纤维编织增强型中空纤维膜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种纤维编织增强型中空纤维膜，包括中空纤维膜丝，中空纤维膜丝每三根集成一束，每一束的中空纤维膜丝的外表面编织有一层网状结构。本实用新型专利技术是对3根中空纤维膜集成的膜束进行外支撑纤维编织，编织稀疏，相对于对单根中空纤维膜丝编织外支撑来讲，编织效率有着极大地提高，所需的起支撑作用的编织纤维原材料相应地得到极大的减少，生产原料、生产设备和人工成本进一步降低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污水处理领域，具体的说，本技术涉及ー种用于膜生物反应器中的纤维编织增强型中空纤维膜。
技术介绍
聚合物中空纤维膜优点是比表面积大、装填密度高、体积小、处理效率高、生产エ艺简单，现在已广泛应用到市政污水的处理、中水回用、医药化工等领域。由于聚合物中空纤维膜的内在结构是多孔结构，从而它的力学强度不高，自支撑中空纤维膜抗拉伸強度和抗弯折强度较低，其拉伸强度通常为5MPa以内，在污染比较严重的分离和浓缩领域中使用时，尤其当使用空气震荡清洗方法时，容易出现断丝等问题。 当中空纤维膜直径较细吋，中空纤维膜的抗拉断力小；当中空纤维膜丝直径较粗时，由于中空纤维属于自支撑，为保持一定的抗压扁性，必须加大中空纤维膜的壁厚，不仅增加了中空纤维膜的生产成本，而且中空纤维膜强度提高的程度有限，更重要的一点是单位有效膜面积大幅度减小，増加工程运行成本。为了拓展中空纤维膜在水处理工程中的使用范围，提高聚合物中空纤维膜的力学強度，制备同时可用于外压和内压式过滤的中空纤维复合膜，Yoon等人在专利(W003/097221)中提出了将高分子纤维和铸膜液进行复合制备中空纤维复合膜的方法，通过独立通道将纤维和铸膜液分别引入到喷丝头出口，在铸膜液和芯液接触成膜时进行复合制备中空纤维复合膜，但因为接触和复合时间短，复合程度有限，只有部分纤维分散到铸膜液中且附着力很弱，导致纤维对中空纤维膜的增强作用减弱。徐又一等人(申请号201110243287. 7)通过将长纤维和铸膜液进行预先复合，并将长纤维定位在铸膜液中，并适当増加长纤维的牵引力来实现长纤维在中空纤维膜中的有序井伸直地分布和充分复合，从而制备ー种长纤维增强的中空纤维复合膜，以此方法制得的中空纤维复合膜的力学強度可提高3-5倍。但是该方法所用的喷丝头结构复杂，界面结合力控制及エ艺控制不易实现，在制备过程中容易出现长纤维在铸膜液中的弯曲，从而减弱中空纤维复合膜的强度。陈亦カ等人的外支撑增强型中空纤维膜(申请号201220001563. 9)通过在中空纤维膜外层连续不间断的编织高強度的网状结构来提高中空纤维膜的強度，与在纺丝铸膜液中添加纤维的方法相比，容易使所得到的中空纤维膜强度远大于在纺丝铸膜液中添加纤维所得到的中空纤维膜強度，但是生产效率降低，原材料成本増加，导致制膜成本会大幅度增カロ。针对现有技术存在的上述不足，提出本技术。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种应用广泛、エ艺简单、成本低的纤维编织增强型中空纤维膜。为实现上述技术目的，本技术提供的技术方案是ー种纤维编织增强型中空纤维膜，包括中空纤维膜丝，中空纤维膜丝每三根集成一束，每一束的中空纤维膜丝的外表面编织有一层网状结构。所述的网状结构是由涤纶长丝通过高速编织机编织而成，高速编织机的锭数为4-32锭，双节距为5-50mm。 所述的中空纤维膜丝的外径为中空纤维膜丝的壁厚为O. lmm-lmm。本技术给出的另外的优选技术方案是，所述的网状结构是由涤纶长丝通过钩针机编织而成，网状结构的针织密度为4-20目，所述的钩针机的针数为3-12针。本技术的有益效果是因外层纤维编织增强体极大地提高了中空纤维膜的强度，将膜体的滲透分离性能与強度性能相分离，因此，在制膜过程中減少了用于保证膜丝カ学中主体材料的含量，使制膜成本显著降低，制膜配方和エ艺更加简化。在保证达到膜丝使用強度，满足运行要求的同时，生产效率得到极大的提高。