CN114733362A - 一种聚烯烃中空纤维膜的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，包括步骤：S1：高温混料，将化合物A、化合物B组成的溶剂体系以及聚烯烃类聚合物原料在高于临界分层温度的条件下进行混炼，制成均相的铸膜液；所述混料在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机中还进行消泡混炼步骤；S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头挤出形成膜丝；S3：分相固化，将膜丝浸入冷却液中分相固化；S4：淬火，对膜丝进行预定型同时消除其内部应力；S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入萃取液中进行萃取；S6：干燥定型，形成成品膜。本发明所要达到的目的是提供一种制备材料更加均匀、杂质较低的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺。
Description
技术领域
本发明涉及气体交换膜的制备工艺，特别是一种聚烯烃中空纤维膜的制备工艺。
背景技术
在生物化学等许多领域中，经常会涉及到将气体组分从液体中分离出来或将气体组分加入到液体中去的相关操作。在现有技术中，一般使用膜来作为实现上述目的的介质，即液体在膜的一侧，液体内的气体可通过膜的侧壁向膜的另一侧进行扩散；或液体在膜的一侧，气体在膜的另一侧，气体能够通过膜的侧壁向液体一侧内进行扩散。而气体可以是单独的气体源，即膜的一侧是液体，另一侧是气体；气体也可以是存在于另一种流体中，即膜的一侧是液体，另一侧也是液体这样的形式。
其中氧合膜的一种重要的应用场景是用于医疗领域中的膜式氧合器内。氧合器也叫人工肺，是一种能进行血气交换的一次性使用人工装置。它根据肺泡气体交换的原理，集氧合、变温、储血和过滤等功能于一体，用于替代肺脏功能进行血液氧合并排除二氧化碳，以满足患者的需要。
一般来说，膜式氧合器内的关键部件即为氧合膜，通常使用束状的中空纤维膜来达到气血交换的功能。在使用时，静脉血流经中空纤维膜周围的外部空间，而空气，富氧空气甚至是纯氧，从中空纤维的中间空腔内通入。通过这种膜，血液和气体之间不存在直接接触，便能够使氧传输进入血液，同时使血液中的二氧化碳传输进入中空纤维膜空腔内得以排出。
由此可见，对于氧合膜来说其氧合效率的高低、氧合速度的快慢主要取决于中空纤维膜本身对于气体穿透的速率快慢，即中空纤维膜本身若是具有较高的孔隙率，那就表明了在单位时间和膜表面积从膜一侧到另一侧传输的气体体积越多，即氧合膜的传质速度越高。孔隙率即为块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比。对于中空纤维膜来说是一个重要的参数指标，但显而易见的是光一个孔隙率不足以对整体膜进行限定。当膜上具有较多的小孔，或是膜上具有较少的大孔，这两种不同的情况，他们的孔隙率可能是存在相同或相近的情况，但这两种情况的膜本身性能还是具有较大的差异的。如果是膜上具有较少的大孔，那么不光气体容易穿透，血液也容易非常快的渗透中空纤维膜，因此就无法保证膜的使用寿命。因此需要在氧合膜具有合适的孔隙率的情况下同时还具有合适的平均孔径以及具有一定的孔的数量。
在授权公告号为CN1121896C的中国发明专利中，提供了一种制备气体交换膜的方法，使膜具有高的气体交换性能，至少在长的时间里不渗漏亲水液体，特别是血浆，并且具有好的进一步加工性能。其方法具体包括a)将至少一种聚烯烃类的聚合物，通过加热至临界分层温度之上溶解到两种化合物A和B的混合物中，A和B化合物形成溶剂体系并且在溶解温度时是液体和相容的，由此所用的聚合物和化合物A和B的混合物在液体的聚集态中有混合间隙，化合物 A是至少一种的聚合物的溶剂，化合物B提高了由至少一种的聚合物和化合物 A所组成溶液的相分离温度；b)使溶液在一其温度在临界分层温度以上的模头中形成有第一和第二表面的成型品；c)以引发热力学非平衡液-液相分离的速度冷却成型品，紧接着进行固化；d)从成型品中除去化合物A和B，以从成型品得到膜。通过采用该方案所得到的膜至少一面形成具有致密或至多纳米孔结构的分离层并覆盖着作为支撑层的海绵状、开孔的微孔结构。再次分离层的作用是根据本发明方法制备的膜在长时间里不会渗漏，特别是血浆，在此的支撑层有较高的体积孔隙率，从而同时导致这些膜高的气体传质性能。
很重要的一点是，不论是中空纤维膜的分离层或是支撑层，都需要做的均匀，均匀具体是中空纤维膜密度均匀，其表面及内部的膜孔大小、分布均匀。如果中空纤维膜做的不均匀，就会导致其整体性能不佳。而最后成品氧合膜是否均匀不光和制备期间的工艺方法有关，在一定程度上也和原料处理相关。
当然此类中空纤维膜除了在氧合器内的应用之外，也可用于其他的应用领域，如可用于打印机中油墨的脱除气泡；如可用于食品饮料行业，向液体中加入或从液体中脱除气体等等不同的领域。
发明内容
本发明所要达到的目的是提供一种制备材料更加均匀、杂质较低的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，包括步骤：S1：高温混料，将化合物A、化合物B组成的溶剂体系以及聚烯烃类聚合物原料在高于临界分层温度的条件下进行混炼，制成均相的铸膜液，其中，化合物A为聚烯烃类聚合物的溶剂，化合物B 为聚烯烃类聚合物的非溶剂；所述混料在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机中还进行消泡混炼步骤，所述双螺杆挤出机出口处的压力波动小于0.1MPa； S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头挤出形成膜丝；S3：分相固化，将膜丝浸入冷却液中分相固化；S4：淬火，对膜丝进行预定型同时消除其内部应力；S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入萃取液中进行萃取；S6：干燥定型，形成成品膜。
通过采用上述技术方案，化合物A为聚烯烃类聚合物的溶剂，聚合物溶剂是指当至多加热至化合物A的沸点温度时，化合物A能将聚烯烃类聚合物溶解，形成均相溶液；化合物B为聚烯烃类聚合物的非溶剂，是指当至多加热到这种化合物的沸点时，该化合物并不溶解所述至少一种的聚合物形成均相溶液；化合物B提高了聚烯烃类聚合物与化合物A所构成的相分离温度；加入化合物B 有利于控制所得到中空纤维膜的孔尺寸等特征。对于S2纺丝步骤来说，能否形成均匀、稳定的膜丝其关键是在于铸膜液的均匀性。如果铸膜液内部具有气泡杂质或是碳渣杂质或是部分区域浓稠部分区域稀薄，则在纺丝步骤中均不能形成致密、均匀、稳定的膜丝。而通过控制双螺杆挤出机出口处检测铸膜液的压力波动小于0.1MPa，表明铸膜液已经混合的相对较为均匀，不存在明显的大又多的气泡或是碳渣杂质或是浓稠度差异较大的区域，以此来保证能够形成均匀、稳定的聚烯烃中空纤维膜丝。
