CN108126528A - 一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法 - Google Patents

一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108126528A
CN108126528A CN201710761761.2A CN201710761761A CN108126528A CN 108126528 A CN108126528 A CN 108126528A CN 201710761761 A CN201710761761 A CN 201710761761A CN 108126528 A CN108126528 A CN 108126528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
casting solution
double
hollow fiber
layer hollow
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710761761.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李祥庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xiangyang Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Xiangyang Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Xiangyang Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Xiangyang Technology Co Ltd
Priority to CN201710761761.2A priority Critical patent/CN108126528A/zh
Publication of CN108126528A publication Critical patent/CN108126528A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0011—Casting solutions therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0013—Casting processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤（1）：将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用；步骤（2）：将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用；步骤（3）：将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，在一定的芯液流速和空气段距离条件下进入外凝胶浴成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。该法制备的双层中空纤维纳滤膜具有良好的抗拉伸强度，且膜层均一稳定，分离性能良好。

Description

一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法
技术领域
本发明涉及一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法。属于膜分离技术领域。
背景技术
水资源是重要的自然资源之一，是人类赖以生存和社会发展不可缺少而又无法替代的物质资源。水资源的开发利用，对经济社会的发展起着决定性的作用。然而随着工农业的发展，年用水量逐年增加，水污染也逐步加剧，生态环境趋向恶化，水资源大幅度减少，水资源供需矛盾日趋突出。如何解决水资源供需矛盾，促进经济社会发展，成为目前亟待解决的问题。
膜技术被称为是21世纪的水处理技术，是近些年来发展最迅速、应用最广泛的技术。1960年，Leob和Sourirajan通过相转化法制备了无缺陷、高通量的非均质分离膜，膜分离技术才得到广泛的应用。这一技术的发明将膜分离技术这一较为广泛在实验室应用的技术转化成为了工业应用。在1960年到1980年这短短二十年内，膜分离技术得到了突飞猛进的发展。基于Leob和Sourirajan最原始的相转化法制膜技术，其他包括交联、多层聚合以及涂层等方法得到快速发展，并且能够用这些方法制备出高性能的分离膜。膜技术在水处理应用中的基本原理是利用水溶液中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。与传统水处理技术相比，膜技术具有节能、投资少、操作简便、处理效率高等优点，膜技术的应用给人们带来了巨大的环境和经济效益。
纳滤膜技术是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术，早期称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”，是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型压力驱动型膜过程。纳滤膜截留分子量范围为200-1000，介于超滤和反渗透之间，主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。由于纳滤膜对一价离子和多价离子具有高选择性、高通量、较低的操作压力和投资运营成本，在水软化、除色、减少化学耗氧量和生物耗氧量等领域得到快速发展和广泛应用。通常，纳滤膜是由两步工艺制备而成，即首先制备出超滤基膜，然后在超滤膜上再次制备一层超薄纳滤膜层。该制备方法工艺复杂，过程影响因素较多，很难把握，因此容易造成制备的纳滤膜成品率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗拉伸强度高，分离性能稳定的双层中空纤维纳滤膜的制备方法，该制备方法简单，可以广泛应用于海水淡化、工业和生活废水处理、家用水净化灯领域。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）：将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
步骤（2）：将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
步骤（3）：将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，在一定的芯液流速和空气段距离条件下进入外凝胶浴成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
所述高分子聚合物a为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯中的一种，高分子聚合物b为磺化聚醚砜，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。铸膜液A中高分子聚合物a的质量比例为10-15%，有机溶剂的质量比例为45-50%，分散剂的质量比例为40-45%。铸膜液B中高分子聚合物b的质量比例为20-30%，有机溶剂的质量比例为50-60%，分散剂的质量比例为20-30%。
铸膜液A走双孔喷丝头外孔，铸膜液B走双孔喷丝头内孔。真空抽吸脱泡时间为24h，铸膜液A喷出的驱动压力为0.05-0.1MPa，铸膜液B喷出的驱动压力为0.1-0.4MPa，芯液流速为10-50ml/min，空气段距离为0-20cm，外凝胶浴为纯水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的中空纤维纳滤膜采用双层共纺丝的方法，可以一次合成出性能较高的纳滤膜，极大简化了制备过程，且适合大规模生产。该法制备的双层中空纤维纳滤膜具有良好的抗拉伸强度，且膜层均一稳定，分离性能良好，在水处理领域具有十分广阔的应用前景。
具体实施方式
以下提供本发明一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法的具体实施方式。
实施例1：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为10%：45%：45%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为20%：50%：30%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例2：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为10%：45%：45%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为25%：50%：25%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例3：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为10%：45%：45%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为30%：50%：20%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例4：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为12%：45%：43%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为20%：50%：30%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例5：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为15%：45%：40%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为20%：50%：30%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
双层中空纤维纳滤膜测试结果如下表1：
表1
从表1中可以看出：
（1）本产品对氯化钠和硫酸镁具有良好的脱除率，并且水通量较高。
（2）本发明工艺制备过程简单，便于连续工业化生产，纳滤膜层性能稳定，抗拉伸强度高，在海水淡化、工业和生活废水处理，家用水净化等领域应用前景广阔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，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内。

