CN101588859B - 管状编织物和使用该管状编织物的复合空心纤维膜 - Google Patents

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Abstract

公开了管状编织物和使用所述管状编织物的复合空心纤维膜。所述管状编织物通过编织纱线制成，所述纱线通过组合细丝和粗丝制成，其中所述细丝由多个细度为0.01到0.4丹尼尔的单丝组成，所述粗丝由至少一个细度为3到50丹尼尔的单丝组成。此外，使用本发明的管状编织物的复合空心纤维膜可实现优良的透水率、高机械强度、良好的过滤可靠性、大撕裂强度、低原液渗透性和高刚度。

Description

管状编织物和使用该管状编织物的复合空心纤维膜
技术领域
本发明涉及用于水处理的空心纤维膜，尤其涉及复合空心纤维膜。
背景技术
通过从中除去污染物用于清洁液体的水处理可使用加热法，相转变法，或使用分离膜法。
使用分离膜法可实现高可靠性，因为它适合于基于分离膜中形成的孔的尺寸稳定地提供想要的水质。此外，使用分离膜法无需进行加热过程。在这方面，使用分离膜法的优势在于它可广泛地用于多种可能受加热过程影响的使用微生物的分离过程。
分离膜可包括具有平截面的平式膜，和空心的空心纤维膜。就空心纤维膜而言，在包括内外径的管状纤维结构的表面上设有微孔，从而通过空心纤维膜中包括的微孔过滤污染物。和平式膜相比，空心纤维膜因其内外径而具有更大的表面积。因此，由于空心纤维膜的有利特征比如大表面积，空心纤维膜在最近的水处理应用中广泛用于分离膜。
在水处理领域，除高透水率之外，要求膜具有优良的机械强度，这对于构造可靠的分离膜系统是必要的。
空心纤维状膜可适用于水处理中，因为它单位装备面积具有高渗透率。然而，由于其多孔结构，需要改进其机械强度。因此，已有通过使用织物或管状编织物作为膜的支持体增强空心纤维膜的尝试。
这样的增强的空心纤维膜的一些实例披露于，例如美国专利No.4,061,821，和美国专利No.5,472,607，所述专利提出用织物或管状编织物增强的具有优良的机械强度的复合分离膜。
Hayano等人的美国专利No.4,061,821公开使用管状编织物的复合空心纤维膜的总构思。然而，在美国专利No.4,061,821中，所述管状编织物不用作支持体，而是完全地嵌入膜中以补偿当所述空心纤维膜(由丙烯聚合物形成)单独在高于80℃的温度下使用时因发生收缩引起的透水率降低。这样的复合膜的缺点在于因膜的厚度增大(所述膜的厚度大于具有管状编织物涂层的膜)和液体流过膜的阻碍增大而导致透水率明显降低。
美国专利No.5,472,607报告了通过在膜的表面上涂布增强材料增强复合物空心膜。在此情况下，增强材料不嵌入复合膜，但涂布了薄膜，由此过滤可靠性因薄膜中的缺陷区域而被破坏。
图1是说明美国专利No.4,061,821中披露的复合空心纤维膜的放大的截面图，图2是说明美国专利No.5,472,607中披露的复合空心纤维膜的放大的截面图。
如图1和2所示，这些膜具有指状结构，且在膜的外部或在薄膜层内具有空隙D，其中缺陷区域(D)由直径5μm或以上的微孔组成。
当聚合物膜显示机械强度以支持膜时，空隙可起到缺陷的作用。特别地，当表层，即多层薄膜涂层最稠密的最外层，被破坏后，膜的过滤可靠性可能降低。
除优良的渗透率，大机械强度，和高过滤可靠性之外，用作分离膜的复合空心纤维膜另外要求高撕裂强度。即，要求复合空心纤维膜具有良好的机械强度以适合于水处理领域中浸入水中的分离模块，以承受因水处理系统中充气引起的在膜之间产生的摩擦和物理冲击。在这方面，复合空心纤维膜必需获得高撕裂强度和过滤可靠性。
美国专利No.6,354,444提出在由细度为0.5-7丹尼尔(denier)的单丝制成的编织物上涂有聚合物树脂性薄膜的复合空心纤维膜。
为了将空心纤维膜应用于多个水处理领域，具有下列要求：高透水率，优良的机械强度，高过滤可靠性，高撕裂强度，低原液渗透性，和高刚度。现有的复合空心纤维膜可以满足上述要求中的一些。因此，对于可以满足所有上述要求的复合空心纤维膜的开发存在越来越大的需求。
