一种中空纤维正渗透膜以及制备方法技术

技术编号:12469388 阅读:69 留言:0更新日期:2015-12-09 18:21
本发明专利技术涉及一种中空纤维正渗透膜,包括支撑管和正渗透分离层,正渗透分离层设置在支撑管的外部圆周方向,支撑管为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管。本发明专利技术还涉及一种中空纤维正渗透膜的制备方法,包括以下步骤S1:将支撑管浸入水相单体溶液中,取出后吸干表层液体;S2:然后浸入有机相单体溶液中,取出后吸干外表面液体;然后进行热处理;S3:对经过热处理后的支撑管用去离子水冲洗,制得内支撑管中空纤维正渗透膜。本发明专利技术的有益效果在于,提供一种中空纤维正渗透膜以及制备方法,该中空纤维正渗透膜具有较好的力学性能、良好的透水性和抗污染性,同时该制备方法具有工艺简单、制备成本低且制备过程易控等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
正渗透技术是近年来发展起来的一种新型膜分离技术。它是一种依靠渗透压驱动的膜分离过称,即水通过选择性半透膜从较高水化学势区域(低渗透压侧)自发地扩散到较低水化学势区域(高渗透压侧)的过程。正渗透膜技术拥有广泛的应用前景,在海水淡化、盐水浓缩、食品加工,污水处理等领域具有很高的应用前景。与反渗透技术相比,正渗透技术有下述有点:正渗透是只需克服流动阻力,对膜组件材质无任何要求;正渗透在分离过程中水的回收率高于反渗透过程,而且无浓水排放,对环境污染小;正渗透是非压力驱动过程,可有效的降低膜污染;正渗透是一种自发的过程,在分离过程中不需要外界提供能量。对于一个优质的正渗透膜来说,它不仅要有较合适厚度,以便让原液尽量接近驱动液,从而保持高的渗透压;同时,它还要有较好的强度,从而可以在运行过程中抵抗中运行压力。因此,制备一种适合于正渗透分离过程的正渗透膜是十分有必要的。目前,大部分正渗透膜是通过界面聚合法制备的。该方法是在支撑体上,通过界面聚合反应复合一层具有纳米孔径的超薄分离层。目前,大部分正渗透膜组件为平板膜型式,该型式膜组件具有比表面积小,膜清洗困难,膜组件填充率低等问题。因此,基于界面聚合方法制备的内支撑结构中空纤维复合正渗透膜是分离膜领域的一个新热点。本专利技术将支撑管作为支撑体结构,在支撑管外层表面,采用界面聚合法制备中空纤维正渗透膜。该种型式的正渗透膜可以有效提高膜表面的抗污染性,并提高膜的填充率。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的上述问题,本专利技术的主要目的在于解决现有技术的缺陷,本专利技术提供,该制备方法生产的中空纤维正渗透膜具有较好的力学性能、良好的透水性和抗污染性,同时该制备方法具有工艺简单、制备成本低且制备过程易控等特点。本专利技术提供了一种中空纤维正渗透膜,包括支撑管和正渗透分离层,所述正渗透分离层设置在所述支撑管的外部圆周方向,所述支撑管的外径为0.5?2.3mm,所述支撑管的壁厚为0.1?0.7mm,所述支撑管为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管。可选的,所述支撑管的外径为0.5?2.0mm,所述支撑管的壁厚为0.3?0.7mm。可选的,所述支撑管的外径为1.0_,所述支撑管的壁厚为0.5_。可选的,所述支撑管的无机编织材料为蚕丝、铜丝、不锈钢丝、泡沫镍、氧化锆或氧化铝金属筛网中的一种或多种。可选的,所述支撑管的有机聚合物编织材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚间苯二甲酰间苯二胺,聚对苯二甲酰对苯二胺,聚氯乙烯,聚氨基甲酸酯,聚酰胺,聚丙烯晴,聚丙烯,聚乙烯,聚乙烯醇缩甲醛中的任意一种或多种。可选的,所述纳滤分离层的材料为聚酰胺。