CN1817425A

CN1817425A - 酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制造方法

Info

Publication number: CN1817425A
Application number: CN 200510111714
Authority: CN
Inventors: 朱思君; 王庆瑞; 陈雪英; 孙俊芬; 武利顺
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-08-16

Abstract

本发明提供一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制备方法。本发明采用酚酞型聚醚砜为主要材料，通过控制酚酞型聚醚砜在制膜液中的比例和纺丝条件，膜的通透性能和截留性能可以有效地进行调节；膜的强度较高，具有较好的抗破坏性能；化学稳定性较好，具有较长的使用寿命；耐温性很好，可使用高压蒸气消毒。

Description

酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制造方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制造方法。

发明背景

酚酞基聚醚砜(PES-C)是由酚酞作为双酚合成含酚酞基的聚醚砜，它是目前聚砜系列中玻璃化温度最高的一种，DTA测定值为263℃，具有很好的耐热性。至今未见用于干—湿法或湿法纺丝成膜的的文献和用酚酞基聚醚砜干—湿法或湿法纺丝的文献。由于酚酞基聚醚砜还具有良好的机械性能和化学稳定性，期望能够它们适用于干—湿法或湿法纺丝成膜，制造方便，开拓它们的应用价值及广泛的应用领域。

发明内容：

本发明的目的是提供一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜。

本发明的目的还提供一种上述酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制备方法。

本发明的一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜，其中空纤维膜厚度为30～100μm，内径为80～400μm，平均孔径为0.01～0.2μm，纯水通量为100～500L/m².h(0.1MPa)，牛血清蛋白截留率为5～95％，耐受压力0.1Mpa～0.8MPa。

本发明的上述酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制备方法按如下过程进行：配制制膜液，采用于—湿法纺制成中空纤维膜。

本方法中，制膜液的配制是将下述重量百分比的物质共混并溶解成制膜液：

酚酞型聚醚砜(η＝0.5～0.8) 10～20；

成孔剂 5～20；

有机溶剂 60～85。

上述的成孔剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的有机物或氯化锂、硝酸盐的无机物以及它们的混合物。

所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

按上述方法配料，并将固体物质经干燥去除水分，然后把所有原料放入溶解釜中，在60～100℃搅拌下加热溶解。时间为4～6小时，接着进行过滤、脱泡等净化过程。

中空纤维膜的制作过程：

纺丝过程是采用干喷湿纺法成形，在计量泵转速为8～20r/min，纺丝压力为0.4～0.6Mpa下，浆液从两个同心管组成的喷丝头挤出，经50～400mm的干纺程后，在温度为15～60℃，含量为0～40％的有机溶剂的水溶液中凝固，初生中空纤维膜经三至四道拉伸、二至四道水洗，以10～50m/min的速度卷绕，并进行保孔处理即得本发明所提供的中空纤维膜。所述的有机溶剂为配制制膜液时所用的有机溶剂。

上述纺丝过程中，喷丝头内腔填充液压力为1.5×10^-3MPa～5.5×10^-3MPa，填充液为0～50％的有机溶剂的水溶液。所述的有机溶剂为配制制膜液时所用的有机溶剂。

纺制成的中空纤维膜厚度为30～100μm，内径为80～400μm，平均孔径为0.01～0.2μm，纯水通量为100～500L/m².h(0.1MPa)，牛血清蛋白截留率为5～95％，耐受压力≥0.1MPa。

本发明采用酚酞型聚醚砜为主要材料，通过控制酚酞型聚醚砜在制膜液中的比例和纺丝条件，膜的通透性能和截留性能可以有效地进行调节；膜的强度较高，具有较好的抗破坏性能；化学稳定性较好，具有较长的使用寿命；耐温性很好，可使用高压蒸气消毒。

具体实施方式

通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1

按下列组分和组成配料：酚酞型聚醚砜15％；聚乙烯吡咯烷酮5％；二甲基乙酰胺80％。将上述原料加入溶解器中，在40～80℃温度控制下，经溶胀和溶解制成铸膜液，铸膜液经过滤、脱泡后经同心圆管式喷丝头纺制成厚度为80μm，内径为220μm的中空纤维膜，成膜工艺为：计量泵规格0.35ml/r，泵转速12r/min，空气段长度180mm，内外凝固浴为水，纺丝速度32m/min。经水洗后低温干燥即为成品膜。该膜在透膜压为0.1MPa水通量为500L/m².h，对牛血清蛋白的截留率为15％。

实施例2

把实施例1中组成配料改为：酚酞型聚醚砜改为18％；聚乙烯吡咯烷酮5％；二甲基乙酰胺77％，其它同实施例1。制得膜在透膜压为0.1MPa水通量为380L/m².h，对牛血清蛋白的截留率为40％。

实施例3

把实施例1中内外凝固浴改为10％的二甲基乙酰胺水溶液，其它同实施例1。制得膜在透膜压为0.1MPa水通量为200L/m².h，对牛血清蛋白的截留率为80％。

实施例4

把实施例1中组成配料改为：酚酞型聚醚砜改为15％；聚乙二醇5％；二甲基乙酰胺80％，其它同实施例1。制得膜在透膜压为0.1MPa水通量为350L/m².h，对牛血清蛋白的截留率为80％。

Claims

1，酚酞型聚醚砜中空纤维膜，其特征是所述的中空纤维膜，中空纤维膜厚度为30～100μm，内径为80～400μm，平均孔径为0.01～0.2μm，纯水通量为100～500L/m².h(0.1MPa)，牛血清蛋白截留率为5～95％。

2，权利要求1所述的一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜，其特征是其耐受压力0.1Mpa～0.8MPa。

3，一种如权利要求1所述的酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制作方法，其特征是通过下述方法制备：

(1)，配制制膜液：

将下述重量比的物质共混并溶解成制膜液：

酚酞型聚醚砜(η＝0.5～0.8) 10～20；

成孔剂 5～20；

有机溶剂 60～85；

所述的成孔剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的有机物或氯化锂、硝酸盐的无机物以及它们的混合物；所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮；

(2)，采用干喷湿纺法制备中空纤维膜：

将(1)的膜液经同心圆管式喷丝头挤入空气中，经50～400mm的干纺程后进入温度为15～60℃，含有0～40％有机溶剂的水溶液的凝固浴中制成初生膜，水洗和烘干。

4.如权利要求3所述的酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制作方法，其特征是所述的同心圆管式喷丝头的内腔填充液压力为1.5×10^-3MPa～5.5×10^-3MPa，填充液为0～50％的有机溶剂的水溶液；所述的有机溶剂如权利要求4所述。

5.如权利要求3所述的制膜方法，其特征是所述方法(2)中所述的膜液经转速为8～20r/min的计量泵泵入泵。

6.如权利要求4所述的制膜方法，其特征是所述方法(2)中所述的干纺的纺丝压力为0.4～0.6Mpa。

7.如权利要求4所述的制膜方法，其特征是所述的酚酞型聚醚砜的η＝0.5～0.8。

8.如权利要求4所述的制膜方法，其特征在于所述方法(2)中所述的初生膜经三至四道拉伸、二至四道水洗，以10～50m/min的速度卷绕，并进行保孔处理。