[发明专利]一种高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜制备方法

说明书

本发明公开了一种高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜制备方法，该方法能同时实现对膜的孔径控制和提高膜的孔隙率，属于用于水处理的疏水膜制备领域。本发明方法采用二次拉伸‑烧结工艺，通过分别控制初次拉伸倍率和再次拉伸倍率以及拉伸温度，获得孔径分布窄、平均孔径小和孔隙率高的聚四氟乙烯中空纤维膜。初次拉伸在较低温度下进行，获得更多的裂缝数；再次拉伸与烧结同步进行，使初次拉伸过程中形成的纤维均匀发展，获得更为均一的孔径和高的孔隙率。本发明制备的聚四氟乙烯中空纤维膜可用于膜蒸馏过程，具有高通量和高截留的特点。

【技术领域】

本发明属于用于水处理的疏水膜制备领域，具体涉及一种高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜制备的制备方法，通过该方法可以获得孔径分布窄、孔径合适和高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜。

【背景技术】

聚四氟乙烯具有耐酸碱、耐溶剂、耐氧化等优点，是最常用的疏水膜材料之一。聚四氟乙烯中空纤维膜具有良好的机械性能和较好的疏水性，耐受化学试剂清洗，使用寿命长。但聚四氟乙烯操作性能较差，聚四氟乙烯中空纤维膜制备工艺也较为复杂，现有的聚四氟乙烯中空纤维膜制备工艺还存在孔径不易控制、孔径分布较宽、孔隙率较低等问题。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足和缺陷，提供了一种同步实现孔径控制和孔隙率提高的聚四氟乙烯中空纤维膜制备方法。

本发明的目的是通过以下方式来实现的：

本发明提供的一种高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚四氟乙烯与润滑剂的混合物压制成坯，从锥口推挤出，形成聚四氟乙烯中空管；

(2)将上述聚四氟乙烯中空管在低温下进行初次拉伸定型，得到定型中间品；

(3)将步骤(2)中得到的定型中间品在高温下同时进行第二次拉伸与烧结，即得到所述的聚四氟乙烯中空纤维膜。

进一步，所述润滑剂为石蜡油、煤油、航空用油、异构烷烃(Isoparl H，Isoparl E或Isoparl G)中的一种，润滑剂用量为聚四氟乙烯质量的15％-25％。

优选地，所述润滑剂为异构烷烃中，尤其为Isoparl G，其用量为聚四氟乙烯质量的20％。

进一步，步骤(2)中所述的低温为30-80℃，拉伸速率为0.1-50％/s，拉伸倍率为1.0-2.4。

优选地，步骤(2)中所述的低温为40℃，拉伸速率为30％/s，拉伸倍率为2。

进一步，步骤(3)中所述的高温为250-380℃，时间为20-200s，再次拉伸的拉伸倍率为1.1-2。

优选地，步骤(3)中所述的高温为360℃，拉伸倍率为1.2，时间为30s。

本发明进一步还提供了一种由上述高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜的制备方法得到的聚四氟乙烯中空纤维膜。

本发明进一步还提供了一种由上述高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜在水处理中的应用。

与现有技术相比，本发明的技术特点和有益效果在于：