CN107486034A - 一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法 - Google Patents

一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及膜分离技术领域，公开了一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法。使用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：聚氯乙烯15%~25%、蒙脱石0.3%~2%、聚乙烯吡咯烷酮3%~8%，余量为N,N‑二甲基乙酰胺溶剂。本发明制备的中空纤维超滤膜稳定性好，对油污截留率高、通量大。

Description

一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域，尤其是涉及一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法。
背景技术
作为能源之首的油品能源在生产、提炼、使用过程中会产生大量的含油污水，通过膜处理技术对含油污水进行处理时当今普遍使用的方法，但是随之而来的膜污染问题又给人们造成新一轮困扰，且膜技术发展受阻的一个主要原因就是膜污染。通过提高膜的亲水性能可以在很大程度上减小膜污染问题，因而人们开始探寻方法对亲水能力不足的有机膜进行改性，改性膜的亲水性提高，便可用于含油污水的处理。
聚氯乙烯(PVC)作为产量最大的合成树脂之一，具有耐腐蚀、阻燃、绝缘耐磨损等良好的综合性能，并且其原材料供给方式多，来源广、价格低廉，但PVC最大缺点是不具备优秀的亲水性，疏水性强。该缺点会导致PVC膜需要较大的驱动力才可进行分离且污染物极易吸附，分离指标会因此下降，从而明显影响膜本身的使用寿命，这些状况都成为制约PVC成熟应用的原因。因此，对PVC膜进行亲水化改性具有重大的实际意义。
中国专利公开号CN103495348B公开了一种聚氯乙烯中空纤维超滤膜，其是用铸膜液经过成膜、亲水处理后干燥而成，铸膜液包括以质量百分数计的一下组分：聚氯乙烯8～30％、聚丙烯腈1～3％、聚乙二醇4～15％、亲水剂1～5％、余量为溶剂，虽然具有较高的水通量和截留率，但是亲水性能不佳，制备的超滤膜较容易受到污染，从而导致水通量下降，膜的使用寿命缩短；中国专利公开号CN103212310B公开了一种改性聚氯乙烯醋酸乙烯酯平板微滤膜的制备方法，其是先将聚氯乙烯醋酸乙烯酯、聚乙二醇、二甲基甲酰胺混合均匀，得到铸膜液，然后将铸膜液流涎在处理过的无纺布上制得平板膜中间体，最后浸入凝胶浴中，得到改性的聚氯乙烯醋酸乙烯酯平板微滤膜，制备的微滤膜虽然具有亲水性能，提高了膜的抗污染性，但是制备的平板微滤膜需要无纺布为支撑体来提高膜的强度，制备工序繁杂，生产成本高。
发明内容
本发明是为了克服现有技术聚氯乙烯超滤膜抗污染性能差问题，提供一种亲水性能强，抗污染性能好的蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜。
本发明还提供了一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯15％～25％
蒙脱石0.3％～2％
聚乙烯吡咯烷酮3％～8％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
聚氯乙烯作为产量最大的合成树脂之一，具有耐腐蚀、阻燃、绝缘耐磨损等良好的综合性能，并且其原材料供给方式多，来源广、价格低廉。
蒙脱石也是一种电荷不平衡的矿物，由于类质同象转换，造成层状组织的表面带负电荷，必须吸附阳离子才能达到平衡，因此具备了和表面活性剂相似的性质，有亲水性和亲油性的一面，利用蒙脱石对聚氯乙烯进行改性，提高了超滤膜的亲水性能，从而提高其抗污染性能；另外，部分蒙脱石会夹杂在聚氯乙烯中空纤维膜中的膜孔中，膜孔径变小，从而提高了对大分子有机物的截留率；蒙脱石是具层状结构的硅酸盐，层间有可交换的阳离子，利用蒙脱石这种特殊的结构,将聚氯乙烯大分子链通过一定的方式插层进入蒙脱石片层间，大大增强了超滤膜的强度和稳定性。
使用聚乙烯吡咯烷酮作为致孔剂，使制备成的膜的孔隙率得到提高，水通量增大；使用N,N-二甲基乙酰胺作为溶剂。
作为优选，所述蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1)将质量比为0.7～1:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到60～70℃，在1600～2000rpm的转速下搅拌反应5～6小时；
2)将反应过后的产物过滤，然后在65～80℃的温度下干燥24～48小时；
3)将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过180～220目筛网得到改性的蒙脱石。
根据阳离子交换反应原理，使用月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱改性蒙脱石；由于月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱具有较长的碳链结构，这样减少了蒙脱石和聚氯乙烯之间的表面能，使两者更容易相互混合，膜材料质地更加均匀。另外，月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的磺基具有较强的亲水性，改性过后的蒙脱石亲水性能大大增加，从而提高了膜的亲水性能，提高了膜的抗污染特性。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到60～80℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热，继续搅拌20～40分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热搅拌，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.8～1:1。
将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，是为将铸膜液中的空气脱除，提高了超滤膜的致密性。
将得到的中间膜体浸入去离子水凝固浴中，是为了将粘稠的铸膜液固化成型和除去N,N-二甲基乙酰胺溶剂。
甘油和蒸馏水体积比为0.8～1:1配制成的溶液对聚氯乙烯超滤膜具有较好的保存效果，保持膜的截留性能和通量稳定。
作为优选，所述步骤1)中加入蒙脱石后，加热至70～90℃。
作为优选，所述步骤1)中加入干燥的聚氯乙烯粉末后，加热至65～80℃，搅拌10～16小时。
作为优选，所述步骤2)中脱泡时间为25～35分钟。
作为优选，所述步骤3)中，中空纤维膜挤出过程中，铸膜液温度为50～60℃、压力为0.2～0.25MPa、齿轮泵的转速为25～35r/min。
作为优选，所述步骤4)中，第一次固化的温度为30～40℃，固化时间为4～6小时；第二次固化的温度为15～25℃，固化时间为20～30小时。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)蒙脱石改性聚氯乙烯能够提升超滤膜的亲水性，增强超滤膜抗污染性能；(2)使用月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱改性蒙脱石，然后再使用改性的蒙脱石改性聚氯乙烯，进一步增强了超滤膜的亲水性能，制备的超滤膜具有较强抗污染性能；(3)利用蒙脱石这种特殊的结构,将聚氯乙烯大分子链通过一定的方式插层进入蒙脱石片层间，大大增强了超滤膜的强度，能承受较高的水压；(4)部分蒙脱石会夹杂在聚氯乙烯中空纤维膜中的膜孔中，膜孔径变小，提高了对大分子有机物的截留率。
附图说明
图1未改性过的聚氯乙烯超滤膜过滤油污后的内表面电子扫描显微镜图像
图2经过蒙脱石改性过的聚氯乙烯超滤膜过滤油污后的内表面电子扫描显微镜图像。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯15％
蒙脱石0.3％
聚乙烯吡咯烷酮3％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
其中，蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1)将质量比为0.7:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到60℃，在1600rpm的转速下搅拌反应5小时；
2)将反应过后的产物过滤，然后在65℃的温度下干燥24小时；
