[发明专利]薄膜复合中空纤维膜

权利要求书

1.一种薄膜复合(TFC)中空纤维膜，其包括：

-多孔中空纤维支撑层，其由聚醚砜、聚砜、聚苯砜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚偏二氟乙烯、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚酮、聚醚醚酮或其组合形成，所述中空纤维支撑层具有100-500μm的厚度；以及

-选择性层，其在所述中空纤维支撑层的内圆周表面上，所述选择性层由交联的聚酰胺形成并且具有100-500nm的厚度，

其中所述TFC中空纤维膜在30bar的压力下具有25-50W/m²的功率密度。

2.根据权利要求1所述的TFC中空纤维膜，其中所述中空纤维支撑层由聚醚砜形成。

3.根据权利要求1或2所述的TFC中空纤维膜，其中所述TFC中空纤维膜具有3.5-4.0L m^-2h^-1bar^-1的纯水渗透速率。

4.根据前述权利要求中任一项所述的TFC中空纤维膜，其中所述TFC中空纤维膜具有至少28-35bar的爆破压力。

5.根据前述权利要求中任一项所述的TFC中空纤维膜，其中所述TFC中空纤维膜具有92-99.5％的脱盐率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的TFC中空纤维膜，用于压力延滞渗透(PRO)。

7.一种形成前述权利要求中任一项所述的TFC中空纤维膜的方法，所述方法包括：

-制备模组件，所述模组件包括灌入在所述模组件中的至少一个多孔中空纤维支撑层；以及

-通过界面聚合在所述中空纤维支撑层的内圆周表面上形成选择性层，其中所述形成包括使所述多孔中空纤维支撑层的表面与包含多胺的第一溶液接触，通过施加空气除去过量的所述第一溶液，并且随后使所述多孔中空纤维支撑层的表面与包含多官能酰基卤的第二溶液接触。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多孔中空纤维支撑层通过以下制备：

-将包含聚合物溶液、溶剂/非溶剂混合物、无机盐和水的纺丝液提供至喷丝器的环隙区，所述聚合物溶液包含：聚醚砜、聚砜、聚苯砜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚偏二氟乙烯、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚酮、聚醚醚酮或其组合；

-向所述喷丝器的内管提供致孔溶液；以及

-将纺丝液和致孔溶液通过喷丝器挤出到凝固浴中，从而获得多孔中空纤维支撑层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述无机盐是氯化物、溴化物或其组合。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述无机盐是LiBr、CaCl₂、LiCl、MgCl₂或其组合。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中所述第一溶液包含选自以下的多胺：间苯二胺(MPD)、对苯二胺、对苯二甲胺、环己二胺、哌嗪、支化或树枝状聚乙烯亚胺、或其组合。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中所述第一溶液还包含表面活性剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述表面活性剂是：十二烷基硫酸钠(SDS)、三甲胺(TEA)、樟脑磺酸(CSA)、或其组合。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的方法，其中所述第二溶液包含选自以下的多官能酰基卤：均苯三甲酰氯(TMC)、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、1,3,5-环己烷三羰基氯、1,2,3,4-环己烷四羰基氯、或其组合。

15.根据权利要求7至14中任一项所述的方法，其中所述第二溶液还包含有机溶剂。