一种耐碱纳滤膜丝及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种耐碱纳滤膜丝及其制造方法，涉及纳滤膜技术领域。该制造方法包括：将氨基化改性纤维素、聚酰胺、聚乙二醇和二甲基亚砜混合破碎并形成纺丝液，将纺丝液经干喷湿纺法制得初生膜；将初生膜进入凝固浴进行固化制成中空纤维基膜；氨基化改性纤维素、聚酰胺、聚乙二醇和二甲基亚砜的质量比为1:3

【技术实现步骤摘要】
一种耐碱纳滤膜丝及其制造方法


[0001]本专利技术涉及纳滤膜
，具体而言，涉及一种耐碱纳滤膜丝及其制造方法。

技术介绍

[0002]纳滤膜是介于反渗透和超滤之间的一种压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径在1nm以上，一般1
‑
2nm。是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98％之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。
[0003]目前，大部分应用纳滤膜进行碱液回收处理的方法中，纳滤膜碱处理后会产生诸多问题，例如膜的孔径变大了，或者长时间进行分离，导致膜的机械强度大大降低等。另外，通常由界面聚合法制备的聚胺耐碱纳滤膜的通量和脱盐率会出现偏低的情况，使用一段时间后也可能会发生功能层脱落的情况，严重影响纳滤膜的使用寿命。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种耐碱纳滤膜丝及其制造方法。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种耐碱纳滤膜丝的制造方法，其包括：
[0008]将氨基化改性纤维素、聚酰胺、聚乙二醇和二甲基亚砜混合破碎并形成纺丝液，将所述纺丝液经干喷湿纺法制得初生膜；将所述初生膜进入凝固浴进行固化制成中空纤维基膜；所述氨基化改性纤维素、所述聚酰胺、所述聚乙二醇和所述二甲基亚砜的质量比为1:3
‑
5：0.2
‑
0.5：2
‑
10；
[0009]将环氧丙烷、水、苯胺单体和引发剂按照质量比为1:5
‑
10:1
‑
3：0.01
‑
0.1配制成铸膜液；
[0010]将所述中空纤维基膜浸渍于所述铸膜液中2
‑
3h，升温至35
‑
45℃进行交联反应2
‑
4h并干燥，在所述中空纤维基膜的表面形成致密膜，随后干燥，并用去离子水洗涤。
[0011]在可选地实施方式中，所述氨基化改性纤维素与所述环氧丙烷的质量比为1：0.1
‑
0.5。
[0012]在可选地实施方式中，于300
‑
500rpm和60
‑
70℃下搅拌3
‑
4h获得所述纺丝液。
[0013]在可选地实施方式中，所述凝固浴的为15
‑
40％二甲基亚砜水溶液，所述凝固浴的温度30
‑
50℃。
[0014]在可选地实施方式中，所述引发剂包括(NH4)2S2O8和MnO2中的至少一种。
[0015]在可选地实施方式中，所述氨基化改性纤维素的制备方法包括：将秸秆和去离子水混合并球磨，抽滤离心后除杂，配置成浓度1
‑
2wt％的纤维素分散液；加入过硫酸铵进行
羧基化，随后加入己二酸二酰肼，制备氨基化改性的纤维素，抽滤离心后除杂，干燥即得。
[0016]在可选地实施方式中，所述秸秆、所述去离子水、所述过硫酸铵和所述己二酸二酰肼的质量比为1：1
‑
20：4
‑
6：1。
[0017]在可选地实施方式中，所述球磨包括于500
‑
1000rpm的转速下球磨12
‑
24h。
