CN103498206A - 一种中空纤维膜喷丝组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中空纤维膜喷丝组件，而提供一种同心度高，结构稳定的喷丝组件。包括组件主体、内嵌部和阻流保护套，组件主体上端有溢料室，内部有与溢料室连通的通孔，组件主体侧面有与通孔连通的皮层铸膜液进料口；内嵌部包括内嵌主体和封板，内嵌主体和封板中心部有基膜孔道；内嵌部主体嵌入组件主体的通孔内，并与通孔内壁之间形成皮层铸膜液流通通道；内嵌部的封板密封组件主体下端，防止皮层铸膜液泄漏；阻流保护套紧密安装在内嵌主体上端，阻流保护套上有与基膜孔道连通的开孔；基膜从下向上穿过溢料室，溢料室内的皮层铸膜液挂在基膜表面，并通过重力作用流延在基膜表面成膜。所得中空纤维膜具有同心度高、结构稳定。

Description

一种中空纤维膜喷丝组件

技术领域

本发明涉及膜技术领域，特别是涉及一种中空纤维膜喷丝组件。

背景技术

中空纤维分离膜呈自支撑结构，组件制备工艺简单，放大效应小，在单位体积内可提供更大的膜面积，它是一种实用性很强的膜结构形式。其堆积密度比管式膜大，预处理和维护都比卷式膜更为简单。随着膜技术应用领域的不断拓宽，现有单一材质、单一形式膜产品越来越不能满足应用对象高性能的要求。

1974年，Henis和Tripodi发明了外涂硅橡胶的聚砜中空纤维膜，制成能耐高压，而且渗析量大的氢气分离器，从此开启了中空纤维复合膜的新一研究领域。中空纤维复合膜结合了中空纤维和复合膜的诸多优点：

1、它将两种不同性能的材料复合到一起，用多孔基膜支撑层提供必需的机械强度，复合皮层提供优异的分离性能和功能性；

2、一些质地较脆但具有很好的透过性和选择性的材料可以被用来制备复合膜；

3、柔性复合层在一定程度上缓解了流体冲击压力，也弥补了多孔支撑层上的个别缺陷，减少了应力集中的危害。

因此，复合型中空纤维膜在性能方面和应用过程中具有独特的优势，是未来发展的趋势。

目前，复合型中空纤维膜在制备过程中，均为向下纺制中空纤维膜，采用基膜与皮层共同挤出或在基膜表面上涂覆皮层，牵引过程中抖动、设备稳定性均对复合膜同心度有很大影响，工艺稳定性差，对喷丝组件同心度要求极高，加工工艺复杂，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种同心度高，结构稳定的中空纤维膜喷丝组件。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种中空纤维膜喷丝组件，包括组件主体、内嵌部和阻流保护套，所述组件主体上端设置有溢料室，所述组件主体内部设置有与所述溢料室连通的通孔，所述组件主体侧面设置有与所述通孔连通的皮层铸膜液进料口；所述内嵌部包括内嵌主体和封板，所述内嵌主体和封板中心部设置有基膜孔道；所述内嵌部主体嵌入所述组件主体的通孔内，并与所述通孔内壁之间形成皮层铸膜液流通通道；所述内嵌部封板密封所述组件主体下端，防止皮层铸膜液泄漏；所述阻流保护套紧密安装在所述内嵌主体上端，所述阻流保护套上设置有与所述基膜孔道连通的开孔，所述开孔的直径小于基膜的外径，使得所述阻流保护套与所述基膜膜壁严密贴合，防止溢料室内的皮层铸膜液渗入所述基膜孔道内；基膜从下向上穿过所述溢料室，所述溢料室内的皮层铸膜液挂在所述基膜表面，并通过重力作用流延在所述基膜表面成膜。

所述内嵌主体的上端为锥台状。

所述溢料室的直径与高度的比例为10-50。

所述内嵌部基膜孔道长度与内径的比例为10-50。

所述阻流保护套材质为耐热性橡胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的喷丝组件设计了特殊的皮层结构控制结构，采用向上纺制中空纤维膜，纺丝过程中，基膜通过内嵌部的基膜孔道穿过溢料室，皮层铸膜液在重力作用下通过流延在基膜表面均匀成膜，使皮层具有稳定的尺寸结构，与基膜具有很高的同心度，能够获得具有同心度高、结构稳定的复合型中空纤维膜，提高了产品性能和工艺稳定性，提高了中空纤维复合膜产品的质量和生产效率。

2、本发明的喷丝组件中，内嵌部上端套有阻流保护套，阻流保护套与基膜膜壁严密贴合，保证基膜表面皮层铸膜液与溢料室内部皮层铸膜液不会沿基膜膜壁流入基膜孔道内。

3、本发明的喷丝组件中，其内嵌部的基膜孔道长度与基膜孔道内径比例大于10小于50，可以提高基膜稳定性，保证复合型中空纤维膜制备过程工艺稳定性；溢料室直径与高度比例大于10小于50，减少基膜穿过溢料室内部时皮层铸膜液波动，可以保证皮层结构稳定性。

