CN108883374A - 用于制作多层隔膜的方法、喷丝头和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制作用于超滤应用的多层单孔隔膜(10)或多层多孔隔膜(20)的方法，包括以下方法步骤：(a)同时向喷丝头(30)供给至少一种基底(12)的材料、至少一种功能层(14,15)的材料和孔流体(36)；(b)在所述喷丝头(30)中的一步工艺中将所述隔膜(10,20)形成为管状线(54)；(c)由此向施加在所述基底(12)的至少一个表面(13,17)上的所述功能层(14,15)赋予功能。本发明还涉及一种用于使用本发明的方法制作多层单孔隔膜(10)或多层多孔隔膜(20)的喷丝头(30)，以及一种包括这种喷丝头(30)的系统。

Description

用于制作多层隔膜的方法、喷丝头和系统

技术领域

本发明涉及一种用于制作用于超滤应用、特别是用于水处理应用的多层单孔隔膜或多层多孔隔膜的方法、喷丝头和系统。

背景技术

US 5,141,642涉及芳族聚酰亚胺双层中空丝状隔膜及其制备方法。中空丝状微孔内层基本上由第一芳族酰亚胺聚合物可溶性无机溶剂组成，所述无机溶剂设置有沿其纵向轴线形成并且具有10μm至500μm的厚度的丝状空心部。此外，管状的丝状不对称外层基本上由可溶于有机溶剂并且具有管状的丝状微孔中间层和致密的外表面层的第二芳族酰亚胺聚合物组成，所述中间层覆盖并结合到中空丝状微孔内层的外表面并且具有2μm至200μm的厚度，所述外表面层覆盖并与厚度不大于1μm的管状的丝状微孔中间层结合。

根据US 5,141,642，公开了一种用于制备芳族聚酰亚胺双中空丝状隔膜的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将在有机溶剂中具有浓度为5％至35％(重量)的可溶于有机溶剂的第一芳族酰亚胺聚合物的第一纺丝掺杂溶液供给到中空长丝纺丝喷嘴的内环形挤出开口；

(2)将在有机溶剂中具有浓度为1％至25％(重量)的可溶于有机溶剂的第二芳族酰亚胺聚合物的第二纺丝掺杂溶液供给到围绕内环形挤出开口并与其同心地形成的外环形挤出开口，第一纺丝掺杂溶液中第一芳族酰亚胺聚合物的浓度比第二纺丝型溶液中第二芳族酰亚胺聚合物的浓度高0.5％-10％(重量)，

(3)分别经内、外环形挤出开口同时挤出第一和第二纺丝掺杂溶液，同时牵伸第一和第二纺丝掺杂溶液的挤出的第一和第二中空丝状流以允许第一和第二中空丝状流彼此同心地结合成双层中空丝状流；和

(4)使双层中空丝状流与凝固液接触以使双层流固化并形成芳香族聚酰亚胺双层中空丝状隔膜，其中所述芳香族聚酰亚胺双中空隔膜具有厚度为10μm至500μm的内层、厚度为2μm至200μm的中间层和厚度不大于1μm的致密外表面层。

US 4713292涉及一种多层复合中空纤维及其制备方法。一种多层复合中空纤维，包括执行分离功能的至少一个无孔分离隔膜层(A)和执行增强功能的两个或多个多孔层(B)，所述层(A)和所述层(B)交替地层叠，以便得到具有由所述多孔层(B)形成的内表面和外表面的结构。

JP 62019205A涉及超滤隔膜的制备。为了制备在表面的必要部分上具有高抗分层性和足够的防污性的复合膜型超滤隔膜，同时挤出至少两种掺杂液。通过干/湿方法将所述掺杂液转化为凝胶。

高分子多孔膜由具有非极性基团的高分子聚合物和具有极性基团的高分子聚合物、优选聚砜和磺化聚砜的组合形成。合适的磺化聚砜是每1个循环单位聚合物具有0.5W1磺化度的磺化聚砜。合适的溶剂是能够溶解要使用的两种聚合物的溶剂，其与在胶凝浴中使用的水相容。掺杂液的合适浓度为15至25重量％。通过从每个相邻喷嘴移动掺杂液A和B来执行浇铸，所述喷嘴由具有不同底边高度的喷嘴壁彼此分离开。

