CN112387127A - 一种中空纤维滤膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及膜分离技术应用领域,公开了一种中空纤维滤膜及其制备方法,该方法包括:(1)将铸膜液与经预处理的支撑管由双通道喷丝头共挤出,得到内表面或外表面涂覆的中空纤维膜;(2)将铸膜液与所述内表面或外表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;(3)将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过5‑50cm空气段后进入水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜。本发明提供的方法不仅实现了中空纤维膜内分离层厚度可调,而且实现了内层铸膜液渗透中空纤维膜由内至外与外层铸膜液相互融合,增加了粘附力,其抗拉强度得到明显增强。
Description
技术领域
本发明涉及膜分离技术应用领域,具体地,涉及一种制备中空纤维滤膜的方法和由该方法制备得到的中空纤维滤膜。
背景技术
超滤是一种新型的膜分离技术,无论是在净水性能、制造成本以及技术的成熟度上都有独特的优势,而且超滤还可以作为深度处理水的预处理过程。因此,超滤成为应用范围最广、使用频率最高的一种膜分离技术。
超滤膜的形式有多种,目前主要常用的形式有平板式、中空纤维式、管式、螺旋卷式等。中空纤维膜因其直径较小且填装密度高,单位体积下具有更大的膜面积,并且具有自支撑能力,安装拆卸比较方便,不仅可以大大提高膜组件的使用效率,还可以节约建材,降低成本,因而成为目前应用最为广泛的膜形式。
但在实际使用中发现,以纯聚合物制备的中空纤维膜,存在机械强度低,在气、水或气和水的混合液的剧烈扰动及水力冲击作用下易发生膜丝断裂现象,尤其是应用于MBR生物反应器中时,该现象尤为明显。为了解决这一问题,研究人员进行了大量的相关研究。目前,提高中空纤维膜的强度主要有两种方法,一是提高制膜液中聚合物的浓度,二是在中空纤维膜内加增强纤维。
一般情况下,随铸膜液中聚合物浓度的提高,中空纤维膜的强度将增大,但透水通量将明显降低。在采用非溶剂致相分离法(又称“湿法纺丝”)制备中空纤维膜时,过高的铸膜液浓度将产生两个不利后果:一是铸膜液粘度太高,无法纺丝;二是制出的中空纤维膜透水通量太低,没有实际应用价值。由于这两个因素的限制,铸膜液中聚合物质量分数不能太高,通常低于25%。
为进一步提高铸膜液中高分子聚合物的浓度,热致相分离法(又称“干法纺丝”)制膜方法应运而生。由于在较高的温度下(接近聚合物的熔点)溶解,铸膜液中高分子聚合物的浓度能够提高很多,总质量分数可提高到30%-60%。相应地,中空纤维膜膜丝的强度也大幅度提高,就目前的产品而言,湿法纺丝制备的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜单根膜丝的强度通常低于0.3kg(或3N),而干法纺丝生产的PVDF膜丝强度可达到1kg(或10N)。然而,单纯通过增加铸膜液中高分子聚合物浓度的方法来提高中空纤维膜的强度时,膜丝的最终强度由于受到聚合物自身强度的限制而无法得到更大程度提高。
纤维增强型中空超滤膜,即以编织纤维管或纤维束作为内部支撑体,将超滤膜铸膜液涂敷在支撑体的表面,通过纤维编织管或纤维束自身的强度来增加超滤膜整体的机械性能。常常以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、醋酸纤维素(CA)、芳香族聚酰胺(MPIA)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮(PEK)等高分子材料作为膜骨架,并以具有良好拉伸性能,较强的化学稳定性和热力学稳定性的纤维类编织体作为内部支撑体。常作为支撑体的纤维有涤纶、锦纶、丙纶、腈纶等。通过非溶剂致相分离法通过喷丝头将铸膜液涂覆在编织纤维管上,表面涂有铸膜液的编织管进入凝固浴发生相转变固化成膜。
纤维增强型中空纤维膜虽然较中空纤维均质膜在拉伸强度和韧性等方面有明显的提高,但由于纤维增强型中空纤维膜主要为异质增强型,所用增强体材料与表面分离层组分既不是同种类聚合物,也非共溶剂可溶聚合物,其界面结合强度必然受到限制,在高强度振荡和反洗过程中,中空纤维膜的表面分离层易于发生破损或从增强体表面剥离、滑脱等,影响膜的使用寿命或分离系统的可靠性。此外,在采用中空纤维编织管增强膜丝强度时,铸膜液往往会渗入编织管内部,且其渗入量较难控制,影响实际操作过程中的水通量。
