[发明专利]一种增强型中空纤维超滤膜的制备方法以及一种喷丝头

说明书

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，尤其涉及一种增强型中空纤维超滤膜的制备方法以及一种喷丝头。

背景技术

膜分离技术是在20世纪出现，近几十年迅速发展的一种分离新技术。膜分离具有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简单、无二次污染、分离物易于回收、自动化程度高等优点。其中，较为典型的是超滤技术，尤其是中空纤维超滤膜。

中空纤维膜是一种纤维状、具有自支撑作用的膜。中空纤维膜具有填充密度高、占地面积小、通量大、能耗低等优点，广泛用于水处理、制药、酿造、餐饮、食品、化工等领域的分离过程。

现有技术公开了多种应用于可制作中空纤维膜的高分子材料，包括聚氯乙烯（PVC）、聚砜（PS）、聚醚砜（PES）、聚丙烯腈（PAN）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。中空纤维膜是自支撑结构，对膜丝的强度要求较高，但采用上述材料制备得到的中空纤维膜的力学强度较低，在应用过程中容易发生断丝的情况，造成中空纤维膜寿命短、日常维护次数多、水处理成本高等问题。

目前，中空纤维超滤膜的增强方式主要包括：编织管增强和热致相分离法。但是，编织管增强技术成本较高，生产效率低；而热致相分离法制膜过程中需添加稀释剂，并且是高分运行，成本高的同时也易在膜本体中残留塑化剂。因此，需要研发新的增强型中空纤维超滤膜。

公开号为CN1683059A的中国专利公开了一种增强型中空纤维超滤膜及其制备方法，该方法通过将聚偏二氟乙烯树脂溶解于有机溶剂，并与添加剂混合配成铸膜液，将铸膜液涂敷在中空支撑材料上，通过凝固浴时由于添加剂的作用，使铸膜材料在溶剂中产生延迟相分离，大量胶束体向铸膜液与凝固浴的接触面扩散，因此产生一层致密的控制层，凝固后即可获得具有表面控制层的中空超滤膜。该中空纤维超滤膜的拉伸强度得到较大提高，但铸膜液主要分布在外层，而内层分布较少，导致铸膜液和支撑材料之间粘结力不足，易在反冲洗过程中脱落；且该中空纤维超滤膜不适用于内压。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种增强型中空纤维超滤膜的制备方法以及一种喷丝头，该方法得到的增强型中空纤维超滤膜复合较好且拉伸强度较高。

本发明提供了一种喷丝头，包括：

纤维长丝固定板（2），所述纤维长丝固定板（2）上设有长丝通道和用于盛放纤维长丝的刻槽，所述长丝通道与所述刻槽相通；

安装于所述纤维长丝固定板（2）上的盖板（1），所述盖板（1）上开设有铸膜液进料孔（12）；

位于所述纤维长丝固定板下方的底座（3），所述底座（3）上设有铸膜液通道（7）、芯液进料孔（13）、芯液通道（8）与纺丝液出口（11）；所述铸膜液通道（7）通过所述长丝通道与所述铸膜液进料孔（12）连通，所述铸膜液通道（7）的底部为锥形结构；所述芯液通道（8）与芯液进料孔（13）连通；所述铸膜液通道（7）的底部和芯液通道（8）与所述纺丝液出口（11）连通。

本发明还提供了一种增强型中空纤维超滤膜的制备方法，包括以下步骤：

A）提供一种喷丝头，包括：

纤维长丝固定板（2），所述纤维长丝固定板（2）上设有长丝通道和用于盛放纤维长丝的刻槽，所述铸膜液防倒流结构（14）上开设有长丝通道，所述长丝通道与所述刻槽相通；

安装于所述纤维长丝固定板（2）上的盖板（1），所述盖板（1）上开设有铸膜液进料孔（12）；

位于所述纤维长丝固定板下方的底座（3），所述底座（3）上设有铸膜液通道（7）、芯液进料孔（13）、芯液通道（8）与纺丝液出口（11）；所述铸膜液通道（7）通过所述长丝通道与所述铸膜液进料孔（12）连通，所述铸膜液通道（7）的底部为锥形结构；所述芯液通道（8）与芯液进料孔（13）连通；所述铸膜液通道（7）的底部和芯液通道（8）与所述纺丝液出口（11）连通；

B）将纤维长丝放入所述纤维长丝固定板（2）的刻槽后加所述盖板（1）固定后，由所述长丝通道引入所述铸膜液通道（7）中与铸膜液复合，经所述纺丝液出口（11）共挤出，定型后得到中空纤维超滤膜；

所述铸膜液包含：

优选的，所述纤维长丝选自涤纶、尼龙、棉纤维和锦纶中的一种。

优选的，所述纤维长丝的数量为1~10根。

优选的，所述亲水剂选自氯乙烯与羧基化合物的二元共聚物、氯乙烯与羧基化合物的三元共聚物和氯乙烯与羟基化合物的三元共聚物中的一种或多种。