CN112156658A - 一种中空纤维膜的制备装置 - Google Patents

一种中空纤维膜的制备装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112156658A
CN112156658A CN202011092730.0A CN202011092730A CN112156658A CN 112156658 A CN112156658 A CN 112156658A CN 202011092730 A CN202011092730 A CN 202011092730A CN 112156658 A CN112156658 A CN 112156658A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
hollow fiber
fiber membrane
film
rotating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011092730.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112156658B (zh
Inventor
肖长发
安树林
陈凯凯
王纯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai University of Engineering Science
Original Assignee
Shanghai University of Engineering Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai University of Engineering Science filed Critical Shanghai University of Engineering Science
Priority to CN202011092730.0A priority Critical patent/CN112156658B/zh
Publication of CN112156658A publication Critical patent/CN112156658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112156658B publication Critical patent/CN112156658B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/087—Details relating to the spinning process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/42—Details of membrane preparation apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种中空纤维膜的制备装置，由编织管运行系统和薄膜包缠装置组成所述编织管运行系统包括原丝筒、阻尼辊、牵引机、卷绕机、红外线测位仪及PLC控制系统；所述薄膜包缠装置包括一对定位管、膜盘、旋转轮、旋转管、齿带轮及一对轴承。该装置能够将聚四氟乙烯微孔滤膜等薄膜均匀缠绕在纤维编织管上，其结构简单、操作方便、造价低，其初步制品能够满足进一步进行烧结加工的要求，保证了所得编织管增强型聚四氟乙烯微孔中空纤维膜的圆整度和优良的分离性能。

Description

一种中空纤维膜的制备装置
技术领域
本发明涉及中空纤维膜制造设备领域，具体涉及一种中空纤维膜的制备装置。
背景技术
中空纤维膜是分离膜中的重要品种之一，因其装填密度大、不需要支撑材料、生产工艺简单、装置小型化等诸多优点在膜分离技术领域得到了广泛应用。
聚四氟乙烯微孔滤膜因其使用温度范围广(-200～260℃)、摩擦系数小、化学性能稳定、低表面能、具有微孔结构等特点，在微孔膜中占有重要地位，广泛应用于空气除尘、空气除菌、水过滤等环保、化工领域。聚四氟乙烯具有不熔融、不溶解的特性，而且由于聚四氟乙烯微孔滤膜，特别是经过双轴拉伸的微孔滤膜的强度较低、耐蠕变性差，直接作为分离膜使用有较大困难，影响了其应用推广。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、操作方便，能增强聚四氟乙烯等中空纤维微孔滤膜的强度和抗蠕变性的中空纤维膜的制备装置。
为此，本发明的技术方案如下：
一种中空纤维膜的制备装置，由编织管运行系统和薄膜包缠装置组成，所述编织管运行系统包括原丝筒、阻尼辊、牵引机、卷绕机、红外线测位仪及PLC控制系统；所述薄膜包缠装置包括一对定位管、膜盘、旋转轮、旋转管、齿带轮及一对轴承；
