[发明专利]高性能PVDF复合中空纤维超滤膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超滤膜制备技术领域，尤其是一种高性能PVDF复合中空纤维超滤膜的制备方法。

背景技术

PVDF膜即聚偏二氟乙烯膜（polyvinylidene fluoride）是蛋白质印迹法中常用的一种固相支持物。PVDF膜是疏水性的，膜孔径有大有小，随着膜孔径的不断减小，膜对低分子量的蛋白结合就越牢固。大于20000的蛋白选用0.45um的膜，小于20000的蛋白选用0.2um的膜。PVDF膜在使用时需预处理，用甲醇处理的目的是活化膜上的正电基团，使其更容易与带负电的蛋白结合。PVDF膜具有较高的机械强度，是印迹法中的理想固相支持物材料。

水处理用PVDF膜，分为超滤膜和微滤膜两种，主要用于污水、海水淡化等的前处理，清除大分子、细菌、泥沙等杂质。

超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一。用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中；还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。在我国已成功地利用超滤膜进行了中草药的浓缩提纯。超滤膜随着技术的进步，其筛选功能必将得到改进和加强，对人类社会的贡献也将越来越大。

超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。

现有的超滤膜的制备方法步骤过于复杂，造价成本太高，成品的使用效果不是很理想。

发明内容

为了克服现有的不足，本发明提供了一种高性能PVDF复合中空纤维超滤膜的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高性能PVDF复合中空纤维超滤膜的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）先将高分子材料溶于溶剂中，加入添加剂，配成铸膜液；

（2）通过流延法制成中空纤维型；

（3）将膜中溶剂部分蒸发；

（4）将膜浸在非溶剂的液体中，液相的膜便在液体中凝胶固化；

（5）最后对固化的膜进行热处理和预压处理，即可得到超滤膜。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括中空纤维型膜采用纺丝法制备。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括溶剂为DMAC和N-二甲基乙酰胺的混合液。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括添加剂为甘油磷酸。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括非溶剂为水。

本发明的有益效果是，本超滤膜制备方法步骤简单，成本低，制备的速度快，使用效果良好，为了提高超滤膜的透水率和分辨能力，还可以在成膜材料中引入某些极性基团，采用本超滤膜处理含油废水，不仅不需要破乳进行浓缩分离，而且可以实现废水回用，解决二次污染问题。

具体实施方式

一种高性能PVDF复合中空纤维超滤膜的制备方法，包括以下步骤：先将高分子材料溶于溶剂中，加入添加剂，配成铸膜液；通过流延法制成中空纤维型；将膜中溶剂部分蒸发；将膜浸在非溶剂的液体中，液相的膜便在液体中凝胶固化；最后对固化的膜进行热处理和预压处理，即可得到超滤膜，中空纤维型膜采用纺丝法制备，溶剂为DMAC和N-二甲基乙酰胺的混合液，添加剂为甘油磷酸，非溶剂为水。

采用本超滤膜含油废水的处理方法：