CN109876676A - 一种中空纤维纳滤膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本案为一种中空纤维纳滤膜，所述中空纤维纳滤膜由以下物质采用多通道喷膜工艺制成，所述物质组成按照质量份为：聚丙烯腈1份‑2份、纳米竹炭纤维0.02份‑0.05份、纳米银粉0.01份‑0.02份、分散剂2‑4份、活性添加剂0.01份‑0.05份、有机溶剂20份‑30份，所述纳滤膜的内孔径为0.3mm‑0.5mm，外孔径为0.7mm‑0.9mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.001μm‑0.01μm。本案的中空纤维纳滤膜采用聚丙烯腈、纳米竹炭纤维、纳米银粉，利用纳米竹炭纤维可以释放负氧离子，结合银离子具有的杀菌消毒功能，使得中空纤维纳滤膜具有抑制细菌生长，清洁周围空气，预防传染病等功能；本案确保制膜液能够快速充满分液器然后通过若干个喷送通道到达制膜液喷送腔，可以实现若干组纳滤膜的同时生产，极大地提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域，尤其是涉及一种主要用于饮用水设备中的中空纤维纳滤膜及其制备方法。
背景技术
随着科技的飞速发展，广大消费者对生活品质的要求不断提升，尤其涉及日常生活领域中对于饮用水的质量与安全越来越受到消费者的关注，市场上各式各样的净水设备走入千家万户。
纳滤膜是介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动的分离膜。在应用中，纳滤膜具有两个显著的特点：一是它的截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，约为200-2000，可以截留糖类等低相对分子质量有机物；二是纳滤膜的功能表层由聚电解质构成，使得它对无机电解质具有不同的截留率，对高价无机盐(如MgSO4等)的截留率较高，一般大于80％，而对单价无机盐(如NaCl等)的截留率相对较低，一般为10-80％。由于单价盐可以自由透过纳滤膜，使得膜两侧因离子浓度不同而造成的渗透压差远远低于反渗透膜，因此，在相同通量条件下，纳滤膜所要求的驱动压力比反渗逶膜要低得多(一般纳滤的操作压力为0.5-1.5MPa，而反渗透膜的操作压力为1.0～l0MPa)。由于纳滤膜的这种独特分离性能，确定了它在水软化和低分子量有机物纯化和浓缩等应用领域中的主导地位。此外，纳滤膜也能有效去除许多中等分子量溶质，如消毒副产物的前驱物、残留农药和某些色素等，因而在水净化处理和脱色中得到广泛应用。而纳滤膜滤芯在过滤水质方面，起着至关重要的作用，纳滤膜的生产质量直接影响着对水中的有机物、色素及部分溶解盐的去除。
市场上的商业纳滤膜大部分为复合膜，所谓的符合纳滤是由超滤层和致密复合层构成，在保持基膜优异物理化学性能的同时，复合层决定了纳滤膜的高选择性或截留性，通过复合而成的纳滤膜具有纯水通量高、截留效果好的优点，但是这种复合纳滤膜制备步骤繁琐，工艺复杂、生产效率低下，成本也更高，因此，实用性比较差，仅仅处于实验阶段，还没达到商业化量产的程度。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生产效率高、实用性好、高选择性的中空纤维纳滤膜及其制备方法。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种中空纤维纳滤膜，所述中空纤维纳滤膜由以下物质采用多通道喷膜工艺制成，所述物质组成按照质量份为：聚丙烯腈1份-2份、纳米竹炭纤维0.02份-0.05份、纳米银粉0.01份-0.02份、分散剂2-4份、活性添加剂0.01份-0.05份、有机溶剂20份-30份，所述纳滤膜的内孔径为0.3mm-0.5mm，外孔径为0.7mm-0.9mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.001μm-0.01μm。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述活性添加剂为羟甲基纤维素。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述多通道喷膜工艺采用平行设置的2-16个喷膜通道。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述聚丙烯腈的聚合度为600-3600。
本案还提供了一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照上述质量份取聚丙烯腈、纳米竹炭纤维、分散剂、活性添加剂、有机溶剂加入反应釜中于加热条件下搅拌20min-50min后，加入纳米银粉后继续搅拌45min-60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1m-1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动3m-5m，最后再经导向装置导向至卷绕设备牵伸得到若干条中空纤维基膜；
步骤3)将中空纤维基膜在温度为40℃-60℃的甘油水溶液中浸泡2h-5h后晾干至相对含水率低于20%，再经空气流吹扫后，在60℃-80℃下热定型0.3h-0.6h得到中空纤维纳滤膜。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述步骤2）中的外凝固浴为水、甘油、环己烷、乙酸乙酯或植物油脂中的一种；所述维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃-60℃。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述步骤2)中，所述卷绕设备的卷绕速率为20m/min-40m/min之间。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述步骤3）中，所述甘油水溶液中甘油的浓度为40%-80%，对所述中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在5m/s-8m/s，吹扫时间为12min-15min。
优选的是，所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其中，所述多通道中空纤维模具包括气压调节阀、气压泵、液压调节阀、制膜液输送泵、分液器及制膜液喷送腔，所述分液器的入口连接制膜液输送泵的出口，所述分液器的出口分别连接至制膜液喷送腔的若干个喷送通道，分液器具有与喷液通道数量一致的若干个分液管，所述分液管由分液器的入口至出口处由粗变细，且所述分液管在所述分液器的入口处的直径是出口处的直径的2-3倍；所述在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出具体包括，通过气压调节阀及液压调节阀调节压力大小以使得制膜液输送泵的出料速度为10ml/min-12ml/min，在气压泵、制膜液输送泵的作用下，将制膜液经过分液器送到所述制膜液喷送腔，分别通过所述制膜液喷送腔上的若干个喷送通道，将所述制膜液分别由若干个喷送通道喷送出去；和/或，每个所述喷送通道均匀、相互平行分布在喷送腔上，每个喷送通道是由内芯和膜液喷送腔围合形成的环形通道。