Claims (6)

1.一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤（1）：将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用；
步骤（2）：将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用；
步骤（3）：将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，在一定的芯液流速和空气段距离条件下进入外凝胶浴成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物a为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯中的一种，高分子聚合物b为磺化聚醚砜，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基乙酰胺，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或二甘醇。
3.根据权利要求1所述的一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于：铸膜液A中高分子聚合物a的质量比例为10-15%，有机溶剂的质量比例为45-50%，分散剂的质量比例为40-45%。
4.根据权利要求1所述的一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于：铸膜液B中高分子聚合物b的质量比例为20-30%，有机溶剂的质量比例为50-60%，分散剂的质量比例为20-30%。
5.根据权利要求1所述的一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于：铸膜液A走双孔喷丝头外孔，铸膜液B走双孔喷丝头内孔。
6.根据权利要求1所述的一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于：真空抽吸脱泡时间为24h，铸膜液A喷出的驱动压力为0.05-0.1MPa，铸膜液B喷出的驱动压力为0.1-0.4MPa，芯液流速为10-50ml/min，空气段距离为0-20cm，外凝胶浴为纯水。
CN201710761761.2A 2017-08-30 2017-08-30 一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法 Pending CN108126528A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710761761.2A CN108126528A (zh) 2017-08-30 2017-08-30 一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710761761.2A CN108126528A (zh) 2017-08-30 2017-08-30 一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108126528A true CN108126528A (zh) 2018-06-08