3)将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过180目筛网得到改性的蒙脱石。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到60℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热至70℃，继续搅拌20分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至65℃，搅拌10小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为25分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为50℃、压力为0.2MPa、齿轮泵的转速为25r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为30℃，固化时间为4小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为15℃，固化时间为20小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.8:1。
实施例2
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯18％
蒙脱石0.5％
聚乙烯吡咯烷酮4％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
其中，蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1)将质量比为0.8:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到63℃，在1700rpm的转速下搅拌反应5.3小时；
2)将反应过后的产物过滤，然后在68℃的温度下干燥30小时；
3)将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过190目筛网得到改性的蒙脱石。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到65℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热至75℃，继续搅拌25分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至70℃，搅拌12小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为28分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为53℃、压力为0.21MPa、齿轮泵的转速为28r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为32℃，固化时间为4.5小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为18℃，固化时间为22小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.85:1。
实施例3
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯20％
蒙脱石0.8％
聚乙烯吡咯烷酮5％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
其中，蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1)将质量比为0.85:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到65℃，在1800rpm的转速下搅拌反应5.5小时；
2)将反应过后的产物过滤，然后在70℃的温度下干燥35小时；
3)将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过200目筛网得到改性的蒙脱石。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到70℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热至80℃，继续搅拌30分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至73℃，搅拌13小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为30分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为55℃、压力为0.22MPa、齿轮泵的转速为30r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为35℃，固化时间为5小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为20℃，固化时间为25小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.9:1。
实施例4
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯22％
蒙脱石1％
聚乙烯吡咯烷酮7％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
其中，蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1)将质量比为0.9:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到68℃，在1900rpm的转速下搅拌反应5.8小时；
2)将反应过后的产物过滤，然后在75℃的温度下干燥40小时；
3)将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过210目筛网得到改性的蒙脱石。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到75℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热至85℃，继续搅拌35分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至75℃，搅拌14小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为32分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为58℃、压力为0.24MPa、齿轮泵的转速为32r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为38℃，固化时间为5.5小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为22℃，固化时间为28小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.95:1。
实施例5
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯25％
蒙脱石2％
聚乙烯吡咯烷酮8％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
其中，蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1)将质量比为1:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到70℃，在2000rpm的转速下搅拌反应6小时；
2)将反应过后的产物过滤，然后在80℃的温度下干燥48小时；