本案的有益效果：本案的中空纤维纳滤膜采用聚丙烯腈、纳米竹炭纤维、纳米银粉，利用纳米竹炭纤维可以释放负氧离子，结合银离子具有的杀菌消毒功能，使得中空纤维纳滤膜具有抑制细菌生长，清洁周围空气，预防传染病等功能，且具有通量高、截留效果好、抗污染性好、改性空间大、化学性能稳定的优点；本案通过气压泵、制膜液输送泵相互配合，并通过气压调节阀、液压调节阀实时调节两端的压力大小，进而保证制膜液能够快速充满分液器然后通过若干个喷送通道到达制膜液喷送腔，可以实现若干组纳滤膜的同时生产，极大地提高了生产效率，并能够持续稳定的生产，满足量产的需求。本案生产效率高、实用性好，产品具有高选择性。
附图说明
图1是本发明一实施例所述的中空纤维纳滤膜的制备方法的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1:
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为600的聚丙烯腈1份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂4份、羟甲基纤维素0.01份、二甲基甲酰胺20份加入反应釜中于加热条件下搅拌30min后，加入纳米银粉0.01份后继续搅拌45min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1m的空气间距后进入外凝固浴，如图1所示，在维持恒温的外凝固浴中流动4m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为乙酸乙酯；维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃；卷绕设备9的卷绕速率为20m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为40℃的甘油水溶液中浸泡3h后晾干至相对含水率19%，再经空气流吹扫后，在60℃下热定型0.5h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为40%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在5m/s-6m/s，吹扫时间为14min。
实施例1所制得的纳滤膜的内孔径为0.4mm，外孔径为0.7mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.0015μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤1g/L MgSO4溶液4小时，然后测试组件脱盐率，其脱盐率达到96％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为55％。
实施例2：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为1200的聚丙烯腈1.5份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂3份、羟甲基纤维素0.02份、二甲基甲酰胺24份加入反应釜中于加热条件下搅拌45min后，加入纳米银粉0.01份后继续搅拌50min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1.1m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动5m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为植物油脂；维持恒温的外凝固浴的温度保持在60℃；卷绕设备9的卷绕速率为30m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为45℃的甘油水溶液中浸泡2h后晾干至相对含水率18%，再经空气流吹扫后，在70℃下热定型0.35h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为50%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在8m/s，吹扫时间为12min。
实施例2所制得的纳滤膜的内孔径为0.35mm，外孔径为0.65mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.004μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到97.5％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为45％。
实施例3：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为3600的聚丙烯腈1份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂4份、羟甲基纤维素0.05份、N-甲基吡咯烷酮25份加入反应釜中于加热条件下搅拌50min后，加入纳米银粉0.015份后继续搅拌60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4.5m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为水；维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃；卷绕设备9的卷绕速率为35m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为60℃的甘油水溶液中浸泡3h后晾干至相对含水率18.5%，再经空气流吹扫后，在80℃下热定型0.3h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为80%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在6-7m/s，吹扫时间为13min。
实施例3所制得的纳滤膜的内孔径为0.5mm，外孔径为0.9mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.005μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到98％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为49％。
实施例4：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为600的聚丙烯腈1份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂4份、羟甲基纤维素0.05份、N-甲基吡咯烷酮25份加入反应釜中于加热条件下搅拌50min后，加入纳米银粉0.015份后继续搅拌60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4.5m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为水；维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃；卷绕设备9的卷绕速率为35m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为60℃的甘油水溶液中浸泡3h后晾干至相对含水率18.5%，再经空气流吹扫后，在80℃下热定型0.3h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为80%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在6-7m/s，吹扫时间为13min。