本技术是对3根中空纤维膜集成的膜束进行外支撑纤维编织，编织稀疏，相对于对单根中空纤维膜丝编织外支撑来讲，编织效率极大提高，所需的起支撑作用的编织纤维原材料得到极大的減少，生产原料、生产设备和人工成本进ー步降低；相对于原中空纤维膜来讲，此方法未引起中空纤维膜过滤性能的改变，其原有的装填密度改变不大，在保证其原有中空纤维膜使用性能的情况下，在增加很少量的生产成本情况下，便可以拓宽中空纤维膜的使用领域，延长工程使用寿命，减少运行、维护和更换成本。外编织エ艺及原料选择方面，选择较软、弾性极好的纤维进行稀疏编织，有利于提高中空纤维膜摆动，提高清洗的效果，因而可以減少清洗时的用气量，降低工程运行成本。附图说明当结合附图考虑时，通过參照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本技术的进ー步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定，其中图I为本技术的结构示意图；图2为图I的剖视图；图3为本技术的另ー实施例的结构示意图；图4为图3的剖视图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行说明。实施例I :图I为本技术的结构示意图；图2为图I的剖视图；如图1、2所示，本实施例采用聚氯こ烯(PVC)作为膜丝1，膜丝I的外径I. 5mm，壁厚O. 25mm。每三根膜丝集成一束，采用编织机在一束中空纤维膜(3根)的外边编织ー层网状结构2。采用的纤维长丝是60D/1F涤纶单丝，编织机的锭数为8锭，双节距为20mm，中空纤维膜束的外径为4. 2mm,外编织增强体的厚度为O. 5mm，拉伸カ为42N。中空纤维膜的外径可以为lmm-5mm。中空纤维膜的壁厚可以为O. lmm-lmm。编织机的锭数可以为4-32锭，双节距可以为5mm-50mm。纤维编织增强型中空纤维膜的最大拉伸カ可以为300N。实施例2 图3为本技术的另ー实施例的结构示意图；图4为图3的剖视图；如图3、图4所示，本实施例采用聚氯こ烯(PVC)作为膜丝I,膜丝1的外径1. 6mm,壁厚O. 5mm。姆三根膜丝集成一束，采用钩编机在中空纤维膜丝束的外面编织ー层网状结构2。采用的纤维长丝是60D/1F涤纶单丝，钩编机的针数为3针，针织密度为6针目。纤维编织增强型中空纤维膜束的外径为4. 2mm，外编织增强体的厚度为O. 5mm，拉伸强度为20N。中空纤维膜的外径可以为lmm-5mm。中空纤维膜的壁厚可以为O. lmm-lmm。钩编机的针数可以是3-12针，针织密度可以为4-20针目。纤维编织增强型PVDF中空纤维膜的最大拉伸カ为200N。本技术增强型中空纤维膜的膜丝可以采用聚砜、聚醚砜、聚偏氟こ烯或者聚氯こ烯材质，本技术增强型中空纤维膜的外表面网状结构是由20D-1000D的涤纶、锦纶、丙纶、粘胶纤维或者玻璃纤维编织或针织而成。以上所述实施例，只是本技术的较佳实施例，并非来限制本技术实施范围，故凡依本技术申请专利范围所述的显而易见的变动，以及其它不脱离本技术实质的改动，均应包括在本技术的保护范围之内。权利要求1.ー种纤维编织增强型中空纤维膜，包括中空纤维膜丝，其特征在于，所述的中空纤维膜丝每三根集成一束，每一束的中空纤维膜丝的外表面编织有一层网状结构。2.根据权利要求I所述的纤维编织增强型中空纤维膜，其特征在于，所述的网状结构是由涤纶长丝通过编织机编织而成，高速编织机的锭数为4-32锭，双节距为5-50mm。3.根据权利要求I所述的纤维编织增强型中空纤维膜，其特征在于，所述的中空纤维膜丝的外径为中空纤维膜丝的壁厚为O. lmm-lmm。4.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维编织增强型中空纤维膜，包括中空纤维膜丝，其特征在于，所述的中空纤维膜丝每三根集成一束，每一束的中空纤维膜丝的外表面编织有一层网状结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，牛雪莲，代攀，孟莎莎，李锁定，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：