发明内容
本发明的目的在于通过在编织物的支持材料上涂布聚合物树脂性薄膜提供管状编织物，所述管状编织物实现高渗透率，优良的机械强度，优良的过滤可靠性，高撕裂强度，和对原液的渗透易于控制和高刚度，还提供使用所述管状编织物的复合空心纤维膜。
所述管状编织物通过编织纱线制成，所述纱线通过组合细丝和粗丝制成，其特征在于：所述细丝由多个细度为0.01丹尼尔到0.4丹尼尔的单丝组成，所述粗丝由至少一个细度为3丹尼尔到50丹尼尔的单丝组成。
此外，所述复合空心纤维膜由通过编织纱线制成的管状编织物和涂布于所述管状编织物表面上的聚合物树脂性薄膜组成，所述纱线通过组合细丝和粗丝制成，其中所述细丝由多个细度为0.01丹尼尔到0.4丹尼尔的单丝组成，所述粗丝由至少一个细度为3丹尼尔到50丹尼尔的单丝组成。
本发明复合空心纤维膜通过下列优势说明。
首先，所述管状编织物包括细丝，由此在所述管状编织物和所述聚合物树脂性薄膜之间获得高撕裂强度。因此，在管状编织物的表面中形成的孔尺寸减小，从而可能防止原液完全嵌入所述管状编织物，并防止空心处被原液阻塞。
此外，所述管状编织物包括粗丝，引起复合空心纤维膜的高刚度和机械强度。
此外，所述管状编织物涂有所述聚合物树脂性薄膜，从而可以补偿复合空心纤维膜的拉伸强度和耐压性。此外，所述聚合物树脂性薄膜含有致密结构的表层和海绵结构的内层，产生高过滤可靠性和透水率。
附图说明
图1和2是说明根据相关技术的复合空心纤维膜的放大的截面图；
图3是说明根据本发明一个实施方案的复合空心纤维膜的放大的截面图。
具体实施方式
下面通过比较本发明实施例和比较实施例更具体地理解本发明。然而，本发明不局限于这些实施例。
图3是说明根据本发明一个实施方案的复合空心纤维膜的放大的截面图。
如图3所示，根据本发明的复合空心纤维膜由起增强材料作用的管状编织物10，和涂布在管状编织物10的表面上的聚合物树脂性薄膜20组成。
管状编织物10通过编织纱线形成，其中纱线通过组合能够改进复合空心纤维膜性质的细丝和粗丝制成。
首先，管状编织物10中包括的细丝引起管状编织物10和聚合物树脂性薄膜20之间的高撕裂强度。此外，管状编织物10的表面中存在的孔因管状编织物10中包括的细丝而尺寸减小，从而可能防止用于形成聚合物树脂性薄膜的原液完全嵌入管状编织物10并防止空心处被原液阻塞。
即，根据管状编织物10中包括细丝，管状编织物10和聚合物树脂性薄膜20之间的接触面积增大，从而使涂布在管状编织物10上的聚合物树脂性薄膜20中撕裂强度变高。此外，由于在管状编织物10的表面中存在的孔尺寸减小，可以防止用于形成涂布在管状编织物10的表面上的聚合物树脂性薄膜20的原液完全嵌入管状编织物10并防止空心处被原液阻塞。
为了改进上述性质，优选地，细丝由多个单丝组成，各个单丝的细度为0.01丹尼尔到0.4丹尼尔。
如果用于细丝的单丝的细度在0.4丹尼尔以上，在管状编织物10和涂布在管状编织物10的表面上的聚合物树脂性薄膜20之间的撕裂强度可能降低，且原液可能渗透。如果用于细丝的单丝的细度小于0.01丹尼尔，导致原液渗透性易于控制和管状编织物10和聚合物树脂性薄膜20之间的高撕裂强度，但它可能引起低透水率，生产过程复杂，和高生产成本。
考虑到撕裂强度，原液渗透性的易于控制和经济效率，细丝由150到7,000个单丝组成；细丝的总细度在30丹尼尔和140丹尼尔之间的范围内。
其次，管状编织物10中包括的粗丝通过改进复合空心纤维膜的刚度而得到高机械强度。
即，粗丝的良好弹性可以改进刚度。因此，当复合空心纤维膜用于浸入水中的模块时，可以防止空心纤维膜弯曲，捻丝或缠结。
优选地，粗丝通过组合单丝制成，各个单丝的细度为3丹尼尔到50丹尼尔。
如果粗丝中包括的单丝的细度小于3丹尼尔，弯曲强度和刚度可由于细丝的低弹性而恶化。同时，如果粗丝中包括的单丝的细度大于50丹尼尔，编织性变差。
考虑到刚度和编织性，粗丝由1到170个单丝组成，且粗丝的总细度在3丹尼尔和500丹尼尔之间的范围内。