附图说明

图1所示为一种中空纤维膜喷丝组件的整体示意图；

图2所示为组件主体的剖视图；

图3所示为内嵌部的剖视图；

图4所示为阻流保护套的剖视图。

图中：1.溢料室，2.组件主体，3.皮层铸膜液进料口，4.通孔，5.内嵌部，6.内嵌主体，7.封板，8.基膜孔道，9.开孔，10.阻流保护套。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明一种中空纤维膜喷丝组件的示意图如图1-图4所示，包括组件主体2、内嵌部5和阻流保护套10，其中，所述阻流保护套10的材质为耐热性橡胶。所述组件主体2上端设置有溢料室1，所述组件主体2内部设置有与所述溢料室1连通的通孔4，所述组件主体2侧面设置有与所述通孔4连通的皮层铸膜液进料口3；所述内嵌部包括内嵌主体6和封板7，所述内嵌主体6和封板7中心部设置有基膜孔道8；所述内嵌部5的内嵌主体嵌入所述组件主体的通孔4内，并与所述通孔4内壁之间形成皮层铸膜液流通通道。所述内嵌部5的封板封闭所述组件主体2下端，本实施例中组件主体2下端与封板7通过螺栓和密封垫密封连接，防止皮层铸膜液泄漏。所述阻流保护套10紧密安装在所述内嵌主体6上端，所述阻流保护套10上设置有与所述基膜孔道8连通的开孔9，其中，所述内嵌主体6上端为锥台状，所阻流保护套10为与内嵌主体6上端相配合的形状。所述开孔9的直径小于基膜的外径，使得所述阻流保护套与所述基膜膜壁严密贴合，防止溢料室内的皮层铸膜液渗入所述基膜孔道8内。使用时，基膜穿过所述溢料室1，所述溢料室1内的皮层铸膜液挂在所述基膜表面，并通过重力作用流延在所述基膜表面，均匀成膜。

其中，所述的喷丝组件，其内嵌部基膜孔道长度与内径比为10-50，所述溢料室的直径与高度比例为10-50。

使用时，皮层铸膜液通过组件主体侧面的皮层铸膜液进料口3充满通孔4内壁与内嵌主体6之间形成的皮层铸膜液流通通道，并进入溢料室1内，组件主体及内嵌部的加热温度为80℃，基膜穿过内嵌部的基膜孔道8后进入溢料室1，通过内嵌部上端的阻流保护套与基膜膜壁严密贴合，避免皮层铸膜液进入内嵌部的基膜孔道8，基膜穿过溢料室1后，皮层铸膜液依靠重力在基膜表面均匀流延，通过水蒸气喷蒸方式凝胶成膜。本发明通过喷丝组件的设计实现了特殊皮层复合方式，基膜与复合层同心度好，所得中空纤维复合膜结构与性能十分稳定，提高了产品质量和生产效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种中空纤维膜喷丝组件，其特征在于，包括组件主体（2）、内嵌部（5）和阻流保护套（10），所述组件主体（2）上端设置有溢料室（1），所述组件主体（2）内部设置有与所述溢料室（1）连通的通孔（4），所述组件主体（2）侧面设置有与所述通孔（4）连通的皮层铸膜液进料口（3）；所述内嵌部包括内嵌主体（6）和封板（7），所述内嵌主体（6）和封板（7）中心部设置有基膜孔道（8）；所述内嵌部（5）的内嵌主体嵌入所述组件主体的通孔（4）内，并与所述通孔（4）内壁之间形成皮层铸膜液流通通道；所述内嵌部（5）的封板封闭所述组件主体（2）下端，防止皮层铸膜液泄漏；所述阻流保护套（10）紧密安装在所述内嵌主体（6）上端，所述阻流保护套（10）上设置有与所述基膜孔道（8）连通的开孔（9），所述开孔（9）的直径小于基膜的外径，使得所述阻流保护套与所述基膜膜壁严密贴合，防止溢料室内的皮层铸膜液渗入所述基膜孔道（8）内；基膜从下向上穿过所述溢料室（1），所述溢料室（1）内的皮层铸膜液挂在所述基膜表面，并通过重力作用流延在所述基膜表面成膜。

2.根据权利要求1所述的中空纤维膜喷丝组件，其特征在于，所述内嵌主体的上端为锥台状。

3.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜喷丝组件，其特征在于，所述溢料室的直径与高度的比例为10-50。

4.根据权利要求3所述的喷丝组件，其特征在于，所述内嵌部基膜孔道长度与内径的比例为10-50。

5.根据权利要求4所述的中空纤维膜喷丝组件，其特征在于，所述阻流保护套材质为耐热性橡胶。

Images