一种PVDF中空纤维膜的生产装置制造方法及图纸

技术编号:28249766 阅读:31 留言:0更新日期:2021-04-28 18:12
本实用新型专利技术涉及一种PVDF中空纤维膜的生产装置,包括:铸膜液罐,凝固浴槽,漂洗槽,第一环形风刀,亲水剂涂覆设备,内部开设有涂覆管,在涂覆管的周边分布有细孔,在亲水剂涂覆设备上还设有亲水剂进入孔,亲水剂进入孔与细孔连通;亲水剂涂匀设备,设备呈筒状,在内壁上均匀分布有涂覆纤维,并且涂覆纤维的自由端相互之间在亲水剂涂匀设备的内部形成一条膜丝通道;甬道,第二环形风刀,交联浴槽,第三环形风刀。本实用新型专利技术的有如下优点:1、实现工业化连续制备亲水型滤膜;2、简便且可控的将改性物质在膜丝表面涂覆且改性;3、设备操作简便,生产效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种PVDF中空纤维膜的生产装置


[0001]本技术涉及亲水型有机滤膜 ,尤其涉及一种制备亲水型聚偏氟乙烯(PVDF)滤膜工艺设备。

技术介绍

[0002]膜分离技术作为一种新兴技术,其应用已经非常广泛。在众多膜材料中,PVDF因为具有较好的机械强度、耐化学性等优点,被广泛的应用于超滤、微滤等膜过程,是目前市场上应用最广泛的膜材料之一。然而PVDF这种材料本身为疏水性,在使用在固液分离过程中,极易被滤液中的有机物质(糖类、蛋白质等)造成膜污染,以至产水通量下降,提高了维护性清洗频率。为了使PVDF材料更好的在水处理领域中发挥其优良的性能,制备亲水型PVDF滤膜具有非常重要的意义。亲水型PVDF滤膜制备主要有膜本体改性、膜表面改性两种方式获得。膜本体改性主要通过共混和共聚实现。膜表面改性主要包括表面涂覆改性、表面化学改性、低温等离子体改性、表面光引发接枝改性。同时膜表面改性具有操作方便、过程可控,易于实现等优势,在实际过程中得到了应用。
[0003]专利CN103861466A提供了一种亲水性分离膜制备方法,通过膜表面化学反应将亲水物质引入到经羟基化处理后的基膜支撑层表面形成亲水分离层。专利CN108043248A公开了一种PVA

PVDF中空纤维超滤膜制备方法、制备装置和应用,以窄缝刮涂为主要特征,先可控地在PVDF中空纤维基膜上涂覆一层PVA溶液,同时进一步促使PVA在表面均匀地铺展与粘附。但是,首先其需要提供PVDF基膜,然后在其基础上进行改性,无法在实际生产中做到连续性,其次由于PVA溶液粘度较低,能否均匀的通过窄缝涂覆在PVDF基膜表面进行亲水改性有待考证。

技术实现思路

[0004]本技术的所要解决的技术问题是:采用常规的在中空纤维膜的表面进行改性剂的涂覆和交联的操作容易导致制备得到的中空纤维膜的性能稳定性低,易出现膜丝上的不同区域、不同的膜丝都存在着改性效果不一致的情况。本技术提供了一种改进的PVDF中空纤维膜的制造方法,其中采用了改性剂涂覆、涂匀设备,提高了制备得到的中空纤维膜的产品均匀性。
[0005]技术方案是:
[0006]一种PVDF中空纤维膜的生产装置,包括:
[0007]铸膜液罐,用于向喷丝头中加入PVDF铸膜液;
[0008]凝固浴槽,用于接收喷丝头中得到的中空纤维基膜,并在凝固浴条件下完成相转化;
[0009]漂洗槽,用于对凝固浴槽中处理得到的中空纤维膜进行漂洗;
[0010]第一环形风刀,用于对漂洗槽中得到的中空纤维膜进行吹扫处理;
[0011]亲水剂涂覆设备,用于对第一环形风刀中得到的中空纤维膜进行亲水剂的涂覆处
理;所述的亲水剂涂覆设备的内部开设有涂覆管,在涂覆管的周边分布有细孔,在亲水剂涂覆设备上还设有亲水剂进入孔,亲水剂进入孔与细孔连通;
[0012]亲水剂涂匀设备,用于对亲水剂涂覆设备中得到的中空纤维膜进行亲水剂的刮匀处理;所述的亲水剂涂匀设备呈筒状,在内壁上均匀分布有涂覆纤维,并且涂覆纤维的自由端相互之间在亲水剂涂匀设备的内部形成一条膜丝通道;
[0013]甬道,用于接收亲水剂涂匀设备中得到的中空纤维膜,并在使中空纤维膜在设定温度和湿度条件下保持设定的时间;
[0014]第二环形风刀,用于对甬道中得到的中空纤维膜进行吹扫处理;
[0015]交联浴槽,用于对第二环形风刀中得到的中空纤维膜进行与交联剂的浸入和交联反应处理;
[0016]第三环形风刀,用于对交联浴槽中得到的中空纤维膜进行吹扫处理。
[0017]在一个实施方式中,所述的喷丝头中包括内部通道和外部通道,铸膜液罐连接于外部通道;所述的生产装置中还包括芯液罐,芯液罐连接于内部通道,用于向喷丝头中加入芯液。
[0018]在一个实施方式中,所述的喷丝头的内部包括内部通道和外部通道,内部通道用于供入编织管,铸膜液罐用于连接于外部通道。
[0019]在一个实施方式中,所述的亲水剂涂覆设备上还设有亲水剂溢流孔,用于将涂覆管中多余的亲水剂排出。
[0020]在一个实施方式中,还包括收丝轮,用于对生产过程中的中空纤维膜进行牵引。
[0021]在一个实施方式中,还包括亲水剂储罐,连接于亲水剂进入孔。
[0022]在一个实施方式中,所述的亲水剂储罐与亲水剂进入孔之间通过计量泵连接。
[0023]在一个实施方式中,还包括温湿度控制器,用于控制甬道的温度和湿度。
[0024]在一个实施方式中,所述的第一环形风刀、第二环形风刀、第三环形风刀的结构是:整体为环形,风刀内部连接于气源,在风刀的外部设有环状的斜向开口,且斜向开口与气源连通,斜向开口的开口角度朝向风刀的中轴线。
[0025]在一个实施方式中,斜向开口的开口角度与中轴线呈10

