[发明专利]一种中空纤维复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将改性聚醚砜混合物、亲水性添加剂和有机溶剂混合均匀，制得分离层纺丝溶液，所述亲水性添加剂为聚乙二醇、醋酸纤维素、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种的组合；

将改性聚醚砜混合物、增塑剂、致孔剂和有机溶剂混合均匀，制得支撑层纺丝溶液，所述增塑剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种的组合，所述致孔剂为乙醇、乙二醇、异丙醇、乙二醇单甲醚、一缩二乙二醇、二缩二乙二醇和丙三醇中的一种或两种的组合；

所述分离层纺丝溶液、所述支撑层纺丝溶液和芯液通过共挤出工艺，形成初始膜，所述初始膜经过凝固和清洗后，制得中空纤维复合膜；

其中，所述分离层纺丝溶液中的改性聚醚砜混合物包括聚醚砜和端羟基化聚醚砜，或者，所述分离层纺丝溶液中的所述改性聚醚砜混合物为端羟基化聚醚砜；

所述支撑层纺丝溶液中的改性聚醚砜混合物包括聚醚砜和端羟基化聚醚砜，或者，所述支撑层纺丝溶液中的所述改性聚醚砜混合物为聚醚砜。

2.根据权利要求1所述的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述分离层纺丝溶液采用如下方法制得：

将质量百分比为15%至35%的改性聚醚砜混合物、25%至40%的亲水性添加剂和45%至60%的有机溶剂在30℃至80℃下混合12h至24h，经过过滤和真空脱泡后，制得分离层纺丝溶液。

3.根据权利要求1所述的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述支撑层纺丝溶液采用如下方法制得：

将质量百分比为10%至25%的改性聚醚砜混合物、5%至30%的增塑剂、15%至40%的致孔剂和30%至65%的有机溶剂在30℃至80℃下混合12h至24h，经过过滤和真空脱泡后，制得支撑层纺丝溶液。

4.根据权利要求1所述的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，

所述有机溶剂为磷酸三乙酯、N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种的组合。

5.根据权利要求1所述的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述初始膜采用如下方法制得：

将所述分离层纺丝溶液、所述支撑层纺丝溶液和所述芯液同时从三孔环形喷丝头中挤出，制得初始膜，其中，所述三孔环形喷丝头包括从内至外依次设置的芯液通道、分离层溶液通道和支撑层溶液通道，所述芯液从所述芯液通道挤出，所述分离层纺丝溶液从所述分离层溶液通道挤出，所述支撑层纺丝溶液从所述支撑层溶液通道挤出。

6.根据权利要求1所述的中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述初始膜采用如下方法进行凝固：

所述初始膜依次经过空气段和凝固浴进行凝固，其中，所述空气段的相对湿度为30%至90%，温度为30℃至50℃，所述初始膜在所述空气段的停留时间为0.5s至1.5s；所述凝固浴由水和致孔剂混合制得，或所述凝固浴由水和有机溶剂混合制得，所述凝固浴的液面高度保持恒定。

7.一种中空纤维复合膜，其特征在于，采用如权利要求1至6任一项所述的中空纤维复合膜的制备方法制得。