实施例4所制得的纳滤膜的内孔径为0.35mm，外孔径为0.65mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.004μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到96％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为44％。
实施例5：
步骤1)按照质量份取聚合度为1500的聚丙烯腈1份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂4份、羟甲基纤维素0.05份、N-甲基吡咯烷酮25份加入反应釜中于加热条件下搅拌50min后，加入纳米银粉0.015份后继续搅拌60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4.5m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为水；维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃；卷绕设备9的卷绕速率为35m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为60℃的甘油水溶液中浸泡3h后晾干至相对含水率18.5%，再经空气流吹扫后，在80℃下热定型0.3h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为80%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在6-7m/s，吹扫时间为13min。
实施例5所制得的纳滤膜的内孔径为0.35mm，外孔径为0.65mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.0045μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到98.5％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为49％。
实施例6：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为1200的聚丙烯腈2份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂4份、羟甲基纤维素0.05份、二甲基甲酰胺30份加入反应釜中于加热条件下搅拌45min后，加入纳米银粉0.015份后继续搅拌60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为水；维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃；卷绕设备9的卷绕速率为30m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为45℃的甘油水溶液中浸泡2h后晾干至相对含水率15%，再经空气流吹扫后，在60℃下热定型0.3h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为55%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在5-6m/s，吹扫时间为12min。
实施例6所制得的纳滤膜的内孔径为0.35mm，外孔径为0.65mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.005μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到98％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为50％。
实施例7：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为3600的聚丙烯腈2份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂4份、羟甲基纤维素0.05份、二甲基甲酰胺30份加入反应釜中于加热条件下搅拌45min后，加入纳米银粉0.015份后继续搅拌60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为水；维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃；卷绕设备9的卷绕速率为30m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为45℃的甘油水溶液中浸泡2h后晾干至相对含水率15%，再经空气流吹扫后，在60℃下热定型0.3h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为55%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在5-6m/s，吹扫时间为12min。
实施例7所制得的纳滤膜的内孔径为0.35mm，外孔径为0.65mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.008μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到98.5％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为47.5％。
实施例8：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为1200的聚丙烯腈1.5份、纳米竹炭纤维0.05份、分散剂3份、羟甲基纤维素0.05份、N-甲基吡咯烷酮20份加入反应釜中于加热条件下搅拌50min后，加入纳米银粉0.02份后继续搅拌50min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4.5m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为环己烷；维持恒温的外凝固浴的温度保持在58℃；卷绕设备9的卷绕速率为25m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为55℃的甘油水溶液中浸泡3h后晾干至相对含水率18%，再经空气流吹扫后，在60℃下热定型0.6h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为70%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在7.5m/s，吹扫时间为12min。
实施例8所制得的纳滤膜的内孔径为0.45mm，外孔径为0.75mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.0065μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到98％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为52％。