80
°

[0026]在一个实施方式中,所述的中空纤维膜的直径是0.5

3mm,且第一环形风刀、第二环形风刀、第三环形风刀的内径比中空纤维膜的外径大0.1

5mm。
[0027]在一个实施方式中,细孔的直径0.1~1mm,沿着涂覆管的轴线每隔5

8mm设一圈细孔,且细孔数量为20

50个。
[0028]一种PVDF中空纤维膜的制备方法,包括如下步骤:
[0029]第1步,提供PVDF中空纤维基膜,将基膜送入环形风刀的内部通道中,并采用环形风刀将中空纤维基膜表面多余溶液吹扫除去;
[0030]第2步,在第1步得到的中空纤维基膜的表面采用涂覆机头均匀地施加改性剂,并使用涂匀机头将改性剂刮涂均匀;
[0031]第3步,将第2步得到的中空纤维膜送入甬道中,使改性剂渗入中空纤维膜,将中空纤维膜送入环形风刀的内部通道中,通过环形风刀将中空纤维膜表面多余溶液吹扫除去;
[0032]第4步,将第3步得到的中空纤维膜浸入交联剂中,使改性剂与交联剂进行交联反应,将中空纤维膜送入环形风刀的内部通道中,再通过环形风刀将中空纤维基膜表面多余
溶液吹扫除去,得到PVDF中空纤维膜。
[0033]在一个实施方式中,所述的改性剂是0.05

0.5wt%的聚乙烯醇水溶液;所述的交联剂是含有戊二醛2

6wt%、硫酸1

3wt%、冰醋酸1

3wt%、甲醇5

15wt%的水溶液。
[0034]在一个实施方式中,所述的甬道中的温度是20

60℃,湿度是30

70%RH。
[0035]在一个实施方式中,交联反应温度是40

70℃。
[0036]有益效果
[0037]本技术具有以下优点和效果:提供了一种连续化生产制备亲水型PVDF滤膜,该设备由滤膜制备部分与滤膜亲水改性部分组成。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVDF中空纤维膜的生产装置,其特征在于,包括:铸膜液罐(2),用于向喷丝头(3)中加入PVDF铸膜液;凝固浴槽(4),用于接收喷丝头(3)中得到的中空纤维基膜,并在凝固浴条件下完成相转化;漂洗槽(5),用于对凝固浴槽(4)中处理得到的中空纤维膜进行漂洗;第一环形风刀(101),用于对漂洗槽(5)中得到的中空纤维膜进行吹扫处理;亲水剂涂覆设备(6

1),用于对第一环形风刀(101)中得到的中空纤维膜进行亲水剂的涂覆处理;所述的亲水剂涂覆设备(6

1)的内部开设有涂覆管(13),在涂覆管(13)的周边分布有细孔(14),在亲水剂涂覆设备(6

1)上还设有亲水剂进入孔(15),亲水剂进入孔(15)与细孔(14)连通;亲水剂涂匀设备(6

6),用于对亲水剂涂覆设备(6

1)中得到的中空纤维膜进行亲水剂的刮匀处理;所述的亲水剂涂匀设备(6

6)呈筒状,在内壁上均匀分布有涂覆纤维,并且涂覆纤维的自由端相互之间在亲水剂涂匀设备(6

6)的内部形成一条膜丝通道;甬道(6

2),用于接收亲水剂涂匀设备(6

6)中得到的中空纤维膜,并在使中空纤维膜在设定温度和湿度条件下保持设定的时间;第二环形风刀(102),用于对甬道(6

2)中得到的中空纤维膜进行吹扫处理;交联浴槽(7),用于对第二环形风刀(102)中得到的中空纤维膜进行与交联剂的浸入和交联反应处理;第三环形风刀(103),用于对交联浴槽(7)中得到的中空纤维膜进行吹扫处理。2.根据权利要求1所述的PVDF中空纤维膜的生产装置,其特征在于,所述的喷丝头(3)中包括内部通道和外部通道,铸膜液罐(2)连接于外部通道;所述的生产装置中还包括芯液罐(1),芯液罐(1)连接于内部通道,用于向喷丝头(3)中加入芯液;所述的喷丝头(3)的内部包括内部通道和外部通道,内部...

【专利技术属性】
技术研发人员:周杰汪朝晖周雨珊周玥程杨明吴兴华
申请(专利权)人:南京久盈膜科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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