本专利技术还提供一种中空纤维正渗透膜的制备方法,包括以下步骤:S1:将支撑管浸入20?50摄氏度的水相单体溶液中2?480秒,取出后吸干表层液体;S2:然后浸入20?50摄氏度的有机相单体溶液中2?300秒,取出后吸干外表面液体;然后在50?120摄氏度的环境中进行热处理I?30分钟;S3:对所述经过热处理后的支撑管用去离子水冲洗20?40s,制得内支撑管中空纤维正渗透膜。可选的,所述水相单体溶液为多元胺类中的一种溶解于水溶液中形成的水相单体溶液,其中所述多元胺类为芳香族和脂肪族两类,所述芳香族包括间苯二胺,对苯二胺,邻苯二胺,均苯三按,4-甲基间苯二胺,间苯二胺-5-磺酸,N,N-二甲基间苯二胺和聚间氨基苯乙烯,所述脂肪族包括哌嗪,1,4-环己二胺,聚乙烯醇、壳聚糖,聚乙烯胺和多胺基聚氧乙稀。可选的,所述有机相单体溶液为酰氯和异氰酸酯中的一种溶解于烷烃中形成的有机相单体溶液,其中酰氯和异氰酸酯均包括芳香族和脂肪族两类,其中所述芳香族包括对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯,均苯三甲酰氯,甲基间苯二异氰酸酯,5-氧甲酰氯-异酞酰氯,5-异氰酸酯-异酞酰氯和甲基间苯二异氰酸酯,所述脂肪族包括1,3, 5-环乙烧二甲醜氣和1,3,4_环戊烧二醜氣。本专利技术具有以下优点和有益效果:本专利技术提供,通过该制备方法制备得到的中空纤维正渗透膜具有填充率高,抗污染且容易清洗,膜有效面积大,有较高的渗透性;同时,该中空纤维正渗透膜额制备方法具有工艺简单、制备成本低且制备过程易控等优点。【附图说明】图1为本专利技术提供的中空纤维正渗透膜的结构示意图。【具体实施方式】下面将参照附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示:本专利技术实施例的一种中空纤维正渗透膜,包括支撑管I和正渗透分离层2,所述正渗透分离层设置在所述支撑管的外部圆周方向,所述支撑管的外径为0.5?2.3mm,所述支撑管的壁厚为0.1?0.7mm,所述支撑管为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管,本专利技术将支撑管作为支撑体结构,在支撑管外层表面,采用界面聚合法制备中空纤维正渗透膜,该种型式的正渗透膜可以有效提高膜表面的抗污染性,并提高膜的填充率。作为上述实施例的优选实施方式,所述支撑管的外径为0.5?2.0mm,所述支撑管的壁厚为0.3?0.7_。作为上述实施例的优选实施方式,所述支撑管的外径为1.0mm,所述支撑管的壁厚为 0.5mmο作为上述实施例的优选实施方式,所述支撑管的无机编织材料为蚕丝、铜丝、不锈钢丝、泡沫镍、氧化锆或氧化铝金属筛网中的一种或多种。作为上述实施例的优选实施方式,所述支撑管的有机聚合物编织材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚间苯二甲酰间苯二胺,聚对苯二甲酰对苯二胺,聚氯乙烯,聚氨基甲酸酯,聚酰胺,聚丙烯晴,聚丙烯,聚乙烯,聚乙烯醇缩甲醛中的任意一种或多种。作为上述实施例的优选实施方式,所述纳滤分离层的材料为聚酰胺。本专利技术还提供本专利技术还提供一种中空纤维正渗透膜的制备方法,包括当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空纤维正渗透膜,其特征在于:包括支撑管和正渗透分离层,所述正渗透分离层设置在所述支撑管的外部圆周方向,所述支撑管的外径为0.5~2.3mm,所述支撑管的壁厚为0.1~0.7mm,所述支撑管为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洁徐愿坚
申请(专利权)人:北京新源国能科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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