所述原丝筒为被动辊，其上卷绕有纤维编织管原丝；所述阻尼辊对原丝筒的转动进行阻尼，以控制从原丝筒上退绕下的纤维编织管原丝的张力；
所述牵引机用于牵引所述原丝筒1的退绕并牵引薄膜包缠装置包缠后形成的中空纤维膜；
所述一对轴承用于水平支撑所述旋转管；所述齿带轮用于在变频调速电机的作用下带动所述旋转管旋转；所述一对定位管间隔设置并与所述旋转管位于同一轴线上；所述旋转轮竖直固装在所述旋转管远离原丝筒一端；所述膜盘倾斜安装在所述旋转轮远离轴承一侧，在膜盘上卷绕有薄膜；
所述原丝筒上的纤维编织管原丝在牵引机的作用下从所述旋转管的中心孔中穿过，进而穿过一对定位管，同时，随着旋转轮的转动，膜盘上的薄膜均匀缠绕在所述纤维编织管原丝上，形成中空纤维膜；
所述卷绕装置用于卷绕来自牵引机的中空纤维膜；所述红外线测位仪设置在牵引机和卷绕装置之间，用于测定中空纤维膜的高度，并将测量值反馈给所述PLC控制器；
所述PLC控制器根据所述测量值调节所述卷绕机的转速，使所述中空纤维膜匀速行进。
优选的是，在所述牵引机和卷绕装置之间的中空纤维膜上还吊有一防止中空纤维膜飘荡的张力坠。
在本发明的一个实施例中，一固定轴倾斜设置在所述旋转轮远离轴承一侧且其底端与旋转轮固定连接，所述膜盘的中心固装在所述固定轴上。
优选的是，所述固定轴与所述旋转轮之间的夹角能够调节；所述固定轴在所述旋转轮上的安装位置与旋转轮的中心之间的距离能够调整。
所述旋转管的内径大于所述纤维编织管原丝的外径；所述一对定位管的内径略大于所述纤维编织管原丝的外径。
所述薄膜为聚四氟乙烯微孔滤膜，所述中空纤维膜为聚四氟乙烯中空纤维膜。
本发明的制备装置中，原丝筒为被动辊，随着牵引机牵引纤维编织管原丝而转动，牵引机的一对牵引辊始终匀速转动；通过PLC控制器调节卷绕机的转速，保证中空纤维膜能匀速行进，将聚四氟乙烯微孔滤膜及类似薄膜均匀缠绕在纤维编织管上。
与现有的制备装置相比，其结构简单、造价低、操作方便，其初步制品能够满足进一步进行烧结加工的要求，保证了所得编织管增强型聚四氟乙烯微孔中空纤维膜的圆整度和优良的分离性能。
附图说明
图1为本发明聚四氟乙烯中空纤维膜制备装置的一个实施例的组成系统示意图。
图2为本发明聚四氟乙烯中空纤维膜制备装置中包缠装置的结构示意图。
其中：
1、原丝筒 2、包缠装置 3、牵引机 4、张力坠
5、红外线测位仪 6、卷绕装置 21、21′定位管 22、膜盘
23、旋转轮 24、旋转管 25、齿带轮 26、26′轴承
27.固定轴
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的制备装置的结构进行详细说明。具体实施例仅用于进一步清楚说明本发明聚四氟乙烯中空纤维膜制备装置的组成系统及工作原理，不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1
图1和图2所示为本发明的一个实施例。本实施例中的薄膜采用聚四氟乙烯微孔滤膜，用于制备聚四氟乙烯中空纤维膜。
如图所示，该制备装置由编织管运行系统和聚四氟乙烯微孔滤膜的包缠装置组成。其中，所述编织管运行系统包括原丝筒1、阻尼辊11、牵引机3、张力坠4、卷绕机6、红外线测位仪5及PLC控制系统；所述聚四氟乙烯微孔滤膜的包缠装置2包括一对定位管21，21'、装有聚四氟乙烯微孔滤膜的膜盘22、旋转轮23、旋转管24、齿带轮25及一对轴承26,26’。
具体地说，在原丝筒1为被动辊，其上缠绕有纤维编织管原丝，所述阻尼辊11对原丝筒1的转动进行阻尼，以控制从原丝筒1上退绕下的纤维编织管原丝的张力。牵引机3用于牵引所述原丝筒1的退绕并牵引聚四氟乙烯微孔滤膜的包缠装置2包缠后形成的中空纤维膜。一对轴承26,26’用于水平支撑所述旋转管24。
所述齿带轮25用于在变频调速电机的作用下带动所述旋转管24旋转；所述一对定位管21，21'间隔设置并与所述旋转管24位于同一轴线上；所述旋转轮23竖直固装在所述旋转管24远离原丝筒1一端；所述膜盘22倾斜安装在所述旋转轮23远离轴承一侧，在膜盘22上卷绕有聚四氟乙烯微孔滤膜，所述原丝筒1上的纤维编织管原丝在牵引机3的作用下从所述旋转管24的中心孔中穿过，进而穿过一对定位管21，21'，同时，随着旋转轮23的转动，膜盘22上的聚四氟乙烯微孔滤膜均匀缠绕在所述纤维编织管原丝上，形成聚四氟乙烯中空纤维膜。
所述旋转管24的内径应大于所述纤维编织管原丝的外径，一对定位管21，21'的内径略大于所述纤维编织管原丝的外径。定位管21、21′可以大大减少编织管被聚四氟乙烯微孔滤膜绕包时的晃动
如图所示，一固定轴27倾斜设置在所述旋转轮23远离轴承一侧且其底端与旋转轮23固定连接，所述膜盘22的中心固装在所述固定轴27上。为了提高适用性，所述固定轴27与所述旋转轮23之间的夹角能够调整，固定轴27在所述旋转轮23上的安装位置与旋转轮23的中心之间的距离也能够调整。
