包含聚砜和聚噁唑啉的中空纤维膜及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种中空纤维膜

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚砜和聚噁唑啉的中空纤维膜及其制造方法


[0001]本公开涉及一种多孔膜
。
此外，本公开涉及一种用于生产此类膜的方法
。
本公开还涉及此类膜用于过滤和纯化液体介质的用途
。

技术介绍

[0002]中空纤维膜在非常广泛的不同工业
、
制药或医学应用中使用，以进行精密过滤
。
在这些应用中，膜分离方法变得越来越重要，因为这些方法为待分离的物质提供了不承受热负担或甚至损坏的优势
。
超滤膜可用于去除或分离大分子
。
膜分离方法的许多进一步应用在饮料工业
、
生物技术
、
水处理或污水处理技术中是已知的
。
此类膜通常根据其保留容量即根据其保留一定尺寸的颗粒或分子的容量，或关于有效孔的尺寸即决定分离行为的孔的尺寸来分类
。
因此，超滤膜涵盖大致
0.01
μ
m
和约
0.1
μ
m
之间的决定分离行为的孔的尺寸范围，使得尺寸在大于
20000
道尔顿或大于约
200000
道尔顿范围内的颗粒或分子可得以保留
。
这需要更好的聚合物膜
。

技术实现思路

[0003]因此，在一个方面，本公开提供了一种中空纤维膜；该中空纤维膜由包含芳族砜聚合物和聚噁唑啉的聚合物共混物制成；其中该中空纤维膜包括面向中空纤维膜内腔的内表面/>、
面向外的外表面和具有壁厚的中间壁；其中该中空纤维膜是整体非对称的
、
可透过的中空纤维膜
。
[0004]在另一方面，本公开提供了一种方法，该方法包括：提供包含芳族砜聚合物和聚噁唑啉的纺丝溶液，以及包含水
、
溶剂和非溶剂的镗孔液体；以及纺制中空纤维，其中用于纺丝液的喷丝头外径在
300
μ
m
至
1000
μ
m
的范围内，喷丝头针外径在
200
μ
m
至
1000
μ
m
的范围内，并且喷丝头针内径在
100
μ
m
至
1000
μ
m
的范围内
。
[0005]已总结了本公开的示例性实施方案的各个方面和优点
。
以上
技术实现思路
并不旨在描述本公开的每个例示的实施方案或每种实施方式
。
另外的特征和优点在随后的实施方案中公开
。
下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些实施方案
。
附图说明
[0006]图1是示例性中空纤维膜的局部横截面的示意性透视图
。
[0007]图2是示例性中空纤维膜的横截面
。
[0008]图3是根据本公开的中空纤维膜的横截面的
4,000
倍放大倍数的
SEM
照片
。
[0009]图4是根据本公开的中空纤维膜的横截面的
20,000
倍放大倍数的
SEM
照片
。
[0010]图5是根据本公开的中空纤维膜的横截面的
4,000
倍放大倍数的
SEM
照片
。
[0011]图6是根据本公开的中空纤维膜的横截面的
20,000
倍放大倍数的
SEM
照片
。
[0012]图7是根据本公开的中空纤维膜的横截面的
4,000
倍放大倍数的
SEM
照片
。
[0013]图8是根据本公开的中空纤维膜的横截面的
20,000
倍放大倍数的
SEM
照片
。
具体实施方式
[0014]在详细解释本公开的任何实施方案之前，应当理解在本申请中本专利技术不限于在下文描述中提及的部件的使用
、
构造和布置的细节
。
本专利技术容许其他实施方案并且容许以各种方式操作或进行，对于本领域的普通技术人员而言，在阅读本公开时，这些方式将变得显而易见
。
另外，应当理解，本文中所用的用语和术语均出于说明目的，并且不应被视为限制性的
。
本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意指涵盖其后所列举的项目及其等同形式以及附加的项目
。
应当理解，可利用其他实施方案，并且可在不脱离本公开范围的前提下，作出结构变化或逻辑变化
。
[0015]图1中示出根据本公开的中空纤维膜的一个实施方案
。
图1示出了示例性中空纤维膜
12
的一部分的局部横截面的透视图
。
中空纤维膜
