[实用新型]导管式中空纤维膜喷丝头

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷丝头，具体的说，涉及一种用于制造中空纤维膜的导管式喷丝头。

背景技术

中空纤维膜已成为膜分离技术领域中一类必不可少的材料，与常规的卷式膜、管式膜、平板膜不同，中空纤维膜的比表面积大大增加，因而用它制成的膜组件体积小，效率高。

中空纤维膜与其他形式的膜相比，具有以下几个方面的突出优点：1.膜的填充额度大，一般为16000～30000m²/m³；2.膜为自承式，无需任何支撑体，价格便宜；3.单个膜组器的回收率高，对水的回收率可达95％以上。中空纤维膜内径一般为25～1000um，外径为80～2000um，中空纤维膜的几何尺寸可根据分离体系的组成、浓度、膜材质、纺丝工艺等具体条件而定。中空纤维膜可以根据不同的分离特性制备成反渗透膜、纳滤膜、微孔滤膜和渗透汽化复合膜。

中空纤维膜的制备大致可以分为三类：溶液纺丝、熔融纺丝和半熔融纺丝，其制备过程均离不开喷丝头。

中空纤维膜的制作过程中，制膜高分子材料的溶液(或融溶物)从喷丝头的周边，喷出后在凝固槽中成形，而中空流体从喷丝头的中心喷出后在凝固槽中或后道工序中扩散，因而产生了中空纤维膜。喷丝头是制作中空纤维膜的重要装置，现有的喷丝头有插入管式纺丝喷头(CN1148639)、内插式喷丝头(CN2734778)、可调式中空纤维膜喷丝头(CN2119430)与喷丝板组合件(CN1535332)，这些喷丝头的中心管大多采用市售注射针，喷丝在加热和加压过程中，中心管的支撑点不稳定，容易偏心，造成中心管与高分子材料的溶液喷口不同心，从而引起中空纤维膜壁厚不一致。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有喷丝头存在的不足，提供一种能保持中心管不偏心的中空纤维膜喷丝头。

一种导管式中空纤维膜喷丝头，包括喷头，喷头中设有圆形通道，圆形通道中固装有导管，导管中设有中心管，中心管与导管紧密配合，圆形通道、导管和中心管三者同轴心；喷头的侧壁上设有物料通道，物料通道与圆形通道连通；物料通道与圆形通道连通处上部的圆形通道内填充有密封性填料。中心管被导管限位后不会偏心。

在上述导管式中空纤维膜喷丝头中，为了实现喷头与相配合部件的密封配合，喷头侧面上设有密封圈。

在上述导管式中空纤维膜喷丝头中，为了支撑和固定导管，圆形通道内设有导管的支撑板，支撑板分别与导管和圆形通道固定连接。支撑板的数量优选四块，且对称分布。

在上述导管式中空纤维膜喷丝头中，为了提高生产效率，可根据实际情况，设置多个圆形通道。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型采用导管式的喷丝头结构，导管与圆形通道之间形成圆环结构，喷丝头的中心管由导管保证与圆环同心，从而保证圆形通道、导管和中心管三者同轴心；因此，在加热加压情况下，喷射流体时中心管也不产生偏心，保证了膜壁厚度的一致。此喷头可以用于制各类高分子材料的中空纤维膜，如PVDF，PES，PS，PAN，PP，PE，PVC，PA等。本实用新型的喷头可设置多个圆形通道，从而制作多根中空纤维膜的多组复合喷头，一次制造多根中空纤维膜，提高生产效率。

附图说明

图1为导管式中空纤维膜喷丝头结构示意图；

图2为图1的仰视图；

图3为图1的A-A的剖面图；

图4为导管式中空纤维膜喷丝头与其他部件的配合图；

图5为导管式中空纤维膜喷丝头的分解图；

图6为导管式中空纤维膜喷丝头的直切面结构图；

图7为导管式中空纤维膜喷丝头的外观示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种导管式中空纤维膜喷丝头，包括喷头1，喷头1中设有圆形通道2，圆形通道2中固装有导管3，导管3中设有中心管4，中心管4与导管3紧密配合，圆形通道2、导管3和中心管4三者同轴心；喷头1的侧壁上设有四个物料通道5，物料通道5与圆形通道2垂直连通；物料通道5与圆形通道2连通处上部的圆形通道2内填充有密封性填料6。导管3与圆形通道2之间形成圆环结构。密封性填料6可采用硅橡胶、环氧树脂、聚氨酯、水泥或金属等等。圆形通道2内设有导管3的支撑板8，四块对称分布的支撑板8分别与导管3和圆形通道2固定连接。喷头1侧面上设有密封圈7，使得喷头1与相配合的部件能密封配合。

工作时，成膜的物料液从物料通道入口51进入物料通道，从出口52流出物料通道，从圆形通道2的出口22喷出，形成中空纤维。中心流体从中心管入口41进入中心管2，从中心管出口42喷出，形成中空柱。由于导管3的存在，中心管4不会偏心，圆形通道2、导管3和中心管4三者同轴心，从而保证中空纤维膜壁厚一致。中空流体与高分子溶液一直分为两相，当此两相进入凝固液体中时，成膜物料液凝固成中空纤维膜而中空流体扩散到凝固槽或后道工序中。中心流体可为气体或液体，对于半熔融纺丝是向纤维中心供气，而凝胶纺丝(也称溶液纺丝)是向纤维中心供液体。