Family

ID=62388513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710761761.2A Pending CN108126528A (zh) 2017-08-30 2017-08-30 一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108126528A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109603592A (zh) * 2019-01-31 2019-04-12 无锡零界净化设备股份有限公司 一种聚醚砜微孔滤膜的亲水改性方法
CN109758930A (zh) * 2019-01-25 2019-05-17 广东省医疗器械研究所 一种治疗高血脂症用的中空纤维膜的制备方法
CN110479117A (zh) * 2019-07-31 2019-11-22 水发海若环境技术有限公司 一种亲水性大通量中空纤维超滤膜的制备方法
CN110721595A (zh) * 2019-09-10 2020-01-24 梧州中科鼎新工业技术研究院(有限合伙) 一种中空纤维膜及其制备方法
CN110732246A (zh) * 2019-09-10 2020-01-31 梧州中科鼎新工业技术研究院(有限合伙) 一种耐酸中空纤维纳滤膜及其制备方法
CN112337317A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 北京新源国能科技集团股份有限公司 一种增强型中空纤维复合纳滤膜及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101642683A (zh) * 2009-09-10 2010-02-10 杨乾 双层复合中空纤维纳滤膜及其制备方法和专用工具
CN103638822A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 深圳市诚德来实业有限公司 一种中空纤维纳滤膜及其制备方法
CN104607055A (zh) * 2014-12-31 2015-05-13 江阴市向阳科技有限公司 一种水处理用中空纤维纳滤膜的制备方法
KR20160090536A (ko) * 2015-01-22 2016-08-01 경상대학교산학협력단 나노입자 함유 이중층 중공사막 및 그 제조방법
CN106215725A (zh) * 2016-08-04 2016-12-14 李祥庆 一种多通道中空纤维纳滤膜的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101642683A (zh) * 2009-09-10 2010-02-10 杨乾 双层复合中空纤维纳滤膜及其制备方法和专用工具
CN103638822A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 深圳市诚德来实业有限公司 一种中空纤维纳滤膜及其制备方法
CN104607055A (zh) * 2014-12-31 2015-05-13 江阴市向阳科技有限公司 一种水处理用中空纤维纳滤膜的制备方法
KR20160090536A (ko) * 2015-01-22 2016-08-01 경상대학교산학협력단 나노입자 함유 이중층 중공사막 및 그 제조방법
CN106215725A (zh) * 2016-08-04 2016-12-14 李祥庆 一种多通道中空纤维纳滤膜的制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109758930A (zh) * 2019-01-25 2019-05-17 广东省医疗器械研究所 一种治疗高血脂症用的中空纤维膜的制备方法
CN109758930B (zh) * 2019-01-25 2021-08-24 广东省医疗器械研究所 一种治疗高血脂症用的中空纤维膜的制备方法
CN109603592A (zh) * 2019-01-31 2019-04-12 无锡零界净化设备股份有限公司 一种聚醚砜微孔滤膜的亲水改性方法
CN110479117A (zh) * 2019-07-31 2019-11-22 水发海若环境技术有限公司 一种亲水性大通量中空纤维超滤膜的制备方法
CN112337317A (zh) * 2019-08-07 2021-02-09 北京新源国能科技集团股份有限公司 一种增强型中空纤维复合纳滤膜及其制备方法
CN110721595A (zh) * 2019-09-10 2020-01-24 梧州中科鼎新工业技术研究院(有限合伙) 一种中空纤维膜及其制备方法
CN110732246A (zh) * 2019-09-10 2020-01-31 梧州中科鼎新工业技术研究院(有限合伙) 一种耐酸中空纤维纳滤膜及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108126528A (zh) 一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法
CN104226124B (zh) 一种聚偏氟乙烯膜及其制备方法
CN103041713B (zh) 一种中空纤维纳滤膜的制备方法
CN103706266B (zh) 原位聚合微交联聚乙烯吡咯烷酮改性聚醚砜中空纤维膜及其制备方法和用途
CN106943899B (zh) 一种亲水性聚砜类膜及其制备方法
CN106268378A (zh) 一种中空纤维复合纳滤膜的制备方法
CN109621738A (zh) 一种多级结构双层膜蒸馏用膜的制备方法
CN105289319B (zh) 一种聚合物中空纤维膜的制备方法
CN103495348B (zh) 一种聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法
CN113856496A (zh) 一种低压纳滤膜的制备方法
CN109012214B (zh) 一种基于化学成孔制备高通透性超滤膜的方法
CN108358278B (zh) 一种利用中空纤维正渗透膜进行盐湖卤水提锂的方法
CN106268371A (zh) 一种聚丙烯腈中空纤维超滤膜及其制备方法
CN100423822C (zh) 大孔径聚醚砜膜及其制备方法和用途
CN101773794A (zh) 一种三组分五孔中空纤维膜及其制备方法
CN102580575A (zh) 一种膜蒸馏用聚偏氟乙烯膜的制备方法
CN102784563B (zh) 高强度聚氯乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法
CN108479432B (zh) 一种亲水性酚酞聚醚砜复合纳米纤维超滤膜的制备方法
CN106310968B (zh) 一种大通量对称结构聚合物中空纤维膜及其制备方法
CN106040024B (zh) 一种生产内支撑增强型中空纤维膜的方法
CN104923093A (zh) 一种净水器中空纤维超滤膜及其制备方法
CN103611430A (zh) 一种高离子选择性中空纤维纳滤膜的制造方法
CN102512987B (zh) 一种高通量的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法
CN117018895A (zh) 一种增强型中空纤维疏松纳滤膜的制备方法
CN102343219A (zh) 一种带支撑材料的聚砜膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180608

RJ01 Rejection of invention patent application after publication