[发明专利]一种高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法，该方法为将聚四氟乙烯带状膜包缠在聚四氟乙烯中空纤维外壁上，采用外层浸渍方式在涂覆浸渍液中浸渍后再穿过两导轮之间的间隙，然后在280℃‑360℃下热处理，得到处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜，将处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜置于亲水稳定剂与乙醇的混合溶液中处理，然后干燥，得到高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜。本发明的高强度高通量复合聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法制备的聚四氟乙烯中空纤维膜具有过滤孔径小、过滤精度高、高孔隙率、高过滤通量、高强度的优点，具有优异的抗污染性和高通量性能。

技术领域

本发明涉及中空纤维膜技术领域，具体来说，涉及一种高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法。

背景技术

应用在市政给水及污水处理、工业用水及废水回用、精密电子工业以及食品、医疗、能源、环境保护等领域的过滤器，其关键是过滤材料，中空纤维膜过滤器是利用膜连续结构之间的开孔进行液体分离，即滤膜过滤。中空纤维膜孔径的均匀分布保证了其他种类的过滤膜不能相比的稳定过滤性能，聚四氟乙烯对酸、碱、有机溶剂以及高温环境都具有良好耐受性。聚四氟乙烯产品的多孔结构使其在过滤领域中显现出优异性能。但聚四氟乙烯多孔膜在过滤微粒的过程中易发生因微粒堵塞膜孔而使得过滤流速和通量下降、过滤性能降低的现象。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）将由聚四氟乙烯平板膜分切得到的聚四氟乙烯带状膜包缠在聚四氟乙烯中空纤维外壁上，得到包缠后的聚四氟乙烯中空纤维膜；

（2）孔径修饰剂处理：将聚全氟乙丙烯(FEP)分散浓缩液用纯净水和乙醇稀释得到涂覆浸渍液，将步骤（1）中包缠后的聚四氟乙烯中空纤维膜采用外层浸渍方式在所述涂覆浸渍液中浸渍后再穿过两导轮之间的间隙，两导轮之间的间隙比聚四氟乙烯中空纤维膜外径小2%-20%，然后将聚四氟乙烯中空纤维膜在280℃-360℃下热处理，得到处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜；

（3）表面亲水稳定剂处理：将步骤（2）得到的处理后的聚四氟乙烯中空纤维膜置于亲水稳定剂与乙醇体积比为1:1的混合溶液中处理，然后干燥，得到高通量高强度复合聚四氟乙烯中空纤维膜。

优选地，步骤（2）中两导轮之间的间隙比聚四氟乙烯中空纤维膜外径小5%-10%。

优选地，所述聚四氟乙烯平板膜为单向拉伸聚四氟乙烯平板膜或双向拉伸聚四氟乙烯平板膜，孔径范围为0.02-0.5μm、厚度为5-100μm，根据需要选择不同种类的聚四氟乙烯平板膜作为分离层，使用灵活方便。

优选地，所述聚四氟乙烯中空纤维（即支撑层）的内径为0.5mm-4mm，所述聚四氟乙烯中空纤维的外径为1mm-6mm，这种结构的支撑层结构强度和过滤性能好。

优选地，所述聚四氟乙烯中空纤维的孔隙率为70-90%，孔径范围为0.5-2μm，有利于保证过滤效果，如果支撑层的孔隙率低于50%，则聚四氟乙烯中空纤维膜的过滤通量低；如果支撑层的孔隙率高于90%，则支撑层的强度不够。

优选地，所述聚全氟乙丙烯分散浓缩液的固含量为50％，所述涂覆浸渍液中聚全氟乙丙烯的含量为10wt％，水的含量为80wt％，乙醇的含量为10wt％。

优选地，包缠后的聚四氟乙烯中空纤维膜采用外层浸渍方式在所述涂覆浸渍液中浸渍的时间为15s。