US 4802942涉及一种制造多层复合中空纤维的方法。根据所公开的方法，多层复合中空纤维包括(a)执行分离功能的至少一个无孔分离隔膜层和(b)执行增强功能的至少两个多孔层，所述层(A)和所述层(B)交替地层叠在一起，以便得到具有由所述层(B)形成的内表面和外表面的结构，所述方法包括以下步骤：

(i)通过多管状结构的纺丝喷嘴，共纺用于形成所述多孔层的结晶聚合物(B’)和选自由(a)非结晶聚合物、(b)熔点低于聚合物(B’)的结晶聚合物、(c)熔体指数大于聚合物(B’)的熔体指数的结晶聚合物和(d)含有形成所述分离隔膜层的溶剂或塑化剂的结晶聚合物的群组的聚合物(A’)，所述多管状结构将纺成的聚合物(A’)夹在两层纺成的聚合物(B’)之间，由此形成复合中空纤维；以及

(ii)拉伸得到的中空纤维，由此赋予所述层(B)多孔性，同时使层(A)无孔。

JP 02251232 A涉及一种双层聚酰亚胺中空纱隔膜及其制备。为了提高耐压性能和气体渗透速度，中空纱隔膜由均匀的外表面层、不对称的芳族聚酰亚胺外层和细孔芳香族聚酰亚胺内层组成，所述不对称外层的细孔层与外表面层一体和连续地形成。

通过使用具有纺纱喷嘴、由外圆形开口部和内圆形开口部组成的同心圆形开口部以及芯部开口部的纺纱设备来将含有1重量％至25重量％的可溶性芳族聚酰亚胺A的有机极性溶剂的均匀溶液供给到外圆形开口部。同时，将含有5重量％至35重量％的可溶性芳族聚酰亚胺B的有机极性溶剂溶液供应至内圆形开口部，并且将这两种聚酰亚胺溶液同时挤出成双层结构中空纱。使该中空纱与凝固溶液接触，以获得双层结构的中空纱隔膜。

US 5,620,790涉及具有一体的预制层的多层微滤隔膜及其制备方法。根据US 5,620,790中公开的方法，制造多层无支承一体式微滤隔膜的方法包括以下步骤：

将第一层聚合物材料溶液倒出到基底上，随后在前一层的浑浊发生之前，将又一层或多层聚合物材料溶液相继倒出到所述第一层上，其中聚合材料溶液的每个连续层的粘度与前一层相同或比前一层小，并且最后洗涤所述这样产生的隔膜并随后干燥所述隔膜。

WO 01/89673 A2涉及形成多层结构的方法。根据所公开的方法，通过同时将多种聚合物溶液共同浇铸到载体上以形成多层液膜并将该膜浸入液体凝固浴中以实现相分离并形成多孔隔膜来制备一体式多层多孔隔膜。载体可以是临时载体或形成用于隔膜的一体式载体。多层可以属于相同或不同聚合物，相同或不同浓度或粘度，并且可承受相同或不同加工条件以形成独特结构。

根据目前的生产方案，在隔膜制作之后需要另外的步骤，因为通过涂覆或移植来将新的功能结合到隔膜表面上。根据其它方法，在隔膜自身被制作之前，将主体隔膜材料改性为具有增强的亲水性。这种方法的缺点是以下事实：具有增强的亲水性能的隔膜往往具有较低的机械强度，因此，整个主体材料改性将显著降低隔膜强度。