现有技术CN101543731A采用特殊的制膜设备—纤维编织-共挤出设备,将芯液管固定在编织管中间,同时将纤维束沿着芯液管编织成为纤维编织管,再将铸膜液、芯液、纤维编织管共同挤出,经相转变成膜。由于芯液的引入,需要特殊的生产设备,工艺流程复杂,提高了生产成本。
CN104826501A采用预先涂覆低分子聚偏氟乙烯的纤维纱纺织成中空纤维膜,而后再涂覆较高浓度聚偏氟乙烯铸膜液,其剥离强度得到一定程度改进,但变化不大。
CN103691327A采用控制高分子聚合物的粘度及铸膜液在中空纤维管的渗入深度的方法,达到提高剥离强度的目的,但存在操作困难,不易工业应用的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决中空纤维膜在实际使用过程中力学强度不足,容易断丝及商业化的增强型中空纤维膜分离层与支撑层之间因附着力不足,易于剥离的问题。
为了实现上述目的,本发明的第一方面提供一种制备中空纤维滤膜的方法,该方法包括:
(1)将铸膜液与经预处理的支撑管由双通道喷丝头共挤出,得到内表面或外表面涂覆的中空纤维膜;
(2)将铸膜液与所述内表面或外表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
(3)将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过5-50cm空气段后进入水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜。
本发明的第二方面提供由前述第一方面所述的方法制备得到的中空纤维滤膜。
本发明提供的制备中空纤维滤膜的方法不仅实现了中空纤维膜内分离层厚度可调,而且实现了内层铸膜液渗透中空纤维膜由内至外与外层铸膜液相互融合,增加了粘附力,其抗拉强度得到明显增强,与传统增强型中空纤维膜相比,剥离强度得到明显提高,能够承受使用过程中的反冲洗而不发生涂覆层的剥离,能够用于例如水处理的预处理过程。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述,本发明的第一方面提供了一种制备中空纤维滤膜的方法,该方法包括:
(1)将铸膜液与经预处理的支撑管由双通道喷丝头共挤出,得到内表面或外表面涂覆的中空纤维膜;
(2)将铸膜液与所述内表面或外表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
(3)将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过5-50cm空气段后进入水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜。
优选地,步骤(1)和步骤(2)中的铸膜液相同或不同,各自独立地含有重量比为1:(3.5-18):(0-2):(0-1)的高分子聚合物、有机溶剂、致孔剂和添加剂。其中,当致孔剂和添加剂的重量比选0时,表示铸膜液中不含有致孔剂和添加剂。
根据一种优选的具体实施方式,步骤(1)和步骤(2)中的铸膜液相同或不同,各自独立地由包括以下步骤的方法制备得到:将高分子聚合物、有机溶剂、致孔剂和添加剂进行第一混合。
优选情况下,所述第一混合的条件包括:温度为40-80℃,时间为10-24h。
优选情况下,在应用由所述第一混合获得的铸膜液进行涂覆之前,先将所述铸膜液静置脱泡12-24h。
本发明的所述中空纤维滤膜可以为外压式中空纤维滤膜或内压式中空纤维滤膜。
根据第一种优选的具体实施方案方式,本发明的所述中空纤维滤膜为外压式中空纤维滤膜,步骤(1)中得到的为内表面涂覆的中空纤维膜。
根据第二种优选的具体实施方案方式,本发明的所述中空纤维滤膜为内压式中空纤维滤膜,步骤(1)中得到的为外表面涂覆的中空纤维膜。
根据一种特别优选的具体实施方案方式,步骤(1)中的铸膜液的浓度小于等于步骤(2)中的铸膜液的浓度。
为了使得制备得到的中空纤维滤膜的剥离强度更高,特别优选步骤(1)中的铸膜液的浓度小于步骤(2)中的铸膜液的浓度。
本发明中,所述铸膜液的浓度=高分子聚合物的重量/(高分子聚合物的重量+有机溶剂的重量+致孔剂的重量+添加剂的重量)×100%。
