[发明专利]一种电致热中空纤维膜的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种电致热中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

S1，制备掺杂有焦耳热元件的编织管：采用二维编织技术将纤维和焦耳热元件编织成中空编织管，并以该中空编织管作为电致热中空纤维膜的增强体，其中：

所述纤维为疏水聚合物纤维，所述焦耳热元件为能够低电压通电发热的电阻丝；

所述纤维和焦耳热元件的编织比例为(23-24)：1；

所述纤维的线密度为65-75tex/24f，编织节距为0.8-1.2mm；

S2，制备涂覆液：将含氟聚合物、无机纳米粒子和有机溶剂经水浴加热、机械搅拌均匀后配制成含氟聚合物溶液，脱泡后得到涂覆液，所述含氟聚合物、无机纳米粒子的质量分数分别为13-17％和4-6％，余量为有机溶剂，所述纳米无机粒子为疏水性氧化物粒子；

S3，制备中空纤维膜：采用共挤出纺丝工艺，将所述中空编织管和涂覆液经环形喷丝头共挤出，使所述涂覆液均匀涂覆在中空编织管的表面，纺丝速度为0.60-0.96m·min^-1，纺丝温度为65-75℃，经过6-10cm的空气浴后进入15-35℃的凝固浴中，充分固化后得到中空纤维膜；

S4、后处理：将所制得的中空纤维膜放入蒸馏水中浸泡36-48h，除去残留溶剂，冷冻干燥后得到所述电致热中空纤维膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述疏水聚合物纤维为聚全氟乙丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚丙烯纤维。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述焦耳热元件为镍铬合金电阻丝或碳纤维长丝，所述电阻丝的丝径为0.08-0.12mm，所述碳纤维长丝的单纤直径为5-9μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述含氟聚合物为聚偏氟乙烯，其分子量为40-60万，结晶度为60-80％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述疏水性氧化物粒子为疏水性纳米二氧化硅，其粒径为30-50nm。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1中采用24锭编织机，其中纤维23锭，焦耳热元件1锭；或者所述1锭焦耳热元件与一锭纤维绕成一锭，其余23锭为纤维；或者焦耳元件在编织机正中央，24锭均为纤维。

9.一种电致热中空纤维膜，其特征在于由权利要求1-8中任一项所述制备方法制得。

10.权利要求9所述电致热中空纤维膜在膜蒸馏中的应用，其特征在于：用直流电源给所述电致热中空纤维膜供电，通电电流为0.1-0.3A。