[发明专利]一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法，所述超滤膜包括上功能层和下功能层，所述上功能层包括上功能芯层和上功能表层，所述下功能层包括下功能芯层和下功能表层，所述上功能芯层位于上功能表层的下方，所述上功能芯层位于下功能表层的上方。本发明通过所制超滤膜中对其结构的设置，确定超滤膜由上功能层和下功能层组成，上功能层和下功能层均由芯层和表层组成，所得上功能芯层、上功能表层、下功能芯层和下功能表层中孔隙的平均孔径不一，构成由上至下孔径渐减的功能表层和功能芯层孔隙结构，促进水流透过，进一步提高过滤面积，利于水处理效率的提高，且超滤膜结构的设置能够为其力学性能的提高提供有利基础。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法。

背景技术

中空纤维是指纤维轴向具有细管状空腔的化学纤维，常应用于水处理领域，超滤膜为由高分子材料制备的水处理超滤过程中使用的人工透膜，以压力为驱动力，用于从溶液中分离高分子胶体或悬浮颗粒，利用中空纤维制得的超滤膜为超滤膜种类中的一种，由于中空纤维管壁上布满微孔，原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，使得超滤膜对水中物质进行截留，且由于超滤膜的厚度较小，为增大过滤面积，常与其他功能膜组成组件后应用，单一膜体的力学性能较弱。因此，我们提出一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法，所述超滤膜包括上功能层和下功能层，所述上功能层包括上功能芯层和上功能表层，所述下功能层包括下功能芯层和下功能表层，所述上功能芯层位于上功能表层的下方，所述上功能芯层位于下功能表层的上方，所述下功能芯层位于下功能表层的下方，所述上功能芯层和下功能表层均由改性聚氯乙烯制得。

进一步的，所述上功能芯层和下功能芯层由以下重量组分制得：10.5～13.5份聚氯乙烯、1.5～4.5份磺化聚醚砜、3～5份聚偏氟乙烯、48～56份N,N-二甲基乙酰胺、28～30份聚乙烯吡咯烷酮、4～6份乙醇、0.1～0.2份硬脂酸锌、0.5～1.0份硬脂酸钙。

进一步的，所述上功能表层为改性聚丙烯酸，所述上功能表层由以下重量组分制得：3～7份烯丙基聚乙二醇、6～8份甲基丙烯酸缩水甘油酯、3～5份丙烯酸丁酯、4～6份丙烯酸异辛酯、4～7份乙酸乙烯酯、3～5份丙烯酸、8～12份聚氯乙烯、3～5份聚偏氟乙烯、1～4份丙烯酸锌树脂、56～72份N,N-二甲基乙酰胺。

进一步的，所述下功能表层为改性聚偏氟乙烯，所述下功能表层由以下重量组分制得：15～25份聚氯乙烯、5～10份聚偏氟乙烯、6～8份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、3～7份聚对苯甲酸乙二醇酯纤维、45～56份N,N-二甲基乙酰胺。

进一步的，所述上功能芯层的平均孔径为68～75nm，所述上功能表层的平均孔径为3～26nm，所述下功能芯层的平均孔径为48～56nm，所述下功能表层的平均孔径为12～30nm。

在上述技术方案中，确定了本发明所制超滤膜的结构由上功能层和下功能层组成，上功能层和下功能层均由芯层和表层组成，所得上功能芯层、上功能表层、下功能芯层和下功能表层中孔隙的平均孔径不一，构成由上至下孔径渐减的功能表层和功能芯层孔隙结构，促进水流透过，进一步提高过滤面积，利于水处理效率的提高，且超滤膜结构的设置能够为其力学性能的提高提供有利基础。

一种改性PVC中空纤维超滤膜及其制备方法，包括以下步骤：

(1)制备铸膜液：

(a)制备上功能芯层和下功能芯层所需铸膜液A；

(b)制备上功能表层所需铸膜液B；

(c)制备下功能表层所需铸膜液C；