所述卷绕装置6用于卷绕来自牵引机3的聚四氟乙烯中空纤维膜。红外线测位仪5，设置在牵引机3和卷绕装置6之间，用于测定聚四氟乙烯中空纤维膜的高度，并将测量值反馈给所述PLC控制器。所述PLC控制器根据所述测量值调节所述卷绕机6的转速，使所述中空纤维膜匀速行进。
在牵引机3和卷绕装置6之间的聚四氟乙烯中空纤维膜上吊有一张力坠4，防止由于中空纤维膜飘荡而影响对其高度的测量。
所述牵引机3由一对轴线为异面直线的牵引辊组成，所述聚四氟乙烯中空纤维膜从两个牵引辊的一端向另一端间隔缠绕数圈后引出，以增加牵引力。
下面对上述制备装置的工作过程进行说明。
首先，纤维编织管原丝在牵引机3的作用下，从原丝筒1上连续退绕下来，牵引机3是恒速运行的，纤维编织管原丝随着原丝筒1的转动而退绕，既保证了无捻退绕，又保证了恒线速度退绕。原丝筒1旁的阻尼辊11用于控制退绕后编织管的张力。
纤维编织管原丝穿过所述旋转管24和一对定位管21、21′。同时，齿带轮25在变频调速电机的作用下旋转，进而带动旋转管24、旋转轮23旋转，将膜盘22上的聚四氟乙烯微孔滤膜均匀缠绕在纤维编织管原丝上，形成聚四氟乙烯中空纤维膜。PLC控制器对牵引机3、齿带轮25及卷绕装置6进行控制，一方面使聚四氟乙烯中空纤维膜匀速行进，另一方面使聚四氟乙烯微孔滤膜均匀缠绕在纤维编织管原丝上。
出牵引机3后缠绕了聚四氟乙烯微孔滤膜的编织管，即聚四氟乙烯中空纤维膜被卷绕装置6卷绕，且卷绕辊缠绕直径越来越大。为了实现恒定线速度卷绕，在牵引机与卷绕装置6之间设置了所述红外线测位仪5。当中空纤维膜处于高位时，卷绕装置转速降低；当中空纤维膜处于低位时，卷绕装置转速提高，从而克服了因卷绕辊上中空纤维膜缠绕直径越来越大，恒速卷绕带来的问题。PLC控制器可使红外线测位仪与卷绕机变频调速电机的速度相匹配。
旋转轮23的转速与编织管的行进速度决定了聚四氟乙烯微孔滤膜缠绕层之间的压膜比例，可以根据实际需要进行调节。

Claims (8)

1.一种中空纤维膜的制备装置，由编织管运行系统和薄膜包缠装置组成，其特征在于：所述编织管运行系统包括原丝筒(1)、阻尼辊(11)、牵引机(3)、卷绕机(6)、红外线测位仪(5)及PLC控制系统；所述薄膜包缠装置(2)包括一对定位管(21，21')、膜盘(22)、旋转轮(23)、旋转管(24)、齿带轮(25)及一对轴承(26,26’)；
所述原丝筒(1)为被动辊，其上卷绕有纤维编织管原丝；
所述阻尼辊(11)对原丝筒(1)的转动进行阻尼，以控制从原丝筒(1)上退绕下的纤维编织管原丝的张力；
所述牵引机(3)用于牵引所述原丝筒(1)的退绕并牵引薄膜包缠装置(2)包缠后形成的中空纤维膜；
所述一对轴承(26,26’)用于水平支撑所述旋转管(24)；
所述齿带轮(25)用于在变频调速电机的作用下带动所述旋转管(24)旋转；所述一对定位管(21，21')间隔设置并与所述旋转管(24)位于同一轴线上；
所述旋转轮(23)竖直固装在所述旋转管(24)远离原丝筒(1一端；
所述膜盘(22)倾斜安装在所述旋转轮(23)远离轴承一侧，在膜盘(22)上卷绕有薄膜；
所述原丝筒1上的纤维编织管原丝在牵引机(3)的作用下从所述旋转管(24)的中心孔中穿过，进而穿过一对定位管(21，21')，同时，随着旋转轮(23)的转动，膜盘(22)上的薄膜均匀缠绕在所述纤维编织管原丝上，形成中空纤维膜；
所述卷绕装置(6)用于卷绕来自牵引机(3)的中空纤维膜；
所述红外线测位仪(5)设置在牵引机(3)和卷绕装置(6)之间，用于测定中空纤维膜的高度，并将测量值反馈给所述PLC控制器；
所述PLC控制器根据所述测量值调节所述卷绕机6的转速，使所述中空纤维膜匀速行进。
2.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：在所述牵引机(3)和卷绕装置(6)之间的中空纤维膜上还吊有一防止中空纤维膜飘荡的张力坠(4)。
3.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：一固定轴(27)倾斜设置在所述旋转轮(23)远离轴承一侧且其底端与旋转轮(23)固定连接，所述膜盘(22)的中心固装在所述固定轴(27)上。
4.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于：所述固定轴(27)与所述旋转轮(23)之间的夹角能够调节。
5.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于：所述固定轴(27)在所述旋转轮(23)上的安装位置与旋转轮(23)的中心之间的距离能够调整。
