[发明专利]具有可相容的编织的支撑长丝的复合材料中空纤维膜

说明书

本发明提供了一种过滤膜，其具有包括长丝(400，410)的支撑结构，并涂布有涂料以产生聚合物膜层。所述长丝中的一些或全部包含在所述涂料的溶剂中可溶或可溶胀的第二聚合物。所述支撑结构可由纱编织。一个或多个纱(400)可包括含有所述第二聚合物的长丝。在一个实例中，编织的管状支撑件涂布有基于在NMP中的PVDF的涂料。编织物的纱中的一些或全部由双组分芯‑鞘PET‑PVDF长丝制得。在编织物中的纱的4％那样少由所述双组分长丝制得的情况下，膜的剥离强度和拉引力相对于完全由PET纱制得的编织物得以改进。在实验实例中，制得不可剥离的复合材料膜。所述膜可用于例如水或废水过滤应用。

本申请是申请日为2013年2月7日，中国国家申请号为201380012705.9，发明名称为“具有可相容的编织的支撑长丝的复合材料中空纤维膜”的发明申请的分案申请。

技术领域

本说明书涉及过滤膜。

背景技术

如下讨论并非承认以下讨论的任何内容是本领域技术人员的常识或背景知识。

Mahendran等人的美国专利号5,472,607描述了一种包括编织的管状支撑件的中空纤维膜，聚合物的不对称半透膜涂布于所述编织的管状支撑件的外表面上。编织的支撑件中的空隙足够小，以抑制形成涂料的膜的显著渗透。聚合物膜在编织物的横截面积的外部的小于33％上延伸。在一个实例中，玻璃纤维的管状编织物涂布有聚偏二氟乙烯(PVDF)在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的涂料。编织物具有1.0mm的内径和1.5mm的外径。完全微滤(MF)膜具有1.58mm的外径。

Mahendran等人的美国专利号6,354,444描述了承载于管状编织物上的微滤(MF)或超滤(UF)膜。描述了优选编织物的各种物理特性。编织物可例如由聚酯或尼龙制得。在比较测试中，据发现，当在充气浸入式微滤组件中使用时，由涂布于聚酯编织物上的在NMP中的PVDF涂料制得的膜相比于具有玻璃纤维编织物的膜更少破裂。

通常如美国专利号6,354,444中描述的膜在由GE水和处理技术公司(GE Waterand Process Technologies)销售的ZeeWeed膜组件中使用。最初由泽能环保公司(ZenonEnvironmental Inc.)开发的这些组件可能是迄今制得的用于膜生物反应器(MBR)中的最成功的浸入式膜产品。然而，尽管膜不破裂，但这些膜仍然偶尔遭受当膜涂层在严苛操作条件中从编织的支撑件上剥离时所发生的破坏。这些层离破坏特别地在高应力点处发生，在所述高应力点处，膜进入树脂灌封块(potting block)中。尽管纤维不破裂，但层离导致膜的排斥能力的破坏。

在美国专利No.7,807,221中，Shinada等人试图通过在两个分开的涂布层中施用膜材料而在膜材料与支撑编织物之间提供增加的粘合。在美国专利号7,909,177中，Lee等人试图通过在编织物中应用细长丝，并将稳定剂添加至膜涂料中以避免在接近膜与编织物的界面处形成大的大空隙孔穴，从而增加剥离强度。

发明内容

如下介绍旨在为读者介绍详细描述，不限制或限定任何所要求保护的发明。

本说明书描述了一种用于过滤膜的可选择的支撑结构。所述支撑结构包括长丝。所述支撑结构涂布有聚合物膜层，以制备支撑膜。所述聚合物膜层不完全渗透通过所述支撑结构。所述支撑结构的长丝中的一些或全部包含聚合物，所述聚合物在用于制备铸膜聚合物溶液(或者称为涂料)的膜层聚合物的溶剂中可溶或可溶胀。所述膜可用于任意过滤应用中，包括例如饮用水过滤、膜生物反应器中的三级过滤或混合液过滤。