[发明专利]一种聚砜纤维膜的制备方法

说明书

本发明属于气体膜分离技术，涉及一种聚砜纤维膜的制备方法。其特征在于：铸膜液各成分的质量百分比为：聚砜树脂：38％～40％，丙酸12％～14％，余量：N‑甲基砒咯烷酮；喷丝孔(1c)距离凝胶水浴槽(3)液面的距离h＝80mm～100mm；环境空气湿度为5％～10％；环境空气温度为15℃～20℃；牵引速率为0.2m/s～0.26m/s；水浴时间为30s～40s；水洗的时间为20天～25天。本发明提出了一种聚砜纤维膜的制备方法，满足了客机油箱惰化系统中空气分离组件用聚砜中空纤维膜纺丝的需要。

技术领域

本发明属于气体膜分离技术，涉及一种聚砜纤维膜的制备方法。

背景技术

随着气体膜分离技术的快速发展，2003年7月29日，波音公司公布了一套设计简单的新装置，以消除飞机油箱爆炸风险。其新装置应用了气体膜分离技术，使用了一种中空纤维膜；空客公司生产的A320飞机油箱空气惰化系统中空气分离组件为圆筒结构，圆筒内由上千根直径很小的中空纤维透膜组成。为此，中空纤维膜的制备方法显得越来越重要。中空纤维膜的制备过程基本相同，参见图1，它采用由氮气瓶、减压器、控制柜、铸膜液罐、芯液罐、喷丝板1、凝胶水浴槽3、滑轮4、牵引装置5、缠绕收集轮6和水洗槽7组成的中空纤维膜丝制备装置；氮气瓶、减压器、控制柜组成的气路为辅助压力系统，给铸膜液和芯液提供动力；铸膜液罐内的铸膜液通过进铸膜液口1a注入喷丝板1，同时，芯液罐内的芯液通过芯液口1b注入喷丝板1，从喷丝孔1c喷出形成未凝固的中空纤维膜丝2，在空气中拉伸形变，通过一段空气距离，进入凝胶水浴槽3的水浴中，通过滑轮4由牵引装置5牵引在水浴中匀速运动，在水浴中经过一段时间后成形，成形的初生态的中空纤维膜丝8被缠绕在缠绕收集轮6上，达到一定量时，将初生态的中空纤维膜丝8放入水洗槽7内经过一段时间的水洗，置换膜内残留的溶剂，以完成中空纤维膜丝的制备；而中空纤维膜制备过程中的铸膜液的配方和制膜工艺参数对中空纤维膜分离氧/氮的性能影响很大。目前，国外涉及到飞机应用的聚砜中空纤维膜制备过程中的铸膜液的配方和制膜工艺参数处于保密状态，国内在这方面的研究处于摸索状态。

发明内容

本发明的目的是：提出一种聚砜纤维膜的制备方法，以便满足客机油箱惰化系统中空气分离组件用聚砜中空纤维膜纺丝的需要。

本发明的技术方案是：一种聚砜纤维膜的制备方法，采用由氮气瓶、减压器、控制柜、铸膜液罐、芯液罐、喷丝板1、凝胶水浴槽3、滑轮4、牵引装置5、缠绕收集轮6和水洗槽7组成的中空纤维膜丝制备装置；氮气瓶、减压器、控制柜组成的气路为辅助压力系统，给铸膜液和芯液提供动力；铸膜液罐内的铸膜液通过进铸膜液口1a注入喷丝板1，同时，芯液罐内的芯液通过芯液口1b注入喷丝板1，从喷丝孔1c喷出形成未凝固的中空纤维膜丝2，在空气中拉伸形变，通过一段空气距离，进入凝胶水浴槽3的水浴中，通过滑轮4由牵引装置5牵引在水浴中匀速运动，在水浴中经过一段时间后成形，成形的初生态的中空纤维膜丝8被缠绕在缠绕收集轮6上，达到一定量时，将初生态的中空纤维膜丝8放入水洗槽7内经过一段时间的水洗，置换膜内残留的溶剂，以完成中空纤维膜丝的制备；其特征在于：铸膜液各成分的质量百分比为：聚砜树脂：38％～40％，丙酸12％～14％，余量：N-甲基砒咯烷酮；芯液：去离子的水；喷丝孔1c距离凝胶水浴槽3液面的距离h＝80mm～100mm；环境空气湿度为5％～10％；环境空气温度为15℃～20℃；牵引装置5的牵引速率为0.2m/s～0.26m/s；水浴时间为30s～40s；凝胶水浴槽3的液体为蒸馏水；成形的初生态的中空纤维膜丝8在水洗槽7内水洗的时间为20天～25天；水洗槽7的液体为纯净水。

本发明的优点是：提出了一种聚砜纤维膜的制备方法，满足了客机油箱惰化系统中空气分离组件用聚砜中空纤维膜纺丝的需要。

附图说明

图1是聚砜纤维膜纺丝的工艺流程示意图。

具体实施方式