CN110917885A - 一种可拆卸的中空纤维膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆卸的中空纤维膜组件，它包括外膜腔、进样口、出样口、硅酮材质胶塞以及由中性硅酮胶粘结的中空纤维膜丝束。所述的中空纤维膜丝束包含了分子印迹微球，具有特定的分子印迹位点，置于膜组件的外膜腔内。中空纤维膜丝束一端由中性硅酮胶封口，另一端导入硅酮材质胶塞中。在膜组件的两端各设一个进样口和出样口，样品溶液、萃取液等通过膜组件两端的进、出样口通过膜组件，提高了中空纤维膜丝束的使用寿命，降低了膜污染；使用硅酮材质胶塞，便于对外膜腔的中空纤维膜丝束进行更换，实现了膜组件的重复使用，降低了成本。

Description

一种可拆卸的中空纤维膜组件

技术领域

本发明属于中空纤维膜技术领域，特别涉及一种可拆卸分子印迹中空纤维膜组件装置。

背景技术

随着现代分析技术的快速发展，耗时、费力、低效的传统样品前处理方法已经成为制约整个分析化学发展的瓶颈。因此，发展一种快速高效、简单绿色的样品前处理新技术，对于消除基质干扰，提高方法灵敏度和准确性具有重要的意义。中空纤维膜萃取作为一种近年来发展较快的新型样品前处理方法，其将膜分离技术与液-液萃取相结合，是膜分离过程中的重要组成部分，也被称为固定膜界面萃取，具有萃取装置简单，成本低廉，操作简单，富集率和灵敏度高等优点，在环境分析、生物分析和食品分析等样品前处理领域中有广泛的应用。同时膜萃取过程中由于其所需有机溶剂用量少，使得其在在痕量分析领域也具有广泛的应用前景。因此，以中空纤维膜为填料的膜组件的构建在样品前处理过程中尤其是对痕量物质的分析至关重要。

传统的中空纤维膜组件更多是应用于水处理领域，而应用于样品前处理中的微乎其微，同时应用于样品前处理中的可拆卸式中空纤维膜组件更是少之又少。结合传统的中空纤维膜组件，在膜组件的浇铸构建以及使用过程中，会造成中空纤维膜丝束的破损和污染，从而大大降低了中空纤维膜组件的使用寿命，增大了成本。如中国专利申请号CN201120063028.1中涉及了一种集采样及前处理于一体的用于分析水中的有机污染物的装置，虽然应用于样品前处理过程中，但其膜组件固定在采样容器内部，仍未解决可更换内部中空纤维膜丝束填料的问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提供了一种简易的可拆卸的中空纤维膜组件装置。将含有分子印迹微球和亲水性高分子的中空纤维膜丝束连接在可拆卸胶塞上固定在膜组件的一端，克服了传统中空纤维膜组件的不可维修性，包括膜组件外膜腔以及内部中空纤维膜丝束的维修；另外，由于硅酮胶塞具有良好的密封性，在膜组件的另一端与蠕动泵相连，在一定的流速下，使膜组件内部存在一定的真空度，便于对样品的分离。

为实现上述目的，具体技术方案如下：

一种可拆卸的中空纤维膜组件，包括进样口、出样口、外膜腔、硅酮材质胶塞以及中空纤维膜丝束；所述的中空纤维膜丝束包含分子印迹微球和亲水性高分子；中空纤维膜丝束入口端穿过硅酮材质胶塞，并通过硅酮材质胶塞固定于外膜腔中；中空纤维膜丝束的末端用中性硅酮密封胶浇铸密封；保证样品液体从中空纤维膜丝束管程中间通过，内壁渗透，实现对样品的选择性分离；进样口与硅酮材质胶塞一侧形成一空腔，用于将液体均匀分配到各中空纤维膜内；液体通过中空纤维膜丝束渗入到外膜腔中，通过外膜腔另一端的出样口流出。