纱线通过组合粗丝和细丝制成。优选地，纱线通过组合3或4个细丝，和1或2个粗丝制成。考虑到管状编织物10的编织性，管状编织物10优选由15到40个纱线组成。
由粗丝和细丝组成的总细度在200丹尼尔到600丹尼尔的范围内，更优选在350丹尼尔到500丹尼尔的范围内。如果纱线的总细度小于200丹尼尔，产率降低。同时，如果纱线的总细度大于600丹尼尔，可能引起管状编织物10的外径大的问题。
优选地，纱线中包括的细丝的总细度和粗丝的总细度的比值为0.1∶1～3∶1。更优选地，细丝的总细度和粗丝的的总细度比值为0.5∶1～2∶1。如果纱线中包括的细丝小于0.1，难以改进撕裂强度。如果纱线中包括的粗丝大于3.0，难以改进刚度。
在根据本发明一实施方案的管状编织物10中，细丝可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的单丝制成，粗丝可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的单丝制成。
在根据本发明另一实施方案的管状编织物10中，细丝可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的单丝制成，粗丝可由尼龙的单丝制成。
如果根据本发明一实施方案细丝和粗丝均由PET形成，或根据本发明另一实施方案细丝和粗丝分别由PET和尼龙形成，复合空心纤维膜的刚度和透水率如本发明下列实施方案所示改进。
复合空心纤维膜由涂布在管状编织物10的表面上的聚合物树脂性薄膜20组成，其中聚合物树脂性薄膜20对复合空心纤维膜的透水率和过滤可靠性以及对复合空心纤维膜的机械强度有影响。
考虑到机械强度，聚合物树脂性薄膜20的机械强度低于管状编织物10的机械强度。然而，聚合物树脂性薄膜20的机械强度使得它不被破坏或剥离，从而可以补偿复合空心纤维膜的拉伸强度和耐压性。
考虑到透水率和过滤可靠性，管状编织物10比聚合物树脂性薄膜20的孔更大。因此，可以通过聚合物树脂性薄膜20的滤液也可通过管状编织物10。换言之，滤液的透水率不基于具有相对大尺寸孔的管状编织物10而基于具有相对小尺寸孔的聚合物树脂性薄膜20而确定。因此，整个复合空心纤维膜的透水率基于聚合物树脂性薄膜20的微孔结构和孔隙率确定。
聚合物树脂性薄膜20的微孔结构和孔隙率基于根据原液的组成不同的热力学稳定性确定。即，当使用热力学稳定的原液时，得到的膜具有指状结构。相反，热力学稳定性低的原液形成没有空隙或缺陷区域的海绵结构。例如，原液用具有强溶解能力的溶剂(比如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))溶解，得到的薄膜将具有指状结构，因为所述原液具有高热力学稳定性。
聚合物树脂性薄膜20包括具有致密结构的表层，和具有海绵结构的内层，从而改进过滤可靠性和透水率。此处使用的术语“内层”表示该层在管状膜结构的内部形成。表层具有直径在0.01μm到1μm的微孔。内层具有直径小于10μm，更优选小于5μm的微孔。当聚合物树脂性薄膜20的内层中存在任何大于10μm的缺陷区域，即，聚合物树脂性薄膜20的内层中存在直径为10μm或更大的微孔时，过滤可靠性大大降低。
在本发明一具体实施方案中，海绵结构的内层中形成的微孔的直径向管状膜的中央空心核心连续且逐渐地增大，由此透水率提高。
聚合物树脂性薄膜20涂布在管状编织物10上后，进行凝结处理。对于该凝结处理，因有机溶剂的排出而形成孔。此时，由于聚合物树脂性薄膜20的表层比聚合物树脂性薄膜20的内层更快凝结，在聚合物树脂性薄膜20的表层中形成的孔相对小于聚合物树脂性薄膜20的内层中形成的孔。此外，如果最小化凝结聚合物树脂性薄膜20的时间，聚合物树脂性薄膜20从表层到内层顺序凝结，由此，微孔的直径从表层到内层逐渐增大。
考虑到机械强度和透水率，聚合物树脂性薄膜20的厚度优选在10～200μm的范围内。如果聚合物树脂性薄膜20的厚度小于10μm，机械强度降低。相反，如果聚合物树脂性薄膜20的厚度大于200μm，透水率降低。