本发明的目的

本发明的一个目的在于增强特别是用于水处理的隔膜——例如单孔隔膜或多孔隔膜——的耐久性、耐氯性和坚固性。

本发明的又一个目的是防止单孔隔膜或多孔隔膜在整个使用寿命期间分层。本发明的另一个目的是避免主体材料改性。

本发明的又一个目的是在隔膜表面上提供防污性能，以产生均孔层并在薄层上仅使用少量高性能但昂贵的材料。

发明内容

根据本发明，公开了一种用于制作用于超滤应用的多层单孔隔膜或多层多孔隔膜的方法，其包括以下方法步骤：

(a)同时向喷丝头供给至少一种基底材料、至少一种功能层材料和孔流体；

(b)在喷丝头中的一步挤出工艺中将所述隔膜形成为管状线；

(c)由此向施加在所述基底的至少一个表面上的所述功能层赋予功能。

根据该方法，建立一步挤出工艺。所述至少一个功能层的所述材料仅集中在形成施加至基底的所述至少一个表面的功能层的薄层中，从而实现更高的效率。由于具有功能特性的材料仅集中在薄层内，所以较低的材料成本是一个有利的结果。根据本发明的方法提供了根据每种应用如超滤应用过程中所需的目的定制功能层的灵活性。

根据本发明的一个有利实施例，功能层施加至基底的内表面，并且另一功能层施加至基底的外表面。因此，所形成的隔膜包含三层，即基底和施加在基底的两面上的两个功能层。

此外，一个或多个功能层可以施加至直接施加至基底的表面的另一功能层。因此，所形成的隔膜包含至少两层，即基底和功能层，但是可以包含任何数量的层，其中所述数量大于或等于2。

更进一步地，本发明避免了改变主体材料特性，即根据本发明的所述基底由其制成的材料的特性的修改。由于目前的用于防污措施的方法具有几个缺点，即防污添加剂在主体材料中保留一定时间，或者主体材料改性导致整体机械强度的整体降低和更高的材料成本，并且表面改性在涂覆和调整过程之后导致孔径的非期望的减小，所以本发明提供了一种制造方法，其避免了上面作为示例列出的当前用于防污目的的方法的缺点。

根据本发明的方法的又一方面，在所述喷丝头内形成的所述管状线被供给到或引导通过沉降浴和/或凝固浴。除此之外或作为其替代，所述管状线被供给到相对于所述凝固浴或沉降浴布置在下游的喷水器。

根据本发明，所述基底的所述材料包括第一聚合物，而所述功能层的所述材料包括第二聚合物，所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此不同。

目前实现防污功能的方法是添加防污添加剂，即PESU-b-PEGMA，例如亲水性添加剂。这些添加剂可迁移到表面并允许PESU材料的主体性能保持不变。另一方面，一定量的亲水性添加剂保留在主体材料中，因此是低效的。

又一种方法是主体材料改性，即PESU的磺化。这可以借助滴入溶液或一步纺丝来建立，并允许亲水基团的更高堆积密度。另一方面，主体材料改性伴随着整体机械强度的降低和更高的材料成本。

实现防污功能的再又一种方法是表面改性，例如PESU材料的聚多巴胺涂层或聚多巴胺调节。这被认为是相当有效的，因为它仅位于隔膜表面上。另一方面，材料的孔径通常在涂覆之后减小并且需要调整，这是非常复杂的，另一方面，涂层应该被优化以避免深渗透。

根据本发明的又一方面，所述功能层的所述功能是如上所述的防污功能。通过将该功能分配给所述功能层，显著减少了结垢。结垢构成了过滤的高能耗因子。隔膜结垢是由滤饼部分迁移到隔膜孔中的迁移过程引起的。结垢过程通常伴随着孔径减小，这特别是对于超滤应用是非常不利的，因此本发明在此提供了解决该问题的方案。

在本方法的一个实施例中，所述功能层关于防污功能包含PESU-b-PEGMA。

又一个实施例在于包括sPPSU的功能。

功能层的又一个实施例包括PS-b-PEGMA。

在另一个实施例中，根据本发明的功能层的所述功能是均孔功能。这种均孔功能的一个例子是S/DPE-b-4-Vpy。

根据本发明的又一方面，公开了一种用于使用根据本发明的方法制造多层单孔隔膜或多层多孔隔膜的喷丝头，所述喷丝头至少具有

-中心部分，

-锥形部分，和

-下部部分，

其中，所述喷丝头的每个所述部分都包括单独的进料口。在多孔喷丝头的情况下，该喷丝头经由一步挤出工艺产生额外的功能层，而不改变当前多孔隔膜的主体性质。基底上的另一功能层具有提供防污性能和孔径控制的优点。在多孔喷丝头的情况下，将功能层添加到多孔隔膜上的附加步骤被简化并缩减为仅一步工艺。再者，多孔喷丝头允许隔膜表面上的功能层的功能的集中。

