[发明专利]纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜的制备方法及其制备的中空纤维膜

权利要求书

1.一种纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)将质量百分比为1-15％成膜聚合物、5-20％的致孔剂和0-5％添加剂混合均匀，在70-90℃溶解于纺丝溶剂中，经真空脱泡后得到成膜聚合物的铸膜液，其中，所述成膜聚合物为聚对苯二甲酰对苯二胺；

(2)所述铸膜液通过滤网过滤和计量泵定量注入中空喷丝头；

(3)在铸膜液进入中空喷丝头的同时，经1-10秒纺丝溶剂浸渍预处理的三束聚对苯二甲酰对苯二胺连续纤维沿喷丝孔横截面上的等间距位置进入中空喷丝头，与所述铸膜液复合，形成复合体；或者未经纺丝溶剂浸渍预处理的三束PPTA连续纤维直接沿喷丝孔横截面上的等间距位置进入中空喷丝头，在铸膜液中停留时间保持0.1-2.0秒，与铸膜液复合，形成复合体；

(4)在挤出压力和导辊牵引张力作用下，所述复合体由喷丝头挤出，在所述复合体由喷丝头挤出的同时，通入的芯液也被挤出，被挤出的复合体经过一段空气层后进入凝固浴中凝固成形，制成初生纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜；

(5)将所述初生纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜在水洗浴中充分处理，制成纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述致孔剂为水溶性高分子，选自平均分子量为600-20000的聚乙二醇和平均分子量为10000-100000的聚乙烯吡咯烷酮中的一种、或者二者工艺设计任意质量比的共混物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述添加剂为粒径20-200纳米的亲水性二氧化硅、吐温-80或水。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(3)中，所述纺丝溶剂为浓硫。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述对苯二甲酰对苯二胺连续纤维的纤度为100-1000D。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述对苯二甲酰对苯二胺连续纤维与所述铸膜液的复合温度为70-90℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述三束同质连续纤维均平行于中空纤维膜的轴向，且在膜横截面中均匀分布，等间距均匀镶嵌在中空纤维膜膜壁中。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述芯液为温度25-70℃、浓度0-50wt％的硫酸水溶液；所述凝固浴中的凝固剂为浓度0-40wt％的硫酸水溶液，凝固浴温度为20-60℃；所述空气层的高度为2-100mm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，所述水洗浴的温度为20-50℃，处理时间不低于48小时。

10.一种由权利要求1-9中任一项的制备方法制备的纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜，其特征在于：由成膜聚合物构成的中空纤维膜和平行于所述中空纤维膜轴且沿圆周方向等间距均匀分布的三束同质连续纤维构成，纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜的内径为0.4-1.2mm，外径为0.6-2.4mm；所述纤维增强型芳香聚酰胺中空纤维膜的平均孔径0.01-0.20μm，拉伸强度大于1000MPa，爆破压力大于0.4MPa，纯水接触角小于50°。