一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法技术

本发明专利技术属于中空纤维膜制备技术领域，公开了一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：将聚偏氟乙烯树脂

【技术实现步骤摘要】
一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法


[0001]本专利技术属于中空纤维膜制备
，特别是涉及一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法
。

技术介绍

[0002]聚合物膜层与编织物表面的粘附性能差，极易发生膜分层是编织管增强型中空纤维膜发展中遇到的主要问题之一
。
国内外研究人员做了大量工作，来提高中空编织管与膜层之间的粘附性能，使得复合膜在实际应用过程中不易出现皮层脱落，比如改变编织管的材料和结构；对中空编织管进行处理
(
浸泡溶剂
、
碱处理
、
等离子体和电晕处理等方法
)
以提高增强物的粘接性能；涂覆两层铸膜液，先涂稀溶液，再涂高浓度溶液；热致相制备膜层等方法
。
这些方法对提高编织管与膜层之间的粘接性能有一定改善，但对制备工艺要求都比较高，操作过程较为繁琐复杂
。
[0003]人们迫切需要开发一种操作简单
、
高效
、
成本低廉且不影响膜本身渗透性能的制备方法，从而使增强型中空纤维膜可以承受高压反洗带来的机械损伤
。
[0004]表面活性剂一端亲水，一端疏水的分子结构使得其可在各种相界面发生定向吸附，起到分散
、
乳化
、
润湿和增容等作用
。
目前，通常将亲水性表面活性剂作为致孔剂添加到铸膜液中，亲水性表面活性剂的存在可以促使水分子更易进入到铸膜液内部加快诱导液
‑
液相分离，增加膜表面孔径和开孔率，提高膜渗透性能
。
而通过将亲油性表面活性剂作为添加剂加入到铸膜液中来改善膜相关性能的方法却鲜少被提及
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于克服现有技术的不足，提供了一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，使用质量比为
1:1
的亲油性表面活性剂
、
亲水性表面表面活性剂组成的复配表面活性剂，利用界面活化作用，赋予聚偏氟乙烯铸膜液界面粘附能力，并通过改变编织管表面与聚偏氟乙烯铸膜液的粘附时间，使得两相界面紧密结合，制备的编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜界面结合强度和渗透通量同步提升
。
[0006]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008](1)
将聚偏氟乙烯树脂
、
复配表面活性剂
、
醇类致孔剂
、
有机溶剂在
40
～
90℃
搅拌均匀，直至其充分溶解呈现均一透明状态，然后倒入
40
～
90℃
恒温反应釜内静置脱泡5～
30h
，得到均一的聚偏氟乙烯铸膜液；所述聚偏氟乙烯铸膜液中聚偏氟乙烯树脂的质量百分含量为
10
～
28wt
％，复配表面活性剂的质量百分含量为0～
4wt
％，醇类致孔剂的质量百分含量为3～
16wt
％，有机溶剂余量；所述复配表面活性剂中亲油性表面活性剂
、
亲水性表面活性剂的质量比为1：1；
[0009](2)
将中空编织管牵引穿过喷丝头，使用
0.05
～
0.50MPa
氮气加压使聚偏氟乙烯铸
膜液经过喷丝头，均匀涂覆于中空编织管外表面，在空气中垂直向下行走3～
50cm
，中空编织管和聚偏氟乙烯铸膜液接触粘接
0.5
～
15s
，随后进入凝固浴，固化成型得到初生态聚偏氟乙烯中空纤维膜；
[0010](3)
将得到的初生态聚偏氟乙烯中空纤维膜置于
15
～
35℃
流动的水中浸泡
36
～
72h
后，再将其置于甘油水溶液中浸泡
12
～
24h
，随后晾干膜丝，得到编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜
。
[0011]进一步地，所述亲油性表面活性剂为司班
85、
司班
65、
司班
80、
司班
60、
司班
40、
司班
20
中的一种或两种以上
。
[0012]进一步地，所述亲水性表面活性剂为吐温
21、
吐温
20、
吐温
40、
吐温
60、
吐温
61、
吐温
65、
吐温
80、
吐温
81、
吐温
85
中的一种或两种以上
。
[0013]进一步地，所述醇类致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙二醇
、
丙二醇中的一种或两种以上，聚乙烯吡咯烷酮型号选自
K12、K17、K25、K30、K60、K90
，聚乙二醇分子量为
200
～
20000。
[0014]进一步地，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺
、
二甲基亚砜
、
二甲基乙酰胺
、N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或两种以上
。
[0015]进一步地，所述中空编织管使用的材料为聚酯
、
聚乙烯
、
聚酰胺
、
聚丙烯
、
玻璃纤维中的一种或两种以上，所述中空编织管内径为
0.5
～
2.2mm
，外径为
1.2
～
3.2mm。
[0016]进一步地，所述牵引的速率为2～
25m/min。
[0017]进一步地，步骤
(2)
所述凝固浴的温度为
20
～
60℃
，凝固浴使用的溶剂为水
、
有机溶剂中的一种或两种
。
[0018]进一步地，甘油水溶液中甘油的含量为
12
～
38wt
％
。
[0019]界面结合状态很大程度上决定了使用寿命和应用领域，对于编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜至关重要
。
爆破强度可以在一定程度上展现编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的界面结合状态
。
从膜层界面形成的原理分析，编织管与膜层的界面结合状态主要受铸膜液的相分离速率
、
复配表面活性剂在两相界面处的活化能力和铸膜液与中空编织管的接触时间，即两相粘接时间等影响
。
如果能够通过改变亲油性表面活性剂和亲水性表面活性剂的添加比例来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
将聚偏氟乙烯树脂
、
复配表面活性剂
、
醇类致孔剂
、
有机溶剂在
40
～
90℃
搅拌均匀，直至其充分溶解呈现均一透明状态，然后倒入恒温反应釜内
40
～
90℃
静置脱泡5～
30h
，得到均一的聚偏氟乙烯铸膜液；所述聚偏氟乙烯铸膜液中聚偏氟乙烯树脂的质量百分含量为
10
～
28wt
％，复配表面活性剂的质量百分含量为
0.5
～
4wt
％，醇类致孔剂的质量百分含量为3～
16wt
％，有机溶剂余量；所述复配表面活性剂中亲油性表面活性剂
、
亲水性表面活性剂的质量比为
1:1
；
(2)
将中空编织管牵引穿过喷丝头，使用
0.05
～
0.50MPa
氮气加压使聚偏氟乙烯铸膜液经过喷丝头，均匀涂覆于中空编织管外表面，在空气中垂直向下行走3～
50cm
，中空编织管和聚偏氟乙烯铸膜液接触粘接
0.5
～
15s
，随后进入凝固浴，固化成型得到初生态聚偏氟乙烯中空纤维膜；
(3)
将得到的初生态聚偏氟乙烯中空纤维膜置于
15
～
35℃
流动的水中浸泡
36
～
72h
后，再将其置于甘油水溶液中浸泡
12
～
24h
，随后晾干膜丝，得到编织管增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亲油性表面活性剂为司班
85、
司班
65、
司班
80、
司班
60、
司班
40、
司班
20

【专利技术属性】
技术研发人员：武春瑞，李佳慧，管旺旺，高海富，闫弘津，杜致尧，
申请(专利权)人：沧州市天津工业大学研究院，
类型：发明
国别省市：