特别地，提供了多层隔膜的每一层的单独进料口。

根据按照本发明的喷丝头的有利实施例，中心部分包括用于孔流体的中心进料口。根据本发明的喷丝头的所述锥形部分包括用于功能层材料如第二聚合物的第二进料口。更进一步地，根据本发明的喷丝头的所述下部部分包括用于基底材料如第一聚合物的第一进料口。喷丝头可具有周围部分，其中所述周围部分包括用于另一功能层材料的第三进料口。

在安装状态下，即在根据本发明的喷丝头的组装状态下，喷丝头的内漏斗区段被限定在所述中心部分与所述锥形部分之间。可以向所述内漏斗区段供给所述功能层的所述材料，例如第二聚合物。

另一方面，根据本发明的喷丝头包括外漏斗区段，该漏斗区段被限定在所述锥形部分与所述下部部分之间，所述基底的所述材料可以被供给到所述外漏斗区段。

根据本发明的喷丝头可包括周围漏斗区段，该周围漏斗区段被限定在所述下部部分与所述周围部分之间，所述另一功能层的所述材料可以被供给到该周围漏斗区段。

在喷丝头的组装状态下，所述外部部分、所述锥形部分和所述下部部分以及如果存在的话所述周围部分形成用于所述孔流体的管区段。

为了允许相关材料的供给的优化，根据本发明的喷丝头的所述锥形部分包括与特别是用于第一聚合物的所述第一进料口相对地布置的第一环形通道。更进一步地，喷丝头的所述中心部分包括特别是用于第二聚合物的与所述第二进料口相对地布置的第二环形通道。借助于该实施例，分别考虑所述第一和第二聚合物的流动特性，从而确保所述材料——即所述第一聚合物和所述第二聚合物——均匀分布到相应的内、外漏斗区段。

根据本发明的又一方面，公开了一种用于使用根据本发明的方法制作多层单孔隔膜或多层多孔隔膜的系统，所述系统包括

第一材料分配站，

第二材料分配站，

第三材料分配站，

根据本发明的喷丝头，

沉降浴和/或凝固浴，和

喷水器。

以上列出了其构件的根据本发明的系统允许将所述多层单孔隔膜或多层多孔隔膜制造为管状的线状无端帘线，其在喷丝头的出口下游被供给到沉降浴或被供给到凝固浴，两个浴都布置在所述喷丝头的出口下游。

在凝固浴中，有利地布置有一定数量的偏离元件，其位于所述喷丝头下游的管状线的输送方向上。

附图说明

结合附图更详细地公开本发明的主题，附图示出：

图1：多层单孔隔膜，

图2：多层多孔隔膜，

图3：制造多层单孔隔膜的粗略过程，

图4：用于制作多层单孔或多层多孔隔膜的系统的构件，

图5：根据本发明的喷丝头的截面图，

图6：根据图5的所述喷丝头的侧视图，

图7：根据图5的喷丝头的下侧视图，

图8：根据图7的喷丝头的下侧的出口开口的细节，

图9：所述喷丝头的剖视图，更详细地示出了内、外漏斗区段，

图10：喷丝头的构件在互相分开时的分解图。

具体实施方式

本发明的优选实施例：

图1示出了多层单孔隔膜10。

根据图1的多层单孔隔膜10包括具有内表面13和外表面17的环形基底12。这里，内表面13指向基底12的环形中心并且外表面17指向基底12的环形的外侧。功能层14的材料施加在内表面13上。功能层14包围用于待处理或过滤的液体的孔16。

这里给出的单孔隔膜10包含恰好两层，即基底12和功能层14。但是，另一功能层14可以施加至基底12的外表面17。此外，一个或多个功能层14可以施加至直接施加至基底12的内表面13或外表面17的功能层14。因此，单孔隔膜10可以包含例如三层、四层或更多层。

