e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备及亲水改性的方法技术

本发明专利技术涉及膜丝改性技术领域，具体公开了一种e‑PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备及亲水改性的方法，包括：依次连接的放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置，其中，所述放丝装置用于供应e‑PTFE中空纤维膜丝，所述多元醇聚合物浸润装置内盛放有多元醇聚合物溶液。上述方法制备的改性e‑PTFE中空纤维膜丝具备永久亲水性，亲水涂层牢固不会在使用过程中脱落；而且该工艺可实现膜丝亲水改性的一体化连续生产，大大提高了生产效率和产品品质的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备及亲水改性的方法
本专利技术涉及膜丝改性
，具体公开了一种e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备及亲水改性的方法。
技术介绍
分离膜是膜技术产业化的核心部件，是膜法水处理行业的“芯片”。目前，常用的膜材料有PVDF、PS、PES、PVC、PP、PAN等等。聚四氟乙烯(简称PTFE)作为近年应用于分离膜制备的一种新型材料，相比于其他膜材料，PTFE膜具有超强耐化学腐蚀、高拉伸强度、耐高温以及高孔隙率等优异的特性，用在零排放、氯碱行业具有无可比拟的优势。但是PTFE本身是一种超疏水材料，而应用在水处理领域需要对水有侵润性，因此其所制备的e-PTFE中空纤维膜丝无法直接作为微滤膜应用于水处理工艺中，需对膜丝进行亲水化改性才可作为微滤使用。目前，对PTFE中空纤维膜丝的亲水方式目前主要是采用表面活性剂或多元醇聚合物溶液浸涂的方式，生产过程中将膜丝浸泡于配制好的亲水溶液罐中若干小时，再将膜丝提出控水，最后进入烘房进行晾干待用。目前这种亲水方式一方面由于浸泡时膜丝壁内不同位置浓度有极差，亲水层均匀性差，同时亲水性聚合物吸附于膜孔内主要依靠的是氢键结合力较易脱落，后期使用过程中亲水剂会随着水一起流失，一旦PTFE膜丝再次干态将会失去微滤功能；另外，该生产过程是非连续的，分多个步序在不同空间进行，效率较低，且整体占地面积较大。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此，本专利技术提出一种e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备及亲水改性的方法，解决上述至少一个技术问题。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，包括：依次连接的放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置，其中，所述放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置呈线性排布，所述多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置均包括壳体以及沿着壳体的长度方向开设的穿丝通道，所述穿丝通道贯穿所述壳体，于所述穿丝通道的相对两开口处分别设置密封定位圈。本专利技术第二方面提供了一种e-PTFE中空纤维膜丝亲水改性的方法，包括以下步骤：使用乙醇对e-PTFE中空纤维膜丝进行浸润，得到浸润后的e-PTFE中空纤维膜丝；将多元醇聚合物溶液加压注入浸润后的e-PTFE中空纤维膜丝的壁孔内，得到多元醇处理后的e-PTFE中空纤维膜丝；将多元醇处理后的e-PTFE中空纤维膜丝置于醛类有机物、盐酸混合溶液中，以使得多元醇聚合物溶液与醛类有机物、盐酸混合溶液发生交联缩醛反应，进而在所述e-PTFE中空纤维膜丝的壁孔内生成缩醛聚合物。另外，本专利技术的e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，所述壳体包括中空柱形本体以及于本体的两端分别设置的密封盖板，其中，所述密封盖板上开设有与所述穿丝通道连通的穿丝孔，所述穿丝通道设置于所述本体内。根据本专利技术的一些实施例，所述本体、所述密封盖板以及所述密封定位圈同轴设置。根据本专利技术的一些实施例，所述本体的两端面开设有用于安装所述密封定位圈的安装槽。根据本专利技术的一些实施例，所述本体的表面开设有与所述穿丝通道连通的进气口或进液口，所述本体的表面开设有与所述穿丝通道连通的出气口或出液口，其中，所述进气口或进液口以及所述出气口或出液口相对而设。根据本专利技术的一些实施例，所述多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置的个数均为多个，多个所述多元醇聚合物浸润装置彼此并排而设。根据本专利技术的一些实施例，还包括与所述放丝装置连接的e-PTFE中空纤维膜丝制备装置。根据本专利技术的一些实施例，所述多元醇聚合物溶液选自聚乙烯醇类、聚乙二醇类、聚丙二醇类中的一种或多种的水或乙醇溶液。根据本专利技术的一些实施例，所述醛类有机物由烃基和醛基相连所构成。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术首先将多元醇聚合物溶液加压注入e-PTFE中空纤维膜丝的壁孔内，这样多元醇聚合物在e-PTFE中空纤维膜丝形成均匀的亲水涂层，然后通过醛类有机物、盐酸混合溶液与多元醇聚合物亲水涂层发生交联缩醛反应，使得多元醇聚合物亲水涂层牢固的结合在膜丝孔结构内，实现了e-PTFE中空纤维膜丝的永久亲水改性，且经过本专利技术制备得到的改性e-PTFE中空纤维膜丝接触角降低至≤50°，且亲水膜丝经反复水洗再晾干后，膜丝通量保持率≥90％；2.本专利技术的连续化改性设备可实现膜丝亲水改性的连续生产，且生产过程工艺参数控制自动化程度高，大大提高了生产效率和产品批次间的稳定性；3.本专利技术的连续化改性设备可与e-PTFE中空纤维膜丝制备装置对接，实现膜丝制备到膜丝亲水改性全过程在自动生产线上完成；4.本专利技术的连续化改性设备可以应对不同的产量需求，实现了产能的翻倍。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例中e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备的结构示意图；图2为图1中多元醇聚合物浸润装置的结构示意图；图3为图2中的截面图；图4为本专利技术一个实施例中多个多元醇聚合物浸润装置并列设置的结构示意图；图5为本专利技术一个实施例中密封定位圈的截面图；图6为本专利技术另一个实施例中密封定位圈的截面图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。下面参照图1-6描述本专利技术一些实施例的e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备100。请参照图1至图4，本专利技术实施例提供了一种e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备100，该e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备100包括依次连接的放丝装置10、多元醇聚合物浸润装置11、交联缩醛装置12、循环热处理装置13、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，其特征在于，包括：/n依次连接的放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置，其中，所述放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置呈线性排布，所述多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置均包括壳体以及沿着壳体的长度方向开设的穿丝通道，所述穿丝通道贯穿所述壳体，于所述穿丝通道的相对两开口处分别设置密封定位圈。/n