12
可具有：连续中空内腔
16
，该连续中空内腔从纤维的一端延伸到另一端；面向外的外表面
18
，该外表面形成纤维的外侧；面向中空内腔
16
的内表面
20
，该内表面限定连续中空内腔
16
的界限；和中间壁
22
，该中间壁具有壁厚
26。
中空纤维膜
12
可由包含芳族砜聚合物和聚噁唑啉的聚合物共混物制成
。
中空纤维膜可为整体非对称的
、
可透过的中空纤维膜
。
[0016]在中空纤维膜
12
的外表面
18
与内表面
20
之间测量的壁厚
26
可在
20
μ
m
至
300
μ
m、30
μ
m
至
200
μ
m、
或
40
μ
m
至
80
μ
m
的范围内
。
[0017]类似地，为了实现通过根据本公开的中空纤维膜的内腔的期望流量，特别是有利的压降，优选的是如本文所述的中空纤维膜的内直径在
50
μ
m
至
800
μ
m、50
μ
m
至
700
μ
m、50
μ
m
至
600
μ
m、100
μ
m
至
500
μ
m、100
μ
m
至
400
μ
m、
或
100
μ
m
至
300
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种中空纤维膜；所述中空纤维膜由包含芳族砜聚合物和聚噁唑啉的聚合物共混物制成；其中所述中空纤维膜包括面向中空纤维膜内腔的内表面
、
面向外的外表面和具有壁厚的中间壁；其中所述中空纤维膜是整体非对称的
、
可透过的中空纤维膜
。2.
根据权利要求1所述的中空纤维膜，其中所述芳族砜聚合物包括聚砜或聚醚砜
。3.
根据权利要求1至2中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述聚噁唑啉为聚
(2
‑
乙基
‑2‑
噁唑啉
)(PEtOx)。4.
根据权利要求1至3中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述聚噁唑啉具有约
25kg/mol
至约
500kg/mol
的分子量
。5.
根据权利要求1至4中的任一项所述的中空纤维膜，其中具有最小孔隙尺寸的区邻接所述内表面
。6.
根据权利要求5所述的中空纤维膜，其中具有最大孔隙尺寸的区邻接所述外表面
。7.
根据权利要求5至6中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述具有最小孔隙尺寸的区与所述外表面邻接
。8.
根据权利要求7所述的中空纤维膜，其中所述具有最大孔隙尺寸的区邻接所述内表面
。9.
根据权利要求5至8中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述具有最小孔隙尺寸的区中的孔隙的尺寸在
10nm
至
100nm
的范围内
。10.
根据权利要求5至8中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述具有最小孔隙尺寸的区中的孔隙的尺寸在
30nm
至
60nm
的范围内
。11.
根据权利要求1至
10
中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述聚合物共混物还包含亲水性聚合物和溶剂
。12.
根据权利要求
11
所述的中空纤维膜，其中所述亲水性聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙二醇
、
甘油
、
聚乙烯醇
、
聚乙二醇单酯
、
聚山梨醇酯
、
羧甲基纤维素
、
聚丙烯酸
、
聚丙烯酸酯
、
或者这些聚合物的改性物或共聚物
。13.
根据权利要求
11
所述的中空纤维膜，其中所述溶剂为极性非质子溶剂或质子溶剂
。14.
根据权利要求
11
所述的中空纤维膜，其中所述溶剂包括
N
‑
甲基吡咯烷酮
。15.
根据权利要求1至
14
中的任一项所述的中空纤维膜，其中所述聚合物共混物包含大于7重量％或小于3重量％的聚乙烯吡咯烷酮
。16.
根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：三M，
类型：发明
国别省市：