[发明专利]制备均孔中空纤维复合膜的方法

权利要求书

1.一种制备具有均孔内表皮的涂覆中空纤维膜的方法，包括：提供具有被支撑膜包围的内腔的中空纤维支撑膜；通过首先使至少一种两亲嵌段共聚物在适当溶剂中的聚合物溶液通过所述中空纤维支撑膜的所述内腔并且沿着其内表面来涂覆所述中空纤维支撑膜的内表面，然后挤压芯气流通过所述涂覆中空纤维膜的内腔，然后使非溶剂(沉淀剂)通过所述涂覆中空纤维膜的所述内腔。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述具有被支撑膜包围的内腔的中空纤维支撑膜为：聚合物材料，选自乙酸纤维素(CA)膜、聚醚砜(PES)膜、聚醚酰亚胺(PEI)膜、聚偏二氟乙烯(PVDF)膜、聚砜(PSf)膜、聚丙烯腈(PAN)膜、聚酰胺-酰亚胺(PAI)膜、改性乙酸纤维素(mCA)膜、改性聚醚砜(mPES)膜、改性聚醚酰亚胺(mPEI)膜、改性聚偏二氟乙烯(mPVDF)膜、改性聚砜(mPSf)膜、改性聚丙烯腈(mPAN)膜、改性聚酰胺-酰亚胺(mPAI)膜等；陶瓷膜和金属膜。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述中空纤维支撑膜的内径范围为0.2mm至3.0mm。

4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述中空纤维支撑膜的长度为5cm至80cm。

5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，用于制备所述均孔内表皮的所述至少一种两亲嵌段共聚物是聚苯乙烯-嵌段-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)嵌段共聚物。

6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述聚合物溶液还包含至少一种金属盐或碳水化合物，其中，所述金属盐是Mg、Ca或Sr的有机盐。

7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述芯气选自压缩空气、氮气、惰性气体和/或二氧化碳(CO₂)，从而将所述芯气以0.1mL/min和5mL/min之间的流速挤压或抽吸以通过所述支撑膜的所述内腔。

8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，所述非溶剂(沉淀剂)包括水、甲醇、乙醇或它们中的两种以上的混合物，其中，将所述非溶剂以0.1mL/min和5mL/min之间的流速挤压或抽吸以通过所述支撑膜的所述内腔。

9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括在诸如水的非溶剂中洗涤所述纤维的步骤。

10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，在涂覆所述中空纤维支撑膜之前，通过使用于支撑膜的非溶剂通过所述中空纤维支撑膜的内腔来预处理，其中，所述非溶剂包括二氧杂环己烷。

11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，被所述支撑膜包围的所述内腔具有多孔、三角形-多边形或星形的内腔结构。

12.一种自支撑的涂覆中空纤维复合膜，其具有最大孔径与最小孔径的比例小于3的均孔内表皮和外部多孔支撑膜，其中，所述内表皮为至少一种两亲嵌段共聚物，所述外部多孔支撑膜为：聚合物，例如乙酸纤维素(CA)膜、聚醚砜(PES)膜、聚醚酰亚胺(PEI)膜、聚偏二氟乙烯(PVDF)膜、聚砜(PSf)膜、聚丙烯腈(PAN)膜、聚酰胺-酰亚胺(PAI)膜、改性乙酸纤维素(mCA)膜、改性聚醚砜(mPES)膜、改性聚醚酰亚胺(mPEI)膜、改性聚偏二氟乙烯(mPVDF)膜、改性聚砜(mPSf)膜、改性聚丙烯腈(mPAN)膜、改性聚酰胺-酰亚胺(mPAI)膜等；陶瓷膜，和金属膜。

13.根据权利要求12所述的自支撑的涂覆中空纤维膜，其通量范围为3,000dm³/(m²·h·MPa)至20,000dm³/(m²·h·MPa)。