[发明专利]一种抗污染PTFE中空纤维微滤膜及其制备方法

说明书

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种抗污染PTFE中空纤维微滤膜及其制备方法，包括支撑层和缠绕包覆在支撑层外的过滤层，所述支撑层为PTFE大孔中空纤维膜结构，所述大孔孔径为0.8～1.2μm，所述过滤层为PTFE微孔薄膜，所述微孔孔径为0.05～0.15μm。膜的非对称结构，在过滤的时候，大于过滤层截留孔径的污染物被截留在膜丝表面的过滤层上，不能进入支撑层，导致污染膜内部通道，小于过滤层截留孔径的污染物通过过滤层后，进入支撑层通道，由于支撑层通道孔径明显大于过滤层孔径，所以污染物很容易通过支撑层，从而不容易污染膜孔。运行时水反洗的时候也很容易将膜孔中的污染物洗脱，因而不用频繁的水洗和药洗。

技术领域

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种抗污染PTFE中空纤维微滤膜及其制备方法。

背景技术

PTFE(聚四氟乙烯)作为膜材料具有耐热、耐酸碱、耐微生物侵蚀、抗溶剂等性质，且成本适中，制膜方便，是制备中空纤维滤膜的理想材料。但是PTFE具有强疏水性，与水接触角达128°，在利用PTFE滤膜处理废水时，强疏水性成为制约PTFE滤膜应用的关键问题，因为：(1)PTFE的强疏水行使其与有机物、微生物、胶体等物质之间具有强烈的吸附/粘附作用，导致PTFE膜在水处理过程中容易被污染，从而导致膜通量的下降；(2)PTFE滤膜强疏水性使膜表面不容易被水润湿，水处理过程需要较大的驱动力，从而导致膜法水处理的能耗成本提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗污染PTFE中空纤维微滤膜及其制备方法，具有亲水性好、抗污染性能高、不易污堵，无需频繁清洗的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括支撑层和缠绕包覆在支撑层外的过滤层，所述支撑层为PTFE大孔中空纤维膜结构，所述大孔孔径为0.8～1.2μm，所述过滤层为PTFE微孔薄膜，所述微孔孔径为0.05～0.15μm；

按质量份计，所述支撑层通过将PTFE分散树脂10份、亲水改性纳米氧化锌0.02～0.2份、润滑油3～4份制备成PTFE大孔中空纤维膜结构后，接枝NVP单体得到；

按质量份计，所述过滤层通过将PTFE分散树脂10份、亲水改性纳米氧化锌0.02～0.2份、润滑油3～4份制备成PTFE微孔薄膜后，接枝NVP单体得到。

本发明的进一步设置为：所述支撑层的PTFE分散树脂分子量为400*10⁴～500*10⁴。

本发明的进一步设置为：所述过滤层的PTFE分散树脂分子量为700*10⁴～800*10⁴。

本发明的进一步设置为：所述亲水改性纳米氧化锌的粒径为10～20nm。

本发明的进一步设置为：所述亲水改性纳米氧化锌由纳米氧化锌、KH550硅烷偶联剂、聚丙烯酸钠反应制得

本发明的进一步设置为：所述润滑剂为异构烷烃类。

本发明的进一步设置为：所述支撑层采用烧结拉伸的方法制备出PTFE大孔中空纤维膜结构。

本发明的进一步设置为：所述过滤层采用双向拉伸法制备成PTFE微孔薄膜。

一种抗污染PTFE中空纤维微滤膜的制备方法，包括如下步骤：

S1、将PTFE分散树脂10份、亲水改性纳米氧化锌0.02～0.2份、润滑油3～4份采用高混机混合，在50°～80°条件下熟化12～24h，预成型后采用挤出机挤出成中空状，在纵向拉伸比为150％～300％，拉伸温度130°～180°、拉伸速度3～6m/min的条件下进行拉伸，拉伸后热定型1～3min，热定型温度350°～370°，得到PTFE大孔中空纤维膜结构；