此外，优选地，聚合物树脂性薄膜20渗入管状编织物10的长度为管状编织物10的厚度(即，管状编织物10的外径和管状编织物10的内径之间的差值)的10％～30％。如果聚合物树脂性薄膜20渗入管状编织物10的长度小于管状编织物10的厚度的10％，具有机械强度低的缺点。同时，如果聚合物树脂性薄膜20渗入管状编织物10的长度大于管状编织物10的厚度的30％，透水率降低。
本发明的聚合物树脂性薄膜20通过将由聚合物树脂、有机溶剂、添加剂和亲水化合物组成的纺丝原液涂布在管状编织物10的表面上形成，该添加剂为聚乙烯吡咯烷酮。
用通过将纺丝原液涂布在管状编织物10的表面上形成的聚合物树脂性薄膜20制造复合空心纤维膜的方法包括下列步骤：通过使管状编织物10通过双管状喷嘴的中央部同时将纺丝原液供给管状编织物10的表面而将纺丝原液涂布在管状编织物10的表面上；在双管状喷嘴外的空气中将它们挤出；在外部凝结液中将它们凝结以形成复合空心纤维膜结构；和洗涤并干燥复合空心纤维膜结构。
此时，用于形成聚合物树脂性薄膜的纺丝原液可通过将聚合物树脂、添加剂(聚乙烯吡咯烷酮)、和亲水化合物溶于有机溶剂而获得。在本发明一具体实施方案中，纺丝原液可由10重量％到50重量％的聚合物树脂，1重量％到30重量％的添加剂(聚乙烯吡咯烷酮)加亲水化合物，和20重量％到89重量％的有机溶剂制成。
所述聚合物树脂可以是聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏氟乙烯(PVDF)树脂、聚丙烯腈(PAN)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂等。所述有机溶剂可以是二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或它们的混合物。
所述亲水化合物是水或二醇化合物。在本发明的一个实施方案中，所述亲水化合物是分子量小于2,000的聚乙二醇。由于水或亲水的二醇化合物降低纺丝原液的稳定性，更可能形成海绵结构的聚合物树脂性薄膜。这是因为聚合物树脂趋向于形成指状结构薄膜，其中当纺丝原液的稳定性高时，膜中形成缺陷或空隙(直径大于10μm的)，而当纺丝原液的稳定性低时，趋向于形成海绵结构薄膜。在本发明的一个实施方案中，通过加入亲水化合物比如水或二醇化合物降低纺丝原液的稳定性，引起海绵结构膜的形成，且所述添加剂通过使所述膜亲水而增大其透水率。
下面将通过下列实施例和比较实施例说明根据本发明的复合空心纤维膜的有利性质。
实施例1
首先，通过组合三个65丹尼尔的细丝和一个360丹尼尔的粗丝制成一个纱线，所述细丝由216股细度为0.3丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由48股细度为7.5丹尼尔的PET单丝组成。此时，一个纱线的总细度为555丹尼尔。此外，细丝的总细度和粗丝的总细度的比值为0.54。
然后，通过编制20个纱线制成外径为2.6mm的管状编织物。
然后，通过将由17重量％的聚砜组成的聚合物树脂，和由9重量％的聚乙烯吡咯烷酮和10重量％的聚乙二醇组成的添加剂混合并溶解在由64重量％的二甲基甲酰胺组成的有机溶剂中制备透明纺丝原液。
将所述透明纺丝原液注入直径为2.5mm的双管状喷嘴，同时使所述管状编织物通过双管状喷嘴的中央部，使得纺丝原液涂布在管状编织物的表面上，并挤出到空气中。此时，编织的进行速度和纺丝原液的进料速度的比值(k)为750g/m2，纺丝原液的涂布厚度为0.2mm。使涂有纺丝原液的管状编织物通过10cm的空气间隙后，在温度为35℃的外部凝结浴中凝结。然后，通过在洗涤容器中洗涤并在洗涤后卷绕而制备复合空心纤维膜。
实施例2
首先，通过组合三个65丹尼尔的细丝和一个240丹尼尔的粗丝制成一个纱线，所述细丝由650股细度为0.1丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由48股细度为5丹尼尔的PET单丝组成。此时，一个纱线的总细度为435丹尼尔。此外，细丝的总细度和粗丝的总细度的比值为0.81。
