[发明专利]一种纳米改性增强型中空纤维膜及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高通量、抗污染的增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜及其制备方法，所述中空纤维膜具有中空管和分离层，所述中空管是经过纳米二氧化钛改性的中空纤维管，所述的分离层包含10‑20重量份的聚偏氟乙烯、50‑80重量份的溶剂和5‑30重量份的致孔剂；分离层位于中空管的表面；在制备中，在中空纤维管表面涂覆上料液后，进入凝固浴过程中，其表面接枝改性的钛酸四丁酯开始水解，水解得到的亲水性纳米二氧化钛颗粒向膜表面迁移，增强了膜层与中空管之间的附着力。在迁移过程中，有助于贯通膜孔结构，提高膜通量，同时使膜孔更均匀，孔隙率提高，亲水性和耐污染性能提高，且此改性方法操作简单，生产成本较低，适宜大范围推广使用。

主权项

1.一种增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜，其特征在于，所述中空纤维膜分为中空管和分离层，所述中空管是经过纳米二氧化钛改性的中空纤维管；所述的分离层包含10‑20重量份的聚偏氟乙烯、50‑80重量份的溶剂和5‑30重量份的致孔剂；所述分离层位于中空管的表面；所述中空管的制备方法是将1‑10重量份的中空纤维管置于烧瓶中，将引发剂过氧化二苯甲酰的丙酮溶液加至烧瓶中，引发剂的用量为中空纤维管的0.5‑3％重量；混合均匀，随后将含有混合液的烧瓶放入50‑70℃水浴中，通氮气保护，预引发15min；随后将1‑10重量份的钛酸四丁酯溶于去离子水中，搅拌均匀后加至烧瓶中，于氮气保护下反应20‑80min，反应结束后取出中空纤维管，用水浸泡5min，溶出未反应单体，制得经过纳米二氧化钛改性的中空管；所述分离层的构造方法是将所述中空管依次通过涂膜装置和凝胶槽，然后缠绕于收丝轮上；开启送丝机和收丝机，调节二者转速使装备运行，将铸膜液加入反应釜中，铸膜液组成为：10‑20重量份的聚偏氟乙烯、50‑80重量份的溶剂和5‑30重量份的致孔剂；然后向反应釜中加压，使铸膜液通过料管向涂膜装置输送；将所述中空管涂覆上料后进入凝胶浴，中空管外表面上的铸膜液经过凝胶定型，形成膜丝，收集膜丝；将膜丝剪切收捆，放入水槽中浸泡24h，随后干燥处理，得到分离层位于中空管表面的增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜。