[发明专利]一种高通量低分子截留的中空纤维超滤膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高通量低分子截留的中空纤维超滤膜及其制备方法，本发明制备超滤膜的铸膜液主要由以下原料制得：以质量份数计，羧基化改性聚醚砜15‑20份，致孔剂0.5‑2.5份，溶剂60‑70份，添加剂14.5‑18份和强化树脂10‑15份。本发明通过利用制备一种改性聚醚砜用于高通量低分子截留的中空纤维超滤膜的制备，能降低聚醚砜材料的疏水性，减少疏水物质在膜面上的吸附，进而降低膜对微生物细菌等的有机体的亲和，进而显著增加超滤膜的抗污染性；再通过控制致孔剂的含量，达到较好的低分子截留效果；最后通过加入添加剂，并控制一定比例，在膜表面以及内部引入亲水性基团，提高了中空纤维超滤膜通量和持久抗污染性能。

技术领域

本发明涉及中空纤维超滤膜制备领域，具体而言，涉及一种高通量低分子截留的中空纤维超滤膜及其制备方法。

背景技术

膜分离技术被公认为是实现污水资源化、保障饮用水安全最有效的技术手段。而中空纤维膜是分离膜领域中发展最快、规模最大、产值最高的一类新型膜技术产品。目前中空纤维膜技术已成为环境保护、资源回收、新能源产业等领域共性关键技术和传统产业升级的重要共性支撑。随着近年来我国生活饮用水卫生标准的提高、城镇污水和工业废水排放标准的不断完善，自来水厂升级改造、污水/废水处理厂提标改造将进入快速发展期，为中空纤维膜技术和产业发展带来新机遇和新要求。

据统计，目前原水中已经检测出超过2000种有机污染物，大多数有机污染物采用常规的处理工艺和方法难以脱除，使得饮用水的品质较差，甚至难以达到饮用水的标准。目前部分地区针对自来水厂有更高的标准要求，生物工程和医药工业领域也需要处理大量低分子量的可溶性物质和分子量为几千左右的酶、病毒、蛋白质等高分子物质，目前主要用纳滤膜和无机膜来进行处理，而纳滤膜操作压力高、通量和回收率低，无机膜精度低且密封较难。国内从事超滤膜生产厂家主要生产截留分子量在2-15万的超滤膜，具有低截留分子量(MWCO：1000-10000Da)的超滤膜产品主要依赖进口。

目前低分子截留的超滤膜主要以聚醚砜、聚砜材质为主，由于材质本身具有疏水性，且市场上现有的低截留分子量超滤膜水通量较低、亲水性较差、易受污染且制膜工艺复杂等缺点,远远不能满足市场的需要。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种高通量低分子截留的中空纤维超滤膜，用于制备该超滤膜的铸膜液引入具有亲水性的羧基基团的聚醚砜，能降低聚醚砜材料的疏水性，减少疏水物质在膜面上的吸附，进而降低膜对微生物细菌等的有机体的亲和，进而显著增加超滤膜的抗污染性。

本发明的第二目的在于提供上述超滤膜的制备方法，该制备方法操作简单，操作条件温和，无污染，无三废排出，安全环保。

本发明的第三目的在于提供采用上述铸膜液进行制备中空纤维超滤膜的方法，通过利用改性聚醚砜用于高通量低分子截留的中空纤维超滤膜的制备，能降低聚醚砜材料的疏水性，减少疏水物质在膜面上的吸附，进而降低膜对微生物细菌等的有机体的亲和，进而显著增加超滤膜的抗污染性，同时通过添加的致孔剂以及其他添加剂，可使膜本身具有较好的低分子截留效果，以及提高了中空纤维超滤膜通量和持久抗污染性能。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种高通量低分子截留的中空纤维超滤膜及其制备方法其中制备超滤膜所需的铸膜液主要由以下原料制得：以质量份数计，羧基化改性聚醚砜15-20份，致孔剂0.5-2.5份，溶剂60-70份，添加剂14.5-18份和强化树脂10-15份。

优选地，作为进一步可实施的方案，以质量份数计，羧基化改性聚醚砜17-19份，致孔剂1-2份，溶剂62-69份，添加剂15-17份和强化树脂11-14份。

优选地，作为进一步可实施的方案，羧基化改性聚醚砜18份，致孔剂1.5份，溶剂67份，添加剂16份和强化树脂13份。