[实用新型]一种树脂高强度粘结的中空纤维复合膜

说明书

本实用新型属于膜分离技术领域，涉及并公开了一种树脂高强度粘结的中空纤维复合膜，从外到内包括分离层、支撑层和中空内腔，分离层表面开有若干孔洞，孔洞穿过分离层进入支撑层，制作膜组件时，树脂灌封深入孔洞内进入支撑层。本实用新型一种树脂高强度粘结的中空纤维复合膜，极大地提升膜与树脂的粘结强度，延长膜及组件的使用寿命，具有工艺简单，操作方便，能有效提高生产效率，降低生产成本的优点。

技术领域

本实用新型属于膜分离技术领域，具体涉及一种树脂高强度粘结的中空纤维复合膜。

背景技术

复合膜之所以更具优势，并成为目前应用最广泛的商品化膜材料的形式，主要基于复合膜的分离层和支撑层材料可以分别进行选型并优化。可以通过调节分离层的性质获得高通量和高截留率，也可以通过调节支撑层的性质获得合适的孔结构和优良的机械性能。中空纤维复合膜则结合了中空膜和复合膜的各自优点，如中空膜的高填装密度和复合膜的超高机械强度与优异的渗透选择性能，克服了中空纤维均质膜容易断丝和渗透选择性能低的诸多缺点。

在制作膜组件时，一般使用树脂将膜与膜、膜与外壳进行灌封，但是中空纤维复合膜结构并不能显著改变膜与树脂的粘结强度，尤其是当分离层孔径较小，材质不易粘结，如分离层材质为低表面张力的聚四氟乙烯 (PTFE)时，树脂就难以透过分离层进入支撑层，结果容易造成树脂与膜分离层的弱粘结，现有的灌封方式都只是简单地在膜丝间灌封树脂，树脂仅与膜丝浅表面结合，而与增强支撑层无任何作用力，在实际使用时，存在树脂与膜分离层、膜分离层与支撑层两个薄弱粘结环节，增大了膜从树脂中剥离的风险，造成膜系统使用寿命的大幅降低。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种树脂在灌封时容易穿过分离层，与支撑层结合，且不堵塞中空膜的内腔，极大地提升了树脂与膜的结合强度，延长了膜及其组件的使用寿命的树脂高强度粘结的中空纤维复合膜。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种树脂高强度粘结的中空纤维复合膜，从外到内包括分离层、支撑层以及中空内腔，制作膜组件时，使用树脂进行灌封，所述的分离层表面开有若干孔洞，孔洞穿过分离层进入支撑层，制作膜组件时，树脂灌封深入孔洞内进入支撑层。孔洞穿过分离层进入支撑层，但是不贯穿支撑层，灌封时既提高了粘结强度又不会堵塞内腔。

作为优选，所述孔洞分布在膜轴向长度1～100mm范围内，孔洞个数为每根膜1～100个，孔洞直径为50～1000μm。孔洞分布在膜轴向长度 1～100mm范围内可以控制好灌胶的轴向厚度。

作为优选，所述的中空纤维复合膜为包缠法或涂覆法制备的具有包缠或涂覆分离层和微孔支撑层的膜，膜的包缠或涂覆分离层材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、醋酸纤维素或聚酰胺，膜的微孔支撑层为聚酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚四氟乙烯、碳纤维、芳纶、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰胺、玄武岩、不锈钢或玻璃纤维编织管。适合多种材料的中空纤维复合膜。

作为优选，所述的树脂为脲醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂或有机硅。多种粘结树脂均适用。

一种树脂高强度粘结的中空纤维复合膜的灌封方法，包括如下步骤：

1)将中空纤维复合膜送入打孔装置打孔，生成若干孔洞，该孔洞贯穿中空纤维复合膜分离层进入支撑层；

2)将树脂灌封进入步骤1)生成的孔洞中，树脂通过孔洞与分离层和部分支撑层高强度粘结。

作为优选，步骤1)所述的打孔装置为钢针或激光打孔器。

作为优选，步骤2)所述的高强度粘结强度大于100N。