进一步的，所述消泡混炼步骤至少包括对同一段铸膜液先后进行的第一消泡步骤以及第二消泡步骤两重消泡步骤，所述铸膜液经第二消泡步骤后的压力波动比铸膜液经第一消泡步骤后的压力波动至少降低50％。
通过采用上述技术方案，对铸膜液进行了两重消泡步骤，能够保证铸膜液中的气泡杂质含量降至最低，从而使得铸膜液变得更为均匀。第一消泡步骤为初步消泡的过程，用以将铸膜液内部存在的较大气泡从铸膜液内排出；而第二消泡步骤则是进一步对铸膜液进行强力消泡的步骤，使其内部存在的较多较小的气泡也一并排出，直至符合要求的程度。一般来说，第一消泡步骤所消除的气泡含量不会很多，因此需要在第二消泡步骤时限定消泡程度，即铸膜液经第二消泡步骤后的压力波动比铸膜液经第一消泡步骤后的压力波动至少降低 50％，以此来实现经过第一消泡步骤和第二消泡步骤后铸膜液更加均匀的目标。第一消泡步骤和第二消泡步骤可分别使用不同的具体消泡手段(如自然消泡、挤压消泡、真空消泡等不同手段)，以及控制不同消泡的消泡参数(如消泡时间、消泡时真空负压等)来控制消泡的程度。
进一步的，所述第一消泡步骤和第二消泡步骤之间还设置有混炼步骤。
通过采用上述技术方案，物料经过第一消泡步骤后，还需经过后续的第二消泡步骤，因此在输送时可能会有物料分层等现象的产生，这里加入的混炼步骤，能够使物料在输送时进一步混合完全，使其整体更加均匀。
进一步的，所述双螺杆挤出机内的螺杆设置有若干不同区域，使物料输送时产生速度差，从而使物料在相邻区域之间形成轴向的压力差，实现第一消泡步骤。
通过采用上述技术方案，第一消泡步骤为铸膜液在双螺杆挤出机内输送时受到的挤压、翻滚、搅拌、撞击等物理动作时产生的力，将其内部的大气泡杂质排出铸膜液的过程。
进一步的，所述第二消泡步骤中的真空度设置在负30kpa-负80kpa之间。
通过采用上述技术方案，将第二消泡设置为真空消泡，即使用真空对相应的铸膜液进行抽负压的操作，这样能够进一步将铸膜液中的小气泡也一并排出铸膜液内部，实现较为强力的消泡功能。
进一步的，所述第一消泡步骤和第二消泡步骤的温度不高于聚烯烃聚合物原料熔点温度的50％。
通过采用上述技术方案，控制第一消泡步骤和第二消泡步骤中的温度处于一个相对较低的范围，能够保证在本步骤中不产生新的杂质，并且保证气泡不会由于温度过高而过于膨胀，形成太多气泡杂质；同时又相对增加了物料的粘度，使得物料输送时对螺杆附着力高，更贴近螺杆，不容易产生新的气泡，还能够有助于气泡的排出。
进一步的，所述双螺杆挤出机内还进行熔解步骤、加压挤出步骤，所述溶剂体系和聚烯烃类聚合物原料依次进行熔解步骤、消泡混炼步骤以及加压挤出步骤；所述聚烯烃类聚合物原料于双螺杆挤出机的熔解段位置处加入双螺杆挤出机中，所述溶剂体系于双螺杆挤出机的混炼段位置处加入双螺杆挤出机。
通过采用上述技术方案，能够使得混料更加均匀，将聚烯烃类聚合物先加入熔解段，能够将其升温，提高熔融指数，使其流动性增加，然后再将其与溶剂体系进行混合，以此来提高混合的均匀性。
进一步的，所述溶剂体系的初始温度低于聚烯烃类聚合物原料的熔点温度。
通过采用上述技术方案，保证了溶剂体系初始和聚烯烃类聚合物原料混合时，处于一个相对聚烯烃类聚合物原料熔点温度较低的一个温度，就不会使得混合时马上就提升物料的整体温度，从而减小混合物料在双螺杆挤出机内发生碳化的可能性，减少物料中杂质的引入。
进一步的，所述熔解步骤中温度设置在180℃-240℃之间，且高于聚烯烃类聚合物原料的熔点温度；所述消泡混炼步骤中温度设置在200℃-220℃之间；所述加压挤出步骤中温度比消泡消泡混炼步骤至少低10℃。
通过采用上述技术方案，限定了各个步骤中的相对温度，以实现铸膜液在不同步骤中均具有较强的流动性的同时，不产生碳渣杂质。
进一步的，所述双螺杆挤出机中挤出的混合物粘度设置在 4000CPS-20000CPS之间。
通过采用上述技术方案，限定了双螺杆挤出机所挤出的混合物粘度范围，在这个粘度范围之内保证了后续成膜过程中能够顺利分相。
进一步的，所述双螺杆挤出机出口处的粘度波动小于5％。
通过采用上述技术方案，粘度也是一个表征铸膜液均匀程度的一个重要参数，具体可通过粘度计等设备进行检测，粘度波动小，证明铸膜液越均匀。
进一步的，所述喷丝头的长径比设置在1-9之间，所述喷丝头的喷头压力设置在0.2MPa-0.5MPa之间。
通过采用上述技术方案，对喷丝头的长径比、喷丝头的喷头压力限定，保证了喷丝头能够顺利喷出该粘度范围之内的混合物，以便成丝。若是喷丝头的长径比、喷头压力不在本范围，那么有可能出现喷丝头不出丝或是丝线喷出后形态发生扭曲甚至缠绕堆积在喷丝头附近影响后续喷丝。
进一步的，所述S2步骤纺丝之前还包括了过滤步骤，所述混合物经过滤后每1g铸膜液中大于等于5μm的碳渣颗粒小于100个。
通过采用上述技术方案，保证了后续成膜时铸膜液中的碳渣颗粒杂质含量较少，使得整体产品的性能更高。
进一步的，所述S4步骤中，膜丝淬火后收缩率不高于5％。
通过采用上述技术方案，保证了膜丝淬火后依旧保证完整的中空结构。若是收缩率高于5％，则会导致收缩过多，将中空纤维膜中空通道压扁甚至堵死。
进一步的，所述S5步骤中，萃取温度设置在40℃-75℃之间。
进一步的，所述S5步骤中，萃取时萃取液与膜丝之间的相对速度设置在 1m/min-20m/min之间。
通过采用上述技术方案，保证了萃取时具有较高的萃取效率。
进一步的，所述S6步骤中干燥温度不大于40℃。
通过采用上述技术方案，保证了膜丝干燥时是阴干，若是在一个较高的温度下进行干燥，膜表面残留的液体可能会汽化，汽化的液体在高温的作用下会对膜丝的结构产生一定的影响。
进一步的，所述S6步骤中定型时的温度控制在120℃-140℃之间。
通过采用上述技术方案，最终进行热定型，将中空纤维膜的结构固定下来。
本发明相比现有技术来说，具有的优点在于：在聚烯烃中空纤维膜的生产过程中，严格控制杂质的引入，就算可能引入杂质也能够得到很好的去除；同时控制聚合物原料在与溶剂体系混合后形成的铸膜液，更加均匀，以此保证成品的质量。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和23wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为250℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 150℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机内熔解步骤的温度设置为180℃，消泡混炼步骤的温度设置为200℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为20000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为 0.09MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负30kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低55％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为9，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