本发明对所述高分子聚合物的种类没有特别的限制,本领域技术人员例如可以选择聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚酮(PEK)中的至少一种作为所述高分子聚合物。
本发明对所述铸膜液中的有机溶剂的种类没有特别的限制,本领域技术人员例如可以选择N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)中的至少一种作为所述有机溶剂。
本发明对所述致孔剂的种类没有特别的限制,本领域技术人员例如可以选择聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和/或聚乙二醇(PEG)作为所述致孔剂。所述PVP型号例如可以选自K25、K30、K60。所述PEG的分子量例如可以为6000-20000。
本发明对所述添加剂的种类没有特别的限制,本领域技术人员例如可以选择氯化锂(优选为无水氯化锂)、氯化铵、纳米二氧化硅、纳米分子筛中的至少一种作为所述添加剂。
优选情况下,在步骤(1)和步骤(2)中,所述由双通道喷丝头共挤出的温度各自独立地为20-80℃,更优选各自独立地为40-60℃。
在本发明的步骤(1)中,当进行内表面的涂覆时,优选支撑管走双通道喷丝头的外通道,铸膜液走双通道喷丝头的内通道;当进行外表面的涂覆时,优选支撑管走双通道喷丝头的内通道,铸膜液走双通道喷丝头的外通道。
以及在本发明的步骤(2)中,当进行外表面的涂覆时,优选支撑管走双通道喷丝头的内通道,铸膜液走双通道喷丝头的外通道;当进行内表面的涂覆时,优选支撑管走双通道喷丝头的外通道,铸膜液走双通道喷丝头的内通道。
并且,本发明的方法中,在支撑管的内表面和外表面涂覆之间,不必对获得的内表面涂覆的中空纤维膜进入水浴槽中进行快速分相处理而能直接用于进行外表面涂覆。
优选地,在步骤(3)中,所述水浴槽中含有水或者以及有机溶剂,所述有机溶剂例如可以为N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)等中的任意一种或两种以上,且所述有机溶剂的含量不超过30重量%。
根据一种优选的具体实施方式,本发明的该方法还包括:将步骤(3)得到的所述中空纤维膜与含有表面活性剂和增塑剂的水溶液进行第二混合,并将混合后得到的产物进行热定型处理。
优选地,所述含有表面活性剂和增塑剂的水溶液中的表面活性剂的浓度为0.1-0.5重量%。
优选情况下,所述含有表面活性剂和增塑剂的水溶液中的增塑剂的浓度为20-50重量%。
优选地,所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基苯硫酸钠(NA)、吐温80中的至少一种。
优选地,所述增塑剂为甘油、异丙醇、聚乙二醇中的至少一种。
优选地,所述热定型的条件包括:温度为40-70℃,时间为1-4h。
优选地,在步骤(1)中,将所述支撑管进行预处理的步骤包括:将待处理支撑管与NaOH溶液或有机溶剂进行接触,并将接触后所得支撑管进行洗涤和干燥。
本发明对将接触后所得支撑管进行洗涤和干燥的具体操作条件没有特别的限制,可以采用本领域内常规的操作条件进行洗涤和干燥,以除去溶剂。
在该预处理步骤中的有机溶剂可以与前述铸膜液中的有机溶剂的种类相同或不同,该预处理步骤中的有机溶剂例如可以选自DMSO、DMF、DMAc、NMP。
优选地,所述NaOH溶液的浓度为5-15重量%。
本发明可以将待处理支撑管与NaOH溶液在5-40℃下接触15-30min以进行预处理;也可以将待处理支撑管与有机溶剂在5-40℃下接触6-18h以进行预处理。
形成本发明的所述支撑管的材质例如可以为涤纶、锦纶、丙纶、腈纶;并且,所述支撑管例如可以为编织管或针织管。
本发明的所述中空纤维滤膜例如可以为中空纤维超滤膜。
根据一种特别优选的具体实施方式,本发明提供的一种制备中空纤维滤膜的方法包括:
1)配制铸膜液:将重量比为1:(3.5-18):(0-2):(0-1)的高分子聚合物、有机溶剂、致孔剂和添加剂进行第一混合,然后静置脱泡12-24h;
2)预处理支撑管:将待处理支撑管与NaOH溶液或有机溶剂进行接触,并将接触后所得支撑管进行洗涤和干燥;
3)涂覆支撑管内表面或外表面:将铸膜液与经预处理的支撑管由双通道喷丝头共挤出,得到内表面或外表面涂覆的中空纤维膜;
4)涂覆支撑管外表面或内表面:将铸膜液与所述内表面或外表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
