CN108704482A - 一种抗污染中空纤维超滤膜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗污染中空纤维超滤膜，本发明为一种抗污染中空纤维超滤膜，具体为正硅酸乙酯混在中空纤维超滤膜，是将正硅酸乙酯的乙醇溶液与聚合物溶液共混后，经高温相转化法得到抗污染中空纤维超滤膜，以聚偏氟乙烯为中空纤维基膜，亲水性强，正硅酸乙酯能够在中空纤维基膜外表面形成一种致密的膜，使得该超滤膜抗剥离强度高，制备成本低、易于实现产业化生产。

Description

一种抗污染中空纤维超滤膜
技术领域
本发明涉及中空纤维超滤膜领域，具体为一种抗污染中空纤维超滤膜。
背景技术
超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米以下的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。膜分离过程中，由于料液中的物质与膜通过物理化学作用(静电作用，氢键作用，范德华力等)使膜对料液中溶质产生吸附、沉积以及膜孔的堵塞，使得膜的通量急剧下降，膜的有机污染是指在膜分离过程中由于料液中的有机分子(如糖、蛋白质和脂类分子等)，沉积和吸附于膜表面和膜孔中，造成膜通量的迅速下降，因此，在实际应用过程中，过滤膜在过滤过程中容易收到污染，从而造成过滤效果下降，使用寿命变短，因此，需要一种能够具有抗污染效果的超滤膜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗污染中空纤维超滤膜，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗污染中空纤维超滤膜，以聚偏氟乙烯为基膜的原料，由下列以质量百分比计的原料制成：聚偏氟乙烯25%-40%，聚砜10%-15%，有机溶剂40%-45%，正硅酸乙酯8%-10%，添加剂4%-7%，两亲性共聚物2%-4%。
优选的，所述有机溶剂为无水乙醇。
优选的，所述添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸锂或者甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。
优选的，所述的两亲性共聚物是聚（甲基丙烯酸甲酯-乙烯醇）。
上述的抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于，采用高温相转化法，具体步骤如下：
S1.将干燥后的聚偏氟乙烯和聚砜溶于有机溶剂中，混合搅拌直到完全溶解；
S2.将正硅酸乙酯置入S1中的有机溶剂中，搅拌至完全溶解；
S3.将S2中的溶液置于一定温度条件下，加入添加剂和两亲性共聚物，用磁力搅拌器进行搅拌脱泡；
S4.将S3中脱泡后的混合液送入纺丝机中，用喷丝头挤出形成中空状纤维，静置至纤维中的部分溶剂蒸发后，浸入水溶液凝固，最后经过表面处理形成超滤膜。
优选的，所述磁力搅拌器搅拌时间为5h，脱泡时间为24-48h。
优选的，所述添加剂选用聚乙烯吡咯烷酮。
优选的，所述脱泡温度为40-80°C，凝固温度为5-20°C。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为一种抗污染中空纤维超滤膜，具体为正硅酸乙酯混在中空纤维超滤膜，是将正硅酸乙酯的乙醇溶液与聚合物溶液共混后，经高温相转化法得到抗污染中空纤维超滤膜，以聚偏氟乙烯为中空纤维基膜，亲水性强，正硅酸乙酯能够在中空纤维基膜外表面形成一种致密的膜，使得该超滤膜抗剥离强度高，制备成本低、易于实现产业化生产。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于，以聚偏氟乙烯为基膜的原料，由下列以质量百分比计的原料制成：聚偏氟乙烯25%，聚砜10%，有机溶剂40%，正硅酸乙酯8%，添加剂4%，两亲性共聚物2%。
所述有机溶剂为无水乙醇。
所述添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸锂或者甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。
所述的两亲性共聚物是聚（甲基丙烯酸甲酯-乙烯醇）。
上述的抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于，采用高温相转化法，具体步骤如下：
S1.将干燥后的聚偏氟乙烯和聚砜溶于有机溶剂中，混合搅拌直到完全溶解；
S2.将正硅酸乙酯置入S1中的有机溶剂中，搅拌至完全溶解；
S3.将S2中的溶液置于一定温度条件下，加入添加剂和两亲性共聚物，用磁力搅拌器进行搅拌脱泡；
S4.将S3中脱泡后的混合液送入纺丝机中，用喷丝头挤出形成中空状纤维，静置至纤维中的部分溶剂蒸发后，浸入水溶液凝固，最后经过表面处理形成超滤膜。
所述磁力搅拌器搅拌时间为5h，脱泡时间为24h。
所述添加剂选用聚乙烯吡咯烷酮。
所述脱泡温度为40°C，凝固温度为5°C。
实施例二：
