[发明专利]一种中空纤维膜组件连续浇注制作成型方法

说明书

本发明公开了一种中空纤维膜组件连续浇注制作成型方法。本发明首先将待浇注膜丝成捆装入中空纤维膜组件的膜壳中，膜丝待浇注端使用密封胶密封；安装好浇注工装后进行连续浇注步骤，采用从中空纤维膜组件底部连续浇注软性环氧树脂和硬性环氧树脂的方法，连续浇注的顺序为先浇注软性环氧树脂或聚氨酯，然后再浇注硬性环氧树脂，依靠两种树脂本身固有的密度差异，在树脂固化后形成上软下硬的密封结构。本发明将根部保护采用软性的环氧树脂替代聚氨酯，显著降低对膜丝干燥程度的要求，且同时降低了对浇注环境温湿度的要求，也就减少浇注硬件的成本投入和降低了生产成本。

技术领域

本发明属于膜组件技术领域，具体涉及一种中空纤维膜组件连续浇注制作成型方法。

背景技术

目前，中空纤维膜是膜分离技术的一种重要实现形式。广泛应用于能源、轻工、食品、生物工程和环保等领域，对社会进步、经济发展和环境保护产生显著的促进作用。

现有中空纤维膜组件的制作过程一般是先把中空纤维膜膜丝分组成捆装入膜壳内，然后用树脂封其两端而成。考虑到膜组件需要承压运行，所用树脂多数为固化后硬度很大的环氧树脂，在膜分离过程中，膜丝在流体流动状态下发生摇动，膜丝根部极易发生折断，为解决此问题有人使用硅橡胶或聚氨酯在环氧树脂固化后进行二次浇注，以达到保护膜丝根部的目的。但一方面，硅橡胶与环氧树脂的粘接性差，此种方法不但不能解决膜丝根部保护的问题，还增大了断丝的概率，而聚氨酯在使用时对于环境温湿度和膜丝的含水量具有很严格的要求，为达到聚氨酯使用要求，只能延长膜丝干燥时间和提升浇注环境的温湿度控制要求，这显著地降低了生产效率和增加了成本投入；另一方面，二次浇注需要在一次浇注结束后，等待环氧树脂固化一段时间再开始从侧口进料完成浇注过程，这种操作方法相对繁琐，效率较低，人工成本和时间成本较大，且不能够对膜组件内设施隔板或其他导流结构完成膜丝根部保护的目的，不利于膜组件的大规模推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有中空纤维膜组件制作和应用过程中的缺点，提供一种中空纤维膜组件连续浇注制作成型方法。

本发明一种中空纤维膜组件连续浇注制作成型方法，含有以下步骤：

(1)将待浇注膜丝成捆装入中空纤维膜组件的膜壳中，膜丝待浇注端使用密封胶密封；

(2)安装好浇注工装后进行连续浇注步骤，采用从中空纤维膜组件底部连续浇注软性环氧树脂和硬性环氧树脂的方法，连续浇注的顺序为先浇注软性环氧树脂或聚氨酯，然后再浇注硬性环氧树脂，依靠两种树脂本身固有的密度差异，在树脂固化后形成上软下硬的密封结构。

所述软性环氧树脂和硬性环氧树脂在相同温度条件下的相对密度差异≥5％。

对于疏水型中空纤维膜或含水量低于10％的中空纤维膜，采用从中空纤维膜组件底部先浇注聚氨酯然后再浇注硬性环氧树脂的方法实现中空纤维膜组件的连续化浇注。

本发明能够利用原有中空纤维膜组件生产设备的基础上，通过改进树脂浇注方法，得到以下几点效果：

1)浇注后中空纤维膜丝根部形成外硬内软结构，软性环氧能够有效保护膜丝根部，硬的环氧树脂能够提供足够的组件耐压性，两种树脂材料具有一定的相容性，由此产生良好的软硬树脂过度，保证了膜组件的树脂浇注部分的整体稳定性。

2)两种树脂连续浇注简化工艺流程，节省人工和时间成本。

3)根部保护采用软性的环氧树脂替代聚氨酯，显著降低对膜丝干燥程度的要求，且同时降低了对浇注环境温湿度的要求，这也就减少浇注硬件的成本投入和降低了生产成本，故具有较高的经济效益和市场推广价值。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过以下实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当注意，此处的具体实施例仅用以理解本发明，并不限定于本发明。