5)相分离:将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过5-50cm空气段后进入水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜;
6)后处理中空纤维:将所述中空纤维膜与含有表面活性剂和增塑剂的水溶液进行第二混合;
7)热定型处理:将所述第二混合后得到的产物进行热定型。
本发明,以纤维编织管为增强体,通过内外均匀涂覆高分子聚合物铸膜液的方法能够获得具有高剥离强度的中空纤维超滤膜。
如前所述,本发明的第二方面提供了由前述第一方面所述的方法制备得到的中空纤维滤膜。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过预先在中空纤维膜内涂覆高分子聚合物铸膜液,不仅实现了中空纤维膜内分离层厚度可调,而且内层铸膜液由内至外渗透中空纤维膜与外层铸膜液相互融合,增加了粘附力,其抗拉强度得到明显增强,与传统增强型中空纤维膜相比,剥离强度得到明显提高,可以承受使用过程中的反冲洗而不发生涂覆层的剥离。而且,本发明工艺简单、成本低廉。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中,在没有特别说明的情况下,使用的各种原料均为市售品,并且,在没有特别说明的情况下,以下相同原料均购自同一公司且为相同产品。
PVDF 购自东莞市展阳高分子材料有限公司,solef 1015
PVP K30 购自天津市光复精细化工研究所
SiO2 购自绍兴市利洁化工有限公司,纳米级
PET编织管 购自世恒环保有限公司
PES 购自BASF公司,E1010
PEG6000 购自天津市光复精细化工研究所
以下拉伸强度和剥离强度分别通过如下方法测试得到:
1.拉伸强度采用电子拉力机,先将样品一端夹在拉力机的上端夹具上,清零后再将另一端夹在下端夹具上,清零。夹好后保持试样的轴线和拉力机的轴线平行且处于拉伸横梁的中轴线上,夹具在夹持样品时需给予其恰当的夹持力,以防止其滑移或轧伤;开机后可根据情况进行预应力或预伸长,清零后运行使样品在设定的速率下被匀速拉伸,记下断裂时的最大拉断力和伸长量。
2.剥离强度通过数显推拉力计,从内衬中空纤维膜表面剥离膜分离层的瞬间测得的载荷,除以剪切力所施加的面积,即可得到剥离强度。
实施例1
1)配制铸膜液:将PVDF:NMP:PVP K30:SiO2按重量比为10:87:2:1共混,在60℃下搅拌24h,使其充分溶解,形成均质铸膜液,静置脱泡24h,待用;
2)预处理支撑管:将PET针织管浸于NaOH溶液中15min,然后用去离子水洗净,晾干,待用;
3)涂覆支撑管内表面:在40℃下,将铸膜液与PET针织管经双通道喷丝头共挤出,其中,PET针织管走外通道,铸膜液走内通道,制得内表面涂覆的中空纤维膜,此时的中空纤维膜无需经过凝固浴槽,待用;
4)涂覆支撑管外表面:在40℃下,将铸膜液与所述内表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,其中,PET针织管走内通道,铸膜液走外通道,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
5)相分离:将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过20cm空气段后进入含有纯水的水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜;
6)后处理中空纤维:将所述中空纤维膜浸入含有0.2重量%的SDS与50重量%的甘油水溶液中;
7)热定型处理:将浸泡过表面活性剂与增塑剂的中空纤维膜于40℃的水浴中热定型4h。
本实施例制得的中空纤维滤膜的拉伸强度>300N(拉不断),剥离强度为0.58Mpa。
实施例2
1)配制铸膜液:将PVDF:NMP:PVP K30:SiO2按重量比为10:87:2:1共混配制外铸膜液;将PVDF:NMP:PVP K30:SiO2按重量比为5:89:4:2共混配制内铸膜液;将两铸膜液分别在60℃下搅拌24h,使其充分溶解,形成均质铸膜液,静置脱泡24h,待用;
2)预处理支撑管:将PET编织管浸于NaOH溶液中15min,然后用去离子水洗净,晾干,待用;
3)涂覆支撑管内表面:在40℃下,将内铸膜液与PET编织管经双通道喷丝头共挤出,其中,PET编织管走外通道,内铸膜液走内通道,制得内表面涂覆的中空纤维膜,此时的中空纤维膜无需经过凝固浴槽,待用;
