[发明专利]一种中空纤维纳滤膜以及生产中空纤维纳滤膜的制备方法

权利要求书

1.一种中空纤维纳滤膜，其特征在于：包括支撑管、纳米纤维基层以及纳滤分离层，所述纳米维基层设置在所述支撑管与所述纳滤分离层之间，所述支撑管的外径为0.4～2.3mm，所述支撑管的壁厚为0.1～0.7mm，所述支撑管为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管。

2.根据权利要求1所述的中空纤维纳滤膜，其特征在于，所述支撑管的无机聚合物材料为蚕丝、铜丝、不锈钢丝、泡沫镍、氧化锆或氧化铝金属筛网中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的中空纤维纳滤膜，其特征在于，所述支撑管的有机聚合物材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚丙烯晴、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩甲醛中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的中空纤维纳滤膜，其特征在于，所述纳米纤维基层的材料为聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯晴、聚乙烯醇、聚乳酸、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚己内酯、醋酸纤维素、胶原蛋白、聚苯并咪挫、聚丙烯酸铵、聚乙烯咔唑或聚酰亚胺中的一种或多种。

5.一种生产中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在支撑管的外表面涂覆通过静电纺丝工艺制备的纳米纤维基层；

S2：将外表面复合有纳米纤维基层的支撑管进行离子水冲洗20～40min，之后放置在40～80℃的干燥室内进行干燥处理6～10hrs，完成上述工序后放置于干燥室内备用；

S3：将经过步骤S2处理后的支撑管浸入20～25℃的水相单体溶液中60～480s，取出后吸干表层液体，然后浸入25℃的有机相单体溶液60～300s，取出后吸干外表面液体，然后在50～120℃的环境中进行热处理1～30min，最后形成中空纤维纳滤膜。

6.根据权利要求5所述的生产中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中通过静电纺丝工艺制备纳米纤维基层具体包括以下步骤：

A1：选择聚合物,将聚合物熔融或者溶于溶剂中，均匀搅拌得到聚合物的熔体或者溶液，所述熔体或者溶液的浓度范围为：5wt％～100wt％；

A2：将聚合物纺丝溶液注入到纺丝注射器内，采用针头静电纺丝设备制备纳米纤维层，所述针头静电纺丝设备的工作电压为10～100KV，所述注射器到所述滚筒收集器的距离为5～60cm；

A3：当使用针头静电纺丝设备时，针头固定并均匀分布在滚筒收集器的外圈。同时，支撑管均匀排布在滚筒型收集器的外圈，与滚动收集器同步旋转并按设定速度前进，而支撑管管本体不进行自转运动，纳米纤维均匀的包裹于支撑管的外表面。

7.根据权利要求6所述的生产中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂为溶解亲聚合物的溶剂，可为N,N-二甲基甲酰胺、正庚烷、二氯甲烷、三氯甲烷、环己烷、三氟乙酸、甲苯、四氢呋喃、丙酮、二甲基亚砜、水、乙醇、甘油、乙二醇、聚乙二醇、二甲基亚砜、苯酚、酰胺类、三乙醇胺、乙醇铵盐、脲、甲酸或乙酸中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的生产中空纤维纳滤膜的方法，其特征在于，所述水相单体溶液为多元胺类中的一种溶解于水溶液中形成的水相单体溶液，其中多元胺类包括芳香族和脂肪族两类，所述芳香族包括间苯二胺，对苯二胺，邻苯二胺，均苯三按，4-甲基间苯二胺，间苯二胺-5-磺酸，N,N-二甲基间苯二胺以及聚间氨基苯乙烯，所述脂肪族包括哌嗪，1,4-环己二胺，聚乙烯醇、壳聚糖，聚乙烯胺和多胺基聚氧乙烯。

9.根据权利要求5所述的生产中空纤维纳滤膜的制备方法，其特征在于，所述有机相单体溶液为酰氯和异氰酸酯中的一种溶解于烷烃中形成的有机相单体溶液，其中酰氯和异氰酸酯均包括芳香族和脂肪族两类，所述芳香族包括对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、邻苯二甲酰氯,均苯三甲酰氯，甲基间苯二异氰酸酯,5-氧甲酰氯-异酞酰氯,5-异氰酸酯-异酞酰氯和甲基间苯二异氰酸酯，所述脂肪族包括1,3,5-环乙烷三甲酰氯和1,3,4-环戊烷三酰氯。