[发明专利]一种耐高压中空纤维纳滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高压中空纤维纳滤膜及其制备方法，包括内层、滤芯和外层，所述滤芯固定在所述内层外部和外层内部之间，所述内层包括网状机构，所述滤芯在靠近所述外层的部位设有纳孔层，所述纳孔层包括若干纳孔，所述纳孔的孔径自内层方向向外层方向逐渐减小。有益效果：最高耐压达到2Mpa，所述中空纤维纳滤膜具备耐高压的性能的特点。

技术领域

本发明涉及家用净水技术领域，具体来说，涉及一种耐高压中空纤维纳滤膜及其制备方法。

背景技术

中空纤维纳滤膜的研究与开发可望引领膜技术的未来。中空纤维纳滤膜在目前报道的专利中，其耐高压较差，在长期使用时岀现性能衰减和寿命减少旳问题。中空纤维膜可以做得很细，这样做成组件之后的中空纤维膜装填密度高，相同单位体积内纳滤膜的有效过滤面积更大，但是高强度的中空纤维膜往往通量很低，实际操作能耗较高。中空纤维纳滤膜能够实现支撑层和分离层结构分别调控，有效降低制备膜所用的聚合物材料成本，而通过提高通量使操作能耗下降，因此直接面向污水和饮用水处理的耐高压性能中空纤维纳滤膜亟待开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高压中空纤维纳滤膜及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐高压中空纤维纳滤膜，包括内层和外层，所述内层固定在所述外层内部，所述内层包括网状机构，所述外层在靠近所述外层外壁的部位设有纳孔层，所述纳孔层包括若干纳孔，所述纳孔的孔径自内层方向向外层方向逐渐减小，所述内层1的厚度120～200μm。

进一步的，所述纳孔在靠近所述外层的直径为0.5-0.7nm，所述纳孔在靠近所述内层的直径为200-700nm。

进一步的，所述内层内壁至所述外层外壁的厚度为0.3-0.7mm。

进一步的，所述内层由网状不锈钢纤维管材料，所述外层由聚间苯二甲酰间苯二胺构成。

进一步的，所述网状不锈钢纤维管的直径为200μm。

进一步的，所述内层内壁固定设有若干加强筋。

根据本发明的另一方面，提供了一种耐高压中空纤维纳滤膜的制备方法。

该耐高压中空纤维纳滤膜的制备，包括以下步骤：

将制备外层用的聚合物材料通过料斗加入到溶液纺丝装置中的混料釜中；

将外层用的稀释剂加入，在70～120℃后进行充分溶解，并且加入一定量的添加剂；

在上述聚合物溶解后，转入脱泡釜在40～60℃下进行真空脱泡，形成外层铸膜液；

将上述外层铸膜液进入空气压缩式纺丝釜中，得到半成品外层铸膜液；

将半成品外层铸膜液经溶液泵后，将内凝胶介质和半成品外层铸膜液分别注入三通道喷丝头的内凝胶介质通道和外层铸膜液通道；

网状不锈钢纤维管经过输送通道进入内层通道，经喷丝口喷出成管状膜液，之后注入外凝胶浴中固化，得到初生双生膜；

经萃取剂除去初生双层膜的稀释剂，得到所述的中空纤维纳滤膜。

该方法进一步的，上述外层铸膜液中的聚合物材料的质量百分比为15～30wt％，稀释剂质量百分比为70～85wt％，稀释剂包括溶剂和添加剂，外层添加剂与溶剂的质量比为1:14～1:1。

该方法进一步的，上述溶液泵加热段、中空纤维纳喷丝头出口温度以及内凝胶介质的温度为120～150℃；所述的外凝胶浴温度为30～50℃。