实施例二：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取40wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和20wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 8g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为230℃，并且设置单螺杆的长径比设置为30。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 130℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机内熔解步骤的温度设置为190℃，消泡混炼步骤的温度设置为205℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃，双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为15000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为 0.07MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负40kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低63％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为8，喷头压力设置为0.4MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 4％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为15m/min。
S6：将膜丝放置于35℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于135℃的环境中加热定型。
实施例三：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取45wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和15wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 6g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为215℃，并且设置单螺杆的长径比设置为25。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 130℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为200℃，消泡混炼步骤的温度设置为210℃，加压挤出步骤中温度设置为180℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为10000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.06MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负45kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低69％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为7，喷头压力设置为0.3MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 2％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为10m/min。
S6：将膜丝放置于30℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于130℃的环境中加热定型。
实施例四：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取50wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和10wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 4g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为200℃，并且设置单螺杆的长径比设置为27。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 110℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为220℃，消泡混炼步骤的温度设置为215℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为8000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.04MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负50kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低76％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为6，喷头压力设置为0.2MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 1％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为5m/min。
S6：将膜丝放置于25℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于125℃的环境中加热定型。
实施例五：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取55wt％的聚丙烯、30wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和15wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 1g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为200℃，并且设置单螺杆的长径比设置为33。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 90℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为230℃，消泡混炼步骤的温度设置为220℃，加压挤出步骤中温度设置为200℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为6000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.05MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负60kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低81％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为5，喷头压力设置为0.2MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 2％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为1m/min。
S6：将膜丝放置于20℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于120℃的环境中加热定型。
实施例六：
提供了一种PMP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚(4-甲基-1-戊烯)、40wt％化合物A(葵二酸二丁酯)和23wt％化合物B(碳酸二甲酯)。将聚(4-甲基-1-戊烯)放入单螺杆挤出机的进料口，聚(4-甲基-1-戊烯)在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚(4-甲基-1-戊烯)挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚(4-甲基-1-戊烯)熔融指数为10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为360℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(葵二酸二丁酯)和化合物B(碳酸二甲酯)在80℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为240℃，消泡混炼步骤的温度设置为217℃，加压挤出步骤中温度设置为202℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为4000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.02MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负65kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低87％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为4，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
实施例七：
提供了一种PMP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取40wt％的聚(4-甲基-1-戊烯)、40wt％化合物A(葵二酸二丁酯)和20wt％化合物B(碳酸二甲酯)。将聚(4-甲基-1-戊烯)放入单螺杆挤出机的进料口，聚(4-甲基-1-戊烯)在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚(4-甲基-1-戊烯)挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚(4-甲基-1-戊烯)熔融指数为8g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为300℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(葵二酸二丁酯)和化合物B(碳酸二甲酯)在70℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为237℃，消泡混炼步骤的温度设置为212℃，加压挤出步骤中温度设置为197℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为5000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动小于0.03MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负70kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低93％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为3，喷头压力设置为0.4MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 4％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为10m/min。
