[发明专利]一种加衬中空纤维微滤膜膜丝及其制备方法

说明书

本发明提供了一种加衬中空纤维微滤膜膜丝及其制备方法，属于分离膜制备领域。所述制备方法包括以下步骤：依次将N,N‑二甲基乙酰胺60～70份、聚偏氟乙烯18～22份、聚乙烯吡咯烷酮10～15份、聚乙二醇6～10份、氧化石墨烯0.5～3份、碳纳米管0.5～3份及碳纤维0.5～3份加入搅拌釜中，在油浴下搅拌均匀，得到铸膜液；将中空编织管穿入喷丝头，同时将铸膜液注入纺丝设备；牵拉中空编织管涂覆铸膜液后，经过空气浴、水凝固浴、漂洗水浴，收丝后再在60～80℃的水浴中热处理0.5～2.5小时，得到中空纤维微滤膜膜丝。本发明达到40～50m/min的纺丝速度，在保证膜丝开孔率、水通量及强度的前提下，提高了生产效率，缩短了生产周期，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于水处理分离膜制备领域，具体涉及一种加衬中空纤维微滤膜膜丝及其制备方法。

背景技术

膜法水处理技术因分离精度高、能耗低、能效高及工艺相对简单，被广泛应用于工业废水处理、市政污水和含油废水等水处理过程。随着工业化、城镇化进程的推进，居民消费结构的升级，以及膜下游用户如石油、化工、钢铁、电力、纺织、钢铁、汽车、电子、食品、家电等进入快速发展期或成熟初期，对膜产品的需求质量和数量都提出了更高的要求。

现有技术中，膜法水处理中的核心部件是膜丝，通常采用纺丝法生产。但是，现有的纺丝方法成本较高，所制备的膜丝均匀性差，易污染，易脱膜，使用寿命短，且强度具有一定的局限性。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明旨在提供一种加衬中空纤维微滤膜膜丝及其制备方法，提高产品质量、生产效率，高亢污染，延长膜丝使用寿命，从而降低微滤膜的生产成本和使用成本。

为了实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种加衬中空纤维微滤膜膜丝的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

A，按重量份数计，依次将二甲基乙酰胺60～70份、聚偏氟乙烯18～22份、聚乙烯吡咯烷酮10～15份、聚乙二醇6～10份、氧化石墨烯0.5～3份、碳纳米管0.5～3份及碳纤维0.5～3份加入搅拌釜中，在50～100℃油浴下搅拌均匀，得到铸膜液；

B，将预制的中空编织管穿入喷丝头；其中，所述中空编织管参数为内径1.12～1.3mm、外径1.9～2.0mm，材质为聚对苯二甲酸乙二酯；同时将铸膜液注入纺丝设备；

C，以20～50m/min的速度牵拉喷丝头的中空编织管，以10～30ml/min的进料速度中空编织管外表面涂覆铸膜液，获得初始中空膜丝；

D，将初始中空膜丝经过空气浴，再进入温度为40～70℃、固浴深度为1～2.5m的凝固浴，再依次进入第一漂洗水浴和第二漂洗水浴；

E，绕丝轮以20～50m/min的速度将膜丝从第二漂洗水浴中牵出，并在60～80℃的水浴中热处理0.5～2.5小时，得到中空纤维微滤膜膜丝。

上述方案中，所述聚偏氟乙烯分子量为40万～60万道尔顿。

上述方案中，所述铸膜液粘度为80000～120000pas。

上述方案中，所述步骤C中涂覆铸膜液厚度为80～120μm。

上述方案中，所述空气浴长度1～45cm。

上述方案中，所述第一漂洗水浴和第二漂洗水浴温度为15～45℃。

第二方面，本发明实施例还提供了一种加衬中空纤维微滤膜膜丝，所述膜丝包括中心衬管及涂覆层，所述中心衬管为内径1.2～1.3mm、外径1.9～2.0mm、材质为聚对苯二甲酸乙二酯的中空编织管；涂覆层成分按重量份数计为：聚偏氟乙烯18～22份、聚乙烯吡咯烷酮5～10份、氧化石墨烯0.5～3份、碳纳米管0.5～3份及碳纤维0.5～3份。