[0018]第二方面，本专利技术提供了一种耐碱纳滤膜丝，其采用上述实施方式中任一项所述的耐碱纳滤膜丝的制造方法制造而成。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本申请提供的耐碱纳滤膜丝的制造方法通过优化基膜的组分，采用氨基化改性纤维素、聚酰胺这两种纤维复合作为纳滤膜丝的支撑基膜，可以结合两者的特点，其溶解性、加工性和加工性能优异。进一步地，通过以环氧丙烷、水、苯胺单体和引发剂作为铸膜液，在将铸膜液与中空纤维基膜进行接触并交联时，环氧丙烷中的环氧基可以与氨基化改性纤维素中的氨基发生反应，使得环氧丙烷接枝至氨基化改性纤维素的表面，环氧丙烷能在苯胺的催化作用下发生α位开环，与苯胺发生电化学共聚，并且形成的致密膜具有柔性，且致密度佳。具有良好的耐碱性，同时还具有良好的分离性能和渗透性能。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
[0022]本专利技术提供一种耐碱纳滤膜丝的制造方法，其包括如下步骤：
[0023]S1、制备氨基化改性纤维素。
[0024]将秸秆和去离子水混合并于500
‑
1000rpm的转速下球磨12
‑
24h，抽滤离心后除杂，配置成浓度1
‑
2wt％的纤维素分散液；加入过硫酸铵进行羧基化，随后加入己二酸二酰肼，制备氨基化改性的纤维素，抽滤离心后除杂，干燥即得。秸秆、去离子水、过硫酸铵和己二酸二酰肼的质量比为1：1
‑
20：4
‑
6：1。
[0025]S2、制备中空纤维基膜。
[0026]将氨基化改性纤维素、聚酰胺、聚乙二醇和二甲基亚砜按照质量比为1:3
‑
5：0.2
‑
0.5：2
‑
10的比例混合破碎并于300
‑
500rpm和60
‑
70℃下搅拌3
‑
4h获得纺丝液，将纺丝液经干喷湿纺法制得初生膜；将初生膜进入凝固浴进行固化制成中空纤维基膜；其中，凝固浴的为15
‑
40％二甲基亚砜水溶液，凝固浴的温度30
‑
50℃。
[0027]氨基化改性纤维素是通过对纤维素进行氨基化改性获得的，氨基化改性纤维素不仅仅可以提高纤维素的分离和吸附效果，并且氨基还可以与后续的环氧丙烷和苯胺单体进行交联反应，并且，氨基化改性纤维素还具有良好的成膜性和水溶性，改善了纤维素自身存在的溶解性欠佳的问题。
[0028]聚酰胺纤维的吸湿能力是合成纤维中较好的，同时，聚酰胺纤维耐碱不耐酸，在95℃下NaOH(10％)处理16h后的强度损失可忽略不计，酰胺基容易酸解，导致酰胺键断裂，使聚合度下降。聚酰胺纤维的强度高、伸长能力强，且弹性好，耐磨性和耐疲劳性优异。
[0029]本申请中采用氨基化改性纤维素、聚酰胺这两种纤维复合作为纳滤膜丝的支撑基
膜，可以结合两者的特点，其溶解性、加工性和加工性能优异。
[0030]聚乙二醇作为致孔剂，聚乙二醇的加入可以改善本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐碱纳滤膜丝的制造方法，其特征在于，其包括：将氨基化改性纤维素、聚酰胺、聚乙二醇和二甲基亚砜混合破碎并形成纺丝液，将所述纺丝液经干喷湿纺法制得初生膜；将所述初生膜进入凝固浴进行固化制成中空纤维基膜；所述氨基化改性纤维素、所述聚酰胺、所述聚乙二醇和所述二甲基亚砜的质量比为1:3
‑
5：0.2
‑
0.5：2
‑
10；将环氧丙烷、水、苯胺单体和引发剂按照质量比为1:5
‑
10:1
‑
3：0.01
‑
0.1配制成铸膜液；将所述中空纤维基膜浸渍于所述铸膜液中2
‑
3h，升温至35
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45℃进行交联反应2
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4h并干燥，在所述中空纤维基膜的表面形成致密膜，随后干燥，并用去离子水洗涤。2.根据权利要求1所述的耐碱纳滤膜丝的制造方法，其特征在于，所述氨基化改性纤维素与所述环氧丙烷的质量比为1：0.1
‑
0.5。3.根据权利要求1所述的耐碱纳滤膜丝的制造方法，其特征在于，于300
‑
500rpm和60
‑
70℃下搅拌3
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘婷婷，王晓强，苏仲民，
申请(专利权)人：率氢技术北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：