基底12的材料是提供机械支承并且为主体材料的第一聚合物，例如PESU材料。功能层14的材料具备防污功能和/或均孔功能。根据本发明，功能层14的材料集中在较薄的层厚中，使得一方面可以实现高效率，另一方面可以实现较低的材料成本。为了根据功能层的特性来应用功能而选择的材料提供了高灵活性以根据所设想的应用(例如超滤应用)来定制功能层14的材料。由于具有功能特性的材料——即功能层14——可以独立于基底12的材料选择，所以不需要改变主体材料特性，即不需要改变基底12的材料。

在图2中，示出了两种多层多孔隔膜20。

根据图2a，多层多孔隔膜20包括具有圆形截面的基底12，即第一聚合物，在所述圆形截面中布置有若干个、当前为7个孔。基底12的内表面13是指向所述孔的中心的所述孔的侧面的面积量。基底12的外表面17指向基底12的外侧。多层多孔隔膜20还包含在基底12的材料的相应内表面13上形成功能层14的材料。功能层14包围用于待处理或过滤的液体的若干孔16。

图2a中给出的单孔隔膜20包含恰好两层，即基底12和功能层14。此外，一个或多个功能层14可以施加至直接施加至基底12的内表面13的功能层14。因此，根据图2a的多孔隔膜20可以包含例如三层、四层、五层或更多层。

根据图2b，多层多孔隔膜20还包括具有圆形截面的基底12，即第一聚合物，在所述圆形截面中布置有若干个、当前为7个孔。基底12的内表面13是指向所述孔的中心的所述孔的侧面的面积量。基底12的外表面17指向基底12的外侧。多层多孔隔膜20还包含在基底12的材料的相应内表面13上形成功能层14的材料。功能层14包围用于待处理或过滤的液体的若干孔16。另一功能层15施加至基底12的外表面17。

图2b中给出的多孔隔膜20包含恰好三层，即基底12、功能层14和另一功能层15。此外，一个或多个功能层14、15可以施加至直接施加至基底12的内表面13的功能层14或直接施加至基底12的外表面17的另一功能层15。因此，根据图2b的多孔隔膜20可以包含例如三层、四层、五层或更多层。

在图2b中，紧在于喷丝头30中制造后，多孔隔膜20从喷丝头30显现。

在图2a和2b中，参考标号18示出了要处理的所述液体的流动方向；举例而言，要处理的液体可以是海水或废水。

虽然认为基底12的材料为主体材料，但它通常是提供机械支承的第一聚合物，例如PESU材料。

形成功能层14的材料是第二聚合物，其可以实现防污功能或均孔功能或这两种功能。形成另一功能层15的材料是另一聚合物，其也可以实现防污功能或均孔功能或这两种功能。另一功能层15的聚合物可以是由与功能层14的第二聚合物相同的材料制成。

防污功能的一个实施例由PESU-b-PEGMA给出。

另一实施例可以由sPPSU给出。

防污功能的再又一个实施例由PS-b-PEGMA给出。

另一方面，伴随均孔功能的功能由S/DPE-b-4-Vpy体现。

根据图3，如图1所示的多层单孔隔膜10在这里仅被示意性地示出的喷丝头30中制作。根据图3中的示意图，所述喷丝头30包括第一聚合物流32、第二聚合物流34和孔流体流36。所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述孔流体基本上被同时供给到喷丝头30。在喷丝头30的出口侧的下端处，形成了多层单孔隔膜10的管状线。所述管状线被供给到沉降浴38。在沉降浴38的区域中，从图3可以推导功能层14的所述材料具有比基底12的材料的厚度薄的厚度。中空多层单孔隔膜10内的孔16由所述孔流体36维持，所述孔流体36根据图3中示意性地给出的图被供给到喷丝头30的中心部分。

图3更进一步地示出了多层单孔隔膜10的顶视图。从图3可以推导，功能层14的较薄材料布置在用于形成基底12的管状材料——即第一聚合物——的表面13上。孔16允许借助于根据本发明的多层单孔隔膜10来处理液流。

