[发明专利]一种基于聚醚砜中空纤维超滤膜的复合纳滤膜的制备方法

说明书

本发明属于超滤膜技术领域，具体涉及一种基于聚醚砜中空纤维超滤膜的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：制备以聚醚砜为主要基材的中空纤维超滤膜；S11：铸膜液的配制，S12：芯液的制备，S13：中空纤维基膜的制备，S2：对超滤膜进行磺化处理；S21：配置硫酸和醋酸的混合水溶液，搅拌均匀；S22：将S13得到的中空纤维超滤膜放入反应槽中，注入配好的硫酸混合溶液，浸泡8～48小时；S23：浸泡完成后将硫酸混合液排出，加入1M的氢氧化钠清洗膜丝，浸泡24小时；S24：反渗透水清洗浸泡24小时；S25：膜丝取出，在30％～50％的甘油溶液中浸泡8～24小时，在空气中晾干，即可得到复合纳滤膜。

技术领域

本发明属于超滤膜技术领域，具体涉及一种基于聚醚砜中空纤维超滤膜的复合纳滤膜的制备方法。

背景技术

随着近十年，低压膜工艺(超滤和微滤)技术取得了长足的发展和广泛的应用。由于其具有设备简单、占地面积小、相态不变、操作压力低、材料要求低、设备简单等特点，其应用范围也从研究领域迅速延伸至实际应用领域，如电子、医药、电泳漆、饮料、食品化工、医疗和废水处理及回收利用等。目前，开发新型膜材料，寻找高性能膜材料改性方案，从而获得更优异的性能，包括高抗污染性，高通量和高截留等的低压分离膜。

聚醚砜(PES)作为一种性能优异的聚合物材料，具有良好的化学稳定性，热稳定性，耐酸碱及耐氧化性。其在超滤膜的应用中取得了广泛的应用。但任然存在一些不足之处：其表面疏水性较强，容易形成膜污染层，使膜性能降低，使用寿命减短。所以，研制一款高亲水，高通量，耐污染的聚醚砜中空纤维膜成为近来的一个重要研究方向。

发明内容

针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：一种基于聚醚砜中空纤维超滤膜的复合纳滤膜的制备方法；通过对聚醚砜中空纤维超滤膜进行磺化处理，在膜表面嫁接磺酸基官能团，从而增强聚醚砜膜的亲水性，负电性。该膜丝性能稳定，亲水性高，耐污染能力强，通量和有机物的截留都很高。本发明的配方简单，材料和生产成本低，工艺操作简单，易于大规模生产，是一种可广泛应用于家用净水，海水淡化，及工业废水处理等领域的中空纤维低压膜。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于聚醚砜中空纤维超滤膜的复合纳滤膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：制备以聚醚砜为主要基材的中空纤维超滤膜；

S11：铸膜液的配制，

将聚醚砜类高分子、溶剂、非溶剂和助剂置于溶解釜中，于温度40～60℃，转速为100r/min条件下，搅拌溶解24～48小时，降温至20～30℃后，于压力为-0.09～-0.08MPa条件下，真空脱泡8～12h后，得到铸膜液；

S12：芯液的制备，

将溶剂和非溶剂置于搅拌釜中，于转速100r/min条件下，搅拌混合4h，于压力为-0.05MPa条件下，真空脱泡2～4h后得到芯液；

S13：中空纤维基膜的制备，

将S11得到的铸膜液和S12中得到的芯液分别通过齿轮泵由铸膜液通道和芯液通道注入一个喷丝头，并经由喷丝头的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜，中空管状液膜通过空气段高度，进入凝固浴池中固化，恒温浸泡脱除溶剂得到中空纤维膜基膜,对所述中空纤维膜基膜依次经过水，甘油的浸泡，而后晾干，在空气中晾干，得到中空纤维超滤膜；

S2：对超滤膜进行磺化处理；

S21：配置硫酸和醋酸的混合水溶液，搅拌均匀；

S22：将S13得到的中空纤维超滤膜放入反应槽中，注入配好的硫酸混合溶液，浸泡8～48小时；

S23：浸泡完成后将硫酸混合液排出，加入1M的氢氧化钠清洗膜丝，浸泡24小时；

S24：反渗透水清洗浸泡24小时；