[发明专利]一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其制备方法

说明书

本发明涉及多孔膜制造领域，一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜以及其制备方法。该中空纤维超滤膜采用聚酯中空编织管作为内增强材料，以聚偏氟乙烯为膜材质，添加亲水改性剂、表面活性剂及溶剂等制成铸膜液，铸膜液涂覆在上述中空编织管外表面成膜层，铸膜液部分渗入中空编织管的编织层，采用非溶剂致相分离法纺丝工艺制备聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜。制备的中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜具有抗拉强度高，聚偏氟乙烯进入中空编织管的编织层中，与中空编织管粘结强度高，破裂压力高，涂覆的膜层不易脱落，孔径小、孔径分布均匀、膜孔隙率高、通量高，具有良好的亲水性、抗污染性，可应用于饮用水过滤处理，市政自来水及污水处理，化工、食品、医药等行业的过滤及净化处理，各种工业污水处理，及海水淡化的前处理等。

技术领域

本发明涉及多孔膜制造领域，特别是一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜及其非溶剂致相分离法的制备方法。

背景技术

聚偏氟乙烯(PVDF)是一种结晶型的聚合物，强度高、韧性好、具有良好的柔软性；具有优良的耐气候老化性、聚偏氟乙烯产品使用寿命长；具有优良的化学稳定性，特别是其抗氧化性优良，广泛应用于水处理分离膜的制造。

中空纤维膜在使用过程中受各种因素影响会发生断裂，因此要求中空纤维膜具有较高的强度，而用非溶剂致相分离法制备的均质中空纤维膜的强度较低；用热致相分离法制备的中空纤维膜强度较高，但它还需进行拉伸、热定型、萃取等工艺，而且一般还需用非溶剂致相分离法工艺在膜表面涂覆一层过滤膜层，工艺较复杂、成本高；目前较普遍采用聚酯纤维中空编织管作为内衬增强材料，采用非溶剂致相分离法工艺，把铸膜液涂覆在中空编织管表面来制备中空纤维膜。中空编织管的强度大，大大增强了中空纤维膜的强度，制备工艺较简单，但由于膜层是涂覆在中空编织管表面的，聚酯纤维与聚偏氟乙烯是两种不同材料，膜使用时间久了，膜层有从中空编织管脱落的风险。为增加膜层与中空编织管的粘结强度，目前主要采用对中空编织管加热、电晕处理、化学改性处理以及多次涂覆等方法，这些方法增加了生产工序以及生产成本，而且效果有限。

现有技术中的中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维膜中的编织管和聚偏氟乙烯膜层的粘结力不够，需要进一步增强两者之间的粘结强度。

发明内容

针对现有技术技术中存在的不足，本发明的一个目的在于提供一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜。该中空纤维超滤膜具有抗拉强度高、膜层与中空编织管粘结度高、破裂压力高，孔径小、孔隙率高、通量高，良好的亲水性、抗污染性。

一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜，中空编织管由聚酯纤维采用钩编方式编织而成。

一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜，膜层包含有如下重量百分比的组分：

聚偏氟乙烯：75～95％

亲水改性剂：5～20％

表面活性剂：0～10％。

一种中空编织管增强聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜，膜层的制备原料包括以下重量百分比的组分：

聚偏氟乙烯：17～25％

亲水改性剂：7～25％

表面活性剂：0～5％

溶剂：50～70％。

优选地，所述的中空编织管的内径为0.6～1.5mm、外径为1.1～2.5mm，更优选内径为0.7～1.2mm、外径为1.2～2.0mm。

优选地，所述膜层的厚度为0.05～0.25mm，更优选为0.07～0.15mm。

优选地，所述的聚偏氟乙烯的分子量为40～100万，更优选60～100万，可以选用两种不同分子量聚偏氟乙烯共混。