图4示出了根据本发明的用于更大规模制作多层单孔隔膜10或多层多孔隔膜20的系统。

根据图4，所述系统包括一定数量的构件。首先，所述系统包括用于基底12的材料的第一材料分配站42。基底12的材料作为第一聚合物流32朝喷丝头30、特别是形成喷丝头30的双层供给，如结合图3示意性地示出的。

根据图4的所述系统更进一步包括储存用于形成功能层14的材料的第二材料分配站44。建立了从第二材料分配站44到喷丝头30、特别是双层喷丝头30的第二聚合物流34，其同样被包括在根据图4的系统中。

更进一步地，根据图4的系统包括用于孔流体的第三材料分配站46。

孔流体流36在图4中的根据本发明的系统的示意图中通过参考标号36标识。全部三种材料被同时供给到布置在根据图4的系统中心中的喷丝头30。

如从图4可以推导的，在第一聚合物流32的路径中，布置有第一计量阀48和第二计量阀50。

在图4所示的系统的喷丝头30的出口部分处，形成有多层单孔隔膜10的管状线54。在其又一输送路径内，在输送方向58中，布置了一定数量的偏离元件56。所述偏离元件56布置在凝固浴52内。借助于偏离元件56，多层单孔隔膜10的管状线54穿过凝固浴52的路径伸长。

在所述凝固浴52的下游，可见在多层单孔隔膜10的所述管状线54的输送方向58上布置有喷水器64。所述喷水器64包括辊60。在所述辊的表面62上，喷水器64例如如图4所示沿竖直方向施加。

在所述喷水器64的下游布置有冲洗浴66，环形管状线、即产生的多层单孔隔膜10被收集在该冲洗浴66内。

图5、6、7和8分别示出如图2中示意性地示出的用于制作多层多孔隔膜20的喷丝头30的细节。

图5公开了喷丝头30，特别是双层喷丝头30。图5中给出的截面图的所述喷丝头30分别包括中心部分70、圆锥形部分72和下部部分74。图5示出处于喷丝头30的组装状态的所述部分70、72、74。中心部分70包括用于孔流体36的中心进料口80。在中心进料口80的下端处，设置有尖端状的喷嘴装置。喷丝头30的所述中心部分70安装在喷丝头30的圆锥形部分72内。喷丝头30的所述锥形部分72包括用于第二聚合物的横向布置的第二进料口78。如从图5中给出的组件可以推导的，与用于第二聚合物的第二进料口78相对，在中心部分70的对应区段上，布置有第二环形通道90，其允许将第二聚合物输送到所述喷丝头30的内漏斗区段82。

此外，根据图5，喷丝头30的所述锥形部分72安装在喷丝头30的下部部分74内。下部部分74包括第一进料口76，其同样相对于根据图5的截面图所示的喷丝头30的中心轴线沿横向延伸。与用于第一聚合物的第一进料口76相对，喷丝头30的所述锥形部分72包括第一环形通道88，其允许将第一聚合物输送到所述喷丝头30的外漏斗区段84。

这里示出的喷丝头30允许制作具有两层——即具有基底12和功能层14——的隔膜10、20。用于制作具有多于两层的隔膜10、20的喷丝头30也是可行的。这种用于制作具有多于两层的隔膜10、20的喷丝头30具有用于要形成的多层隔膜的每一层的单独进料口。

根据按照图5的截面图，内漏斗区段82被限定在一方面喷丝头30的中心部分70的外轮廓与另一方面喷丝头30的所述锥形部分72的内轮廓之间。内漏斗区段82从第二环形通道90供给，第二环形通道90又与用于第二聚合物的第二进料口78结合。因此，在喷丝头30内建立了从第二进料口78到内漏斗区段82的第二聚合物流。

在锥形部分72的外轮廓与喷丝头30的下部部分74的内轮廓之间，限定了外漏斗区段84。所述外漏斗区段84从第一环形通道88供给，第一环形通道88又与用于第一聚合物的第一进料口76结合。因此，外漏斗区段84被供给以第一聚合物，即基底12的材料。

如从图5可以推导的，但在根据图9的放大视图中更好地示出，图5中给出的所述喷丝头30包括管区段86。所述管区段86包括如在根据图9的放大视图中最好地示出的一定数量的单管87。所述单管87形成孔16，即中空空间，待处理的液体(例如海水或废水)在所述中空空间内流经使用喷丝头30制作的多层多孔隔膜20，参见图2，喷丝头30的截面图在图5中给出。

图6在侧视图中示出喷丝头30。

根据图6中给出的侧视图，喷丝头30包括安装在锥形部分72中的中心部分70，其具有用于第二聚合物的第二进料口78，第二聚合物是形成功能层14和下部部分74的材料。图5所示的截面图在根据图6的侧视图中通过交叉线V-V表示。

图7示出根据图5的喷丝头30的下端部。

在下部部分74的中心部分中，可见根据图2的多层多孔隔膜20的多孔布置的图案。该细节在根据图8的放大视图中示出，图8示出了管区段86具有在喷丝头30的下部部分74的下侧处终止的一定数量的单管87。

图9以更大的比例尺示出喷丝头30的下截面，喷丝头30的截面图在图5中给出。

根据图9中给出的截面图，公开了内漏斗区段82被供给以由第二进料口78引入的第二聚合物。

形成管区段86的单管87延伸到在喷丝头30的中心部分70和锥形部分72之间限定的内漏斗区段82。

在喷丝头30的锥形部分72与喷丝头30的下部部分74的内轮廓之间建立的外漏斗区段84经从第一进料口76竖直地延伸的间隙供给，如在喷丝头30的根据图5的截面图中最佳地示出的。同样，管区段86的所述单管87也延伸到外漏斗区段84。

因此，通过连续向第一进料口76供给第一聚合物、向第二进料口78供给第二聚合物并且向布置在喷丝头30的中心部分70中的中心进料口80供给孔流体36，在外漏斗区段84的下游以无尽的方式形成多层多孔隔膜20的管状线54。

如从图8中的放大视图可以推导的，管87的这种图案对应于图2中给出的孔16的图案，图2示出了通过在根据图5的截面图中示意性地并且在根据图9的截面图中更详细地示出的双层多孔喷丝头30制作的多层多孔隔膜20。

如从图9可以推导的，在双层多孔喷丝头30内制作的管状线54包括通过功能层14的材料包封的一定数量的孔16，功能层14又由基底12的材料包围。

图10示出喷丝头(在本例中为双层喷丝头)的构件的分解图。

如根据图10的分解图中最佳所示，喷丝头30包括下部部分74、锥形部分72以及中心部分70。在锥形部分72与下部部分74之间，布置有环形密封元件92。根据图10中的分解图，在喷丝头30的锥形部分72和中心部分70之间布置有又一密封元件92。部分70、72、74通过至少一个定心杆94相对于彼此定中心。紧固元件96分别延伸穿过中心部分70和锥形部分72的开口98，从而与下部部分74中的相应螺纹配合，但在这里未示出。

从图10可以推导的是，锥形部分72包括与根据图5中给出的截面图的第二进料口78配合的第二环形通道90，而下部部分74的第一环形通道88与用于第一聚合物的第一进料口76对应。

附图标记列表

10 多层单孔隔膜

12 基底(载体)(聚合物1)

13 (12的)内表面

14 功能层(聚合物2)

15 另一功能层

16 孔(自由截面)

17 (12的)外表面

18 流动方向

20 多层多孔隔膜

30 喷丝头(双层)

32 聚合物流1

34 聚合物流2

36 孔流体(第三材料)

38 沉降浴

40 功能材料(亲水、均孔特性)

42 第一材料分配站(基底12)

44 第二材料分配站(功能层14)

46 第三材料分配站(孔流体36)

48 第一计量阀

50 第二计量阀

52 凝固浴

54 管状线

56 偏离元件

58 输送方向

60 辊

62 辊表面

64 喷水器

66 冲洗浴

70 (喷丝头的)中心部分

72 (喷丝头的)锥形部分

74 (喷丝头的)下部部分

76 (用于12/聚合物1的74的)第一进料口

78 (用于14/聚合物2的72的)第二进料口

80 (用于第三材料孔流体36的70的)中心进料口

82 (用于14的)内漏斗区段

84 (用于12的)外漏斗区段

86 (用于36的)管区段

87 单管

88 (72的)第一环形通道

90 (70的)第二环形通道

92 密封元件

94 定心杆

96 紧固元件

98 贯通开口

V 交叉线

Claims (18)

1.一种用于制作用于超滤应用的多层单孔隔膜(10)或多层多孔隔膜(20)的方法，包括以下方法步骤：

(a)同时向喷丝头(30)供给至少一种基底(12)的材料、至少一种功能层(14,15)的材料和孔流体(36)；

(b)在所述喷丝头(30)中的一步工艺中将所述隔膜(10,20)形成为管状线(54)；

(c)由此向施加在所述基底(12)的至少一个表面(13,17)上的所述功能层(14,15)赋予功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，引导所述管状线(54)通过沉降浴(38)和/或凝固浴(52)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述管状线(54)供给到相对于所述沉降浴(38)和/或所述凝固浴(52)布置在下游的喷水器(64)。

4.根据权利要求1至3中的至少一项所述的方法，其中

将功能层(14)施加至所述基底(12)的内表面(13)，并且将另一功能层(15)施加至所述基底(12)的外表面(17)。

5.根据权利要求1至4中的至少一项所述的方法，其中，所述基底(12)的所述材料包括第一聚合物，所述功能层(14,15)的所述材料包括第二聚合物，所述第一聚合物和第二聚合物彼此不同。

6.根据权利要求1至5中的至少一项所述的方法，其中，所述功能层(14,15)的所述功能是防污功能和/或均孔功能。

7.一种用于使用根据权利要求1至6中的至少一项所述的方法制作多层单孔隔膜(10)或多层多孔隔膜(20)的喷丝头(30)，所述喷丝头(30)至少具有

-中心部分(70)，

-锥形部分(72)，和

-下部部分(74)，

其中，所述喷丝头(30)的每个所述部分(70,72,74)包括单独的进料口(76,78,80)。

8.根据权利要求7所述的喷丝头(30)，其中，所述中心部分(70)包括用于孔流体(36)的中心进料口(80)。

9.根据权利要求7至8中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，所述锥形部分(72)包括用于功能层(14)的材料的第二进料口(78)。

10.根据权利要求7至9中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，所述下部部分(74)包括用于基底(12)的材料的第一进料口(76)。

11.根据权利要求7至10中的至少一项所述的喷丝头(30)，具有周围部分，其中所述周围部分包括用于另一功能层(15)的材料的第三进料口。

12.根据权利要求7至11中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，在所述中心部分(70)与所述锥形部分(72)之间限定内漏斗区段(82)，所述功能层(14)的所述材料能被供给到所述内漏斗区段(82)。

13.根据权利要求7至12中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，在所述锥形部分(72)与所述下部部分(74)之间限定外漏斗区段(84)，所述基底(12)的所述材料能被供给到所述外漏斗区段(84)。

14.根据权利要求7至13中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，在所述下部部分(74)与所述周围部分之间限定周围漏斗区段，所述另一功能层(15)的所述材料能被供给到所述周围漏斗区段。

15.根据权利要求7至14中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，所述锥形部分(72)包括与所述第一进料口(76)相对地布置的第一环形通道(88)。

16.根据权利要求7至15中的至少一项所述的喷丝头(30)，其中，所述中心部分(70)包括与所述第二进料口(78)相对地布置的第二环形通道(90)。

17.一种用于使用根据权利要求1至6中的至少一项所述的方法制作多层单孔隔膜(10)或多层多孔隔膜(20)的系统，所述系统包括：

-第一材料分配站(42)，

-第二材料分配站(44)，

-第三材料分配站(46)，

-根据权利要求7至14中的至少一项所述的喷丝头(30)，

-沉降浴(38)和/或凝固浴(52)，和

-喷水器(64)。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述凝固浴(52)包括位于所述喷丝头(30)下游的管状线(54)的输送方向(58)上的偏离元件(56)。