S6：将膜丝放置于30℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于130℃的环境中加热定型。
实施例八：
提供了一种PMP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取45wt％的聚(4-甲基-1-戊烯)、45wt％化合物A(葵二酸二丁酯)和10wt％化合物B(碳酸二甲酯)。将聚(4-甲基-1-戊烯)放入单螺杆挤出机的进料口，聚(4-甲基-1-戊烯)在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚(4-甲基-1-戊烯)挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚(4-甲基-1-戊烯)熔融指数为6g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为245℃，并且设置单螺杆的长径比设置为25。
与此同时将化合物A(葵二酸二丁酯)和化合物B(碳酸二甲酯)在60℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为226℃，消泡混炼步骤的温度设置为218℃，加压挤出步骤中温度设置为203℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为7000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动小于0.02MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负80kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低96％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为3，喷头压力设置为0.3MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 2％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为3m/min。
S6：将膜丝放置于25℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于125℃的环境中加热定型。
实施例九：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和23wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为250℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 150℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机内熔解步骤的温度设置为180℃，消泡混炼步骤的温度设置为200℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为 20000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.09MPa。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为9，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
实施例十：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和23wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为250℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 150℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机内熔解步骤的温度设置为180℃，消泡混炼步骤的温度设置为200℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为20000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.09MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负30kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低55％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为9，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
对比例一：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚丙烯、40wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和23wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为250℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在 150℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为180℃，消泡混炼步骤的温度设置为200℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为20000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.15MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负30kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低45％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为9，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
对比例二：
