CN113244783A - 一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法，包括以下步骤：1)将聚偏氟乙烯、添加剂和溶剂和FOF阻垢原料混合，形成混合溶液；2）将混合溶液加热至70‑100℃，保持此温度区间并搅拌8‑16小时；3）将搅拌后的溶液降温处理，将温度降至50‑60℃；4）对降温后的溶液进行真空脱泡处理，真空脱泡的时间为6‑15小时，直至无明显气泡；5）按单孔料液挤出量为8‑12g/min，芯液挤出量5‑10g/min，收卷速度15‑35m/min的方式对步骤4）得到的溶液进行处理，经过计量泵和喷丝板挤出至40‑80℃的凝固浴，冷却成型得到外径1200±200μm，内径800±100μm左右的中空纤维膜丝。

Description

一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法
技术领域
本发明属于聚合物膜材料制造领域，具体涉及一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法。
背景技术
现有中空纤维膜功能基本比较单一，主要是截留性的过滤；
目前市面上在售阻垢剂，大部分都是将阻垢材料以前置滤芯形式配合到中空纤维膜组件端组合后一起使用。为达到一定的阻垢功效对添加量和结构设计会有严格的要求，相对成本也会比较高。
发明内容
因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法，以提高产品性能，降低生产成本。
为了实现上述目的，提供一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法，包括以下步骤：
1) 将聚偏氟乙烯、添加剂和溶剂和FOF阻垢原料混合，形成混合溶液；
2）将混合溶液加热至70-100℃，保持此温度区间并搅拌8-16小时；
3）将搅拌后的溶液降温处理，将温度降至50-60℃；
4）对降温后的溶液进行真空脱泡处理，真空脱泡的时间为6-15小时，直至无明显气泡；
5）按单孔料液挤出量为8-12g/min，芯液挤出量5-10g/min，收卷速度15-35m/min的方式对步骤4）得到的溶液进行处理，经过计量泵和喷丝板挤出至40-80℃的凝固浴，冷却成型得到外径1200±200μm，内径800±100μm左右的中空纤维膜丝。
进一步地，所述聚偏氟乙烯的重量百分比为14%-20%，所述添加剂的重量百分比为5%-20%，所述溶剂的重量百分比为50%-70%，所述FOF阻垢原料的重量百分比为1%-3%。
进一步地，所述溶剂包括N,N二甲基乙酰胺、N,N二甲基甲酰胺。
进一步地，所述添加剂包括聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇。
与现有技术相比，本发明通过将具备阻垢功效的中空纤维膜可制备成中空纤维膜组件或MBR膜生物反应器，提供了一种便捷、成本低廉、环保的制备方法，以便快速获取到具有阻垢功效的中空纤维滤膜，进而大大提高中空纤维膜产品的使用寿命。本发明提高了产品结构的合理性、使用的可靠性和简便性，有效提高了操作效率。且便于加工、成本低，有利于实现批量化生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例， 对本发明进一步详细说明。
在一个实施例中，提供一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法，包括以下步骤
1) 将聚偏氟乙烯、添加剂和溶剂和FOF阻垢原料混合，形成混合溶液；
2）将混合溶液加热至70-100℃，保持此温度区间并搅拌8-16小时；
3）将搅拌后的溶液降温处理，将温度降至50-60℃；
4）对降温后的溶液进行真空脱泡处理，真空脱泡的时间为6-15小时，直至无明显气泡；
5）按单孔料液挤出量为8-12g/min，芯液挤出量5-10g/min，收卷速度15-35m/min的方式对步骤4）得到的溶液进行处理，经过计量泵和喷丝板挤出至40-80℃的凝固浴，冷却成型得到外径1200±200μm，内径800±100μm左右的中空纤维膜丝。
在一个实施例中，聚偏氟乙烯树脂选自三爱富的904、苏威的6015。
在一个实施例中，所述聚偏氟乙烯的重量百分比为14%-20%，所述添加剂的重量百分比为5%-20%，所述溶剂的重量百分比为50%-70%，所述FOF阻垢原料的重量百分比为1%-3%。
在一个实施例中，所述溶剂包括N,N二甲基乙酰胺、N,N二甲基甲酰胺。
在一个实施例中，所述添加剂包括聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇。
在一个实施例中，按聚偏氟乙烯树脂16wt/v %；溶剂为N,N二甲基乙酰胺（DMAC）60wt/v %；添加剂聚乙二醇400（PEG400）为15wt/v % ；添加剂聚乙烯基吡咯烷酮（PVP k30）为7wt/v %；FOF阻垢材料为2wt/v %的比例加热至85℃使之充分搅拌12小时溶解成透明均一的铸膜液。待铸膜液冷却至50℃后真空脱泡8小时，经计量泵和喷丝板挤出至50℃凝固浴，以25m/min纺丝速度收卷后得到中空纤维膜丝，制备得到的中空纤维膜丝具备阻垢功效，中空纤维膜滤过液硬度为500的水溶液时，水样加热后无水垢出现。
在一个实施例中，按聚偏氟乙烯树脂20wt/v %；溶剂为N,N二甲基乙酰胺（DMAC）64wt/v %；添加剂聚乙二醇400（PEG400）为10wt/v % ；添加剂聚乙烯基吡咯烷酮（PVP k30）为5wt/v %；FOF阻垢材料为1wt/v %的比例加热至100℃使之充分搅拌14小时溶解成透明均一的铸膜液。待铸膜液冷却至60℃后真空脱泡10小时，经计量泵和喷丝板挤出至50℃凝固浴，以30m/min纺丝速度收卷后得到中空纤维膜丝，制备得到的中空纤维膜丝具备阻垢功效，硬度加标至300后是水溶液经中空纤维膜滤过后加热后无水垢出现，阻垢效果显著。
在一个实施例中，按聚偏氟乙烯树脂18wt/v %；溶剂为N,N二甲基甲酰胺（DMF）57wt/v %；添加剂三甘醇（TEG）为10wt/v % ；添加剂聚乙烯基吡咯烷酮（PVP k17）为12wt/v%；FOF阻垢材料为3wt/v %的比例加热至100℃使之充分搅拌16小时溶解成透明均一的铸膜液。待铸膜液冷却至50℃后真空脱泡15小时，经计量泵和喷丝板挤出至50℃凝固浴，以30m/min纺丝速度收卷后得到中空纤维膜丝，制备得到的中空纤维膜丝具备阻垢功效，700硬度的水在中空纤维膜滤过液加热后无水垢出现，阻垢效果显著。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种具备阻垢功能的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1) 将聚偏氟乙烯、添加剂和溶剂和FOF阻垢原料混合，形成混合溶液；
2）将混合溶液加热至70-100℃，保持此温度区间并搅拌8-16小时；
3）将搅拌后的溶液降温处理，将温度降至50-60℃；
4）对降温后的溶液进行真空脱泡处理，真空脱泡的时间为6-15小时，直至无明显气泡；
5）按单孔料液挤出量为8-12g/min，芯液挤出量5-10g/min，收卷速度15-35m/min的方式对步骤4）得到的溶液进行处理，经过计量泵和喷丝板挤出至40-80℃的凝固浴，冷却成型得到外径1200±200μm，内径800±100μm左右的中空纤维膜丝。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的重量百分比为14%-20%，所述添加剂的重量百分比为5%-20%，所述溶剂的重量百分比为50%-70%，所述FOF阻垢原料的重量百分比为1%-3%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述溶剂包括N,N二甲基乙酰胺、N,N二甲基甲酰胺。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加剂包括聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、三甘醇。
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