4)涂覆支撑管外表面:在40℃下,将外铸膜液与所述内表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,其中,PET编织管走内通道,外铸膜液走外通道,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
5)相分离:将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过20cm空气段后进入含有纯水的水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜;
6)后处理中空纤维:将所述中空纤维膜浸入含有0.2重量%的SDS与50重量%的甘油水溶液中;
7)热定型处理:将浸泡过表面活性剂与增塑剂的中空纤维膜于40℃的水浴中热定型4h。
本实施例制得的中空纤维滤膜的拉伸强度>300N(拉不断),剥离强度为0.60Mpa。
实施例3
1)配制铸膜液:将PES:DMAc:PEG6000:LiCl按重量比为15:82:2:1共混配制外铸膜液;将PES:DMAc:PEG6000:LiCl按重量比为10:84:4:2共混配制内铸膜液;将两铸膜液分别在60℃下搅拌24h,使其充分溶解,形成均质铸膜液,静置脱泡24h,待用;
2)预处理支撑管:将PET编织管浸于NaOH溶液中15min,然后用去离子水洗净,晾干,待用;
3)涂覆支撑管内表面:在50℃下,将内铸膜液与PET编织管经双通道喷丝头共挤出,其中,PET编织管走外通道,内铸膜液走内通道,制得内表面涂覆的中空纤维膜,此时的中空纤维膜无需经过凝固浴槽,待用;
4)涂覆支撑管外表面:在60℃下,将外铸膜液与所述内表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,其中,PET编织管走内通道,外铸膜液走外通道,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
5)相分离:将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过10cm空气段后进入含有纯水的水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜;
6)后处理中空纤维:将所述中空纤维膜浸入含有0.2重量%的SDS与50重量%的甘油水溶液中;
7)热定型处理:将浸泡过表面活性剂与增塑剂的中空纤维膜于60℃的水浴中热定型2h。
本实施例制得的中空纤维滤膜的拉伸强度>300N(拉不断),剥离强度为0.59Mpa。
实施例4
1)配制铸膜液:将PES:DMAc:PEG6000:LiCl按重量比为15:82:2:1共混,在60℃下搅拌24h,使其充分溶解,形成均质铸膜液,静置脱泡24h,待用;
2)预处理支撑管:将PET针织管浸于NaOH溶液中15min,然后用去离子水洗净,晾干,待用;
3)涂覆支撑管内表面:在50℃下,将铸膜液与PET针织管经双通道喷丝头共挤出,其中,PET针织管走外通道,铸膜液走内通道,制得内表面涂覆的中空纤维膜,此时的中空纤维膜无需经过凝固浴槽,待用;
4)涂覆支撑管外表面:在60℃下,将铸膜液与所述内表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,其中,PET针织管走内通道,铸膜液走外通道,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
5)相分离:将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过10cm空气段后进入含有纯水的水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜;
6)后处理中空纤维:将所述中空纤维膜浸入含有0.2重量%的SDS与50重量%的甘油水溶液中;
7)热定型处理:将浸泡过表面活性剂与增塑剂的中空纤维膜于60℃的水浴中热定型2h。
本实施例制得的中空纤维滤膜的拉伸强度>300N(拉不断),剥离强度为0.57Mpa。
对比例1
1)配制铸膜液:将PVDF:NMP:PVP K30:SiO2按重量比为10:87:2:1共混,在60℃下搅拌24h,使其充分溶解,形成均质铸膜液,静置脱泡24h,待用;
2)预处理支撑管:将PET针织管浸于NaOH溶液中15min,然后用去离子水洗净,晾干,待用;
