[实用新型]中空纤维共混膜制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料加工领域，具体涉及一种中空纤维共混膜制备装置。

背景技术

聚合物多孔膜广泛应用于过滤处理，尤其是液体过滤领域。聚合物多孔膜一般采用非溶剂致相分离法制备，即铸膜液中溶剂与非溶剂交换导致相分离的方法（简称NIPS）。但是，可用于非溶剂致相分离法制膜的聚合物材料比较有限，而且一般是采用浸没沉淀法，利用非溶剂与铸膜液内溶剂的相互扩散，以形成膜孔隙，交换速度较慢，孔径大小控制比较困难，孔径分布比较分散，而且溶剂参与凝胶化，导致膜孔隙率较低。

1981年，Castro在美国专利US4247498提出了一种新的制备聚合物微孔膜的方法，该方法是利用聚合物与高沸点、低分子量的稀释剂在高温时形成均相溶液，降温时发生固-液或液-液相分离，而后脱除稀释剂的原理而得到聚合物微孔膜的。这种由温度改变驱动相分离的方法称为热致相分离法（简称TIPS）。许多结晶的、带有强氢键作用的聚合物在室温下溶解性差，难有合适的溶剂，故不能用传统的非溶剂致相分离法来制备微孔膜，但可采用热致相分离法制备，这不仅扩大了膜材料的范围，而且所得到的膜的孔径及孔隙率可调控，需要调节的参数相对较少，膜孔隙率高，制备过程中易连续化。因此，TIPS能使膜材料品种范围广义增加，使用TIPS制膜具有可重复性，膜孔径与孔隙率可控性较NIPS强，缺陷小，膜机械强度大大提高等优点。TIPS法制备微孔膜的过程、成膜条件与孔结构形态的关系受到研究者的关注。

热致相分离法虽然有众多优点，但也有其局限性，例如膜孔径易≥0.1μm。膜材料对应的膜表面能极低，加上孔隙率较大，具有极强的憎水性，因此需要表面涂覆、交联接枝等方法，对其进行亲水化改性，例如在成膜完成后，在其表面和孔隙涂覆或交联接枝聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或壳聚糖等亲水性材料。然而，通过上述方法制备的膜，在膜应用中最大问题是在膜使用中的污染导致膜通量衰减或者跨膜压差增大，而解决的最常规方法是通过酸碱和氧化剂化学清洗来恢复膜通量，但是在膜表面所涂覆或交联的亲水性材料，如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或壳聚糖等的耐酸碱性能较差，尤其是耐氧化性能更差，极易在化学清洗时损失膜的亲水性，降低膜的抗污染性和高水通量。

实用新型内容

本实用新型提供一种中空纤维共混膜制备装置，能够生产一种中空纤维共混膜，提高其亲水性。

本实用新型提供了一种中空纤维共混膜制备装置，包括：依次相连的搅拌设备、纺丝设备、冷却设备、萃取设备、水解设备；

所述搅拌设备还分别与第一混合机、第二混合机相连；

所述第一混合机，用于混合聚偏氟乙烯树脂和聚甲基丙烯酸甲酯；

所述第二混合机，用于混合第一溶剂和第二溶剂，所述第一溶剂为20-200℃下能够溶解所述聚偏氟乙烯树脂的溶剂；所述第二溶剂为20-200℃下溶胀或者不能溶解聚偏氟乙烯树脂的溶剂；

所述搅拌设备，用于将来自于所述第一混合机的聚偏氟乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯和来自于第二混合机的第一溶剂、第二溶剂进行混合形成铸膜液；

所述纺丝设备，用于将铸膜液纺出中空纤维共混初生态膜；

所述冷却设备，用于提供冷却介质，使所述冷却介质与所述中空纤维共混初生态膜进行热量交换，所述中空纤维共混初生态膜发生热致相分离形成第一中空纤维共混膜中间体；

所述萃取设备，用于对所述第一中空纤维共混膜中间体进行萃取，得到第二中空纤维共混膜中间体；

所述水解设备，用于对所述第二中空纤维共混膜中间体进行水解，将聚甲基丙烯酸甲酯水解成羧基阴离子形式。

所述第一混合机优选设有第一调速组件。

所述搅拌设备优选包括依次相连的第一搅拌釜和第二搅拌釜；

所述第一搅拌釜，优选用于将来自于所述第一混合机的聚偏氟乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯和来自于第二混合机的第一溶剂、第二溶剂进行混合形成含泡铸膜液；

所述第二搅拌釜，优选用于将所述含泡铸膜液进行脱泡处理，形成均质的所述铸膜液。

所述第一搅拌釜优选设有第一调压组件、第一调温组件和第二调速组件。

所述第二搅拌釜优选设有第二调温组件和第三调速组件；和/或，

所述第二搅拌釜优选设有配套使用的第一抽真空组件和第二调压组件。

所述纺丝设备优选设有插管式喷头、芯液罐、第三调温组件；所述第二搅拌釜内的所述铸膜液和所述芯液罐中的芯液优选一起进入所述插管式喷头形成所述中空纤维共混初生态膜，所述中空纤维共混初生态膜发生热致相分离形成第一中空纤维共混膜中间体。