提供了一种PMP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚(4-甲基-1-戊烯)、40wt％化合物A(葵二酸二丁酯)和23wt％化合物B(碳酸二甲酯)。将聚(4-甲基-1-戊烯)放入单螺杆挤出机的进料口，聚(4-甲基-1-戊烯)在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚(4-甲基-1-戊烯)挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚(4-甲基-1-戊烯)熔融指数为10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为360℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(葵二酸二丁酯)和化合物B(碳酸二甲酯)在80℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为240℃，消泡混炼步骤的温度设置为217℃，加压挤出步骤中温度设置为202℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为4000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.2MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负65kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低40％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为4，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
对比例三：
提供了一种PP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取55wt％的聚丙烯、30wt％化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸) 和15wt％化合物B(己二酸二辛脂)。将聚丙烯放入单螺杆挤出机的进料口，聚丙烯在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚丙烯挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚丙烯熔融指数为 1g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为250℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(脱水蓖麻油脂肪酸)和化合物B(己二酸二辛脂)在150℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为180℃，消泡混炼步骤的温度设置为200℃，加压挤出步骤中温度设置为190℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为20000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.25MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负40kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低35％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为9，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
对比例四：
提供了一种PMP膜的制备方法，步骤如下：
S1：高温混料。取37wt％的聚(4-甲基-1-戊烯)、40wt％化合物A(葵二酸二丁酯)和23wt％化合物B(碳酸二甲酯)。将聚(4-甲基-1-戊烯)放入单螺杆挤出机的进料口，聚(4-甲基-1-戊烯)在依次通过单螺杆的搅拌段、加热段、加压段、消泡段后将熔融状态下的聚(4-甲基-1-戊烯)挤出至双螺杆挤出机的熔解段内，这里熔融的聚(4-甲基-1-戊烯)熔融指数为10g/10min。即在本实施例中，单螺杆挤出机内的最高温度为360℃，并且设置单螺杆的长径比设置为35。
与此同时将化合物A(葵二酸二丁酯)和化合物B(碳酸二甲酯)在80℃的环境下混合形成溶剂体系，并将其加入双螺杆挤出机的混炼段。聚丙烯和溶剂体系于双螺杆挤出机内在高于临界分层温度的条件下进行混炼，后续再经过第一消泡段、混炼段、第二消泡段、加压挤出段最终挤出形成均相铸膜液，在本实施例中，双螺杆挤出机熔解步骤的温度设置为240℃，消泡混炼步骤的温度设置为217℃，加压挤出步骤中温度设置为202℃。双螺杆挤出机所挤出的铸膜液粘度为4000CPS，并且在双螺杆挤出机出口处检测其压力波动为0.3MPa，并且第二消泡步骤中的真空度设置为负80kpa，检测铸膜液经过第二消泡段后比经过第一消泡段后压力波动降低30％。
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头喷出形成膜丝。本步骤是铸膜液经过纺丝箱完成的，在纺丝箱内设置有泵、滤芯和出口的喷丝头，喷丝头的长径比设置为4，喷头压力设置为0.5MPa。铸膜液在经过滤芯后，每1g铸膜液中大于等于 5μm的碳渣颗粒小于100个。
S3：分相固化，将膜丝浸入脱水蓖麻油脂肪酸和己二酸二辛脂的混合冷却液中进行分相固化，以此形成膜丝的相关物理结构。
S4：淬火，在75℃的温度下对膜丝进行淬火，淬火完成后膜丝的收缩率为 5％。
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入酒精中进行萃取。更具体地为，将膜丝通过传送辊输送至一装满酒精的容器内，并且膜丝在容器内的行进路径尽可能长，同时容器内的酒精也通过外部循环系统控制其流动的方向及速度，实现膜丝和萃取液之间的相对速度为20m/min。
S6：将膜丝放置于40℃的环境温度下干燥，在干燥完成后将其置于140℃的环境中加热定型。
为了说明本发明方法制备聚烯烃中空纤维膜的优点，我们对实施例一至实施例十以及对比例一至对比例四制备的聚烯烃中空纤维膜做了分离层孔径分布的测定，采用美国PMI公司的Porometer气体渗透法孔径分析仪进行测量并且记录相关数据详见下表一。
进一步，对实施例一至实施例十以及对比例一至对比例四制备的聚烯烃中空纤维膜做了相关的力学性能的测试；这里的体积孔隙率利用美国Micromeritics 公司提供的AutoPore测试仪测得；分离层的厚度和平均孔径可利用扫描电镜(日立S-5500)测得；氧气通量的测试方法如下：单位膜面积下，在膜外表面环境中加压，压力为1Kg，在膜内表面环境中用集气管收集气体，并通过气体质量流量计(日本KOFLOC/4800)检测实际得到的氧气量；断裂拉伸强度和断裂伸长率的测量通过室温下匀速拉伸膜直至断裂，测定由此所需的力和长度的变化。测试结果详见下表二。