3)涂覆支撑管外表面:在40℃下,将铸膜液与PET编织管由双通道喷丝头共挤出,其中,PET针织管走内通道,铸膜液走外通道,得到外表面涂覆的中空纤维膜;
4)相分离:将所述外表面涂覆的中空纤维膜经过20cm空气段后进入含有纯水的水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜;
5)后处理中空纤维:将所述中空纤维膜浸入含有0.2重量%的SDS与50重量%的甘油水溶液中;
6)热定型处理:将浸泡过表面活性剂与增塑剂的中空纤维膜于40℃的水浴中热定型4h。
本实施例制得的中空纤维滤膜的拉伸强度>300N(拉不断),剥离强度为0.18Mpa。
由上述结果可以看出,本发明的方法制备得到的中空纤维膜解决了中空纤维膜在实际使用过程中力学强度不足,容易断丝及商业化的增强型中空纤维膜分离层与支撑层之间因附着力不足,易于剥离的问题。更具体地,本发明制备得到的中空纤维滤膜的剥离强度明显较现有技术的滤膜的剥离强度更高。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种制备中空纤维滤膜的方法,该方法包括:
(1)将铸膜液与经预处理的支撑管由双通道喷丝头共挤出,得到内表面或外表面涂覆的中空纤维膜;
(2)将铸膜液与所述内表面或外表面涂覆的中空纤维膜由双通道喷丝头共挤出,得到内外表面涂覆的中空纤维膜;
(3)将所述内外表面涂覆的中空纤维膜经过5-50cm空气段后进入水浴槽中进行快速分相,得到中空纤维膜。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)和步骤(2)中的铸膜液相同或不同,各自独立地含有重量比为1:(3.5-18):(0-2):(0-1)的高分子聚合物、有机溶剂、致孔剂和添加剂。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤(1)和步骤(2)中的铸膜液相同或不同,各自独立地由包括以下步骤的方法制备得到:
将高分子聚合物、有机溶剂、致孔剂和添加剂进行第一混合。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一混合的条件包括:温度为40-80℃,时间为10-24h。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法,其中,步骤(1)中的铸膜液的浓度小于等于步骤(2)中的铸膜液的浓度。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的方法,其中,所述高分子聚合物选自聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚酮中的至少一种;
优选地,所述有机溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜中的至少一种;
优选地,所述致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙二醇;
优选地,所述添加剂选自氯化锂、氯化铵、纳米二氧化硅、纳米分子筛中的至少一种。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,在步骤(1)和步骤(2)中,所述由双通道喷丝头共挤出的温度各自独立地为20-80℃。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,该方法还包括:将步骤(3)得到的所述中空纤维膜与含有表面活性剂和增塑剂的水溶液进行第二混合,并将混合后得到的产物进行热定型处理。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述含有表面活性剂和增塑剂的水溶液中的表面活性剂的浓度为0.1-0.5重量%;
优选地,所述含有表面活性剂和增塑剂的水溶液中的增塑剂的浓度为20-50重量%。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中,所述热定型的条件包括:温度为40-70℃,时间为1-4h。
11.由权利要求1-10中任意一项所述的方法制备得到的中空纤维滤膜。
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