【技术特征摘要】
1.一种e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，其特征在于，包括：
依次连接的放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置，其中，所述放丝装置、多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置以及收丝装置呈线性排布，所述多元醇聚合物浸润装置、交联缩醛装置、循环热处理装置、清洗装置、循环烘干装置均包括壳体以及沿着壳体的长度方向开设的穿丝通道，所述穿丝通道贯穿所述壳体，于所述穿丝通道的相对两开口处分别设置密封定位圈。


2.根据权利要求1所述的e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，其特征在于，所述壳体包括中空柱形本体以及于本体的两端分别设置的密封盖板，其中，所述密封盖板上开设有与所述穿丝通道连通的穿丝孔，所述穿丝通道设置于所述本体内。


3.根据权利要求2所述的e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，其特征在于，所述本体、所述密封盖板以及所述密封定位圈同轴设置。


4.根据权利要求3所述的e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，其特征在于，所述本体的两端面开设有用于安装所述密封定位圈的安装槽。


5.根据权利要求4所述的e-PTFE中空纤维膜丝的连续化改性设备，其特征在于，所述本体的表面开设有与所述穿丝通道连通的进气口或进液口，所述本体的表面开设有与所述穿丝通道连通的出气口或出液口，其中，所述进气口或...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕飞，
申请(专利权)人：利得膜北京新材料技术有限公司，利得膜北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11