按照和实施例1相同的过程和条件生产复合空心纤维膜，但使用通过20个纱线编织的外径为2mm的管状编织物。
实施例3
首先，通过组合四个65丹尼尔的细丝和两个100丹尼尔的粗丝制成两个纱线，所述细丝由650股细度为0.1丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由2股细度为50丹尼尔的尼龙单丝组成。此时，两个纱线的总细度为460丹尼尔。此外，细丝的总细度和粗丝的总细度的比值为1.3。
按照和实施例1相同的过程和条件生产复合空心纤维膜，但使用通过20个纱线编织的外径为2.7mm的管状编织物。
实施例4
按照和实施例1相同的过程和条件生产复合空心纤维膜，但在纺丝原液的生产中使用聚偏氟乙烯树脂作为聚合物树脂。
实施例5
按照和实施例2相同的过程和条件生产复合空心纤维膜，但在纺丝原液的生产中使用聚偏氟乙烯树脂作为聚合物树脂。
实施例6
按照和实施例1相同的方法和条件生产复合空心纤维膜，但通过组合四个30丹尼尔的细丝和一个80丹尼尔的粗丝制备纱线，所述细丝由3000股细度为0.01丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由16股细度为5丹尼尔的PET单丝组成。
实施例7
按照和实施例1相同的方法和条件生产复合空心纤维膜，但通过组合三个140丹尼尔的细丝和一个180丹尼尔的粗丝制备纱线，所述细丝由350股细度为0.4丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由18股细度为10丹尼尔的PET单丝组成。
实施例8
按照和实施例1相同的方法和条件生产复合空心纤维膜，除了通过组合四个48.5丹尼尔的细丝和两个3丹尼尔的粗丝制备纱线，所述细丝由485股细度为0.1丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由1股细度为3丹尼尔的PET单丝组成。
实施例9
按照和实施例1相同的方法和条件生产复合空心纤维膜，但通过组合三个33.3丹尼尔的细丝和一个500丹尼尔的粗丝制备纱线，所述细丝由333股细度为0.1丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由10股细度为50丹尼尔的PET单丝组成。
实施例10
按照和实施例1相同的方法和条件生产复合空心纤维膜，但通过组合三个30丹尼尔的细丝和两个450丹尼尔的粗丝制备纱线，所述细丝由300股细度为0.1丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由45股细度为10丹尼尔的PET单丝组成。
实施例11
按照和实施例1相同的方法和条件生产复合空心纤维膜，但通过组合三个100丹尼尔的细丝和一个100丹尼尔的粗丝制备纱线，所述细丝由1000股细度为0.1丹尼尔的PET单丝组成，所述粗丝由10股细度为10丹尼尔的PET单丝组成。
比较实施例1
按照和实施例1相同的过程和条件生产复合空心纤维膜，但使用通过3个150丹尼尔的多细丝编织的外径为2.6mm的管状编织物，所述细丝由600股细度为0.25丹尼尔的PET单丝组成。
比较实施例2
按照和实施例1相同的过程和条件生产复合空心纤维膜，但使用通过3个100丹尼尔的多细丝编织的外径为2.6mm的管状编织物，所述细丝由100股细度为1.0丹尼尔的单丝组成。对得到的复合空心纤维膜的结构和物理性质的评价的结果示于表1。
撕裂强度
通过使用拉伸试验机测量从管状编织物剥离涂布的聚合物树脂性薄膜时的负载并除以施加剪切强度施加的面积m2以计算撕裂强度。
详细的测量条件如下。
-测量工具：
Figure GSB00000857826600101
4303
-负载元件：1KN
-十字头速度：25mm/分钟
-抓距：50mm
-样品：通过使用聚氨酯树脂将一股复合空心纤维膜结合并固定至直径为6mm的聚丙烯管而生产样品，结合部分的长度为10mm.
