[发明专利]一种变孔径中空纤维膜的制备方法及该方法采用的凝固浴槽

说明书

本发明涉及一种中空纤维膜的制备方法，特别涉及一种变孔径中空纤维膜的制备方法及该方法采用的凝固浴槽。一种用于制备变孔径中空纤维膜的凝固浴槽，包括用于存放凝固浴液的主槽体、用于调整箱内凝固浴液浓度的浓度调整箱和用于引入和引出中空纤维膜丝的导丝部件，所述的导丝部件设于主槽体底部，所述的浓度调整箱罩设于导丝部件外并与主槽体底部连接，所述的浓度调整箱顶部位于主槽体凝固浴液液位面下方。本发明结构简单，加工方便，在常规工艺各设备的基础上，只需要加入该凝固浴槽，即可制成变孔径中空纤维膜，大大提升中空纤维膜在污染物构成复杂的污水处理中的过滤效果，本发明的制备方法工艺简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及一种中空纤维膜的制备方法，特别涉及一种变孔径中空纤维膜的制备方法及该方法采用的凝固浴槽。

背景技术

中空纤维膜是膜分离技术应用中的关键部件，膜分离技术广泛应用于水处理、海水淡化、生物医疗等多种领域。中空纤维膜的常规制备方法为溶液相转化法，其过程如下：由聚合物、溶剂以及成孔剂组成的铸膜液在压力下挤入到喷丝头中，同时使预处理后的编织管从喷丝头中心通过，在编织管的携带及压力的共同作用下，铸膜液与编织管从喷丝头共挤出，铸膜液均匀涂覆在纤维编织管外表面，经过一段空气浴后，铸膜液和编织管浸入凝固浴槽中发生双扩散：铸膜液中的溶剂向凝固浴槽扩散以及凝固浴槽中的凝固剂向铸膜液中的细流扩散。膜的内侧和外侧同时发生凝胶化过程，随着双扩散的进行铸膜液内部的组成不断变化，膜完全固化，膜表面成微孔通孔，最终得到中空纤维膜。

常规制备方法多从中空纤维膜的凝固浴稳定性和均匀性等方面进行考虑，还有一些制备方法考虑保证中空纤维膜成型的品质或是提升中空纤维膜质量，这些制备方法制成的中空纤维膜的成孔是孔径一致的通孔，这样的膜材在一般的水处理应用中效果尚可，但对于污染物构成较为复杂的污水处理，孔径沿孔轴向具有变化（即截面类似喇叭口的通孔）的中空纤维膜更能达成优异的过滤效果，具备这种微孔结构的中空纤维膜无法以现有常规设备制备出来，需要特别的制备设备以及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变孔径中空纤维膜的制备方法，以解决背景技术中所述的问题。

本发明的目的在于还提供一种用于制备变孔径中空纤维膜的凝固浴槽。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于制备变孔径中空纤维膜的凝固浴槽，包括用于存放凝固浴液的主槽体、用于调整箱内凝固浴液浓度的浓度调整箱和用于引入和引出中空纤维膜丝的导丝部件，所述的导丝部件设于主槽体底部，所述的浓度调整箱罩设于导丝部件外并与主槽体底部连接，所述的浓度调整箱顶部位于主槽体凝固浴液液位面下方。本发明中，凝固浴液采用有机溶剂和水的溶剂体系，具体为N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和水，或二甲基乙酰胺（DMAC）和水，其中，DMF、DMAC具有亲水性。

作为优选，所述的浓度调整箱与主槽体的高度比范围为1：2~2：3。

作为优选，所述的浓度调整箱包括调整箱体、进水管和浓度控制器，调整箱体为密闭箱体，调整箱体顶部设有用于中空纤维膜丝穿过的通丝口，调整箱体侧部设有若干用于连通调整箱体内外的通孔，调整箱体底部固接主槽体底部，进水管的进水端设于调整箱体内底部，进水管的引水端设于调整箱体外，浓度控制器设于主槽体侧部。

作为优选，所述的浓度控制器包括在线液体浓度计、控制柜和电控阀门，在线液体浓度计的触液端口设于浓度调整箱内，在线液体浓度计通过控制柜电连接电控阀，电控阀设于进水管的引水端上。

作为优选，所述的导丝部件包括导丝主轮、主轮固定架、磁力固定块、导丝辅轮和辅轮支架，导丝主轮铰接于主轮固定架上，主轮固定架底部与主槽体底部相接，磁力固定块设于主槽体底部外侧并与主轮固定架底部相对，导丝辅轮铰接于辅轮支架上，辅轮支架设于主轮固定架上。

作为优选，所述的磁力固定块为电磁铁。