一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于，以聚偏氟乙烯为基膜的原料，由下列以质量百分比计的原料制成：聚偏氟乙烯32.5%，聚砜12.5%，有机溶剂42.5%，正硅酸乙酯9%，添加剂6.5%，两亲性共聚物3%。
所述有机溶剂为无水乙醇。
所述添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸锂或者甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。
所述的两亲性共聚物是聚（甲基丙烯酸甲酯-乙烯醇）。
上述的抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于，采用高温相转化法，具体步骤如下：
S1.将干燥后的聚偏氟乙烯和聚砜溶于有机溶剂中，混合搅拌直到完全溶解；
S2.将正硅酸乙酯置入S1中的有机溶剂中，搅拌至完全溶解；
S3.将S2中的溶液置于一定温度条件下，加入添加剂和两亲性共聚物，用磁力搅拌器进行搅拌脱泡；
S4.将S3中脱泡后的混合液送入纺丝机中，用喷丝头挤出形成中空状纤维，静置至纤维中的部分溶剂蒸发后，浸入水溶液凝固，最后经过表面处理形成超滤膜。
所述磁力搅拌器搅拌时间为5h，脱泡时间为36h。
所述添加剂选用聚乙烯吡咯烷酮。
所述脱泡温度为60°C，凝固温度为12.5°C。
实施例三：
一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于，以聚偏氟乙烯为基膜的原料，由下列以质量百分比计的原料制成：聚偏氟乙烯40%，聚砜15%，有机溶剂45%，正硅酸乙酯10%，添加剂7%，两亲性共聚物4%。
所述有机溶剂为无水乙醇。
所述添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸锂或者甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。
所述的两亲性共聚物是聚（甲基丙烯酸甲酯-乙烯醇）。
上述的抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于，采用高温相转化法，具体步骤如下：
S1.将干燥后的聚偏氟乙烯和聚砜溶于有机溶剂中，混合搅拌直到完全溶解；
S2.将正硅酸乙酯置入S1中的有机溶剂中，搅拌至完全溶解；
S3.将S2中的溶液置于一定温度条件下，加入添加剂和两亲性共聚物，用磁力搅拌器进行搅拌脱泡；
S4.将S3中脱泡后的混合液送入纺丝机中，用喷丝头挤出形成中空状纤维，静置至纤维中的部分溶剂蒸发后，浸入水溶液凝固，最后经过表面处理形成超滤膜。
所述磁力搅拌器搅拌时间为5h，脱泡时间为48h。
所述添加剂选用聚乙烯吡咯烷酮。
所述脱泡温度为80°C，凝固温度为20°C。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于，以聚偏氟乙烯为基膜的原料，由下列以质量百分比计的原料制成：聚偏氟乙烯25%-40%，聚砜10%-15%，有机溶剂40%-45%，正硅酸乙酯8%-10%，添加剂4%-7%，两亲性共聚物2%-4%。
2.根据权利要求1所述的一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于：所述有机溶剂为无水乙醇。
3.根据权利要求1所述的一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于：所述添加剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乙烯醇、氯化锂、氯化钠、氯化钙、硝酸锂或者甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种抗污染中空纤维超滤膜，其特征在于：所述的两亲性共聚物是聚（甲基丙烯酸甲酯-乙烯醇）。
5.一种权利要求1-4任意一项所述的抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于，采用高温相转化法，具体步骤如下：
S1.将干燥后的聚偏氟乙烯和聚砜溶于有机溶剂中，混合搅拌直到完全溶解；
S2.将正硅酸乙酯置入S1中的有机溶剂中，搅拌至完全溶解；
S3.将S2中的溶液置于一定温度条件下，加入添加剂和两亲性共聚物，用磁力搅拌器进行搅拌脱泡；
S4.将S3中脱泡后的混合液送入纺丝机中，用喷丝头挤出形成中空状纤维，静置至纤维中的部分溶剂蒸发后，浸入水溶液凝固，最后经过表面处理形成超滤膜。
6.根据权利要求5所述的一种抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：所述磁力搅拌器搅拌时间为5h，脱泡时间为24-48h。
7.根据权利要求5所述的一种抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：所述添加剂选用聚乙烯吡咯烷酮。
8.根据权利要求5所述的一种抗污染中空纤维超滤膜的制备工艺，其特征在于：所述脱泡温度为40-80°C，凝固温度为5-20°C。
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