一种无芯液干-湿法中空纤维膜纺丝工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种无芯液干

【技术实现步骤摘要】
一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺


[0001]本专利技术涉及中空纤维膜纺丝
，特别涉及一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺。

技术介绍

[0002]无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺是一种进行纤维膜纺丝的方法，非溶剂致相分离法（NIPs）是将一定比例的聚合物溶液浸入到含有非溶剂的凝固浴中，聚合物溶液中的溶剂与来自凝固浴的非溶剂交换导致相分离，由于工艺简单，NIPs被认为是主要的制造工业中空纤维膜的技术，相分离过程的各种参数最直接影响成膜的结构和性能，包括溶剂种类、凝固浴介质、凝固浴温度和预蒸发时间等。其中凝固浴组成是影响相分离过程动力过程的关键因素，随着科技的不断发展，人们对于无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺的制造工艺要求也越来越高。
[0003]现有的无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺在使用时存在一定的弊端，首先，传统NIPs中空纤维膜纺丝工艺，内凝固浴（即芯液）需要配料含一定溶剂或其他添加剂的芯液，纺丝时自喷丝头的芯液通道喷出，芯液在分相完成立即变成废水，无可再利用价值，且需要从中空纤维膜中吹出或洗出，以得到清洁的膜丝，因芯液所含溶剂或其他添加剂，增加后续废水处理成本，为得到非对称结构的中空纤维膜，芯液中加入溶剂目的是使铸膜液延时分相，而芯液中仍然含有大量的水，影响延时分相进程，不利于人们的使用，还有，熔融冷拉伸法是中空纤维膜的另外一种纺丝工艺，是将聚合物在螺杆挤出机中熔融，然后通过计量泵和喷丝头，氮气从铸膜液中心吹出，再经冷却拉伸成膜。熔融冷拉伸法为一元体系，只涉及熔体与冷却介质的传热，因此生产工艺简单，为此，我们提出一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺，通过有效调节空气的湿度、压力、温度控制铸膜液的分相过程，从而实现中空纤维膜结构与性能的调控，新工艺节省芯液，工艺简单可控，所得中空纤维膜性能优异、稳定，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0005]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺，采用湿空气而非芯液，进行无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝，纺丝工艺中向原来的芯液管路通入湿空气，有效控制空气的湿度、压力、温度，其他纺丝条件不变，通过调节空气的湿度、压力、温度控制铸膜液的分相过程，从而实现中空纤维膜结构与性能的调控；无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺中包括储气罐、空压机阀、第一压力变送器、纯水进口、第一电动调节阀、第二压力变送器、减压阀、第二电动调节阀、热水出口、热水加
热套管、热水进口、温度变送器、湿度变送器与原有芯液管路；且无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺具体包括以下操作步骤：S1：干
‑
湿法中空纤维膜纺丝时向原有芯液管路的位置通入空气，有效控制空气的湿度、压力、温度，其他纺丝条件不变；S2：储气罐中第一压力变送器与空压机阀连续，当储气罐中的压力低于0.1MPa，空压机阀启动并向储气罐补入空气；S3：当温度低于80%，打开第一电动调节阀向储气罐中喷雾；S4：控制第二电动调节阀开度以及控制其后的第二压力变送器稳定在设定值，设定值为0.02~0.03MPa；S5：通过调节加热器热水温度来调节空气温度与湿度，进行无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝。
[0006]作为本申请一种优选的技术方案，所述S1步骤中空气湿度控制在80%~95%，压力控制在0.02~0.03MPa，温度控制在30~60℃。
[0007]作为本申请一种优选的技术方案，所述空气湿度控制可通过向空气中喷雾或充入蒸汽的方法实现。
[0008]作为本申请一种优选的技术方案，所述压力控制可通过减压阀或者调节型电动阀或两者组合方式实现。
[0009]作为本申请一种优选的技术方案，所述温度控制可通过热水套管加热或电伴热等方式实现。
[0010]作为本申请一种优选的技术方案，所述S1步骤中的工艺适用于聚氯乙烯、氯偏二氟乙烯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯氰等聚合物作为主材的铸膜液纺丝，且50℃时铸膜液粘度不宜低于50000mPa.s。
[0011]作为本申请一种优选的技术方案，所述S1步骤中的工艺适对应中空纤维膜丝壁厚不宜小于100μm。
[0012]作为本申请一种优选的技术方案，所述储气罐连接空压机阀、第一压力变送器、第一电动调节阀、第二电动调节阀的位置，通过空压机阀、第一电动调节阀、第二电动调节阀调节储气罐内部的温度、湿度以及压力。
[0013]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺，具备以下有益效果：该一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺，是以湿空气代替芯液的干
‑
湿法中空纤维膜纺丝方法，通过有效调节空气的湿度、压力、温度控制铸膜液的分相过程，从而实现中空纤维膜结构与性能的调控，相较于传统干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺，新工艺节省芯液，工艺简单可控，所得中空纤维膜性能优异、稳定，整个无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺的整体结构示意图。
[0015]图中：1、储气罐；2、空压机阀；3、第一压力变送器；4、纯水进口；5、第一电动调节阀；6、第二压力变送器；7、减压阀；8、第二电动调节阀；9、热水出口；10、热水加热套管；11、
热水进口；12、温度变送器；13、湿度变送器；14、原有芯液管路。
具体实施方式
[0016]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0017]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺，采用湿空气而非芯液，进行无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝，其特征在于：纺丝工艺中向原来的芯液管路通入湿空气，有效控制空气的湿度、压力、温度，其他纺丝条件不变，通过调节空气的湿度、压力、温度控制铸膜液的分相过程，从而实现中空纤维膜结构与性能的调控；无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺中包括储气罐（1）、空压机阀（2）、第一压力变送器（3）、纯水进口（4）、第一电动调节阀（5）、第二压力变送器（6）、减压阀（7）、第二电动调节阀（8）、热水出口（9）、热水加热套管（10）、热水进口（11）、温度变送器（12）、湿度变送器（13）与原有芯液管路（14）；且无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝工艺具体包括以下操作步骤：S1：干
‑
湿法中空纤维膜纺丝时向原有芯液管路（14）的位置通入空气，有效控制空气的湿度、压力、温度，其他纺丝条件不变；S2：储气罐（1）中第一压力变送器（3）与空压机阀（2）连续，当储气罐（1）中的压力低于0.1MPa，空压机阀（2）启动并向储气罐（1）补入空气；S3：当温度低于80%，打开第一电动调节阀（5）向储气罐（1）中喷雾；S4：控制第二电动调节阀（8）开度以及控制其后的第二压力变送器（6）稳定在设定值，设定值为0.02~0.03MPa；S5：通过调节加热器热水温度来调节空气温度与湿度，进行无芯液干
‑
湿法中空纤维膜纺丝。2.根据权利要求1所述的一种无芯液干
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵军，马军朋，何淼，蒋湘生，尹飞凰，王嘨，郭磊，
申请(专利权)人：中色科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：