撕裂强度定义为样品延伸后对涂布的聚合物树脂性薄膜每单位面积施加的剪切强度。
剪切强度的施加面积(m2)通过下列等式计算：π×复合空心纤维膜的外径(m)×复合空心纤维膜的结合部分的长度(m)。
原液的渗透
用显微镜检查制得的复合空心纤维膜的截面以观察原液渗入管状编织物的程度。
刚度
测量在
Figure GSB00000857826600111
4303中复合空心纤维膜受压于样品支架并以压缩模式弯曲时的最大负载并由此计算刚度。
-测量工具：Instron4303
-负载元件：10N
-十字头速度：20mm/分钟
-抓距：100mm
-样品：长度为150mm的复合空心纤维膜
透水率(Lp)
首先，制备四股复合空心纤维膜和直径为10mm且长度为170mm的丙烯管。将复合空心纤维膜切成160mm的长度，用粘合剂密封切割后的复合空心纤维膜的一端。将复合空心纤维膜插入丙烯管后，密封丙烯管一端和复合空心纤维膜之间的空间。然后，在丙烯管中放入纯水并对丙烯管施加氮气压一分钟，测量通过复合空心纤维膜渗透的纯水的量。透水率(Lp)的单位是(ml/cm2)×(分钟)×(kg/cm2)。
表1：复合空心纤维膜的物理性质的结果
  类别  撕裂强度(MPa)   刚度(Kg)   原液渗透   透水率(Lp)
  实施例1   0.84   0.125   无渗透   1.5
  实施例2   0.96   0.110   无渗透   1.3
  实施例3   0.94   0.160   无渗透   2.0
  实施例4   1.21   0.095   无渗透   1.8
  实施例5   1.28   0.076   无渗透   1.7
  实施例6   1.61   0.099   无渗透   0.8
  实施例7   0.68   0.120   无渗透   1.3
  实施例8   0.97   0.073   无渗透   1.7
  实施例9   0.93   0.230   无渗透   1.6
  实施例10   0.73   0.130   无渗透   0.8
 实施例11   1.1   0.091  无渗透   1.2
 比较实施例1   1.53   0.042  无渗透   0.8
 比较实施例2   0.66   0.147  渗透((空心处被原液阻塞)   -
如上述结果所示，根据本发明一实施方案由细丝和粗丝组成的纱线制成的复合空心纤维膜具有优良的渗透率，高撕裂强度和高的刚度。
当复合空心纤维膜由相同种类的细度大于0.5丹尼尔的单丝组成时，编织物由细度为0.5丹尼尔或以上的细单丝组成。因此，和聚合物树脂性薄膜接触的编织物的表面积减少使得涂布在编织物的表面上的聚合物树脂性薄膜的撕裂强度降低。
在编织物的表面中存在的孔因粗单丝而尺寸增大，涂布的聚合物树脂的原液渗入编织物，使得原液可以完全嵌入编织物或空心处可能被原液阻塞，从而增大渗透阻力。因此，它阻止渗透的水的平稳流动，使得膜的渗透率大大降低。如果增加原液的粘度以阻止原液渗透，则由于对涂层成分的多样性的限制而不可能生产最佳的膜。
同时，复合空心纤维膜的编织物可由相同种类的细度为0.5丹尼尔或更少的单丝组成的细多丝制成，以改进撕裂强度并减少原液的渗透。在此情况下，它因为膜的低刚度而不能用于浸入水中的模块。即，由于细多丝具有低弹性，管状编织物的刚度降低。因此，如果使用所述细丝的编织物用于浸入水中的模块，复合空心纤维膜倾向于弯曲，捻丝或缠结。
工业实用性
本发明的管状编织物和使用该管状编织物的复合空心纤维膜可用于水处理领域。

Claims (20)

1.管状编织物，所述管状编织物通过编织纱线制成，所述纱线通过组合由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的细丝和由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的粗丝制成，其中所述细丝由多个细度为0.01到0.4丹尼尔的单丝组成，所述粗丝由至少一个细度为3到50丹尼尔的单丝组成。
2.根据权利要求1的管状编织物，其中所述纱线的总细度是200到600丹尼尔。
3.根据权利要求1的管状编织物，其中所述纱线中包括的所述细丝的总细度和所述粗丝的总细度的比值是0.1∶1～3∶1。
4.根据权利要求1的管状编织物，其中所述细丝通过组合150到7,000个单丝制成，且所述细丝的总细度在30到140丹尼尔的范围内。