6.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述旋转管(24)的内径大于所述纤维编织管原丝的外径。
7.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述一对定位管(21，21')的内径略大于所述纤维编织管原丝的外径。
8.根据权利要求1所述的制备装置，其特征在于：所述薄膜为聚四氟乙烯微孔滤膜。
CN202011092730.0A 2020-10-13 2020-10-13 一种中空纤维膜的制备装置 Active CN112156658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011092730.0A CN112156658B (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种中空纤维膜的制备装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011092730.0A CN112156658B (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种中空纤维膜的制备装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112156658A true CN112156658A (zh) 2021-01-01
CN112156658B CN112156658B (zh) 2022-04-01

Family

ID=73866762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011092730.0A Active CN112156658B (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种中空纤维膜的制备装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112156658B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114471201A (zh) * 2022-03-23 2022-05-13 烟台大学 聚醚醚酮中空纤维膜及其制备方法和膜吸收应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141753A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 多孔質複層中空糸、該多孔質複層中空糸を備えた濾過モジュール及び多孔質複層中空糸の製造方法
CN1726118A (zh) * 2002-12-17 2006-01-25 综合生物材料细胞技术有限公司 制造医用多孔薄膜的装置和方法
CN101454068A (zh) * 2006-07-10 2009-06-10 旭化成化学株式会社 中空纤维膜束的制造方法
CN103007788A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 浙江理工大学 一种包缠式聚四氟乙烯超微滤管式膜的制备方法
CN103313776A (zh) * 2010-10-29 2013-09-18 三菱丽阳株式会社 清洗装置、以及多孔质膜的制造方法
EP3061519A1 (en) * 2013-10-21 2016-08-31 Toyobo Co., Ltd. Hollow-fiber membrane element and membrane module for forward osmosis
CN109943918A (zh) * 2017-02-07 2019-06-28 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司 适用于碳纤维原丝纺丝的转向纺丝设备
US10640888B1 (en) * 2019-07-02 2020-05-05 University of Central Oklahoma Method and apparatus for accumulating cross-aligned fiber in an electrospinning device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141753A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 多孔質複層中空糸、該多孔質複層中空糸を備えた濾過モジュール及び多孔質複層中空糸の製造方法