实施例9：
一种中空纤维纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)按照质量份取聚合度为1200的聚丙烯腈1.5份、纳米竹炭纤维0.02份、分散剂3份、羟甲基纤维素0.05份、N-甲基吡咯烷酮20份加入反应釜中于加热条件下搅拌50min后，加入纳米银粉0.02份后继续搅拌50min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动4.5m，最后再经导向装置8导向至卷绕设备9牵伸得到若干条中空纤维基膜；其中，外凝固浴为环己烷；维持恒温的外凝固浴的温度保持在58℃；卷绕设备9的卷绕速率为25m/min。
步骤3)将中空纤维基膜在温度为55℃的甘油水溶液中浸泡3h后晾干至相对含水率18%，再经空气流吹扫后，在60℃下热定型0.6h得到中空纤维纳滤膜；其中，甘油水溶液中甘油的浓度为70%，对中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在7.5m/s，吹扫时间为12min。
实施例9所制得的纳滤膜的内孔径为0.45mm，外孔径为0.75mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.006μm。经测试该膜在25℃，0.5MPa下连续过滤4小时，对1g/L MgSO4溶液测试组件脱盐率，其脱盐率达到98％；对1.0g/L NaCl水溶液中NaCl 的脱除率为52％。
上述实施例1-9中，由于中空纤维纳滤膜采用聚丙烯腈、纳米竹炭纤维、纳米银粉，利用纳米竹炭纤维可以释放负氧离子，结合银离子具有的杀菌消毒功能，使得中空纤维纳滤膜具有抑制细菌生长，清洁周围空气，预防传染病等功能，且具有通量高、截留效果好、抗污染性好、改性空间大、化学性能稳定的优点。
实施例10：
在上述实施例1-9中，采用的多通道喷膜工艺是采用平行设置的2-16个喷膜通道；其中，多通道中空纤维模具包括气压调节阀1、气压泵2、液压调节阀3、制膜液输送泵4、分液器5及制膜液喷送腔6，所述分液器5的入口连接制膜液输送泵4的出口，所述分液器5的出口分别连接至制膜液喷送腔6的若干个喷送通道7，分液器5具有与喷液通道数量一致的若干个分液管，所述分液管由分液器5的入口至出口处由粗变细，且所述分液管在所述分液器5的入口处的直径是出口处的直径的2-3倍；所述在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出具体包括，通过气压调节阀1及液压调节阀3调节压力大小以使得制膜液输送泵4的出料速度为10ml/min-12ml/min，在气压泵2、制膜液输送泵4的作用下，将制膜液经过分液器5送到所述制膜液喷送腔6，分别通过所述制膜液喷送腔6上的若干个喷送通道7，将所述制膜液分别由若干个喷送通道7喷送出去；和/或，每个所述喷送通道7均匀、相互平行分布在喷送腔上，每个喷送通道7是由内芯10和制膜液喷送腔6围合形成的环形通道。
实施例10中通过气压泵2、制膜液输送泵4相互配合，并通过气压调节阀1、液压调节阀3实时调节两端的压力大小，进而保证制膜液能够快速充满分液器5然后通过若干个喷送通道7到达制膜液喷送腔6，可以实现若干组纳滤膜的同时生产，极大地提高了生产效率，并能够持续稳定的生产，满足量产的需求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种中空纤维纳滤膜，其特征在于：所述中空纤维纳滤膜由以下物质采用多通道喷膜工艺制成，所述物质组成按照质量份为：聚丙烯腈1份-2份、纳米竹炭纤维0.02份-0.05份、纳米银粉0.01份-0.02份、分散剂2-4份、活性添加剂0.01份-0.05份、有机溶剂20份-30份，所述纳滤膜的内孔径为0.3mm-0.5mm，外孔径为0.6mm-0.9mm，所述纳滤膜壁上的平均膜孔径为0.001μm-0.01μm。
2.如权利要求1所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
3.如权利要求2所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述活性添加剂为羟甲基纤维素。
4.如权利要求3所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述多通道喷膜工艺采用平行设置的2-16个喷膜通道。
5.如权利要求4所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈的聚合度为600-3600。
6.一种如权利要求1所述的中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)按照上述质量份取聚丙烯腈、纳米竹炭纤维、分散剂、活性添加剂、有机溶剂加入反应釜中于加热条件下搅拌20min-50min后，加入纳米银粉后继续搅拌45min-60min形成均一稳定的制膜液；
步骤2）将步骤1）得到的制膜液经真空脱泡后、在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出，在一定的制膜液流速条件下，喷出物料经过长度为1m-1.2m的空气间距后进入外凝固浴，在维持恒温的外凝固浴中流动3m-5m，最后再经导向装置导向至卷绕设备牵伸得到若干条中空纤维基膜；
步骤3)将中空纤维基膜在温度为40℃-60℃的甘油水溶液中浸泡2h-5h后晾干至相对含水率低于20%，再经空气流吹扫后，在60℃-80℃下热定型0.3h-0.6h得到中空纤维纳滤膜。
7.如权利要求6所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的外凝固浴为水、甘油、环己烷、乙酸乙酯或植物油脂中的一种；所述维持恒温的外凝固浴的温度保持在55℃-60℃。
8.如权利要求7所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述卷绕设备的卷绕速率为20m/min-40m/min之间。
9.如权利要求8所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述步骤3）中，所述甘油水溶液中甘油的浓度为40%-80%，对所述中空纤维基膜进行空气流吹扫时的空气流量控制在5m/s-8m/s，吹扫时间为12min-15min。
10.如权利要求6所述的中空纤维纳滤膜及其制备方法，其特征在于，所述多通道中空纤维模具包括气压调节阀、气压泵、液压调节阀、制膜液输送泵、分液器及制膜液喷送腔，所述分液器的入口连接制膜液输送泵的出口，所述分液器的出口分别连接至制膜液喷送腔的若干个喷送通道，分液器具有与喷液通道数量一致的若干个分液管，所述分液管由分液器的入口至出口处由粗变细，且所述分液管在所述分液器的入口处的直径是出口处的直径的2-3倍；所述在气压驱动下将制膜液通过流动管道进入到多通道中空纤维模具喷出具体包括，通过气压调节阀及液压调节阀调节压力大小以使得制膜液输送泵的出料速度为10ml/min-12ml/min，在气压泵、制膜液输送泵的作用下，将制膜液经过分液器送到所述制膜液喷送腔，分别通过所述制膜液喷送腔上的若干个喷送通道，将所述制膜液分别由若干个喷送通道喷送出去；和/或，每个所述喷送通道均匀、相互平行分布在喷送腔上，每个喷送通道是由内芯和膜液喷送腔围合形成的环形通道。
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