表一：
通过上表一，不难发现，控制双螺杆挤出机出口处压力波动小于0.1MPa的实施例所制备的膜，明显比对比例中制备膜的孔径小，说明复合该条件所制备的铸膜液内的杂质少，特别是气泡杂质；压力波动大于0.1MPa的对比例制备的膜明显平均孔径更大，达不到更高精密的使用需求。并且通过对比实施例一、实施例九和实施例十，不难发现依次经过第一次消泡步骤、混炼步骤和第二次消泡步骤的方案，相比只经过第一次消泡步骤就加压挤出或只经过第一次消泡步骤、第二次消泡步骤就加压挤出的方案来说，其成品膜的孔径分布更集中，平均孔径更小，产品质量更好。
表二：
通过上表二，不难发现，更加均匀的成品膜具有更好的力学性能，而更好的力学性能又能够相对延长成品膜的使用寿命，增加聚烯烃中空纤维膜的耐用性。同时，结合表一，将对比例一至对比例四的产品和实施例一至实施例十制备的产品进行相关性能对比，不难发现对比例一至对比例四的膜丝，其孔隙率以及孔径等从参数均明显大于实施例一至实施例十的膜丝，并且其机械性能也不如实施例一至实施例十的膜丝。因而可以说明，在双螺杆挤出机出口处限定铸膜液的压力波动，是保证铸膜液均匀稳定、制备品质更高的聚烯烃中空纤维膜的重要限定条件。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (18)
1.一种聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，包括步骤：
S1：高温混料，将化合物A、化合物B组成的溶剂体系以及聚烯烃类聚合物原料在高于临界分层温度的条件下进行混炼，制成均相的铸膜液，其中，化合物A为聚烯烃类聚合物的溶剂，化合物B为聚烯烃类聚合物的非溶剂；所述混料在双螺杆挤出机中进行，所述双螺杆挤出机中还进行消泡混炼步骤，所述双螺杆挤出机出口处的压力波动小于0.1MPa；
S2：纺丝，将铸膜液经过喷丝头挤出形成膜丝；
S3：分相固化，将膜丝浸入冷却液中分相固化；
S4：淬火，对膜丝进行预定型同时消除其内部应力；
S5：萃取，将经过淬火的膜丝浸入萃取液中进行萃取；
S6：干燥定型，形成成品膜。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述消泡混炼步骤至少包括对同一段铸膜液先后进行的第一消泡步骤以及第二消泡步骤两重消泡步骤，所述铸膜液经第二消泡步骤后的压力波动比铸膜液经第一消泡步骤后的压力波动至少降低50%。
3.根据权利要求2所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述第一消泡步骤和第二消泡步骤之间还设置有混炼步骤。
4.根据权利要求2所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述双螺杆挤出机内的螺杆设置有若干不同区域，使物料输送时产生速度差，从而使物料在相邻区域之间形成轴向的压力差，实现第一消泡步骤。
5.根据权利要求2所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述第二消泡步骤中的真空度设置在负30kpa-负80kpa之间。
6.根据权利要求3所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述第一消泡步骤和第二消泡步骤的温度不高于聚烯烃聚合物原料熔点温度的50%。
7.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述双螺杆挤出机内还进行熔解步骤、加压挤出步骤，所述溶剂体系和聚烯烃类聚合物原料依次进行熔解步骤、消泡混炼步骤以及加压挤出步骤；所述聚烯烃类聚合物原料于双螺杆挤出机的熔解段位置处加入双螺杆挤出机中，所述溶剂体系于双螺杆挤出机的混炼段位置处加入双螺杆挤出机。
8.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述溶剂体系的初始温度低于聚烯烃类聚合物原料的熔点温度。
9.根据权利要求7所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述熔解步骤中温度设置在180℃-240℃之间，且高于聚烯烃类聚合物原料的熔点温度；所述消泡混炼步骤中温度设置在200℃-220℃之间；所述加压挤出步骤中温度比消泡消泡混炼步骤至少低10℃。
10.根据权利要求1或7所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述双螺杆挤出机中挤出的混合物粘度设置在4000CPS-20000CPS之间。
11.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述双螺杆挤出机出口处的粘度波动小于5%。
12.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述喷丝头的长径比设置在1-9之间，所述喷丝头的喷头压力设置在0.2MPa-0.5MPa之间。
13.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述S2步骤纺丝之前还包括了过滤步骤，所述混合物经过滤后每1g铸膜液中大于等于5μm的碳渣颗粒小于100个。
14.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述S4步骤中，膜丝淬火后收缩率不高于5%。
15.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述S5步骤中，萃取温度设置在40℃-75℃之间。
16.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述S5步骤中，萃取时萃取液与膜丝之间的相对速度设置在1m/min-20m/min之间。
17.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述S6步骤中干燥温度不大于40℃。
18.根据权利要求1所述的聚烯烃中空纤维膜的制备工艺，其特征在于，所述S6步骤中定型时的温度控制在120℃-140℃之间。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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