5.根据权利要求1的管状编织物，其中所述粗丝通过组合1到170个单丝制成，且所述粗丝的总细度在3到500丹尼尔的范围内。
6.根据权利要求1的管状编织物，其中所述纱线通过组合3～4个细丝和1～2个粗丝制成。
7.根据权利要求1的管状编织物，其中所述管状编织物通过编织15到40个纱线制成。
8.复合空心纤维膜，所述纤维膜含有通过编织纱线制成的管状编织物和涂布于所述管状编织物表面上的聚合物树脂性薄膜，所述纱线通过组合由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的细丝和由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的粗丝制成，其中所述细丝由多个细度为0.01到0.4丹尼尔的单丝组成，所述粗丝由至少一个细度为3到50丹尼尔的单丝组成。
9.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述聚合物树脂性薄膜由具有直径为0.01到1μm的微孔的表层和具有直径小于10μm的微孔的内层组成。
10.根据权利要求9的复合空心纤维膜，其中在所述内层中形成的微孔的直径向管状膜的中央空心核心连续且逐渐地增大。
11.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中聚合物树脂性薄膜的厚度在10～200μm的范围内。
12.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述聚合物树脂性薄膜渗入所述管状编织物，且其渗入长度为所述管状编织物的外径和所述管状编织物的内径之差的10～30％。
13.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中通过使用纺丝原液将所述聚合物树脂性薄膜涂布在管状编织物的表面上，所述纺丝原液通过将聚合物树脂、添加剂和亲水化合物溶于有机溶剂中而获得，所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，
其中，所述聚合物树脂是聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏氟乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺亚胺树脂或聚醚酰亚胺树脂，
其中，所述有机溶剂是二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或所述二者的混合物，并且
其中所述亲水化合物是水或二醇化合物。
14.根据权利要求13的复合空心纤维膜，其中所述聚合物树脂以10到50重量％的量被包括，所述添加剂和亲水化合物以1到30重量％的量被包括，和所述有机溶剂以20到89重量％的量被包括，所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮。
15.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述纱线的总细度是200到600丹尼尔。
16.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述纱线中包括的所述细丝的总细度和所述粗丝的总细度的比值是0.1∶1～3∶1。
17.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述细丝通过组合150到7,000个单丝制成，且所述细丝的总细度在30到140丹尼尔的范围内。
18.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述粗丝通过组合1到170个单丝制成，且所述粗丝的总细度在3到500丹尼尔的范围内。
19.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述纱线通过组合3～4个细丝和1～2个粗丝制成。
20.根据权利要求8的复合空心纤维膜，其中所述管状编织物通过编织15到40个纱线制成。
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