[发明专利]一种油相高分子中空纤维阵列材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种油相高分子中空纤维阵列材料的制备方法，属于膜分离技术领域。本发明的制备方法采用将油相高分子溶解于有机溶剂中配制成油相高分子溶液，溶液在冻结过程中利用定向冻结技术控制有机溶剂晶体的生长方向，冻结后的油相高分子溶液在真空低温环境下冷冻干燥形成中空纤维阵列。本发明中有机溶剂选择高冰点的有机溶剂，大大缩短冻结时间，避免能源的损耗，且本发明的制备方法工艺简单，成本低廉，本发明方法制备的油相高分子中空纤维阵列材料具有均匀的孔径，提高膜亲水性的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种油相高分子中空纤维阵列材料的制备方法，属于膜分离技术领域。

背景技术

聚氨酯具有耐磨、耐化学药品、耐水解、分子可设计性、形状记忆等特性，是一种性能独特的生物相容性高分子材料，在弹性体、弹性纤维泡沫塑料、涂料及粘结剂等方面得到广泛应用。聚丙烯腈具有极好的耐霉性和耐气候性，强度高、弹性好，又具有很好的耐溶剂性、耐酸碱性、热和化学稳定性，且高分子上含有氰基，因而能抗微生物的侵蚀，在长期使用不会发生化学的、物理的以及微生物的降解。迄今为止传统的中空纤维阵列结构通常是有熔融纺丝或者湿法纺丝技术纺制而成。利用由于油相高分子具有优越的物理、化学性能且适用范围广，所以受到国内外科研工作者的广泛重视，今年来发展速度较快，已成为重要的制膜材料。中国专利公开号是CN103521098A，公开日期为2013年10月24日，发明名称为：一种聚丙烯腈中空纤维膜的制备方法，该发明经过包括原料共混、螺杆挤出机制备中空纤维膜、中空纤维膜的萃取等一系列步骤，得到聚丙烯腈中空纤维膜，该方法采用增塑方法制备聚丙烯腈基中空纤维膜，有效避免了大量的有毒化学试剂的使用，提高膜的强度。中国专利公开号是CN105544019A，公开日期为2016年05月04日，发明名称为：一种高吸油聚丙烯腈中空活性碳纤维及其制备方法，该发明将聚丙烯腈/DMF溶液脱气后进行干-湿法纺丝，得到聚丙烯腈中空纤维，将中空纤维在去离子水预处理后进行碳化处理，再进行二氧化碳的活化处理最终得到高吸油聚丙烯腈中空活性碳纤维，该方法制备的纤维吸油倍率高，易于回收和重新利用，可广泛运用到原油泄漏处理、废油回收及浮油处理等行业。中国专利公开号是CN15642128A，公开日期为2016年06月08日，发明名称为：一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，该制备方法改性聚氨酯中空纤维膜包含水面层和出水面层，该制备方法得到的改性聚氨酯中空纤维膜提高了对大分子有机物的截留率，改变了膜表面的静电作用，阻止了膜表面对污染物的吸附，增加了膜层的微孔数量以及连通性，提高膜的弹性这种结构的高弹性膜具有能适应大流量的水流冲击。中国专利公开号是CN1883778A，公开日期为2006年05月26日，发明名称为：一种聚氨酯共混中空纤维膜及其制造方法，该聚氨酯共混中空纤维膜具有界面微孔结构，采用熔体纺丝-拉伸成孔的方法制备，此方法制备的中空纤维膜结构致密，支撑性好，并具有较强的分离体系敏感程度和良好的分离记忆功能。上述油相高分子材料制备的中空纤维膜制备工艺流程步骤复杂，且制备过程中添加大量以及多种化学试剂，对环境造成污染，不复合现在绿色工业生产。除此之外，中空纤维膜的制备要经过中空纤维的制备以及组装制备好的中空纤维膜，导致整个制备过程效率较低，以及原料的浪费。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种油相高分子中空纤维阵列材料的制备方法，为实现上述目的，本发明的技术方案：

一种油相高分子中空纤维阵列材料的制备方法，所述的制备方法按以下步骤进行：

a.油相高分子溶液的制备

将油相高分子加入有机溶剂中，经过搅拌直至完全溶解，将溶解后的溶液置于真空度为0.05～0.1MPa的环境中2～5h，去除溶液中的气泡，即得到油相高分子溶液；

其中，所述的油相高分子为聚氨酯或聚丙烯腈或聚乳酸中的一种；

其中，所述的有机溶剂为二甲基亚砜或1，4-二氧六环中的一种；

其中，油相高分子溶液的质量分数为1～10％；