进一步地，上述的硅酮材质胶塞是利用将中性硅酮密封胶浇铸在相应模具中固化形成的圆台锥形胶塞；其具有无污染、无腐蚀、韧性强、弹性好、密封性良好以及可重复使用等优点，一方面实现膜组件中环境的封闭，另一方面实现了便于对外膜腔内中空纤维膜丝束的更换。

进一步地，上述的外膜腔为聚丙烯材质，能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，有良好的力学性能。

进一步地，上述还包括筛板，位于中空纤维膜丝束的末端和出样口之间，用于防止膜组件中压力过大，导致中空纤维膜丝束阻塞出样口。

本发明的有益效果，本发明提供了一种可拆卸的中空纤维膜组件，用可拆卸胶塞代替了传统中空纤维膜组件的浇铸密封，解决了膜组件中中空纤维膜丝束外表面无法修补的问题，也可以实现单个中空纤维膜丝束列更换，从而提高了中空纤维膜组件的使用寿命。

附图说明

图1可拆卸中空纤维膜组件装置图。

图2可拆卸胶塞主视图。

图3可拆卸中空纤维膜组件装置俯视图。

图中：1进样口；2硅酮材质胶塞；3中空纤维膜丝束；4外膜腔；5筛板；6出样口。

具体实施方式

实施例：

一种简易的可拆卸的中空纤维膜组件装置，该装置的主体部分为一个聚丙烯材质的SPE空柱管即外膜腔4，腔体长9cm；与SPE空柱管内径大小相符的硅酮胶塞2，一侧面直径为9mm，另一侧面直径为6mm。与SPE空柱管内径大小相符的筛板5以及若干根内径为0.8mm的聚偏氟乙烯中空纤维膜丝束3。膜组件的一端连接进样瓶，另一端连接蠕动泵提供相应压力。

膝沟藻毒素是一种常见的麻痹性贝类毒素，是由中国近海常见的赤潮肇事藻种塔玛亚历山大藻、微小亚历山大藻等甲藻分泌产生的，目前已有研究对膝沟藻毒素的检测仅限于微藻、贝类等生物体，并且海水组成复杂，干扰较多，目前还不能检测出海水中低浓度的膝沟藻毒素。本研究以聚偏氟乙烯中空纤维膜为基膜制备膜组件，用于固相萃取，既实现了藻毒素从水体中的富集，又解决了海水样品色谱分离时的流动扩散阻力问题。

为实现这一过程，中空纤维膜丝束一端固定在可拆卸胶塞上，另一端用中性硅酮密封胶密封；固定中空纤维膜丝束一端可拆卸胶塞紧塞于聚丙烯材质的SPE空柱管中，样品溶液在蠕动泵的带动下由胶塞端进入中空纤维膜丝束壳程中，在压力作用下由中空纤维膜丝束表面渗透出。得到的萃取液经氮吹富集，然后使用液相色谱仪器进行定性定量检测分析。

Claims (3)

1.一种可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，包括进样口(1)、出样口(6)、外膜腔(4)、硅酮材质胶塞(2)以及中空纤维膜丝束(3)；所述的中空纤维膜丝束(3)包含分子印迹微球和亲水性高分子；中空纤维膜丝束(3)入口端穿过硅酮材质胶塞(2)，并通过硅酮材质胶塞(2)固定于外膜腔(4)中；中空纤维膜丝束(3)的末端用中性硅酮密封胶浇铸密封；进样口(1)与硅酮材质胶塞(2)一侧形成一空腔，用于将液体均匀分配到各中空纤维膜内；液体通过中空纤维膜丝束(3)渗入到外膜腔(4)中，通过外膜腔(4)另一端的出样口(6)流出。

2.根据权利要求1所述可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，所述的硅酮材质胶塞(2)是利用将中性硅酮密封胶浇铸在相应模具中固化形成的圆台锥形胶塞。

3.根据权利要求1所述可拆卸的中空纤维膜组件，其特征在于，还包括筛板(5)，位于中空纤维膜丝束(3)的末端和出样口(6)之间，用于防止膜组件中压力过大，导致中空纤维膜丝束(3)阻塞出样口(6)。

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