3)将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过220目筛网得到改性的蒙脱石。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到80℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热至90℃，继续搅拌40分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至80℃，搅拌16小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为35分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为60℃、压力为0.25MPa、齿轮泵的转速为35r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为40℃，固化时间为6小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为25℃，固化时间为30小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为1:1。
实施例6
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯20％
蒙脱石0.8％
聚乙烯吡咯烷酮5％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到70℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热至80℃，继续搅拌30分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至73℃，搅拌13小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为30分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为55℃、压力为0.22MPa、齿轮泵的转速为30r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为35℃，固化时间为5小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为20℃，固化时间为25小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.9:1。
对比例1
聚氯乙烯中空纤维超滤膜，用聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯20％
聚乙烯吡咯烷酮5％
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法包括以下步骤：
1)铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到70℃，搅拌至均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热至73℃，搅拌13小时，得到均相铸膜液；
2)脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡，脱泡时间为30分钟；
3)挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，设置加工成型温度为55℃、压力为0.22MPa、齿轮泵的转速为30r/min，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4)固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，固化温度为35℃，固化时间为5小时；然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化，固化温度为20℃，固化时间为25小时，得到中空纤维膜；
5)保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.9:1。
对实施例1～6和对比例制备的超滤膜亲水性、通量大小、拉伸强度和净水效果进行测试(实施例1～5为使用改性的蒙脱石改性聚氯乙烯制备的超滤膜，实施例6为使用未改性蒙脱石改性聚氯乙烯制备的超滤膜，对比例为聚氯乙烯制备的超滤膜)，测试结果如下表所示：
表1实施例和对比例制备超滤膜接触角
表2实施例和对比例制备超滤膜水通量
表3实施例和对比例超滤膜的拉伸强度
表4实施例和对比例超滤膜净水效果
从实施例和对比例中可以得到，加入蒙脱石改性聚氯乙烯制备的超滤膜与没有经过蒙脱石改性的聚氯乙烯超滤膜相比，其亲水性能、水通量、拉伸强度和油的截留率都得到提高；通过月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱改性蒙脱石，然后用改的性蒙脱石改性聚氯乙烯比用未改性的蒙脱石来改性聚氯乙烯制备的超滤膜亲水性得到提高，通量增大，拉升强度和截留率相差不大。
图1和图2分别为在相同的测试条件下过滤相同浓度的油污，经过48小时后得到的未经改性制备的中空纤维膜内表面的电子扫描显微镜图像和使用蒙脱石改性制备的聚氯乙烯中空纤维膜的内表面电子扫描显微镜图像；从图像中可以得到，未经过蒙脱石改性的中空纤维膜的内表面附有较多的污染物，对膜造成了较大程度的污染，而经过蒙脱石改性过后的中空纤维膜内表面没有出现污染物质，说明蒙脱石改性聚氯乙烯后制备的超滤膜有较强的抗污染性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，其特征是，用蒙脱石亲水改性聚氯乙烯配制成铸膜液，经过脱泡、挤出、固化而成；所述铸膜液包括以质量百分数计的以下组分：
聚氯乙烯15%~25%
蒙脱石0.3%~2%
聚乙烯吡咯烷酮3%~8%
余量为N,N-二甲基乙酰胺。
2.根据权利要求1所述的一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜，其特征是，所述蒙脱石经过改性处理，改性方法包括以下步骤：
1）将质量比为0.7~1:1的蒙脱石和月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱混合，加热到60~70℃，在1600~2000rpm的转速下搅拌反应5~6小时；
2）将反应过后的产物过滤，然后在65~80℃的温度下干燥24~48小时；
3）将干燥过后的产物加入球磨机，粉碎后过180~220目筛网得到改性的蒙脱石。
3.一种如权利要求1或2所述的蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
1）铸膜液配制：将配方量的聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺溶剂混合在搅拌器中，加热到60~80℃，搅拌至均相溶液，再加入配方量的蒙脱石，加热，继续搅拌20~40分钟得到均相溶液，加入配方量干燥的聚氯乙烯粉末，加热搅拌，得到均相铸膜液；
2）脱泡：将铸膜液放入真空干燥箱中静止脱泡；
3）挤出：将脱泡后的铸膜液加入中空纤维纺丝设备的进料口，在喷丝头收集挤出的中空纤维中间膜体；
4）固化成型：将挤出的中间膜体放入蒸馏水凝固浴中进行第一次固化，然后置于另一蒸馏水凝固浴中进行第二次固化得到中空纤维膜；
5）保存：将聚氯乙烯中空纤维膜放入甘油和蒸馏水的混合液中保存，甘油和蒸馏水的体积比为0.8~1:1。
4.根据权利要求3所述的一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，所述步骤1）中加入蒙脱石后，加热至70~90℃。
5.根据权利要求3所述的一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，所述步骤1）中加入干燥的聚氯乙烯粉末后，加热至65~80℃，搅拌10~16小时。
6.根据权利要求3所述的一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，所述步骤2）中脱泡时间为25~35分钟。
7.根据权利要求3所述的一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，所述步骤3）中，中空纤维膜挤出过程中，铸膜液温度为 50~60℃、压力为0.2~0.25MPa、齿轮泵的转速为25~35 r/min。
8.根据权利要求3所述的一种蒙脱石改性聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，所述步骤4）中，第一次固化的温度为30~40℃，固化时间为4~6小时；第二次固化的温度为15~25℃，固化时间为20~30小时。
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