纤维微孔膜亲水改性的方法,包括以下步骤：

步骤一，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜超声清洗；

步骤二，配制非离子表面活性剂溶液；

步骤三，将步骤一中超声清洗过的膜丝浸泡于步骤二中配置好的非离子表面活性剂溶液中，一定时间后取出自然干燥并保存。

本发明为解决现有技术问题，以及提高聚四氟乙烯中空纤维膜的优势，扩大其应用范围，提供一种聚四氟乙烯中空纤维微孔膜亲水改性的方法。该方法在不影响聚四氟乙烯中空纤维膜的固有优良性能的同时，对膜表面进行亲水改性，使聚四氟乙烯膜表面的亲水性得到极大提高，从而扩大聚四氟乙烯中空纤维膜在膜分离领域的应用范围。

进一步地，将一定量的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜整理后，置于无水乙醇中进行超声清洗，5分钟后停止超声清洗，将膜取出并晾干。

进一步地，准确称取4g非离子表面活性剂于锥形瓶中，加入一定量的二氯甲烷，在磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，然后用去离子水配成4g/L的溶液，即非离子表面活性剂溶液。

进一步地，将超声清洗、晾干后的聚四氟乙烯中空纤维膜浸泡在非离子表面活性剂溶液中小时后取出膜丝，然后自然晾干并保存。