[发明专利]一种中空纤维复合膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种中空纤维复合膜及其制备方法和应用，中空纤维复合膜的制备方法包括如下步骤：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；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；分离层纺丝溶液、支撑层纺丝溶液和芯液通过共挤出工艺，形成初始膜，初始膜经过凝固和清洗后，制得中空纤维复合膜；改性聚醚砜混合物包括聚醚砜和/或端羟基化聚醚砜。本发明解决了现有的中空纤维膜不易于实现规模化生产，且性能一致性较差，导致增加中空纤维膜生产成本的问题。

技术领域

本发明涉及血液净化材料技术领域，具体而言，涉及一种中空纤维复合膜及其制备方法和应用。

背景技术

血液透析是指利用弥散、超滤和对流原理清除血液中有害物质和过多水分的血液净化技术，是最常用的肾脏替代治疗方法之一，也可以用于治疗药物过量或毒物中毒。血液滤过是以对流方式清除体内过多的水分和尿毒症毒素的医用技术。血液透析滤过是血液透析和血液滤过的结合，具有两种治疗模式的优点，可通过弥散和对流两种机制清除溶质。

超滤膜是实现上述医用技术的最主要部件。超滤膜的表面化学组成和亲水性能对膜的血液相容性有极大影响。目前常用的血液透析、血液滤过和血液透析滤过膜有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)，这两种膜材料本身的亲水性较差，因而血液相容性不尽人意。常用的改进方法是加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)等亲水性物质进行共混改性或者在膜表面进行涂敷改性，制成改性的血液透析、血液滤过和血液透析滤过膜，提高膜材的亲水性，改善膜材的血液相容性。

但是加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙二醇(PEG)等亲水性物质进行共混改性制膜，虽然便利且容易实现规模化生产，但是膜的分离层和支撑层属于同一配方体系，在膜结构控制上难以根据实际需要分别对分离层和支撑层配方进行调控，即无法通过配方调控来实现分离层和支撑层在结构和性能上的差异化控制。在基膜表面涂敷改性是一个分步制膜过程，即先制备基膜，然后在基膜表面进行第二步涂敷制膜，该方法虽然可以根据实际需要对基膜和涂敷层进行分布制备，但不容易实现规模化生产，且性能一致性较差，导致膜的生产成本增加。

有鉴于此，有必要提供一种易于实现规模化生产，性能一致性较好，并能够降低生产成本的中空纤维复合膜的制备方法。

发明内容

本发明旨在解决现有的中空纤维膜不易于实现规模化生产，且性能一致性较差，导致增加中空纤维膜生产成本的问题。

为解决上述问题，本发明第一方面提供了一种中空纤维复合膜的制备方法，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；

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，所述改性聚醚砜混合物包括聚醚砜和/或端羟基化聚醚砜。

进一步地，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。

进一步地，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；

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。

进一步地，所述支撑层纺丝溶液采用如下方法制得：