CN1726118A (zh) * 2002-12-17 2006-01-25 综合生物材料细胞技术有限公司 制造医用多孔薄膜的装置和方法
CN101454068A (zh) * 2006-07-10 2009-06-10 旭化成化学株式会社 中空纤维膜束的制造方法
CN103313776A (zh) * 2010-10-29 2013-09-18 三菱丽阳株式会社 清洗装置、以及多孔质膜的制造方法
CN103007788A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 浙江理工大学 一种包缠式聚四氟乙烯超微滤管式膜的制备方法
EP3061519A1 (en) * 2013-10-21 2016-08-31 Toyobo Co., Ltd. Hollow-fiber membrane element and membrane module for forward osmosis
CN109943918A (zh) * 2017-02-07 2019-06-28 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司 适用于碳纤维原丝纺丝的转向纺丝设备
US10640888B1 (en) * 2019-07-02 2020-05-05 University of Central Oklahoma Method and apparatus for accumulating cross-aligned fiber in an electrospinning device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114471201A (zh) * 2022-03-23 2022-05-13 烟台大学 聚醚醚酮中空纤维膜及其制备方法和膜吸收应用
CN114471201B (zh) * 2022-03-23 2022-12-23 烟台大学 聚醚醚酮中空纤维膜及其制备方法和膜吸收应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN112156658B (zh) 2022-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6735933B2 (en) Method and apparatus for axial feed of ribbon material
CN105858332A (zh) 自动收线装置
CN103228426A (zh) 单纤维卷绕装置
CN208265475U (zh) 一种卷绳装置
KR101475099B1 (ko) 전동식 코일을 갖는 나사형 권선 장치
CN112156658B (zh) 一种中空纤维膜的制备装置
CN207779820U (zh) 一种金刚线检测装置
CN110610784A (zh) 一种用于电缆生产线的绕包机
CN114348783B (zh) 一种往复收卷设备的恒张力收卷控制方法
CN210339800U (zh) 一种高速盘纸复卷机
CN116779246A (zh) 一种电力电缆加工用绞丝机及其使用方法
EP0619260B1 (fr) Procédé de fabrication d'enroulements tronconiques de fil et enroulements en résultant
US3701244A (en) Apparatus for applying a wire coil to a fine wire strand
CN212799068U (zh) 一种信号线生产用卷线装置
US20030122028A1 (en) Twist controlling device, rotatable nip and axial feed system
CN207390676U (zh) 一种纤维缠绕机
CN206217007U (zh) 一种流延机的收卷装置
JP2006199460A (ja) 線条体の引出方法及び給糸装置
FI76999B (fi) Traodupptagare.
CN205419308U (zh) 一种可自动调节张力的铜线缠绕装置
CN220334357U (zh) 一种电缆加工用牵引装置
CN204607204U (zh) 出卷位置可控的放卷装置
CN215090381U (zh) 一种绕簧机丝线张紧装置
JPS5936730A (ja) ヤ−ン撚糸方法及び装置
CN213294280U (zh) 一种适用于天窗密封条纤维线放卷设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant