CN109173750A - 一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚偏氟乙烯中空纤维膜，其内径为0.7‑1.0mm，空隙率70‑95％，聚偏氟乙烯由聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯共聚物按质量比(0.8‑1):1组成，本发明的制备方法包括配制纺丝原液、湿法纺丝和成型等步骤。本发明的有益效果是：本发明聚偏氟乙烯中空纤维膜相比于外压膜具有使用寿命长，耐污染能力强，水通量大等优点，能适用于果汁浓缩及药物提纯等高浓度、高粘度液体分离领域，使用过程不易污染堵塞。

Description

一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及膜技术领域，尤其涉及一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法。
背景技术
随着分离技术的发展，膜技术已被用于果汁浓缩及药物提纯等高浓度、高粘度液体分离领域，特别是中空纤维膜技术，由于具有填充密度高、使用能耗低、设备运行简单等特点，正逐步成为这一领域的核心技术。
目前中空纤维膜中的内压膜材质多为聚砜或者聚醚砜，其使用过程中耐污能力差，在高粘度高浓度领域使用效果较差。聚偏氟乙烯中空纤维膜是最近发展较快的一种特性中空纤维膜，具有耐污染、化学稳定性高、耐辐射、耐热及机械性能高等优点，是目前综合性能最好的膜品种之一，但是聚偏氟乙烯中空纤维膜多为外压膜，受运行方式限制，在浓缩领域使用效果不理想，通量衰减较快，不易恢复。
发明内容
本发明针对现有聚偏氟乙烯中空纤维外压膜通量衰减快、不易恢复的问题，提供一种聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种聚偏氟乙烯中空纤维膜，其内径为0.7-1.0mm，空隙率为70-95％，其特征在于，聚偏氟乙烯由聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯共聚物按质量比(0.8-1):1组成，聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯共聚物的数均分子量均为300000-370000，其中聚偏氟乙烯共聚物为聚偏氟乙烯-三氟乙烯。本发明聚偏氟乙烯中空纤维膜在25℃、标准大气压下的纯水通量为500-1500L·m-2·h-1。
本发明还公开了上述聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，包括以下步骤：
1)配制纺丝原液
分别按重量份称取各组分：聚偏氟乙烯16-30份、纺丝溶剂40-70份、无机成孔剂0-25份、有机高分子成孔剂2-25份和表面活性剂0-20份，将聚偏氟乙烯分次加入纺丝溶剂中，搅拌均匀后再依次加入无机成孔剂、有机高分子成孔剂和表面活性剂，搅拌均匀后转移至搅拌压力釜中，50-90℃搅拌3-5h，脱泡后备用；
2)湿法纺丝
将压力釜升压至0.2-0.5MPa，同时打开芯液控制阀和压力釜控制阀，使芯液和纺丝原液经喷丝板进入凝固浴中，控制凝固浴温度低于纺丝原液温度40℃；
3)成型
将聚偏氟乙烯纤维干燥后剪切至固定长度，装壳浇筑成膜。
其中，纺丝溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和磷酸三乙酯中的一种；无机成孔剂为氯化钙、碳酸钙、二氧化钛、氯化锂和三氧化二铝中的一种；有机高分子成孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种；表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温80和吐温20中的一种。
芯液为水或者二甲基甲酰胺的水溶液。芯液与所述纺丝原液的喷出重量比为(0.5-2):1。
本发明的有益效果是：本发明聚偏氟乙烯中空纤维膜相比于外压膜具有使用寿命长，耐污染能力强，水通量大等优点，能适用于果汁浓缩及药物提纯等高浓度、高粘度液体分离领域，使用过程不易污染堵塞。
附图说明
图1为本发明聚偏氟乙烯中空纤维膜丝横截面TEM图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种聚偏氟乙烯中空纤维膜，其内径为0.7mm，空隙率为70％，在25℃、标准大气压下的纯水通量为500L·m-2·h-1，聚偏氟乙烯由聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-三氟乙烯按质量比0.8:1组成，聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-三氟乙烯的数均分子量为370000。
本实施例聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法包括以下步骤：
1)配制纺丝原液
分别按重量份称取各组分：聚偏氟乙烯30份、二甲基乙酰胺40份、氯化钙5份、聚乙烯吡咯烷酮2份和十二烷基硫酸钠5份，将聚偏氟乙烯分次加入二甲基乙酰胺中，搅拌均匀后再依次加入氯化钙、聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀后转移至搅拌压力釜中，50℃搅拌3-5h，脱泡后备用；
2)湿法纺丝
将压力釜升压至0.5MPa，同时打开芯液控制阀和压力釜控制阀，使芯液和纺丝原液经喷丝板进入凝固浴中，芯液为水，与纺丝原液的喷出重量比为0.5:1，控制凝固浴温度低于纺丝原液温度40℃；
3)成型
将聚偏氟乙烯纤维干燥后剪切至固定长度，装壳浇筑成膜。
实施例2
一种聚偏氟乙烯中空纤维膜，其内径为0.85mm，空隙率为83％，在25℃、标准大气压下的纯水通量为1000L·m-2·h-1，聚偏氟乙烯由聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-三氟乙烯按质量比0.9:1组成，聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-三氟乙烯的数均分子量为330000。
本实施例聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法包括以下步骤：
1)配制纺丝原液
分别按重量份称取各组分：聚偏氟乙烯23份、二甲基甲酰胺55份、二氧化钛15份、聚乙二醇14份和十二烷基苯磺酸钠13份，将聚偏氟乙烯分次加入二甲基甲酰胺中，搅拌均匀后再依次加入二氧化钛、聚乙二醇和十二烷基苯磺酸钠，搅拌均匀后转移至搅拌压力釜中，70℃搅拌3-5h，脱泡后备用；
2)湿法纺丝
将压力釜升压至0.3MPa，同时打开芯液控制阀和压力釜控制阀，使芯液和纺丝原液经喷丝板进入凝固浴中，芯液为二甲基甲酰胺的水溶液，与纺丝原液的喷出重量比为1.3:1，控制凝固浴温度低于纺丝原液温度40℃；
3)成型
将聚偏氟乙烯纤维干燥后剪切至固定长度，装壳浇筑成膜。
实施例3
一种聚偏氟乙烯中空纤维膜，其内径为1.0mm，空隙率为95％，在25℃、标准大气压下的纯水通量为1500L·m-2·h-1，聚偏氟乙烯由聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-三氟乙烯按质量比1:1组成，聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯-三氟乙烯的数均分子量为300000。
本实施例聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法包括以下步骤：
1)配制纺丝原液
分别按重量份称取各组分：聚偏氟乙烯16份、N-甲基吡咯烷酮70份、三氧化二铝25份、聚乙烯醇25份和吐温8020份，将聚偏氟乙烯分次加入N-甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后再依次加入三氧化二铝、聚乙烯醇和吐温80，搅拌均匀后转移至搅拌压力釜中，90℃搅拌3-5h，脱泡后备用；
2)湿法纺丝
将压力釜升压至0.2MPa，同时打开芯液控制阀和压力釜控制阀，使芯液和纺丝原液经喷丝板进入凝固浴中，芯液为水，与纺丝原液的喷出重量比为2:1，控制凝固浴温度低于纺丝原液温度40℃；
3)成型
将聚偏氟乙烯纤维干燥后剪切至固定长度，装壳浇筑成膜。
图1为本发明聚偏氟乙烯中空纤维膜丝横截面TEM图，从图中可以看出聚偏氟乙烯中空纤维膜丝内腔空间较大，具有较高的空隙率；腔内壁上聚偏氟乙烯短纤尺寸均匀且排布紧密，可增加聚偏氟乙烯中空纤维膜的水通量和自清洁能力，适于高浓度、高粘度液体分离；聚偏氟乙烯中空纤维膜腔壁厚且均匀，强度高，使用寿命长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚偏氟乙烯中空纤维膜，所述聚偏氟乙烯中空纤维膜内径为0.7-1.0mm，空隙率为70-95％，其特征在于，聚偏氟乙烯由聚偏氟乙烯均聚物和聚偏氟乙烯共聚物按质量比(0.8-1):1组成。
2.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯均聚物的数均分子量为300000-370000，所述聚偏氟乙烯共聚物为聚偏氟乙烯-三氟乙烯，其数均分子量为300000-370000。
3.根据权利要求1所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯中空纤维膜在25℃、标准大气压下的纯水通量为500-1500L·m-2·h-1。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)配制纺丝原液
分别按重量份称取各组分：聚偏氟乙烯16-30份、纺丝溶剂40-70份、无机成孔剂0-25份、有机高分子成孔剂2-25份和表面活性剂0-20份，将聚偏氟乙烯分次加入纺丝溶剂中，搅拌均匀后再依次加入无机成孔剂、有机高分子成孔剂和表面活性剂，搅拌均匀后转移至搅拌压力釜中，50-90℃搅拌3-5h，脱泡后备用；
2)湿法纺丝
将压力釜升压至0.2-0.5MPa，同时打开芯液控制阀和压力釜控制阀，使芯液和纺丝原液经喷丝板进入凝固浴中，控制凝固浴温度低于纺丝原液温度40℃；
3)成型
将聚偏氟乙烯纤维干燥后剪切至固定长度，装壳浇筑成膜。
5.根据权利要求4所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述纺丝溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜和磷酸三乙酯中的一种。
6.根据权利要求4所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述无机成孔剂为氯化钙、碳酸钙、二氧化钛、氯化锂和三氧化二铝中的一种。
7.根据权利要求4所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述有机高分子成孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇和聚乙烯醇中的一种。
8.根据权利要求4所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、吐温80和吐温20中的一种。
9.根据权利要求4所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述芯液为水或者二甲基甲酰胺的水溶液。
10.根据权利要求4所述的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述芯液与所述纺丝原液的喷出重量比为(0.5-2):1。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101199919A (zh) * 2006-12-11 2008-06-18 胡萍 中空纤维膜以及其制备方法
CN103894078A (zh) * 2012-12-26 2014-07-02 山东招金膜天有限责任公司 一种大通量聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法
FR3008418A1 (fr) * 2013-07-15 2015-01-16 Arkema France Film polymere multicouche pvdf - adhesif sensible a la pression
CN105358233A (zh) * 2013-07-12 2016-02-24 阿科玛股份有限公司 使用膜分离有机氟化合物的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101199919A (zh) * 2006-12-11 2008-06-18 胡萍 中空纤维膜以及其制备方法
CN103894078A (zh) * 2012-12-26 2014-07-02 山东招金膜天有限责任公司 一种大通量聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法
CN105358233A (zh) * 2013-07-12 2016-02-24 阿科玛股份有限公司 使用膜分离有机氟化合物的方法
FR3008418A1 (fr) * 2013-07-15 2015-01-16 Arkema France Film polymere multicouche pvdf - adhesif sensible a la pression

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